智研咨詢 - 產(chǎn)業(yè)信息門戶

智研產(chǎn)業(yè)百科

一、綜述
1、定義及分類
2、行業(yè)政策
3、行業(yè)壁壘
4、發(fā)展歷程
二、產(chǎn)業(yè)鏈
1、產(chǎn)業(yè)鏈分析
2、行業(yè)領先企業(yè)分析
三、行業(yè)現(xiàn)狀
四、發(fā)展因素
1、有利因素
2、不利因素
五、競爭格局
六、發(fā)展趨勢

熱塑性復合材料

摘要:熱塑性復合材料作為21世紀材料科學的重要突破,通過熱塑性聚合物基體與碳纖維/玻璃纖維等增強材料的分子級復合,正在重塑全球高端制造業(yè)格局。這一創(chuàng)新材料體系在航空航天、汽車制造、風電能源、海上運輸?shù)汝P鍵領域中正發(fā)揮著舉足輕重的作用。其兼具高韌性、出色的化學穩(wěn)定性,還擁有可重復加熱軟化與固化、易于加工成型的獨特優(yōu)勢,有力推動了復雜構(gòu)件的高效制造與循環(huán)利用進程。當下,全球城市化進程持續(xù)加快,低碳發(fā)展目標愈發(fā)明確,市場對輕量化材料的需求呈爆發(fā)式增長,這為熱塑性復合材料市場注入了源源不斷的活力。數(shù)據(jù)顯示:全球熱塑性復合材料市場規(guī)模預計2025年將達492萬噸,到2030年更有望突破629萬噸,在2025—2030年的預測期內(nèi),其復合年增長率將穩(wěn)定保持在5.06%,行業(yè)發(fā)展前景廣闊。其中中國市場的貢獻率將超30%,這主要得益于新能源汽車和風電兩大引擎的強力拉動。


一、綜述


1、定義及分類


熱塑性復合材料(Thermoplastic Composites,TPC)是由熱塑性樹脂基體與纖維增強材料(如碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維等)通過特定工藝復合而成的一類高性能材料。其核心特征在于基體樹脂在加熱時軟化、冷卻時硬化,可重復加熱成型,且具有優(yōu)異的抗沖擊性能、較高的韌性和耐疲勞性。與傳統(tǒng)熱固性復合材料相比,熱塑性復合材料在加工效率、回收性和環(huán)境適應性方面具有顯著優(yōu)勢。根據(jù)增強相形態(tài),可分為短纖維增強、長纖維增強和連續(xù)纖維增強復合材料;按樹脂類型可分為通用塑料(如PP、PA)基和工程塑料(如PEEK、PEI)基復合材料;此外還可按纖維種類或特殊功能(如導電、阻燃)進一步細分。這類材料廣泛應用于汽車、航空航天、電子電器等領域。

熱塑性復合材料分類


2、行業(yè)政策


熱塑性復合材料作為先進材料領域的核心組成部分,近年來正深度融入國家戰(zhàn)略發(fā)展布局。2024年7月,中共中央發(fā)布的《關于深化全面改革與推進中國式現(xiàn)代化的決定》明確將新材料產(chǎn)業(yè)納入戰(zhàn)略性發(fā)展體系,強調(diào)通過強化關鍵共性技術(shù)、前沿引領技術(shù)等四類創(chuàng)新,構(gòu)建未來產(chǎn)業(yè)投入增長機制,為熱塑性復合材料的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應用提供了制度保障與政策支撐。同期,上海市人民政府發(fā)布的《低空經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動方案(2024-2027年)》進一步聚焦低空經(jīng)濟新賽道,提出以人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)融合驅(qū)動關鍵系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化,并明確將高彈性模量碳纖維、熱塑性復合材料等先進材料納入重點研制范疇,推動其實現(xiàn)就近裝機配套。這一系列政策舉措不僅為熱塑性復合材料行業(yè)開辟了航空航天、低空經(jīng)濟等新興應用場景,更通過制度創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)協(xié)同,加速了該材料在綠色制造、數(shù)智化轉(zhuǎn)型中的技術(shù)迭代與市場滲透,為行業(yè)構(gòu)建起“技術(shù)創(chuàng)新-產(chǎn)業(yè)升級-市場拓展”三位一體的可持續(xù)發(fā)展生態(tài)。

