Jedno z trzech najmocniejszych włókien, o zróżnicowanym rozwoju produktów
Włókno aramidowe to wysokowydajne chemiczne włókno syntetyczne. Aramid, włókno węglowe i polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE) są znane jako trzy główne na świecie wysokowydajne materiały włókniste. Pełna nazwa aramidu to „aromatyczne włókno poliamidowe”, a jego angielska nazwa to „Aramid Fibre”, która odnosi się do syntetycznych włókien poliamidowych o długich łańcuchach, w których co najmniej 85% wiązań amidowych jest bezpośrednio połączonych z pierścieniem aromatycznym. Włókno aramidowe ma doskonałe właściwości, takie jak niska gęstość, wysoki moduł, wysoka wytrzymałość, odporność na przecięcie, odporność na korozję, odporność na wysoką temperaturę, izolacja i ognioodporność. Jego wytrzymałość jest 5 do 6 razy większa niż w przypadku drutu stalowego, jego moduł jest 2 do 3 razy większy w przypadku drutu stalowego lub włókna szklanego, jego wytrzymałość jest 2 razy większa niż w przypadku drutu stalowego, a jego waga stanowi tylko około 1/5 masy stali drut. W temperaturze 560 stopni nie rozkłada się i nie topi, a jego wszechstronne działanie jest znakomite. Komercyjne produkty aramidowe to głównie meta i para. W zależności od rodzaju pierścienia aromatycznego aramid można podzielić na dwie kategorie: w pełni aromatyczne włókno poliamidowe i heterocykliczne aromatyczne włókno poliamidowe; w zależności od pozycji, w której wiązanie amidowe jest przyłączone do pierścienia benzenowego, można je podzielić na pozycje meta, para i orto. Istnieją dwa główne typy aramidu, które zostały wyprodukowane i zastosowane na rynku: meta-aramid (PMIA, 1313) i para-aramid (PPTA, 1414). Technologia produkcji para-aramidu jest trudniejsza, a wydajność produktu jest lepsza. Produkty z metaaramidu i paraaramidu są zróżnicowane i mogą zaspokoić potrzeby wielu dziedzin. Produkty aramidowe powstają w wyniku przędzenia polimeru po polimeryzacji amidu i chlorku acylu. W zależności od tego, czy jest barwiony, aramid dzieli się na jedwab kolorowy i jedwab biały; zgodnie z formą przędzenia dzieli się na włókno ciągłe i włókno odcinkowe. Meta-aramid ma również przewodzące włókna, przędzę i inne formy produktów, a skręcona przędza paraaramidowa, tkanina, masa celulozowa i inne zróżnicowane produkty mogą zaspokoić potrzeby użytkowe różnych dziedzin.
Wiodąca wydajność we wszystkich aspektach, z wieloma zastosowaniami
Aramid ma doskonałą ciągliwość, odporność na wysokie temperatury i ognioodporność. Spośród trzech materiałów aramid ma najlepszą ciągliwość, a wydłużenie przy zerwaniu meta-aramidu może osiągnąć 25–40%, czyli ponad dziesięciokrotnie więcej niż w przypadku włókna węglowego i UHMWPE. Moduł sprężystości paraaramidu jest stosunkowo wysoki i sięga 120 GPa, co wskazuje, że jego materiał charakteryzuje się dużą sztywnością i niewielkim odkształceniem sprężystym; Włókno węglowe jest najbardziej odporne na wysokie temperatury spośród trzech materiałów, ma temperaturę roboczą do 2000 stopni i temperaturę rozkładu do 3700 stopni. Temperatura robocza aramidu wynosi -196 ~ 250 stopni i może spełniać codzienne użytkowanie. Indeks tlenowy aramidu i włókna węglowego wynosi aż 28% lub więcej, a ognioodporność jest dobra. UHMWPE ma najniższą gęstość, ale jego indeks tlenowy wynosi zaledwie 17,3%, przez co nie można osiągnąć odporności na wysoką temperaturę i ognioodporności. Meta-aramid ma doskonałą ognioodporność, odporność na wysoką temperaturę, izolację, stabilność chemiczną i odporność na promieniowanie. Grupa amidowa w łańcuchu molekularnym meta-aramidu jest połączona z grupą meta-fenylową, która nie ma efektu koniugacji, ma niską energię potencjalną rotacji wewnętrznej, stosunkowo dobrą elastyczność segmentu łańcucha i niską krystaliczność, więc jej moduł jest niski, a wydłużenie jest wysokie , a wyczucie i komfort tkaniny są lepsze. Meta-aramid ma doskonałą ognioodporność, odporność na wysoką temperaturę, izolację i stabilność chemiczną i jest szeroko stosowany w materiałach ognioodpornych, wysokotemperaturowych taśmach przenośnikowych, wysokotemperaturowych materiałach filtracyjnych, wysokotemperaturowych tkaninach ochronnych, izolacji elektrycznej i izolacji cieplnej itp. Paraaramid ma wysoką wytrzymałość, wysoki moduł, odporność na wysoką temperaturę, dużą wytrzymałość, ognioodporność, odporność chemiczną, odporność na korozję i stabilność wymiarową. Paraaramid ma bardzo wysoką wytrzymałość, o wytrzymałości właściwej na rozciąganie 5 do 6 razy większej niż włókno stalowe i module właściwym 2 razy większym niż włókno stalowe; temperatura rozkładu termicznego osiąga 570 stopni i może być używana przez długi czas w temperaturze ± 200 stopni; w porównaniu z włóknem węglowym aramid jest miękki i niełamliwy oraz odporny na silne uderzenia; ma dobrą stabilność wymiarową, nie kurczy się pod wpływem gorącego powietrza i ma niewielkie odkształcenia; ma dobrą odporność na korozję chemiczną. Wysoka krystaliczność i silne interakcje międzycząsteczkowe para-aramidu mogą zapobiegać wnikaniu środków chemicznych do struktury polimeru, a jego działanie jest stabilne w zakresie pH od 2 do 12. Aramid jest szeroko stosowany jako materiał wzmacniający. Wraz z szybkim rozwojem produkcji przemysłowej i gałęzi przemysłu zaawansowanych technologii zapotrzebowanie na materiały o wysokiej wydajności w branżach takich jak samochody, maszyny inżynieryjne, mikroelektronika, komunikacja i statki staje się coraz większe, a wymagania są coraz wyższe. . Trudno jest, aby materiały ogólne odpowiadały potrzebom. Polimery aramidowe i produkty z ich włókien odgrywają coraz większą rolę w różnych dziedzinach, takich jak materiały budowlane, sprzęt elektroniczny, produkty kuloodporne, transport, wojsko, lotnictwo i inne dziedziny. W 2011 roku w programie „Orientalny czas i przestrzeń” aramid został doceniony jako „nić poruszająca 20 dziedzin przemysłu”, co świadczy o jego istotnej wartości w branży.
