第一节 中国车用橡胶件分类别介绍
汽车用橡胶制品主要包括各种传送带,胶管,密封制品(密封条,油封等),减震制品,安全制品(皮碗等刹车组件),轮胎翻新材料等。
一、传送带
未来应重点发展汽车用高性能传动带,即齿型切边v带、多楔带及同步带。开发双面多楔带、同步带提高耐热耐疲劳性,扩大氢化丁睛橡胶及芳纶材料的应用。
汽车V带原称风扇带,是V带一个重要种类,用于将汽车或拖拉机发动机的动力传递到冷却风扇。空压机、发电机和液压泵等辅助机械,随着汽车工业的发展和汽车保有量的增加,对汽车V带的需求也在不断增多。胶带中V型传动带和齿型带是汽车上使用的重要橡胶制品。V型带使用寿命将从5万km提高到16万kin,同时可耐120—150℃高温,齿型带则从-一10万km、提高到16万-20万km,耐热120°C以上。
这两种带一般要求强力高、模量大、热稳定性好。发展趋势主要是选择更好的橡胶和补强材料,更进一步提高产品的耐热性和使用寿命。近些年来,通过引进消化吸收国外先进技术与设备,汽车V带产品结构与质量均有很大提高。骨架材料已基本淘汰棉纤维,由人造丝、玻璃纤维线绳向聚酯线绳发展。有的已采用切边式结构,产品已达到或接近国际水平,基本上达到了为引进车型配套要求。但从总体水平来看,我国V带与国外产品相比,仍有较大差距。日本三星公司切边V带寿命可达到18万km,国内产品一般不到10万km。国外汽车V带发展动向除要求耐苛刻条件和使用寿命长之外,又把噪音低作为其重要特征。为此,V带的结构和原材料方面都发生了重要变化。
从带体结构来看,切割V带在国外已普遍采用。随着汽车液压转向装置及冷风装置的增多,强烈要求设计小型化和小皮带轮化。为满足这一要求,开始采用多楔V带,用作辅机驱动用皮带。此种带将平面皮带与V带特点结合一起,具有带体薄,与皮带轮接触面积大,弯曲性好,可使用小皮带轮,故适用于传动装置小型化。现在多楔带已成为辅机驱动用皮带主流。
V带用生胶主要使用氯丁橡胶,底胶中掺用短纤维。CR品种主要使用耐龟裂性、动态生热低及黏合性佳的硫磺改性型橡胶。在要求耐热性能高的特殊用途中,也有采用氢化丁腈橡胶(HNBR)的。V带骨架材料主要用聚酯纤维,以满足高负荷传动和耐冲击性的高速皮带农机用V带则使用芳纶纤维。V带外包布采用尼龙包布。
同步带是一种工作面带有齿状结构的传动带,它集齿轮、链条和传动带的优点为一体,具有传动效率高、传动比准确、噪音小、节能、维修方便等优点。目前欧洲80%轿车、美国40%轿车均采用同步带传动。目前全国汽车同步带生产能力约400万条,需求量预计2010年为1500万-2000万条。但由于国产原材料不配套,引进技术消化吸收还有一定差距,加上其他因素,目前为主机厂认可和配套的汽车同步带甚少,大部分仍靠进口。汽车同步带今后开发方向为与引擎变化(小型化、高负荷、耐环境性优异)相适应,同步带要进一步推进高性能化,高功能化,不断降低成本。今后主要是控制芯线的线膨胀系数,控制齿面部分摩擦力和硬度,以及控制高模量高衰减应力的分散,材质将转向再生利用、无废弃物的方向发展。
二、胶管
在汽车上要装配多种多样胶管,如刹车管、燃料管、加热器管、散热器管、空调管、水箱管(异型管)等,以完成动力传动及燃料、水、气等的输送。每辆车大约需用70 m胶管。
