工艺玻璃

你知道玻璃的前世今生及发展吗

发布时间:2022/8/22 19:01:55   

经过数百年的发展,现代玻璃早已脱离当初的形态,功能性也各不相同。现代玻璃可以简单分为平板玻璃和深加工玻璃,深加工玻璃主要可以分为建筑玻璃、汽车玻璃、太阳能玻璃、电子精细玻璃以及特种玻璃(家电玻璃、安防玻璃等),至今我国在超薄精细玻璃等领域依然有技术空白。

平板玻璃生产工艺以浮法为主,而深加工玻璃加工工艺各异。平板玻璃生产工艺先后经历吹制术、垂直引上法、平拉法、辊压法及浮法等数次变革,目前主流工艺为浮法。

而深加工玻璃生产工艺千差万别,以建筑玻璃和汽车玻璃为例,建筑玻璃通常在浮法原片生产之后无需复杂的后端环节,属于产品同质化较强,重资产属性的化工行业;而汽车玻璃是在浮法玻璃原片的基础上,进行钢化、成型,密封,除霜,注塑,车型匹配,光学畸变,产品差异化,属于差异化较强的典型的机械加工行业。相较于建筑平板玻璃,汽车玻璃的门槛要明显高出。

中国玻璃工业的起点是耀华,取自“光耀中华”的含义,中国的玻璃工业至今一半都姓“耀”,起步绕不开袁世凯家族:袁世凯之子袁克桓曾任秦皇岛耀华董事长,后创建上海耀华,上海耀华和英国皮尔金顿合资成立上海耀皮——此为中国近代史上的第一家中外合资企业;

秦皇岛耀华玻璃厂于年3月由民族资本家周学熙发起,取“光耀中华”之意,其由滦矿及开平矿共同投资创立。耀华玻璃厂当时建设了中国和亚洲第一条机制平板玻璃生产线,年产能达到15万-20万重箱,中国玻璃工业发展缓慢,至年我国平板玻璃产量仅为92万重箱。

值得一提的是,中国近代玻璃工业的背后始终有袁世凯家族的身影。耀华的投资方之一滦矿(全称为“北洋滦州矿务有限公司”),是袁世凯出任直隶总督时创办,而周氏则为袁氏幕僚。袁世凯之子袁克桓曾任秦皇岛耀华董事长,后创建上海耀华,曾经一度袁世凯家族主导了中国玻璃及水泥工业的发展。

皮尔金顿的“浮法工艺”改变了世界玻璃工业发展:年英国皮尔金顿公司发明浮法技术,玻璃加工工艺进入规模经济,成本大幅降低的新时代。然而由于当时国外的技术封锁,中国无法引入浮法工艺。

新中国成立后,先后建成有槽引上生产线(株洲玻璃厂年11月)、压延玻璃生产线(株洲玻璃厂年4月)、无槽引上生产线(秦皇岛耀华玻璃厂年12月),截止到年,全国平板玻璃产量达万重箱,生产效率远远不及皮尔金顿所代表的浮法工艺的世界水平。

洛阳玻璃厂年将原压延玻璃产线改建成浮法产线,年被正式命名为“洛阳浮法玻璃工艺”。这一工艺的诞生使得中国成为世界上唯一没有购买“皮尔金顿专利技术使用权”而自行发明浮法工艺技术的国家。

中国浮法工艺与英国皮尔金顿浮法工艺、美国PPG浮法工艺齐名为世界公认的三大浮法工艺,自此,中国玻璃工业买入大规模工业时代;至今,人类的平板玻璃工业依然建立在浮法工艺的基础上,自动化水平和单体产能规模提升,实现了成本的明显降低;

自主掌握了全套浮法工艺的中国玻璃工业,改革开放后进入黄金年代;我国平板玻璃产量由年的万重箱提高到年的万重箱,增长幅度超过40倍。

然而,虽然我国浮法工艺起步于“洛阳浮法”,但以洛阳浮法命名的老牌国企洛阳玻璃年将浮法业务进行置换,转型电子及光伏玻璃领域。曾连续13年玻璃产销量全国第一的华尔润于年宣告破产,震惊行业,城头变幻大王旗,当前的玻璃行业已经形成:福耀玻璃、信义玻璃及旗滨集团等三家福建起家公司占据半壁江山。

