一、概述
2023年,混凝土外加剂行业经历了建筑业下行,混凝土市场减缩,以及上游原材料价格波动的不利过程,总体呈现出量、价、利三降的局面。行业内各企业都在发展与生存上努力寻求其突破点,部分小企业关停倒闭。大型企业努力发挥其在技术创新、技术服务、市场和产业链协同的优势,砥砺前行。
以聚羧酸系减水剂为代表的高性能减水剂依然在混凝土外加剂市场中占主导地位;功能性混凝土外加剂如速凝剂、粘度调节剂、早强剂、减缩剂、引气剂等其他外加剂持续发展,产量不断增加、品种不断拓展,性能不断提高。
此外,我国地域广阔,砂石、水泥品种繁多,加上混凝土矿物掺合料等受市场资源影响具有很大的波动性,地域性特点较为明显,客户需求多样化,促进了我国混凝土外加剂复配和应用技术的快速发展。
二、行业政策及影响分析
2023年,绿色低碳依然是发展的主旋律,混凝土砂石矿山的资源化管理、水泥新标准的发布,外加剂绿色环保和可持续发展的要求逐步提高,为外加剂行业带来了新的挑战和发展机遇。我国已在国家层面创建绿色工厂3616家、绿色工业园区267家、绿色供应链管理企业403家,绿色制造体系不断培育壮大,碳减排将成为混凝土行业长期任务,混凝土外加剂是混凝土行业降碳减碳的主要途径之一,绿色发展方向已不可逆转。
上述行业政策进一步推动传统产业加速产品技术升级,加快外加剂行业绿色低碳转型,且随着《“十四五”节能减排综合工作方案》的深入实施,各地日趋严格的环保政策,将会逐渐清退生产规模小、环保措施不达标的小型外加剂企业,进一步提高行业准入门槛,行业市场逐渐向标准化、规范化、低碳化的企业集中。
三、行业发展现状
1.下游市场规模现状
1)全国固定资产投资情况
2023年,全国固定资产投资(不含农户)503036亿元,比上年增长3.0%(按可比口径计算)。其中,制造业投资增长6.5%;基础设施投资(不含电力、热力、燃气及水生产和供应业)增长5.9%。
数据来源:国家统计局
2)房地产开发投资完成情况
2023年,全国房地产开发投资110913亿元,比上年下降9.6%(按可比口径计算);其中,住宅投资83820亿元,下降9.3%。
数据来源:国家统计局
3)房地产开发企业到位资金情况
2023年,房地产开发企业到位资金127459亿元,比上年下降13.6%。其中,国内贷款15595亿元,下降9.9%;利用外资47亿元,下降39.1%;自筹资金41989亿元,下降19.1%;定金及预收款43202亿元,下降11.9%;个人按揭贷款21489亿元,下降9.1%。
数据来源:国家统计局
4)水泥行业
2023年水泥产量20.23亿吨。全口径同比下降4.49%,水泥产量为2011年以来同期最低水平。
据百年建筑网统计数据,水泥流向为基建30%、市政33%、房地产22%和民用15%。
数据来源:百年建筑网
5)预拌混凝土行业
2023年,预拌混凝土产量26.87亿立方米,全口径同比下降约11.32%(CCPA全口径比数)。
数据来源:公开数据及CCPA协会数据整理
2.混凝土外加剂行业
目前,中国混凝土外加剂市场规模约为540亿元,根据2023年混凝土产量估算我国2023年外加剂总销量下降到约1320万吨左右(不含膨胀剂)。
数据来源:公开数据及CCPA协会数据整理
在混凝土外加剂细分结构中,减水剂依然是目前市场主流产品,2023年国内减水剂产量约为1080万吨,其他依次为速凝剂和膨胀剂产量各为200万吨左右(膨胀剂用量呈减少趋势,速凝剂则逆势增长),其他还有缓凝剂与早强剂等。
2023年聚羧酸高性能减水剂价格稳中有降,平均单价在1400-1900元/吨之间(10-15%水剂),个别企业出于市场占有率的考虑价格在1200-1300元/吨,对市场生态的影响较大。全年平均整体波动不大、部分地区略有降低。由于上游环氧乙烷价格下跌,外加剂成本下降,部分企业利润依然保持稳定。在混凝土外加剂细分市场方面,混凝土预制企业、基础设施工程的外加剂利润率高于预拌混凝土企业外加剂利润率,外加剂终端产品的利润率高于外加剂母液利润率。
