2025年芳纶及芳纶纸行业专题报告:全球市场需求旺盛,国产替代加速推进

  • 来源:华创证券
  • 发布时间:2025/07/30
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芳纶及芳纶纸行业专题报告:全球市场需求旺盛,国产替代加速推进。芳纶:一种具有超高强度、耐高温耐摩擦的高科技纤维。芳纶纤维与碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维并称世界三大高科技纤维,具有高强高模、耐高温、耐摩擦、阻燃、尺寸稳定性好等特点。芳纶纤维细分为对位芳纶、间位芳纶和杂化芳香族聚酰胺纤维,其中以对位芳纶和间位芳纶为主流产品。对位芳纶具有高强度高模量、耐高温耐酸碱耐大多数有机溶剂腐蚀的特点,主要用在航天工业、轮胎、帘子线、通信电缆及增强复合材料中的骨架部分。而间位芳纶与对位芳纶比,其模量低、伸长率高,作为织物的手感和舒适性更好,并且具有拥有的阻燃性、耐高温、绝缘性和化学稳定性,广泛用于防火材料、高温...

一、芳纶:高强度高耐磨材料,国产化推进成长

芳纶是一种具有超高强度、耐高温耐摩擦的高科技纤维。芳纶纤维与碳纤维、超高分子 量聚乙烯纤维并称世界三大高科技纤维,具有高强高模、耐高温、耐摩擦、阻燃、尺寸稳 定性好等特点。芳纶纤维是由酰胺键互相连接芳香环而构成的合成线形高分子聚合物, 其中至少有 85%的酰胺键直接连接在两个芳环上,主链由芳香环和酰胺键构成。其中芳 环结构刚性高,而且线性结构的分子链式使得单位体积可容纳的聚合物多,因此强度较 高。此外,大分子链的构象近似直线型,横截面积小,高分子链的角变形与键内旋转受 到的阻力大,相对分子质量大,因此是一种超高强度、耐高温耐摩擦的纤维材料。

芳纶纤维细分为对位芳纶、间位芳纶和杂环香族聚酰胺纤维。芳纶纤维包括全芳香族聚 酰胺纤维和杂环芳香族聚酰胺纤维两大类。全芳香族聚酰胺纤维中,按酰胺基和苯环之 间的连接位置,可以划分为对位芳纶(PPTA,芳纶 1414)和间位芳纶(PMIA,芳纶 1313)。 其中间位芳纶和对位芳纶为主流的芳纶纤维。 对位和间位芳纶化学结构相似,但性能差异很大。间位芳纶由间苯二甲酸和间苯二胺经 缩聚获得,分子链柔性好,链段呈锯齿型,结晶度不高,分子链取向度不高,故强度、模 量不及对位芳纶,但耐高温,伸长率较高,耐磨和耐压缩疲劳非常好。对位芳纶由对苯 二甲酰氯和对苯二胺经缩聚得到,分子链段较规整,高取向度,分子之间通过氢键结合, 形成氢键共平面后沿同一方向堆砌形成纤维,故具有非常强的刚性,耐高温性能好,强 度高、高模量。

相较于间位芳纶,对位芳纶具有更高的技术壁垒。对位芳纶具有高强度高模量、耐高温 耐酸碱耐大多数有机溶剂腐蚀的特点,其比强度是钢丝的 5-6 倍,比模量是钢丝的 2 倍, 分解温度高达 560℃。纤维不熔化和燃烧,低于-196℃也不发生明显的脆裂。此外对位芳 纶的尺寸稳定性也非常优异,热膨胀系数为-2×10-60C-1。上述优点使得其主要用在航天 工业、轮胎、帘子线、通信电缆及增强复合材料中的骨架部分。

而间位芳纶与对位芳纶比,其模量低、伸长率高,作为织物的手感和舒适性更好,并且 拥有较好的阻燃性、耐高温、绝缘性和化学稳定性,广泛用于防火材料、高温传送带、高 温过滤材料、高温防护织物、电气绝缘隔热等领域。此外,间位芳纶也可以用于锂电池 隔膜涂覆材料,提高锂电池电芯隔膜的耐热性和抗穿刺能力,降低涂覆隔膜的含水率, 有助于改善锂电池的倍率性能和循环性能,提升电芯的良品率,并提高锂电池的安全性 能。

