全球及中國(guó)芳綸產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析

全球及中國(guó)芳綸產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析一、芳綸產(chǎn)量近年來(lái)我國(guó)對(duì)位芳綸發(fā)展迅速，多家企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)取得突破，實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。2019年，國(guó)內(nèi)芳綸總產(chǎn)量為13800噸，其中對(duì)位芳綸產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)小幅增長(zhǎng)，約為2800噸；間位芳綸產(chǎn)量約為11000噸，總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。目前國(guó)產(chǎn)芳綸產(chǎn)品主要用于高溫過(guò)濾、防護(hù)、密封等材料中。與國(guó)外產(chǎn)品相比，國(guó)產(chǎn)芳綸產(chǎn)品在航空、航天、國(guó)防軍工等高端領(lǐng)域的應(yīng)用尚缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。二、芳綸需求分布對(duì)位芳綸大分子鏈中的酰胺基團(tuán)和對(duì)位苯基相連接，常見(jiàn)的是聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維。苯環(huán)與酰胺基團(tuán)的共軛效應(yīng)決定了對(duì)位芳綸高強(qiáng)度、高模量的優(yōu)異性能，其密度僅是鋼絲的五分之一，但拉伸強(qiáng)度卻是鋼絲的5-6倍，適用于制作輪胎子午線及增強(qiáng)其他橡膠制品。同時(shí)對(duì)位芳綸具有優(yōu)異的耐磨性、耐切割性和防彈性能，被廣泛應(yīng)用于防彈安全防護(hù)、摩擦材料替代等領(lǐng)域。全球?qū)ξ环季]的需求領(lǐng)域分布主要集中在車用摩擦材料、安全防護(hù)、防彈材料、保護(hù)增強(qiáng)光學(xué)纖維、輪胎、橡膠增強(qiáng)等領(lǐng)域。我國(guó)對(duì)位芳綸的主要應(yīng)用領(lǐng)域是光纖增強(qiáng)、安全防護(hù)，再就是汽車膠管、繩索等。間位芳綸分子鏈中的酰胺基團(tuán)和間位的苯基相連，主要代表是聚間苯二甲酰間苯二胺。與對(duì)位芳綸相比，其分子鏈酰胺和苯環(huán)鍵之間沒(méi)有共軛效應(yīng)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位能較低，鏈段柔性相對(duì)較好，結(jié)晶度較低，所以其模量低、伸長(zhǎng)率高，作為織物的手感和舒適性更好。間位芳綸具有優(yōu)異的阻燃性、耐高溫、絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛用于防火材料、高溫傳送帶、高溫過(guò)濾材料、高溫防護(hù)織物、電氣絕緣隔熱等領(lǐng)域。全球間位芳綸的需求領(lǐng)域主要分布在電氣絕緣紙、安全防護(hù)織物、高溫過(guò)濾材料、電氣設(shè)備和橡膠增強(qiáng)等領(lǐng)域。我國(guó)間位芳綸主要用在相對(duì)低端的高溫過(guò)濾材料領(lǐng)域，其次才是安全防護(hù)和絕緣紙領(lǐng)域。與國(guó)際市場(chǎng)相比，我國(guó)制造的間位芳綸性能仍有很大的提升空間。三、全球芳綸市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局芳綸纖維最初由美國(guó)杜邦公司在20世紀(jì)60年代成功開(kāi)發(fā)并率先產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)過(guò)60年的發(fā)展，杜邦芳綸無(wú)論是研發(fā)水平還是規(guī)?；a(chǎn)都日趨成熟，占據(jù)技術(shù)和市場(chǎng)上的壟斷地位。目前，全球?qū)ξ环季]產(chǎn)量達(dá)8萬(wàn)噸、間位芳綸產(chǎn)量達(dá)4萬(wàn)噸。其中，杜邦對(duì)位芳綸和間位芳綸的市場(chǎng)份額分別占到51.6%和67.4%，日本帝人公司在對(duì)位芳綸的市場(chǎng)份額達(dá)到38.3%，國(guó)內(nèi)企業(yè)泰和新材間位芳綸市場(chǎng)份額占世界第二。四、杜邦公司專利布局杜邦在芳綸領(lǐng)域的專利申請(qǐng)始于1957年，一直持續(xù)到現(xiàn)在。從市場(chǎng)角度看，在間位芳綸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化之前，杜邦的專利布局集中在美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)以及歐洲少數(shù)國(guó)家；在1967—1980年間，杜邦進(jìn)一步擴(kuò)大了在歐洲的專利布局，并且開(kāi)始了在加拿大和日本的專利布局。