尽管由于混凝土房建市场的萎缩,致使混凝土外加剂产量下滑,但全国固定资产和基础设施投资的总量仍有增长,铁路、交通、水电等基础设施用量依然巨大,尤其是速凝剂市场已成为外加剂领域的新的增长点。2009年,全国速凝剂年产量约100.71万吨,随着铁路、公路、煤炭行业建设大规模增长,速凝剂产量大幅度增长,2023年速凝剂产量约200万吨,年销售额约为40亿元,其中液体速凝剂使用量占比已超过80%。
3.市场格局
1)产业链上游情况
环氧乙烷是聚羧酸减水剂用聚醚单体的主要原料,近年来中国环氧乙烷产能持续增长,产能已严重过剩。下游聚羧酸减水剂用聚醚单体是环氧乙烷最大市场;由于房地产下行,聚羧酸单体需求下降,进而对环氧乙烷消耗量随之减少,环氧乙烷下游结构已经出现明显变化,聚羧酸减水剂单体占比47%,较去年同比下滑8%,尤其在行业竞争压力加剧下,EO价差直接影响下游聚醚产品成本,所以工厂效益优先下,对环氧乙烷消耗量增多明显。
2017-2023年环氧乙烷产能变化趋势及同比走势图
数据来源:卓创资讯
2023年中国环氧乙烷总产能883万吨(不包含今年剔除33万吨长久停产装置),同比上涨18%,高于近五年平均增长水平。2023年新增环氧乙烷产能170万吨,其中,三江化工70万吨,恒力石化45万吨、镇海炼化12万吨等;新增产能均为一体化装置,转产灵活度和经济效益优势明显。
2023年中国环氧乙烷CR10企业产能集中度为60%,较2022年增长4个百分点;从单装置规模上看,大型化设备占比显著增加,2023年单企业环氧乙烷产能突破百万吨的有两家,占总产能27%;30万吨/年以上(不包含30万吨/年)环氧乙烷装置新增4家,较2022年增长80%,国内环氧乙烷产能集中度进一步提升,单产装置规模同步提升。
国内环氧乙烷产能集中度变化趋势
环氧乙烷单产装置产能结构(按规模)
数据来源:卓创资讯
供大于求的市场态势下,2023年环氧乙烷产品价格延续了2022年初以来的下跌趋势,波动幅度较2022年有所收窄,2023年最大波动幅度为1200元/吨,而2022年最大波动幅度为1900元/吨。
环氧乙烷2019-2023年价格波动趋势
2023年环氧乙烷价格波动特点走势图
数据来源:卓创资讯
随着聚醚单体生产工艺和产品质量的不断改进,中国聚醚单体产量从2018年的180.2万吨增加至2022年的214.1万吨,复合年增长率为4.4%。
2023年聚羧酸减水剂单体行业产能增至552.5万吨,产能增长率为3.17%,聚羧酸减水剂单体产能增速放缓,单体的价格和利润再次刷新近五年新低;奥克股份聚醚单体入围全国制造业单项冠军,主导产品减水剂聚醚单体在国内主要领域占据40%左右的市场份额,始终保持行业龙头地位。从区域分布上来看,企业集中在华东、东北和华南;年内仅四季度华南地区新增产能30万吨,其他区域皆有退出产能,故2023年区域增减差异化明显。从企业数量及分布上看,华东地区19家,东北地区11家,华南地区9家,西南地区3家,华北地区11家,华中地区3家;聚羧酸减水剂单体企业较去年减少6家,这在一定程度是对产能过剩现状的反馈。一体化规模化产能的释放,行业优胜劣汰已不可避免。
2)产业分布
外加剂生产企业包括合成和复配企业。合成环节决定产品性能,技术壁垒较高,资金成本投入较大,资质要求较高;复配环节准入门槛较低,行业内存在大量只做复配环节的中小企业,受产品运输半径制约,中小企业在区域市场中占据大量份额。据中铁检验认证中心公开的数据统计,截至2023年11月,中国铁路总公司聚羧酸高效减水剂产品认证在列企业共370家(包含认证撤销/注销、过期失效、暂停的企业),企业分布情况为东北地区(18家)、华北地区(121家)、华中地区(39家)、华东地区(77家)、华南地区(23家)、西北地区(33家)、西南地区(59家)。基本代表目前产业分布情况。
目前,行业龙头前十企业大部分集中在长三角、珠三角和西南地区,其中江苏有2家,安徽1家,广东2家,山西1家、河北1家、贵州1家、福建1家、四川1家。
下游客户在建筑业下行的情况下,2023年混凝土市场热点依然在长三角、珠三角和西南地区。
3)行业集中度
