高性能纤维——芳纶纤维（现状分析篇）

芳纶诞生于20世纪 60年代的美苏冷战时期，最早作为美国航空材料开发。冷战结束后随着芳纶被逐步应用民用领域实现了军用战略物资到民用产品的过度。国际上率先实现芳纶商业化应用的是美国杜邦公司，其于1960年小试成功间位芳纶，并于1967年开始生产对应的工业型号Nomex。1972年杜邦公司的对位芳纶Kevlar 实现工业化，同年日本帝人实现间位芳纶Conex的生产。此后荷兰阿克苏诺贝尔、赫斯特等厂商逐步实现了芳纶的产业化。随后，日本、俄罗斯等国80年代也先后实现芳纶的量产。

我国芳纶的研究工作起步于20世纪70年代，相比于国外较晚。早在 1986 年的“七五”期间，国内就有东华大学化纤研究所、晨光化工研究院、上海合成纤维研究所、沈阳市红星密封材料厂等单位开始研制和生产对位芳纶，但受制于资源，成本等原因芳纶产业化进度缓慢。

二十一世纪开始，国内芳纶产业化开始突破，2004年，泰和新材实现了间位芳纶的量产，随后2011年其对位芳纶也实现了工业化。2013年中化国际进军芳纶产业，并于2022年在高强高模对位芳纶产品方面取得关键技术突破，成功实现国产化替代，有力维护了国内通信光缆等产业链供应链的安全与稳定。目前中化国际拥有5500吨/年对位芳纶产能，高强高模产品占比达到产量的75%。与此同时，中化国际还正在推进2500吨/年对位芳纶扩建项目，预计2024年建成投产，届时对位芳纶总产能将达到8000吨/年。

此外，中芳特纤、仪征化纤、聚芳新材料、河北硅谷化工等企业产能也达到了千吨级，我国对位芳纶供给能力得到明显改善。

2022年4月，工信部和国家发改委联合提出，要提升高性能纤维生产应用水平，支持芳纶在下游高端领域中的应用。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年全球市场市场规模在 53 亿美元，约 350 亿人民币，CAGR 为 9.7%。国内芳纶最初因产品性能及质量稳定性等问题主要用于低端领域，近年来随着技术进步和新产品开发，逐渐向高端领域渗透，特别是产业工装、芳纶纸用间位芳纶和防护、复合材料用对位芳纶、锂电隔膜芳纶涂覆市场需求增速较快，预计未来整体需求增速将保持10%左右。

2022年我国芳纶产量3.46万吨，其中间位芳纶1.65万吨，对位芳纶1.81万吨。当前我国对位芳纶国产化率很低，2022年估计产量仅占全球不足25%。而间位芳纶虽产量相对较高，但面临着高端化程度不足，呈现低端出口高端进口的结构化问题。随着国内自主研发不断深入，泰和新材为首的企业陆续突破相关生产技术，芳纶国产替代进程加快，未来芳纶国产化水平有望大幅度提升。

全球和中国间位芳纶需求

个人防护、高温滤材、蜂窝绝缘需求向好，间位芳纶需求持续拉动。随着《防护服装阻燃服》（2021.8.1 实施）和《个体防护装备配备规范》（2022.1.1 实施）等强制性国家标准的发布和实施，产业工装对间位芳纶的需求将大幅增加。据中国产业用纺织品协会会长李陵申介绍，目前国内个人防护领域除消防服与国际接轨、采用芳纶面料外，其它行业的安全防护服装基本上还是采用棉布或涤纶布阻燃处理面料为主，普遍存在洗涤后阻燃性能快速下降、使用寿命短、耐温低、舒适性差等缺陷。

芳纶用于锂电涂覆提升锂电池关键性能，间位芳纶需求空间打开。锂电池涂覆为在锂电池电芯隔膜或极片进行涂覆的工艺方式，可以提高锂电池电芯隔膜的耐热性和抗刺穿能力，并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。在涂覆领域，氧化铝(陶瓷/勃姆石) 涂覆、PVDF涂覆、氧化铝与PVDF混合涂覆等技术已经广泛应用。为了进一步提升隔膜性能，近来，LG等率先使用芳纶替代勃姆石进行锂电池涂覆，预计国内企业也将陆续对该新技术进行布局。

