【核心觀點】

1.與全球42%的改性塑料用于汽車行業相比，在我國僅為10%左右，預計未來幾年汽車行業將成為工程塑料消費量增速最快的領域。

2.相對于高強鋼、鋁鎂合金來講，改性塑料無論在成本還是工藝上均具有較大的優勢。

3.到2020年我國汽車年產量將達到2840.60萬輛，按照300kg/臺汽車改性塑料保守使用量，未來5年內汽車改性塑料行業年復合增長率達到25.89%。

4.隨著新能源汽車行業的爆發式增長，由于目前電池技術導致的里程限制問題，輕量化將是解決續航能力的關鍵因素之一，因此未來汽車制造企業會更加注重汽車輕量化的發展。 

前言：

新能源、汽車電子集成和汽車材料輕量化是未來汽車行業發展的三大趨勢。汽車設計呈現了輕量化、模塊化和電子化，設計效率提升，周期縮短，節能和環保的特色更加鮮明。而高性能環保復合材料是汽車材料輕量化的重要選項之一，輕量化材料大規模應用成為全球汽車發展的方向，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%，而在駕駛方面，汽車輕量化后其加速性能也將得到提高，而在碰撞時由于慣性小，制動距離也將減少。此外，車輛每減輕100公斤，二氧化碳排放可 減少約5克/公里。這些數據顯示輕量化設計具備這樣三個優點：節油、減排、提升駕駛樂趣。隨著智能無人駕駛汽車正從實驗室走向實用化發展趨勢，未來塑料復合材料在汽車中的應用將更為廣泛，高性能、環保、可回收、再生資源利用等特性將成為汽車用復合材料主要發展方向。 

一、汽車輕量化行業簡介

進入“十二·五”以后，我國汽車年產銷總量已超2000萬輛，超越美國成為全球汽車銷量第一的大國。連續六年蟬聯世界第一汽車產銷國。而社會保有量也增至近 1.72億輛。因此汽車輕量化從環保還是商業成本等因素來講，將成為未來的發展趨勢。根據中國汽車業協會統計2016年上半年，汽車產銷量分別為 1289.2萬輛和1283萬輛，同比分別增長6.5%和8.1%，業內普遍預期下半年汽車產銷量還將保持6%至8%的增長速度，受益于未來汽車行業尤其新能源汽車行業的發展，汽車改性塑料行業也將收益其中。

新能源、汽車電子集成和汽車材料輕量化是未來汽車行業發展的三大趨勢。汽車設計呈現了輕量化、模塊化和電子化，設計效率提升，周期縮短，節能和環保的特色更加鮮明。輕量化材料大規模應用成為全球汽車發展的方向，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%—8%，而在駕駛方面，汽車輕量化后其加速性能也將得到提高，而在碰撞時由于慣性小，制動距離也將減少。此外，車輛每減輕100公斤，二氧化碳排放可減少約5克/公里。這些數據顯示輕量化設計具備這樣三個優點：節油、減排、提升駕駛樂趣。

材料替代、結構優化設 計、先進制造工藝是汽車輕量化的三個重要途徑，三個途徑是相輔相成的，但新材料的應用及其引起的制造工藝的改變對汽車零部件行業影響巨大，同時也將帶來很多機會。先進高強鋼、鋁鎂輕金屬、復合材料是主流的輕量化替代材料，在國際上，汽車輕量化已是大勢所趨，三類輕量化材料均已取得了產業化應用并獲得了不同程度的產業規模。然而，國內汽車在輕量化技術方面與國外先進水平相比存在較大差距，除了基本延續傳統制造工藝和技術的先進高強鋼以外，鋁鎂輕金屬、復合材料由于制造工藝都在一定程度上不同于原有的汽車零部件制造工藝，甚至是顛覆性的改變，在國內相關產業還未形成較大規模。相對于高強鋼、鋁鎂合金來講，改性塑料無論在成本還是工藝上均具有較大的優勢，因此本文將對三類輕量化材料中的復合材料行業中的改性塑料行業進行深入研究。