Historia rozwoju: Lokalizacja jest koniecznością, wysokiej jakości i kompleksowa wymiana
Proces rozwoju nowych materiałów ma na celu poprawę wydajności i zastąpienie rodzimych produktów. Wraz z postępem nauki i technologii oraz ogólną poprawą jakości życia, nowe materiały stopniowo zastępują tradycyjne materiały, charakteryzując się doskonałymi właściwościami użytkowymi. Z jednej strony nowe materiały mogą lepiej spełniać potrzeby materiałowe różnych dziedzin dzięki zoptymalizowanej wydajności; z drugiej strony wiele nowych materiałów ma właściwości niskoemisyjne, czyste, odnawialne i inne. Ten rodzaj materiału stopniowo zastępuje tradycyjne materiały energochłonne, co wpisuje się w tematykę epoki rewolucji energetycznej i „dual carbon”. Kompleksowa substytucja sprawia, że istnieje wiele dalszych pól nowych materiałów i ogromna przestrzeń do rozwoju. Zagraniczni giganci przodują w zastosowaniu nowych materiałów. Krajowe firmy przełamały bariery i szybko się rozwinęły w procesie stopniowych badań i rozwoju, wprowadzając na rynek podwójną przestrzeń. Rynek wojskowy przoduje w rozwoju, a technologia krajowa nadal się przebija. Już na etapie rozwoju w przemyśle wojskowym początkowo stosowano aramid i włókno węglowe ze względu na ich szczególne zalety w zakresie wydajności. Później amerykańskie i japońskie firmy reprezentowane przez DuPont, Teijin, Toray itp. nadal się rozwijały i uprzemysławiały, przodując w technologii i rynku. Chińskie firmy zaczęły wykorzystywać swoją siłę po XX wieku, doganiając wiodącą światową technologię i stopniowo dokonując przełomów. Obecnie pojawiły się doskonałe reprezentatywne firmy zajmujące się aramidem, włóknem węglowym i UHMWPE, wypełniając luki techniczne w Chinach. Przemysł włókien wysokowydajnych charakteryzuje się intensywnością technologii i ogromnymi inwestycjami. Obecnie włókna wysokowydajne wkraczają w nowy etap intensywnego rozwoju. Ciągłe doskonalenie i serializacja wydajności i specyfikacji różnych odmian oraz pojawianie się nowych odmian sprawiły, że włókna o wysokiej wydajności wkroczyły w erę „szytych na miarę”. Szybki rozwój gałęzi przemysłu zaawansowanych technologii, takich jak przemysł lotniczy, nowa energia, oceany, biomedycyna, informacja komunikacyjna i przemysł wojskowy, stawia coraz wyższe wymagania w zakresie wydajności materiałów włóknistych, a także promuje badania i rozwój nowych włókien. W przyszłości włókna wysokowydajne będą się rozwijać w kierunku niskich kosztów i wysokiej jakości.
Popyt na rynku niższego szczebla kwitnie, a nowa energia tworzy większy rynek
W raporcie rocznym za rok 2023 światowe nominalne moce produkcyjne wynoszą około 150,000-160,000 ton, co oznacza wzrost o około 10% rok do roku; światowy popyt wynosi około 120,000-130,000 ton, co oznacza wzrost o około 11% rok do roku. W przyszłości będzie nadal czerpać korzyści ze wzrostu popytu na światłowody i kable niższego szczebla, środki ochrony osobistej i inne dziedziny. Wstępne statystyki pokazują, że skala globalna osiągnie 4,7 miliarda dolarów w 2023 roku, a oczekuje się, że do 2029 roku osiągnie poziom 8,3 miliarda dolarów, przy złożonej rocznej stopie wzrostu wynoszącej 9,7% w latach 2023–2029. Popyt ze strony chińskiego przemysłu para-aramidowego w 2023 to 23 800 ton. Przemysł aramidowy charakteryzuje się wysokimi barierami technicznymi, a moce produkcyjne są skoncentrowane za granicą. Chiński przemysł aramidowy rozpoczął działalność późno, a globalne moce produkcyjne są obecnie skoncentrowane w firmach zagranicznych. Marża zysku brutto w branży aramidowej wynosi 30-40%, a cena utrzymuje się na stałym poziomie od 100000 do 300000 w zależności od różnych wyników i zastosowań. Jako włókno o wysokiej wydajności, aramid ma niewiele krajowych przedsiębiorstw produkcyjnych, a cena produktu jest stosunkowo stabilna. Cena meta-aramidu wynosi zwykle 100,000-200,000/tonę, a średnia cena para-aramidu waha się w granicach 200,000-300,000/tonę. Marża zysku przedsiębiorstw aramidowych jest stosunkowo stabilna, a marża zysku brutto wynosi zwykle od 30-40%, co jest branżą o wysokim zysku brutto.
Odzież ochronna otwiera rynek metaaramidu Papier aramidowy pokonuje bariery zagraniczne i zwiększa wolumen
Globalny popyt na meta-aramid dotyczy głównie papieru izolacyjnego i materiałów rdzeniowych o strukturze plastra miodu, a struktura popytu w Chinach nadal ma wiele do poprawienia.
Z perspektywy globalnej, ze względu na wyjątkową odporność na wysokie temperatury, ognioodporność i izolację, metaaramid jest stosowany głównie w tkaninach do izolacji elektrycznej i materiałów ochronnych, stanowiąc odpowiednio 34% i 29%, przy stosunkowo wysokiej zawartości technicznej i wartości dodanej produktu . W Chinach metaaramid nadal wykorzystuje głównie odzież ochronną i stosunkowo niedrogie przemysłowe materiały filtracyjne do wysokich temperatur, co stanowi łącznie 80%.
Zapotrzebowanie na papier aramidowy stanowi 10%, a powstający popyt w dziedzinie komunikacji i nowych pojazdów energetycznych wynosi 10%. Krajowi producenci dysponują wystarczającymi mocami produkcyjnymi i ostrą konkurencją w segmencie low-end, przy czym w dalszym ciągu jest dużo do poprawy w strukturze popytu, szczególnie w segmencie high-end.
Metaaramid to doskonały wybór do tkanin ochronnych odpornych na wysokie temperatury. Meta-aramid ma dobrą ognioodporność, izolację termiczną, właściwości tekstylne i miękkość. Jest to tkanina samoistnie trudnopalna. W porównaniu z tradycyjnymi tkaninami trudnopalnymi poddanymi obróbce końcowej, które nasączają tkaninę środkami zmniejszającymi palność, ma ona dłuższy czas uniepalniania, można ją prać, nie topnieje pod wpływem ognia i nie wytwarza substancji toksycznych.
Obecnie strażackie ubranie ochronne składa się najczęściej z wielowarstwowej konstrukcji tkaniny, na którą składa się warstwa zewnętrzna, warstwa wodoodporna i oddychająca, warstwa termoizolacyjna oraz podszewka od zewnątrz do wewnątrz. Tkanina zewnętrznej warstwy wykonana jest głównie z wysokowydajnych materiałów włóknistych, w tym włókna aramidowego 1414, włókna aramidowego 1313, włókna PBI, włókna PBO itp. Wodoodporna i oddychająca warstwa może odprowadzać parę wodną z wewnętrznego środowiska użytkownika oraz blokować wiatr i zewnętrzna woda w stanie ciekłym. Zwykle jest wykonany z materiału kompozytowego składającego się z włókniny i ognioodpornego PTFE; tkanina warstwy termoizolacyjnej wykonana jest głównie z trójwymiarowej dzianiny siatkowej lub włókniny; podszewka nazywana jest również warstwą zapewniającą komfort noszenia i ma właściwości zmniejszające palność i jest na ogół mieszaną tkaniną z włókna aramidowego i ognioodpornego włókna wiskozowego.
