中国的改性塑料,应该往哪个方向改?

平头哥了解到,目前中国塑料行业大多采用改性的方法予以加工使用,其中PP改性占比达到25%-30%,PE改性占比达到30%左右,而PVC改性占比更高。树脂材料的特性导致在很多应用场合,都需要对塑料产品进行改性才能使用,并且随着汽车及特种应用环境的增加,改性塑料将应用在更加广阔的场景。所以,本次平头哥带领大家解释什么是改性塑料,其市场发展又将如何?

改性塑料是指在通用塑料(如聚乙烯PE、聚丙烯PP、聚氯乙稀PVC、聚苯乙烯PS、ABS)和工程塑料(如聚酰胺PA、聚碳酸酯PC、聚甲醛POM、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚苯醚PPO)的基础上,经过加工改性,使其具有阻燃、抗冲、高韧性、易加工性等更加优越性能的塑料。改性塑料的应用覆盖了家电、汽车、办公设备、电子电气等传统行业和轨道交通、精密仪器、航空航天、新能源等高新技术领域。

图:改性塑料产业链 

塑料加工改性方法分为物理方法和化学方法,包括填充、共混、增强、阻燃、共聚、交联等。目前,最常用的改性方法是填充、共混、增强等物理方法。填充改性是在塑料成型加工过程中加入无机填料或有机填料,使塑料制品的原料成本降低达到增量的目的,或使塑料制品的性能有明显改变;共混改性是将两种或者两种以上的塑料、橡胶、添加剂等进行搅拌在一起,最后通过熔融挤出,达到改变原材料的性能并使其具备特殊的塑料性能;增强改性是通过加入玻璃纤维、碳纤维、云母粉等纤维状或片状填料来达到增加塑料刚性及强度的目的。

图:改性塑料的技术分类

根据改性后的功能不同,改性塑料可分为阻燃树脂类、增强增韧树脂类、玻纤增强热塑性塑料、塑料合金类、功能色母类等。各个种类按不同材质又可以进行细分,并且由于各自的性能差异,应用领域也各有不同。

图:改性塑料主要产品分类

改性塑料属于石油化工产业链的中间产品,盈利空间受上下游影响较大。上游原料主要为石油基树脂和助剂,原料成本占到产品总成本的90%左右,因而对上游原料价格的影响十分敏感。改性塑料的下游主要是家电、汽车等领域,更加看重成本,对改性塑料制品(零部件)价格甚至存在每年下降的要求,家电、汽车行业的发展也将显著影响改性塑料的盈利空间。

图:我国改性塑料需求及同比增速

改性塑料行业是典型的技术进步和消费升级受益行业。我国改性塑料的发展始于20世纪90年代,随着全球汽车、家电、办公设备、电动工具等产业不断向中国转移,以及国内经济的快速发展和“以塑代钢”、“以塑代木”的不断推进,我国正在成为全球改性塑料最大的市场和主要需求增长引擎。近些年,我国改性塑料需求一直呈现稳步增长的趋势。2018年,我国改性塑料需求量继续上涨,达到1211万吨,同比增长9.5%。

图:我国改性塑料消费结构

家电和汽车是改性塑料产品应用最多的两个领域。2018年,家电的应用比例高达40%、汽车的应用比例占37%、其他领域占23%。可见,家电和汽车行业的未来发展趋势是影响改性塑料需求变化的根本。

改性塑料已经普遍应用于汽车的内外装饰,如仪表板总成、座椅系统附件、门板、立柱护板等内饰件,以及保险杠、散热格栅、车灯、轮罩等外饰件产品制造,在汽车工业的作用和地位愈加明显。

目前,聚丙烯(PP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、加强型聚氨酯(PRT)和聚氯乙烯(PVC)等塑料都在汽车上得到了广泛的应用。在所有的车用塑料中,聚丙烯是汽车改性塑料最为重要的品种,所占份额最高,达到37%;其次是聚氨酯,占比17.3%;其他依次是,ABS树脂占12.3%、复合材料占11.5%、高密度聚乙烯占10.8%、聚碳酸酯占6.8%、聚甲基丙烯酸甲酯占4.4%。

图:车用改性塑料主要品种

汽车轻量化是汽车工业发展的必然趋势和重要方向。在现代汽车主要材料构成中,钢材占比55%-60%,为轻量化材料的替代提供了较大空间,而改性塑料及其复合材料是最重要的汽车轻量化材料。在欧洲,汽车用改性塑料量已经成为衡量汽车设计和制造水平高低的一个重要标志,在确保汽车整体性能的前提下,增加塑料类材料的使用量,可以有效减少整车重量、降低汽车排放、提高燃油经济性,同时降低汽车制造成本。据数据统计,1千克改性塑料可以替代2-3千克钢等密度较大的材料,汽车整车重量每减少100千克,百公里油耗可降低0.3-0.6升,CO2排放量可减少约5克/公里。

平头哥认为,2019-2020年传统汽车产量较2018年下降13%,保持在2300万辆左右;至2025年,产量保守估计在2400万辆。依照《节能与新能源汽车技术路线图》,假设新能源汽车产量2020年、2025年分别达到210万辆、500万辆。

以《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,经计算2015-2025年汽车减重年均复合率应达到2.21%。以2018年单台车自重1.2吨、年减重2.21%、1千克改性塑料替代2.5千克钢等密度较大的材料进行计算,预计2020年、2025年单台车改性塑料用量分别增加35千克、116千克。

平头哥认为,改性塑料是中国塑料产业的重要发展方向,也是对中国塑料产业升级的主要趋势。随着塑料改性技术特别是纤维增强塑料技术的迅速发展,长玻纤增强塑料等改性塑料产品能够有效提升机械性能,并拥有更高的抗冲击强度、耐高温性等特点,因此在前端模块、仪表板骨架、水箱框架等车身构件中对金属材料实现替代,实现汽车的轻量化发展。

平头哥认为,在汽车轻量化的带动下,汽车行业已经成为改性塑料需求增速最快的领域,国内车用改性塑料需求增速将高于全球平均水平。平头哥预计,未来5年,中国汽车改性塑料行业年复合增长率将超过26%,成为改性塑料下游增速最快的消费市场。

面对高速增长的汽车用改性塑料市场,目前中国多个化工巨头已经提前布局,如中化、中石化及部分民营企业。改性塑料行业高速发展,能否给你带来发展机遇呢?

本篇文章部分章节整合自银河证券《改性塑料:基于全产业链视角看好行业发展》报告,其他数据和资料来源公开媒体,在此表示感谢。

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