三大繊維の一つであり、多彩な製品展開を行っている
アラミド繊維は高機能化学合成繊維です。アラミド、カーボンファイバー、超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）は世界三大高機能繊維素材として知られています。アラミドの正式名称は「芳香族ポリアミド繊維」、英語名は「Aramid Fiber」といい、85％以上のアミド結合が芳香環に直接結合している長鎖の合成ポリアミド繊維を指します。アラミド繊維は、低密度、高弾性率、高強度、耐切創性、耐食性、耐高温性、絶縁性、難燃性などの優れた特性を持っています。強度は鋼線の5～6倍、弾性率は鋼線やガラス繊維の2～3倍、靭性は鋼線の2倍、重量は鋼の約1/5です。ワイヤー。 560度の温度でも分解・溶解せず、総合性能が優れています。市販のアラミド製品は主にメタとパラです。芳香環の種類に応じて、アラミドは全芳香族ポリアミド繊維と複素環芳香族ポリアミド繊維の 2 つのカテゴリーに分類できます。アミド結合がベンゼン環に結合する位置に応じて、メタ位、パラ位、オルト位に分類できます。商業的に生産され応用されているアラミドには、メタアラミド (PMIA、1313) とパラアラミド (PPTA、1414) の 2 つの主なタイプがあります。パラアラミドの生産技術はより難しく、製品の性能はより優れています。メタアラミド、パラアラミドの製品は多岐にわたり、多くの分野のニーズにお応えします。アラミド製品は、アミドと塩化アシルの重合後にポリマーを紡糸することによって形成されます。アラミドは染色の有無により、カラーシルクとホワイトシルクに分けられます。紡糸形態によりフィラメントとステープルファイバーに分けられます。メタアラミドには導電性繊維、糸などの製品形態もあり、パラアラミド撚糸、織物、パルプなどの差別化された製品もあり、さまざまな分野の使用ニーズに対応できます。
複数のアプリケーションであらゆる面で優れたパフォーマンスを実現
アラミドは延性、耐高温性、難燃性に優れています。 3つの素材の中でアラミドが最も優れた延性を持ち、メタアラミドの破断伸びは25～40%に達し、これは炭素繊維やUHMWPEの10倍以上です。パラアラミドの弾性率は最大 120GPa と比較的高く、材料の剛性が高く、弾性変形が小さいことを示しています。カーボンファイバーは 3 つの材料の中で最も高温耐性があり、動作温度は 2000 度まで、分解温度は 3700 度までです。アラミドの使用温度は-196〜250度で、日常の使用に耐えられます。アラミド繊維やカーボン繊維は酸素指数が28％以上と高く、難燃性が良好です。 UHMWPE は密度が最も低いですが、酸素指数が 17.3% と低く、高温耐性と難燃性を実現できません。メタアラミドは、難燃性、耐高温性、絶縁性、化学的安定性、耐放射線性に優れています。メタアラミド分子鎖のアミド基はメタフェニル基に結合しており、共役効果がなく、内部回転ポテンシャルエネルギーが低く、鎖セグメントの柔軟性が比較的良好で、結晶性が低いため、弾性率が低く、伸びが高くなります。 、生地の感触と快適さが向上します。メタアラミドは難燃性、耐高温性、絶縁性、化学的安定性に優れており、耐火材料、高温コンベヤベルト、高温フィルター材料、高温保護布、電気絶縁、断熱材などに広く使用されています。パラアラミドは、高強度、高弾性率、耐高温性、強力な靭性、難燃性、耐薬品性、耐食性、寸法安定性を備えています。パラアラミドは非常に高い強度を持ち、比引張強度は鋼繊維の 5 ～ 6 倍、比弾性率は鋼繊維の 2 倍です。熱分解温度は570度に達し、±200度で長時間使用できます。炭素繊維と比較して、アラミドは柔らかくて脆くないため、強い衝撃に耐えることができます。寸法安定性が良く、熱風で収縮せず、変形が少ない。優れた耐化学腐食性を持っています。パラアラミドの高い結晶性と強い分子間相互作用により、化学物質がポリマー構造に侵入するのを防ぎ、その性能は pH 2 ～ 12 の範囲で安定しています。アラミドは強化材として広く使用されています。今日、工業生産とハイテク産業の急速な発展に伴い、自動車、エンジニアリング機械、マイクロエレクトロニクス、通信、船舶などの産業における高性能材料の需要はますます強くなり、その要求はますます高くなっています。 。一般的な材料ではニーズに応えるのは難しい。アラミドポリマーとその繊維製品は、建材、電子機器、防弾製品、輸送、軍事、航空などのさまざまな分野でますます重要な役割を果たしています。 2011年の「東洋の時空」番組では、アラミドが「20の産業分野を動かす糸」と称賛され、業界における重要な価値を示しています。
開発履歴: ローカリゼーションは不可欠であり、高品質で包括的な代替品です。
