坩埚法分为代铂坩埚法与陶土坩埚法,其中陶土坩埚法已被禁用。陶 土坩埚法与代铂坩埚法的主要区别在于坩埚材质,陶土坩埚法以陶土坩埚 作为拉丝漏板进行生产作业,熔化炉较为简易。陶土坩埚法引入时间较早, 于 20 世纪 50 年代引入我国,技术落后且缺陷众多。根据左杰《用陶土坩 埚生产的玻璃纤维都是劣质产品》,陶土坩埚法的缺点包括产品品质低劣、 使用寿命短、生产能耗较高等。2020 年 7 月,工信部发布《玻璃纤维行业 规范条件》,规定彻底淘汰陶土坩埚玻璃纤维拉丝生产工艺与装备。
池窑拉丝法引入较晚,2004 年起开始规模化应用。池窑拉丝法把原料 在窑炉中熔制成玻璃溶液,排除气泡后经通路运送至多孔漏板,高速拉制 成玻纤原丝,工艺简单高效。池窑拉丝法引入较晚,以 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为标志。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,标志着我国规模化池窑拉丝的开 始。池窑法已成为国内外主流工艺。与坩埚法相比,池窑法工序简单、节 能降耗、成型稳定、高效高产,便于大规模全自动化生产,只是对技术门 槛与初期投资成本的要求较高,受国内外资本实力雄厚的大型企业偏爱, 为国际主流生产工艺。2021 年我国池窑法玻纤产量占比约为 93%,仅国内 一些小型玻纤生产企业依然在使用坩埚拉丝法。
1.3.产业链:原料易于获取,下游覆盖广泛
玻纤上游原料便于获取,下游应用较为广泛。玻纤生产的原材料主要 为矿物原料和化工原料,包括白泡石、叶蜡石、高岭土、石英砂、石灰石 等,均为我国储量较大的矿物,获取难度较小;使用能源主要为电力和天 然气;下游应用较为广泛,主要包括建筑材料、交通运输、电子电器、工 业设备、能源环保等领域。
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1.4.中国:三阶段两降本,位居全球主导
我国玻纤行业发展史可划分为三个阶段: (1)起步期(1958 年-1988 年):1958 年,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的开始。在 接下来 30 年的发展中,完整的玻纤工业体系逐步建立,期间玻纤工艺以坩 埚拉丝法为主。 (2)高速发展期(1989 年-2008 年):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,开启了池窑法 生产玻纤的新征程。2000-2008 年期间我国玻纤行业高速发展,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,标志着我国开始 规模化池窑拉丝生产;2007 年,我国玻璃纤维产量达到 160 万吨,跃居世 界第一。
(3)成熟期(2009 年至今):目前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,根据中 国玻璃纤维工业协会统计,2019 年我国玻纤产量已占世界玻纤产量的 65.88%。
玻纤行业的发展以降本增量为核心,大致经历两轮降本周期。作为应 用广泛的替代性材料,性价比高是玻纤的核心优势,而比起提升性能,降 本增量更适宜作为玻纤发展的核心驱动力。历史上我国主要玻纤企业经历 了两轮降本周期: 第一轮为 2004 年至 2012 年,主线为池窑大型化,规模效应带动生产 成本下降(人力及折旧成本降低),以巨石集团建设国内第一条 6 万吨池 窑拉丝生产线为标志;第二轮为 2012 年至今,主线为冷修技改和智能制造 带来的生产工艺提升(能耗降低等),比如中国巨石“未来工厂”,创新突破 七大玻璃纤维行业智能制造核心装备,实时采集生产线各类管控信息 1218 项,生产成本降低 12%,生产效率提升 24%,降本增效效果卓越。
中国已经成为全球玻纤产业中心,国内收入占比持续提升。近年来中 国玻纤产业飞速发展,已占据世界玻纤行业主导地位。根据中国玻璃纤维 工业协会的数据,中国玻纤产量占全球产量的比例从 2000 年的仅 9.8%飞速 提升至 2012 年的 54.3%,随后稳步上升至 2019 年的 65.9%。我国玻纤企业 的出口依存度也有所下降,以行业巨头中国巨石与泰山玻纤为例,中国巨 石与泰山玻纤的出口收入占比分别从 2012 年的 55.1%和 36.8%下降至 2020 年的 32.6%和 19.6%,国内地区逐渐成为主要收入来源。