中国芳纶纤维行业市场调研报告(简)
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一、芳纶纤维行业概述
1、芳纶纤维行业概况
芳纶纤维全称为“芳香族聚酰胺纤维”，英文为Aramidfiber（杜邦公司的商品名为Kevlar是芳纶纤维的一种，即对位芳纶纤维），是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5~6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程。
芳纶纤维是重要的国防军工材料，为了适应现代战争的需要，目前，美、英等发达国家的防弹衣均为芳纶材质，芳纶防弹衣、头盔的轻量化，有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。在海湾战争中，美、法飞机大量使用了芳纶复合材料。除了军事上的应用外，现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。在航空、航天方面，芳纶由于质量轻而强度高，节省了大量的动力燃料，据国外资料显示，在宇宙飞船的发射过程中，每减轻1公斤的重量，意味着降低100万美元的成本。除此之外，科技的迅猛发展正在为芳纶开辟着更多新的民用空间。据报道，目前，芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7~8%，航空航天材料、体育用材料大约占40%；轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右，还有高强绳索等方面大约占13%。
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，按结构划分且工业化生产的主要分对位芳纶和间位芳纶。
由于两大类芳纶的化学性质差异性，对应的下游应用场景也大不相同。间位芳纶主要适用于环保滤料、消防抢险、个体防护、绝缘航空等场景应用；而对位芳纶则适用于光缆防护、汽车领域、安全防护、摩擦密封等场景中。
目前，芳纶纤维的生产主要集中在美国、日本及欧洲。我国于上世纪80年代开始，进行中试研究，积累了宝贵的工业化生产经验，逐步建立起了生产线。与其他纤维相比，芳纶纤维具有强度高、模量高、耐高温、耐酸碱腐蚀、绝缘性好、重量轻等优点，现已广泛应用于建材、电子电器、防弹制品、交通、军事、航空等领域。
材料是人类一切社会生活和经济发展的基础性要素，作为关键资源投入，一次次推动着技术革命的进步。新材料是指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料，或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。新材料作为基础性和支柱性战略产业，是高新技术的先导。21世纪以来，越来越多的国家将新材料产业的发展作为国家重大战略决策，美国、日本、欧洲、俄罗斯等处于全球新材料领先地位的国家（地区）进一步细化新材料产业发展方向。新材料作为全球“工业4.0”高新技术的先导，近年来各国纷纷出台相关政策大力支持当地新材料产业的发展，而全球各地新材料产业发展规划各有特色。
同样，我国也高度重视新材料产业发展，目前通过纲领性文件、指导性文件、规划发展目标与任务等构筑起新材料发展政策金字塔，予以全产业链、全方位的指导。其中纲领文件主要为《中国制造2025》，指导性文件包括《中国制造2025》重点领域技术路线图、《新材料产业发展指南》等。
芳纶是国家鼓励发展的新材料品种。2006年，中国化纤工业协会将间位芳纶列为“绿灯”项目，对位芳纶纤维被列为“双绿灯”项目。2012年7月，国务院印发了“十二五”国家战略性新兴产业发展规划，在新材料产业高性能复合材料分支中明确提出积极开展芳纶开发及其产业化。在新材料“十二五”发展规划中也明确了要突破对位芳纶产业化瓶颈，并拓展其在蜂巢结构、绝缘纸等领域的应用。此外，在2017年发改委发布的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》（2016版）中，芳纶再一次被列入高性能纤维及复合材料分支开发的名单中，表明我国对芳纶发展的高度重视。