由于在汽车中使用,条件苛刻,性能要求高,组装要方便,所以其品种规格不断增多,质量也不断改进。如NBR、ACM、CSM(氯磺化聚乙烯)、CO(均聚型氯醚橡胶),都具有良好的耐油性、气密性和耐磨性,均可做为汽车软管的内层胶。随着含氧元素燃料的增加,胶管已开始采用低渗透性的CSM、氟硅胶来取代NBR,外层大多采用耐候性优良的EPDM。空调管多采用丁基橡胶,防止制冷剂渗透。制动软管除要求耐制动液外,还必须具备优异的耐老化性。
近年来,国内胶管企业通过引进技术与自己开发,研制生产了一批适应汽车要求的不同类型胶管,如空调管、液压刹车管、水箱胶管、树脂管等。目前国内液压制动软管生产能力为2亿m,国内需求量预测2010年为2.6亿-3.0亿m。但在产品结构使用性能以及原材料方面,与国外相比仍有不少需要改进之处。目前我国汽车胶管的生产仍处于发展阶段,配套能力与市场需求相差甚远,还不能生产与中高档轿车配套的各类胶管,即使是桑塔纳这样的车型,国内仍只能配套低能级胶管,象防爆制动系统、空调系统、转向系统等胶管还要依靠进口。据报道,国内最大的胶管企业上海橡胶制品有限公司正进行汽车胶管的三期工程,2009年完成后,可实现整车配套,届时我国汽车胶管整体水平可达到国外20世纪90年代水平。国外汽车胶管发展动向如下几方面:
燃料胶管。在国外由于无铅汽油的使用,并向高氧化值发展,从而导致燃料对橡胶的腐蚀性增大,由于燃料喷射往往会使燃料升温并产生对胶管内层有害的酸性汽油。伴随这些条件,NBR满足不了耐热与耐酸化问题。具体来讲,燃油管内层胶从NBR改用氟橡胶(FKM),近年又从二元FKM向三元FKM转换,其理由是在低汽油透过性方面二元FKM不如三元FKM效果好。但由于氟胶价格昂贵,不耐低温,为了解决这个矛盾,国外提出一种新的复合结构,它是以氟胶为内层胶,厚度为O.2~0.7衄,在其上复合耐油、耐寒、耐热性好的丙烯酸酯橡胶(ACM),厚度为0.5-1.0 mm。这两种胶可以通过压出形成一体,在其上再编织或缠绕补强层,如玻璃纤维。聚酯纤维或尼龙纤维,最外层用CR为复盖层,德国大陆公司则采用在胶管内层丁腈上覆上尼龙6膜,可使胶管燃料渗透率达到每24 h 0.004mL/cm以下。燃油胶管也有采用树脂制造的。在北美有时也采用ETFE树脂层,其外层涂有黏合剂层,最外层用尼龙树脂。由于树脂管不仅汽油透过性极低,又有轻量化、易组装等优点,今后有扩大应用之势。
动力转向管。这类胶管接触介质是矿物油,要求耐热性好和管接头部位牢固,没有泄漏。国外汽车动力转向系统最近发展趋势是采用高压泵,以及实现泵的小型化和高出力化,对胶管则要求提高耐热性与耐久性,内层胶要有很好耐油性,耐温则要求达到150°C以上。此种胶管以往内外层胶为NBR/CR,现在向HNBR、CSM、CPE、ACM转换。为提高耐热性,也有用氟胶的,但由于氟胶与油中某些添加剂起反应而劣化,因而应用不够普及。液压转向管的新结构是用HNBR为内层胶,尼龙66为补强层,外层用CSM。这种软管的使用寿命,在140°C条件下,比没有改进的提高2倍以上。