中國熱塑性復合材料行業(yè)相關政策


3、行業(yè)壁壘


(1)技術(shù)與工藝壁壘


熱塑性復合材料行業(yè)面臨較高的技術(shù)門檻,尤其是高性能樹脂基體的合成與改性、纖維與基體的界面優(yōu)化等核心技術(shù)。連續(xù)纖維增強、原位聚合等先進工藝對溫度、壓力等參數(shù)控制要求極為嚴格,需要長期的技術(shù)積累和工藝優(yōu)化。此外,高端預浸料制備、熱壓成型等關鍵工藝仍依賴進口設備,國內(nèi)企業(yè)在工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品一致性方面仍存在差距。


(2)材料與成本壁壘


高性能樹脂(如PEEK、PEKK)和增強纖維(如碳纖維)等核心原材料成本較高,且部分高端材料仍依賴進口,制約了規(guī)?;瘧?。同時,熱塑性復合材料的加工能耗大、模具損耗高,導致生產(chǎn)成本居高不下。相比熱固性復合材料,熱塑性材料在部分應用場景中的成本優(yōu)勢尚未完全顯現(xiàn),進一步限制了市場滲透率。


(3)應用認證壁壘


下游高端應用領域(如航空航天、汽車、醫(yī)療等)對材料性能、穩(wěn)定性和安全性要求極為嚴格,認證周期長、門檻高。例如,航空材料需通過NADCAP、FAA等國際認證,汽車材料需滿足嚴格的輕量化和安全標準。新進入者需要投入大量時間和資金完成認證測試,并與下游客戶建立長期合作關系,行業(yè)先發(fā)優(yōu)勢明顯。


(4)研發(fā)與創(chuàng)新壁壘


熱塑性復合材料行業(yè)技術(shù)迭代快,需要持續(xù)投入研發(fā)以保持競爭力。高性能新材料的開發(fā)、綠色回收技術(shù)的突破、數(shù)字化生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新等均需要雄厚的研發(fā)實力和資金支持。中小企業(yè)往往難以承擔高昂的研發(fā)成本,而龍頭企業(yè)則通過專利布局和技術(shù)壟斷進一步鞏固市場地位,形成強者愈強的競爭格局。


4、發(fā)展歷程


中國熱塑性復合材料行業(yè)起步于20世紀80年代后期,早期國內(nèi)研究進程較為緩慢,高性能熱塑性復合材料處于實驗、小試階段以及初步的應用探索,產(chǎn)業(yè)化技術(shù)尚未成熟,關鍵原材料和生產(chǎn)設備嚴重依賴進口;2000-2010年進入技術(shù)積累期,實現(xiàn)長纖維增強材料等關鍵技術(shù)突破;2015年后迎來高速發(fā)展,國產(chǎn)高性能樹脂和碳纖維復合材料逐步打破國外壟斷,在航空航天、新能源汽車等領域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模應用;2021年以來進入高質(zhì)量發(fā)展新階段,連續(xù)纖維增強復合材料、可回收材料等創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),在風電、電子等新興領域快速拓展,正加速向全球產(chǎn)業(yè)鏈高端邁進。

中國熱塑性復合材料行業(yè)發(fā)展歷程


二、產(chǎn)業(yè)鏈


1、產(chǎn)業(yè)鏈分析


中國熱塑性復合材料行業(yè)已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系。產(chǎn)業(yè)鏈上游涵蓋金屬基體(如鋁、鎂等合金)、非金屬基體(如合成樹脂、橡膠等)及增強材料(如玻璃纖維、碳纖維等),為生產(chǎn)提供基礎原材料;中游以復合材料生產(chǎn)商為核心,通過將熱塑性聚合物與增強材料復合加工,制造板材、管材等半成品;下游覆蓋航空航天、汽車、建筑、風電、電子、醫(yī)療設備等應用領域,零部件制造商將半成品加工為具體部件,最終產(chǎn)品制造商組裝成飛機、汽車、建筑構(gòu)件等終端產(chǎn)品,形成完整的產(chǎn)業(yè)協(xié)同鏈條。熱塑性復合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:

熱塑性復合材料產(chǎn)業(yè)鏈
金屬基體
中國鋁業(yè)股份有限公司
寶武鎂業(yè)科技股份有限公司
紫金礦業(yè)集團股份有限公司
江西銅業(yè)股份有限公司
寶雞鈦業(yè)股份有限公司
非金屬基體
山東鍵邦新材料股份有限公司
安徽中鼎控股(集團)股份有限公司
廣東天安新材料股份有限公司
貝特瑞新材料集團股份有限公司
增強材料
吉林化纖股份有限公司
江蘇恒力化纖股份有限公司
海陽科技股份有限公司
尚緯股份有限公司
唐山晶須復合材料制造有限公司
上游
金發(fā)科技股份有限公司
中航航空高科技股份有限公司
江西海源復合材料科技股份有限公司
中復神鷹碳纖維股份有限公司
中游
汽車
航空航天
風電能源
建筑
電子
醫(yī)療設備
下游