随着市场规模缩小和国家绿色环保产业政策的实施,我国外加剂生产厂家数量呈现不断减少的趋势,外加剂企业已下降至1000余家,其中具有合成外加剂生产能力的企业300余家,具有合成聚羧酸系减水剂生产能力的企业100余家,行业集中度明显提升。近年来,行业头部企业依托规模及产业链优势,体现出明显高于行业平均水平的抗风险能力。领先企业依托自身研发、生产和服务优势,能为客户提供高性能混凝土整体解决方案,持续提升市场占有率,行业地位有所提高。
数据来源:企业年报
目前,行业整体呈良性发展态势,行业集中度逐步提高,国内企业占据了我国绝大部分市场份额,市场竞争主要集中在本土企业之间,并已开始逐步参与到国际市场竞争中;跨国公司在国内仅参与局部细分市场竞争。以行业前十名企业的数据为例,2022年全年共销售聚羧酸减水剂339万吨,行业top4企业总计销售聚羧酸减水剂233万吨,总计销售金额约63亿元;剩余6家企业总计销售106万吨,总计金额27亿元。前10名厂家合计产能超过731万吨,产能利用率只有46%。
2023年,受宏观经济增速放缓,行业景气度下降,市场需求收缩等诸多外部不利因素的影响,混凝土外加剂业务发展面临了较大的压力,头部企业外加剂营收均呈现下滑趋势。
“奥克杯”2022年中国聚羧酸减水剂企业十强
数据来源:中国混凝土网
四、行业技术发展与标准体系现状
1.行业技术发展与创新
聚羧酸系减水剂经过二十余年的高速发展和广泛应用,形成了MPEG、APEG、HPEG、TPEG、EPEG、VPEG等系列聚醚大单体产品,制备出了减水型、保坍型、降粘型、减缩型、超早强型等系列高性能聚羧酸减水剂产品,VPEG聚醚的应用比例持续增加,聚羧酸减水剂产品性能得到进一步提升。
混凝土原材料的区域性特征注定了其性能和质量的复杂性,机制砂品质波动大,含泥、絮凝剂、级配等问题突出,建筑固废资源化利用日渐增多,这些都给混凝土外加剂行业的科技发展带来更大的挑战和新的机遇。因此,外加剂的技术发展紧密围绕应用地区气候环境、工程环境、技术需求差异开展研究与创新,以适应客户需求,从单一产品的供应,逐步向提供综合解决方案与服务转变。拼技术、拼服务、拼效率已经成为各外加剂企业开拓市场、提升竞争能力的主要手段。
外加剂行业的低碳绿色发展依然是2023年技术创新的主流,用生物基替代石化原材料制备生物基混凝土外加剂,提升混凝土应用性能具有重要意义,并成为研发热点。包括利用磺化淀粉较大的空间位阻效应制备减水剂,利用季铵化磺化淀粉制备淀粉基抗泥牺牲剂,各类淀粉醚(羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、阳离子淀粉等)做黏度调节剂,淀粉酸解后得到的低分子量淀粉作为淀粉基水化温升抑制剂等。
综上,近年来国内的主要研究方向主要聚焦在以下几个方面:
1)支撑混凝土全寿命周期的绿色化技术方案,已经成为各外加剂企业研究与创新的重要内容。外加剂行业绿色工厂的建设与创建成为企业的追求,行业内中建西部建设新材料科技有限公司已获得“国家级绿色工厂认证”。
2)提高减水剂适应性,降低敏感性。一是聚羧酸减水剂分子(PCE)中引入小单体(酯类单体、多元醇类等)或改性基团,改变聚羧酸减水剂分子结构中主链上吸附基团的组成与分布,实现性能优化与功能提升;二是针对低品质砂石级配与材料质量问题,通过聚羧酸减水剂分子结构优化设计、功能调节剂复合等技术路线,探索和易性好的产品和敏感性低的解决方案;三是针对机制砂残留的絮凝剂问题,开发绿色的高效反絮凝剂产品;四是针对传统混凝土用聚羧酸减水剂对砂石集料要求较高,无法在一些特殊混凝土中发挥作用的问题,开发新型混凝土用聚羧酸减水剂产品。
3)功能性单体。研发降黏、早强、减缩、抗裂等功能性单体、反应助剂,在提高单体转化率的同时实现对聚羧酸减水剂序列结构(官能团密度、分子量及其分布等)的精确调控,从而开发除减水保坍以外的多元功能化产品。
4)速凝剂和湿喷工艺材料。从工程应用端,液体速凝剂应用广泛,需求量快速增长,在喷射混凝土施工中所占比例越来越大。满足极端环境下高性能喷射混凝土用无碱速凝剂、C40高强速凝剂、无氟无碱速凝剂等。与此同时,工程上对喷射混凝土性能要求的提高,也推动了无碱速凝剂以及降回弹、促早强材料的快速发展。随着大型企业速凝剂技术与质量水平的提高,头部企业的品牌效应逐步显现,便于长距离运输的粉体速凝剂需求量逐步增大。以江苏奥莱特新材料股份有限公司为代表的国内速凝剂技术已达到国际先进水平。该公司与云南凯威特材料股份有限公司合计年产能达到60万吨,2023年速凝剂产量合计为12万吨。