空调器胶管。近年来人们环保意识日益增强,而氟利昂气体散于大气中会破坏臭氧层。国外正在寻求氟利昂的替代品或减少其散布于大气中的措施。国外汽车厂家要求橡胶厂生产能防止氟利昂气体从管壁中渗透出的新型胶管。这种胶管内层采用尼龙树脂,外层用氯化丁基橡胶。为了克服尼龙的缺点,也有采用具有尼龙夹层的NBR/CIIR为内外层结构的。
散热器胶管。散热器胶管是发动机气缸和散热器之间流通冷却水的软连接件。由于散热器用水中加有防锈液、防冻液等,所以必须用耐液体性、耐气体性强的材料。这类胶管在国外是以EPDM胶料为主,也有的采用短纤维复合的EPDM胶料。进入20世纪90年代,使用温度要求达到150℃,同时对胶料变形要求也很严格,因此EPDM用作水箱管内外层胶时,需要采用过氧化物体系硫化。就软管结构而言,采用芳纶纤维编织层(圆织层),可获得耐温与耐压的平衡。
热塑弹性体(TPE)管材。由于产业废弃物产生的环境问题,对废弃物再利用的呼声日益高涨,而硫化胶管不能再利用,因此,采用树脂或TPE做胶管材料的趋向增强。还有报道,日本丰田合成公司已开发成功用EPDM再生胶制造汽车胶管(包括加热和冷却胶管)的工艺。
三、密封制品(密封条,油封等)
门窗密封条,是安装在车门与车体、车窗玻璃与车门之间的橡胶条。它的作用是防止风、雨水及尘土的侵入;缓和车门开闭时的冲击;减少车门在行驶中的噪声。车门密封条一般采用耐候性好、变形小的三元乙丙橡胶(EPDM)。车窗密封条可采用橡胶密封条,也可采用橡塑复合密封条。活动玻璃的密封条还要进行静电植绒。
门窗密封条的断面形状有中空型、唇边型和复合型3种:中空型靠面接触密封,多用于车门密封;唇边型靠线接触密封,多用于车窗密封;复合型将中空型与唇边型相结合,多用于车门密封。
汽车密封制品占汽车橡胶件质量的25%-28%(除轮胎)。近来具有耐臭氧、耐气候老化的EPDM胶广泛用于制造汽车门窗密封条并逐步取代传统的NR和CR胶。每辆车上使用25—55m长的各种密封条。为了降低成本和美观,国外厂商开始使用TPE材料制造汽车门窗密封条。TPE材料具有着色方便,再生利用方便的特点。而油封材料多用丁睛、氢化丁睛、丙烯酸脂橡胶耐油材料。由于耐热性能的提高,特殊橡胶如对氟橡胶的要求和品种日益扩大。
我国汽车橡胶密封件生产企业数量众多,近些年在我国橡胶制品 行业 技术不断发展的促进下,汽车橡胶密封件产品生产技术不断提高,产品质量也较之前有了明显的改善,目前我国生产的汽车橡胶密封件产品除供应国内市场之外,还部分出口到国际市场。
在汽车橡胶密封件产品生产企业中,汽车用油封共拥有大小规模不等的生产企业300余家,其中具有年产3000万件以上生产能力的企业有十余家,产品品种3000余种,30/%的企业有不同数量的出口,目前产品产量已经超过4亿件。
而在汽车密封条生产方面,目前我国拥有40余家生产汽车橡胶密封条生产企业,引进国外先进的汽车橡胶密封条挤出生产线40余条,年生产能力超过3亿米,汽车用密封条属于国家鼓励的汽车关键零部件产品,近年来国内形成了外资控股企业、国有企业控股和民营企业三足鼎立局面。
总体来看,我国汽车橡胶密封件 行业 在近几年的发展过程中,取得了明显的进步,产品无论从产量、技术方面都有了显著的提高。
四、减震制品
汽车用减震橡胶制品主要有橡胶弹簧、橡胶空气弹簧、发动机悬挂减震器、橡胶锥体减震器、塞子形橡胶减震件和各种防震胶垫等,分别用于发动机和传动操作系统、前后悬挂系统、车体及排气系统等,其结构主要是橡胶与金属板的复合制品,也有纯胶件。