受困于国际社会对我国的技术封锁，我国芳纶纤维的生产和商业化都起步较晚，无论是技术水平还是规模化生产均处于落后阶段。上世纪70年代，我国开始进行芳纶纤维的研制工作，直到2004年烟台氨纶（现名泰和新材）才实现间位芳纶纤维的产业化生产，目前已经发展成为了全球第二大间位芳纶纤维供应商。2011年，泰和新材又在国内率先实现对位芳纶纤维的商业化运营，其对位芳纶纤维产能1500吨/年，位居国内第一位，全球第四位。目前，我国的泰和新材、中蓝晨光等企业的产能均达到了千吨级，另外其他的生产商还有河南的神马股份集团、中石化仪征化纤、蓝星（成都）新材料、四川金路公司等。
2020年，受疫情及中美贸易摩擦等因素影响，间位芳纶市场需求偏弱，部分参与者在低端领域中低价抢占市场，以保证其自身货物周转和现金流，行业面临一定挑战；防护领域主要参与者为包括泰和新材、中蓝晨光在内的行业龙头，相互间的竞争较为理性，产品价格较为稳定。对位芳纶方面，受疫情及贸易摩擦等因素影响，以光缆为代表的工业领域需求下降较大，同时部分行业参与者改、扩建项目准备投产，对市场心态产生一定影响，价格竞争压力逐渐显现。总体来看，2020年芳纶及主原料价格整体较为稳定。
安全、环保、节能是芳纶的主要应用领域，符合社会发展的潮流。随着新《环保法》和新《生产安全法》的实施，芳纶在环保过滤领域和安全防护领域均迎来了全新的发展机遇；随着国务院机构改革及应急管理部的组建，统一指挥、专常兼备、反应灵敏、上下联动的应急管理体制初步形成，相关部门及企业主动提高安全防护水平的内生动力不断增强，芳纶在高端领域的应用不断增长；2020年，《防护服装阻燃服》《个体防护装备配备规范》等国家强制标准先后发布，对防护工装的阻燃性能、物理性能等提出了更为明确、严格的要求，为芳纶等阻燃材料相关行业带来新的市场空间；与此同时，随着我国高端装备制造业的发展，国产芳纶在通信、汽车、航空、轨道交通等领域的用量也将逐步增加。
四、芳纶纤维行业现状分析
从全球市场来看，截至2020年底，全球芳纶名义产能约11-12万吨，主要产能被杜邦公司、帝人、科隆等国际大公司占据。其中，间位芳纶约4万吨，对位芳纶约8万吨，我们按照间位芳纶10万元/吨，对位芳纶14万元/吨测算，全球芳纶产业规模可达到152亿元。国内公司以泰和新材为代表，2020年总产能实现11500吨，位居全球第三位。2020年全球芳纶需求量约8-9万吨，较2019年下降约20%。芳纶行业的竞争相对寡头，目前的市场容量相对较小，宏观环境、供求形势及竞争手段的变化都会对行业产生较大影响。在国内，就对位芳纶来说，其需求就达12000吨左右，而目前国内对位芳纶有效产能约3000吨/年，反映出国内供需缺口较大，进口依赖性较高。
2020年国内间位芳纶应用最大的领域是高温过滤材料，占比超60%，其次是安全防护用品。间位芳纶因耐温性好、力学性能好等优点，在水泥、沥青、冶金等领域高温过滤材料都有不可替代的作用。间位芳纶织物阻燃且不会熔融滴落，常被用于制作工业、军事、消防隔热阻燃防护服。全球间位芳纶的需求主要分布在电气绝缘纸、防护衣和高温滤料，分别占比达到了34%、29%和20%。与国际市场需求明显不同，我国生产的间位芳纶产品主要集中于低端的高温滤料市场，该市场竞争激烈，产品利润率低。
新材料产业是我国七大战略新兴产业之一，是整个制造业转型升级的产业基础。在国家政策和下游市场的双重驱动下，我国新材料产业保持了快速增长的态势。但新材料行业属于知识密集型、技术密集型和资金密集型新兴产业，不是靠简单的规模扩张而是靠独特的优良性能取胜，与新技术密切相关；新材料产品的研发具有投入大、周期长、产业风险放大的特点，具有很高的壁垒和风险。作为我国关键新材料之一，芳纶纤维同样具有这种行业特点。