新素材の開発プロセスは、性能を向上させ、国産製品を置き換えることです。科学技術の進歩と生活の質の全体的な向上に伴い、優れた性能を持つ新しい素材が徐々に伝統的な素材に取って代わりつつあります。一方で、新しい材料は最適化された性能を通じてさまざまな分野の材料ニーズをよりよく満たすことができます。一方で、多くの新素材は低炭素、クリーン、再生可能などの特性を備えています。このタイプの材料は、エネルギー革命と「デュアルカーボン」という時代のテーマに沿って、従来の高エネルギー消費材料に徐々に取って代わります。包括的な代替により、多くの下流分野の新素材と巨大な開発スペースが存在することがわかります。外国の巨大企業は新素材の応用の最前線に立っています。国内企業は障壁を突破し、段階的な研究開発の過程で急速に発展し、デュアルスペースを市場にもたらしました。軍需市場が開発をリードし、国内技術が進歩し続けています。開発プロセスから、アラミドとカーボンファイバーは、その特別な性能上の利点により、当初は軍事産業で使用されていました。その後、デュポン社、帝人社、東レ社などに代表される日米企業が開発・工業化を続け、技術と市場をリードしました。 20世紀以降、中国企業が力を発揮し始め、世界の先端技術をキャッチアップし、徐々に躍進してきました。現在、アラミド、炭素繊維、UHMWPEの分野で優秀な代表企業が出現し、中国の技術ギャップを埋めている。高機能繊維産業は、技術集約と巨額投資が特徴です。現在、高機能繊維は新たな段階に入り、精力的に開発が進められています。さまざまな品種の性能や仕様の継続的な改善とシリーズ化、および新しい品種の出現により、高機能繊維は「テーラーメイド」の時代に入りました。航空宇宙、新エネルギー、海洋、生物医学、通信情報、軍事産業などのハイテク産業の急速な発展により、繊維材料の性能に対する要求はますます高まっており、新繊維の研究開発も促進されています。今後、高機能繊維は低コスト、高品質の方向に発展していきます。
下流の需要が旺盛で、新エネルギーがより大きな市場を生み出している
2023年の年次報告書によると、世界の名目生産能力は約150,000-160,000トンで、前年比約10%増加しています。世界の需要は約 120,{8}},000 トンで、前年比約 11% 増加しています。将来的には、下流の光ファイバーやケーブル、個人用保護などの分野での需要の成長の恩恵を受け続けるでしょう。暫定統計によると、世界規模は2023年に47億米ドルに達し、2029年までに83億米ドルに達し、2023年から2029年までの年平均成長率は9.7%になると予想されています。 2023年は2万3,800トン。アラミド産業には技術的な障壁が高く、生産能力は海外に集中しています。中国のアラミド産業は遅れてスタートしたため、現在世界の生産能力は海外企業に集中しています。アラミド産業の粗利率は 30-40% で、価格はさまざまな性能や用途に応じて 100、000、000 の間で安定しています。アラミドは高機能繊維として国内生産企業が少なく、製品価格も比較的安定しています。メタアラミドの価格は通常100,000-200,000/トンで、パラアラミドの平均価格は200,000-300,000/トンです。アラミド企業の利益率は比較的安定しており、粗利益率は通常 30-40% の間であり、高粗利益産業です。
防護服がメタアラミド市場を開拓 アラミド紙が海外の壁を乗り越え量産拡大
メタアラミドの世界的な需要は主に絶縁紙とハニカムコア材料であり、中国の需要構造にはまだ改善の余地が多くあります。
世界的に見ると、メタアラミドはその優れた耐高温性、難燃性、絶縁性により、主に電気絶縁繊維と安全保護繊維に使用されており、それぞれ34%と29%を占めており、比較的高い技術内容と製品付加価値を備えています。 。中国では、メタアラミドの用途は依然として主に防護服と比較的ローエンドの工業用高温フィルター材料であり、合計の 80% を占めています。
アラミド紙の需要が10％、通信や新エネルギー車分野の新興需要が10％を占める。国内メーカーはローエンド分野では十分な生産能力があり、競争も激しいが、特にハイエンド分野では需要構造に改善の余地が大きい。
メタアラミドは、高温耐性の保護生地として優れた選択肢です。メタアラミドは、優れた難燃性、断熱性、繊維特性、柔軟性を備えています。本質的に難燃性の生地です。生地に難燃剤を浸み込ませる従来の後加工難燃生地と比較して、難燃時間が長く、洗濯可能で、火にさらされても溶ける飛沫がなく、有害物質が発生しません。
現在、消防士の消火用防護服は、外側から内側に向かって、外層、防水透湿層、断熱層、裏地という多層生地構造で構成されているのが一般的です。外層生地は主にアラミド1414繊維、アラミド1313繊維、PBI繊維、PBO繊維などの高機能繊維素材で作られています。防水透湿層は着用者の内部環境から水蒸気を排出し、風や風を遮断します。外部の液体の水。一般的には不織布と難燃性PTFEの複合材料で作られています。断熱層生地は主に三次元メッシュ編物または不織布で作られています。裏地はコンフォート層とも呼ばれ、快適な着用感と難燃性を備え、一般にアラミド繊維と難燃性ビスコース繊維の混紡織物です。
2018年から2023年までの国内防火市場規模の年平均複合成長率は6.13%です。防火産業におけるメタアラミドの需要は、今後も約6%の成長率を維持すると予想されます。州は難燃性防護服に関する多くの基準を定めています。難燃性衣類および断熱性衣類は、防火、冶金、溶接、電気、化学工業、石油など、炎や高温を発生させる可能性のあるあらゆる分野で作業者を断熱（保護）保護する衣類です。 2020年には「難燃性防護服」や「個人用保護具の装備仕様」などの国家必須基準が相次いで公表された。国家規格 GB8965.1-2020 「難燃性防護服」は 2021 年 8 月 1 日に施行され、難燃性防護服の難燃特性と物理的特性に対するより明確かつ厳格な要件が提示されます。すべての生地が指定された熱保護性能値を満たす必要があります。産業用保護と防火はメタアラミドの最大の下流応用分野であり、新しい規格の導入によりアラミドの需要が増加すると予想されます。