輕量化同樣對電動車（包括插電式混合動力車）有良好的節能效果。減重10%和15%分別可以達到6.3%和9.5%的電能消耗。隨著為新能源汽車行業的發展，由于車身重量是目前限制電動汽車續航能力的主要因素之一，因此未來新能源汽車將成為汽車輕量化行業提供新的發展方向。 

二、改性塑料行業概述

1.行業簡介

塑料化工研究發展至今，已合成出上千種高分子材料，其中具有工業價值的僅百余種，塑料常用的樹脂原料90%以上集中在五大通用樹脂（PE、PP、PVC、 PS、ABS），目前再繼續合成大批新的高分子材料難度很大，既不經濟也不現實。因此，深入研究聚合物組成、結構和性能的關系，并在此基礎上對現有的塑料進行改性，以制造適用的塑料新材料，已成為發展塑料工業的有效途徑之一，全球的改性塑料行業也因此在近年內獲得了長足的發展。

隨著塑料工業的發展，塑料產業內合理的分工產生了一個位于生產合成樹脂的大型石化企業與生產具體塑料制品的塑料加工企業之間的相對獨立的行業，這個行業以生產多種用途和特性的中間粒子料為主產品，即改性塑料行業。

改性塑料是指在通用塑料和工程塑料的基質中加入合適的改性劑，經過填充、共混、增強等方法加工改性，提高塑料的阻燃性、抗沖擊性、強度、拉伸性、韌性等。

改性塑料應用比較廣泛，主要有汽車行業、家電行業、電子電氣行業、建筑行業、醫療行業等眾多行業，隨著“以塑代鋼”和“汽車輕量化、家電輕薄時尚化”等趨勢的影響，“新型城鎮化”、“建設美麗中國”等政策的逐步推行，該行業的應用產品將進一步拓展，企業技術升級與創新和產品結構的優化與調整，為該行業帶來廣闊的發展前景。

如上圖所示，上游的石油天然氣化工行業生產出PE、PP、PS、PVC、ABS等各種樹脂，在樹脂聚合的過程中可發生共聚、接枝、交聯等化學改性，在合成樹脂被加工的過程中也可進行填充、共混、增強等物理改性，生產出的改性塑料粒子再經注塑、擠出等工藝加工成改性塑料制品用于下游農業、包裝、建筑、家電、汽 車、電動工具等各領域。 

2.主要改性塑料產品

（1）改性ABS塑料

ABS為淺黃色粒狀或珠狀不透明樹脂，無毒、無味、吸水率低，具有良好的綜合物理機械性能，如優良的電性能、耐磨性，尺寸穩定性、耐化學性和表面光澤等，且易于加工成型。缺點是耐候性，耐熱性差，且易燃。ABS/PC合金是為改進ABS阻燃性，具有良好的機械強度、韌性和阻燃性，用于建材，汽車和電子工業，如做電視機、辦公自動化設備外殼和電話機。ABS/PC合金中PC貢獻耐熱性、韌性、沖擊強度、強度阻燃性、ABS優點為良好加工性、表觀質量和低密度，以汽車工業零部件為應用重點。ABS/PA合金是耐沖擊、耐化學品、良好流動性和耐熱性材料，用于汽車內件裝飾伯，電動工具、運動器具、割草機和吹雪機等工業部件，辦公室設備外殼等。ABS/PBT合金有良好的耐熱性，強度、耐化學品性和流動性、適于做汽車內飾件，摩托車外墊件等。 

（2）尼龍（PA）

近年來，為了保護自然環境，汽車業著重改善了汽車二氧化碳的排放量和其耗油量，這樣就使得汽車業對耐熱材料的要求更高。平常使用的塑料在耐久性、耐熱性和耐藥品性都存在一定的不足，而傳統的PA6T、PA9T、PA46等耐高溫PA塑料也存在吸濕且耐高溫性能不完善的情況。因此，為了滿足各大領域對材料耐高溫性的要求，開發人員在PA材料耐高溫方面作了很大的改進，特別針對半芳香尼龍中共聚改性和新型的半芳香PA的合成方面作了改進。同樣，這也是當前耐高溫PA材料的研究重點。DSM公司在PA46耐高溫材料的生產和研究中始終處于領先地位，其擁有當前唯一的丁二胺工業化方案。丁二胺作為PA46中的重要原料，DSM公司先行研發出了以丁二胺為原料的PA4T。PA4T是21世紀第一個新聚合體材料，它有著超強的無鉛焊接兼容性、空間穩定性和高熔點特性，并 且在溫度升高時還具有相當高的機械強度和硬度，這也是電子產品集中化和市場小型化對材料提出高要求的表現之一。

