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2017年中国铝粉材料行业发展概况、发展趋势及行业上下游关系及市场需求分析(图)

2017年05月19日 13:1110000人浏览字号:T|T

    粉体是固体物质存在的一种普遍形式,是指同种或多种物质颗粒的集合体。

    颗粒的大小、形貌结构与表面状态的量变可以导致粉体材料宏观特性的质变,使其具有许多与相同成分的常规材料不同的性质,在化学工业及材料工业中占有十分重要的地位,广泛应用于化工、冶金、电子、信息、建材、国防、环境和能源等行业。

    粉体材料一般分为非金属矿物粉体、金属粉体、纳米粉体、无机粉体、有机粉体等,其中有色金属功能粉体材料是指以有色金属为主要原材料,利用粉体加工技术生产的具有一定功能或优异性能的金属粉末,产品微观形态一般为球形或片状,属于金属粉体材料产业的细分行业。有色金属功能粉体材料的制备技术,已成为金属材料产业链延伸、产品深加工增值的重要方向,是高新技术发展的重要基础。有色金属功能粉体材料主要包括铝粉、锌粉、铜粉及合金形式的金属粉末,目前铝粉功能材料的应用较为广泛。

    1、铝粉功能材料概况

    铝是一种银白色轻金属,具有良好的延展性、导电导热性和光反射性,是国民经济发展的重要基础原材料,常被加工成粉状、片状、箔状、带状和丝状。

    铝粉功能材料是指以金属铝为主要成分,采用不同加工方法制备而成的金属粉末,其微观形态一般为球形、准球形、粒状、片状和纤维状,为应用领域较为广泛的有色金属粉体功能材料。铝粉功能材料按其制备工艺可以分为雾化铝粉、球磨铝粉和铝屑粉,具体如下:

资料来源:公开资料整理

    铝颜料以微细球形铝粉为原料,经过研磨、精密分级、高均匀混合、分散、包覆复合、改性、固液分离、干燥、抛光等粉体加工技术而生产的,具有明亮的金属光泽、独特的颜色效果以及良好的遮盖力,属于铝粉功能材料的深加工产品,是生产涂料、印刷油墨和塑料材料重要原材料,并随上述中间产品广泛应用于汽车制造、消费电子、建筑材料、家用电器、飞机船舶等终端产品。

    2、铝粉材料行业发展历程

    铝粉最初采用捣冲法进行生产,将铝碎屑加工成细小的片状铝粉,此后发明了球磨法生产片状铝粉,生产效率和安全性大大提高。20 世纪初期,由于武器弹药的大量使用,球形铝粉需求量迅速增长,促进了铝粉功能材料生产工艺的不断改进。雾化铝粉生产工艺的出现,不仅有效满足了市场对铝粉功能材料的需求,同时为球磨法生产铝颜料提供了优质的原材料。

    铝颜料的研究、生产和应用起始于欧美国家。前期的铝颜料主要应用于工业金属材料的装饰和保护,如船舶、机器设备等。20 世纪中后期,铝颜料的耐酸碱性研究取得突破,加之其独特的光学效应,在汽车制造和消费电子等领域得到了广泛的应用,直接推动了铝颜料工业的快速发展。20 世纪80 年代,美国公司开发了银元形闪光铝粉,该产品具有表面光滑度高、反射率高、粒度分布狭窄的优点,对生产工艺要求较高,作为中高端产品的代表品种,进一步提升了铝颜料行业整体的产品创新水平和技术工艺水平。经过100 多年的发展,德国和美国已在铝颜料生产工艺和产品性能方面处于全球领先地位。