Średnia roczna złożona stopa wzrostu wielkości krajowego rynku środków przeciwpożarowych w latach 2018–2023 wynosi 6,13%. Oczekujemy, że w przyszłości zapotrzebowanie na metaaramid w branży przeciwpożarowej utrzyma się na poziomie około 6%. Państwo określiło szereg norm dotyczących trudnopalnej odzieży ochronnej. Odzież trudnopalna i odzież termoizolacyjna to odzież zapewniająca izolację cieplną (ochronę) pracownikom w każdej dziedzinie, która może powodować płomienie i wysokie temperatury, takiej jak ochrona przeciwpożarowa, metalurgia, spawanie, elektryczność, przemysł chemiczny i ropa naftowa. W roku 2020 sukcesywnie wydawane były krajowe normy obowiązkowe takie jak „Odzież ochronna trudnopalna” oraz „Wymagania dotyczące wyposażenia środków ochrony indywidualnej”. Krajowa norma GB8965.1-2020 „Odzież ochronna trudnopalna” zostanie wdrożona 1 sierpnia 2021 r. i określa jaśniejsze i bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące właściwości trudnopalnych i fizycznych odzieży ochronnej trudnopalnej, wymaganie, aby wszystkie tkaniny spełniały określone wartości ochrony termicznej. Ochrona przemysłowa i ochrona przeciwpożarowa to największe dalsze obszary zastosowań metaaramidu i oczekuje się, że wdrożenie nowej normy zwiększy popyt na aramid.
„Wymagania dotyczące wyposażenia środków ochrony indywidualnej” wydane przez Ministerstwo Zarządzania Kryzysowego zostaną w pełni wdrożone 1 stycznia 2022 r. Wypadki związane z bezpieczeństwem wiążą się z odpowiedzialnością karną; Ubezpieczenie od odpowiedzialności za bezpieczeństwo produkcji sprawdzi, czy zapewniona jest odzież ochronna. Nowe regulacje wymagają od przemysłu naftowego i petrochemicznego, hutnictwa metali nieżelaznych i górnictwa niewęglowego, aby objąć wiodącą rolę we wdrażaniu. Na podstawie masy i zawartości aramidu w odzieży trudnopalnej sprzedawanej na rynku szacujemy, że ilość metaaramidu odpowiadająca pojedynczemu kompletowi odzieży wynosi 1-1,5 kg. Na podstawie liczby osób pracujących w różnych branżach podanej przez Krajowe Biuro Statystyczne i Global Network szacujemy, że roczne zapotrzebowanie na meta-aramid wynosi około 12,000 ton przy 40% współczynniku wyposażenia i średnia roczna liczba 3 zestawów.
Biorąc pod uwagę, że wymiana zapasów i postęp wyposażenia każdego przedsiębiorstwa może przebiegać wolniej niż oczekiwano, konserwatywnie szacujemy, że roczna dynamika popytu na meta-aramid w odzieży ochronnej w latach 2023-2025 wyniesie 15%. Meta-aramid można stosować do przyjaznej dla środowiska filtracji wysokotemperaturowych gazów spalinowych emitowanych z energetyki cieplnej, cementu, stali i innych dziedzin. W produkcji przemysłowej wysokotemperaturowe spaliny emitowane przez elektrownie cieplne, cementownie i huty zawierają dużą ilość tlenków azotu, tlenków siarki i drobnych cząstek pyłu, które powodują duże zanieczyszczenie środowiska atmosferycznego. Tkanina filtracyjna i worek filtrujący to kluczowe elementy sprzętu do usuwania pyłu przemysłowego lub sprzętu do filtracji cieczy. Od nich bezpośrednio zależy wydajność sprzętu filtrującego i jakość efektu filtracji. Nazywa się je „sercem” urządzeń filtracyjnych, a nawet wpływają na to, czy przedsiębiorstwo będzie w stanie dotrzymać standardów produkcyjnych. Są niezbędnym wyposażeniem do produkcji i funkcjonowania przedsiębiorstwa. Jednocześnie tkanina i worki filtracyjne są materiałami eksploatacyjnymi i należy je regularnie wymieniać, aby zapewnić stabilność efektu filtracji. Ich zapotrzebowanie jest ciągłe.
Meta-aramid ma dobrą ognioodporność, odporność na wysoką temperaturę, izolację i odporność na korozję i może odgrywać rolę filtrującą w środowiskach zadymionych w wysokiej temperaturze. Ponieważ wymagania ochrony środowiska stają się coraz bardziej rygorystyczne, zapotrzebowanie na metaaramid jest duże.
Obecnie szybki rozwój chińskiego przemysłu również wywarł ogromną presję na jakość powietrza. Wśród nich duża ilość drobnych cząstek w dymie i pyle przemysłowym jest jednym z ważnych czynników prowadzących do pogorszenia jakości powietrza w Chinach. Według Krajowego Biuletynu Statystycznego Środowiska, głównymi źródłami emisji pyłów gazów spalinowych są przemysł ciężki, taki jak hutnictwo żelaza i stali, elektrownie węglowe, cementowe materiały budowlane i petrochemia. W dniu 10 września 2013 r. Rada Państwa ogłosiła „Plan działań w zakresie zapobiegania i kontroli zanieczyszczenia powietrza”, proponując, aby po pięciu latach wysiłków poprawiła się ogólna jakość powietrza w kraju oraz pojawiły się nowe źródła energii cieplnej, stali, petrochemii, cementu, metale nieżelazne, przedsiębiorstwa chemiczne i inne oraz projekty kotłów węglowych muszą wdrożyć specjalne limity emisji substancji zanieczyszczających powietrze. W miarę jak kraj przykłada większą wagę do kwestii zanieczyszczenia środowiska, standardy kontroli emisji w różnych regionach i branżach stają się coraz bardziej rygorystyczne, a emisje specjalne i ultraniskie zostały znormalizowane.
W ostatnich latach ogólne inwestycje w środki trwałe chińskich przedsiębiorstw produkcyjnych wykazywały trwałą tendencję wzrostową. W obecnych warunkach bardziej rygorystycznej polityki ochrony środowiska w Chinach wiele gałęzi przemysłu o stosunkowo dużym zużyciu wody i emisji dymu, takich jak stal, chemia, energetyka cieplna, metalurgia, górnictwo i żywność, będzie podlegało ścisłemu nadzorowi. Wymiana zapasów i rosnący popyt będą napędzać rozwój rynku materiałów filtracyjnych. Jako jeden z głównych materiałów na przyjazne dla środowiska worki filtracyjne, metaaramid ma stosunkowo szeroką przestrzeń wzrostu.
Oczekuje się, że światowe i krajowe zużycie metaaramidu będzie nadal rosło. Obecnie rozwój zagranicznego przemysłu metaaramidowego jest bardziej dojrzały, charakteryzuje się wysokim stopniem serii i zróżnicowania produktów, dogłębnymi badaniami nad technologią aplikacji, dużym udziałem w rynku high-end oraz całkowitą mocą produkcyjną wynoszącą około 32 500 ton/rok. DuPont jest największą na świecie firmą produkującą metaaramid i pierwszą firmą, która rozpoczęła produkcję przemysłową na dużą skalę, której moce produkcyjne stanowią 53,1% całkowitych światowych mocy produkcyjnych; Taihe New Materials jest obecnie firmą o największym udziale w rynku krajowym, z udziałem w rynku wynoszącym blisko 50%.
Globalny meta-aramid znajduje się generalnie w stanie nadpodaży. Wśród nich zagraniczne firmy takie jak DuPont i Teijin posiadają produkty wysokiej jakości i zajmują dominującą pozycję na rynku międzynarodowym. Dalszy proces jest wykorzystywany głównie w zaawansowanych dziedzinach konsumenckich, takich jak ochrona bezpieczeństwa i papier aramidowy. Oczekuje się, że w 2027 r. globalna podaż i popyt na meta-aramid osiągną odpowiednio 85,000 ton i 70,000 ton.
