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史上最全橡胶材料与加工产业链分析

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仲为可 发表于 2015-9-21 23:25:44 | 显示全部楼层 |阅读模式


1.产业链概述
橡胶工业在国民经济中发挥着重要作用,2013年国内橡胶工业实现产值约1.1万亿元,吸纳了大量从业人员。
橡胶材料产业链包括橡胶材料的生产和加工两部分。从橡胶材料来看,根据原料来源可分为天然橡胶和合成橡胶两类。天然橡胶来自产胶植物,合成橡胶由人工合成。目前,天然橡胶主要来自三叶胶树,杜仲胶等虽然发展潜力大,但目前仅处在起步阶段。合成胶根据原料来源不同可分为石油基合成橡胶和非石油基合成橡胶两大类。石油基合成橡胶包括丁苯、顺丁、丁基、丁腈等众多品种,非石油基橡胶主要包括硅橡胶、氟橡胶和氟硅橡胶三种。从下游加工制品来看。主要包括轮胎、胶管、胶带、胶鞋、乳胶制品和其他橡胶制品。产业链示于图1。

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图1 橡胶材料与加工产业链材料与加工产业链


橡胶材料与加工行业主要包括三个子行业:天然橡胶、合成橡胶和橡胶加工。2013年,三个子行业产值分别为171亿元、1 300亿元和9 300亿元,合计约1.1万亿元,其中轮胎行业产值约为5 118亿元。全行业从业人员约130万人。除天然橡胶外,其他绝大多数产品产量和消费量居全球首位。

2.主要胶种性能特点与代表性应用领域
各橡胶材料由于分子结构方面的差异,在性能上各有特点,部分品种耐磨性强,适合用于接触磨损的场合;部分品种耐老化性和耐候性好,适合长期暴露在外的制品生产;部分品种耐热性好,适合用于高温环境使用;部分品种耐酸碱,适合酸碱性环境使用。各主要产品性能特点及代表应用领域列于表1。

表1 主要胶种性能特点及代表性应用领域

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3.主要橡胶材料价格走势
橡胶价格受油价影响显著,2001—2013年间,橡胶材料价格整体上呈上涨趋势,2001年天然橡胶均价约7 000元/t,到2013年均价约22 000元/t;丁苯、顺丁和SBS的均价从2001年的10 000元/t左右上涨到2013年的20 000元/t。绝对价格唯一出现下降的仅有硅橡胶,2001年硅橡胶均价接近25 000元/t,到2013年下降到20 000元/t以下,与其他大宗胶种价格基本接近。2001—2013年主要胶种价格走势见图2。

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图2 2001—2013年主要橡胶材料价格走势

以天然橡胶年均价为基准,取为100,其他产品价格指数为同年该胶种年均价与天然橡胶价格的比值。各胶种的价格指数如图3所示。

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图3 2001年和2013年主要胶种对天然橡胶的价格指数

价格指数变化最显著的为硅橡胶,2001年其价格指数为340, 2013年下降到279。其他大部分胶种与同期天然橡胶价格涨幅相比均偏小,显示出在此期间合成橡胶的供应越来越宽松。
4.主要橡胶材料的供需平衡与发展趋势
     4.1 天然橡胶
天然橡胶种植需要特定气候条件,全球适宜种植的区域主要有东南亚、非洲和美洲部分地区,其中东南亚是全球主要种植区域。2013年,东南亚天然橡胶产量占全球产量的93%,其中泰国占32%,印尼占26%,马来西亚占8%,印度占7%,其他东南亚国家占20%。
我国适合种植天然橡胶的省份仅有云南、海南等少数几个省份,适合种植的面积十分有限,加上我国的平均气温和最低温度与泰国等有明显差距,天然橡胶单产低于东南亚橡胶种植国。2013年,国内种植面积114万ha。泰国产量为1 320 kg/ha,越南1 134 kg/ha,印度1 095 kg/ha,斯里兰卡942 kg/ha,印尼911 kg/ha,马来西亚为769 kg/ha。全球平均单产约1 000 kg/ha,国内单产仅为全球平均水平的73%左右。
若按照全球1000 kg/ha的平均单产估算,天然橡胶极限供应量约114万t/a左右,即使按照单产最高的泰国单产估算,极限供应量也仅为129万t/a,与国内450万t/a的消费量相比,仍存在巨大的供应缺口。寻找天然橡胶的替代品种对我国来说具有很强的现实意义。
   4.2 石油基合成橡胶
2013年国内石油基合成橡胶总产量316.9万t,消费量约455万t,整体自给率70%。见表2。

