一、UHMWPE纤维综述
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维，是继芳纶和碳纤维之后的第三代高性能纤维，具有无法比拟的力学性能。UHMWPE纤维是以分子量超过100万的聚乙烯为原料，采用冻胶纺丝-超拉伸技术制备而成的，是目前已工业化纤维中比强度最高、密度最小的特种纤维。
UHMWPE纤维具有超高强度、重量轻、耐冲击性能好、电绝缘性好、导热性能佳、耐化学腐蚀、抗紫外线性能佳等优势，并且由于质轻高强及比能量吸收高的特点，UHMWPE纤维已逐步取代芳纶，成为个体防弹防护领域的首选纤维。但是在高温或应力条件下，抗蠕变性差且耐热性差，较差的抗蠕变性和低的热变形温度极大地限制了UHMWPE的应用。
各种超高分子质量高强高模聚乙烯纤维性能对比
资料来源：公开资料整理
从生产工艺来看，根据采用溶剂的不同，目前UHMWPE纤维有两种生产工艺路线，干法纺丝工艺生产的UHMWPE纤维中溶剂含量少，强力高，抗蠕变性能好，多用于高端产品。
国内主要以湿法为主（产业化的企业中仅仪征化纤采用干法），国内制造商主要在东华大学的技术上进行微调以匹配下游订单需求；国外是湿法和干法均有，其中DSM采用干法，能够合成较高性能的UHMWPE纤维，在中国的业务主要有其全资子公司山东爱地进行。
UHMWPE纤维合成工艺对比
资料来源：公开资料整理
二、UHMWPE纤维行业政策梳理
国外在UHMWPE纤维合成方面起步较早，最早是英国利兹大学研制出UHMWP纤维，DSM成功制备并申请专利，之后我国在1985年开始研究UHMWP纤维的制备。美国和荷兰具有知识产权，UHMWPE纤维生产技术曾经被欧美所垄断。我国在进入21世纪后加大高技术纤维产业化进程，特别是2007年起，国家发展改革委设立高技术纤维专项扶持计划，极大推动UHMWPE纤维行业的发展。我国经过多年发展，多家企业如同益中、湖南中泰、宁波大成等公司实现技术突破并完成批量化生产，实现了在军工领域的进口替代，降低西方国家对我们的垄断限制。
2020-2021年中国UHMWPE行业相关政策梳理
资料来源：政府公开报告，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国超高分子量聚乙烯纤维行业市场深度分析及投资战略咨询报告》
三、UHMWPE纤维行业产业链
从UHMWPE纤维产业链来看，上游原料供应较大程度影响纤维及产品性能，上游技术难度高于中下游。产业链拆分来看，上游主要是化工厂通过合成聚合催化，将气态乙烯合成UHMWPE。中游主要是制造厂商，通过向上游购买UHMWPE原材料，进行合成和加工成纤维、隔膜、板材和管材，其中纤维下游的应用场景较为广泛。下游主要包括军用和民用，军用包括国防领域和航空航天等，民用包括海洋领域和纺织领域等。
UHMWPE产业链
资料来源：公开资料整理
从下游应用领域占比来看，2021年军用:民用在3：7，2022年受国际形势影响军用:民用在4：6。在军用领域中，EUHMWPE纤维逐渐替代芳纶成为防弹材料的首选。UHMWPE纤维在美国军用防护领域中的渗透率达到70%，替代芳纶成为防弹材料主要是其性能优异和价格便宜带来的性价比高。
欧美及中国UHMWPE纤维行业下游应用占比情况
资料来源：公开资料整理
四、UHMWPE纤维行业现状分析
从全球及中国UHMWPE纤维供给情况来看，中国产能占全球总产能超60%。根据同益中招股说明书数据，产能利用率方面，2020年我国UHMWPE产量为2.1万吨，产能利用率仅为50%。
2015-2020年全球及中国UHMWPE纤维产能及占比情况
资料来源：同益中招股说明书，华经产业研究院整理
从需求量方面来看，全球UHMWPE纤维供不应求。据统计，2020年全球UHMWPE纤维理论需求量为9.8万吨，国内理论需求量为4.91万吨。
2015-2020年全球及中国UHMWPE纤维理论需求量情况
资料来源：同益中招股说明书，华经产业研究院整理