从全球芳纶纤维市场来看，美国杜邦公司是最先研发和生产芳纶纤维的企业，目前其旗下的产品主要包括Kevlar-29、Kevlar-49、Kevlar-49AP等多个牌号，而每个牌号又有数十种规格的产品，在全球市场上占据绝对领导地位。紧随其后，日本、欧洲也开始生产芳纶纤维，如日本帝人、俄罗斯JSCKamenskvolokno、韩国Kolon和Hyosung。目前，在国际市场上美国杜邦和日本帝人在芳纶纤维领域占有统治地位，他们两家的产能占全世界产能的85%左右，而且几乎垄断了高等级的对位芳纶纤维产品。据调研结果显示，全球芳纶纤维产量份额依次为欧洲35.42%、美国34.64%、中国11.04%、日本9.49%、韩国8.40%、其他国家1.01%。
目前，我国芳纶纤维行业的竞争现状呈现五个特点：一是规模化生产技术壁垒高，少数巨大垄断，新进入者威胁较小；二是具备批量生产能力的企业不多，买方议价能力一般；三是国内低端应用市场相对饱和，高附加值应用市场供不应求，具备大规模生产能力的企业数量不多，企业间竞争较小，内部竞争压力不大；四是整体市场处于供需平衡状态，供应商议价能力一般；五是部分高端应用如防护、军工领域，有可替代的纤维材料，替代品的威胁较强。
美国杜邦公司最早制备芳纶纤维是采用对苯二甲酰氯和对苯二胺在低温溶液中缩合聚合制备得到，后日本的帝人公司也采用该种方法制备得到Conex芳纶纤维。该方法研究比较成熟，目前工业化生产基本采用该方法。
孔海娟等以氯化钙的N-甲基吡咯烷酮（NMP）作为溶剂，同时加入正己烷（与NMP不互溶），以对苯二胺和对苯二甲酰氯为反应单体，采用低温溶液缩聚反应制得PPTA。研究结果表明，正己烷的引入可以推迟PPTA聚合反应过程中产生凝胶的时间，有利于聚合反应的进行；当正己烷与NMP的体积比为1：2时，可以制得较高相对分子质量的PPTA；正己烷的加入可使PPTA树脂颗粒的比表面积更大，但对其结构和性能影响不大。
张康等以氯化锂的NMP作为溶剂，以对苯二胺和对苯二甲酰氯为反应单体，同时加入2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑（DAPBI）作为第三单体，采用低温溶液缩聚法制备得到改性PPTA共聚物。结果表明，该方法制备的有规共聚物比无规共聚物的相对分子质量大；DAPBI的引入使得改性PPTA为非晶无定形聚合物，有规共聚物比无规共聚物的有序性和结晶性能好；有规共聚物的起始分解温度略低于PPTA，但溶解性能和力学性能得到了提升。
梁敏思以氯化锂的二甲基乙酰胺作为溶剂，以对苯二胺和对苯二甲酰氯为反应单体，同时加入4，4′-二氨基二苯砜作为第三单体，采用低温溶液缩聚法制备得到改性PPTA共聚物。研究结果表明，共缩聚后可以得到粘度高、溶解性好、热稳定性好的共聚物。
刘国文等以二甲基乙酰胺作为溶剂，以间苯二胺和间苯二甲酰氯为反应单体，制备得到PMTA。该聚合反应是在微通道反应器中进行，反应物的配比为1.005~1.000，控制反应温度0℃~10℃，溶剂中水份300x10-6g/g以下，两种单体进料速率5：4～5：3，制备过程中无需添加缚酸剂，制备得到的聚合物粘度为1.9~2.1，分子量分布稳定。
芳纶纤维的其他合成方法还包括界面缩聚法、直接缩聚法、气相聚合法和酯交换法等。但是这些方法因为各自的限制，仅仅局限于理论研究，一直未实现工业化生产。
七、芳纶纤维行业痛点分析
（1）鉴于目前我国芳纶纤维的生产现状，未来我国应该在芳纶纤维的基础理论研究上进一步加强，以期在高性能机制上取得突破，能够为制备更高性能的芳纶纤维提供理论依据。（2）对位芳纶纤维的聚合和生产过程还存在很多问题，比如分子量及其分布难以控制、聚合过程易出现凝胶化、纺丝的稳定性等，如何开发新的聚合方法以改进聚合过程中芳纶纤维的问题，以及在纺丝过程中如何控制双螺杆的结构和纺丝工艺以提高纺丝的稳定性，是芳纶纤维聚合和生产中急需解决的问题。（3）积极推动小分子有机化合物的合成，为芳纶纤维共聚提供更多合适的单体，从而合成不同结构的芳纶纤维，以期找到性能更优异的芳纶纤维。（4）芳纶纤维的改性方法很多，物理改性和化学改性方法均有各自的优缺点，如何取长补短，开发复合处理或多级处理方式，是未来解决芳纶纤维表面功能化的途径。
八、芳纶纤维行业前景分析