对位芳纶产能被杜邦和帝人垄断，国内企业打破技术封锁开启扩产。2022年全球对位芳纶产能共11.8万吨，预计 2025年全球对位芳纶市场规模37亿美元，受下游防护用品需求驱动，以及新兴应用领域开拓。根据 Reseach and market 预测，预计 2025 年全球芳纶中70%为对位芳纶，对位芳纶市场空间达到37亿美元，当前全球芳纶名义产能约14-15万吨/年，其中对位芳纶需求约在8-9万吨，对应市场规模在170亿元左右。

产能主要被国际大公司占据，杜邦和帝人两家公司对位芳纶产能总计占全球54%。中国产能占比不足，约占全球29%。泰和新材2022年对位芳纶产能 6000 吨/年，占国内总产能 17.54%。产能不足掣肘下，国内需求无法打开，我国对位/间位需求长期低于国际水平。随着以泰和新材、中化国际为首的国内企业逐渐突破技术封锁开启扩产，对位芳纶在我国的需求也将逐步打开。

应用方面，对位芳纶在光通信及橡胶领域的需求将保持旺盛。2022 年全球对位芳纶需求7.5万吨，国内需求约2.1万吨。对位芳纶特殊材料结构，其被广泛应用于光纤增强、安全防护、橡胶增强以及防摩擦领域。2021年，全球市场需求分布来看，30%为车用防摩擦，30%为安全防护、防弹材料领域，15%光纤增强，10%轮胎，10%橡胶；国内需求分布来看，40%为光纤增强，30%安全防护，10%汽车胶管，10%绳索。根据泰和新材投资者交流，国内光通信领域需求大约5000吨，橡胶板块（比如浸胶线、大型输送带）2000 吨，高附加值方面的工业复合丝约1000多吨；防护大约1000-2000 吨。未来对位芳纶在光通信及橡胶增强领域的需求将逐步增长，预计国内对位芳纶需求年增速将在10%。

对位芳纶纤维产业对从业人员的知识储备与从业经验的标准与要求较高。对研发人员而言，不仅需要扎实的、多学科的知识储备，还需具备多年的实践经验；对销售人员而言，除了销售策略，还需对材料、机械等相关产品知识有一定了解。因此，对于新进入的企业而言，难以在短期内招聘、培养、建立起有竞争力的人才梯队，该行业的人才壁垒较高。

对位芳纶纤维行业具有客户领域分布广泛、产品种类繁多和更新换代快等特点，不同领域产品的材料特性、结构设计特点、制造标准、精度要求等方面都会存在差异，需要公司经过长时间的实践和对相应产品应用行业的研究，融合结构设计、信息技术、材料科学等多个领域的技术，并积累相关的数据和经验，培养专业的生产技术人员和工程设计人员。

我国对芳纶制品技术的突破已逾十年，以泰和兴、中化国际、上海兰邦为首的企业凭借先发优势迅速占领国内市场。大型公司在对合作制造商进行考察评估的过程中会耗费较多的时间成本与经济成本，面临着较大的客户转换成本，这使其非常注重合作的长期性和稳定性，行业新进入者往往需耗费大量人力与物力推动大型企业替换其原有供应商。

综上所述，发展芳纶纤维是我国高科技产业发展的关键，也是促进航空航天和军事发展的物质基础，但我国芳纶纤维的研究和开发与发达国家相比严重落后，很多生产设备、原料以及产品依赖进口，这就需要我们不断努力，打破国际核心技术封锁，攻破技术壁垒，自主创新。高强型/高韧型对位芳纶纤维的开发及高性能复合材料的开发是未来发展的方向。我国也需要加快提升间位芳纶、对位芳纶及中间体研发和制造的自主创新能力，将芳纶纤维渗透到汽车轻量化、风力发电、土木建筑、船舶绳缆、航空航天、国防军工等更多领域。