5)功能型外加剂。在继续推进改善流变性能、混凝土耐久性的同时,为提升企业竞争力,更多的企业加大了针对聚羧酸减水剂敏感性及与混凝土原材料相容性的研究与应用技术开发。很多企业建立了外加剂敏感性评价方法。随着海工与冻融环境混凝土工程的增加,以苏博特为代表的大型企业与研究机构增加了适应不同环境条件的多类型引气剂机理与产品的研究与开发。
6)绿色低碳新产品。淀粉属于可再生资源,其原料来源丰富,价格低廉,对各种淀粉进行物理改性和化学改性后,可以制备出多种淀粉基新材料。目前已有10余家高校、科研机构和企业相继研发出淀粉基粘度改性剂、淀粉基减水剂、淀粉基水化温升抑制剂和淀粉基高吸水性材料等,并致力生物基外加剂低碳产品、绿色常温反应低能耗工艺技术及引发体系的开发。
7)有机/无机纳米材料。有机和无机纳米材料用于混凝土化学外加剂是一个逐渐活跃的研究热点,有机纳米材料包括聚合物胶乳和可再分散胶粉等,无机纳米材料包括纳米SiO2、TiO2、纳米碳材料(碳纳米管、石墨烯)等。目前原位聚合制备GO-PCE解决无机纳米材料在水泥基材料中分散问题和成本问题取得重大突破,可实现混凝土大减水率、高抗渗性。
8)功能性材料。混凝土减水剂配套的功能性材料,如解决喷射混凝土回弹问题、早强问题的功能材料,解决混凝土裂缝问题的低水化热材料、减缩材料、耐久性材料的研究得到快速发展。既增强了企业的技术综合解决能力,同时也为企业在减水剂总量下降的情况下,开辟新的经济增量和新的产业。
2.科学研究课题现状
国内混凝土外加剂研究主要集中在清华大学、北京工业大学、中南大学、东南大学、武汉理工大学、北京建筑大学、中国建材总院、中国建科院、苏博特、科之杰、红墙股份、江苏奥莱特、安徽中铁、中建新材、长安育才等高等院校、科研院所和外加剂行业龙头企业。研究重点聚焦在“吸附行为、适应性及其作用机制”“微观行为与流变学调控机制”“外加剂构效关系与降粘作用机制”“抗裂、耐久、早强、防冻、低敏感性等功能型产品与应用技术”“低碳胶凝材料的外加剂技术”“低碱、无碱速凝剂产品开发与应用技术”“生物基等低碳外加剂产品技术”“新型PCE合成技术”“外加剂与矿物水化相互作用及流变行为影响”等方面。
据不完全统计,目前在研的混凝土外加剂领域的国家自然科学基金项目共25项,其中关于聚羧酸减水剂的项目共9项;行业已取得聚羧酸减水剂授权的中国发明专利共955项,其他外加剂共327项。
3.行业标准化
据不完全统计,我国现行的和混凝土、砂浆、油井等相关的外加剂主要产品国标、行标、团体标准共计140余项,截至今年11月,外加剂相关国、行、团标准共发布15项。随着混凝土建设技术的发展和进步,我国混凝土外加剂行业已经形成一个门类和品种齐全、标准体系健全的行业。混凝土外加剂主要产品标准数量如下:
我国混凝土外加剂主要产品国、行、团等现行标准数量
《混凝土外加剂匀质性试验方法》《聚羧酸系高性能减水剂》《早强型聚羧酸减水剂》已发布;《混凝土外加剂》《混凝土外加剂中残留甲醛的测试方法》《混凝土外加剂中释放氨的测试方法》《混凝土外加剂安全技术规范》《混凝土防冻剂工艺技术规程》《有机硅消泡剂》等国家标准也正在修订。全文强制的国家标准《混凝土外加剂安全技术规程》已经开始公开征求意见。
另外,包括《喷射混凝土用外加剂》《混凝土外加剂用聚醚及其衍生物》《石膏基砂浆用界面剂》《石膏缓凝剂应用配合比设计标准》《混凝土养护剂应用技术规程》《混凝土用矿物减缩剂》《BJX混凝土促强减缩剂技术标准》《混凝土粘度改性剂》《混凝土及砂浆用晶核早强剂》《喷射混凝土用早强剂》《喷射混凝土早期抗压强度测定方法》《低碳产品评价混凝土外加剂》《超高性能混凝土用减水剂技术要求》等团体、行业标准已启动编制。
五、国内外行业重大事件
1.江苏奥莱特牵手云南凯威特做强做精中国速凝剂产业