目前我国汽车减震橡胶制品数百家,有专业生产企业也有大量附带生产各种减震橡胶件的企业,数字很难统计。国内主要研制和生产汽车减震产品,且具有一定规模的企业有:无锡雀来宝减震器有限公司、宁波拓普橡塑实业有限公司、安徽宁国中鼎股份有限公司、贵州橡胶配件厂和东海(天津)有限公司等。汽车用减震制品主要有橡胶弹簧、橡胶空气弹簧、机架横梁、发动机悬架减震器、扭震阻尼器等。对限制汽车排放量、降低噪声、提高乘坐舒适性和安全性具有重要的作用。
随着汽车工业的发展,尤其是对安全性、舒适性和驾驶易操作性要求越来越高,汽车减震制品产量量逐年增加,2009年国内汽车减震橡胶制品产量为17.27亿只,而且未来高档轿车生产数量增加,汽车用减震橡胶制品需求增长速度更快。
我国汽车用减震制品今后发展方向是开发标准化、系列化减震制品,重点放在国外已成功应用的液压减震器和扭转减震器;提高检验和测试技术水平;开发新型减震橡胶材料,橡胶减震材料开发应进一步提高材料耐热性;开发低动倍率、高阻尼的新型弹性体材料,如在天然橡胶中加入40~50份经过树脂乳液处理的短纤维,可以明显提高减震橡胶制品的动态性能。
五、安全制品(皮碗等刹车组件)
汽车用安全制品主要有制动皮膜(隔膜)、制动皮碗和安全气囊。这些产品在汽车上起到制动可靠性、汽车行驶安全性以及人身安全性的作用。
1、制动皮膜(隔膜)和皮碗
我国汽车用制动皮膜(隔膜)、制动皮碗的生产经过主要厂家多年更新改造,其产品性能基本上满足汽车工业的要求。但随着汽车高速、安全、舒适性的进一步提高,特别是要尽快研制高强度橡胶隔膜 (寿命100万次)以及产品的模拟试验。
2009年产量达到2141万个,消费量达到36866万个,说明我国制动皮膜(隔膜)和皮碗产品以进口为主,国内产量难以满足供应。
2、安全气囊
汽车安全气囊是车辆发生事故受撞击时能为车内人员提供安全保障的橡胶制品。
2004年,我国安全气囊产量为209.1万套。2005年,我国安全气囊产量达到255万套,同比增长22%。
2007年,我国汽车安全气囊产量为225.4 万套。2008年,我国安全气囊产量达到292.6万套,同比增长29.8%。据奥尔威咨询统计,我国乘用车合资企业配套用的安全气囊基本上为国外品牌所占据,而本土品牌主要在我国自主轿车生产企业的车型中做配套。目前我国汽车安全气囊市场中,国外品牌依然占据了 90%以上的市场配套份额,而本土品牌企业虽然所配套的中低端经济型轿车的产量比重在近年有所上升,但由于中低端经济型轿车安全气囊的标配数量不多,其中选配或者不装的车型比例较大,所以我国汽车产量的增加并未提升国产品牌的市场份额。
六、轮胎翻新材料
一、轮胎翻新材料种类
1、胎面胶:轮胎翻新的主要材料和关键部位就是胎面胶,胎面胶是轮胎最外层与路面接触而表面印有花纹的一层胶料,能增强轮胎的牵引力,在行驶时的冲击和摇摆中起到缓冲作用,有效防止帘线层的割破和刺穿等。
2、中垫胶:应用于所有冷翻预硫化胎面与胎体之间的中间垫胶。起到缓冲、过渡胎面所受的冲击力形成阶梯型的定伸应力匹配,保证了轮胎在高负载情况下应力均匀分配,而无法形成应力聚中点,使热量均匀散发出,来保证轮胎的使用寿命.