（3）聚丙烯（PP）

在汽車塑料使用中，聚丙烯（PP）塑料是用量最大的一種材料，幾乎占據了汽車塑料總用量的55%。如今，汽車業所用的聚丙烯（PP）塑料也正在快速向專用材料的高性能、多樣化的方向發展，并且有逐步取代聚氯乙烯（PVC）、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物（ABS）和相關工程塑料的趨勢。聚丙烯（PP）改性主要是加入一定比例的彈性體和橡膠材料、色母粒、無機填料等材料之后，再混煉加工而成的。當前，汽車業中聚丙烯（PP）材料的主要研究方向是低散發、抗刮擦和長玻纖等，而已經開發出來的新PP產品主要有低揮發性有機化合物（VOC）、低密度玻璃纖維氈增強熱塑性復合材料（GMT）和長玻纖增強聚丙烯（LGFPP）等。 

（4）聚碳酸酯（PC）

聚碳酸酯（PC）是塑料產品中具有透明性能的改性產品，其還有相對較好的耐熱性能、機械強度、耐紫外線輻射等。同時，其性價比較好，具有用化學修飾物理改性的潛力，是其綜合能力最好的體現。因為其具有獨特的隔音性、輕量化、抗沖擊性、隔熱性、透光度和強度高等特性，所以，聚碳酸酯（PC）被廣泛應用于汽車車 燈、車窗、內外飾、新型薄層車頂原型和車身等方面。當前，PC塑料正在向高功能化和合金化的方向發展。在發展過程中，PC/ABS合金是發展速度最快、應 用范圍最廣的，很多公司都相繼推出了可電鍍、耐紫外線、阻燃和玻纖增強等多個PC/ABS合金新品種。其中，PC/聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）合金有 著很好的透明性，完全能夠代替玻璃材料。 

（5）聚甲醛（POM）

POM在汽車 行業中有很大的潛在市場。POM具有生產成本低廉、加工成型簡便、質輕、材料性能與金屬性能相接近等優點。但是，因為其具有缺口敏感性太大、抗沖擊強度不好和低溫過脆等原因，所以，不能被廣泛應用。改性后的POM則具有剛性強、耐磨系數低等特點，所以，其適用于把手、汽車泵、安全帶扣、萬向節軸承、輸油管、汽化器部件、儀表板、動力閥、曲柄、汽車窗升降機裝置和電開關等的制造中，它是制造齒輪、軸套等耐磨零件的最佳選擇。因為POM的抗磨性高，很大程度上減少了潤滑油的用量，增加了零部件的使用壽命，所以，可以用其代替鋅、銅等金屬，進而降低生產成本。 

三、改性塑料在汽車行業中的應用

工程塑料優勢眾多，深受歐美汽車企業重視，且應用廣泛。據悉，在發達國家，每輛汽車塑料用量從上世紀90年代的100～130kg上升到2004年的152kg和2006年的174kg，現在用量是230kg。國外汽車品牌現在已經大規模使用塑料復合材料（主要是玻纖增強復合材料如：長纖維增強熱塑性 材料(LFT)等）和高性能的工程塑料等，而國內自主品牌汽車在塑料復合材料上的應用（重量占比）卻相對較少。這也反映了我們整車輕量化技術水平的差距。 我國目前平均每輛汽車塑料用量占汽車比重的5%-10%，預計到2020年，汽車平均塑料用量將可能達到500kg/輛以上，約占整車用料的1/3以上。 隨著新能源汽車的廣泛使用，加之鋁合金、鎂合金的成本過高，且以進口為主。未來汽車的車頂、車門、座椅部件、輪轂以及汽車周邊結構件，甚至車身都有可能改用工程塑料，因此汽車用改性塑料行業的未來發展空間巨大。

