中國(guó)尼龍12行業(yè)產(chǎn)能分布及下游應(yīng)用分析

中國(guó)尼龍12行業(yè)產(chǎn)能分布及下游應(yīng)用分析

聚酰胺（PA）又稱(chēng)尼龍（Nylon），是一種分子主鏈上的重復(fù)單元中含有酰胺基團(tuán)的高分子聚合物。尼龍既可以制成各種塑料，又可拉絲成纖維，還可以制成薄膜、涂料和膠黏劑等。由于尼龍具備良好的力學(xué)、耐熱性、耐磨損性等性能，制品可廣泛應(yīng)用于服裝、工業(yè)用絲、汽車(chē)、機(jī)械、電子電氣、交通運(yùn)輸、包裝工業(yè)等諸多領(lǐng)域中。

尼龍歷史悠久，家族不斷壯大。1935年P(guān)A66首次在實(shí)驗(yàn)室中合成，1938年美國(guó)杜邦公司正式宣布世界上第一種合成纖維的誕生，并將其命名為尼龍。在接下來(lái)的幾十年中，尼龍家族逐步發(fā)展壯大，PA6、PA610、PA11等新品種不斷出現(xiàn)。PA6和PA66具備成熟的生產(chǎn)工藝和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，依然是需求量最大的兩類(lèi)尼龍產(chǎn)品。

長(zhǎng)碳鏈尼龍性能優(yōu)良，尼龍12兼具性能及成本優(yōu)勢(shì)。尼龍分子主鏈中2個(gè)酰胺基團(tuán)之間的亞甲基長(zhǎng)度在10以上的尼龍稱(chēng)為長(zhǎng)碳鏈尼龍，主要品種包括尼龍11、尼龍12、尼龍612、尼龍1212、尼龍1012、尼龍1313等。尼龍12是應(yīng)用最為廣泛的長(zhǎng)碳鏈尼龍，它除了具備一般尼龍的大多通用性能之外，吸水率較低，并且具有較高的尺寸穩(wěn)定性、耐高溫、耐腐蝕、韌性好、易于加工等優(yōu)點(diǎn)。與另一長(zhǎng)碳鏈尼龍材料PA11相比，PA12的原材料丁二烯的價(jià)格僅為PA11原料蓖麻油的三分之一，可代替PA11應(yīng)用于大部分場(chǎng)景，在汽車(chē)燃油管、氣制動(dòng)軟管、海底電纜、3D打印等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

尼龍12主流生產(chǎn)工藝為氧化肟化法，技術(shù)壁壘較高。尼龍12通常采用丁二烯為原料,由環(huán)十二碳三烯（CDT）和月桂內(nèi)酰胺開(kāi)環(huán)縮聚制得，工藝包括氧化肟化法、光亞硝化法和斯尼亞法，其中氧化肟化法是主流工藝。氧化肟化法生產(chǎn)尼龍12需經(jīng)三聚、催化加氫、氧化、酮化、肟化、貝克曼重排、開(kāi)環(huán)聚合等7個(gè)步驟,且整個(gè)過(guò)程中要使用苯、發(fā)煙硫酸等有毒、腐蝕性較大的原料,開(kāi)環(huán)聚合溫度需270-300℃,生產(chǎn)步驟操作難度較大。目前以贏創(chuàng)公司為代表的大部分生廠商都使用以丁二烯為原料的主流工藝路線，而日本宇部興產(chǎn)公司取得英國(guó)石油化學(xué)公司的技術(shù)許可后，采用以環(huán)己酮為原料的工藝路線實(shí)現(xiàn)了PA12的工業(yè)化生產(chǎn)

一、尼龍12行業(yè)產(chǎn)能分布

我國(guó)尼龍產(chǎn)能快速增長(zhǎng)，然而高端產(chǎn)品仍需進(jìn)口。從進(jìn)出口數(shù)據(jù)來(lái)看，我國(guó)尼龍行業(yè)一直保持凈進(jìn)口，2019年凈進(jìn)口量為50.8萬(wàn)噸，特別是部分高端產(chǎn)品仍存在較高的進(jìn)口依賴(lài)度，未來(lái)進(jìn)口替代空間大。