表2 2013年国内石油基合成橡胶供需关系

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     石油基合成橡胶分为硫化加工橡胶和热塑性弹性体。热塑性弹性体因为节能和易于回收等优点,消费比例逐年提高,是未来发展重点。
硫化加工橡胶中,BR、SBR自给率达到80%以上,而丁基、乙丙和丙烯酸酯橡胶自给率不足50%;在热塑性弹性体中,SBS完全实现了自给,未来应重点发展新型热塑性弹性体,如TPU、TPO等。主要品种的供需状况见表2。
     4.2.1 异戊橡胶
异戊橡胶(IR)是性能最接近天然橡胶的胶种。2013年国内异戊橡胶产能和产量分别为17万t/a和2万t,消费量约6万t。国内IR主要用于轮胎生产,占总消费67%;其次是用于乳胶制品生产,占总消费量19%;其他消费仅占14%。
国内IR生产一直较为低迷,最主要的原因是异戊二烯单体供应不足,现有单体原料仍依赖乙烯联产,价格较高。
异戊二烯单体除乙烯联产外,还可通过化学法合成,俄罗斯已成功实现异丁烯制异戊二烯工业生产,以此为基础发展了大规模的异戊橡胶产业,在各领域全面替代了天然橡胶。因此,从技术上看,异戊橡胶替代天然橡胶是可行的。我国天然橡胶主要依靠进口,供应缺口300万t/a以上,异戊橡胶替代天然橡胶有广阔的市场。
   4.2.2 丁苯橡胶
丁苯橡胶(SBR)是目前最大的合成橡胶胶种,占石油基合成橡胶消费量的30%。2013年国内产能154.5万t/a,产量108万t,表观消费量135.5万t,自给率80%。丁苯橡胶主要应用领域为轮胎(80%),其后依次为胶鞋(10%)、胶管胶带(7%)和其他领域(3%)。
丁苯橡胶未来发展重点是结构优化,发展满足绿色轮胎要求的溶聚丁苯橡胶。预计2020年溶聚丁苯消费份额将增长到20%以上。
     4.2.3 顺丁橡胶
顺丁橡胶(BR)是仅次于溶聚丁苯橡胶的第二大合成橡胶,2013年国内产能155万t/a,产量83万t,表观消费量102.9万t,自给率81%,占石油基合成橡胶消费量的23%。顺丁橡胶消费结构与丁苯橡胶类似,轮胎为第一大领域。
与丁苯橡胶一样,顺丁橡胶产能经过一轮扩产后已经处于过剩状态,未来发展重点是增加稀土顺丁橡胶等绿色轮胎用橡胶的生产,满足国内轮胎产品升级的需要。预计2020年国内稀土顺丁橡胶需求量36万t,所占份额超过30%。2013年国内顺丁橡胶消费结构为:轮胎占75.6%,材料改性占10.5%,胶鞋占9%,胶管胶带占3.6%,其他制品占1.3%。
     4.2.4 苯乙烯类弹性体
苯乙烯类弹性体(SBCs)为第三大合成橡胶,品种包括SBS、SEBS、SIS、SEPS、SIBS、SEEPS等,2013年产能113.5万t/a,产量72.8万t,消费量77万t,占国内石油基合成消费量的17%。SBCs主要消费领域为胶鞋、材料改性和胶粘剂,分别占总消费量的42%、40%和14%,其他领域占4%。