改性塑料作為最重要的汽車輕質材料，不僅可以減輕零部件約40%的質量，還可以使采購成本降低40%左右，因此，近年來改性塑料在汽車上的用量迅速上升。主要品種有PP、PS、ABS、PU、PVC、PE、SAN、SMA等。

1.方向盤

方向盤一般采用自結皮硬質PU泡沫材料高壓或低壓發泡而成。方向盤結構要求挺拔、堅固、輕便、外韌內軟，并能耐熱、耐寒、耐光、耐磨。因此，包覆物多用改性 PP、PVC、PU、ABS等樹脂，骨架一般選用鋼骨架與鋁壓注而成，考慮到輕量化，現在也有用玻璃纖維增強PA替代鐵芯的趨勢。為了追求豪華、舒適、手感好，現在的方向盤表面部分增加了桃木飾紋或真皮包皮等。 

2.儀表板

歐洲汽車的儀表板一般以ABS/PC及增強PP為主要材料；美國汽車的儀表板多用苯乙烯/順丁烯二酸酐SMA，這類材料價格低，耐熱、耐沖擊，具有良好的綜合性能；日本汽車的儀表板曾采用過ABS和增強PP材料，目前則以玻璃纖維增強的SAN為主，有時也采用耐熱性更好的改性PPE。隨著電子技術的應用，高度的控制技術、發動機前置前輪驅動汽車操縱系統以及其它中央控制系統等將被集中在儀表板周圍，因此，由紡織物來取代目前在聚氨酯發泡體表面覆蓋的聚乙烯表皮將成為可能。

目前，我國使用的硬儀表板常被用在輕、小型貨車、大貨車和客車上，一般采用PP、PC、ABS、ABS/PC等一次性注射成型。這種儀表板表面有花紋，尺寸很大，無蒙皮，對表面質量要求很高，對材料的要求是耐濕、耐熱、剛性好、不易變形。但由于這種儀表板通常采用多點注射成型，易形成流痕和粘接痕，同時添加色母不均，容易產生色差，因此表面需經涂裝后才能使用，且最好選用亞光漆涂裝。另外，由于高檔儀表板追求質感，所以在儀 表板表面做一部分桃木飾紋將是一種發展方向。 

3.座椅

軟質PU發泡材料可用熱硫化層和冷硫化法生產，但從設備投資和材料性能考慮，目前座椅緩沖墊多用冷硫化法生產。考慮到座椅的舒適性，緩沖墊的密度可以改變， 從而使軟硬度隨之改變。如奧迪A6轎車靠背上的緩沖墊可使用天然纖維（如椰子殼）浸膠材料，其特點是透氣性好；骨架材料可用GMT（玻璃纖維氈片）取代鋼鐵材料。 

4.車門內板

車門內板的構造基本上類似于儀表板，由骨架、發泡和表皮革構成。以紅旗轎車和奧迪轎車為例，車門內板的骨架部分由ABS注塑而成，再采用真空成形的方法，將襯有PU發泡材料的針織滌綸表皮復合在骨架上形成一體。

在美國，門內裝飾板用ABS或PP注塑成形的居多，現在我國國產的卡車——斯太爾王也使用同類板。近年來，車門內飾板為滿足耐候性和柔軟性，已開始使用熱塑性彈性體與PP泡沫板相疊合的結構。日本開發了一種沖壓成形、連續生產全PP車門內飾板的技術，門板包括PP內襯板、PP泡沫襯熱層和PP/EPDM皮層 結構。最近開發成功的低壓注射—壓縮成型方法，是把表皮材料放在還未凝固的聚丙烯毛坯上，經過壓縮，壓成為門內板。表皮材料為襯有PP軟泡層的TPO，這 類門板易回收再生。中低檔轎車的門內板，可采用木粉填充改性PP板材或廢纖維層壓板表面復合針織物的簡單結構，即沒有發泡緩沖結構，有些貨車上甚至使用直接貼一層PVC人造革的門內板。 