非常事態管理省が発行した「個人用保護具の装備に関する仕様」は、2022 年 1 月 1 日に完全に施行されます。安全事故は刑事責任に関連します。生産安全責任保険では、防護服が提供されているかどうかが検討されます。新しい規制は、石油および石油化学、非鉄冶金、非石炭鉱業の各業界が率先して実施することを求めています。市場で販売されている難燃性衣類の重量とアラミド含有量に基づいて、衣類 1 着に相当するメタアラミドの量は 1-1.5 kg であると推定されます。国家統計局とグローバルネットワークが示したさまざまな業界の従業員数によると、40%の設備率と年間のメタアラミド需要を基にすると、メタアラミドの年間需要は約12,{9}}トンと推定されます。年間平均数は3セット。
在庫の入れ替えや各企業の設備の進捗が予想よりも遅い可能性があることを考慮すると、2023年から2025年までの防護服用メタアラミド需要の年間成長率は保守的に15％と予測される。メタアラミドは、火力発電、セメント、鉄鋼などの分野から排出される高温排ガスの環境に優しいろ過に使用できます。工業生産において、火力発電所、セメント工場、製鉄所から排出される高温の排ガスには、大気環境に多大な汚染を引き起こす窒素酸化物、硫黄酸化物、微粒子粉塵が多量に含まれています。濾布とフィルターバッグは、工業用除塵または液体濾過装置の重要なコンポーネントです。これらは濾過装置の性能と濾過効果の質を直接決定します。これらは濾過装置の「心臓部」と呼ばれ、企業が生産基準を満たせるかどうかにも影響を与えます。これらは企業の生産と運営に不可欠な付属品です。また、ろ布やろ袋は消耗品であり、ろ過効果を安定させるためには定期的な交換が必要です。彼らの要求は継続的です。
メタアラミドは優れた難燃性、耐高温性、絶縁性、耐食性を備えており、高温の煙環境下でフィルターの役割を果たすことができます。環境保護要件がますます厳しくなるにつれて、メタアラミドの需要は高まっています。
現在、中国の産業の急速な発展により、大気の質にも大きな圧力がかかっています。中でも、工場の煙や粉塵に含まれる大量の微粒子は、中国の大気質の悪化を引き起こす重要な要因の1つです。国家環境統計公報によると、鉄鋼冶金、石炭火力発電所、セメント建材、石油化学などの重工業が排ガス粉塵の主な排出源となっている。 2013 年 9 月 10 日、国務院は「大気汚染防止管理行動計画」を公布し、5 年間の努力を経て国内全体の大気質が改善され、新たな火力発電、鉄鋼、石油化学、セメント、非鉄金属、化学およびその他の企業、および石炭火力ボイラープロジェクトは、大気汚染物質に対する特別な排出制限を実施する必要があります。国が環境汚染問題に一層の関心を寄せるにつれ、さまざまな地域や産業における排出規制基準はますます厳しくなり、特別排出や超低排出が常態化しています。
近年、中国の製造業全体の固定資産投資は持続的な成長傾向を示している。現在の中国の保全・環境保護政策の厳格化を背景に、鉄鋼、化学、火力発電、冶金、鉱業、食品など水の消費量と煙の排出量が比較的多い多くの産業は厳しい監督に直面することになる。在庫の置き換えと需要の増加により、フィルター材料市場の成長が促進されます。環境に優しいフィルターバッグの主な素材の 1 つであるメタアラミドは、比較的広い成長スペースを持っています。
世界および国内のメタアラミドの消費は今後も増加すると予想されます。現在、海外のメタアラミド産業の発展はより成熟しており、高度な製品シリーズと差別化、応用技術の徹底した研究、ハイエンド市場の高いシェア、および総生産能力を備えています。約32,500トン/年。デュポンは世界最大のメタアラミド生産会社であり、大規模な工業生産を開始した最初の企業であり、その生産能力は世界の総生産能力の 53.1% を占めています。 Taihe New Materials は現在、国内市場で 50% 近くのシェアを誇る最大の企業です。
世界的なメタアラミドは一般的に供給過剰状態にあります。中でもデュポン社や帝人社などの外資系企業は高品質な製品を有し、国際市場で圧倒的な地位を占めています。下流は主に安全保護やアラミド紙などのハイエンド消費者分野で使用されます。 2027 年に、世界のメタアラミドの需要と供給はそれぞれ 85,{6}} トンと 70,000 トンに達すると予想されます。
最終用途消費の観点から見ると、メタアラミドの世界的な需要は主に安全保護やアラミド紙などの高級消費分野に集中しており、そのうち安全保護やアラミド紙の需要は約66％を占めています。アラミド紙はアラミドの主要な下流製品の一つであり、その用途は主に電気絶縁材やハニカムコア材（構造軽量化材）です。アラミド紙は、アラミドの細断、沈殿、またはパルプ繊維から湿式製紙プロセスを通じて作られたシート状の軽量複合材料です。
