[摘要]一、玻璃纖維為主流增強材料，技術(shù)拉動產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級
1.1 玻纖作為主流增強材料，下游應(yīng)用可涵蓋交通領(lǐng)域
玻璃纖維是以葉蠟石、石英砂、石灰石等礦物為原料，配合純堿、硼酸等化工原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò) 紗、織布等工藝制造成的纖維增強材料
一、玻璃纖維為主流增強材料，技術(shù)拉動產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級
1.1 玻纖作為主流增強材料，下游應(yīng)用可涵蓋交通領(lǐng)域
玻璃纖維是以葉蠟石、石英砂、石灰石等礦物為原料，配合純堿、硼酸等化工原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò) 紗、織布等工藝制造成的纖維增強材料；傳統(tǒng)的金屬材料及非金屬材料相比，玻纖具有耐高溫、抗腐蝕、強度 高、比重輕、延伸小及電絕緣性能好等特性。玻璃纖維復(fù)合材料是以玻璃纖維及其制品（玻纖紗、布、氈等） 為增強材料，以合成樹脂為基體材料，經(jīng)復(fù)合工藝制作而成的功能型材料；玻纖復(fù)材不僅繼承了玻纖自身的優(yōu) 點，還具備節(jié)約能源、設(shè)計自由度大、以及適應(yīng)性廣等特點。目前玻纖類占到增強纖維復(fù)材整體約 90%，廣泛 用于建筑、工業(yè)管罐、汽車與交通運輸、電子電氣、風電等領(lǐng)域。
中國交通領(lǐng)域玻纖需求占比 16%，較全球尚有提升空間。據(jù) OC 統(tǒng)計，2020 年全球玻璃纖維市場中建筑領(lǐng) 域（包括住宅、商業(yè)建筑、水儲運等）的玻纖需求約占 35％；交通運輸（轎車、卡車、公共汽車、火車、航海 等）約占 26％，電子電器等消費領(lǐng)域 15%，工業(yè)領(lǐng)域（管罐等）13%，風電及能源領(lǐng)域 11%。國內(nèi)玻纖應(yīng)用領(lǐng) 域與全球類似，但交通運輸領(lǐng)域占比 16%，較全球比例尚有一定提升空間。
1.2 技術(shù)升級提高材料性能，長玻纖增強熱塑性材料成為主流
從熱固到熱塑、從短玻纖到長玻纖，汽車領(lǐng)域玻纖應(yīng)用場景持續(xù)開拓。20 世紀 30 年代玻璃纖維問世以來， 如何將玻纖更好的用于增強復(fù)合材料成為熱點問題。20 世紀中葉，人們首先將玻璃纖維與熱固性樹脂相復(fù)合， 推出 SMC 為代表的的熱固性復(fù)合材料，可用于汽車的車門、保險杠等制件。1972 年人們第一次將玻璃纖維氈 用做增強材料，研發(fā)出 GMT 即玻纖氈增強熱塑性材料，多應(yīng)用于座椅骨架、車頂棚、發(fā)動機保護罩等。20 世 紀 90 年代，長玻纖熱塑材料 LFT 的推出，將應(yīng)用領(lǐng)域拓展至汽車前端支架、儀表盤、車底護板等。當前玻纖 增強材料技術(shù)大幅提升，應(yīng)用領(lǐng)域也明顯拓寬。從技術(shù)發(fā)展的步伐判斷，玻纖增強材料整體的發(fā)展趨勢：由玻 纖增強熱固性復(fù)合材料向玻纖增強熱塑性復(fù)合材料發(fā)展，由短玻纖增強復(fù)合材料向長玻纖增強復(fù)合材料發(fā)展。
從熱固到熱塑
SMC 材料開啟玻纖增強材料工藝化應(yīng)用大門。SMC 是一種玻纖增強熱固性復(fù)合材料，被定義為可壓塑的、 B 階的片狀熱固性復(fù)合材料，實質(zhì)上是一種特殊形態(tài)的預(yù)浸料。最早的 SMC 配方以不飽和聚酯為基體樹脂，后 來升級到可選用性能更好但成本更高的乙烯基酯樹脂。其性能優(yōu)越，玻璃相對密度（比重）小，為 1.6～2.0， 比最輕的金屬鋁還輕；比強度高，遠高于鋼材和鑄鐵。同鋼材、鑄鐵比較，抗拉強度雖與鋼材有一定差距，但 已與鑄鐵相當甚至超過，而壓縮強度和彎曲強度已接近于鋼材。
1.1 玻纖作為主流增強材料，下游應(yīng)用可涵蓋交通領(lǐng)域
