玻璃钢一平方多少钱（玻璃纤维行业深度报告）

（报告出品方/作者：中信建投证券，杨光、李长鸿）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

（报告出品方/作者：中信建投证券，杨光、李长鸿）

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。

玻纤增强热固性复合材料除具有良好的机械力学性能、物理化学性能外，还具有良好的加工性能和成型性 能。通常采用的制造工艺有手糊、树脂传递闭合模压工艺（RTM）、片状模压成型工艺（SMC）。其中手糊和 RTM 成型周期长，不适合进行大批量的生产。而 SMC 工艺有较高的生产效率，制品尺寸精确，表面光洁，多数结构 复杂的制品可一次成型，无需有损制品性能的二次加工，制品外观及尺寸的重复性好，容易实现机械化和自动 化生产，适合于制造批量大的结构件、连接件。自 20 世纪 60 年代德国拜耳公司实现了片状模塑料(SMC)工业 化生产后，70 年代 SMC 得到迅速发展，压制成型了各种车辆零件和壳体。由于产品质量好、机械化程度高， 推动了复合材料在车辆制造中的发展和应用。在 1990s 末期，美国的燃料价格空前高涨，汽车减重的压力空前 巨大，SMC 材料由于能良好的替代汽车上的部分金属，发展达到顶峰。

SMC 发展受限于材料性能，玻纤增强热塑性材料有望接下玻纤增强材料发展接力棒。如果说 SMC 材料叩 开了玻纤复合材料的大门，那么玻纤增强热塑性材料则给行业的发展带来了新的希望。当 SMC 材料开始大规模 应用时，由于自身材料性能的限制，在面对很多更高要求的挑战时就会显得力不从心，例如 SMC 进入了很多汽 车器件，突然间要承受一些汽车制造商采用的范围更宽的电泳和涂装温度，因而在很多工厂中出现了起泡和油 漆空鼓的问题，同时，废气治理及固废回收处理技术不成熟，也是影响热固性复合材料生产和应用的主要问题。 玻纤增强热塑性材料（GMT 为例）自 1972 年研发成功以来，由于其自身的种种优点，不仅成功对 SMC 材料 的原有领域实现了升级，更是填补了 SMC 材料的空白领域，被誉为最受宠的“21 世纪绿色复合材料”。

2013-2021 年，中国热塑产量复合增速 9.05%，高于热固 7.45 个百分点。热塑性复合材料投资门槛较高， 但产品生产过程自动化程度高、较易实现清洁生产及产品回收再利用，并且凭借其优良的性能对热固实现一定 替代。2013-2021 年，热塑产量从 137 万吨提升至 274 万吨，CAGR 达 9.05%；同期热固产量从 273 万吨提升至 310 万吨，CAGR 仅 1.60%，低于热塑 7.45 pct。热塑产量长期增长趋势明显，主要受益于汽车、家电等领域复 合材料的快速渗透；热固 2020 年增速激增，超过 30%，主要受益于陆上风电抢装需求。

欧洲市场热塑产量增速也明显超过热固，目前仍以 SFT 为主。据 AVK 公司编制的《2021 复合材料市场报 告》，欧洲热固产量从 2011 年的 94.4 万吨小幅提升至 2021 年的 94.8 万吨，CAGR 仅 0.04%。同期 SFT、LFT、 GMT、CFRTP 等热塑产品 CAGR 达 3.26%。2021 年，热塑类产品产量同比增长 25.57%至 166 万吨，占比提升 3.12pct 至 56.04%。2021 年欧洲碳纤维增强塑料产量 5.2 万吨，过去 10 年 CAGR 为 10.59%，处于较快发展的阶 段。

玻纤增强热塑性材料更能适应当前环境，市场拓展不断有新突破。随着中国经济绿色化转型和绿色经济发 展，热塑性复合材料已经在汽车及轨道交通轻量化、智能物流、绿色建筑、体育休闲及现代农牧业养殖等领域 展现出了巨大市场潜力。例如，福建海源成功研发出建筑模板制品，进入建筑模板市场；杭州华聚的连续挤拉 成型的热塑性蜂窝夹芯板材已经成功应用于国内外各类箱式货车、物流车和房车领域；河北立格与中铁联运物 流股份有限公司签订战略合作协议，成功进军物流运输行业。