Z punktu widzenia konsumpcji końcowej, światowy popyt na meta-aramid koncentruje się głównie w wysokiej klasy obszarach konsumpcji, takich jak środki bezpieczeństwa i papier aramidowy, wśród których popyt na środki zabezpieczające i papier aramidowy stanowi około 66%. Papier aramidowy jest jednym z głównych produktów aramidowych, a jego zastosowania obejmują głównie izolację elektryczną i materiały rdzeniowe o strukturze plastra miodu (materiały zmniejszające masę konstrukcyjną). Papier aramidowy to arkuszowy, lekki materiał kompozytowy wykonany z ciętych, wytrąconych lub pulpy włókien aramidowych w procesie mokrego wytwarzania papieru.
Przez długi czas rynek papieru aramidowego był zajęty głównie przez firmę DuPont. Światowy papier aramidowy jest stosowany głównie w dziedzinie izolacji elektrycznej i materiałów rdzeniowych o strukturze plastra miodu, stanowiąc odpowiednio 64% i 34%. W porównaniu z rynkiem międzynarodowym 91% krajowego papieru aramidowego wykorzystuje się w dziedzinie izolacji elektrycznej, a zastosowanie materiałów rdzeniowych o strukturze plastra miodu przy stosunkowo złożonej technologii wciąż wymaga udoskonalenia. Materiały rdzeniowe z papieru aramidowego o strukturze plastra miodu można stosować jako materiały rdzeniowe w materiałach kompozytowych o strukturze warstwowej. Z materiałów rdzeniowych z papieru aramidowego o strukturze plastra miodu powstają specjalne struktury w wyniku szeregu złożonych procesów, takich jak powlekanie papieru aramidowego, laminowanie, prasowanie na gorąco, przycinanie, rozciąganie, kształtowanie, zanurzanie i utwardzanie. Jest to specjalny materiał o sześciokątnej strukturze naturalnego plastra miodu, który jest lekki, o wysokiej wytrzymałości, wysokim module, dużej stabilności strukturalnej i ma zalety izolacji akustycznej, izolacji cieplnej i ognioodporności. Jest szeroko stosowany w przemyśle lotniczym, transporcie kolejowym i innych dziedzinach. Stał się preferowanym materiałem rdzenia dla kompozytowych konstrukcji warstwowych o strukturze plastra miodu, który może zmniejszyć ciężar konstrukcji samolotu i osiągnąć właściwości przenoszenia fal, redukcję hałasu i izolację cieplną elementów funkcjonalnych. W panelach bocznych, panelach dachowych, siedzeniach, ściankach działowych, półkach bagażowych i panelach świetlików pojazdów kolei dużych prędkości zastosowano rdzeń warstwowy z papieru aramidowego o strukturze plastra miodu, co może zmniejszyć masę pojazdu i zwiększyć prędkość pociągu.
Rdzeń o strukturze plastra miodu z papieru aramidowego można również stosować do produkcji separatorów baterii litowych, łopatek wentylatorów, statków i jachtów, łodzi wyścigowych, nart, pojazdów kempingowych i innych produktów. Obecnie papier aramidowy został w pełni i dojrzałie zastosowany w krajowej kolei dużych prędkości i samolotach Boeing. Papier aramidowy to wysokowydajny materiał izolacyjny na bazie papieru, który można stosować w wysokiej klasy systemach izolacyjnych o skomplikowanych warunkach pracy.
Papier metaaramidowy ma doskonałe właściwości izolacji elektrycznej, dobrą stabilność termiczną, stabilność wymiarową, ognioodporność i odporność na korozję i jest specjalnym papierem izolacyjnym o wysokiej wartości dodanej. W porównaniu z tradycyjnymi materiałami izolacyjnymi na bazie papieru (na bazie celulozy roślinnej), papier meta-aramidowy ma lepszą odporność na temperaturę i warunki atmosferyczne, może lepiej zapewnić stabilną i bezpieczną pracę sprzętu elektroenergetycznego i może lepiej spełniać ekstremalne wymagania dużej mocy i urządzeń wysokiego napięcia, promując w ten sposób postęp i rozwój nowoczesnego przemysłu elektrycznego i elektroenergetycznego.
Kraj przywiązuje dużą wagę do przełomu technologicznego papieru aramidowego i zapewnia dobrą politykę i otoczenie rynkowe dla rozwoju branży. Papier aramidowy został po raz pierwszy pomyślnie opracowany i wprowadzony na rynek przez firmę DuPont w Stanach Zjednoczonych w latach sześćdziesiątych XX wieku. Po 60 latach rozwoju papier aramidowy DuPont stał się coraz bardziej dojrzały zarówno pod względem badań i rozwoju, jak i produkcji na dużą skalę, zajmując pozycję monopolisty w technologii i na rynku. Chiny przywiązują dużą wagę do rozwoju przemysłu związanego z włóknami aramidowymi i papierem aramidowym, jednak ze względu na zagraniczne blokady technologiczne do końca XX wieku nie nastąpił znaczący postęp.
Wkraczając w XXI wiek, Minstar z sukcesem opracował papier meta-aramidowy, przełamując światowy monopol firmy DuPont w Stanach Zjednoczonych, czyniąc Chiny drugim krajem na świecie zdolnym do produkcji papieru aramidowego. W ten sposób Minstar ugruntowała swoją wiodącą pozycję w chińskim przemyśle papieru aramidowego. W 2021 roku na liście kluczowych nowych materiałów do rozwoju znalazł się papier aramidowy. W ostatnich latach Rada Państwa, Krajowa Komisja Rozwoju i Reform, Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych oraz inne agencje lub departamenty rządowe wielokrotnie wydawały odpowiednie polityki i środki, aby w dalszym ciągu wspierać rozwój przemysłu papieru aramidowego, zapewniając dobrą polityka i otoczenie rynkowe dla rozwoju i wzmocnienia przemysłu papieru aramidowego.
W ostatnich latach szybki rozwój chińskich pociągów dużych prędkości, krajowej produkcji samolotów, lotniskowców i innych gałęzi przemysłu produkujących sprzęt doprowadził do rozwoju aramidowego papieru izolacyjnego i materiałów rdzeniowych o strukturze plastra miodu z papieru aramidowego.
Według danych, ze względu na duży popyt ze strony przemysłu niższego szczebla, oczekuje się, że zużycie papieru aramidowego w Chinach osiągnie 12 290 ton do 2028 r., przy CAGR na poziomie 16,27% w latach 2023–2028; oczekuje się, że chiński rynek papieru aramidowego osiągnie 439 mln USD w 2028 r., przy złożonej rocznej stopie wzrostu wynoszącej 14,92% w latach 2023–2028. Na świecie jest pięciu głównych producentów papieru aramidowego, a mianowicie DuPont, Minstar, Chaomeis, Ganzhou Longbang i Shidai Huaxian. Firma DuPont jako pierwsza zakończyła prace badawczo-rozwojowe w zakresie włókna aramidowego i papieru aramidowego stanowiącego jego następcę oraz przeprowadziła industrializację w latach 60. XX wieku, wyznaczając kierunek rozwoju materiałów na bazie papieru aramidowego. Od długiego czasu firma DuPont zajmuje pozycję monopolisty na rynku światowym, dzięki przewadze pierwszego gracza. Jej produkty z papieru aramidowego charakteryzują się wysokimi wskaźnikami wydajności i bogatą różnorodnością, zajmując główny udział w światowym rynku papieru aramidowego. Minshida dokonała przełomu w kluczowych technologiach „wąskiego gardła” w procesie przygotowania papieru aramidowego, takich jak dyspersja włókien, formowanie na mokro i wykańczanie w wysokiej temperaturze, przełamując zagraniczny monopol technologiczny i stając się pierwszym krajowym producentem papieru aramidowego. Zrealizowała krajowe przygotowanie papieru aramidowego na dużą skalę i skutecznie nadrobiła niedociągnięcia chińskiego łańcucha przemysłu papieru aramidowego.