江苏奥莱特新材料股份有限公司产品在喷射混凝土速凝剂领域处于国际领先水平,被广泛应用在川藏铁路、赣深铁路、金甬铁路等隧道中。云南凯威特新材料股份有限公司拥有国内年产40万吨的无碱速凝剂自动化生产线。双方就速凝剂业务达成合作并举办签约仪式,进一步深化了行业交流,加速中国速凝剂产业的发展。
2.圣戈班收购GCP及混凝土增强纤维领域的顶级企业Adfil
圣戈班收购外加剂行业的老牌企业GCP。圣戈班宣布,达成收购AdfilNV最终协议,Adfil在全球建筑行业开展业务,业务遍及60多个国家,通过此次收购,Adfil将整合到高功能解决方案的化学建材部门,圣戈班将能够为客户提供更广泛的解决方案,包括混凝土外加剂和纤维,从而加速可持续和高性能混凝土的开发,并通过丰富其轻型和可持续建筑解决方案的范围来加强集团的领导地位并加速其增长。
3.西卡中国和万华化学签署倡议合作协议
西卡中国与万华化学正式签署倡议合作协议。双方将在产品互购、合作创新研发和推动建筑行业可持续发展三大倡议框架方面展开深入合作和探索。通过强强联手,西卡中国和万华化学将提升各自产品及解决方案的综合竞争力、提高双方在行业的市场份额,并促进双方在建筑可持续产品领域的创新研发,推动建筑行业有效降低碳排放,实现“双碳”目标,合作共赢。
4.万荣县混凝土外加剂产业集群入选工信部2023年度中小企业特色产业集群
山西万荣外加剂产业起步于上世纪70年代末,历经40余年的发展,产品包括聚羧酸系高性能减水剂、萘系高效减水剂、速凝剂三大系列100多个,产品出口至“一带一路”沿线30多个国家和地区。目前,万荣县内外加剂企业共93家,其中规上企业27家,拥有国家级专精特新“小巨人”企业1家、省级专精特新“小巨人”企业4家、国家级“两化”融合企业8家、“新三板”挂牌企业3家、高新技术企业18家,绿色建材产品认证企业13家,专利授权证书316项。此次入选工信部2023年度中小企业特色产业集群,将进一步推动山西万荣外加剂产业集群低碳转型和高速发展。
5.英力士7亿美元收购利安德巴赛尔环氧乙烷业务
英力士宣布以7亿美元的价格收购利安德巴塞尔位于得克萨斯州的环氧乙烷及衍生物业务,其中包括Bayport Underwood工厂。该交易包括年产42万吨环氧乙烷装置,年产37.5万吨乙二醇装置和年产16.5万吨乙二醇醚装置以及厂区内所有相关第三方业务。据悉,英力士收购的第一个工厂是位于比利时Zwijndrecht的环氧乙烷工厂,为英力士化学品业务发展奠定了坚实基础。
6.红墙股份拟拓展混凝土外加剂上游产业链
红墙股份向不特定对象发行可转换公司债券拟募集资金3.16亿元,主要用于建设广东惠州市大亚湾年产15万吨减水剂聚醚单体生产线、7万吨非离子表面活性剂生产线、2万吨聚醚多元醇生产线、4万吨丙烯酸羟基酯生产线和4万吨聚羧酸高性能减水剂生产线。布局聚醚单体研发生产,实现合成多功能性外加剂产品的目标,将满足下游市场多样化需求,加速公司聚羧酸系外加剂产业链整合,完善外加剂产品布局。此外,聚醚多元醇及非离子表面活性剂等新增产品,将成为公司精细化工业务方向的尝试性发展。
7.SIKA部分收购MBCC
SIKA部分收购MBCC(原巴斯夫建筑化学)于2023年5月2日生效,MBCC2022年销售额21亿瑞郎。原MBCC的亚洲地区、非洲、南美和中东地区的所有业务以及北美欧洲非外加剂业务全部合并成为SIKA的一部分,原MBCC北美、欧洲以及澳大利亚和新西兰地区的外加剂业务由Chiven从Lone Star收购组成的新麦斯特Master Builder Solutuons。SIKA宣称整合MBCC,技术产品优势互补,将协同效应从1.6亿-1.8亿瑞郎提升至1.8亿-2亿瑞郎。
六、行业发展存在的主要问题
1.外加剂产品与应用技术尚无突破性进展
聚羧酸外加剂本身固有的几方面缺陷仍然存在,如对材料的敏感性、对水的敏感性、对温度的敏感性等等,依然困扰着外加剂技术服务人员。虽然PCE在中国减水剂行业的市场占有率已超过80%,但仍有一些混凝土生产企业还在无奈地使用萘系减水剂或脂肪族减水剂。这些问题还需要在机理研究方面有突破性创新和解决方案。
2.混凝土外加剂行业的技术创新能力不足
除个别大型企业外,混凝土外加剂生产企业的产品研发能力和技术水平与混凝土行业的技术需求存在差异。中国地域广阔,材料复杂、混凝土施工应用环境千差万别,特种功能性外加剂对特种混凝土的技术支撑还有很长的路要走。
