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

全球及中國芳綸產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析一、芳綸產(chǎn)量近年來我國對位芳綸發(fā)展迅速，多家企業(yè)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)取得突破，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)。2019年，國內(nèi)芳綸總產(chǎn)量為13800噸，其中對位芳綸產(chǎn)量實現(xiàn)小幅增長，約為2800噸；間位芳綸產(chǎn)量約為11000噸，總體達到國際先進水平。目前國產(chǎn)芳綸產(chǎn)品主要用于高溫過濾、防護、密封等材料中。與國外產(chǎn)品相比，國產(chǎn)芳綸產(chǎn)品在航空、航天、國防軍工等高端領(lǐng)域的應(yīng)用尚缺乏競爭力。二、芳綸需求分布對位芳綸大分子鏈中的酰胺基團和對位苯基相連接，常見的是聚對苯二甲酰對苯二胺纖維。苯環(huán)與酰胺基團的共軛效應(yīng)決定了對位芳綸高強度、高模量的優(yōu)異性能，其密度僅是鋼絲的五分之一，但拉伸強度卻是鋼絲的5-6倍，適用于制作輪胎子午線及增強其他橡膠制品。同時對位芳綸具有優(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、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、防彈材料、保護增強光學纖維、輪胎、橡膠增強等領(lǐng)域。我國對位芳綸的主要應(yīng)用領(lǐng)域是光纖增強、安全防護，再就是汽車膠管、繩索等。間位芳綸分子鏈中的酰胺基團和間位的苯基相連，主要代表是聚間苯二甲酰間苯二胺。與對位芳綸相比，其分子鏈酰胺和苯環(huán)鍵之間沒有共軛效應(yīng)，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位能較低，鏈段柔性相對較好，結(jié)晶度較低，所以其模量低、伸長率高，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、絕緣性和化學穩(wěn)定性，廣泛用于防火材料、高溫傳送帶、高溫過濾材料、高溫防護織物、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、安全防護織物、高溫過濾材料、電氣設(shè)備和橡膠增強等領(lǐng)域。我國間位芳綸主要用在相對低端的高溫過濾材料領(lǐng)域，其次才是安全防護和絕緣紙領(lǐng)域。與國際市場相比，我國制造的間位芳綸性能仍有很大的提升空間。三、全球芳綸市場競爭格局芳綸纖維最初由美國杜邦公司在20世紀60年代成功開發(fā)并率先產(chǎn)業(yè)化，經(jīng)過60年的發(fā)展，杜邦芳綸無論是研發(fā)水平還是規(guī)模化生產(chǎn)都日趨成熟，占據(jù)技術(shù)和市場上的壟斷地位。目前，全球?qū)ξ环季]產(chǎn)量達8萬噸、間位芳綸產(chǎn)量達4萬噸。其中，杜邦對位芳綸和間位芳綸的市場份額分別占到51.6%和67.4%，日本帝人公司在對位芳綸的市場份額達到38.3%，國內(nèi)企業(yè)泰和新材間位芳綸市場份額占世界第二。四、杜邦公司專利布局杜邦在芳綸領(lǐng)域的專利申請始于1957年，一直持續(xù)到現(xiàn)在。從市場角度看，在間位芳綸實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化之前，杜邦的專利布局集中在美國、德國、英國、法國以及歐洲少數(shù)國家；在1967—1980年間，杜邦進一步擴大了在歐洲的專利布局，并且開始了在加拿大和日本的專利布局。在1981—2000年間，芳綸國際化發(fā)展的趨勢逐漸顯現(xiàn)，杜邦不僅進一步鞏固了自身在美國的市場地位，加強了在德國、加拿大的專利布局，而且，面對日韓芳綸產(chǎn)業(yè)的崛起，杜邦還在日本和韓國進行了大量的專利布局，另外還通過巴黎公約和PCT（《專利合作條約》）途徑積極申請海外專利。進入21世紀，隨著亞洲新興市場的崛起，杜邦在海外市場的專利布局開始從歐洲向亞洲轉(zhuǎn)移，重點在日本、中國、韓國進行大量專利布局，通過專利布局搶占市場。從技術(shù)角度看，隨著時間的推移，市場逐漸成熟，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，重點開始向生產(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，更偏向生產(chǎn)工藝的研究；而進入21世紀后，對于芳綸產(chǎn)業(yè)的專利布局開始由對生產(chǎn)工藝的研究偏向于產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域。通過以上分析，可以發(fā)現(xiàn)針對自主技術(shù)和產(chǎn)品，杜邦采用的是主要市場全覆蓋、產(chǎn)業(yè)鏈全覆蓋的專利布局策略。即根據(jù)市場發(fā)展的成熟度，在鞏固本土市場的基礎(chǔ)上，逐漸擴展海外市場，重點把握主要市場；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)鏈下游過渡。在我國正式實施《專利法》的第一年（1985年），杜邦就在我國開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程”。目前，杜邦已經(jīng)累計在華布局了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)用幾個方面，布局重點主要集中在生產(chǎn)工藝，其次是產(chǎn)品和應(yīng)用。從應(yīng)用領(lǐng)域看，主要集中在防護用品、電氣絕緣材料和過濾材料，這與國內(nèi)芳綸纖維主要用于工業(yè)過濾、防護和電氣絕緣的情況是相一致的。另外，杜邦在輪胎簾子線、高強繩索、管材、攔截落石的防護網(wǎng)等方面也有一定專利布局。由此可見，杜邦在我國的專利布局側(cè)重對工業(yè)生產(chǎn)和下游應(yīng)用的布局，通過專利搶位，限制中國企業(yè)對芳綸纖維的生產(chǎn)制造，有效控制中國芳綸市場；在產(chǎn)業(yè)鏈下游，對芳綸纖維在防護用品、電氣絕緣材料和工業(yè)用過濾材料的應(yīng)用進行重點布局，遏制產(chǎn)業(yè)鏈下游廠商與國內(nèi)芳綸纖維企業(yè)的合作。五、中國芳綸產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望芳綸以其優(yōu)異的性能，在國防軍工等傳統(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。我國芳綸產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，但最近幾年也取得了長足發(fā)展，然而距國際領(lǐng)先水平還有一定差距。比較而言，我國芳綸在產(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向高端市場轉(zhuǎn)移。芳綸的改性研