アラミド紙市場は長い間、主にデュポン社が占めてきました。世界のアラミド紙は主に電気絶縁材とハニカムコア材の分野で使用されており、それぞれ64％と34％を占めています。国際市場と比較して、国内のアラミド紙の91％は電気絶縁分野で使用されており、比較的複雑な技術を備えたハニカムコア材料の適用はまだ改善の必要があります。アラミドペーパーハニカムコア材は、サンドイッチ構造複合材料のコア材として使用できます。アラミド紙ハニカムコア材料は、アラミド紙のコーティング、ラミネート、ホットプレス、トリミング、延伸、成形、浸漬、硬化などの一連の複雑なプロセスによって特殊な構造に作られます。天然ハニカムの六角形構造を有する特殊な素材で、軽量、高強度、高弾性、強い構造安定性を持ち、遮音性、断熱性、難燃性などの利点を備えています。航空宇宙、鉄道輸送、その他の分野で広く使用されています。これは、航空機複合ハニカムサンドイッチ構造の好ましいコア材料となっており、航空機構造の重量を軽減し、波の伝達、騒音の低減、機能部品の断熱特性を実現できます。アラミド紙ハニカムサンドイッチコア材料は、高速鉄道車両のサイドパネル、屋根パネル、座席、パーティション、荷物ラック、天窓パネルに使用されており、車両の重量を軽減し、列車の速度を向上させることができます。
アラミド紙ハニカムコアは、リチウム電池セパレーター、ファンブレード、船舶やヨット、レーシングボート、スキー板、RV、その他の製品の製造にも使用できます。現在、アラミド紙は国内の高速鉄道やボーイング社の航空機の分野で十分に成熟して応用されています。アラミド紙は、高性能の紙ベースの断熱材であり、ハイエンドで複雑な作業条件の断熱システムに使用できます。
メタアラミド紙は、電気絶縁性に優れ、熱安定性、寸法安定性、難燃性、耐食性にも優れており、付加価値の高い特殊な絶縁紙です。従来の紙ベース（植物セルロースベース）の断熱材と比較して、メタアラミド紙は耐熱性と耐候性が優れており、電力機器の安定かつ安全な動作をより確実に確保し、高出力の極端な要件をよりよく満たすことができます。および高電圧機器、ひいては現代の電気および電気産業の進歩と発展を促進します。
同国はアラミド紙の技術的進歩を非常に重視しており、業界の発展に優れた政策と市場環境を提供している。アラミド紙は、1960年代に米国のデュポン社によって初めて開発、工業化に成功しました。 60 年間の開発を経て、デュポン社のアラミド紙は研究開発レベルと大規模生産の両方でますます成熟し、技術と市場で独占的な地位を占めています。中国はアラミド繊維およびアラミド紙関連産業の発展を非常に重視しているが、外国の技術封鎖により、20世紀末まで実質的な進歩は見られなかった。
21世紀に入り、ミンスター社はメタアラミド紙の開発に成功し、米国デュポン社の世界独占を打破し、中国はアラミド紙を生産できる世界で2番目の国となった。こうしてミンスターは中国のアラミド紙業界で主導的な地位を確立しました。 2021年には、アラミド紙が主要な新素材の開発リストに含まれた。近年、国務院、国家発展改革委員会、工業情報化部およびその他の政府機関や部門は、アラミド紙産業の発展を継続的に支援するために関連する政策や措置を繰り返し発表し、良好な環境を提供しています。アラミド紙産業の拡大と強化に向けた政策と市場環境。
近年、中国の高速鉄道、国内航空機製造、空母およびその他の機器製造産業の急速な発展により、アラミド絶縁紙およびアラミド紙ハニカムコア材料の開発が推進されています。
データによると、下流産業からの強い需要により、中国のアラミド紙消費量は2028年までに12,290トンに達し、2023年から2028年までのCAGRは16.27%になると予想されています。中国のアラミド紙市場は、2028年に4億3,900万米ドルに達し、2023年から2028年までの年平均成長率は14.92%になると予想されています。世界には、DuPont、Minstar、Chaomeis、Ganzhouの5つの主要なアラミド紙メーカーがあります。龍邦と四代華仙。デュポンは、アラミド繊維とその下流のアラミド紙の研究開発を初めて完了し、1960 年代に工業化を実現し、アラミド紙ベースの材料の開発方向をリードしました。デュポンは長い間、先行者利益により世界市場で独占的な地位を占めてきました。同社のアラミド紙製品は高い性能指標と豊富な品種を備えており、世界のアラミド紙市場で大きなシェアを占めています。ミンシダは、繊維分散、湿式成形、高温仕上げなど、アラミド紙の製造プロセスにおける重要な「ボトルネック」技術をブレークスルーし、外国技術の独占を打破し、国内初のアラミド紙メーカーとなりました。国内での大規模なアラミド紙の製造を実現し、中国のアラミド紙産業チェーンの欠点を効果的に補った。
パラアラミドは優れた性能を持ち、軍事および民間での使用の余地を広げます
パラアラミドは、主に防弾防護、電子通信、自動車産業、産業補強の 4 つの主要分野で大きな応用可能性を秘めたデュアルユース製品です。パラアラミドは、高温耐性、難燃性、絶縁性に加えて、高強度、高弾性率という特性も備えており、耐摩耗性、耐切創性にも優れており、多くの特殊な用途シナリオで非常に役立ちます。世界的には、パラアラミドは主に防弾防護材や自動車用摩擦材（ホース、ブレーキパッド、クラッチプレートなど）に使用されており、それぞれ総需要の30％を占めています。光ケーブルには国産パラアラミドの50％が使用されています。パラアラミドは、高級車のタイヤコードやラジアルタイヤのベルト層の製造にも使用でき、世界需要の約 10% を占めています。パラアラミドコードは、高強度、小さい変形、低い熱収縮、低い耐熱性、クリープという利点があり、タイヤの質量と転がり抵抗を低減でき、タイヤの耐パンク性と耐切断性の向上に役立ちます。アラミドの適用範囲は徐々に拡大しており、下流需要は年々増加しています。