    我国铝粉工业起步较晚。20 世纪50 年代,我国从前苏联引进了空气雾化铝粉生产技术,开始了球形铝粉的研究、生产和应用,并在此基础上相继开发了双流雾化法、离心雾化法、真空雾化法、氮气雾化法等多种生产工艺。20 世纪80年代,我国部分企业在铝颜料的研究和生产方面取得突破,并具备了一定规模的铝粉浆生产能力,产品主要应用于工业涂料、船舶涂料及部分仪器设备表面涂饰等领域。20 世纪90 年代中期,伴随着经济全球化的浪潮,德国、日本和美国高档铝颜料相继进入中国市场,其产品的装饰效果引起了市场的广泛关注。为改变我国涂料行业急需的高装饰性铝颜料依赖进口产品的状况,原化工部组织科技攻关,进行高装饰性闪光铝浆的研究开发。20 世纪90 年代后期,国内许多企业也纷纷加入到研发和生产铝颜料的行列中,通过仿制国外企业产品起步。进入2000年后,受船舶汽车、机器设备以及消费电子等铝颜料重点消费领域的迅猛崛起,我国铝颜料市场获得了前所未有的发展机遇。目前,我国的铝颜料生产企业已经占据了国内中低端产品的主要市场份额,部分企业已进入高端市场。

    除铝颜料市场外,光伏行业也成为影响铝粉行业发展的重要因素。2009 年以前,微细球形铝粉的销售市场主要集中在铝颜料和耐火材料行业。2009-2010年,受光伏行业爆发式增长的影响,微细球形铝粉市场需求旺盛,行业内主要生产企业纷纷投资建厂,扩大产能。2010 年后,光伏行业面临阶段性过剩,直接导致微细球形铝粉行业的产能过剩,供过于求,价格竞争激烈。2013 年以来,光伏行业进入缓慢恢复期,微细球形铝粉的市场供需矛盾开始有所缓和。目前,微细球形铝粉行业内企业已充分竞争,供大于求的矛盾仍然存在,行业内企业效益较低,纷纷通过出口来消化产能。

    3、铝粉材料行业发展趋势

    (1)铝粉材料向微细化方向发展

    铝粉材料作为普通工业原料,其加工处理技术不断升级,应用范围也在不断拓展。单纯的超细粉碎、分级技术已经不能满足终端制品对性能的要求,人们不仅要求铝粉材料具有微纳米级的超细粒度和理想的粒度分布,也对铝粉颗粒的成分、结构、形貌及特殊性能提出了日益严苛的要求。铝粉微细化已成为行业未来总体的发展方向。

    以纳米片状铝粉材料为例,其厚度位于纳米材料范围(30-50 纳米),因此径厚比要较传统片状铝粉大许多,对光的反射能力更强,在涂料中能均匀分布而且几乎呈水平分布,所生产的铝颜料保护和装饰效果明显优于传统产品。目前纳米片状铝粉颜料的生产工艺仍处于实验室阶段,尚未工业化应用。

    (2)铝颜料产品向环保型、水性化的方向发展

    铝颜料作为生产涂料的重要原材料,其发展一直与涂料行业紧密相连。随着人们环保意识的增强和环保法规的日益严格,传统的溶剂型涂料将逐渐被更环保的水性涂料所代替。而当传统铝颜料产品应用于水性涂料时,未经处理的片状铝粉会与水发生化学反应而产生大量的氢气,破坏涂料的金属光泽和耐候性。

    水性铝颜料的生产能力已成为衡量企业技术水平高低的重要标志。通过在片状铝粉表面包覆一层有机或无机物,从而达到其与水隔绝的目的。经有机包覆的产品具有良好的耐水性,极低的气体释放和优异的耐候性;经无机包覆的产品具有更薄的包覆层,可更有效展现铝颜料的金属光泽。水性铝颜料的应用和推广仍处于发展初期,是铝颜料行业必然的发展方向之一。

    (3)铝粉材料功能多样化趋势明显

    表面处理技术已成为改善铝粉材料稳定性、分散性和指向排列性的重要方式。通过表面改性和表面包覆,能够赋予铝颜料产品更多的特殊功能和优异性能,对其不断拓展应用领域具有重要意义,功能多样化已成为其未来发展方向。

    以彩色铝颜料为例,未经表面处理的铝颜料在终端产品呈现出银白色的金属光泽,而经过表面包覆改性所形成彩色铝颜料既具有铝颜料原有的金属光泽,同时又具有基材原有的色彩,显示出更好的装饰效果。包覆后的铝颜料还能改善耐剪切性能,保持鳞片形状不被破坏,这在汽车涂料、粉末涂料和塑料材料等应用领域尤为重要。此外,铝粉比表面积大,未经表面处理的铝粉很容易团聚,而包覆后的铝颜料具有更好的分散性能。铝粉材料的包覆和改性工艺已成为行业的发展趋势。