《2020-2026年中國(guó)尼龍（PA）行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及供需策略分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示：2018年全球特種尼龍市場(chǎng)規(guī)模為26.4億美元，占整體比例約9.7%。汽車(chē)的輕量化、綠色節(jié)能的需求是特種尼龍市場(chǎng)需求增長(zhǎng)最大的驅(qū)動(dòng)力，預(yù)計(jì)到未來(lái)全球特種尼龍市場(chǎng)還將以5.5%的速度持續(xù)增長(zhǎng)，增速要高于整體尼龍行業(yè)。在整個(gè)特種尼龍市場(chǎng)中，市場(chǎng)規(guī)模最大的產(chǎn)品是尼龍12，它可應(yīng)用于塑料合金、汽車(chē)制造、飛機(jī)制造、3D打印、電子電器、機(jī)械用具、醫(yī)療技術(shù)、油氣工業(yè)等領(lǐng)域，具有很強(qiáng)的不可替代性。2018年全球尼龍12市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到10.7億美元，預(yù)計(jì)將以5.2%的復(fù)合增速逐步增長(zhǎng)至2024年的14.2億美元。

二、尼龍12行業(yè)下游應(yīng)用

（1）汽車(chē)制造業(yè)

尼龍12下游需求結(jié)構(gòu)中，規(guī)模最大的應(yīng)用市場(chǎng)是汽車(chē)制造業(yè)，尼龍12在汽車(chē)制造業(yè)中的應(yīng)用占整體市場(chǎng)收入規(guī)模的36.7%。汽車(chē)輕量化是當(dāng)今汽車(chē)行業(yè)的大趨勢(shì)，既要減輕汽車(chē)重量，又不影響安全性和舒適性，最主流的解決方案就是替換汽車(chē)中的金屬部件。尼龍12可廣泛應(yīng)用于汽車(chē)流體輸送管線，包括燃油管線、離合器管線、真空剎車(chē)增壓器管路、空氣剎車(chē)管路、電池冷卻液管線以及上述管線的接頭，因其安全可靠，是優(yōu)良的汽車(chē)輕量化材料。

相較金屬和橡膠材料，尼龍12具有顯著優(yōu)勢(shì)。與金屬材料相比，尼龍12材料質(zhì)量輕，可減輕整車(chē)質(zhì)量，進(jìn)而減小能耗；柔韌性好，容易布置，可減少接頭，受外部沖擊不易變形；耐振動(dòng)、耐腐蝕性好；接頭密封性好，且安裝方便；擠出成型容易，工藝簡(jiǎn)單。與橡膠材料相比，尼龍12材料制成的管路管壁薄、體積小、質(zhì)量輕，不影響空間布置；彈性好，可在極端溫度條件下保持彈性且耐老化性能十分優(yōu)異；不需硫化，不需加編織層，加工工藝簡(jiǎn)單。

汽車(chē)輕量化及新能源車(chē)普及拉動(dòng)尼龍12需求。歐洲約7成的汽車(chē)軟管（剎車(chē)管、輸油管、離合器軟管等）使用尼龍12材料，美國(guó)也有5成的汽車(chē)軟管應(yīng)用尼龍12材料。隨著新能源汽車(chē)的發(fā)展，電動(dòng)和混動(dòng)車(chē)型的燃油系統(tǒng)和電池系統(tǒng)均需要尼龍12。隨著疫情影響的逐步退卻，我國(guó)汽車(chē)及新能源車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量有望重歸增長(zhǎng)，將繼續(xù)帶動(dòng)尼龍12的需求進(jìn)一步擴(kuò)張。

尼龍12材料在3D打印中表現(xiàn)出色。相比其他材料，PA12粉末具有高流動(dòng)性、低靜電、低吸水性、熔點(diǎn)適中及制品的高尺寸精度等優(yōu)異的特性，耐疲勞性和韌性也可滿(mǎn)足需要較高機(jī)械性能的工件，因此尼龍12逐步成為工程塑料3D打印的理想材料。

（2）3D打印

3D打印全球市場(chǎng)高速增長(zhǎng)，中國(guó)產(chǎn)業(yè)化步伐明顯加快。增材制造（3D打?。┯捎谀芸焖僦圃斐龈鞣N形態(tài)的結(jié)構(gòu)組織，對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生深刻影響，成為了制造業(yè)最具代表性和最受關(guān)注的顛覆性技術(shù)之一，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù)。