中国における輸送、光ファイバー通信、高速鉄道、航空補強、軽量自動車ラジアルタイヤコード生地とブレーキパッド、防弾防護などの用途の急速な発展に伴い、パラアラミドの需要はさらに活発になると予想されます。現在、国産アラミドIIはベーシックモデルと一部のハイエンド製品の大量供給を達成しており、総年間生産能力は約15,{16}}トンとなっている。しかし、外国と比較すると、中国のアラミド II 工業化の全体的なレベルは依然として相対的に低く、製造業者は多いものの、生産能力が小さく、統合度が低く、明らかな「分散小規模」の特徴を示しています。同社はまだ、変革と大規模生産へのアップグレードの重要な段階にあります。国産アラミドが輸入品に取って代わられるにつれ、アラミド応用技術は着実に向上し、パラアラミドの需要は予想以上に増加し、下流の需要が活況を呈し、新エネルギーがより大きな市場を生み出しました。 2027 年までに、中国の需要は年間 30,{21}} トンに達すると予想されます。情報通信の急速な発展により光ケーブルの敷設が促進されており、パラアラミドは優れた光ファイバー補強材です。 2019年に中国が5G商用ライセンスを正式に発行して以来、国内の5G建設が急速に推進され、5G基地局が高密度に配備された。伝送されるデータ量の急速な増加と情報伝送メディアの情報容量に対する要求の増大により、4G時代に比べて光ファイバーの需要が大幅に増加すると考えられます。光ケーブルは、光ファイバーとシースから構成される通信ケーブルです。 2024年6月末時点で、中国の光ケーブル回線の総延長は6,712万キロメートルに達し、前年末比279万9,000キロメートル純増となる。 2023年には、中国の光ファイバーとケーブルの生産量は3億5000万コアキロメートルに達し、世界生産量の62.5％を占める見通しだ。パラアラミドは高弾性率などの優れた特性を持っています。光ケーブルのテンションメンバとして使用することで、細くて壊れやすい光ファイバに張力が加わった際の伸びを防ぎ、光の伝送性能を損なうことがありません。中国は光ファイバーとケーブルの最大の生産国です。 5G構築による情報通信の急速な発展を背景に、光ファイバー補強用アラミドの需要は相当なものとなる。国防および軍事産業の分野では、アラミドと超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）は部分置換の関係にあります。 UHMWPE は密度が低く、軽量の防弾チョッキの需要を満たします。現在、防弾チョッキ市場は基本的に高強度 PE が独占しており、PE/アラミド複合材料がそれを補っています。アラミドの優れた難燃性と高温耐性により、現在でも代替品として市場スペースを持っています。防弾ヘルメットに関しては、UHMWPE は耐クリープ性が低く、変形しやすいです。現在、市場は依然としてアラミドによって支配されています。高温のシナリオ (産業用保護、産業用濾過など)、材料の厚さに非常に敏感なシナリオ (絶縁紙)、および耐火性の要件が高いシナリオ (消火) では、アラミドの需要が高くなります。 UHMWPEは主に海洋漁業、繊維製品、安全保護、軍事装備などの分野で使用されています。国産アラミドコーティングは工業化に向けて動き、業界の二次成長曲線を開く
。ダイヤフラムコーティングにより電池性能が向上し、現在は湿式コーティングが主流となっています。新エネルギー車と 3C バッテリー技術の継続的な改良に伴い、ダイヤフラムに対する性能要件もますます高くなっています。元の乾燥ベース膜と湿潤ベース膜は、PE の融点が低く、熱安定性が低いため限界があります。それらは徐々に既存の安全要件を満たせなくなります。コーティングされたダイヤフラムは徐々にダイヤフラム開発の主流になってきました。無機材料、耐熱性高分子材料、またはその混合物で表面をコーティングすることにより、コーティングされた振動板が形成され、振動板の性能を大幅に最適化することができます。ただし、コーティングされたダイヤフラムによってコスト、性能、技術的要件は大きく異なります。市場に流通しているダイヤフラム製品は徐々に差別化が進み、製品種類も増加しています。一般的なコーティング材料には、アルミナやベーマイトなどの無機コーティング材料が含まれます。 PVDFやアラミドなどの有機コーティング材。各種複合塗料などを取り揃えております。アラミドコーティングには大きな利点があり、従来の無機コーティング方法を徐々に置き換えていくことが期待されています。アラミドは強い耐熱性を持ち、400度以下では溶けず、温度が400度を超えると炭化して分解するだけです。限界酸素指数 LOI は 29-32% であり、空気中で自然発火することはありません。難燃性にも優れており、火から離れると自動的に消えます。誘電率が低く、優れた電気絶縁性を維持できます。化学的安定性が強く、耐酸性、耐アルカリ性があり、一部の有機溶剤に対しては膨潤のみで溶解せず、機械的強度も高い。メタアラミドの優れた安全特性に基づいて、アラミドコーティングされた隔膜はリチウム電池の分野で徐々に使用されています。国内外の多くの研究により、アラミドコーティングされたダイヤフラムの耐熱性、靭性、耐突刺性、耐酸化性、総合寿命および性能が大幅に向上していることが示されており、これは将来の高エネルギー密度電池を実現するための重要な条件である。 。外国のアラミドコーティング技術は成熟していますが、国内はまだ初期段階にあります。