    4、行业上下游关系及市场需求分析

    ①本行业与上下游之间的关系

    所处行业的上游为铝锭、溶剂油和助剂等行业,下游主要为涂料、油墨、塑料材料以及太阳能电子浆料、耐火材料等行业,其上下游关系如下图所示:

资料来源:公开资料整理

    ②、市场需求分析

    由于铝颜料具有明亮的金属光泽、独特的颜色效果以及良好的遮盖力,随着市场接受能力和认知度的逐步提升,铝颜料的高装饰性和功能性正越来越受到市场重视,目前已经成为生产涂料、油墨和塑料材料的重要原材料之一,并随上述中间产品广泛应用于汽车、消费电子、建筑材料、家用电器、飞机船舶等终端产品。

    微细球形铝粉除用于生产铝颜料、耐火材料外,因其本身特有的导电、导热特性,已成为生产太阳能电子浆料的重要原材料。随着太阳能、光伏电池及新能源产业的发展,微细球形铝粉作为上述产业的基础原材料,市场前景广阔。

    (1)铝颜料在涂料领域的应用及市场需求分析

    涂料目前是铝颜料最大的应用领域。铝颜料在涂料的应用按照用途可以分为两类:一是作为装饰性涂料,主要利用铝颜料良好的光反射性能和随角异色特性,如汽车涂料、粉末涂料等,铝颜料在这类涂料的应用中充分发挥了光学效应,可提升产品的美观度和装饰效果;二是作为保护性涂料,主要是利用铝颜料的片状结构所形成的屏蔽作用,如卷材涂料、船舶涂料等,与其他片状金属颜料相比,铝颜料涂料的保护效果最好。

    ①工业防护涂料

    工业防护涂料包括船舶涂料、防腐涂料和其他一般工业涂料,主要是利用铝颜料良好的物理屏蔽性能,所生产的涂料产品具有良好的耐酸碱腐蚀效果和优异的耐候性。工业防护涂料是国内铝颜料应用量最大的涂料品种。

    A.行业概况

    2007-2015 年,我国工业防护涂料产量复合增长率为15.82%,呈快速增长趋势。其中,2015 年,我国工业防护涂料产量485 万吨3,较2014 年增3.19%。

    受制于全球经济增速放缓、宏观经济不景气和行业周期性的影响,我国工业防护涂料行业增速有所放缓。

2007-2015 年我国工业防护涂料产量及增长情况

资料来源:公开资料整理

    B.未来需求分析

    船舶涂料和防腐涂料是工业防护涂料最主要的种类,在船舶、集装箱、海洋工程、石油化工、铁路、公路、桥梁、基础设施等众多领域应用广泛。未来随着全球经济增速回暖、我国经济结构转型等因素影响,国际航运市场、船舶工业和基础设施等工业防护涂料重点应用领域增速将保持中速增长。工业防护涂料作为提高工业产品寿命的重要措施,应用范围广泛,存量市场空间巨大,且随着环保要求的提高,水性环保型产品面临良好的发展前景。

    ②汽车涂料

    在汽车涂料领域,铝颜料主要用于汽车原厂漆(OEM 涂料)和汽车修补漆,同时也可以用于汽车轮毂喷涂以及汽车塑料零部件涂装。铝颜料能够赋予汽车独特的光学效果和金属闪烁感,装饰效果十分美观。汽车涂料是铝颜料应用量较大的涂料品种。

    A.行业概况

    2007-2015 年,我国车用涂料产量复合增长率为17.80%,呈快速增长趋势。其中,2015 年,我国车用涂料产量达165 万吨4,较2014 年增长5.10%,在汽车消费增长的带动下呈平稳增长态势。目前,我国高级车用涂料主要以国外生产厂商供应为主,随着国内汽车制造业的快速发展以及新技术新工艺的汽车涂装线的建设,中国汽车涂料工业进入了快速发展时期。以水性涂料为代表的低VOC 排放的环保涂装已成为大势所趋,中国正在成为最新涂装技术和材料的率先使用地区,本地化采购将为国内汽车涂料用铝颜料带来广阔的发展前景。

