创新推动发展,绝热节能材料行业的高质量发展挑战和机遇如何?

新材料君 2023-05-25
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绝热节能材料是我国推进节能减排、实现绿色低碳发展的关键材料,在行业高质量发展过程中同样离不开创新的推动。

一、我国绝热节能材料发展现状

1、中国绝热节能材料产量

绝热节能材料是我国推进节能减排,实现绿色低碳发展的关键材料。我国绝热节能材料产量从2016年起产量开始增长,尤其是2017年绝热节能材料行业受到国家政策影响,产量出现较大幅度增长。2021年,我国绝热节能材料产量达到850万吨,同比上升7.59%,从整体来看,我国绝热节能材料行业总体运行稳步增长,预计2022年中国传感器市场规模将进一步增至901万吨。

2、行业技术水平及特点

经过多年的发展,绝热节能材料行业内催生出泡沫玻璃、硬质聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、气凝胶毡及柔性泡沫橡塑类保冷材料,适用低温、超低温和不同化学环境,而不同产品的复合工艺更丰富了绝热节能材料品种。影响绝热节能材料性能的主要指标包括密度、导热系数、抗压强度、吸水率、阻燃性、防腐性等。绝热节能材料生产涉及多个环节,其中对泡沫玻璃、硬质聚氨酯泡沫性能影响最大的两个因素即为原材料配方和生产加工工艺。为了提升产品的使用寿命和绝热节能性能效果,提高产品的竞争力,行业内的主要企业在标准生产工艺框架基础上进一步调整生产配方、精益生产工序,形成了各自独特的原材料配方和加工处理工艺。

二、进入绝热节能材料行业的主要壁垒

1、技术壁垒

普通绝热节能材料种类繁多,生产无需特殊资质要求,准入门槛相对较低。但高性能绝热节能材料的生产具有较高的技术含量,对产品的性能和稳定性都有较高的要求,不同的使用环境对绝热节能材料的性能也有着不同的技术要求,需要根据绝热节能材料和使用环境的特点定制不同的产品。同时,为加快生产速度、提高生产质量,生产厂商需要花较长的时间探索新工艺和调试新设备,这要求企业掌握的关键技术具有核心竞争力。另外,随着下游应用市场日新月异的发展变化,对于高性能绝热节能材料的耐温、环保等特性有着更高的要求,只有具有较强技术研发实力的企业才能不断满足客户快速变化的产品需求。

2、资金壁垒

绝热节能行业下游 客户一般均要求供应商提供一定的付款账期,所以该行业的回款时间一般较长;同时,生产高性能绝热节能材料需要精密控制的专用定制设备和高质量原材料。这些特点在一定程度上构成了行业进入的资金壁垒。

3、规模壁垒

绝热节能材料的生产具有较为明显的规模效应。规模优势明显、成本控制优秀的企业才能立足于市场,新进入的企业因此面临规模壁垒。同时,石油化工、液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)、液氢(LH2)、煤化工、空气分离、城市建筑、轨道交通等下游行业所使用的高性能泡沫玻璃、硬质聚氨酯泡沫等绝热节能材料处于不断地技术进步和调整中,在实际生产过程中也会针对客户需求进行产品性能及配方的调试,这些下游应用环境的变化都要求绝热节能材料生产厂商在确保一定生产规模的同时不断根据客户需求开发新产品。

4、客户壁垒

对于下游石油化工、液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)、液氢(LH2)、煤化工、空气分离、城市建筑、轨道交通等行业而言,产品质量将直接关系到上述领域客户最终产品的质量以及其他特性。下游行业客户对于合格供应商的选择一般需要较长时间的评审认证,且其对供应商的替代风险较大。对于该类型客户而言,一旦进入上述客户的供应商体系,将建立稳定的合作关系。因此,绝热节能材料行业,特别是高性能材料领域存在一定的客户准入壁垒。

三、中国绝热节能材料发展机遇

1、创新是发展的永恒主题

“科技创新是行业发展永恒主题,低碳发展是健康社会的持续保障,只有创新发展才能开辟新局,唯有低碳发展才能谋划新篇。”

中国建筑材料工业规划研究院党委书 记、院长,建筑材料工业信息中心主任曾令荣指出,当前建筑建材行业能源消耗和碳排放总量占到全社会的一半以上,降低建筑运行阶段碳排放的重点应是提高围护结构材料的保温性能,提升建筑电气设备的运行效率和使用寿命,广泛采用建筑光伏一体化绿能替代等多管齐下。从绝热节能材料行业来看,碳排放重点集中在岩棉、玻璃棉、硅酸铝纤维三个细分领域。绝热节能材料行业一方面要积极通过科技创新降低自身生产过程的能源消耗和碳排放总量,探索绿能应用和绿色工厂发展方式,努力践行“六零”工厂低碳发展模式,提高自身的绿色化、低碳化、智能化、高性能化发展水平。另一方面要积极为建筑全过程、工业生产全过程乃至经济社会节能减排降碳发展提供低碳高质绿色材料保障。

今年第一季度,绝热节能材料行业整体运行相比去年有所好转,岩棉、玻璃棉的生产同比有所降低,头部企业受到影响较小,中小企业效益下滑明显。

2.把握碳达峰、碳中和的拉动效应

减排温室气体是全球共同的难题,由此我国提出“碳达峰、碳中和”目标,节能减排成为实现目标的重要手段,工业、建筑领域的节能是能源节约的重要方面。其中,“炼化一体化”提高石油、天然气利用率,积极推进炼油行业转型升级,降低煤炭消费占比,改进能源消费结构将成为我国实现“碳达峰、碳中和”目标的主要措施。