Paraaramid ma wyjątkowe właściwości i otwiera przestrzeń do zastosowań wojskowych i cywilnych
Para-aramid to produkt podwójnego zastosowania o dużym potencjale zastosowania, głównie w czterech głównych obszarach: ochrony kuloodpornej, komunikacji elektronicznej, przemysłu motoryzacyjnego i zbrojenia przemysłowego. Oprócz odporności na wysoką temperaturę, ognioodporności i izolacji, para-aramid ma również właściwości wysokiej wytrzymałości i wysokiego modułu, a jego odporność na zużycie i odporność na przecięcie są również doskonałe, co jest bardzo przydatne w wielu specjalnych scenariuszach zastosowań. Na całym świecie para-aramid stosowany jest głównie do kuloodpornych zabezpieczeń i samochodowych materiałów ciernych (takich jak węże, klocki hamulcowe, tarcze sprzęgła itp.), każdy odpowiada za 30% całkowitego zapotrzebowania. W kablach optycznych wykorzystuje się 50% krajowego paraaramidu. Paraaramid można także stosować do produkcji kordów opon do samochodów wyższej klasy oraz na warstwę opasania opon radialnych, co stanowi około 10% światowego zapotrzebowania. Kord paraaramidowy ma zalety wysokiej wytrzymałości, małych odkształceń, niskiego skurczu termicznego, niskiej odporności na ciepło i pełzanie, co może zmniejszyć masę opony i opory toczenia, a także sprzyja poprawie odporności opon na przebicie i przecięcie. Zakres zastosowań aramidu stopniowo się poszerza, a zapotrzebowanie na nim rośnie z roku na rok. Wraz z szybkim rozwojem zastosowań w transporcie, komunikacji światłowodowej, kolei dużych prędkości, wzmocnieniu lotnictwa, lekkiej tkaninie na kord opon radialnych samochodowych i klockach hamulcowych oraz ochronie kuloodpornej w Chinach, zapotrzebowanie na paraaramid będzie większe. Obecnie krajowy aramid II osiągnął masową podaż podstawowych modeli i niektórych produktów z najwyższej półki, o łącznej rocznej zdolności produkcyjnej około 15,000 ton. Jednakże w porównaniu z zagranicą ogólny poziom uprzemysłowienia aramidu II w Chinach jest nadal stosunkowo niski, przy wielu producentach, ale małych zdolnościach produkcyjnych i niskim stopniu integracji, co wykazuje oczywiste „rozproszone i małe” cechy. Wciąż znajduje się w krytycznym etapie transformacji i modernizacji do produkcji na dużą skalę. W miarę zastąpienia importu przez krajowy aramid, technologia jego stosowania stale się poprawia, popyt na paraaramid wzrósł bardziej niż oczekiwano, wzrósł popyt na rynku niższego szczebla, a nowa energia stworzyła większy rynek. Do 2027 r. popyt w Chinach osiągnie 30,000 ton/rok. Szybki rozwój informacji i komunikacji doprowadził do układania kabli optycznych, a paraaramid jest doskonałym materiałem wzmacniającym włókna optyczne. Odkąd Chiny oficjalnie wydały komercyjne licencje na 5G w 2019 r., szybko promowano budowę krajowych sieci 5G, a stacje bazowe 5G zostały gęsto rozmieszczone. Gwałtowny wzrost ilości przesyłanych danych oraz rosnące wymagania dotyczące pojemności informacyjnej nośników transmisji informacji znacznie zwiększą zapotrzebowanie na światłowód w porównaniu z erą 4G. Kabel optyczny to kabel komunikacyjny składający się ze światłowodu i osłony. Na koniec czerwca 2024 r. łączna długość optycznych linii kablowych w Chinach wyniesie 67,12 mln km, co oznacza wzrost netto o 2,799 mln km w stosunku do końca poprzedniego roku. W 2023 r. chińska produkcja włókien optycznych i kabli osiągnie 350 milionów kilometrów rdzenia, co będzie stanowić 62,5% światowej produkcji. Para-aramid ma doskonałe właściwości, takie jak wysoki moduł. Może być stosowany jako element napinający w kablach optycznych w celu ochrony małych i delikatnych włókien optycznych przed wydłużeniem pod wpływem naprężenia, nie uszkadzając w ten sposób właściwości transmisji światła. Chiny są największym producentem światłowodów i kabli. Na tle szybkiego rozwoju informacji i komunikacji napędzanego budową 5G, zapotrzebowanie na aramid do wzmacniania włókien optycznych będzie znaczne. W dziedzinie obronności narodowej i przemysłu wojskowego aramid i polietylen o ultrawysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE) wykazują częściową zależność podstawienia. UHMWPE ma niską gęstość i spełnia zapotrzebowanie na lekkie kamizelki kuloodporne. Obecnie na rynku kamizelek kuloodpornych zasadniczo dominuje wysokowytrzymały PE, uzupełniony materiałami kompozytowymi PE/aramid. Ze względu na wyjątkową trudnopalność i odporność na wysoką temperaturę aramidu, jest on nadal niezastąpiony i ma miejsce na rynku. Jeśli chodzi o hełmy kuloodporne, UHMWPE ma słabą odporność na pełzanie i jest łatwy do odkształcenia. Obecnie na rynku nadal dominuje aramid. Scenariusze wysokotemperaturowe (ochrona przemysłowa, filtracja przemysłowa itp.), scenariusze niezwykle wrażliwe na grubość materiału (papier izolacyjny) oraz scenariusze o wysokich wymaganiach w zakresie odporności ogniowej (gaszenie pożarów) wiążą się z dużym zapotrzebowaniem na aramid. UHMWPE stosuje się głównie w rybołówstwie morskim, wyrobach tekstylnych, ochronie bezpieczeństwa, sprzęcie wojskowym i innych dziedzinach. Krajowe powłoki aramidowe zmierzają w kierunku industrializacji i otwierania wtórnej krzywej wzrostu branży
. Powłoka membrany poprawia wydajność akumulatora, a powlekanie na mokro jest obecnie dominującą technologią. Wraz z ciągłym udoskonalaniem nowych pojazdów energetycznych i technologii akumulatorów 3C, wymagania dotyczące wydajności membran są coraz wyższe. Oryginalne suche i mokre membrany bazowe są ograniczone przez niską temperaturę topnienia PE i słabą stabilność termiczną. Stopniowo nie są one w stanie spełnić istniejących wymogów bezpieczeństwa. Membrany powlekane stopniowo stają się głównym nurtem rozwoju membran. Powlekając powierzchnię materiałami nieorganicznymi, odpornymi na ciepło materiałami polimerowymi lub ich mieszaniną, powstaje powlekana membrana, która może znacznie zoptymalizować działanie membrany. Jednakże koszt, wydajność i wymagania techniczne różnych powlekanych membran znacznie się różnią. Produkty membranowe dostępne na rynku stopniowo się różnicują, a ich rodzaje rosną. Typowe materiały powłokowe obejmują nieorganiczne materiały powłokowe, takie jak tlenek glinu i bemit; organiczne materiały powłokowe, takie jak PVDF i aramid; oraz różne kompozytowe materiały powłokowe. Powłoka aramidowa ma znaczące zalety i oczekuje się, że stopniowo zastąpi tradycyjne metody powlekania nieorganicznego. Aramid ma dużą odporność na temperaturę, nie topi się poniżej 400 stopni, a karbonizuje i rozkłada się dopiero, gdy temperatura przekracza 400 stopni; graniczny wskaźnik tlenu LOI wynosi 29-32% i nie zapali się samorzutnie