二、芳纶纤维:杜邦最早将其产业化,全球市场规模预计约 370 亿元

(一)芳纶发展历程:首创于美国杜邦,国内企业于 21 世纪初赶超

芳纶最早由美国杜邦公司开发。20 世纪 60 年代,美国杜邦公司开发出 Kevlar 纤维,并 在 1973 年上市销售,后来杜邦继续推出 Nomex 系列、日本帝人公司推出 Twaron 和 Technora 系列、韩国 Toray 公司推出 Arawin、韩国 Heracron 公司推出 Kolon 系列等。截 至目前,海外的芳纶生产主要集中在美国、日本和韩国企业。其中根据 DT 新材料,2025 年海外对位芳纶产能合计为 7.7 万吨,根据中国化工信息中心,2020 年海外间位芳纶产 能合计为 2.9 万吨,美国杜邦在对位芳纶和间位芳纶市场中均占据重要地位。

国内芳纶由泰和新材率先实现国产化。我国于 1972 年开始研发芳纶纤维,1999 年山东 烟台氨纶厂(泰和新材前身)率先开始建设国产芳纶项目,2004 年实现间位芳纶量产, 2011 年实现对位芳纶量产。此后其他企业陆续攻克芳纶生产壁垒。2013 年中化国际进军 芳纶产业,2021 年中芳特纤收购了上海特安纶的芳砜纶业务,成为继泰和新材之后拥有 芳纶生产能力的公司。截至目前,国内对位芳纶产能为 31400 吨,在建产能为 36500 吨。 国内间位芳纶产能为 25500 吨。

芳纶纤维的生产包括聚合和纺丝两个环节。聚合环节目前主要有低温聚合和界面聚合两 个方式,除了日本帝人外,大多数企业采用低温聚合的方式。纺丝环节细分为干法、湿 法、干喷湿法纺三种路线。此外,原料的纯度也是影响产品性能的决定因素。苯二甲酰 氯作为聚合单体,需要达到 99.9%以上的纯度,纯度直接影响聚合物的分子量,进而影响 到加工成纤维、薄膜的机械物理性能。 国内企业加速扩产,行业开启“内卷”模式。随着国内企业逐渐突破技术封锁,产能持 续上量,进而引发芳纶价格持续下降。根据泰和新材年报显示,2024 年芳纶产品单价(间 位芳纶和对位芳纶平均值)降到 11.7 万元/吨。而目前国内对位芳纶在建产能仍有 3.65 万 吨,行业开启“内卷”模式。由于国内企业在原料、人工、投资方面具有一定优势,因此 “内卷”的结果是海外企业关停工厂。2024 年年底,海外第二大芳纶生产企业日本帝人 旗下的帝人芳纶宣布关闭其位于荷兰阿纳姆的芳纶纤维生产基地,以削减成本。

(二)芳纶市场规模:全球预计约 370 亿市场,军工及新能源驱动成长

全球芳纶市场空间广阔,2025 年全球市场规模预计约 370 亿元。根据中国复合材料工业 协会,2021 年全球芳纶市场规模为 39 亿美元,根据帝人的数据,预计到 2025 年全球市 场规模在 53 亿美元,约 370 亿人民币,CAGR 为 8.0%。而根据中化国际预测,预计到 2029 年我国芳纶纤维行业市场规模有望达到 138 亿元。

对位芳纶中苯环与酰胺基团的共轭效应决定了对位芳纶高强度、高模量的优异性能,因 此适用于制作轮胎子午线及增强其他橡胶制品。同时对位芳纶具有优异的耐磨性、耐切 割性和防弹性能,被广泛应用于防弹安全防护、摩擦材料替代等领域。根据华经产业研 究院数据,全球对位芳纶消费结构中,约 30%用于车用摩擦材料,30%用于安全防护防 弹材料,15%用于光学纤维保护增强,10%用于轮胎,10%用于橡胶增强。 间位芳纶的酰胺键与苯环基团不能有效形成分子链内的共轭结构,其共价单键的内旋转 位能相对较低,大分子链柔性较大,从而赋予其更好的溶解性和加工性能。此外间位芳 纶具有良好的阻燃性、电绝缘性、化学稳定性等特点,因此可以用于制作热防护服、滤 材和阻燃装饰布等。根据华经产业研究院数据,2021 年,全球间位芳纶约有 34%用于电 气绝缘纸(即进一步加工成芳纶纸),29%用于安全防护,20%用于高温过滤材料,11%用 于电器设备。