2007-2015 年我国车用涂料产量及增长情况

资料来源:公开资料整理

    B.未来需求分析

    近年来,我国汽车制造业发展迅猛,根据国家统计局数据,我国民用汽车保有量从2004 年的2,742 万辆5增长到2015 年的15,447 万辆6,年均复合增长率为18.18%。根据中国汽车工业协会统计,2015 年我国累计实现汽车产销2,450.33万辆和2,459.76 万辆,同比增长3.25%和4.68%,继续呈现平稳增长态势7。庞大的汽车保有量及汽车消费量已成为带动汽车涂料及铝颜料消费的重要力量。

资料来源:公开资料整理

    ③建筑涂料

    建筑涂料具有装饰功能、保护功能和居住性改进功能,相对石材、瓷砖等装修材料,在能耗、成本等方面有着明显的优势。因此,在建筑内外墙装饰领域中,建筑涂料的普及率逐步提高。铝颜料一般用于建筑物外墙装饰,可以提高墙体抵抗自然界中各种因素侵袭破坏的能力,同时满足保温、隔热、隔声、防水、美化等功能要求。建筑涂料也是铝颜料应用量较大的涂料品种。

    A.行业概况

    2007-2015 年,我国建筑涂料产量复合增长率为12.51%,呈平稳增长趋势。2015 年,我国建筑涂料产量为615 万吨8,较2014 年增长3.71%,受宏观经济和房地产市场影响,建筑涂料的增速有所放缓。在建筑外墙涂料方面,由平涂建筑涂料向质感建筑涂料的发展趋势明显,铝颜料在外墙涂料的应用将获得更多的市场认知度和接受度,市场空间较大,发展前景良好。

2007-2015 年我国建筑涂料产量及增长情况

资料来源:公开资料整理

    B.未来需求分析

    建筑涂料的发展与房地产市场的发展息息相关。房地产市场的发展对促进我国国民经济的增长起到了非常重要的推动作用,近几年来一直保持较快增长态势。根据国家统计局数据,我国房地产开发投资额从2007 年的25,280 亿元增长到2015 年的95,979 亿元,年复合增长率为18.15%。房地产行业的稳步发展,将带动建筑涂料用铝颜料需求的进一步增长。同时,随着建筑节能环保涂料的推广和应用,铝颜料也将获得更大的市场空间。

2007-2015 年我国房地产开发投资额情况

资料来源:公开资料整理

    ④粉末涂料

    铝颜料也被用于生产粉末涂料,在建材、家用电器、工业、汽车、金属家具以及其他领域应用广泛。粉末涂料以其利用率达到99%,无废水废渣废气排放等技术特点,具有明显的环保和节能优势,应用前景广泛。

    A.行业概况

    目前,我国粉末涂料行业的发展跟不上涂料行业平均发展水平,低温固化、UV 固化、薄涂以及热敏底材用粉末涂料与涂装工艺等关键技术的成熟运用成为粉末涂料替代溶剂型涂料的关键影响因素。2007-2015 年,我国粉末涂料产量复合增长率为9.45%,稳步增长。2015 年,我国粉末涂料产量达140 万吨,较2014年增长6.06%,仍保持平稳增长态势。

2007-2015 年我国粉末涂料产量及增长情况

资料来源:公开资料整理

    B.未来需求分析

    粉末涂料可以应用于家电、建材、一般工业和家具等领域,相对于溶剂型涂料,具有低VOC 排放的优点,属于环保型涂料。随着国家环保相关法律法规的完善,我国粉末涂料将迎来新的发展机遇。

    ⑤卷材涂料

    卷材涂料是一种应用于预涂金属卷材涂装的涂料产品,改变了传统的金属板材成型加工后再进行涂料涂装的方式,而是预先将卷材涂料涂装在金属卷板上形成彩色涂层钢板再进行加工,在建材、家电等领域应用较多。

    A.行业概况

    彩色涂层钢板可实现快速、连续生产,与传统的后涂层产品相比,具有显著的技术优势和成本优势。由于其良好的应用性能,国内对彩色涂层钢板的需求呈加速增长趋势,从而带动卷材涂料的快速增长。2015 年,我国卷材涂料产量为42 万吨,2007-2015 年卷材涂料行业产量复合增长率为14.32%,呈现较快增长趋势。