w powietrzu. Ma dobrą ognioodporność i automatycznie gaśnie po opuszczeniu płomienia. Ma niską stałą dielektryczną i może utrzymać doskonałą izolację elektryczną. Ma silną stabilność chemiczną, odporność na kwasy i zasady, może tylko pęcznieć, ale nie rozpuszczać się w niektórych rozpuszczalnikach organicznych i ma wysoką wytrzymałość mechaniczną. W oparciu o doskonałe właściwości bezpieczeństwa meta-aramidu, membrany pokryte aramidem są stopniowo stosowane w dziedzinie baterii litowych. Wiele badań w kraju i za granicą wykazało, że odporność na temperaturę, wytrzymałość, odporność na przebicie, odporność na utlenianie, kompleksowa żywotność i wydajność membran pokrytych aramidem zostały znacznie poprawione, co jest ważnym warunkiem realizacji akumulatorów o dużej gęstości energii w przyszłości . Zagraniczna technologia powlekania aramidem jest dojrzała, a krajowa jest w powijakach. Technologia i patenty powłok aramidowych od dawna są zmonopolizowane przez firmy zagraniczne. W 2019 roku firma Teijin opracowała membrany pokryte aramidem, które poprawiły pojemność, odporność cieplną i efektywność rozładowania akumulatorów. W 2015 roku firma Sumitomo Chemical z Japonii rozszerzyła produkcję membran pokrytych aramidem. Ta odporna na wysokie temperatury membrana akumulatorowa została zastosowana w pojazdach elektrycznych Tesla Model S. Krajowe firmy, takie jak Enjie, również próbowały produkować membrany pokryte aramidem, ale ze względu na ograniczenia patentowe, wysokie koszty i niespełniającą norm technologię nie udało się jeszcze osiągnąć produkcji na dużą skalę. Wysoki koszt ograniczył rozwój industrializacji membran pokrytych aramidem w Chinach. Oczekuje się, że układ firm aramidowych zajmujących się powłokami membranowymi zmieni model rozwoju branży. Obecnie koszt tradycyjnej powłoki PVDF i boehmitu wynosi około 0,5 juana/metr kwadratowy, a cena powlekanej folii bazowej wynosi około 2,5 juana/metr kwadratowy. Jednak ze względu na długotrwały monopol obcych krajów cena membran pokrytych aramidem jest znacznie wyższa. Firma Taihe New Materials ogłosiła niedawno projekt membran pokrytych aramidem. Produkty pilotażowe zostały zweryfikowane w 2023 roku i poddane procesowi industrializacji. Jako firma produkująca aramid, Taihe New Materials ma przewagę pod względem kosztów surowców i nie ma potrzeby dodawania kosztów recyklingu płynnych odpadów. Oczekuje się, że membrany pokryte aramidem pozwolą osiągnąć całkowity koszt niewiele różniący się od kosztu tradycyjnych powłok PVDF lub powłok ceramicznych, promując w ten sposób postęp całej branży powłok. Szacujemy, że membrany pokryte aramidem zwiększą popyt na aramid o 25000 ton w 2025 r., tworząc przestrzeń rynkową o wartości 37,4 miliarda juanów i marżę zysku w wysokości 12,5 miliarda juanów. Przewidujemy, że dostawy przepon do baterii litowych w 2025-2028 wyniosą odpowiednio 22,8, 34,2 i 46,2 miliarda metrów kwadratowych. Zgodnie ze współczynnikiem penetracji mokrej powłoki wynoszącym 70%, 80% i 90% oraz współczynnikiem penetracji powłoki aramidowej wynoszącym 10%, 20% i 30%, odpowiednia zdolność produkcyjna membrany powlekanej aramidem w 2023-2025 wyniesie 1,6 odpowiednio 5,5 i 12,5 miliarda metrów kwadratowych. Na podstawie jednostronnej powłoki o gramaturze 2 g/m2 szacuje się, że w ciągu najbliższych trzech lat nastąpi przyrost aramidu o 3192, 10944 i 24948 ton. W oparciu o cenę jednostkową 3 juanów/m2 i zysk 1 juana/m2 dla aramidowej powłoki membranowej, przestrzeń rynkowa wynosząca 4,8 miliarda, 16,4 miliarda i 37,4 miliarda juanów oraz przestrzeń zysku wynosząca 1,6 miliarda, 5,5 miliarda i 12,5 miliard juanów w 2025-2028.
Technologia stwarza wysokie bariery, a posuwanie się naprzód stwarza dobrą sytuację
strona podażowa jest zdominowana w skali globalnej, a substytucja krajowa przyspiesza. Dostawy metaaramidu koncentrują się w Stanach Zjednoczonych, Chinach, Japonii i Korei Południowej, a DuPont zajmuje połowę świata. Globalne moce produkcyjne metaaramidu koncentrują się głównie w Stanach Zjednoczonych, Chinach, Japonii i Korei Południowej. Obecnie światowa roczna zdolność produkcyjna metaaramidu wynosi 55 500 ton, a głównymi producentami są DuPont w Stanach Zjednoczonych, Taihe New Materials, Teijin w Japonii itp. Krajowe zdolności produkcyjne metaaramidu zapewniają głównie dwa główne dostawcy, Taihe New Materials i Chaomeis oraz Taihe New Materials, zajmują drugie miejsce na świecie. Do końca 2023 r. moce produkcyjne Taihe New Materials osiągną 16000 ton, a udział w rynku światowym wyniesie ponad 30%, ustępując jedynie firmie DuPont w Stanach Zjednoczonych. Lokalizacja szybko postępuje, ale wciąż jest sporo miejsca na rozwój. W 2023 r. produkcja metaaramidu w Chinach wyniesie około 13000 ton, co oznacza wzrost o 18,2% rok do roku. Stany Zjednoczone i Japonia mają absolutną przewagę w światowych dostawach paraaramidu. Obecnie nominalna wydajność krajowych urządzeń para-aramidowych przekracza 20,000 ton, ale ponieważ większość firm jest nadal w fazie produkcji na małą skalę lub w fazie pilotażowej, faktyczna wydajność efektywna i wydajność są znacznie mniejsze niż pojemność nominalna . Rzeczywista produkcja paraaramidu w Chinach wynosi około 18000 ton, co stanowi wzrost o około 50% rok do roku; zapotrzebowanie na paraaramid wynosi około 21 500 ton, co oznacza wzrost o około 20,8% rok do roku. Globalna roczna zdolność produkcyjna para-aramidu wynosi 110000 ton, a głównymi producentami są Teijin z Japonii, DuPont ze Stanów Zjednoczonych, Taihe New Materials i Kolonia z Korei Południowej. Wśród nich największym krajowym producentem jest Taihe New Materials o zdolnościach produkcyjnych 6,000 ton. Część dostaw w dalszym ciągu pochodzi z importowanych produktów firm DuPont, Teijin i innych firm. DuPont monopolizuje główne moce produkcyjne papieru aramidowego, a krajowe firmy ciężko pracują, aby przełamać bariery techniczne. W 2023 r. globalne zdolności produkcyjne papieru aramidowego wyniosą około 89,000 ton/rok, przy czym największą zdolność produkcyjną będzie miała firma DuPont ze Stanów Zjednoczonych. Krajowym producentom udało się zlokalizować papier meta-aramidowy dzięki badaniom technicznym, a obecna produkcja Chin zajmuje drugie miejsce na świecie. Dane pokazują, że roczna produkcja papieru aramidowego w Chinach osiągnęła 34 600 ton, co stanowi 39% całkowitej światowej produkcji, co czyni Chiny największym producentem na świecie i posiadającym 80% udziału w światowym rynku. W pełni wdrożono produkty z papieru aramidowego w segmencie średniej i niskiej półki, a produkty z najwyższej półki stopniowo zastępują produkty importowane.