SBS是SBCs中的主要品种,但目前产能已经过剩,未来SBCs增长较快的将是SEBS、SIS、SEPS、SIBS和SEEPS等新品种。
     4.2.5 丁基橡胶
2013年国内丁基橡胶(IIR)产能17万t/a,产量8.8万t,消费量32.4万t,占比7%,自给率27%,其中卤化丁基橡胶消费量20万t,基本依靠进口。丁基橡胶最大消费领域为轮胎行业,其次为医用胶塞,其他领域仅占5%左右。2013年国内丁基橡胶消费结构为轮胎占84%,医用占11%,其他占5%。
丁基橡胶具有良好的气密性,它对空气的透过率仅为天然橡胶的1/7,其中普通丁基橡胶生产内胎,卤化丁基橡胶用于无内胎轮胎气密层。由于轮胎无内胎化是发展方向,未来消费中卤化丁基橡胶的比例将越来越高。预计2020年国内卤化丁基橡胶将占2/3。
     4.2.6 丁腈橡胶
2013年国内丁腈橡胶(NBR)产能18.5万t/a,产量13万t,消费量20.4万t,自给率64%。丁腈橡胶具有较好的耐油性和耐老化性,耐油性能随着丙烯腈含量升高而升高,主要用作各种耐油制品、垫片、垫圈、胶管和电缆等的材料。丁腈橡胶消费结构:耐油/密封材料60%,胶管胶带33%,材料改性3.2%,其他3.8%。
未来丁腈橡胶消费保持稳定增长,国内供需基本平衡,氢化丁腈等高端产品增长潜力较大,将部分取代普通丁腈橡胶。
     4.2.7 乙丙橡胶
2013年国内乙丙橡胶(EPR)产能约4.5万t/a,产量2万t,消费量25.9万t,国内消费主要依赖进口。我国乙丙橡胶主要消费领域为汽车橡胶制品,此外还用于防水卷材、电线电缆、油品改性、材料改性等领域。各领域消费占比:汽车橡胶制品48.20%,防水卷材11.40%,油品改性9.30%,电线电缆8.80%,材料改性15.80%,其他6.50%。
     4.3 非石油基合成橡胶供需状况
非石油基合成胶主要有硅橡胶、氟橡胶和氟硅橡胶三类,2013年国内这三种合成橡胶总消费量61万t,其中硅橡胶消费量60万t,占绝对主导地位。
2013年国内硅橡胶产能65万t/a,产量59万t,消费量60万t。国内硅橡胶的主要消费领域为建筑、电子、电力等领域,下游产品主要包括密封胶、按键、绝缘件等,其中密封胶占硅橡胶消费的60%以上。
由于近几年国内有机硅单体生产技术的进步和产能的快速扩张,下游硅橡胶成本大幅下降,价格一度低于顺丁、丁苯等橡胶,硅橡胶已经从最初的特种橡胶发展成目前的大宗胶种,用量仅次于丁苯和顺丁橡胶,未来若从石英砂直接生产有机硅单体工艺获得突破,有机硅单体和硅橡胶的成本还将大幅下降,届时硅橡胶将成为最廉价的橡胶。
乐观估计,2020年国内硅橡胶消费量将达到150万t左右,与丁苯、顺丁橡胶市场规模相当。
5.主要橡胶制品的胶种结构及调整方向
     5.1 轮胎
轮胎是第一大橡胶消费领域,2013年耗胶约563万t,占国内橡胶总消费量的58.3%,主要胶种包括NR、SBR、BR、IR和IIR,未来异戊橡胶和卤化丁基橡胶比例将上升,天然橡胶将部分被取代。2013年轮胎行业胶种结构及2020年预测见图4。