3.应用于低碳混凝土材料的外加剂与外加剂自身的低碳技术进展缓慢
一方面是用于低碳混凝土的外加剂技术开发和创新。目前的外加剂技术体系对于新型绿色胶凝材料兼容性不好,只能做些优化,没有本质的区别,如LC3水泥、铁铝酸盐水泥、硫铝酸盐等低碳水泥胶凝材料,如果大面积推广使用目前的外加剂技术体系会面临很大问题,需要开发新的技术体系和专用外加剂。另外一方面就是外加剂本身的低碳问题,由于外加剂掺量很少,单位混凝土碳足迹外加剂贡献量很小,但外加剂本身单位碳足迹是很高的。所以外加剂行业一方面需要一套碳评估核算的方法,另一方面外加剂本身需要减碳,这可能会影响外加剂技术和行业发展的方向,比如报告中提到的低碳绿色淀粉基外加剂技术开发生产和应用等。
4.市场环境亟待改善
市场准入门槛较低,产业集中度低,产品同质化竞争激烈。产能过剩,产品质量参差不齐,疫情过后,建筑业下行,国内混凝土企业为保障企业自身利益,加强混凝土生产成本控制,进一步导致外加剂企业竞争加剧,甚至存在低价竞争和恶性竞争现象,不利于产业的良性和高质量发展。
5.原材料价格波动幅度较大
聚羧酸系减水剂受国际市场上原油价格波动的直接影响。国际油价的剧烈波动导致环氧乙烷的价格波动,造成下游聚醚单体价格变化频繁,加大了外加剂生产企业成本控制和库存控制的难度。
6.应收账款居高不下,收款难,资金垫付压力大
2023年,房地产开发企业到位资金127459亿元,比上年下降13.6%。预拌混凝土产量下降11%以上,产能利用率严重不足,外加剂下游企业资金困难是2023年的焦点问题。
七、行业发展趋势展望
1.“两新一重”和“一带一路”倡议长期利好行业发展
我国基础设施建设量大、面宽,未来相当长时期内基础设施建设仍将持续。根据《国家公路网规划(2013年-2030年)》《西部陆海新通道总体规划》,新型基础设施建设、新型城镇化建设、“八纵八横”高铁交通网、水利等重大工程建设和“一带一路”倡议实施,将为混凝土外加剂带来稳定的市场需求。抓住混凝土行业发展转型的机遇,积极开发具有高附加价值的外加剂产品。在“一带一路”倡议下,带来的大量海外基建需求必将消化大量的外加剂产能,外加剂企业要跟随中国高铁、核电、水利、海外工程,搭上“一带一路”顺风车,将外加剂市场拓展到东南和非洲等国家。目前,苏博特、垒知-科之杰、长安育才、中建新材等企业都将拓展海外市场作为今后发展的重要举措。
2.低端产能退出或将加速,集中度提升是趋势
近年来国家环保要求不断加强,安全生产越来越受重视,相关部门规划化工企业“退城入园”,到2025年,城镇人口密集区现有不符合安全和卫生防护距离要求的危险化学品生产企业就地改造达标、搬迁进入规范化工园区或者关闭退出。从行业管理的角度来看,处于行业三、四梯队的企业容易因国家和地方安全生产和环境保护要求不达标而停产或者退出市场,行业整合大势所趋。
3.行业低碳转型和高质量发展
近年来我国持续推进“新基建”进程,构建系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化基础设施体系。《“十四五”全国城市基础设施建设规划》提出到2025年,城市建设方式和生产生活方式绿色转型成效显著,基础设施体系化水平、运行效率和防风险能力显著提升,基础设施运行更加高效,大中城市基础设施质量明显提升,中小城市基础设施短板加快补齐。到2035年,全面建成系统完备、高效实用、智能绿色、安全可靠的现代化城市基础设施体系,建设方式基本实现绿色转型,设施整体质量、运行效率和服务管理水平达到国际先进水平。“新基建”对多个领域作出倡议部署,为适应新基建的要求标准,轻质高强混凝土、高性能混凝土、特种混凝土和新型混凝土产品相继得到开发和应用,商品混凝土的绿色化技术、数字化与信息化制备技术也得到广泛地使用,而外加剂作为混凝土提高性能降低碳排放的关键材料,对性能的要求不断增加。随着“新基建”持续推进,将为外加剂产业带来更多市场机遇,品种多样的外加剂产品在新基建中将大有可为。
4.公铁路隧道工程推动速凝剂产业快速发展