budowanie wysokich barier w branży aramamidowej oraz wsparcie polityczne przyspieszają rozwój branży
Przemysł aramidowy ma dobrą strukturę, a kluczem są wysokie bariery spowodowane technologią produkcji i integracją inżynieryjną. W procesie przetwarzania aramidu istnieją trzy główne ogniwa: polimeryzacja, przędzenie i recykling. Fenylenodiamina i chlorek ftaloilu najpierw wytwarzają polimery aramidowe w wyniku reakcji polikondensacji. Właściwości polimeru decydują o stabilności całego włókna aramidowego. Polimer następnie rozpuszcza się w rozpuszczalniku organicznym iw procesie przędzenia otrzymuje się włókno aramidowe. Proces przędzenia określa wydajność aramidu i jest także kluczem do obniżenia kosztów. Odzyskiwanie cieczy odpadowych, takich jak rozpuszczalniki organiczne, stosowanych w procesie przetwarzania aramidu, jest również kluczem do całego przebiegu procesu, który może obniżyć koszty i osiągnąć zerową emisję. Proces polimeryzacji aramidu obejmuje głównie polikondensację w roztworze w niskiej temperaturze i polikondensację międzyfazową. Wśród nich metoda polikondensacji w roztworze niskotemperaturowym stała się najważniejszym przemysłowym procesem produkcji meta-aramidu i para-aramidu w kraju i za granicą ze względu na wysoką wydajność produkcji, stosunkowo prosty proces, niskie zużycie rozpuszczalnika i niższy koszt. Ze względu na duże trudności techniczne, złożony proces i wysokie koszty inwestycji, tylko kilka firm zagranicznych, takich jak DuPont, stosuje metodę polikondensacji międzyfazowej do produkcji meta-aramidu Nomex. Proces przędzenia metaaramidu można podzielić na przędzenie na sucho, przędzenie na mokro i przędzenie na mokro suchym strumieniem. Główni producenci metaaramidu zajmują się wszystkimi trzema metodami, wśród których producenci krajowi stosują głównie przędzenie na mokro. Paraaramid ma liotropową, nematyczną strukturę ciekłokrystaliczną. Aramid może całkowicie rozciągnąć się w roztworze ze względu na sztywną strukturę molekularną w kształcie pręta i silne wiązania wodorowe między cząsteczkami. Kiedy roztwór przędzalniczy para-aramidu przejdzie przez otwór przędzalniczy, makrocząsteczki zostaną zorientowane pod działaniem dużego naprężenia ścinającego. Jeżeli zostaną dobrane odpowiednie warunki kąpieli koagulacyjnej, można dobrze zachować orientację i strukturę krystaliczną w roztworze paraaramidu, a następnie po odpowiedniej obróbce cieplnej i rozciąganiu można jeszcze zwiększyć krystaliczność i stopień orientacji, tak że otrzymane włókno ma niezwykle wysoka wytrzymałość i moduł, stając się włóknem o wysokiej wydajności. Proces przędzenia paraaramidu polega głównie na przędzeniu na mokro strumieniem suchym, a trudność techniczną stanowi trudność techniczna, która ogranicza industrializację paraaramidu. Ponieważ para-aramid można rozpuścić jedynie w stężonym kwasie siarkowym, a kwas siarkowy ma niską lotność, rozpuszczalnika nie można usunąć poprzez przędzenie na sucho, zatem przędzenia paraaramidu nie można przeprowadzić poprzez przędzenie na sucho. W przędzeniu na mokro nie można uzyskać dużego wielokrotnego rozciągnięcia włókna, co wpływa na właściwości mechaniczne aramidu, dlatego para-aramid nie nadaje się do przędzenia na mokro. Biorąc za przykład włókno kevlarowe firmy DuPont, etapy jego produkcji obejmują: mieszanie polimeru z zamrożonym stężonym kwasem siarkowym i rozpuszczanie go; ogrzewanie roztworu przędzalniczego do 85 stopni w celu utworzenia roztworu ciekłokrystalicznego; filtrowanie roztworu przędzalniczego i wytłaczanie go z dyszy przędzalniczej za pomocą pompy zębatej; rozciąganie wytłoczonej cieczy około 6 razy w warstwie powietrza ze szczeliną powietrzną około 8 mm; ciekłe włókna zestala się w kąpieli koagulacyjnej w temperaturze 5–20 stopni i zawierającej 5–20% kwasu siarkowego; włókna po wyjściu z kąpieli koagulacyjnej przemywa się wodą, podgrzewa i suszy w temperaturze 160 ~ 210 stopni, a następnie nawija w celu uzyskania gotowego produktu. Proces przędzenia aramidu jest skomplikowany, a ze względu na korozyjne działanie stężonego kwasu siarkowego wymagania dotyczące sprzętu są bardzo wysokie. Ponadto kontrola procesu jest stosunkowo złożona, a koszty produkcji wysokie, co sprawia, że industrializacja paraaramidu jest stosunkowo powolna. Zagraniczni pionierzy, tacy jak DuPont i Teijin, zbudowali niezwykle wysokie bariery techniczne. Zastosowanie aramidu w ważnych dziedzinach, takich jak obrona narodowa, przemysł zbrojeniowy, lotnictwo itp. decyduje o jego strategicznym znaczeniu i wartości. Jako jedno z najczęściej stosowanych włókien o wysokiej wydajności, aramid jest niezbędnym materiałem strategicznym dla bezpieczeństwa narodowego i odgrywa niezastąpioną rolę w dziedzinach obrony narodowej, takich jak wojskowy sprzęt ochronny i lotnictwo. Aby sprostać potrzebom współczesnej wojny, w krajach rozwiniętych, takich jak Stany Zjednoczone i Wielka Brytania, kamizelki kuloodporne są wykonane z aramidu. Lekkość aramidowych kamizelek kuloodpornych i hełmów skutecznie poprawiła zdolność szybkiego reagowania i śmiertelność armii. W lotnictwie i kosmonautyce aramid pozwala zaoszczędzić dużo paliwa energetycznego ze względu na niewielką wagę i wysoką wytrzymałość. Ze względu na wysokie koszty inwestycyjne i trudności techniczne aramidu, tylko kilka krajów rozwiniętych, takich jak Stany Zjednoczone i Japonia, było w stanie przez długi czas produkować go na skalę komercyjną. Kraje zachodnie postrzegają Chiny jako konkurenta i nakładają na Chiny blokady techniczne oraz ograniczone embargo. Krajowy aramid rozpoczął się późno, a industrializacja była kiedyś bardzo trudna. Kraj przywiązuje dużą wagę do niezależnej industrializacji aramidu i wprowadził szereg polityk promujących rozwój przemysłu. W przyszłości włókna o wysokiej wydajności staną się powszechnymi technologiami podstawowymi w obszarach niskoemisyjnej, lekkości, odporności na korozję itp. i będą kluczem do podstawowej konkurencyjności krajowego przemysłu produkcyjnego i gospodarki niskoemisyjnej. Lekkie i wytrzymałe materiały to jeden z dziesięciu kluczowych obszarów, które należy uwzględnić w programie „Made in China 2025”, a produkty z aramidu i pokrewnych materiałów kompozytowych są jednym z kluczowych materiałów. Chiny zawsze przywiązywały dużą wagę do aramidu. Rada Państwa, samorządy lokalne, stowarzyszenia branżowe itp. sformułowały odpowiednią politykę, aby aktywnie zachęcać i wspierać rozwój krajowego przemysłu paraaramidowego. W