展望未来，在规模方面，随着我国国防经费的不断增加、汽车消费量的持续扩大及电气设备生产能力的不断增强，下游行业对芳纶纤维的需求日益扩大。未来上述行业发展还将继续深化，将为芳纶纤维行业进一步发展带来更大的发展机遇和广阔的市场空间。我国需要逐步摆脱对芳纶纤维的进口依赖，重点培养国内芳纶生产企业，实现芳纶纤维行业规模化发展。在应用方面，随着芳纶纤维产品性能的持续提升，未来产品应用范围将持续扩大，并广泛应用于电气绝缘材料、阻燃织物、安全防护、高温过滤、航空航天、光缆增强、蜂窝结构与橡胶骨架增强材料及绳缆等领域。
另外，从供求来看，现阶段我国对位芳纶纤维的产量仅仅2000吨左右，远远无法满足每年10000吨的需求，而且未来几年我国对位芳纶纤维的需求量将会呈两位数的增长。在间位芳纶纤维方面，我国间位芳纶纤维需求约10000吨，而国内总产能为8600吨，产能也明显不足。可见，我国芳纶纤维市场仍具有较大的增长空间与发展潜力。
从细分应用市场来看，芳纶纤维是当今极为重要的国防军工材料。它具有超高强度、高模量和耐高、重量轻、耐酸耐碱等优异性能，其强度是钢丝的5~6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍，韧性是钢丝的2倍，重量仅为钢丝的1/5左右，且绝缘性能良好，抗老化，有很长的使用周期。为适应现代战争需要，目前美、英等发达国家的防弹衣均采用了芳纶材质。芳纶防弹衣和头盔的轻型化，大大提高了快速反应能力、战斗力和防护能力。除军事应用外，在宇宙飞船发射过程中，每减轻1公斤重量，意味着降低100万美元成本，所以芳纶民用市场前景也十分广阔。
但同时，虽然我国的芳纶纤维产量逐年在攀升，但是我们也必须注意到相对于国外，我国对芳纶纤维的基础理论知识研究还有待提高，研究不够全面系统，整体研发水平还有较大提升空间。另外，虽然我们的生产线在逐步地提升产能，但是我们的关键技术还未完善，稳定生产还不能全程控制。
九、芳纶纤维行业发展建议
基于以上痛点及行业风险挑战，我们提出了以下三点发展建议：一是整合研发力量，建立产业链合作开发机制。国内芳纶研发起步晚、发展慢，目前研发单位虽多，但处于小而散的状态，低水平的重复建设较为普遍。建议整合研发资源，选择具有较强芳纶研发能力的特色高校和院所重点支持，实现集成创新；同时协调产业链上下游企业，开发符合下游应用的制品，使产业链形成规模效应，降低成本，提高竞争力。二是发展差异化芳纶产品。目前，国际上芳纶的发展趋势是以技术先进性推进应用产品的升级换代。相对于国外芳纶产品来说，国内芳纶产品结构单一，差异化程度低，高端产品尚不具备批量供应的能力。应依托庞大的市场需求为拉动，差异化发展有竞争力的芳纶产品。三是加大技术攻关扶持力度，培育龙头企业，参与国际竞争。与国外芳纶企业相比，目前国内芳纶产业的工程化技术水平落后，核心装备国产化程度低、技术突破缓慢。建议借助市场容量大等优势，通过国家扶持和社会投资驱动，集中培育万吨级芳纶及其应用规模化龙头企业，形成规模效益，降低成本，提高竞争力，参与国际竞争。
1、芳纶纤维行业概况
芳纶纤维全称为“芳香族聚酰胺纤维”，英文为Aramidfiber（杜邦公司的商品名为Kevlar是芳纶纤维的一种，即对位芳纶纤维），是一种新型高科技合成纤维，具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能，其强度是钢丝的5~6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍，韧性是钢丝的2倍，而重量仅为钢丝的1/5左右，在560度的温度下，不分解，不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能，具有很长的生命周期。芳纶的发现，被认为是材料界一个非常重要的历史进程。
