芳纶：特种材料，空间广阔，壁垒高企

　　芳纶是一种高科技合成纤维，性能卓越。芳纶全称“芳香族聚酰胺纤维”，是一种新型高科技合成纤维，与碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维合称为“世界三大高性能纤维”。芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、本质阻燃、耐酸耐碱、重量轻等优良性能。

　　终端应用广泛，市场快速增长

间位芳纶、对位芳纶是最具实用价值的芳纶品种。根据聚合时所用单体的种类数，可把芳纶分成芳纶I、芳纶II和芳纶III(杂环芳纶)等，其中间位、对位芳纶商业化应用最广。

间位芳纶：耐高温、阻燃和绝缘性能出色，常作为高温过滤材料、绝缘材料使用。

对位芳纶：耐热阻燃且具高强度、高模量的特点，常作为增强材料、防弹材料使用。

　　基于优异性能，芳纶终端应用广泛

➢汽车工业：用于轮胎、胶管、刹车片、离合器、减振缓冲器等多部位，具有普通配件无法匹敌的超强耐磨、耐高温、高强度等性能。

➢环境保护：用于高温烟尘过滤袋，具有较高的过滤精度、极低的收缩率。

➢安全防护：用于防护服、防护手套等装备，能有效抵御高温、火焰、电弧等伤害。

➢信息通信：用于光缆防护，使细小脆弱的光纤在受到拉力时不致伸长；芳纶纸用于手机电池，耐高温和绝缘性能避免短路，耐磨性使电池受到震动时震动损坏。

➢航空工业：芳纶复合材料广泛用于飞机天线罩、垂尾、副翼、机体骨架等20多个关键部位，是现代飞机中体积用量最多的非金属复合材料。

➢轨道交通：用于高铁、动车、地铁等高速轨道交通工具的动力牵引、摩擦制动、车体结构、阻燃内饰等系统的关键部件，可有效提高车辆安全性、舒适性及使用寿命。

➢新能源：芳纶纸用于新能源车电机，芳纶涂覆、芳纶隔膜用于锂电池等。

➢国防军工：芳纶用作军警作战服、防弹衣、防弹盔甲材料等。 

　　下游应用持续扩张，芳纶市场规模将快速提升。芳纶是一种全球化的商品，2021年全球名义产能约12-13万吨，同比增长约10%;全球总需求约10-11万吨，同比增长约20%。随着新能源产业的蓬勃发展、汽车工业向高强及轻量化转型、军事对轻质和柔性材料的需求快速提升，芳纶材料作为钢铁、石棉的潜在替代品，其市场规模有望大幅增长。根据中国复合材料工业协会披露的数据，2021年全球芳纶纤维市场规模为39亿美元，预计到2026年将达到63亿美元，2021年至2026年的复合年增长率为9.7%。

       工艺壁垒高企，海外常年垄断

芳纶技术难点多，产业化壁垒极高。芳纶的技术壁垒主要体现在聚合跟纺丝两个主工艺上。聚合难点在于对设备要求较高，目前国内用到的双螺杆反应器还需依赖进口;芳纶生产前、后端分别会面临氯离子和硫酸腐蚀，对设备材料要求也较高，传统不锈钢材腐蚀后的铁离子进入系统会对工艺稳定产生极大干扰，影响聚合物的稳定性。纺丝需要聚合物溶解于硫酸，溶解设备同样无法国产化，此外生产中需要的助剂也属于商业机密，合适的配比参数影响聚合连续性和稳定性，目前市场上没有成熟的工艺包流通，需要复杂的经验积累过程。纵观海内外各芳纶成熟生产企业，从开始研发到实现工业化生产普遍需要5年以上时间。

　　海外龙头长期技术封锁，国内企业近年实现突破。芳纶最早由美国杜邦公司开发，杜邦于1958年开始研究间位芳纶，1967年实现间位芳纶工业化生产，商品名Nomex;1972年，杜邦实现对位芳纶工业化生产，商品名Kevlar;日本帝人开始生产商品名为Conex的间位芳纶。杜邦、帝人为巩固产业垄断地位，在全球各地布局大量专利，且芳纶早期主要应用于国防军工，且在航空航天领域有重要用途，西方作为管控物资对我国实行禁运，对其生产技术也是严格保密封锁，因此我国长期以来未能实现完全的技术突破。

我国于1972年开始进行芳纶的研制工作, 并于1981年通过间位芳纶的鉴定，于1985年又通过对位芳纶的鉴定，但由于核心技术的缺失，芳纶产业化生产进程受阻，仍长期依赖进口。直到2004年我国烟台泰和新材间位芳纶成功量产、2011年我国烟台泰和新材对位芳纶泰普龙®成功推向市场，至此我国才正式实现了间、对位芳纶的工业化生产。 

　　战略价值突出，芳纶产业受政策支持。芳纶是具有战略性意义的新材料，在军事防护装备、航空航天领域等国防领域具有重要作用和巨大的应用潜力，但国内产业起步较晚，工艺技术、产品质量等较海外尚有差距。因此，我国一直对芳纶有较高的重视度，国务院、地方政府、行业协会等纷纷制定相关政策鼓励和支持国产芳纶的发展。

