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近期,中化国际旗下扬农集团连云港18万吨/年环氧树脂生产装置成功投运,加上在扬州已有的17万吨/年产能,这家公司的环氧树脂总产能达到35万吨/年,规模位列国内第一。
环氧树脂行业头部企业纷纷扩产,规模较小的企业新增产能合计也超过20万吨。市场供应增加,但受成本、供需多重因素影响,目前,环氧树脂价格下行。面对暂时的市场波动,企业正在积极迎合市场需求,大力开展技术创新,等待下一个大潮的来临。
产能新增 30%
环氧树脂泛指分子结构中含有环氧基团的高分子化合物,是一种性能优良的化学材料,具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性和尺寸稳定性,在风电、电子电气、工业涂料等领域有着广泛运用。环氧树脂种类繁多,其中,双酚A型环氧树脂约占我国环氧树脂总产量的90%,占全球环氧树脂总产量约75%~80%,被称为通用型环氧树脂。
近年来,欧美环氧树脂市场趋于饱和,新增环氧树脂产能主要集中在亚洲地区,特别是中国。目前,中国环氧树脂产品品种、质量及应用已进入成熟阶段,产能占世界总产能的逾45%,成为全球最大的环氧树脂生产国和消费市场。2021年,国内环氧树脂产能为236.6万吨/年,2022年至今新增产能69.8万吨,同比增长30%。“十四五”期间,预计新增产能同比增长将超过100万吨。从消费市场来看,国内环氧树脂市场需求量约185.65万吨/年。
环氧树脂因其特性,更能保证风电叶片在严苛环境下的运行效率和使用寿命,因而成为风电叶片的主要基材,其成本占叶片成本的20%~30%。近年来,我国风电领域环氧树脂表观消费量(指当年产量加上净进口量)约占整个环氧树脂市场的20%,年使用量约为30万吨,是仅次于涂料和电子电气的第三大应用领域。风电行业已经成为环氧树脂应用的主要领域之一。
环氧树脂材料主要应用于风电叶片的壳体、大梁、胶粘剂及合模胶上。采用环氧树脂,可充分利用材料特性,对叶片的强度、刚度及动态疲劳等基本参数进行优化设计,从而制作出轻质高强的叶片。
产品质量比肩国外品牌
由于产品具有较高的客户壁垒和认证要求,进入该领域的国内企业较少,研发起步较晚,风电叶片用基体树脂和胶粘剂一度被国外企业垄断。中国石化旗下分公司巴陵石化于2007年建设了双酚A环氧树脂的生产线,打破该产品长期依赖进口的局面。2010年,该公司的双酚A环氧树脂通过欧盟REACH注册,跨过了欧盟苛刻的化学品技术标准门槛,成为国内首家获得欧盟正式注册的企业。
2012年,扬农集团通过产学研合作,完成风电叶片专业环氧树脂关键技术开发。2013年,产品通过了国际认证机构德国劳氏船级社(GL)认证。其自主开发的“环氧树脂分段反应及闭路循环工艺”和“高纯度环氧树脂提纯分离工艺”,将环氧树脂中n=0低分子含量提升至98%以上,粘度达到4000~6000mPa·s,使产品表现出更加优异的力学性能与耐热性能。
通过两种生产工艺的集成,可满足风电叶片生产企业对不同性能树脂的需求。该技术在国内属于首创,并拥有自主知识产权,产品质量达到国际知名企业的同等水平。目前,扬农集团的环氧树脂产品业务稳定,在国内外具有较强竞争力,已形成基础树脂、溶剂树脂、固体树脂、溴化树脂、水性树脂、特种树脂等6个系列、30多个品种。生物法环氧氯丙烷和环氧树脂等一体化产业链的循环经济水平和技术经济竞争力,处于行业领先水平。
经过近年来的发展和技术追赶,国内企业基本上已能提供符合风电叶片性能要求的环氧树脂,其拉伸、抗冲击和剪切等关键性能与国外产品相当,部分性能超过进口树脂。此外,国内企业在工艺操作和服务响应上具有一定的优势,可替代国外产品,同时也能有效降低风电叶片的成本。
延链强链,以创新适应市场需求
虽然我国环氧树脂已进入成熟阶段,但高端产品及先进生产技术仍掌握在陶氏化学、瀚森、亨斯迈等国外企业手中。中高端内资企业,包括巴陵石化、蓝星化工、大连齐化、江苏三木、扬农集团等或通过自主研发,或从国外购买技术,经过多年发展,在市场上也有较高的占有率。
不过,据行业内人士透露,尽管部分特种树脂依靠外资品牌进口,但高端产品的市场需求量每年不足3万吨。总体上,国外品牌市场占有率已经缩小到不足10%。随着国内产品的增加以及向高端化发展,进口产品将被逐步替代。
针对高端电子级环氧树脂和环氧树脂复合材料进口替代需求,围绕绿色发展、安全发展的更高要求,今年年初,中国中化中央研究院统筹重点业务领域研发方向和研发资源,以扬农集团作为主任单位,成立了“中化特种树脂研究中心”,致力于打造世界一流的环氧树脂原创技术策源地。目前,扬农集团已成功攻克环氧树脂高含盐有机废水处理技术难题,可有效降低环氧树脂高盐废水中的有机物含量,使得处理后的盐水能完全进入电解系统制备烧碱,实现资源循环利用。
今年下半年以来,受新冠肺炎疫情延宕、电子消费品需求降低、房地产行业下行等因素影响,国内环氧树脂需求量有所下降。目前,产能大于需求,环氧树脂行业竞争加剧,无优势原料供应且远离原料及下游需求的环氧树脂厂商将出现亏损。
激烈的竞争促使国内环氧树脂行业向集约化、规模化发展,产品质量及价格透明度得以不断提升。扬农集团对包括环氧氯丙烷在内的环氧树脂产业链进行了一体化布局。在上游领域,从丙烷脱氢开始向下延伸,形成15万吨/年丙烯双氧水法环氧氯丙烷、15万吨/年甘油法环氧氯丙烷、35万吨/年环氧树脂、48万吨/年双酚A(在建)产能,建立起行业内唯一的“PDH-丙烯-苯酚丙酮&双酚A/环氧氯丙烷-环氧树脂”一体化全产业链;在下游领域,涉足环氧树脂产业链相关产品稀释剂等的研发生产,结合树脂用户的配套使用,保障产品销售。同时,凭借15年的环氧树脂行业经验,推动产品出口,通过各种措施,逐年增加出口销量。秉承“科学至上”理念,扬农集团将依托技术创新和产业协同,打造全球规模领先、一体化程度高、产业链配套全、清洁生产水平高、综合竞争力强的环氧树脂产业链。
在碳达峰与碳中和背景下,全球能源结构将发生显著变化,风电产业迎来飞速发展,将为叶片用环氧树脂提供巨大的市场空间。
至2025年,国内风电环氧树脂需求量将达63.5万吨,全球将达102.4万吨。此外,5G射频基站及相关产品、水转油性涂料、建筑装饰等的发展,也将带动全球环氧树脂需求稳定增长。
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