5.頂棚及后圍

車內頂棚、后圍（后圍主要對重型車而言）是內飾件中材料和品種花樣最多的一種復合層壓制品，它的作用除了起裝飾功能外，還起著隔熱、隔音等特殊功能。頂棚、 后圍一般由基材和表皮構成，基材需要具有輕量、剛性高、尺寸穩定，易成形等特點，為此一般使用熱塑性聚氨酯發泡內材、PP發泡內材、熱塑性氈類內材、玻璃纖維瓦楞紙、蜂窩狀塑料帶等。

表皮材料可用織物、無紡布、TPO、PVC等。我國的轎車頂棚一般使用TPO發泡片材、玻璃纖維、無紡滌綸布 材料層壓成型。頂棚的種類有成型頂棚、粘接頂棚和吊裝頂棚，其中成形頂棚占70%以上。卡車主要用成型頂棚，基材采用熱固性或熱塑性氈類，壓制成型，表皮材料選用針織面料、無紡布、PVC等。 

6.發動機罩及地墊

發動機罩及地墊屬中、重型汽車及客車的重要內飾件。現在，發動機罩一般是將PVC皮革吸塑后與聚醚多元醇和異氰酸酯發泡填充而成，主要起到吸音、隔熱、減震和美化車內環境等作用。轎車中的地墊一般都采用美觀、漂亮的復合成型墊（如橡膠、PVC、毛、麻類）制成。 

7.保險杠

PP是目前使用最多的保險杠材料，也是綜合性能優良的一種通用塑料。但PP本身低溫性能及抗沖擊性能差，耐老化性及尺寸穩定性差，難以滿足汽車保險杠對材料性能的苛刻要求。因此在汽車保險杠中使用的PP材料均為改性PP。

與普通轎車相比，高端車的保險杠尺寸穩定性要求很高，保險杠和汽車貼合度要很好，同時不能隨著氣溫而縮脹；保險杠的韌性要好，如果受到輕度撞擊擠壓，還要能自動回彈、恢復原狀；對油漆的附著度要高，不易掉漆。

由于要求嚴苛，長期以來高檔汽車用專用塑料的國產化程度很低，奔馳、寶馬、奧迪等高端汽車的保險杠材料均選用進口改性塑料。但近年來，隨著一批國產企業的崛起，在汽車保險杠領域頗有與國外企業一較高下的雄心，特別是在高檔汽車保險杠領域，國產企業已經開始發力。 

綜述：

我國改性塑料行業雖然起步較晚，但發展迅速，已逐步形成了具有樹脂合成、塑料改性與合金、加工應用等相關配套能力的完整產業鏈。從下游應用方面來看，工程塑料主要應用于電子電器、機械、汽車、建材、輕工等領域。與全球42%的改性塑料用于汽車行業相比，在我國僅為10%左右，預計未來幾年汽車行業將成為工程塑料消費量增速最快的領域。 

四、汽車改性塑料行業發展綜述

近年來，節能降耗的 市場需求不斷向汽車輕量化設計施加壓力。為更好地適應日趨嚴格的市場監管條例，眾多汽車零部件生產商一直在尋找環境友好型材料來取代傳統塑料。受其影響， 汽車用高性能塑料備受矚目。業內人士稱，當前車用塑料行業正在歷經發展高峰期。未來的車用高性能塑料質量將會更加輕便，抗沖擊性及耐熱性能也會更加強大。 與傳統金屬材料相比，車用塑料不但能最大限度滿足汽車制造商對零部件的特殊需求，還能降低加工成本，減少油量消耗。除擁有極高的環境可持續性外，高性能車用塑料還具備極強的設計靈活性和操作安全性。

目前，車用改性塑料在保險杠、發動機罩蓋、安全氣囊以及安全帶等零部件中均有廣泛應用。高性能塑料的融入不但能減輕車重，還能起到減震、耐磨的作用，從而更好地延長汽車使用壽命。

我國改性塑料產業僅有20多年的歷史，目前我國有上千家企業從事改性塑料生產，但規模以上企業(產能超過3000噸)只有70余家，總產能超過了200萬噸。從產能上看，國內企業占73%左右，國外或合資企業占比約為27%，但從市場占有率情況來看，國內企業市場占有率僅為30%，而國外企業市場占有率高達70%。