2、行業(yè)領先企業(yè)分析


(1)金發(fā)科技股份有限公司


金發(fā)科技股份有限公司作為中國熱塑性復合材料行業(yè)的代表企業(yè),展現(xiàn)出強大的綜合實力與市場影響力。公司聚焦化工新材料領域,業(yè)務涵蓋研發(fā)、生產(chǎn)與銷售全鏈條,產(chǎn)品矩陣豐富,覆蓋改性塑料、環(huán)保高性能再生塑料、完全生物降解塑料等九大類,充分滿足汽車、家電、電子電工、航空航天等多行業(yè)對高性能材料的需求。公司以改性塑料為基礎,通過持續(xù)創(chuàng)新拓展至碳纖維復合材料等高端領域,其自主研發(fā)的連續(xù)碳纖維增強復合材料突破熱固性材料加工瓶頸,在低空經(jīng)濟和電動工具等新興市場實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化突破。2024年財報顯示,公司實現(xiàn)營收605.14億元,同比增長 26.23%;歸母凈利潤8.25億元,同比增長160.36%。其中,復合材料等新材料業(yè)務貢獻36.54億元,同比增長15.73%。憑借與全球知名企業(yè)的戰(zhàn)略合作及九大產(chǎn)品線的協(xié)同效應,金發(fā)科技正從傳統(tǒng)改性塑料供應商向高科技新材料解決方案提供商轉(zhuǎn)型升級,特別是在新能源汽車、航空航天等高端應用領域的技術(shù)突破,將持續(xù)鞏固其行業(yè)龍頭地位。

2022-2024年金發(fā)科技新材料業(yè)務收入


(2)中航航空高科技股份有限公司


中航航空高科技股份有限公司作為航空復合材料專業(yè)化供應商,目前是我國航空領域唯一一家專業(yè)從事復合材料研發(fā)工程化的單位,技術(shù)力量雄厚、創(chuàng)新基礎扎實,在復合材料研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化方面居于國內(nèi)領先地位,承擔航空復合材料原材料的生產(chǎn)與交付、部分型號研制及攻關任務,突破了多項關鍵制造技術(shù),保證了各型號轉(zhuǎn)階段等重要里程碑節(jié)點,真正發(fā)揮了航空復合材料行業(yè)引領的作用。公司積極發(fā)揮自身優(yōu)勢,不僅布局低空經(jīng)濟業(yè)務,推進民機業(yè)務拓展與國際市場開拓,還于2024年加快關鍵核心技術(shù)攻關,通過技術(shù)許可交易推動科技成果產(chǎn)業(yè)化,在預浸料研制、型號任務交付等方面取得顯著成果,民機材料研制也取得突破,并成功入選國家級專精特新“小巨人”企業(yè),展現(xiàn)強勁創(chuàng)新活力。從業(yè)績來看,2024年公司實現(xiàn)營收50.72億元(同比+6.12%),其中航空新材料業(yè)務貢獻49.69億元(同比+6.37%)。在保持軍工領域領先優(yōu)勢的同時,公司積極布局低空經(jīng)濟和民機國際市場的戰(zhàn)略舉措,通過技術(shù)許可交易推動科技成果轉(zhuǎn)化,展現(xiàn)出從軍工配套向軍民融合發(fā)展的轉(zhuǎn)型升級態(tài)勢,持續(xù)鞏固其在航空復合材料領域的技術(shù)引領者和標準制定者地位。