2007-2015 年我国卷材涂料产量及增长情况

资料来源:公开资料整理

    B.未来需求分析

    彩色涂层钢板具有良好的应用前景,家电用彩板已成为行业的发展方向,其应用也将越来越普遍,进而带动卷材涂料行业的发展。

    (2)铝颜料在油墨领域的应用及市场需求分析

    油墨主要由颜料、连接料和助剂构成,其中颜料作为关键原材料之一,决定着油墨的颜色、着色力、色度以及耐酸、耐碱、耐光、耐热等性能。用铝颜料作为原材料生产的金属油墨产品,与普通油墨产品相比,具有独特的金属光泽与金属质感,广泛应用于化妆品、烟酒等外包装的印刷。随着我国消费水平的不断提高,市场对印刷产品的色彩效果的要求日趋提升,由此将带动金属油墨的发展。

    油墨行业作为我国轻工业的重要组成部分,是国民经济的重要产业之一。近年来,我国油墨工业加速发展,成为世界油墨主要生产国之一。油墨的产品类型随着包装行业的迅猛发展得到进一步的扩展,从早期的胶印油墨为主,现已延伸至溶剂油墨、水性油墨、UV 油墨、丝印油墨、胶印油墨并存的格局。未来随着色彩印刷的日益增长和包装要求的提高,金属油墨的应用范围将不断扩大,从而带动对铝颜料的市场需求。

    (3)铝颜料在塑料材料领域的应用及市场需求分析

    由于塑料材料中对颜料的色调、着色力、分散性、耐迁移性、耐热性等性能要求较高,因此颜料在塑料产品中应用较为有限。铝颜料在塑料材料中应用时,除需要保持铝颜料装饰色彩效果,还需解决颗粒在经受塑料挤出工艺的机械和高温破坏力问题,以及铝颜料粒子在塑料树脂中的有效分散问题,工艺较为复杂。

    加入铝颜料后的塑料产品不但具有闪亮的金属效果,而且还能提高其导热性能,同时由于具有一定的光反射能力,因此耐老化性能有所提升。

    根据国家统计局数据显示,2015 年我国初级形态的塑料产量达7,807.66 万吨,同比增长10.14%,保持平稳增长态势。塑料应用领域广阔,已经渗透到汽车部件、建筑工业、家用电器、包装材料、休闲用品等各个领域。随着纳米片状铝粉的开发和应用,其在塑料加工领域的应用正在显著增加。

2007-2015 年我国初级形态的塑料产量及增长情况

资料来源:公开资料整理

    (4)微细球形铝粉在光伏领域的应用及市场需求分析

    光伏发电作为利用太阳能最主要的方式,在各国政策的支持下实现了快速发展,微细球形铝粉生产的晶体硅太阳能电子浆料是用于硅太阳能电池的背电材料,作为光伏产业的上游行业,其市场需求受光伏行业发展的影响较大。

    2012 年,受光伏制造业产能增长过快及贸易保护主义的影响,我国光伏产业陷入严重的阶段性过剩,行业出现剧烈调整,导致微细球形铝粉的市场需求大幅下滑。为推动光伏产业的结构调整,2013 年7 月24 日,国务院发布《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,为光伏产业设定了发展目标和发展路线,引导行业内兼并重组,消化产能;2013 年8 月20 日,国家能源局发布了《关于开展分布式光伏发电应用示范区建设的通知》,加大分布式光伏发电的推广力度。同时,日本也加大了对光伏发电的研发和推广力度,以减少其对核能发电的依赖。

    在上述政策引导和市场驱动等因素的影响下,光伏行业在2013 年开始出现回暖迹象;2014 年,在下游需求扩大的背景下,市场开始出现增长。太阳能作为一种清洁能源,相对于其他能源,具有无污染、可再生的优势,长远来看仍具有良好的发展前景,微细球形铝粉行业的市场空间广阔。

    相关报告:智研咨询发布的《2017-2022年中国铝粉末市场专项调研及全景评估报告

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