アラミドコーティングの技術と特許は長らく外国企業によって独占されてきました。テイジンは2019年にアラミドコーティングされた隔膜を開発し、電池の容量、耐熱性、放電効率を向上させた。日本の住友化学は、2015年にアラミドコーティングされたダイヤフラムの生産を拡大しました。この高温耐性のバッテリーダイヤフラムは、テスラモデルS電気自動車に使用されています。 Enjieなどの国内企業もアラミドコーティングされたダイヤフラムの生産を試みているが、特許の制限、高コスト、標準以下の技術のため、大規模生産はまだ達成されていない。コストが高いため、中国におけるアラミドコーティングされたダイヤフラムの工業化開発は制限されています。ダイアフラムコーティングにおけるアラミド企業の配置は、業界の発展パターンを変えることが予想されます。現在、従来のPVDFとベーマイトコーティングのコストは約0.5元/平方メートル、コーティングされたベースフィルムの価格は約2.5元/平方メートルです。しかし、長期にわたる外国の独占により、アラミドコーティングされたダイヤフラムの価格はこれよりもはるかに高くなっています。 Taihe New Materials は最近、アラミドコーティングされたダイヤフラムのレイアウトを発表しました。パイロット製品は2023年に検証され、産業化されました。太和新材料はアラミド生産会社として原材料コストの面で有利であり、廃液リサイクルのためのコストを追加する必要がありません。アラミドコーティングされたダイアフラムは、従来の PVDF またはセラミックコーティングのコストとそれほど変わらない総コストを達成すると予想され、それによってコーティング産業全体の進歩を促進します。当社は、アラミドコーティングされたダイヤフラムが 2025 年にアラミド需要を 25,{24} トン押し上げ、374 億元の市場規模と 125 億元の利益率をもたらすと推定しています。 2025-2028 のリチウム電池ダイヤフラムの出荷量は、それぞれ 228 億平方メートル、342 億平方メートル、462 億平方メートルになると予測しています。 70%、80%、90% のウェットコーティング浸透率と 10%、20%、30% のアラミドコーティング浸透率によると、2023-2025 での対応するアラミドコーティングされたダイヤフラムの生産能力は 1.6 になります。 、それぞれ55億平方メートル、125億平方メートル。 2g/m2 の片面コーティングに基づくと、今後 3 年間でアラミドが 3,192 トン、10,944 トン、24,948 トン増加すると推定されます。アラミドダイヤフラムコーティングの単価 3 元/m2、利益 1 元/m2 に基づくと、市場規模は 48 億、164 億、374 億元、利益空間は 16 億、55 億、125 億元となります。 2025-2028で10億元。
テクノロジーは高い障壁を生み、前進することで良い状況が生まれる
供給側は世界的に支配的であり、国内での代替が加速しています。メタアラミドの供給は米国、中国、日本、韓国に集中しており、デュポン社が世界の半分を占めています。世界のメタアラミド生産能力は主に米国、中国、日本、韓国に集中しています。現在、世界のメタアラミドの年間生産能力は55,500トンで、主なメーカーとしては米国のデュポン社、泰和新素材社、日本の帝人などが挙げられる。国内のメタアラミド生産能力は主に大手2社が提供している。 Taihe New Materials と Chaomeis はサプライヤーであり、Taihe New Materials は世界第 2 位にランクされています。 2023年末までに、Taihe New Materialsのメタアラミド生産能力は16,000トンに達し、世界市場シェアは30%以上となり、米国のデュポンに次ぐ第2位となる予定です。ローカリゼーションは急速に進んでいますが、成長の余地はまだたくさんあります。 2023 年の中国のメタアラミド生産量は約 13,000 トンとなり、前年比 18.2% 増加すると予想されます。米国と日本は、パラアラミドの世界供給において絶対的な優位性を占めています。現在、国内のパラ系アラミドデバイスの公称生産能力は20,{22}}トンを超えていますが、ほとんどの企業がまだ小規模生産または試験段階にあるため、実際の有効生産能力と生産量は公称生産能力をはるかに下回っています。 。中国の実際のパラアラミド生産量は約18,{26}}トンで、前年比約50%増加しています。パラアラミドの需要は約21,500トンで、前年比約20.8％増加しています。世界のパラアラミドの年間生産能力は110,{39}}トンで、主要メーカーには日本の帝人、米国のデュポン、泰和新材料、韓国のケルンなどがある。その中で、生産能力6,{41}トンのTaihe New Materialsは国内最大の生産者である。供給の一部は依然としてデュポン社、帝人社、その他の企業からの輸入製品によるものです。アラミド紙の主要生産能力はデュポン社が独占しており、国内企業が技術の壁を打ち破ろうと懸命に取り組んでいる。 2023 年には、世界のアラミド紙の生産能力は年間約 89,{44} トンになり、最も高い生産能力を持つのは米国のデュポン社です。国内メーカーは技術研究を通じてメタアラミド紙の国産化を達成しており、中国の現在の生産量は世界第２位となっている。データによると、中国のアラミド紙の年間生産量は3万4600トンに達し、世界総生産量の39％を占め、世界最大の生産国となり、世界市場シェアの80％を占めている。中・低級分野のアラミド紙製品は本格的に展開され、徐々に高級品が輸入品に取って代わりつつあります。