2022-2024年中航高科航空新材料業(yè)務收入


三、行業(yè)現(xiàn)狀


熱塑性復合材料作為21世紀材料科學的重要突破,通過熱塑性聚合物基體與碳纖維/玻璃纖維等增強材料的分子級復合,正在重塑全球高端制造業(yè)格局。這一創(chuàng)新材料體系在航空航天、汽車制造、風電能源、海上運輸?shù)汝P鍵領域中正發(fā)揮著舉足輕重的作用。其兼具高韌性、出色的化學穩(wěn)定性,還擁有可重復加熱軟化與固化、易于加工成型的獨特優(yōu)勢,有力推動了復雜構(gòu)件的高效制造與循環(huán)利用進程。當下,全球城市化進程持續(xù)加快,低碳發(fā)展目標愈發(fā)明確,市場對輕量化材料的需求呈爆發(fā)式增長,這為熱塑性復合材料市場注入了源源不斷的活力。數(shù)據(jù)顯示:全球熱塑性復合材料市場規(guī)模預計2025年將達492萬噸,到2030年更有望突破629萬噸,在2025—2030年的預測期內(nèi),其復合年增長率將穩(wěn)定保持在5.06%,行業(yè)發(fā)展前景廣闊。其中中國市場的貢獻率將超30%,這主要得益于新能源汽車和風電兩大引擎的強力拉動。目前,熱塑性復合材料行業(yè)正呈現(xiàn)三大發(fā)展趨勢:航空級PEEK復合材料國產(chǎn)化替代加速、連續(xù)纖維增強熱塑性塑料(CFRTP)在eVTOL飛行器的應用突破以及化學解聚回收技術(shù)的商業(yè)化落地,這些創(chuàng)新正在重新定義復合材料的價值邊界。

2023-2030年全球熱塑性復合材料行業(yè)市場容量及預測


四、發(fā)展因素


1、有利因素


(1)高端制造領域需求驅(qū)動行業(yè)升級


中國高端制造產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展階段,航空航天、汽車、醫(yī)療等領域?qū)Σ牧闲阅艿囊笕找鎳揽痢崴苄詮秃喜牧蠎{借其輕量化、高強度、耐高溫等特性,成為替代金屬和傳統(tǒng)塑料的理想選擇。在航空航天領域,熱塑性復合材料的應用能夠顯著減輕飛行器重量,降低燃油消耗,提高飛行效率;在汽車制造中,其可助力實現(xiàn)汽車輕量化,提升續(xù)航能力和安全性能;在醫(yī)療領域,熱塑性復合材料的生物相容性和可加工性使其在醫(yī)療器械制造中具有廣闊前景。隨著高性能樹脂(如PEEK、PPSU)和連續(xù)纖維增強技術(shù)(如LFT、GMT)的不斷發(fā)展,熱塑性復合材料的性能進一步提升,應用范圍持續(xù)擴大,為行業(yè)發(fā)展提供了強大的市場驅(qū)動力。


(2)新興應用領域拓展開辟增長空間


低空經(jīng)濟、人形機器人、軍工航天等新興領域的崛起,為熱塑性復合材料行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇。這些領域?qū)Σ牧系妮p量化、高強度、耐腐蝕等性能有著極高要求,而熱塑性復合材料恰好能夠滿足這些需求。在低空經(jīng)濟中,無人機等飛行器對材料重量的敏感度極高,熱塑性復合材料的應用有助于提高其飛行性能和續(xù)航能力;人形機器人領域,熱塑性復合材料的輕質(zhì)高強特性可提升機器人的靈活性和運動效率;軍工航天領域,其耐高溫、耐腐蝕等性能能夠保障裝備在極端環(huán)境下的可靠性。新興應用領域的市場需求潛力巨大,為熱塑性復合材料行業(yè)開辟了廣闊的增長空間。


(3)3D打印技術(shù)成熟提升生產(chǎn)靈活性


3D打印技術(shù)的日益成熟,為熱塑性復合材料行業(yè)帶來了生產(chǎn)方式的變革。傳統(tǒng)的熱塑性復合材料生產(chǎn)往往受限于模具和工藝,難以滿足個性化、小批量的生產(chǎn)需求。而3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復雜結(jié)構(gòu)的快速成型,無需模具,大大縮短了生產(chǎn)周期,降低了生產(chǎn)成本。通過3D打印技術(shù),熱塑性復合材料可以根據(jù)客戶的具體需求進行定制化生產(chǎn),滿足不同領域、不同場景的多樣化需求。這不僅提升了行業(yè)的生產(chǎn)靈活性,還進一步釋放了市場潛力,推動了熱塑性復合材料在更多領域的應用。


2、不利因素


(1)技術(shù)競爭壓力顯著


國際巨頭構(gòu)筑了嚴密的技術(shù)壁壘,東麗、索爾維等企業(yè)壟斷了全球70%以上的PEEK等關鍵材料專利,嚴重制約國內(nèi)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新空間。同時,熱固性復合材料通過快速固化樹脂等技術(shù)迭代持續(xù)提升性能,在航空航天等高端領域?qū)崴苄圆牧闲纬商娲鷫毫?。國?nèi)企業(yè)在核心工藝(如連續(xù)纖維浸漬)方面的良品率較國際先進水平仍有10-15個百分點的差距。