玻璃纖維是以葉蠟石、石英砂、石灰石等礦物為原料，配合純堿、硼酸等化工原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò) 紗、織布等工藝制造成的纖維增強材料；傳統(tǒng)的金屬材料及非金屬材料相比，玻纖具有耐高溫、抗腐蝕、強度 高、比重輕、延伸小及電絕緣性能好等特性。玻璃纖維復(fù)合材料是以玻璃纖維及其制品（玻纖紗、布、氈等） 為增強材料，以合成樹脂為基體材料，經(jīng)復(fù)合工藝制作而成的功能型材料；玻纖復(fù)材不僅繼承了玻纖自身的優(yōu) 點，還具備節(jié)約能源、設(shè)計自由度大、以及適應(yīng)性廣等特點。目前玻纖類占到增強纖維復(fù)材整體約 90%，廣泛 用于建筑、工業(yè)管罐、汽車與交通運輸、電子電氣、風電等領(lǐng)域。
玻纖多樣性決定玻纖增強材料多元化發(fā)展。目前，國際上玻纖應(yīng)用品種已達 5,000 多種，60,000 多個規(guī)格 用途，品種與規(guī)格以每年平均增長 1,000-1,500 種的速度迅猛發(fā)展，品類繁多的玻璃纖維也決定了玻璃纖維增強 材料的多元化。玻璃纖維增強材料按增強材料的類型可以分為玻纖紗增強復(fù)合材料以及玻纖氈增強復(fù)合材料； 按照基體樹脂的不同，可分為玻纖增強熱固性復(fù)合材料以及玻纖增強熱塑性復(fù)合材料，其中玻纖增強熱固性復(fù) 合材料主要以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體，熱塑性以聚丙烯 樹脂（PP）、聚酰胺（PA）為主。多元化的玻纖增強材料性能各異，為適應(yīng)不同領(lǐng)域的需求奠定了基礎(chǔ)。
中國交通領(lǐng)域玻纖需求占比 16%，較全球尚有提升空間。據(jù) OC 統(tǒng)計，2020 年全球玻璃纖維市場中建筑領(lǐng) 域（包括住宅、商業(yè)建筑、水儲運等）的玻纖需求約占 35％；交通運輸（轎車、卡車、公共汽車、火車、航海 等）約占 26％，電子電器等消費領(lǐng)域 15%，工業(yè)領(lǐng)域（管罐等）13%，風電及能源領(lǐng)域 11%。國內(nèi)玻纖應(yīng)用領(lǐng) 域與全球類似，但交通運輸領(lǐng)域占比 16%，較全球比例尚有一定提升空間。
1.2 技術(shù)升級提高材料性能，長玻纖增強熱塑性材料成為主流
從熱固到熱塑、從短玻纖到長玻纖，汽車領(lǐng)域玻纖應(yīng)用場景持續(xù)開拓。20 世紀 30 年代玻璃纖維問世以來， 如何將玻纖更好的用于增強復(fù)合材料成為熱點問題。20 世紀中葉，人們首先將玻璃纖維與熱固性樹脂相復(fù)合， 推出 SMC 為代表的的熱固性復(fù)合材料，可用于汽車的車門、保險杠等制件。1972 年人們第一次將玻璃纖維氈 用做增強材料，研發(fā)出 GMT 即玻纖氈增強熱塑性材料，多應(yīng)用于座椅骨架、車頂棚、發(fā)動機保護罩等。20 世 紀 90 年代，長玻纖熱塑材料 LFT 的推出，將應(yīng)用領(lǐng)域拓展至汽車前端支架、儀表盤、車底護板等。當前玻纖 增強材料技術(shù)大幅提升，應(yīng)用領(lǐng)域也明顯拓寬。從技術(shù)發(fā)展的步伐判斷，玻纖增強材料整體的發(fā)展趨勢：由玻 纖增強熱固性復(fù)合材料向玻纖增強熱塑性復(fù)合材料發(fā)展，由短玻纖增強復(fù)合材料向長玻纖增強復(fù)合材料發(fā)展。
從熱固到熱塑
SMC 材料開啟玻纖增強材料工藝化應(yīng)用大門。SMC 是一種玻纖增強熱固性復(fù)合材料，被定義為可壓塑的、 B 階的片狀熱固性復(fù)合材料，實質(zhì)上是一種特殊形態(tài)的預(yù)浸料。最早的 SMC 配方以不飽和聚酯為基體樹脂，后 來升級到可選用性能更好但成本更高的乙烯基酯樹脂。其性能優(yōu)越，玻璃相對密度（比重）小，為 1.6～2.0， 比最輕的金屬鋁還輕；比強度高，遠高于鋼材和鑄鐵。同鋼材、鑄鐵比較，抗拉強度雖與鋼材有一定差距，但 已與鑄鐵相當甚至超過，而壓縮強度和彎曲強度已接近于鋼材。