przyszłości wysokowydajny przemysł włókien i materiałów kompozytowych reprezentowany przez aramid skoncentruje się na promowaniu budowy opartych na współpracy platform usług innowacyjnych, koncentrując się na serializacji produktów, industrializacji oraz blokowaniu produkcji i popytu, otwieraniu obszarów zastosowań i kierowaniu rozwojem aglomeracji. Krajowe przedsiębiorstwa rozwijały się niezależnie i na przestrzeni lat poczyniły postępy, aby pokonać wysokie bariery i osiągnąć substytucję krajową. Biorąc za przykład wiodące krajowe przedsiębiorstwo Taihe New Materials, firma stworzyła system wspierania innowacji, przewodzenia innowacjom i zachęcania do innowacji, wielokrotnie przełamując technologię „zablokowanej szyi” i trzykrotnie zdobyła Krajową Nagrodę za Postęp Nauki i Technologii. W ciągu ostatniej dekady krajowe przedsiębiorstwa w dalszym ciągu inwestowały wiele środków na badania i rozwój oraz poczyniły ciągły postęp w produkcji sprzętu, polimeryzacji surowców, technologii przędzenia i innych procesach, skutecznie przełamując bariery produkcji meta-aramidu i para-aramidu technologia i papier aramidowy. W 2019 r. firma Sinochem International zainwestowała 1,25 miliarda w produkcję 5000 ton para-aramidu rocznie, a kwota inwestycji była nadal stosunkowo wysoka i wynosiła 250000/tonę. Zmniejszenie gęstości inwestycji odzwierciedla postęp technologiczny w przetwarzaniu aramidu, marża zysku ulega dalszemu zwiększeniu, a bariery branżowe ulegają dalszej poprawie. Na podstawie analizy popytu i podaży przewidujemy strukturę podaży i popytu w branży aramidowej w latach 2025–2028: Metaaramid krajowy: Odzież ochronna: Zgodnie z powyższymi obliczeniami oczekuje się, że odzież ochronna stanie się największym obszarem popytu na meta-aramidu na rynku docelowym w ciągu najbliższych trzech lat. Zgodnie ze standardem 40% wyposażenia i średnioroczną liczbą 3 kompletów szacujemy, że roczne zapotrzebowanie na metaaramid wynosi około 12,000 ton; biorąc pod uwagę, że postęp w zakresie wymiany zapasów i wyposażenia różnych przedsiębiorstw może być wolniejszy niż oczekiwano, konserwatywnie szacujemy, że roczna stopa wzrostu zapotrzebowania na metaaramid do odzieży ochronnej w latach 2025-2028 wyniesie 15%. Filtracja przemysłowa: Według danych wielkość rynku chińskiego przemysłu wysokotemperaturowych materiałów filtracyjnych wzrośnie o 8% w latach 2020–2023. Biorąc pod uwagę stopniowe ożywienie gospodarki krajowej, konserwatywnie szacujemy, że tempo wzrostu wykorzystywanego metaaramidu w polu filtracji przemysłowej wynosi 3%. Papier aramidowy: Według danych wielkość rynku papieru aramidowego wzrośnie o 10% od 2020 do 2023 roku. Oczekuje się, że cena papieru aramidowego wzrośnie o około 5% w ciągu najbliższych trzech lat. Pomijając wzrost cen, konserwatywnie szacujemy, że popyt na papier aramidowy wzrośnie o 5% w latach 2025-2028. Powłoka membrany baterii litowej: Zgodnie z powyższymi wyliczeniami szacujemy, że nowe zapotrzebowanie na aramid do pokrycia membrany wyniesie 5,{ Odpowiednio {74}} ton/13,000 ton/26,000 ton od 2025 r. do Oczekuje się, że tempo wzrostu popytu w innych dziedzinach wyniesie 5% w latach 2025–2028. Krajowy paraaramid: Obrona narodowa i przemysł wojskowy: Popyt zmienia się wraz z polityką międzynarodową i innymi sytuacjami i jest bardziej przypadkowy, co może przynieść nowy popyt w krótkim okresie. Według Ministerstwa Finansów wydatki Chin na obronność będą rosły średnio o 8% w latach 2020–2023. Biorąc pod uwagę krajową przestrzeń substytucyjną i nowe zapotrzebowanie na paraaramid, spodziewamy się, że popyt na paraaramid w przemyśle obronnym będzie rosnąć wzrośnie o 10% od 2025 r. do 2028 r. Światłowód i kabel: Według Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych tempo wzrostu długości linii kabli optycznych w Chinach wyniesie 11% od 2020 do 2023. Biorąc pod uwagę stopniową dojrzałość branży światłowodów i kabli, spodziewamy się, że popyt wzrośnie o 10% od 2025 do 2028. Materiały wzmacniające: Paraaramid jako materiał wzmacniający szybko rozwija się w tej dziedzinie kolei dużych prędkości, wzmocnienia lotnictwa, lekkich tkanin na kordy opon samochodowych i klocków hamulcowych, a oczekuje się, że stopa wzrostu wyniesie 10 % od 2025 r. 2028. Biorąc pod uwagę krajową przestrzeń substytucyjną i wzrost popytu, oczekuje się, że dynamika popytu w pozostałych obszarach wyniesie 10%. Popyt globalny (z wyłączeniem Chin): Ponieważ popyt zagraniczny znajduje się na stosunkowo stabilnym etapie rozwoju, konserwatywnie szacujemy, że światowy (z wyłączeniem Chin) popyt na meta-aramid w odzieży ochronnej, filtracji przemysłowej, papierze aramidowym i innych gałęziach przemysłu wzrośnie o 5% ; konserwatywnie szacują, że światowy (z wyłączeniem Chin) popyt na metaaramid w przemyśle wojskowym, światłowodach i kablach, materiałach wzmacniających i innych gałęziach przemysłu wzrośnie o 6%. Podaż i popyt na meta-aramid i para-aramid są nadal ograniczone w perspektywie krótkoterminowej. W dłuższej perspektywie popyt na nową odzież ochronną, powłoki membranowe i inne gałęzie przemysłu mogą wpłynąć na ogólną skalę branży. Meta-aramidu brakuje, a podaż i popyt na para-aramid są w ścisłej równowadze. Produkcja i konsumpcja aramidu w Chinach rośnie. W 2023 r. zależność zewnętrzna wyniesie 23%. Szacuje się, że w ciągu najbliższych trzech lat nadal będzie około 2,000-3,000 ton powierzchni substytucyjnej importu dla tradycyjnego popytu. Według globalnej prognozy zastosowania paraaramidu, paraaramid stanowi prawie 80% zastosowań w ochronie kuloodpornej, materiałach kompozytowych i komunikacji elektronicznej. Oczekuje się, że do 2024 r. światowy popyt osiągnie 101 700 ton rocznie. Krajowy paraaramid ma duże zapotrzebowanie na zastosowania głównie w dziedzinie komunikacji elektronicznej i materiałów kompozytowych, stanowiąc około 67% udziału w rynku. Zgodnie z globalną prognozą zastosowania metaaramidu, z punktu widzenia konsumpcji końcowej, światowy popyt na metaaramid koncentruje się głównie w wysokiej klasy dziedzinach konsumpcji, takich jak środki ochrony bezpieczeństwa i papier aramidowy, wśród których popyt na środki zabezpieczające i papier aramidowy łącznie stanowi około 66%. Prognoza krajowego zastosowania metaaramidu koncentruje się głównie w obszarach materiałów filtracyjnych i zabezpieczeń, wśród których zapotrzebowanie na materiały filtracyjne stanowi około 63%, a zapotrzebowanie na zabezpieczenia ochronne stanowi około 26%, co stanowi blisko 90%. w sumie.
