玻璃纤维行业与上下游的关联性
思瀚产业研究院 国际复材    2023-12-21

（1）玻纤上游产业分析

玻纤的生产成本主要由原材料、能源、人工成本、固定资产折旧等部分组成。原材料包括矿物原料和化工原料，能源主要为电力和天然气。

①矿物原料

矿物原料主要为白泡石、叶蜡石、高岭土、硼钙石、石灰石、石英砂等，其中白泡石、叶蜡石和高岭土用量最大。矿物原料按一定的配方磨成矿石粉，经池窑高温熔制、拉丝后便形成了玻璃纤维原丝的外观物理形态。

中国是叶蜡石和高岭土资源十分丰富的国家，叶蜡石是一种含羟基的层状铝硅酸盐矿物，主要集中在福建省和浙江省；高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，主要产地有湖北、内蒙古、贵州等地。

白泡石和高岭土的混合玻璃纤维粉成分与叶蜡石非常接近，可替代原叶蜡石粉配方进行拉丝作业。白泡石盛产于重庆、四川、湖北和广西等地，开采方便且价格便宜。国际复材于 2009 年率先试用白泡石与高岭土的混合料取代叶蜡石，并于2012 年开始批量使用，实现了玻纤生产用矿物原料来源的多元化。

②化工原料

化工原料主要用于制备浸润剂。浸润剂是由成膜剂、润滑剂、偶联剂、辅助成分等相关助剂多元复合配置而成的水基乳液或溶液。辅助成分包括润湿剂、pH调节剂、增塑剂、交联剂、消泡剂、防腐剂等。在玻璃纤维生产中，浸润剂能够有效地将纤维单丝粘合成为原丝并在退绕过程中避免纱股间粘结，同时在纤维的各种制造阶段中保护纱股不受磨损；

依据成型产品的不同工艺需要，浸润剂赋予纤维某些特殊性，如集束性、短切性、分散性等，能够改善纤维与树脂基材间的相溶性与粘结性等。浸润剂原材料及配方技术是体现各类玻纤制品内在质量的最关键技术，玻纤及其制品的竞争很大程度上依赖于浸润剂原材料及配方技术，由于该技术直接关系到各类玻纤及其制品内在质量，已经成为玻纤生产企业保持可持续发展的核心竞争力之一。

③能源玻纤生产的能源主要为电力、天然气。

（2）玻纤下游产业分析

由于玻璃纤维复合材料不仅具有结构稳定、轻质高强、绝缘性能好、节能保温、减震、抗疲劳、抗腐蚀、成型加工便捷等特点，因此玻璃纤维在风电叶片、汽车制造、轨道交通、电子通信、家用电器、建筑材料、工业管罐、航空航天等领域具有广泛的应用，

① 建筑材料

随着全球城市化进程的快速发展，各国基建投资持续增长。其中2012 年至2022年，我国建筑业总产值由 13.72 万亿元增长至31.19 万亿元，年均复合增长率8.56%。在建筑领域，玻璃纤维广泛的应用于建筑承载工程中的加固材料（混凝土梁、柱）、建筑物内外墙体保温、防水、抗裂材料和节能建筑门窗等。

近年来，随着国家对建筑节能的要求不断提升，加之地方政府对建设节能绿色建筑的政策支持，玻纤聚氨酯复合材料因其具有隔热性能好、耐火性能好、强度高等优点被更加广泛地应用于节能门窗领域，玻纤节能门窗的市场渗透率不断提高。在建筑业总产值高速增长的情况下，玻璃纤维作为建筑基础材料的需求也将随之增长。

②交通运输

玻璃纤维在交通运输领域的应用主要体现在轨道交通装备、汽车制造和其他交通工具制造三大领域。A.轨道交通装备为了解决城市交通拥堵与环境污染，节省出行时间，我国正处在轨道交通建设的繁荣时期，已经成为世界上最大的轨道交通市场。2015 年至2022 年，我国轨道交通装备市场从 3,899 亿元增长至 9,673 亿元，年均复合增长率 13.86%。

在轨道交通领域玻璃纤维既可以应用于应急疏散平台、电缆架、电缆槽、隔音屏障、走道格栅、护栏格栅等设施中，又可用于高铁列车的车头前端部、车门、座椅、墙板、转向架、司机台仪表框、车顶受电弓罩、蓄电池箱等结构件。在国家大力发展轨道交通的政策背景下，玻璃纤维在轨道交通领域的市场前景广阔。