3、胶条:胶条融合独特的耐寒耐热工艺配方,具有优良的气密性能,使修补后的轮胎能全天候适应各种道路环境,有效提高轮胎翻新的耐磨率和使用寿命,同时使翻新轮胎更加美观。
4、轮胎修补胶:适用于目前大众化轮胎补洞的材料有:胎冠胶、填洞胶(胎冠扎伤专用)、胎侧胶、子口胶(胎圈胶)、钢丝胎衬胶、尼龙胎衬垫胶、钢丝帘布、尼龙帘布、子口布、浆子胶,轮胎翻新使用的缓冲层胶、修补无内胎子午线轮胎的气密层胶。
5、翻胎工具:补片、打磨钉、打磨刷、打磨锯片、局部气囊等。
6、包封套:应用于冷翻轮胎硫化,起到胎面与胎体固定硫化,是翻新轮胎重要消耗品之一。能抵挡较高的操作温度,是一种耐热、耐拉伸、耐氧老化、物理综合性能较高的产品。
二、轮胎翻新材料市场 分析
2010年5月13日,国家十一部委联合发布《关于推进再制造产业发展的意见》(以下简称意见)。该意见提出,必须加快深化汽车零部件再制造试点,以推进汽车发动机、变速器、发电机等零部件再制造为重点,加大资金投入,消除制度瓶颈,完善回收体系,规范流通市场,努力做大做强。在此基础上,将试点范围扩大到传动轴、压缩机、机油泵、水泵等部件。同时,继续推进大型旧轮胎翻新。
2009年,中国翻新轮胎已达1300万条,而早前对于翻新轮胎的长远计划是到2010年达到1200万条。从数据中可以看出,国内翻新轮胎的发展,已经远远超越早前的 行业 规划 。中国轮胎翻修与循环利用协会秘书长徐桂芬告诉记者:“翻新胎从安全、质量等方面均不次于新胎。如果按照翻新轮胎标准进行生产,至少可达三次翻新寿命,从而达到节约能源的目的,也符合国家产业调整的 规划 。所以,翻新轮胎将成为未来的主流发展方向。
中国轮胎翻修与循环利用协会公布的数据显示,翻新一条规格为9.00R20的旧轮胎,与生产一条同样规格的新轮胎相比,可以节约橡胶9千克、炭黑4千克、钢丝帘布3.4千克、石油18千克、钢材1.75千克。
目前,中国每年产生的各种废旧轮胎达到2亿条。2006-2010年,全国新轮胎(子午胎)每年的市场增长率为10%,而翻新轮胎的年增长率达到20%。
第二节 主要车用橡胶件市场 分析
一、市场规模及发展趋势
1、国内外车用橡胶制品需求量呈增长趋势
汽车工业的快速发展对车用橡胶制品和材料的发展提出了新的要求,也刺激和带动了橡胶制品和材料业的发展。汽车橡胶制品产值约占汽车部件总产值的6%。由此可见,汽车橡胶制品在汽车工业中占有重要地位。
汽车工业的发展给车用橡胶制品和材料带来难得的发展机遇和良好的市场前景。近几年,随着汽车销售量及汽车保有量的不断增长,车用橡胶产品的需求量也随之大幅上升。预计至2010年,我国车用橡胶件总需求量将达到79万吨。
2、新能源汽车推广使用将可能带来橡胶件需求量的增长
随着汽车 行业 的发展,新能源在汽车领域的应用也变得日益广泛。新能源汽车的逐步推广使用是否会影响到橡胶件的使用,成为很多橡胶制品企业人士关心的话题。但专家预测,未来3-5 年内,电动汽车占比将低于10%;动力系统用橡胶占比为10%;制动、减震、转向、空虑系统等橡胶使用不会降低。
新能源汽车逐步推广使用对汽车用橡胶件的需求降低小于1%。新能源汽车对橡胶件甚者可能带来正面的效应,汽车的轻型化可能使用更多的橡胶件替代金属件,从而带来橡胶件的增加。
二、技术水平及研发情况
1、生产技术水平
中国汽车橡胶制品的生产技术水平,是从上世纪80年代后期开始,通过引进国外生产技术与设备后获得全面提升的。截至目前,几乎所有汽车橡胶制品的品种都有引进国外的技术装备或整条生产线。