细分市场，UHMWPE纤维在民用领域的市场尤为广阔，其中在海洋产业中UHMWPE纤维在制成缆绳的时候具有更高的强力利用率，具有更好的干耐磨性和湿耐磨性，能够满足深海作业的要求。据统计，2021年中国海洋产业领域UHMWPE纤维需求量约为1.42万吨。UHMWPE纤维有望乘海上风电之风迎来需求端的快速增长。
2015-2025年中国海洋产业领域UHMWPE纤维需求量及增速
资料来源：同益中招股说明书，华经产业研究院整理
从市场价格走势来看，市场均价呈现下降趋势。以同益中UHMWPE粉采购价格为例，根据同益中公司招股说明书价格披露，同益中UHMWPE粉采购价格从2017年的15870元/吨下降至2021年的13140元/吨。
2017-2021年同益中和千禧龙纤UHMWPE粉采购价格
资料来源：同益中/千禧龙纤招股说明书，华经产业研究院整理
五、UHMWPE纤维行业竞争格局
从全球UHMWPE纤维行业竞争格局来看，国外仅荷兰帝斯曼、美国霍尼韦尔、日本东洋纺三家企业具有规模化生产超高分子量聚乙烯纤维的能力，对应2020年的产能分别为1.74万吨/年、0.30万吨/年和0.32万吨/年，合计产能为2.36万吨/年。国内UHMWPE纤维主要生产企业近20家，并逐步实现批量化生产，其中2020年江苏九九久/山东爱地/中国石化仪征化纤/浙江千禧龙纤/镪尼玛/同益中的产能分别为13000（2021年）/5000/3300/3511（2021年）/2500/3320（2021年）吨/年，国内产能在3000吨以上的企业达到5家（2020年仅为3家），行业集中度持续提升。
2020年全球UHMWPE纤维产能主要生产企业分布情况
注：九九久、千禧龙纤、同益中为2021年产能。
资料来源：同益中/千禧龙纤招股说明书，华经产业研究院整理
从国内市场竞争格局来看，按照2020年UHMWPE纤维产量可分为三个梯队，第一梯队：江苏九九久、中国石化仪征化纤、同益中；第二梯队：江苏镪尼玛、山东爱地；第三梯队：宁波大成、千禧龙纤、湖南中泰特装。
同益中拥有超高分子量聚乙烯纤维行业全产业链布局，主要产品包括超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料，其中复合材料分为无纬布和防弹制品两大类。从公司经营情况来看，据招股说明书数据，2021年同益中营业总收入达到3.31亿元，其中UHMWPE纤维业务营收占比超过67%，达到2.24亿元。
2017-2021年同益中营业总收入及UHMWPE纤维业务收入情况
资料来源：同益中招股说明书，华经产业研究院整理
六、UHMWPE纤维行业未来发展趋势
全球EUHMWPE纤维供不应求，中国产能占全球总产能超60%，呈现贸易顺差。2020年全球产能为6.56万吨，理论需求量约为9.8万吨，处于供不应求状态，存在33%的需求缺口。我国产能占全球的60%以上，但存在产能利用率不足，2020年中国产能为4.2万吨，产量为2.1万吨，产能利用率仅为50%，部分厂商处于产能爬坡阶段，生产效率存在提升空间。理论需求量为4.91万吨，同样处于供不应求状态，存在57%的需求缺口。
此外，我国EUHMWPE纤维目前处于净出口状态，根据中国化学纤维工业协会的统计数据，2019年我国超高分子量聚乙烯纤维行业的出口量为3354.9吨，进口量为402.1吨；2020年1-7月我国超高分子量聚乙烯纤维行业的出口量为1866.8吨，进口量为308.3吨。预计随着我国产能利用率和生产效率提升，有望进一步加快全球布局，推动实现国产替代。
华经产业研究院对中国超高分子量聚乙烯纤维行业的发展现状、产业链发展格局及市场供需形势进行了具体分析，并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。还重点分析了重点企业的经营现状及发展格局，并对未来几年行业的发展趋向进行了专业的预判。为企业、科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局，把握行业未来发展方向提供了专业的指导和建议。更多详细内容，请关注华经产业研究院研究出版的《2022-2027年中国超高分子量聚乙烯纤维行业发展前景及投资战略咨询报告》。