芳纶是高端的防弹材料之一。防弹衣是通过材料的变形,破裂,吸收和消耗子弹或破片 的动能,阻止其穿透。防弹衣材料的选择是保证防护性能的同时尽可能轻薄和价格更低。 早期的防弹衣是轻质金属和陶瓷材料,直到杜邦开发出芳纶材料之后,由于其重量轻、 加工性能好,成为防弹衣材料的最佳选择。

国内国防预算开支有望提升,军用芳纶需求或有望稳步释放。过去 10 年来,中国的国防 开支每年维持 6%-8%的增速,占 GDP 比重一直处于 1.2%的分位。根据财政部公布的数 据,2023 年中国国防预算支出为 1.58 万亿元,同比+7.1%,占国内 GDP 总值的 1.2%。 国内的国防支出预算有稳步增长的空间。芳纶材料作为防弹防护装备材料,或有望随着 国内国防预算开支增长。

三、芳纶纸:格局高度集中,进口替代加速进行

芳纶纸是由芳纶短切纤维和芳纶浆粕按一定比例混合抄造而成的特种纤维纸。芳纶纸最 早由美国杜邦公司研制,主要包括间位芳纶纸(Nomex 系列)和对位芳纶纸(Kevlar 系 列)两种。20 世纪 60 年代,杜邦公司以 Nomex 短切纤维和 Nomex 沉析浆粕作为造纸原 料,通过斜网抄造湿法成型合成出间位芳纶纸(Nomex 纸)。Nomex 纸耐高温且电性能 优良,是高性能电动机、干式变压器等新型电气器材必备的绝缘材料。20 世纪 90 年代, 杜邦又推出对位芳纶纸(Korex),与 Nomex 纸相比,其具有更高的强度、模量以及更好 的耐高温性能,可以用于蜂窝结构材料。

为达到机械性能和介电性能的平衡,芳纶纸的合成具有较高的技术壁垒。在芳纶纸结构 中,短切纤维充当骨架材料,它们均匀分散在纸张中,支撑着纸张的机械性能。芳纶浆 粕则充当填充和黏结材料,将短切纤维黏结起来,同时也起到自黏结作用,构成纸张的 整体力学结构,从而赋予纸张整体力学强度和绝缘性能。因此,芳纶纸的合成难度之一 在于:芳纶纸中短切纤维和浆粕需要合适的配比,以达到机械性能和介电性能的平衡。 此外,由于芳纶纤维相比传统植物纤维亲水性差,纤维分散以及短切纤维和浆粕的均匀 混合成为另一大合成壁垒。

(一)2023 年全球芳纶纸市场需求为 44 亿元

2023 年全球芳纶纸的市场需求约为 44 亿元。根据华经情报网数据,2023 年全球间位芳 纶纸市场规模约 6.31 亿美元,约 44 亿人民币,同比增长 12.88%。根据下游需求拆分来 看,电气绝缘领域需求占比最多,其中电气绝缘领域占比 62.76%,蜂窝芯材领域占比 34.71%。国内芳纶纸市场需求为 12.6 亿元。根据华经情报网数据,2023 年中国间位芳纶 纸产量为 3480 吨,同比增长 18.9%;需求量为 5555 吨,同比增长 15.75%。结合 2023 年 国内间位芳纶纸市场均价 22.72 万元/吨,则对应市场需求规模为 12.6 亿元。当前国内芳 纶纸的销售主要流向民用的电气绝缘领域,价格相对较低,若蜂窝芯材领域所用的高端 芳纶纸市场加速国产化比例,则对应的市场规模有望进一步增长。

