玻璃纤维的发展历程及产能结构分析
石化yjbzj220132024/3/1
一、全球玻璃纤维产业发展历程
玻璃纤维起源于20世纪30年代的美国。1938年，OC成为世界上第一家玻璃纤维企业，其采用铂金坩埚拉制连续玻璃纤维的生产技术，实现了大规模玻璃纤维生产，为现代玻璃纤维制造工业的发展奠定了基础。在二战期间，玻璃纤维主要用于航空工业方面，如飞机雷达罩、副油箱等。二战后，玻璃纤维逐步向火箭发动机外壳、船舶材料等领域延伸，并且逐步在交通、建筑、风电、电子等民用领域被大量使用。
1958年，美国率先采用池窑拉丝法进行玻璃纤维生产，大大提高了玻璃纤维的生产规模及效率。20世纪60年代，随着工业的发展，通过改变玻璃成分研究了高强度、高模量玻璃纤维。20世纪70年代后，随着各种增强型浸润剂的应用，使增强型玻璃纤维制品在复合材料中得到了极大发展。
二、我国玻璃纤维产业发展历程
我国玻璃纤维产业发展历程可以分为如下三个阶段：
①第一阶段：1958年至1988年，起步期
1958年，为配合国防科工的要求，上海耀华玻璃厂年产500吨无碱玻纤车间正式投产，标志着我国玻璃纤维工业体系建设开始。在接下来30年的发展中，我国先后建立了以杭州玻璃总厂、常州二五三厂、陕西玻纤总厂、重庆市玻纤厂等大中型玻纤企业为骨干的完整的玻纤工业体系。这30年中国的玻纤工艺技术主要以球法坩埚拉丝为主。
②第二阶段：1989年至2008年，高速发展期
1989年，珠海玻纤厂首次引进年产4,000吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线全套技术和装备，开始了我国池窑法生产玻璃纤维的新征程。1998年，我国第一条完全国产化技术与装备的7,500吨池窑生产线在杭州玻璃集团有限公司新兴玻璃纤维厂建成投产，标志着我国全面掌握全套生产技术与装备，为我国玻纤工业发展奠定了基础。2004年，中国巨石建设了国内第一条年产60,000吨池窑拉丝生产线，该生产线效率提高显著、能耗降低明显，标志着我国大型玻纤企业快速扩张和大规模生产的开始。2007年，我国玻璃纤维产量达到160万吨，跃居世界第一；2008年，我国玻璃纤维的使用量和出口量跃居世界第一。
③第三阶段：2009年至今，成熟发展期
通过近10多年的提高与创新，我国已建立了完整的玻璃纤维原料、制造、装备等配套体系，形成了具有中国特色的玻璃纤维生产方式。中国玻璃纤维工业已经成为世界玻璃纤维制造行业的领头羊和发动机，在池窑技术、玻璃配方与表面处理技术、自动化与智能化设备应用、节约能源技术等方面达到国际领先的水平。根据中国玻璃纤维工业协会和中国复合材料工业协会统计，2021年我国玻纤产量已占世界玻纤产量的65.68%。
三、玻璃纤维行业发展现状
（1）行业内企业产能结构
玻璃纤维行业具有资金投入多、技术壁垒高的特点。在资金投入方面，以粗纱为例，每万吨玻璃纤维所需固定资产投入约为1亿元。投资一条年产12万吨的粗纱生产线需要约12亿元的固定资产投入。在技术储备方面，玻纤企业需要掌握池窑设计、节能燃烧、玻璃配方、漏板设计与制造、表面处理、纤维成型等多项核心技术才能进行规模化生产。高投入、高技术门槛的行业特点使得全球和中国的玻璃纤维生产企业均具有高集中度，呈现寡头垄断的产能分布格局。根据统计，2020年中国巨石、OC、泰山玻纤、国际复材、NEG、山东玻纤、JM七家公司的玻璃纤维合计产能占全球产能的72%，国内企业中国巨石、泰山玻纤、国际复材的玻璃纤维合计产能占全球产能的44%。
图表：2020年全球玻璃纤维企业产能结构
数据来源：中研普华产业研究院整理
国内玻纤企业中，2022年中国巨石、泰山玻纤、国际复材合计产能约占全国产能的63%，其他行业内企业还包括山东玻纤、四川威玻、长海股份、正威新材、河南光远等。
（2）玻璃纤维产量变动分析
2012年至2021年，全球玻纤总产量由530万吨增加至950万吨，年均复合增长率6.70%；2012年至2022年，国内玻纤总产量由288万吨增加至687万吨，年均复合增长率9.08%。玻纤应用范围的不断扩展和下游行业的市场容量提升是玻纤行业增长的直接原因。
根据玻纤行业历史发展数据的分析统计，全球玻纤行业的平均增速一般为GDP增速的1.5-2倍。近十年国内玻纤产量增长率高于全球玻纤产量增长率，国内产量占全球产量占比持续提高，主要原因包括：近十年中国GDP增速平均在6%左右，高于世界GDP增速，中国经济是世界经济的重要增长引擎，带动了玻纤下游行业的需求增长；全球玻纤产能向中国转移，国内玻纤巨头通过海外收购及投建新生产线提高了国内玻纤企业的全球市场占有率，形成了规模效应；在国家大基建及新基建等战略下，风电、交通运输、电子通信、建筑装饰、工业管罐等领域的投资建设大幅提高了对玻璃纤维的需求；我国白泡石、叶蜡石、高岭土、石灰石、石英砂等玻璃纤维所需矿物原料的储量非常丰富，在原材料供应上具有本地化配套的独特优势。
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。
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