B.汽车制造

随着国家对节约能源与环境保护的日益重视，燃油车的节能减排与新能源车的普及推广是汽车行业未来的发展趋势。在确保整车安全的前提下，在前端模块、发动机罩、新能源汽车电池保护盒、复合材料板簧、仪表板、底护板、车门板、翼子板、侧裙板等部位可较多使用玻纤增强复合材料，有效的降低整车质量，对燃油车油耗的降低以及新能源汽车续航里程的提升具有显著作用。

根据中国汽车工程学会编著的《节能与新能源汽车技术路线图》提及的减重目标作为测算基础，预估 2025 年新能源汽车改性塑料用量将从2019 年的163 千克/台提升至247 千克/台，市场增长空间仍然较大。

C.其他交通工具

在飞机上，玻纤复合材料主要用于制造内外侧副翼、方向舵、扰流板、机舱内的顶板、行李箱、仪表盘、机身空调舱、盖板等；在船舶上，玻纤复合材料主要用于制造声呐导流罩、雷达罩、动力部件的防腐层、甲板、风帽、风斗、燃油箱、舵叶、仪表盘、推进器等。

③电子电器

玻璃纤维在电子电器领域的应用主要体现在电子通信、家用电器等行业。

A.电子通信

玻纤在电子通信领域的应用包括印制电路板和电子产品部件。信息产业中印制电路板是一个不可或缺的主要支柱，电子设备均要求高性能化、高速化和轻薄短小化，作为多学科行业的印制电路板是高端电子设备最关键技术。印制电路板的基础材料是覆铜板。覆铜板是以电子级玻璃纤维布为基材，我国已经成为全球最大的覆铜板产地。随着我国 5G 电子行业的快速发展，带动了电子级玻璃纤维需求的持续增长，市场前景广阔。

电子产品部件主要包含电子结构件和壳体。电子器件的精确装配及强度需求，要求结构件具有较高的尺寸稳定性和力学性能，异形玻璃纤维复合材料具有低翘曲、高强度的优点，能够较好的契合市场的需求。

随着 5G 产业、工业互联网、物联网的快速发展，对于电子零部件在高频传输条件下的介电性能提出了更高的要求，低介电玻纤具有较低的介电常数和介电损耗，顺应了市场需求，具有广阔的应用前景。电子器件的小型化、集成化发展带来制件的轻薄化要求，其在强度、刚性等方面要求较高，高模量玻纤具有十分优异的模量和强度，有较大的潜在应用市场。

根据 Prismark 统计，全球及中国 PCB 产值 2008 年至2022 年分别由483 亿美元、150 亿美元增长至817.41 亿美元和 435.53 亿美元，CAGR 分别为3.83%和7.91%，预计2022 年至 2027 年全球及中国 CAGR 将达到 3.8%和 3.3%。

B.家用电器

全球家电市场规模高达数千亿美元，而家电生产中会用到大量的热塑性塑料，由于塑料本身的性能有限，为满足部分部件的特定使用性能，需要在塑料中加入矿料、玻璃纤维等增强材料，以提高塑料的强度、模量、耐热性、低温抗冲击性、耐蠕变性等方面的性能，在冰箱、空调等制冷机器中的风扇，洗衣机的内筒、波轮，电饭煲、微波炉的底座、继电器外壳和底板等部件大量应用。

④工业管罐

玻纤复合材料管罐是一种以树脂为基体，以连续玻璃纤维及其织物为增强材料，通过缠绕工艺或拉挤工艺成型。玻纤复合材料管罐具有轻质高强、耐腐蚀性强、材料无毒、力学性能好、安装维护方便等优点，广泛运用于城市供水管道、污水处理管道、油气输送管道、海水淡化设备管道、油气储罐、水处理储罐、化工原料储罐、运输储罐、压力容器等。