材料是3D打印技術(shù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。材料的性能決定了3D打印能否有更廣泛的應(yīng)用，也是當(dāng)前制約3D打印發(fā)展的瓶頸。全球3D打印材料的市場(chǎng)規(guī)模在2018年已經(jīng)突破10億美元，預(yù)計(jì)有望在2024年突破45億美元。我國(guó)3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模保持高速增長(zhǎng)，由2012年的2.6億元增長(zhǎng)至2017年的29.9億元，預(yù)計(jì)2024年中國(guó)3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模有望超過(guò)160億元。

（3）油氣輸送

油氣輸送對(duì)材料的要求極高。PA12材料多年來(lái)已應(yīng)用于陸上和海上的柔性立管、燃?xì)夤?、?nèi)襯、鋼管涂層，可以防止海水沖刷侵蝕和油料流體的腐蝕，用于制造輸送海底油氣產(chǎn)品和入并流體的柔性立管、高達(dá)20bar壓力下的天然氣分送系統(tǒng)等，相比其他材料具有優(yōu)異的使用壽命和較好的防腐蝕性能，是油氣輸送行業(yè)大力發(fā)展的高性能材料。作為燃?xì)廨斔凸艿?，PA12的應(yīng)用已有超過(guò)十年的歷史。與傳統(tǒng)次高壓或高壓燃?xì)廨斔蜁r(shí)使用的金屬管通相比，PA12燃?xì)夤艿滥軌蜓娱L(zhǎng)管道的使用壽命，并大幅降低管道鋪設(shè)成本和后期維護(hù)成本。我國(guó)在“十三五”規(guī)劃中提出，“十三五”期間，將建成原油管道約5000公里、成品油管道1.2萬(wàn)公里并新建天然氣主干及配套管道4萬(wàn)公里，為PA12的發(fā)展提供新動(dòng)力。

（4）海底電纜及漂浮電纜包覆材料、電纜防蟻?zhàn)o(hù)套、光纖護(hù)套

PA12可用于海底電纜及漂浮電纜包覆材料、電纜防蟻?zhàn)o(hù)套、光纖護(hù)套。尼龍12的脆化溫度低，耐候性?xún)?yōu)，尤適用于全氣候（-50～70℃）使用要求的野外特種用途通信電纜的制造。用作海底電纜及漂浮電纜包覆材料，就必須考慮在海洋使用中特殊環(huán)境和特殊工作條件，因此，要求電線外徑小、耐磨、要承受一定的水壓、足夠的抗拉強(qiáng)度，以及在海水中具有足夠的絕緣電阻。而尼龍12就是很好的電氣絕緣體，不會(huì)因潮濕影響絕緣性能，即使長(zhǎng)期放入水中（或在海水中）其絕緣電阻仍很高，至少高于其它尼龍材料一個(gè)數(shù)量級(jí)，應(yīng)用PA12材料的包覆線防蝕效果好，在海底浸漬三年無(wú)變化。電纜防蟻?zhàn)o(hù)套此前采用PE、PVC添加殺蟲(chóng)劑或黃銅帶包繞方法制造，存在成本高、維護(hù)不便、環(huán)境污染、生態(tài)破壞、有效期不穩(wěn)定等不足，應(yīng)用尼龍12護(hù)套是目前更為可靠和環(huán)保的方法。此外，應(yīng)用PA12材料制作的光纖護(hù)套信號(hào)損失是合成材料中最低的，因此廣泛用于光纖通訊電纜護(hù)套。

（5）電氣元件

近年要求電氣零件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音低，用尼龍12制成的元件可消音，廣泛用于錄音機(jī)和鐘表齒輪及電氣配線和小型精密機(jī)械件等。尼龍12的電阻率隨溫度變化大,而持性變化小,可用于制造電熱毯、電器地毯的感溫元件。

（6）高級(jí)涂料、粘合劑

用尼龍12涂覆金屬，涂膜耐摩耗性最好，因此常用于生產(chǎn)成高級(jí)涂料和粘合劑。PA12可應(yīng)用在新型洗碗機(jī)的碗架中，保證金屬碗架在高溫清潔劑環(huán)境下不受磨損，使用壽命更長(zhǎng)；還可應(yīng)用在戶(hù)外家具上，如公園的長(zhǎng)椅，在涂覆PA12后可以有效地預(yù)防金屬腐蝕。

（7）薄膜片材

PA12膜透明、無(wú)毒，水蒸氣和氣體（O2、N2、CO2）透過(guò)率低，在沸水中存放一年性能不變，與聚乙烯吹塑擠出復(fù)合膜可用于生產(chǎn)薄膜片材，用它保護(hù)和包裝食品，具