アラミド産業における高い障壁の構築と政策支援が業界の成長を加速します
アラミド産業は優れた構造を持っていますが、鍵となるのは生産技術とエンジニアリングの統合によって引き起こされる高い障壁です。アラミド加工プロセスには、重合、紡糸、リサイクルという 3 つの主要なリンクがあります。フェニレンジアミンと塩化フタロイルは、まず重縮合反応によりアラミドポリマーを生成します。ポリマーの特性により、アラミド繊維全体の安定性が決まります。次に、ポリマーを有機溶媒に溶解し、紡糸プロセスを経てアラミド繊維が得られます。紡績プロセスはアラミドの性能を決定し、コスト最終の鍵でもあります。アラミド加工工程で使用される有機溶剤などの廃液の回収は、コスト削減とゼロエミッションを実現するプロセス全体の鍵でもあります。アラミドの重合プロセスには、主に低温溶液重縮合と界面重縮合が含まれます。中でも、低温溶液重縮合法は、生産効率が高く、プロセスが比較的簡単で、溶媒消費量が少なく、コストが低いため、国内外でメタアラミドおよびパラアラミドの最も重要な工業的製造プロセスとなっています。技術的難易度が高く、プロセスが複雑で、投資コストが高いため、界面重縮合法を採用してメタアラミド Nomex を製造しているのは、デュポン社などの少数の外国企業だけです。メタアラミドの紡糸プロセスは、乾式紡糸、湿式紡糸、ドライジェット湿式紡糸に分けられます。主要なメタアラミドメーカーはこの 3 つの方法すべてに携わっており、このうち国内メーカーは主に湿式紡糸を使用しています。パラアラミドはリオトロピックネマチック液晶構造を持っています。アラミドは、その剛直な棒状の分子構造と分子間の強力な水素結合により、溶液中で完全に伸びることができます。パラアラミド紡糸溶液が紡糸孔を通過すると、高分子は高いせん断応力の作用下で配向されます。適切な凝固浴条件を選択すると、パラアラミド溶液中の配向と結晶構造を良好に保存し、その後適切な熱処理と延伸を行うと、結晶化度や配向度がさらに向上し、得られる繊維が強度、弾性率が非常に高く、高機能繊維となります。パラアラミドの紡糸プロセスは主にドライジェット湿式紡糸であり、その技術がパラアラミドの工業化を制限する技術的困難となっている。パラアラミドは濃硫酸にしか溶解せず、硫酸は揮発性が低いため、乾式紡糸では溶媒を除去することができず、乾式紡糸ではパラアラミドを紡糸することができない。湿式紡糸では繊維の高倍率延伸が達成できず、アラミドの機械的特性に影響を与えるため、パラアラミドは湿式紡糸には適していません。デュポン社のケブラー繊維を例にとると、その製造手順には以下が含まれます。ポリマーを凍結濃硫酸と混合し、溶解します。紡糸溶液を８５度に加熱して液晶溶液を形成する。紡糸溶液を濾過し、ギアポンプを用いて紡糸口金から押し出す。押し出された液体を空隙約８ｍｍの空気層中で約６倍に延伸する。液体フィラメントは、５〜２０度の温度で５％〜２０％の硫酸を含む凝固浴中で固化される。凝固浴から出たフィラメントを水洗し、160～210度で加熱乾燥し、巻き取って完成品を得る。アラミドの紡糸プロセスは複雑であり、濃硫酸の腐食性のため、設備の要件は非常に高くなります。さらに、工程管理が比較的複雑で生産コストが高いため、パラアラミドの工業化は比較的遅れています。デュポン社や帝人社などの海外のパイオニア企業は、非常に高い技術障壁を築いてきました。国防、軍事産業、航空宇宙などの重要な分野でのアラミドの応用は、その戦略的重要性と価値を決定します。アラミドは最も広く使用されている高機能繊維の一つであり、国家安全保障に欠かせない戦略物資であり、軍用防護具や航空宇宙などの国防分野においてもかけがえのない役割を果たしています。現代の戦争のニーズを満たすために、米国や英国などの先進国の防弾チョッキはすべてアラミド製です。アラミド製の防弾チョッキとヘルメットの軽量化により、軍の迅速な対応能力と致死性が効果的に向上しました。航空および航空宇宙分野では、アラミドは軽量で強度が高いため、燃料を大幅に節約します。アラミドは投資コストが高く技術的に難しいため、長い間商業生産できたのは米国や日本などの少数の先進国だけでした。西側諸国は中国を競争相手とみなし、中国に対して技術封鎖や限定的な禁輸措置を講じている。国産アラミドはスタートが遅く、かつては工業化が非常に困難でした。同国はアラミドの自立した工業化を重視しており、産業の発展を促進する一連の政策を導入している。将来的には、高機能繊維は低炭素化、軽量化、耐食性などの分野で共通の基幹技術となり、我が国の製造業の中核的な競争力と低炭素経済の鍵となる。軽量かつ高強度の材料は「中国製造2025」で突破すべき10の主要分野の1つであり、アラミドおよび関連複合材料製品もその主要材料の1つである。中国は常にアラミドを非常に重視してきました。国務院、地方政府、業界団体などは、国内パラアラミド産業の発展を積極的に奨励、支援する関連政策を策定している。今後、アラミドに代表される高機能繊維・複合材料産業は、製品のシリアル化、工業化、生産と需要のドッキングに重点を置き、協調イノベーションサービスプラットフォームの構築を推進し、応用分野を開拓し、集積開発を誘導することに注力する。