本土材料供應商的產品主要應用于保險杠、擋泥板、車輪罩等部件，在轉向節、底盤懸掛等核心件的輕質化材料供應上，基本由拜耳、巴斯夫、杜邦等外資企業所“壟斷”。比如拜耳的聚氨酯復合材料、聚碳酸酯塑料可以為車窗、新能源鋰電池提供材料，巴斯夫的長玻纖材料則主要用于發動機懸置、 車內抗沖擊性組件等部件上。

2014年全球改性塑料需求量為1.3億噸。預計2015年該數值將增至1.44億噸。2014-2020年期間，全球改性塑料需求復合年增長率將達4.6%。2015年行業規范，新政策出臺進一步調整改性塑料產業結構，行業規模有望進一步擴大，工業總產值將超過1500億元，“十三五”時期是我國改性塑料行業發展的關鍵時刻。預計未來行業“十三五”主要發展目標：改性塑料制品產量年均增長15%左右，工業

總產值年均增長12%左右，利潤總額、利稅總額年均增長16%左右，進出口貿易額年均增長10%左右，新產品產值率和科技進步貢獻率分別提高到10%和40%。 

五、汽車改性塑料行業上游原材料市場分析

汽車改性塑料的主要原料是各類合成樹脂PP、ABS、PC等，主要來源于石化體系，因此原油價格波動將對改性塑料行業的持續發展具有一定的影響。

從2014年開始國際油價持續下跌，跌幅達50%之多，因此從最上游的原材料來講，石油價格的下跌，對改性塑料企業的盈利能力有較大幅度的提升作用。

我們以國內較為純正的中高端汽車改性塑料企業普利特的理念成本和產品單位售價以及其他企業的成本及售價為例，來反應整個行業的下游成本以及產品盈利情況。

從上表中可以看出雖然從2014年開始汽車改性塑料行業上游原材料以及下游產品價格由于原油的下跌均呈現下降態勢，但平均單位產品的毛利水平明顯提升。 

六、汽車改性塑料行業下游市場需求分析

汽車改性塑料行業的下游主要為汽車零部件廠商，我國目前平均每輛汽車塑料用量占汽車比重的5%-10%，預計到2020年，汽車平均塑料用量將可能達到500kg/輛以上，約占整車用料的1/3以上。另外由于新能源汽車行業的爆發式增長，未來汽車輕量化更加受到汽車制造企業的關注。

2004-2015年，我國塑料總產量從1791萬噸上2015年年度報告10/206升至7560萬噸，與此同時，改性化率也逐年提高。2004年，我國塑料改性化率僅為8%，到2015年，我國塑料改性化率上升為19%。年復合增長率達到23.31%，行業總體增速可觀。

而對于汽車改性塑料行業來講，按照目前國內汽車改性塑料平均用量為110kg/臺，而國外汽車達到150kg/臺。

2015年我國汽車產量達到2450.33萬輛，按照3%的年復合增長率保守計算，到2020年我國汽車年產量將達到2840.60萬輛，按照300kg/臺汽車改性塑料保守使用量，未來5年內汽車改性塑料行業年復合增長率達到25.89%。

在我國，各大汽車品牌開始提升合金、超強度鋼、工程塑料等多種輕質化材料在汽車產品中的應用比例。2016年初，福特宣布推出首款采用輕量化車身的F150，整車減重318公斤，緊接著又宣布旗下SUV車型探險者將成為首款采用這一輕量化設計的量產車型，隨后銳界、林肯MKX等車型也將采用相關設 計。

但與外資品牌相比，國內自主品牌在輕量化道路上遇到了不小的挑戰。由于外資材料供應商在一些核心部件方面幾乎壟斷了技術，自主品牌的采購價格居高

不下。

部分輕質材料雖然降低重量效果明顯，但是成本高昂。對于經濟型產品來說，車重降低一公斤的成本控制在20元以內才是一個可接受的范圍。目前在合成塑料上，相較本土材料商，外資材料商的價格平均每噸貴幾千元，算下來平均每公斤增加成本幾十元。

因此，我們可以看到未來車企對汽車輕量化的重視程度將逐步加強，另外一些技術含量頗高的中高端汽車用改性塑料產品將成為未來國內汽車改性塑料行業增長的主要動力。 

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