作为实现建筑建材行业自身节能降碳的重要物质基础,绝热节能材料是工业制造业节能降碳的物质保障,也是促进经济社会低碳发展与绿色转型、支撑“双碳”目标实现必需的材料。

在“双碳”背景下,绝热节能行业同样面临着减碳压力。绝热材料行业绿色低碳发展路径有以下几点:一是以标准为引领助力行业绿色低碳高质量发展;二是摸清行业能源消耗及碳排放情况,建立碳排放管理能力;三是以绿色工厂评价为抓手,促进行业绿色制造体系加速构建;四是完善绿色建材产品体系,培育行业优质产品品牌。

建筑外墙围护体系对建筑业低碳发展的影响很大,建筑节能与结构一体化再生混凝土围护体系与低碳示范项目,凭借节材、节能减排、安全便利、改善民生、可循环等优势产生了巨大的社会生态效益。

3、还有很多关键技术亟待突破

在众多绝热节能材料中,气凝胶是一种由纳米粒子聚集并以空气为分散介质的新型轻质多孔材料,凭借超强的隔热效果赢得了市场认可。

对于气凝胶行业发展,尽管行业取得一定发展,但当前仍面临新技术、新工艺和新装备的革命性、颠覆性突破;建立自主知识产权,形成核心专利和专利群;关注气凝胶的企业很多,但真正实现产业化的企业屈指可数、规模化企业尚无;气凝胶市场开拓有待政 府进一步引导、企业大力推进等行业痛点,亟待从基础研究、政策扶持、产业应用等方面对耐高温气凝胶绝热材料的未来发展进行探讨。

“虽然目前电炉岩棉工艺及产业化技术在我国岩棉生产制造行业应用较低,在全国岩棉产能中占比仅约3%,还未大规模推广应用,但随着电炉工艺国产化的成熟及运营成本优势,此项技术已具备了良好的应用前景,将推动岩棉行业清洁环保生产水平的整体提升。”

围绕我国真空绝热板的结构特点和发展现状,南京航空航天大学材料科学与技术学院教授陈照峰指出,该结构特别适应当前厄尔尼诺现象导致的夏季极端高温,一方面光伏将太阳光高效转化为电能供建筑使用,一方面真空绝热板高效隔绝室内外温度、降低家用电负荷,民用建筑对国家电网电能的需求将下降50%。

4、进一步发挥企业创新主体作用

企业是科技创新主体。要确立企业技术创新和科技投入的主体地位,对国民经济主要产业中技术创新能力较强、创新业绩显著、具有重要示范作用的企业技术中心,国家予以认定,并给予相应的优惠政策,以鼓励和引导企业不断提高自主创新能力。

为发挥企业积极性,增强企业创新动力,提高绝热节能材料行业科技成果转化成效,中国绝热节能材料协会在会上首次发布了行业重大科技攻关“揭榜挂帅”示范项目。其中,“基于泡沫玻璃的高性能保温装饰一体板系统研究与应用”示范项目由浙江振申研究院、嘉兴澳太新型建筑材料有限公司、北京工业大学揭榜,挂帅负责人花海东;“无机纤维密度板材料的研发及其工业化生产线开发”项目由北新集团建材股份有限公司、南京玻璃纤维研究设计院有限公司、凡胜无机纤维技术及装备有限公司揭榜,挂帅负责人仇晓星。

对此,中国绝热节能材料协会常务副会长兼秘书长韩继先表示,“揭榜挂帅”是一种新型科研组织模式,把需要攻关的科研项目张榜,谁有本事谁揭榜。在破解“卡脖子”难题过程中,“揭榜挂帅”正在发挥越来越大的作用。

5、下游石油炼化行业产业“炼化一体化”促进需求

“炼化一体化”的蓬勃发展不但带来了装置改造和产能升级,而且更多地促进了相关绝热节能市场格局的改变以及行业集中度的提升。经过近两年的建设,我国大型炼化项目如恒力石化、浙石化等已陆续投产,新装置更高的安全与环保要求也提升了整个炼化行业的安全与环保水平。在“炼化一体化”中,客户对产品质量要求极高,通常只考虑少数几家绝热节能产品主要供应商,因此市场逐步向头部企业集中。

6、城镇化进程加快推动建材需求持续增长

从绝热节能材料行业发展的需求驱动因素来看,城市化的不断推进,持续提升的固定资产投资拉动了公共基础设施建设和房地产业的发展,催生了增量的保温建材需求。同时,近年来我国更加注重建筑保温材料的防火性、阻燃性,国内保温材料市场已出现明显变化,未来建筑保温材料必然朝着长效、节能、防火、防水一体化方向发展。

7、绿色发展助推行业技术进步和升级

随着我国经济社会的不断发展,对于生态环保的要求逐步提高,“生态优先、绿色发展”逐渐成为提升我国制造业核心竞争力的关键要素,对绝热材料绿色发展提出新要求,也带来了新机遇。"十四五”期间,通过推动行业绿色改造,淘汰落后技术、工艺和设备,提高资源能源利用效率和主要废弃物资源化利用等,形成节约资源和保护环境的产业结构。公司使用废玻璃作为主要产品泡沫玻璃的原材料,可以实现废旧物品回收利用,实现绿色环保可持续发展。

文章来源: 中国建材报,中商情报网,普华有策咨询

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