中低端民用领域:主要用于电机、变压器等电力设备。芳纶纸在电气绝缘领域具体用在 轨道交通、新能源汽车、风力发电装备等领域的牵引变压器、牵引电机、驱动电机、变压 器、发电机、特高压输变电等电力电气设备。相较于传统的纸基绝缘材料,芳纶纸耐温性、耐候性更好,更能保障电力设备稳定、安全运行,更能满足大功率、高电压设备的极 端要求。此外,芳纶纸可以提高电气设备的安全性能,减少设备尺寸,减轻重量,增强承 受负载的能力,提高设备可靠性。

高端军用领域:加工成蜂窝芯材用于飞机、高铁等。芳纶纸蜂窝芯材是芳纶纸经过涂胶、 叠合、热压、切边、拉伸、定型、浸胶、固化等工艺制成具有天然蜂巢的六边形结构的特 殊材料。蜂窝芯材具有轻质、高强、高模、结构稳定性强且具有隔音、隔热、阻燃等优 点,可以作为轻质高强结构材料,应用于航空航天、轨道交通、国防军工等领域。在航空 航天领域,用航空级芳纶纸基材料制成的蜂窝结构材料,可用于飞机、直升机等航天器 的天线罩、雷达罩、壁板、舱门、地板等部件,以及飞机的大刚性、次受力部件,可以降 低飞机的结构质量、实现功能部件透波、降噪、隔热性能。在轨道交通领域,芳纶纸蜂窝 夹层芯材可以用在高铁车辆的车厢侧板、顶板、座椅、隔板、行李架以及天窗板等部位, 减轻车辆质量,提高列车的速度。

高端蜂窝芯材市场有望跟随国产大飞机加速提升国产化率。根据民士达公告,民航客机 单架对芳纶纸蜂窝芯材的用量约为 2-3 吨,民士达在问询回复中提到,国产军机和民机 领域,每年对芳纶纸的需求量分别为 300-400 吨、800-1000 吨。而增量主要来自于国产大飞机 C909、C919、C929 等产品的放量。根据中国商飞公布的产能提升计划,C919 在 2025 年的产能将从此前预计的 50 架提升至 75 架。2026 年计划达到年产 100 架,2029 年 有望实现 200 架。若以 200 架测算,2029 年 C919 客机对芳纶纸蜂窝芯材的需求有望达 到 400-600 吨。近年来,随着贸易纷争的反复演绎,如国产大飞机、军机等重要领域正在 加速提升产业链国产化率,C919/929/909 等系列产品所使用的芳纶纸有望主要面向于国 产芳纶纸厂家。

(二)高端市场被海外企业垄断,国内进口替代加速进行

全球芳纶纸格局集中,杜邦产能占比超过一半。全球芳纶纸产能合计为 2.1 万吨,其中美 国杜邦一家独大,拥有芳纶纸产能 12000 吨,在全球份额超过 50%。国内产能合计为 9000 吨,其中民士达计划在 2025 年年中投产 1500 吨产能,建成后预计国内产能为 10500 吨。

较高的合成壁垒和客户壁垒使得芳纶纸行业格局高度集中且较难恶化。芳纶纸质发明至 今已经有 60 余年的历史,但目前全球只有 5 家企业具备实际量产能力,我们分析,一方 面是因为芳纶纸较高的合成壁垒使得玩家有限。芳纶纸的合成难度在于短切纤维和芳纶 浆粕的均匀混合,以及蜂窝芯材的结构设计。另一方面,高端的蜂窝芯材主要用于飞机、 高铁等格局高度集中的重工业,这类行业通常对材料供应商的资质要求高而且对价格不 敏感,新玩家较难通过低价策略抢占市场,因此较高的合成壁垒及客户资源壁垒使得该 行业格局高度集中,二线企业也较难通过“内卷价格”策略取胜,唯有卷技术和产品质 量才能逐步提升市占率。此外,国内龙头民士达近年来毛利率持续提升,也是行业格局 没有恶化的一个佐证。