⑤能源环保

玻璃纤维在能源环保中的应用主要为风电叶片和光伏组件边框材料。

A.风电叶片

风电行业呈现一定的周期性特征，我国风电行业装机量自2012 年进入寒冬期，新增装机量减少至 13GW，2013 年至 2015 年迎来高速增长（第一轮抢装），2016年和2017 年连续两年下滑，2018 至 2020 年亦呈现快速成长态势，风电行业的周期性波动与行业政策的变化及风电消纳能力紧密相关。根据风能协会的统计，2020 年新增装机容量 54.43GW，同比增长 103.17%，2021 年及 2022 年新增装机容量分别为55.92GW、49.83GW；截至 2022 年末，全国累计装机容量约 396.50GW，同比增长14.37%，中国风电装机规模继续保持稳步增长态势。

风力发电机组的部件主要包括叶片、塔筒、齿轮箱、发电机等，成本占比最大的为叶片。玻璃纤维复合材料比重轻，疲劳强度和机械性能好，能够承载恶劣环境条件和随机负荷，且成本相对较低，在叶片制造中得到最普遍的使用。

近年来随着特高压网络的逐步完善以及储能技术的持续进步，弃风限电现象和风电消纳问题正在逐步得以解决，同时各大风能企业不断增加叶片长度，增大机组发电功率，以提高机组发电效率，降低风电发电成本。

2019 年 5 月，国家发改委发布《关于完善风电上网电价政策的通知》：自 2021 年 1 月 1 日开始，新核准的陆上风电项目全面实现平价上网，国家不再补贴。2020 年 1 月 20 日财政部、国家发改委、国家能源局发布《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》：除2021 年12 月31 日前取得核准（备案）且全部机组完成并网的存量海上风电项目外，新增海上风电项目不再纳入中央补贴范围。

短期内受前述补贴政策退坡、风电行业成本压力加大等因素的影响，我国新增装机速度可能会有所放缓，根据国家能源局的统计，2020 年至2022 年我国风电新增装机容量分别为 71.67GW1、47.57GW、37.63GW，2021 年、2022 年新增装机容量较上年有所下降，但在风电降本驱动下，风电叶片正逐步向更长更轻发展，这一发展趋势对材料端的拉伸强度和模量提出了更高的要求。

玻纤企业持续通过加大研发投入，推出了一系列高强高模玻璃纤维产品；同时在传统真空灌注成型工艺上，业内成功开发了拉挤成型工艺来制作风电叶片主梁或辅梁，该成型工艺采用拉挤工艺制作标准尺寸的板材，然后在大梁或辅梁模具中铺设，再通过真空灌注把拼装的板材粘接起来形成大梁或辅梁。与传统真空灌注工艺相比，拉挤片材主梁铺放技术具有效率高、质量波动小、成本低等特点，可有效提高产品的强度和模量，并缓解风电行业成本压力，从而助推风电行业向更高质量发展。

国际能源署（International Energy Agency）发布 2019 年版《Offshore WindOutlook2019》认为，未来 20 年将是全球风电行业快速发展的时期，将为全球投资者带来万亿级的市场。2020 年 9 月，在第 75 届联合国大会上向世界庄严宣示，将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。

为响应应对气候变化国家战略，2020 年10月14 日，来自全球 400 余家风能企业联合发布《风能北京宣言》，十四五规划中需为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机容量50GW以上，2025年以后年均新增装机容量不低于 60GW，到 2030 年总装机容量达到800GW，到2060年至少达到 3,000GW。

B.光伏组件边框

光伏组件由一定数量的光伏电池片通过导线串并联连接并加以封装而成的发电单元，光伏边框是光伏组件的辅材，是用于固定、密封太阳能电池板组件的框架结构材料。铝合金材料是目前光伏边框的首选材料，但光伏的边框和支架，正从传统的金属材料慢慢转向复合材料。近年来开发出的玻璃纤维增强聚氨酯复合材料边框，拥有轻质高强、抗 PID（Potential Induced Degradation，潜在电势诱导衰减）、耐老化、腐蚀和盐雾、耐高低温、高背压承载能力等性能，不仅可以延长光伏组件的使用寿命，也可为光伏组件制造商降本增效。

全球已有多个国家提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标，发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识，预计全球光伏市场将持续高速增长。2018 年至2022年，我国新增光伏发电容量呈快速上升趋势，年复合增长率达18.55%。根据中国光伏行业协会的预测，2030 年我国新增装机容量将超过 120GW，全球新增装机容量将超过400GW。