速凝剂是喷射混凝土施工过程不可或缺的化学外加剂之一。据“全球喷射混凝土速凝剂市场报告2023-2029”显示,预计2029年全球喷射混凝土速凝剂市场规模将达到10.2亿美元,未来几年复合增长率CAGR为4.5%。全球范围内喷射混凝土速凝剂生产商主要包括BASFSE、Sika AG、Denka、Mapei SpA、GCP Applied Technologies等。2021年,全球前五大厂商占有大约46.0%的市场份额。目前亚太是全球最大的喷射混凝土速凝剂市场,占有大约50%的市场份额,之后是欧洲和北美市场,二者共占有接近41%的份额。
随着我国“西部开发”“东北振兴”及“一带一路”建设的不断推进,铁路、公路等基础设施建设体量巨大,未来高速铁路与公路建设中隧道工程占比将会越来越高,同时喷射混凝土在地下空间、巷道开挖、快速修补修复等领域逐步延伸并呈增量之势,都将推动速凝剂快速发展,尤其是液体速凝剂和无碱速凝剂。
5.延伸产业链,发展新业务,提高企业抗风险能力
减水剂市场的萎缩面临更大的市场压力,在深耕外加剂主业的同时,拓展新业务开辟新赛道势在必行。许多企业的新业务、多元化业务已逐渐发展起来,这些企业的发展模式基本都是在“横向多元化”“基于渠道的多元化”“相关多元化”方面延伸发展。如“上游+外加剂和外加剂+精细化工”双主业模式;增强配套产品能力的“综合服务商”模式;产品“独角兽”模式等。
八、重点工程应用
2023年外加剂行业为国内外混凝土工程做出了重大贡献,成绩显著,以下是几个代表性应用工程案例:
1.“世界第一拱”——天峨龙滩特大桥
天峨龙滩特大桥全长2488.55米,主桥为跨径600米,上承式钢管混凝土劲性骨架混凝土拱桥,是目前的“世界第一跨”,被列入国家交通运输行业重点科技项目清单。江苏苏博特新材料股份有限公司为本项目量身定制水泥水化速率与膨胀历程协同调控技术及其专用高品质混凝土材料,有效抑制收缩、提升抗裂性能,助力全桥外包混凝土高标准、高质量、高效率顺利施工。
2.川藏铁路项目
长安育才研发的“喷射混凝土专用早强掺合料”在川藏铁路、“精伊577二标”巴中等项目喷射混凝土中广泛应用,掺加早强掺合料后,由于混凝土凝结时间快,早期强度高,混凝土单层喷射厚度可大幅增加,同时解决了回弹较大的问题,加快喷射施工进度。由下图可见,混凝土连续喷射30cm厚度,不存在掉落现象。该材料在川藏铁路已经成功大量使用,应用效果优良。
3.世界最长跨海高速铁路桥-张靖皋长江大桥
张靖皋长江大桥为世界最大跨度悬索桥,该桥南主塔高350米,建成后将是世界最高悬索桥索塔。为抑制大体积混凝土收缩开裂、提高混凝土气泡、麻面、色差等外观质量及耐久性保障,依托《超高索塔及超大锚碇用混凝土制备与应用关键技术》专题研究,江苏苏博特新材料股份有限公司协助制订了大体积混凝土施工成套技术方案,顺利完成大桥关键控制性工程南航道桥南主塔桩基浇筑任务。
4.清洁能源项目—广东廉江核电
廉江核电清洁能源项目规划建设6台CAP系列三代核电机组总装机容量862万千瓦,年发电量约702亿千瓦时。项目1号常规岛汽轮基座底板东西向56.63米,南北向22.2米,底板总面积1024平方米。底板结构设计为现浇钢筋混凝土结构,底板厚度为3.5米。中建西部建设新材料科技有限公司结合项目现场原材料、气候特点以及混凝土性能要求,制定外加剂应用专项方案,实施后不仅满足了27次现场抽样和百余项次指标检测,顺利完成底板浇筑任务,还较原计划提前7小时,在同类型机组中,创FCD过程最短纪录。
5.雅万高铁项目
雅万高铁是印尼和东南亚第一条高速铁路,也是中国共建“一带一路”倡议和印尼“全球海洋支点”构想对接、中印尼两国务实合作的旗舰项目。全长142.3千米,全线采用中国技术、中国标准,设有隧道13座,桥梁56座及诸多轨道基础、站台和车站。印尼区域资源匮乏,砂石骨料吸水率高,对混凝土配合比设计、工作性保持及远距离运输施工提出了更高要求。中建西部建设新材料科技有限公司基于骨料吸水速率与饱和吸水率关系,结合运输要求,开发高吸水粗骨料混凝土专用外加剂,解决了高吸水率骨料配制预拌混凝土工作性难以控制的问题,保障了大体积混凝土施工质量。
6.西堠门公铁两用大桥