在众多的引进项目中,以汽车门窗密封条生产技术发展最具代表性。通过从日本、德国、意大利、英国等陆续引进密封条生产线,截止目前国内各厂家引进的密封条生产线已有60多条。除纯胶密封条外,各种复合结构的密封条、金属骨架与多种橡胶复合密封条、橡胶与塑料复合密封条都能生产。目前中国密封条生产技术总体水平已基本达到国外上世纪90年代水平,并且成为橡胶制品 行业 中整体技术水平较先进的一类产品。目前中国汽车橡胶制品生产就整体水平而言,靠引进技术与合资的企业,基本上达到国外上世纪90年代初期水平,满足了国产汽车配套要求;但广大中小企业仍存在生产规模小、装备条件差、技术水平低、新产品开发力度不够、产品质量不稳定等问题。
2、产品质量
国产低速油封(线速度小于8m/s)性能较好,基本能满足使用要求。高速油封(线速度大于16m/s)质量不稳定,无法满足高速高温要求;传动带行驶里程低于10万千米,主要是耐热老化、耐磨性能差,伸长率大,导致轮系滑差过大,传动噪声大;胶管中燃油管和输送润滑油软管耐渗透性能不好,大部分企业不具备脉冲疲劳试验机、高低温振动试验机,产品可靠性与寿命无法保证;减震橡胶悬置减震性能差,使用寿命低,产品处于仿制阶段,结构落后,部分产品寿命仅有1万千米;密封条总体较好,也有一些产品存在密封不严,易漏水漏风,变形大不易恢复,角接部位易断裂。
在汽车橡胶制品生产所用机械设备方面,目前国内已能提供的有汽车水箱胶管、空调器管、制动管的主要生产设备;V带及多楔带的生产设备;工业制品生产用的精密预成型机、自开模平板硫化机、抽真空平板硫化机和橡胶注射成型机;汽车门窗密封条的微波硫化生产线等。但总的来看,中国汽车橡胶制品设备制造水平仍然不高,开发力度不够,发展远不如轮胎机械那样快,工业橡胶制品生产设备特别是生产线还大多靠进口。而检测仪器方面更是薄弱环节,特别是油封用的各种检测仪器多数国内还不能制造,仍要靠进口。如反映密封性能的唇口张开压力机、反映油封径向力的径向力测定仪、流体动力回流油封的效应观测仪以及真空试验、高压试验用的测验仪器目前国内均无生产。
三、国内消费情况及发展趋势 分析
2009年我国主要车用橡胶件消费估算表
第三节 生产季节性
由于天然橡胶的生产在每年都是有时间限制的,使得供应会呈现一定的季节性,进而对车用橡胶件的生产形成影响。在东南亚方面,泰国、印度尼西亚和马来西亚的割胶期一般在4月到次年2月。而在国内天然橡胶产区有海南、云南、广东、广西等地,主要集中在海南、云南两省。一般情况下,海南割胶季节从每年3月25日至12月25日,云南从每年的4月至11月25日。一般开割1个月后即可大量上市。
第四节 原材料等对价格的影响
一、价格回顾
车用橡胶件的原材料为天然橡胶,2010年4月,受国际市场价格攀升推动,国内橡胶价格再次上涨,天然橡胶价格上涨3.16%,进而带动顺丁橡胶、丁苯橡胶分别上涨3.17%、1.14%,橡胶价格上涨给下游车用橡胶制品企业带来成本压力,生产企业迫于成本压力上调橡胶制品价格,5、6两月,橡胶价格下调,跌幅达到3.75%,车用橡胶制品企业成本压力下降,利润增加,纷纷降低车用橡胶件价格。
二、价格预测
全球天然橡胶供应量的94%的天然橡胶生产国协会(ANRPC)在最新的月度报告中称,预期来自其会员的全球橡胶供应量在2010年将增长6.2%至936.7万吨,该数据较上次预估的增产5.7%有所增加。与此同时,中国海关总署周一公布的数据显示,2010年4月中国天然橡胶进口量为14万吨,同比减少22%,环比减少26.32%。因此,预期2010年下半年,随着季节割胶的逐步开展,国内天然橡胶库存紧张的局面会得到很好的缓解,也会造成天然橡胶的期价逐步下滑,因此预计2010年下半年车用橡胶件价格将呈下降走势。
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