芳纶纤维是重要的国防军工材料，为了适应现代战争的需要，目前，美、英等发达国家的防弹衣均为芳纶材质，芳纶防弹衣、头盔的轻量化，有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。在海湾战争中，美、法飞机大量使用了芳纶复合材料。除了军事上的应用外，现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。在航空、航天方面，芳纶由于质量轻而强度高，节省了大量的动力燃料，据国外资料显示，在宇宙飞船的发射过程中，每减轻1公斤的重量，意味着降低100万美元的成本。除此之外，科技的迅猛发展正在为芳纶开辟着更多新的民用空间。据报道，目前，芳纶产品用于防弹衣、头盔等约占7~8%，航空航天材料、体育用材料大约占40%；轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右，还有高强绳索等方面大约占13%。
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，按结构划分且工业化生产的主要分对位芳纶和间位芳纶。
图表：间位芳纶和对位芳纶性能参数
资料来源：公开资料、高瞻智库
2、芳纶纤维产业链资料来源：公开资料、高瞻智库
由于两大类芳纶的化学性质差异性，对应的下游应用场景也大不相同。间位芳纶主要适用于环保滤料、消防抢险、个体防护、绝缘航空等场景应用；而对位芳纶则适用于光缆防护、汽车领域、安全防护、摩擦密封等场景中。
图表：芳纶纤维产业链图
资料来源：高瞻智库
3、芳纶产品工艺流程
资料来源：高瞻智库
图表：芳纶纤维工艺流程图
资料来源：高瞻智库
4、芳纶产品性能特点资料来源：高瞻智库
目前，芳纶纤维的生产主要集中在美国、日本及欧洲。我国于上世纪80年代开始，进行中试研究，积累了宝贵的工业化生产经验，逐步建立起了生产线。与其他纤维相比，芳纶纤维具有强度高、模量高、耐高温、耐酸碱腐蚀、绝缘性好、重量轻等优点，现已广泛应用于建材、电子电器、防弹制品、交通、军事、航空等领域。
图表：芳纶与其它几种工业丝性能对比
资料来源：公开资料、高瞻智库
5、芳纶产品应用领域
资料来源：公开资料、高瞻智库
图表：芳纶产品主要应用领域及特点
资料来源：高瞻智库
二、芳纶纤维行业发展环境分析资料来源：高瞻智库
材料是人类一切社会生活和经济发展的基础性要素，作为关键资源投入，一次次推动着技术革命的进步。新材料是指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料，或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。新材料作为基础性和支柱性战略产业，是高新技术的先导。21世纪以来，越来越多的国家将新材料产业的发展作为国家重大战略决策，美国、日本、欧洲、俄罗斯等处于全球新材料领先地位的国家（地区）进一步细化新材料产业发展方向。新材料作为全球“工业4.0”高新技术的先导，近年来各国纷纷出台相关政策大力支持当地新材料产业的发展，而全球各地新材料产业发展规划各有特色。
同样，我国也高度重视新材料产业发展，目前通过纲领性文件、指导性文件、规划发展目标与任务等构筑起新材料发展政策金字塔，予以全产业链、全方位的指导。其中纲领文件主要为《中国制造2025》，指导性文件包括《中国制造2025》重点领域技术路线图、《新材料产业发展指南》等。
芳纶是国家鼓励发展的新材料品种。2006年，中国化纤工业协会将间位芳纶列为“绿灯”项目，对位芳纶纤维被列为“双绿灯”项目。2012年7月，国务院印发了“十二五”国家战略性新兴产业发展规划，在新材料产业高性能复合材料分支中明确提出积极开展芳纶开发及其产业化。在新材料“十二五”发展规划中也明确了要突破对位芳纶产业化瓶颈，并拓展其在蜂巢结构、绝缘纸等领域的应用。此外，在2017年发改委发布的《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》（2016版）中，芳纶再一次被列入高性能纤维及复合材料分支开发的名单中，表明我国对芳纶发展的高度重视。
图表：芳纶纤维行业部分相关政策
资料来源：国务院、工信部、发改委、高瞻智库
新材料是国际竞争的重点领域之一，也是决定一国高端制造及国防安全的关键因素，我国历来对新材料产业发展高度重视，市场的增长潜力也是十分巨大的。2011年我国新材料产业总产值仅为0.8万亿元，到2020年我国新材料产业总产值已增长至5.5万亿元，年复合增长率为23.89%。预计2021年我国新材料产业规模将突破7万亿元。