甬舟铁路西堠门公铁两用大桥是目前世界在建的最宽、跨度最大的斜拉悬索协作体系桥梁,全长3118米,主跨1488米,主墩建设位风大浪高流急,承受很大的水平冲击力,桥体自身荷载大,对桥墩基础的承载力要求高。
对水下桩施工混凝土的流动性、耐久性、抗侵蚀性等都提出了更高标准和要求。石家庄市长安育才建材有限公司优化混凝土配合比及外加剂方案,以其液体阻锈防腐剂、无碱速凝剂、高性能减水剂等外加剂,克服了工艺难题,顺利完成甬舟铁路西堠门公铁两用大桥5#主墩首根“6.3米超大直径钻孔桩”浇筑任务。
7.川藏铁路喷射混凝土项目
川藏铁路,全长1838千米,需穿越世界上地质、地形、地貌最为复杂的地区,沿线板块构造活跃,活动断裂密集,地震烈度强烈,地形变化显著,隧道工程是最具挑战性的部分之一。川藏铁路平均海拔3800米,气候寒冷,昼夜温差大,速凝剂容易结晶并出现沉淀,且部分隧道存在严重涌渗水、高地热甚至岩爆等问题。江苏奥莱特新材料股份有限公司技术团队不断优化速凝剂配方,提升其抗冻性能和低温稳定性,并提供棉布包裹速凝剂储罐、加热棒恒温加热,以及搭建工棚存放速凝剂储罐等专业建议,顺利完成蒙顶山、白塔山、高尔寺、迎金山、卡子拉山、巴隆翁、德达、义敦和茶洛等隧道施工任务。
8.坦桑尼亚马古富力大桥
坦桑尼亚马古富力大桥全长3.2千米,由3个主墩承台及若干辅助承台组成,每个长35米、宽27.5米、高4米。主墩承台建设过程中,由于水文地质情况及湖区大型水运设备进场受限等因素,选用无封底混凝土底板的吊箱施工方法,要求一次性浇筑2000多方的大体积混凝土,这对混凝土减水剂的保坍性、流动性和凝结时间要求极高。科之杰新材料集团有限公司采用自研的KZJpoint 400GR减水剂产品,充分满足了施工承台水下桩混凝土的坍落度、凝结时间及和易性等要求,顺利完成首个主墩承台混凝土浇筑施工。
9.世界最长跨海高速铁路桥—杭州湾跨海铁路大桥
杭州湾跨海铁路大桥全长29.158千米,全程跨海,是集大跨长联高墩、超低阻水率、全埋床式承台基础等为一体的超长跨海高速铁路客运专用桥梁,布置双线铁路,设计速度350km/h,是世界最长、建设标准最高的跨海铁路桥梁。首个承台为大体积混凝土,分三次浇筑,混凝土开裂风险突出,在海洋侵蚀环境下混凝土的裂缝控制尤为重要。为解决承台大体积混凝土开裂和侵蚀问题,中建西部建设新材料科技有限公司多位技术骨干全程跟踪、驻场服务,依托大体积混凝土裂缝控制和海工抗侵蚀混凝土关键技术及前期经验提供了耐侵蚀抗裂控制成套技术,高质量保障了工程项目的顺利实施。
10.世界首座独塔地锚式回转缆悬索桥-济新高速黄河大桥
济新高速公路济新黄河大桥,是世界首座独塔地锚式回转缆悬索桥。大桥两大核心部件主要是塔柱和锚碇。主塔柱高109米,为C50钢筋混凝土空心薄壁墩结构,尺寸为45米×61.5米,最大高度36米;锚碇混凝土方量9万方。两大部件混凝土施工具有泵送难度高、连续施工方量大、初凝时间要求严格等特点。安徽中铁工程材料科技有限公司专业团队基于主塔及大体积锚碇用混凝土应用技术,采用超缓凝技术将混凝土初凝时间调整为与现场施工同步的48h,顺利完成两大部件混凝土的施工任务。
11.日照第一高楼-日照中心商业综合体
日照中心商业综合体项目是日照市重点工程,项目建筑面积50万平方米,有超400米“日照塔”1座,150米高写字楼2座,是国际顶级商务平台。“日照塔”筏板厚度5米,最大厚度6.1米,浇筑方量约9300立方米,为超厚筏板大体积混凝土。中建材中岩科技有限公司山东分公司不断优化施工工艺和养护制度,在传统膨胀剂基础上进行性能改进,引入新型膨胀组分,顺利完成混凝土浇筑任务。
致谢
衷心感谢江苏苏博特新材料股份有限公司、广东红墙新材料股份有限公司、科之杰新材料集团有限公司、中建西部建设新材料科技有限公司、石家庄市长安育才建材有限公司、西卡(中国)有限公司、安徽中铁工程材料科技有限公司、江苏奥莱特新材料股份有限公司、中建材中岩科技有限公司、石缘化科技资讯及相关专业网站等,为本报告提供的支持和信息。报告内数据部分来源于对国家统计局、卓讯网、水泥网、百年建筑网、中国混凝土网、中国建筑材料联合会及建材工业各专业协会等向社会公布数据的整理。