玻璃纤维行业深度报告：助力汽车轻量化的热塑纱

     一、玻璃纤维为主流增强材料，技术拉动产品结构升级
1.1 玻纤作为主流增强材料，下游应用可涵盖交通领域
玻璃纤维是以叶蜡石、石英砂、石灰石等矿物为原料，配合纯碱、硼酸等化工原料经高温熔制、拉丝、络 纱、织布等工艺制造成的纤维增强材料；传统的金属材料及非金属材料相比，玻纤具有耐高温、抗腐蚀、强度 高、比重轻、延伸小及电绝缘性能好等特性。玻璃纤维复合材料是以玻璃纤维及其制品（玻纤纱、布、毡等） 为增强材料，以合成树脂为基体材料，经复合工艺制作而成的功能型材料；玻纤复材不仅继承了玻纤自身的优 点，还具备节约能源、设计自由度大、以及适应性广等特点。目前玻纤类占到增强纤维复材整体约 90%，广泛 用于建筑、工业管罐、汽车与交通运输、电子电气、风电等领域。

玻纤多样性决定玻纤增强材料多元化发展。目前，国际上玻纤应用品种已达 5,000 多种，60,000 多个规格 用途，品种与规格以每年平均增长 1,000-1,500 种的速度迅猛发展，品类繁多的玻璃纤维也决定了玻璃纤维增强 材料的多元化。玻璃纤维增强材料按增强材料的类型可以分为玻纤纱增强复合材料以及玻纤毡增强复合材料； 按照基体树脂的不同，可分为玻纤增强热固性复合材料以及玻纤增强热塑性复合材料，其中玻纤增强热固性复 合材料主要以热固性树脂如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等为基体，热塑性以聚丙烯 树脂（PP）、聚酰胺（PA）为主。多元化的玻纤增强材料性能各异，为适应不同领域的需求奠定了基础。

玻纤增强复合材料已形成完整产业链，应用领域广泛。目前，世界玻纤产业已形成从玻纤、玻纤制品到玻 纤复合材料的完整产业链，其上游产业涉及采掘、化工、能源，下游产业涉及建筑建材、电子电器、轨道交通、 石油化工、汽车制造等传统工业领域及航天航空、风力发电、过滤除尘、环境工程、海洋工程等新兴领域。
中国交通领域玻纤需求占比 16%，较全球尚有提升空间。据 OC 统计，2020 年全球玻璃纤维市场中建筑领 域（包括住宅、商业建筑、水储运等）的玻纤需求约占 35％；交通运输（轿车、卡车、公共汽车、火车、航海 等）约占 26％，电子电器等消费领域 15%，工业领域（管罐等）13%，风电及能源领域 11%。国内玻纤应用领 域与全球类似，但交通运输领域占比 16%，较全球比例尚有一定提升空间。
1.2 技术升级提高材料性能，长玻纤增强热塑性材料成为主流
从热固到热塑、从短玻纤到长玻纤，汽车领域玻纤应用场景持续开拓。20 世纪 30 年代玻璃纤维问世以来， 如何将玻纤更好的用于增强复合材料成为热点问题。20 世纪中叶，人们首先将玻璃纤维与热固性树脂相复合， 推出 SMC 为代表的的热固性复合材料，可用于汽车的车门、保险杠等制件。1972 年人们第一次将玻璃纤维毡 用做增强材料，研发出 GMT 即玻纤毡增强热塑性材料，多应用于座椅骨架、车顶棚、发动机保护罩等。20 世 纪 90 年代，长玻纤热塑材料 LFT 的推出，将应用领域拓展至汽车前端支架、仪表盘、车底护板等。当前玻纤 增强材料技术大幅提升，应用领域也明显拓宽。从技术发展的步伐判断，玻纤增强材料整体的发展趋势：由玻 纤增强热固性复合材料向玻纤增强热塑性复合材料发展，由短玻纤增强复合材料向长玻纤增强复合材料发展。
从热固到热塑
SMC 材料开启玻纤增强材料工艺化应用大门。SMC 是一种玻纤增强热固性复合材料，被定义为可压塑的、 B 阶的片状热固性复合材料，实质上是一种特殊形态的预浸料。最早的 SMC 配方以不饱和聚酯为基体树脂，后 来升级到可选用性能更好但成本更高的乙烯基酯树脂。其性能优越，玻璃相对密度（比重）小，为 1.6～2.0， 比最轻的金属铝还轻；比强度高，远高于钢材和铸铁。同钢材、铸铁比较，抗拉强度虽与钢材有一定差距，但 已与铸铁相当甚至超过，而压缩强度和弯曲强度已接近于钢材。