资料来源：国务院、工信部、发改委、高瞻智库
图表：2011-2021年中国新材料产业规模及增长情况（单位：万亿元，%）
数据来源：国家统计局、高瞻智库
三、芳纶纤维行业发展分析数据来源：国家统计局、高瞻智库
受困于国际社会对我国的技术封锁，我国芳纶纤维的生产和商业化都起步较晚，无论是技术水平还是规模化生产均处于落后阶段。上世纪70年代，我国开始进行芳纶纤维的研制工作，直到2004年烟台氨纶（现名泰和新材）才实现间位芳纶纤维的产业化生产，目前已经发展成为了全球第二大间位芳纶纤维供应商。2011年，泰和新材又在国内率先实现对位芳纶纤维的商业化运营，其对位芳纶纤维产能1500吨/年，位居国内第一位，全球第四位。目前，我国的泰和新材、中蓝晨光等企业的产能均达到了千吨级，另外其他的生产商还有河南的神马股份集团、中石化仪征化纤、蓝星（成都）新材料、四川金路公司等。
2020年，受疫情及中美贸易摩擦等因素影响，间位芳纶市场需求偏弱，部分参与者在低端领域中低价抢占市场，以保证其自身货物周转和现金流，行业面临一定挑战；防护领域主要参与者为包括泰和新材、中蓝晨光在内的行业龙头，相互间的竞争较为理性，产品价格较为稳定。对位芳纶方面，受疫情及贸易摩擦等因素影响，以光缆为代表的工业领域需求下降较大，同时部分行业参与者改、扩建项目准备投产，对市场心态产生一定影响，价格竞争压力逐渐显现。总体来看，2020年芳纶及主原料价格整体较为稳定。
安全、环保、节能是芳纶的主要应用领域，符合社会发展的潮流。随着新《环保法》和新《生产安全法》的实施，芳纶在环保过滤领域和安全防护领域均迎来了全新的发展机遇；随着国务院机构改革及应急管理部的组建，统一指挥、专常兼备、反应灵敏、上下联动的应急管理体制初步形成，相关部门及企业主动提高安全防护水平的内生动力不断增强，芳纶在高端领域的应用不断增长；2020年，《防护服装阻燃服》《个体防护装备配备规范》等国家强制标准先后发布，对防护工装的阻燃性能、物理性能等提出了更为明确、严格的要求，为芳纶等阻燃材料相关行业带来新的市场空间；与此同时，随着我国高端装备制造业的发展，国产芳纶在通信、汽车、航空、轨道交通等领域的用量也将逐步增加。
四、芳纶纤维行业现状分析
从全球市场来看，截至2020年底，全球芳纶名义产能约11-12万吨，主要产能被杜邦公司、帝人、科隆等国际大公司占据。其中，间位芳纶约4万吨，对位芳纶约8万吨，我们按照间位芳纶10万元/吨，对位芳纶14万元/吨测算，全球芳纶产业规模可达到152亿元。国内公司以泰和新材为代表，2020年总产能实现11500吨，位居全球第三位。2020年全球芳纶需求量约8-9万吨，较2019年下降约20%。芳纶行业的竞争相对寡头，目前的市场容量相对较小，宏观环境、供求形势及竞争手段的变化都会对行业产生较大影响。在国内，就对位芳纶来说，其需求就达12000吨左右，而目前国内对位芳纶有效产能约3000吨/年，反映出国内供需缺口较大，进口依赖性较高。
2020年国内间位芳纶应用最大的领域是高温过滤材料，占比超60%，其次是安全防护用品。间位芳纶因耐温性好、力学性能好等优点，在水泥、沥青、冶金等领域高温过滤材料都有不可替代的作用。间位芳纶织物阻燃且不会熔融滴落，常被用于制作工业、军事、消防隔热阻燃防护服。全球间位芳纶的需求主要分布在电气绝缘纸、防护衣和高温滤料，分别占比达到了34%、29%和20%。与国际市场需求明显不同，我国生产的间位芳纶产品主要集中于低端的高温滤料市场，该市场竞争激烈，产品利润率低。
图表：2020年国际及国内间位芳纶下游应用市场分布（单位：%）
数据来源：新材料在线、高瞻智库
与此同时，对位芳纶凭借性能优势，用于增强材料、安全防护材料如防弹衣、头盔等、航空航天复合材料、摩擦材料如刹车片、运动器材等领域。国内对位芳纶主要用在光学纤维保护增强、安全防护领域，其他领域尚未有大规模应用。全球对位芳纶应用领域较为广泛，摩擦材料如刹车片、轮胎橡胶增强、安全防护等占据市场优势。全球对位芳纶的需求主要分布在车用摩擦材料、防弹材料和光学纤维，分别占比达到了30%、30%和15%。从国际消费结构看，汽车相关对位芳纶需求量占比达到45%。在中国等发展中国家，廉价石棉是摩擦材料的主要原材料，石棉替代运动将是芳纶需求的重要增长点。