国内企業は、高い障壁を克服し、国内代替を達成するために、長年にわたって独自に発展し、進歩してきました。国内大手企業である太和新材料を例に挙げると、同社はイノベーションをサポートし、イノベーションをリードし、イノベーションを奨励するシステムを確立し、「行き詰まった」技術を繰り返し打破し、国家科学技術進歩賞を3回受賞した。過去10年間、国内企業は多額の研究開発資金を投資し続け、装置製造、原料重合、紡糸技術などのプロセスで継続的な進歩を遂げ、メタアラミドおよびパラアラミド生産の壁を突破することに成功した。技術とアラミド紙。 2019年、Sinochem Internationalは年間5000トンのパラアラミドを生産するために12億5000万を投資したが、投資額は250000/トンと依然として比較的高かった。投資密度の減少はアラミド加工の技術進歩を反映しており、利益率はさらに増加し、業界の障壁はさらに改善されています。需要と供給の分析に基づいて、2025 年から 2028 年までのアラミド産業の需給パターンを予測します。 : 国産メタアラミド: 防護服: 上記の計算によると、防護服は、アラミド産業の最大の需要分野になると予想されます。今後 3 年間で下流でメタアラミドを開発する予定です。設備率40%、年間平均数3セットという基準に基づくと、メタアラミドの年間需要は約12,{55}}トンと推定されます。さまざまな企業の在庫交換や設備の進捗が予想よりも遅い可能性があることを考慮すると、2025 年から 2028 年までの防護服用メタアラミドの年間需要成長率は保守的に 15% になると予測されます。工業用ろ過：データによると、中国の高温ろ過材産業の市場規模は2020年から2023年までに8%成長すると予想されています。国内経済の緩やかな回復を考慮すると、使用されるメタアラミドの成長率は保守的に見積もられています。工業用ろ過分野では3%です。アラミド紙：データによると、アラミド紙の市場規模は2020年から2023年までに10％成長すると予想されています。アラミド紙の価格は今後3年間で約5％上昇すると予想されています。価格上昇を除いて、アラミド紙の需要は 2025 年から 2028 年にかけて 5% 増加すると保守的に見積もっています。 リチウム電池のダイアフラム コーティング: 上記の計算によると、ダイアフラム コーティング用のアラミドの新たな需要は 5% になると推定されます。{ 2025 年からそれぞれ {74}} トン/13、000 トン/26、000 トン2028年。その他の分野の需要成長率は2025年から2028年までに5%と予想される。 国産パラアラミド：国防・軍需産業：国際政治やその他の情勢により需要は変化し、偶発的なものとなる可能性がある。短期的には新たな需要が生まれる。財務省によると、中国の国防支出は2020年から2023年まで平均8%の割合で増加すると予想されています。国内の代替スペースとパラアラミドの新たな需要を考慮すると、防衛産業におけるパラアラミドの需要は今後も増加すると予想されます。光ファイバーとケーブル：工業情報化部によると、中国の光ケーブル回線長の伸び率は11％となる見込み光ファイバー・ケーブル産業の緩やかな成熟を考慮すると、2025年から2028年にかけて需要は10％増加すると予想されます。 補強材：パラアラミドは補強材として高強度分野で急速に発展しています。 -高速鉄道、航空補強、軽量自動車用ラジアルタイヤコード生地およびブレーキパッド。成長率は2025年から10%と予想されています。 2028年。国内の代替スペースと需要の伸びを考慮すると、他の分野の需要の伸び率は10％と予想される。世界（中国を除く）の需要：海外の需要は比較的安定した発展段階にあるため、防護服、工業用濾過、アラミド紙およびその他の産業におけるメタアラミドの世界（中国を除く）需要は5％増加すると保守的に見積もっています。 ;保守的に見積もっても、軍事産業、光ファイバーとケーブル、補強材、その他の産業におけるメタアラミドの世界（中国を除く）の需要は6%増加すると予想されています。メタアラミドとパラアラミドの需給は短期的には依然として逼迫している。長期的には、新しい防護服、ダイヤフラムコーティング、その他の業界の需要が業界全体の規模を押し上げる可能性があります。メタアラミドは供給不足であり、パラアラミドの需要と供給のバランスは厳しい。中国のアラミド生産と消費はともに増加している。 2023年には対外依存度は23％となる。今後 3 年間でも、従来の需要に対して約 2,{116}},000 トンの輸入代替スペースが存在すると推定されています。世界のパラアラミド応用予測によると、パラアラミドは防弾防護、複合材料、電子通信分野での応用のほぼ 80% を占めています。 2024 年までに、世界の需要は年間 101,700 トンに達すると予想されます。国産パラアラミドは電子通信分野や複合材料分野を中心に用途需要が大きく、市場シェアの約67％を占めています。世界のメタアラミド応用予測によると、端末消費の観点から見ると、世界のメタアラミド需要は主に安全保護やアラミド紙などのハイエンド消費分野に集中しており、その中でも安全保護やアラミド紙の需要は高い。全体の約66％を占めています。国内メタアラミドの用途予測は主に濾過材と安全保護の分野に集中しており、このうち濾過材の需要が約63％を占め、安全保護の需要が約26％と90％近くを占めている。合計で。