(2)供應鏈安全風險突出


關鍵原材料供應受制于人,日本對碳纖維原絲實施出口管制導致T800級以上高端材料供應不穩(wěn)定。裝備領域同樣面臨"卡脖子"困境,德國等國家限制高端熱壓機、自動鋪絲機對華出口,直接影響產(chǎn)能擴張和技術(shù)升級。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計,國內(nèi)企業(yè)關鍵生產(chǎn)設備國產(chǎn)化率不足40%,嚴重依賴進口。


(3)市場替代風險


隨著技術(shù)的不斷進步和成本的下降,其他材料對熱塑性復合材料的市場替代風險日益凸顯。鋁合金、鎂合金等金屬材料成本持續(xù)下降,特別是特斯拉等企業(yè)采用的一體化壓鑄技術(shù),顯著降低了金屬材料的制造成本,提高了生產(chǎn)效率,對熱塑性復合材料在汽車等領域的應用構(gòu)成了沖擊。此外,生物基材料的興起,如聚乳酸復合材料等,以其環(huán)保、可降解等特性,在包裝、消費品等領域逐漸分流了熱塑性復合材料的市場份額。這些替代材料的出現(xiàn),使得熱塑性復合材料行業(yè)面臨更加激烈的市場競爭。


五、競爭格局


中國熱塑性復合材料行業(yè)內(nèi)企業(yè)眾多,行業(yè)競爭格局呈現(xiàn)多梯隊、差異化競爭態(tài)勢。國際巨頭(如巴斯夫、東麗)憑借技術(shù)優(yōu)勢主導高端市場,尤其在航空航天和電子電器用高性能復合材料領域占據(jù)領先地位;本土領軍企業(yè)呈現(xiàn)差異化發(fā)展態(tài)勢,其中金發(fā)科技、南京聚隆為代表的龍頭企業(yè)深耕汽車領域,憑借規(guī)?;a(chǎn)和技術(shù)積累占據(jù)中端市場主導地位;中航高科、光威復材等專注高端航空航天和軍工領域,在特種復合材料方面構(gòu)建技術(shù)壁壘;中復神鷹、江蘇恒神等新興企業(yè)則聚焦風電新能源賽道,通過碳纖維技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)快速增長。當前行業(yè)呈現(xiàn)“高端進口替代加速、中端市場集中度提升、低端同質(zhì)化競爭”的立體化競爭態(tài)勢,新能源汽車和可再生能源領域的爆發(fā)性需求正推動行業(yè)從價格競爭向技術(shù)競爭轉(zhuǎn)型,具備材料研發(fā)和工藝創(chuàng)新能力的頭部企業(yè)優(yōu)勢持續(xù)擴大。

2024年中國熱塑性復合材料行業(yè)重點企業(yè)分析


六、發(fā)展趨勢


中國熱塑性復合材料行業(yè)未來將呈現(xiàn)技術(shù)驅(qū)動、應用拓展與綠色轉(zhuǎn)型并進的發(fā)展態(tài)勢:一方面,高性能纖維與特種樹脂的研發(fā)突破將推動材料性能躍升,自動化成型工藝的普及將提升生產(chǎn)效率,滿足航空航天、新能源汽車及低空經(jīng)濟等領域?qū)p量化、高強度材料的嚴苛需求;另一方面,生物基樹脂、可回收材料及閉環(huán)回收體系的推廣將加速行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型,同時頭部企業(yè)通過產(chǎn)業(yè)鏈整合與全球化布局,將進一步提升中國在全球熱塑性復合材料市場的競爭力。

中國熱塑性復合材料行業(yè)未來發(fā)展趨勢

版權(quán)提示

智研咨詢倡導尊重與保護知識產(chǎn)權(quán),對有明確來源的內(nèi)容注明出處。如發(fā)現(xiàn)本站文章存在版權(quán)、稿酬或其它問題,煩請聯(lián)系我們,我們將及時與您溝通處理。聯(lián)系方式:gaojian@chyxx.com、010-60343812。

在線咨詢
微信客服
微信掃碼咨詢客服
電話客服

咨詢熱線

400-600-8596
010-60343812
返回頂部
在線咨詢
研究報告
可研報告
專精特新
商業(yè)計劃書
定制服務
返回頂部