2023年我國軌道車輛領域芳綸蜂窩夾層材料市場需求現狀及市場前景分析

芳綸蜂窩夾層材料是由芳綸蜂窩芯與雙面復合材料蒙皮粘接而成，結構具備阻燃、質輕、高強度、高彎曲剛度等特點，國外上世紀率先在軌道車輛上進行應用，主要應用在側墻、頂板、裙板等內飾等非承力部件以及地板、車身等承力部件，目前國產高速列車也開始逐步普及使用。根據《軌道車輛車體新材料應用及發展研究》，如德國Transrapid磁懸浮列車的天花板和地板等便采用杜邦的Nomex芳綸蜂窩夾層材料結構，保證磁懸浮列車對車體的阻燃及重量要求；法國TGV高速列車、美國海灣高速列車BART的邊墻、天花板和行李架等內部結構件，歐洲隧道旅游車內飾件也均采用芳綸蜂窩夾層材料作為其內部結構件。在國內，軌道車輛芳綸蜂窩夾層材料的應用時間較晚，目前鋁蜂窩使用比例較多，但已經開始了初步替換滲透。2015年韓國與中國合作設計生產的和諧號CRH5高速列車以ETR-500為原型，采用Nomex芳綸蜂窩夾層材料設計和制造動車的側板、行李架、隔板和壁柜；另外，國內跨座式列車裙板、250km/h動車組中頂都開始批量應用芳綸蜂窩夾層材料。預計未來國內動車將持續增加關鍵結構部件的芳綸蜂窩使用。

和諧號CRH5型采用芳綸紙蜂窩作為內飾材料

資料來源：公開資料

法國TGV高速列車內部采用芳綸紙蜂窩結構件

資料來源：公開資料

目前國內350km/h及以下的動車主要采用標準鋁蜂窩夾芯板，而根據《高速列車地板用蜂窩夾芯結構復合材料隔聲性能》研究，使用芳綸蜂窩芯可實現較好性能優勢，如隔聲性能提升、主要力學性能提升等，且能實現30%左右減重，未來將持續替代標準鋁蜂窩，成為復興號等高速列車新一代隔音地板等結構件的主要材料。

以列車車窗結構材料應用為例，芳綸蜂窩性能具備優勢

資料來源：CNKI

隨著我國持續開展高速鐵路建設，我國高鐵營業里程及動車組數量持續增長、在全國鐵路營業里程及列車總量中的占比都不斷提升。未來高鐵是滿足國民出行需求的必然發展方向，預計占比將持續提升，尤其以復興號為代表的高性能國產動車組預計運營量將較快增長，其高運行速度下對結構強度、輕量化的需求使得芳綸紙蜂窩將成為最好選擇，帶來較大增量。

全國動車存量3年間由2.9萬輛提升至3.4萬輛

來源：交通部

隨著國內450km/h高速動車不斷投入運營，動車整體對結構材料不斷提升標準，芳綸紙預計需求持續增加?；诹熊嚪季]紙蜂窩4.5kg/平方米的密度，考慮到復興號等高速列車單節長度通常在20米以上、寬和高在3米以上，估算使用面積不低于100平方米，故預計單節列車車廂結構材料使用芳綸紙蜂窩為0.5噸左右。芳綸紙蜂窩目前主要在復興號等高速列車上用作結構芯材，而復興號2022年在動車占比約23%，未來幾年占比將逐步提升。受益于350km列車的不斷增加以及450km時速列車逐步投入運營，芳綸紙蜂窩預計在動車的應用比例由2022年不到10%提升到2025年的16%以上；此外動車芳綸蜂窩的存量替換率估計為每年3%。最終測算市場需求規模由2022年不到400噸提升到2025年982噸水平，復合增速達35%。

隨著高鐵結構材料提升標準，高速列車的芳綸紙需求將快速增長

來源：公開資料測算