数据来源：新材料在线、高瞻智库
图表：国际及国内对位芳纶下游应用市场分布（单位：%）
数据来源：新材料在线、高瞻智库
五、芳纶纤维行业竞争分析数据来源：新材料在线、高瞻智库
新材料产业是我国七大战略新兴产业之一，是整个制造业转型升级的产业基础。在国家政策和下游市场的双重驱动下，我国新材料产业保持了快速增长的态势。但新材料行业属于知识密集型、技术密集型和资金密集型新兴产业，不是靠简单的规模扩张而是靠独特的优良性能取胜，与新技术密切相关；新材料产品的研发具有投入大、周期长、产业风险放大的特点，具有很高的壁垒和风险。作为我国关键新材料之一，芳纶纤维同样具有这种行业特点。
从全球芳纶纤维市场来看，美国杜邦公司是最先研发和生产芳纶纤维的企业，目前其旗下的产品主要包括Kevlar-29、Kevlar-49、Kevlar-49AP等多个牌号，而每个牌号又有数十种规格的产品，在全球市场上占据绝对领导地位。紧随其后，日本、欧洲也开始生产芳纶纤维，如日本帝人、俄罗斯JSCKamenskvolokno、韩国Kolon和Hyosung。目前，在国际市场上美国杜邦和日本帝人在芳纶纤维领域占有统治地位，他们两家的产能占全世界产能的85%左右，而且几乎垄断了高等级的对位芳纶纤维产品。据调研结果显示，全球芳纶纤维产量份额依次为欧洲35.42%、美国34.64%、中国11.04%、日本9.49%、韩国8.40%、其他国家1.01%。
目前，我国芳纶纤维行业的竞争现状呈现五个特点：一是规模化生产技术壁垒高，少数巨大垄断，新进入者威胁较小；二是具备批量生产能力的企业不多，买方议价能力一般；三是国内低端应用市场相对饱和，高附加值应用市场供不应求，具备大规模生产能力的企业数量不多，企业间竞争较小，内部竞争压力不大；四是整体市场处于供需平衡状态，供应商议价能力一般；五是部分高端应用如防护、军工领域，有可替代的纤维材料，替代品的威胁较强。
图表：国内芳纶行业代表品牌
资料来源：高瞻智库
六、芳纶纤维行业研究现状资料来源：高瞻智库
美国杜邦公司最早制备芳纶纤维是采用对苯二甲酰氯和对苯二胺在低温溶液中缩合聚合制备得到，后日本的帝人公司也采用该种方法制备得到Conex芳纶纤维。该方法研究比较成熟，目前工业化生产基本采用该方法。
孔海娟等以氯化钙的N-甲基吡咯烷酮（NMP）作为溶剂，同时加入正己烷（与NMP不互溶），以对苯二胺和对苯二甲酰氯为反应单体，采用低温溶液缩聚反应制得PPTA。研究结果表明，正己烷的引入可以推迟PPTA聚合反应过程中产生凝胶的时间，有利于聚合反应的进行；当正己烷与NMP的体积比为1：2时，可以制得较高相对分子质量的PPTA；正己烷的加入可使PPTA树脂颗粒的比表面积更大，但对其结构和性能影响不大。
张康等以氯化锂的NMP作为溶剂，以对苯二胺和对苯二甲酰氯为反应单体，同时加入2-（4-氨基苯基）-5-氨基苯并咪唑（DAPBI）作为第三单体，采用低温溶液缩聚法制备得到改性PPTA共聚物。结果表明，该方法制备的有规共聚物比无规共聚物的相对分子质量大；DAPBI的引入使得改性PPTA为非晶无定形聚合物，有规共聚物比无规共聚物的有序性和结晶性能好；有规共聚物的起始分解温度略低于PPTA，但溶解性能和力学性能得到了提升。
梁敏思以氯化锂的二甲基乙酰胺作为溶剂，以对苯二胺和对苯二甲酰氯为反应单体，同时加入4，4′-二氨基二苯砜作为第三单体，采用低温溶液缩聚法制备得到改性PPTA共聚物。研究结果表明，共缩聚后可以得到粘度高、溶解性好、热稳定性好的共聚物。
刘国文等以二甲基乙酰胺作为溶剂，以间苯二胺和间苯二甲酰氯为反应单体，制备得到PMTA。该聚合反应是在微通道反应器中进行，反应物的配比为1.005~1.000，控制反应温度0℃~10℃，溶剂中水份300x10-6g/g以下，两种单体进料速率5：4～5：3，制备过程中无需添加缚酸剂，制备得到的聚合物粘度为1.9~2.1，分子量分布稳定。