高端市场被美国杜邦垄断,国产替代有望加速。中国市场监督管理局于 2025 年 4 月 4 日 对杜邦中国发起反垄断调查,7 月 22 日,中国暂停对杜邦中国的反垄断调查程序。虽然 反垄断调查被暂停,但下游企业考虑到供应链安全,国内厂商进口替代的趋势或持续演 绎。杜邦此前在国内的芳纶纸行业的市占率较高且基本供向高端领域。国内下游企业若 考虑到供应链的稳定性以及性价比,有望将此前使用的杜邦产品替换为国内供应商,国 产替代或有望加速。

四、相关标的

1、泰和新材

公司成立于 1987 年,前身是烟台氨纶厂,2004 年实现间位芳纶量产,2011 年实现对位 芳纶量产,是国内首家实现芳纶纤维量产的企业。目前公司芳纶产能为 3.2 万吨,其中间 位芳纶 1.6 万吨、对位芳纶 1.6 万吨,是全球第三大芳纶生产企业,仅次于美国杜邦。此 外,公司在芳纶深加工领域也深度布局,在芳纶纸(子公司民士达拳头产品)和芳纶隔 膜涂覆等产品领先布局,有望充分享受新能源、航空航天等领域需求崛起。 公司除了芳纶业务之外,还在氨纶业务早有布局。2023 年公司营收结构中,约 61%的营 收来自于芳纶,38%的营收来自于氨纶。其中芳纶业务 2015-2023 年的营收年均增速达到 23.38%,毛利率在过去 3 年稳定在 40%左右,龙头优势渐显。

2、民士达

公司是泰和新材子公司,2023 年在北交所上市。公司主营芳纶纸及芳纶纸蜂窝芯材,自 成立以来深耕芳纶纸行业,是国内第一家打破国外芳纶纸技术垄断的企业。背靠大股东 泰和新材的芳纶纤维生产平台,公司逐渐成长为全球重要的芳纶纸供应商之一,产品覆 盖境内市场以及欧洲、美洲、亚洲等境外市场,客户涵盖中航集团、中国中车、瑞士 ABB、 德国西门子、法国施耐德、松下电器等知名企业。目前公司拥有 3000 吨芳纶纸产能,在 建 1500 吨芳纶纸有望于 2025 年年中投产,产能规模仅次于全球第一大芳纶纸生产商美 国杜邦。 公司近年来营收及归母净利润持续正向增长,并且利润率在 2016 年之后持续优化。公司 2015-2024 年营收 CAGR 达到 20.2%,2024 年全年实现营收 4.08 亿元;2015-2024 年归 母净利润 CAGR 达到 23.6%,2024 年全年归母净利润为 1.01 亿元。毛利率方面,公司毛 利率及净利率持续优化,2025Q1 实现毛利率 39.7%,净利率 26.3%。后续随着杜邦反垄 断调查事件的持续演绎,公司在高端芳纶纸的市占率有望持续提升。

3、同益中

公司是国内领先的掌握从超高分子量聚乙烯纤维制备到军用防弹防护装备生产的完整产 业链的企业,可以规模化生产从 5D 到 6000D 不同规格的超高分子量聚乙烯纤维,以及 防弹专用超高强型纤维、高耐磨特性的绳缆专用纤维、有色纤维、耐割专用纤维等特色 产品。大股东为国家开发投资集团,为国企背景,核心高管也均深耕化纤与纺织领域。 目前公司拥有超高分子量聚乙烯纤维产能 8560 吨,无纬布产能 2175 吨。 并购超美斯进军芳纶产业,打造“3+X”战略布局。公司于 2024 年 12 月公告以 2.43 亿元 收购芳纶企业超美斯 75.8%股权,进军芳纶及芳纶纸领域。目前超美斯拥有 5000 吨间位 芳纶及 2000 吨芳纶纸。2025 年 4 月公司公告进一步增资 1.5 亿元,拟对超美斯股权提升 至 83.52%。

4、中化国际

公司是中化集团旗下重要的化工新材料平台,多数主营化工新材料产品在国内乃至全球 细分市场占有重要地位,目前公司主要产品分为基础原料及中间体、高性能材料及聚合 物添加剂业务。2013 年中化国际进军芳纶产业,2020 年建成 5000 吨对位芳纶。公司产 品在安全防护、光缆增强等领域国内市占率领先。根据中化国际年报,目前公司拥有 8000 吨对位芳纶产能。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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