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图4 轮胎行业胶种消费结构

      5.2 胶管胶带
胶管胶带用主要胶种有BR、SBR、NR、NBR,2013年共耗橡胶38.7万t,2013年各胶种消费比例及2020年预测如图5。

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图5 胶管胶带行业橡胶消费结构
     5.3 胶鞋
胶鞋用主要胶种有SBS、SBR、NR、BR、CR等,共耗橡胶90万t,占总耗胶量的9.3%,未来氯丁橡胶比例将下降,天然胶部分被IR取代,新型苯乙烯类弹性体份额将有所上升。2013年各胶种消费比例及2020年预测如图6。
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图6 胶鞋行业胶种消费结构


     5.4 其他橡胶制品
除上述几个相对较大的行业外,其他橡胶制品共耗胶189.2万t,约占国内总耗胶量的24%。这部分胶种结构变化主要来自天然橡胶和硅橡胶,天然橡胶份额将由于部分被IR替代而变小,硅橡胶份额大幅上升。2013年消费结构见图7、2020年消费结构预测见图8。

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图7 2013年其他领域胶种消费结构
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图8 2020年其他领域胶种消费结构

6.橡胶材料产品结构调整方向及重点
    6.1 橡胶材料产品结构调整方向
2013年国内各类橡胶消费量超过966万t,其中天然橡胶占总消费量的47%,石油基合成橡胶占总消费量的47%,非石油基合成橡胶消费占6%。
未来我国橡胶消费结构将根据我国资源特点进行优化,实行梯级替代,以异戊橡胶等石油基橡胶部分替代天然橡胶,以硅橡胶等非石油基橡胶部分替代石油基橡胶。
2013年消费结构及2020年消费结构优化目标如图9。

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图9 国内三大类胶种消费结构变化对比
     6.2 橡胶材料产品结构调整重点
     6.2.1 积极发展天然橡胶替代品种
天然橡胶是国内供应缺口最大的胶种,尽管目前由于全球经济低迷导致天然胶需求疲软,但从长期来看,未来天然橡胶供应仍偏紧,从保障国内下游产品用胶安全考虑,应加大替代胶种的开发。异戊橡胶是目前天然橡胶较好的替代产品,从市场潜力、生产技术、应用技术来看,异戊橡胶替代天然橡胶均具备较高可行性。考虑石化装置副产的异戊二烯价格高、供应少,未来应积极发展烯醛法异戊橡胶生产。
此外,还可适度发展杜仲胶、蒲公英胶、银菊胶等非常规天然橡胶,进一步对传统天然橡胶形成补充。
     6.2.2 发展硅橡胶部分替代石油基橡胶
硅橡胶综合性能好,未来随着有机硅单体新技术的突破,硅橡胶成本还有进一步下降空间。近中期硅橡胶主要在非轮胎领域,特别是密封材料领域替代部分石油基橡胶,远期随着乙烯基硅橡胶和共交联技术的发展,也可部分用于轮胎领域。
     6.2.3 发展溶聚丁苯、稀土顺丁橡胶,优化基础胶种结构
溶聚丁苯、稀土顺丁橡胶分别是丁苯橡胶和顺丁橡胶的品种优化方向,也是绿色轮胎的关键材料。绿色轮胎是国内外轮胎行业发展趋势,对溶聚丁苯和稀土顺丁橡胶的需求将越来越大。
     6.2.4 加快发展卤化丁基、氢化丁腈等具有特殊性能的橡胶
加快发展具有特殊性能的胶种,保证特殊用途需求。如用于无内胎轮胎的密封层的卤化丁基、用于耐油胶管等产品原料的氢化丁腈、加工和回收方便的新型热塑性弹性体等。
     6.2.5 开发各类复合橡胶、提升橡胶材料适应性和性价比
不同胶种具有不同特点,橡胶材料生产企业和下游用户应密切合作,根据下游产品需要,通过改性和不同胶种的共交联技术,开发出性能更全面、性价比更高的复合胶种,降低下游使用成本,提升整体竞争力。

原作者:石油和化学工业规划院李自托
版权声明:版权归原作者所有,如果您认为我们的授权或标注有问题,请告知我们,我们会立即删除,并表示歉意!或与您共同协商解决。谢谢!



                    

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dovezzzzzz 发表于 2015-9-23 08:39:48 | 显示全部楼层
{:soso_e179:}{:soso_e179:}{:soso_e179:} 相当不错!

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 楼主| 仲为可 发表于 2015-9-23 14:18:50 | 显示全部楼层
希望有用
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龟丞相 发表于 2015-9-25 07:59:39 | 显示全部楼层
楼主不错{:soso_e179:}

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huangweibin 发表于 2015-9-28 14:12:21 | 显示全部楼层
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