在1981—2000年間，芳綸國(guó)際化發(fā)展的趨勢(shì)逐漸顯現(xiàn)，杜邦不僅進(jìn)一步鞏固了自身在美國(guó)的市場(chǎng)地位，加強(qiáng)了在德國(guó)、加拿大的專利布局，而且，面對(duì)日韓芳綸產(chǎn)業(yè)的崛起，杜邦還在日本和韓國(guó)進(jìn)行了大量的專利布局，另外還通過(guò)巴黎公約和PCT（《專利合作條約》）途徑積極申請(qǐng)海外專利。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著亞洲新興市場(chǎng)的崛起，杜邦在海外市場(chǎng)的專利布局開(kāi)始從歐洲向亞洲轉(zhuǎn)移，重點(diǎn)在日本、中國(guó)、韓國(guó)進(jìn)行大量專利布局，通過(guò)專利布局搶占市場(chǎng)。從技術(shù)角度看，隨著時(shí)間的推移，市場(chǎng)逐漸成熟，杜邦在芳綸產(chǎn)業(yè)的專利布局逐漸向產(chǎn)業(yè)鏈下游轉(zhuǎn)移。在間位芳綸產(chǎn)業(yè)化之前，專利布局主要集中在聚合物的制備和生產(chǎn)工藝的研發(fā)，之后關(guān)于化合物制備方法的關(guān)注度逐漸較低，重點(diǎn)開(kāi)始向生產(chǎn)工藝和應(yīng)用領(lǐng)域傾斜；在1980年之后，生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域成為專利布局的重點(diǎn)，更偏向生產(chǎn)工藝的研究；而進(jìn)入21世紀(jì)后，對(duì)于芳綸產(chǎn)業(yè)的專利布局開(kāi)始由對(duì)生產(chǎn)工藝的研究偏向于產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)以上分析，可以發(fā)現(xiàn)針對(duì)自主技術(shù)和產(chǎn)品，杜邦采用的是主要市場(chǎng)全覆蓋、產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋的專利布局策略。即根據(jù)市場(chǎng)發(fā)展的成熟度，在鞏固本土市場(chǎng)的基礎(chǔ)上，逐漸擴(kuò)展海外市場(chǎng)，重點(diǎn)把握主要市場(chǎng)；根據(jù)技術(shù)發(fā)展的成熟度，專利布局逐漸由產(chǎn)業(yè)鏈上游向產(chǎn)業(yè)鏈下游過(guò)渡。在我國(guó)正式實(shí)施《專利法》的第一年（1985年），杜邦就在我國(guó)開(kāi)始了芳綸的專利布局之路，其在華布局的第一件專利CN85107011.6，涉及“高通量的芳香族聚酰胺反向滲透膜及其制造過(guò)程”。目前，杜邦已經(jīng)累計(jì)在華布局了254件與芳綸有關(guān)的專利，專利技術(shù)包括化合物的制備、復(fù)合材料、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品和應(yīng)用幾個(gè)方面，布局重點(diǎn)主要集中在生產(chǎn)工藝，其次是產(chǎn)品和應(yīng)用。從應(yīng)用領(lǐng)域看，主要集中在防護(hù)用品、電氣絕緣材料和過(guò)濾材料，這與國(guó)內(nèi)芳綸纖維主要用于工業(yè)過(guò)濾、防護(hù)和電氣絕緣的情況是相一致的。另外，杜邦在輪胎簾子線、高強(qiáng)繩索、管材、攔截落石的防護(hù)網(wǎng)等方面也有一定專利布局。由此可見(jiàn)，杜邦在我國(guó)的專利布局側(cè)重對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和下游應(yīng)用的布局，通過(guò)專利搶位，限制中國(guó)企業(yè)對(duì)芳綸纖維的生產(chǎn)制造，有效控制中國(guó)芳綸市場(chǎng)；在產(chǎn)業(yè)鏈下游，對(duì)芳綸纖維在防護(hù)用品、電氣絕緣材料和工業(yè)用過(guò)濾材料的應(yīng)用進(jìn)行重點(diǎn)布局，遏制產(chǎn)業(yè)鏈下游廠商與國(guó)內(nèi)芳綸纖維企業(yè)的合作。五、中國(guó)芳綸產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望芳綸以其優(yōu)異的性能，在國(guó)防軍工等傳統(tǒng)領(lǐng)域有重要的應(yīng)用，在新能源汽車、5G通信等新興領(lǐng)域也顯示出巨大的潛力。我國(guó)芳綸產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚，但最近幾年也取得了長(zhǎng)足發(fā)展，然而距國(guó)際領(lǐng)先水平還有一定差距。比較而言，我國(guó)芳綸在產(chǎn)量、質(zhì)量、產(chǎn)品的種類等方面都需要提升，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域也需要從低端市場(chǎng)向高端市場(chǎng)轉(zhuǎn)移。芳綸的改性研