　　在下文中，我们将详细介绍间位芳纶、对位芳纶各自产品的特点、需求及行业格局，以及芳纶材料的新应用——芳纶纸、锂电池隔膜涂覆的发展展望。

　　间位芳纶：高端应用潜力大，防护新标催生需求

　　国内高端需求领域具备潜力

　　全球间位芳纶市场规模稳定增长。间位芳纶是一种热稳定性高、阻燃性突出、电绝缘性好和耐辐射性的高功能纤维材料，在防护服装、高温过滤材料、电气绝缘纸等方面有着广泛的应用。根据QY Research测算，2021年全球间位芳纶市场销售额达到了7.2亿美元，预计2028年将达到12.7亿美元，2021-2028年复合增长率为8.0%。随着电气绝缘、防护服等既有应用领域的发展，以及新的应用领域的开拓，间位芳纶还将继续保持增长态势。

　　我国间位芳纶下游需求高端领域占比较低。从全球市场需求来看，2018年间位芳纶(含造纸用纤维)年需求量约为4.0万吨，主要集中在欧美日韩等发达国家。我国的间位芳纶需求量大约为6000吨，但下游应用领域中仍以水泥、钢铁等行业的高温过滤为主(60%以上)，该领域竞争较为激烈。应用于电气绝缘纸、安全防护等高端领域的间位芳纶比例与发达国家存在很大的差距，国内市场蕴含着巨大潜力。

　　间位芳纶具有较好阻燃隔热功能，在警用防护及产业防护领域的需求呈逐年增长的趋势。发达国家已经普遍采用新型阻燃材料制作扑火服装，国内的城市消防部门和部分森林防火部门也已普遍采用以芳纶为主的新型阻燃材料制作灭火服装。其中武警森林部队自2006年起就全面装备了国产芳纶战斗服。

       受益国内防护新标，间位芳纶需求有望迎来显著提升。2017年2月，国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布《防护服装--森林防火服》国家标准，规定了面料颜色、阻燃性能、理化性能等多项指标。间位芳纶在森林防火服中的应用已经铺开，警种、军队的单兵防护及日常作训服防护质量的提升也已提上日程，军队与武警的人员基数及高频率战损有望打开产量消化渠道。间位芳纶是最符合国家标准要求的个体防护材料。《防护服装阻燃服》《个体防护装备配备规范》国家强制标准分别于2021年8月1日和2022年1月1日开始正式实施。预计2022-2025年国内防护新标带动的间位芳纶需求增量达1072、1270、2463、3546吨/年。

　　供给高度集中，国内龙头加速扩产

全球间位芳纶供给高度集中，仅个位数企业具备量产能力，其中杜邦产能占比过半，泰和新材大幅扩产。全球的间位芳纶产能大约为4.35万吨/年，目前杜邦为全球最大的芳纶企业，产能占据50%以上。泰和新材于2004年成功实现间位芳纶量产，目前已经成为全球第二大的间位芳纶企业，拥有11000吨/年间位芳纶产能，且计划将产能扩张一倍。富瑞新材采用国内首套连续聚合装备进行间位芳纶生产，2020年底得到环评批复，计划2023年投产。整体看来，间位芳纶行业新进入者较少，扩产计划多来自现有玩家，预计行业寡头垄断格局将长期不改，需求推动下，格局有望长期向好。

　　对位芳纶：高强特种材料，进口替代大势所趋

　　对位芳纶突出的性能是其高强度、高模量和出色的耐热性。同时，它还具有适当的韧性可供纺织加工。标准对位芳纶的重量比拉伸强度是钢丝的6倍，玻纤的3倍，高强尼龙工业丝的2倍;其拉伸模量是钢丝的3倍，玻纤的2倍，高强尼龙工业丝的10倍;在200°C下经历100hr，仍能保持原强度的75%，在160°C下经历500hr，仍能保持原强度的95%。据此，对位芳纶大多被用作轻质、耐热纺织结构材料或复合结构增强材料。对位芳纶生产工艺一般由聚合、纺丝、深加工三步组成。

　　国内对位芳纶消费远低于欧美，且大量依赖进口

　　我国对位芳纶需求快速增长，潜力巨大。根据中国化学纤维工业协会的数据，2018年全球的对位芳纶产量约8.2万吨，消费量约8.0万吨，预计2025年全球对位芳纶需求有望增长至13万吨。作为典型的军民两用材料，对位芳纶的下游应用领域主要包括防弹防护、摩擦密封、光缆增强、橡胶增强、轮胎等，其中全球范围内，用于防弹防护和摩擦密封的比例各为30%。我国对位芳纶的需求呈现快速发展的态势，从2014年的7000吨迅速增至2018年的1万吨，并有望在2025年达到2万吨，且国内对位芳纶供需严重不匹配，本土产量仅能满足极少量需求。我国对位芳纶下游应用中光缆占据半数，汽车领域次之，防弹防护的应用相对较少，仍有较大的发展潜力。

　　文章来源：报告派、芳纶产业圈