芳纶纤维的其他合成方法还包括界面缩聚法、直接缩聚法、气相聚合法和酯交换法等。但是这些方法因为各自的限制，仅仅局限于理论研究，一直未实现工业化生产。
七、芳纶纤维行业痛点分析
（1）鉴于目前我国芳纶纤维的生产现状，未来我国应该在芳纶纤维的基础理论研究上进一步加强，以期在高性能机制上取得突破，能够为制备更高性能的芳纶纤维提供理论依据。（2）对位芳纶纤维的聚合和生产过程还存在很多问题，比如分子量及其分布难以控制、聚合过程易出现凝胶化、纺丝的稳定性等，如何开发新的聚合方法以改进聚合过程中芳纶纤维的问题，以及在纺丝过程中如何控制双螺杆的结构和纺丝工艺以提高纺丝的稳定性，是芳纶纤维聚合和生产中急需解决的问题。（3）积极推动小分子有机化合物的合成，为芳纶纤维共聚提供更多合适的单体，从而合成不同结构的芳纶纤维，以期找到性能更优异的芳纶纤维。（4）芳纶纤维的改性方法很多，物理改性和化学改性方法均有各自的优缺点，如何取长补短，开发复合处理或多级处理方式，是未来解决芳纶纤维表面功能化的途径。
八、芳纶纤维行业前景分析
展望未来，在规模方面，随着我国国防经费的不断增加、汽车消费量的持续扩大及电气设备生产能力的不断增强，下游行业对芳纶纤维的需求日益扩大。未来上述行业发展还将继续深化，将为芳纶纤维行业进一步发展带来更大的发展机遇和广阔的市场空间。我国需要逐步摆脱对芳纶纤维的进口依赖，重点培养国内芳纶生产企业，实现芳纶纤维行业规模化发展。在应用方面，随着芳纶纤维产品性能的持续提升，未来产品应用范围将持续扩大，并广泛应用于电气绝缘材料、阻燃织物、安全防护、高温过滤、航空航天、光缆增强、蜂窝结构与橡胶骨架增强材料及绳缆等领域。
另外，从供求来看，现阶段我国对位芳纶纤维的产量仅仅2000吨左右，远远无法满足每年10000吨的需求，而且未来几年我国对位芳纶纤维的需求量将会呈两位数的增长。在间位芳纶纤维方面，我国间位芳纶纤维需求约10000吨，而国内总产能为8600吨，产能也明显不足。可见，我国芳纶纤维市场仍具有较大的增长空间与发展潜力。
从细分应用市场来看，芳纶纤维是当今极为重要的国防军工材料。它具有超高强度、高模量和耐高、重量轻、耐酸耐碱等优异性能，其强度是钢丝的5~6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍，韧性是钢丝的2倍，重量仅为钢丝的1/5左右，且绝缘性能良好，抗老化，有很长的使用周期。为适应现代战争需要，目前美、英等发达国家的防弹衣均采用了芳纶材质。芳纶防弹衣和头盔的轻型化，大大提高了快速反应能力、战斗力和防护能力。除军事应用外，在宇宙飞船发射过程中，每减轻1公斤重量，意味着降低100万美元成本，所以芳纶民用市场前景也十分广阔。
但同时，虽然我国的芳纶纤维产量逐年在攀升，但是我们也必须注意到相对于国外，我国对芳纶纤维的基础理论知识研究还有待提高，研究不够全面系统，整体研发水平还有较大提升空间。另外，虽然我们的生产线在逐步地提升产能，但是我们的关键技术还未完善，稳定生产还不能全程控制。
九、芳纶纤维行业发展建议
基于以上痛点及行业风险挑战，我们提出了以下三点发展建议：一是整合研发力量，建立产业链合作开发机制。国内芳纶研发起步晚、发展慢，目前研发单位虽多，但处于小而散的状态，低水平的重复建设较为普遍。建议整合研发资源，选择具有较强芳纶研发能力的特色高校和院所重点支持，实现集成创新；同时协调产业链上下游企业，开发符合下游应用的制品，使产业链形成规模效应，降低成本，提高竞争力。二是发展差异化芳纶产品。目前，国际上芳纶的发展趋势是以技术先进性推进应用产品的升级换代。相对于国外芳纶产品来说，国内芳纶产品结构单一，差异化程度低，高端产品尚不具备批量供应的能力。应依托庞大的市场需求为拉动，差异化发展有竞争力的芳纶产品。三是加大技术攻关扶持力度，培育龙头企业，参与国际竞争。与国外芳纶企业相比，目前国内芳纶产业的工程化技术水平落后，核心装备国产化程度低、技术突破缓慢。建议借助市场容量大等优势，通过国家扶持和社会投资驱动，集中培育万吨级芳纶及其应用规模化龙头企业，形成规模效益，降低成本，提高竞争力，参与国际竞争。