从短玻纤到长玻纤

玻纤长短对复合材料性能影响较大，长玻纤性能优于短玻纤。玻璃纤维增强热塑性复合材料根据玻璃纤维 增强方式的不同，分为短玻纤(SFT)、长玻纤(LFT)和玻璃纤维毡(GMT)增强三种类型。短玻纤长度一般在 6mm 以下，长玻纤一般在 10-15mm。据研究显示，玻纤的长度越长，玻纤复合材料制品的性能就越好。SFT 是玻纤 增强热塑性复合材料的主要品种，具有成型工艺简单、周期短等优势，但是其性能在很多地方仍不能满足汽车 零部件的需求。相比之下，LFT 增强热塑性复合材料的性能比 SFT 高很多，在相同玻纤质量分数的情况下，长 玻纤增强材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均高于短玻纤增强材料。因此，LFT 产品在汽车领域的应用将 会比 SFT 更加广泛。

长玻纤相较于短玻纤、玻纤毡具备超额增速。据 RePort Link 的市场研究预计，2017 年至 2021 年之间全球 长玻纤增强材料的复合增长率为 8.5%，短增强玻纤热塑性塑料的复合增长率仅为 4.5%；同期欧洲市场 LFT 实 际产量复合增速 3.68%，SFT 产量复合增速仅 0.61%。从玻纤加工形态来看，由一步法直接生产的 LFT 生产成 本理论上要比 GMT 材料成本低 20%~50%，抗冲击性能和生产效率等综合性能反而有所提升，因此近年来欧洲市场 LFT 的市场份额更具优势且逐年提升。全球汽车行业的 LFT 消耗量约占 LFT 总消耗量的 80％，而当前汽 车等交通工具轻量化已经成为交通行业的增长热点，需求空间将进一步扩大。

二、汽车轻量化大时代来临，或成为拉动玻纤需求的最快马车

政策推进“以塑代钢”，汽车及交通领域受影响显著。我国自“十一五”以来，就明确将“以塑代钢”作为 节约能源和资源的重要举措，并将“复合材料、高分子材料、工程塑料及其低成本化、新型塑料合金生产”作 为调整产业结构、发展高新技术的重点。我国改性塑料产量从 2010 年的 705 万吨增长至 2021 年的 2650 万吨， CAGR 达 12.8%，改性化率从 16.2%逐步提升至 24.0%。据前瞻产业研究院统计，2020 年汽车领域改性塑料需 求大约占比 19%，仅次于家电领域。考虑到汽车改性塑料对于强度有更高要求，因此对玻纤增强材料的需求拉 动更为明显。

微观数据层面，汽车改性塑料销量占比呈提升趋势。以国内最大的改性塑料龙头企业金发科技为例，2021 年车用材料销量同比增长 26.82%至 61.75 万吨，在改性塑料销量中占比提升 3.9 pct 至 35.4%，这主要受益于国 内新能源汽车销量的翻倍式增长。

横向比较：我国塑钢比处于较低阶段，人均玻纤消费量尚有较大提升空间。相较于国外市场改性塑料行业 的成熟发展，我国塑钢比水平较低。2012 年，美国塑料和钢铁应用（体积）比例为 70:30，德国为 63:37，世界 平均水平也达到 50:50，同期国内塑钢比仅 30:70。从细分的玻纤增强塑料市场来看，虽然我国是世界玻纤产量 第一大国，但 2018 年玻纤人均消费量仅为 2.4 千克/人，不到美国人均消费量的 45%，未来国内玻纤增强材料渗 透率存在长期提升空间。

纵向比较：当前我国塑钢比还有持续提升的动力。通过跟踪钢材、塑料产量，并假设钢铁密度 7.85g/cm³、 塑料密度 0.9g/cm³，折算出 2021 年塑钢比约为 42:58。塑钢比较 10 年前提升明显，目前仍低于世界平均水平， 未来仍有提升动力。

2021 年国内玻纤增强复合材料制品产量维持较高增长，结构上实现从风电到汽车轻量化的交棒。2021 年全 国玻璃纤维增强复合材料制品总产量为 584 万吨，同比增长 14.51%，延续了 2020 年的亮眼增速。2020 年主要 受益于风电市场的强劲增长，而 2021 年则受益于新能源汽车产量的增长，以及电子电气领域玻纤增强材料的支 撑。随着下游需求完成“交棒”，2022 年及以后汽车领域有望成为拉动玻纤需求最快的马车。

2.1 汽车：轻量化趋势持续创造需求，新能源车大爆发贡献新动能

传统汽车：轻量化持续渗透

汽车减重为长期趋势，轻量化势在必行。汽车工业发展的过程中，轻量化一直为多方关注的重要领域，就 其原因在于以下几点：①汽车轻量化是节油和降低排放的重要方法和途径。实验表明：油耗与车体质量成线性 关系，每百公里油耗 y（单位 L）和汽车自身质量 x（单位 kg）的关系为：y=0.003x+3.3434，即对一般汽车而 言，质量减少 10%，可节油 6%~8%，可以相应减少二氧化碳排放；②从驾驶方面来讲，汽车自重减轻后，加速 性提高，稳定性、噪音、振动方面也均有改善；③从安全性考虑，汽车质量减轻后，碰撞时惯性小，制动距离 减小，车辆对人的冲击小得多，所以更加安全。因此，在双碳政策背景下，叠加环保、交通安全要求趋严，汽 车轻量化是长期趋势。

中国制造 2025 规划明确轻量化路线，材料为轻量化筑牢根基。汽车轻量化的途径一般主要表现在三个方面： ①结构轻量化：最容易实施也是成本最低的一种设计手段；②轻量化材料：最基础也是最有效的手段；③先进 工艺：先进轻量化材料应用的保障。中国制造 2025 规划了重点领域技术路线图，从上述 3 种途径对汽车轻量化 做了重要规划和思路建设，其中轻量化材料方面多次强调使用纤维复合材料作为发展方向。随着该技术路线图 的不断推进，纤维增强材料已经承担起轻量化的重任，成为轻量化材料中的“主力军”。

玻纤增强材料质轻价廉，为当前汽车轻量化材料首选。玻纤增强的复合材料已成为汽车工业的主要原材料 之一，其优势在于拥有优良的材料特性、良好的经济性、大量供应的可能性、较好的可回收性。玻璃纤维增强 型热塑性复合材料具有低密度、设计自由度高、耐腐蚀、抗冲击以及吸收震动等优点，可以替代钢、铝用于结 构件，轻量化效果显著。现在最常用的长玻纤增强型材料已经可以完全取代金属材料用于前端模块上，达到轻 量化目的，减重达 30~50%。目前，大众和马自达等合资企业已有较普遍的应用，改用长玻纤增强型材料后，无 论是重量还是成本都有明显下降，可谓“质轻价廉”。

玻纤增强材料应用场景广泛，由内而外对全车实现覆盖。随着玻纤增强材料工艺技术的不断发展，玻纤增 强材料在汽车轻量化中的应用场景也越来越广泛。回顾玻纤增强材料的发展过程我们可以看出，前期玻纤热固 性增强材料，例如片状模塑料（SMC），树脂转移模塑（RTM）技术，一般用于车门、引擎盖、翼子板等 A 级 表面制件，而现阶段广泛应用的玻纤热塑性增强材料进一步扩大了应用范围，包括仪表盘支架、前端支架、保 险杠、车底护板以及发动机周边部件，实现了对全车大部分零件和次结构件的覆盖。

玻纤增强材料能较完美的配饰各个部件，轻量化效果显著。玻纤增强材料不仅在汽车轻量化中的应用场景 实现了多元化，更是在多种类的同时保证了每一个组件都能发挥玻纤增强材料的优势。在福特和捷豹的车门板 中应用了 Cslstran+PP-GF20-05 热塑性长纤维增强材料，在高度集成的基础上实现了高强度、高颜值以及高冲击 吸能效果；在福特的前端板块中使用了长玻纤（LFT）增强聚丙烯（PP），实现了单车减重 1.4kg，降低成本 3 美元，并满足了传统车辆上部件变形