耀皮玻璃和南玻A始创于80年代初,并且于90年代初期成为中国最早的一批上市企业。而到了80年代末期,两位福建人——曹德旺和李贤义,瞅准了中国汽车市场的巨大商机,分别在福建和广东创立了福耀玻璃和信义玻璃。

这个时间段中国市场远未饱和,各企业分割一隅。

年后玻璃工业随着地产的高速发展进入黄金期,体现在同质化的产能快速扩张,产品差异化并不明显。

由于玻璃产业供给刚性的特性(一旦点火投产不能随意关停)长期积累的供给过剩在需求进入平稳阶段逐步令行业洗牌。

以洛阳浮法命名的老牌国企洛阳玻璃年将浮法业务进行置换,转型电子及光伏玻璃领域。上海的耀皮营收净利近十年来增长缓慢;曾连续13年玻璃产销量全国第一的华尔润于年宣告破产,震惊行业。

江湖之中玻璃企业千千万,玻璃工业生自袁世凯家族,长自洛阳浮法,然而今日杀出重围占据半壁河山的却是“福建系”(福耀、信义和旗滨)。

玻璃是非晶无机非金属材料,一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料,另外加入少量辅助原料制成的。主要成分为二氧化硅和其他氧化物。

分类来看,主要分为平板玻璃和深加工玻璃,平板玻璃处于产业链上游,按照工艺主要分为浮法玻璃、压延玻璃、引上法平板玻璃和平拉法平板玻璃;浮法工艺由于其平度好、透明度高且不易破损,已成为平板玻璃生产的主流工艺,压延玻璃因为在一些太阳能等市场具有不可替代性,所以仍保持一定比例。

为达到下游应用需求,平板玻璃需要进行钢化、热弯、镀膜、空腔、夹层等一系列深加工处理后进入下游市场。

玻璃的生产过程包括原材料加工,高温加热,成型,热处理等。浮法玻璃生产需要炉窑温度在度以上,24小时运作。一旦运行,就很难停产,通常需要7-8年运营才会停产冷修,主要源自于:1)原材料高温熔化之后如果停工,会残留在设备内部冷却,造成堵塞,2)生产过程中的辅助材料熔点极高,重新启动重新加热需要耗费大量的能量,3)停产后耐火材料一般需要重新更换。且玻璃炉窑的停窑冷修期一般需要4-6个月。

此外,浮法玻璃生产线停产后复产壁垒较高,主要包括:1)资金壁垒。一条浮法生产线固定资产投入需约3亿元,还需流动资金购买材料,应收账款周转亦相对较慢。2)停产复产存在合规问题。退出的部分中小厂商此前并未拿到审批文件,复产时需要补齐所有文件。3)煤改气或其他环保成本较高。

目前,行业中近50%的企业使用天然气,烧非天然气的环保成本更高,行业停产比例逾20%,复产率不足3%。

因此,玻璃行业具备供给刚性的特点。

产业链来看,玻璃行业上游主要为石英砂、石灰石、纯碱等,能源包括重油、天然气等等,下游主要为地产、汽车等。

其中,上游行业中,重油、天然气价格相对刚性,玻璃企业基本不具备议价能力。纯碱价格波动较大,且在玻璃成本中占比较高,但是由于纯碱行业集中度较高,且可以通过控制投料量控制产量,在行业需求较弱时可以减少供给来稳定价格。

因此玻璃企业对纯碱企业的议价能力也较弱。

玻璃下游行业中,地产与汽车都具备一定的周期性,使得玻璃需求也呈现出一定的周期波动,对于地产开发商,由于集中度较高,且玻璃属于大宗品,品牌差异不大,因此对下游的议价能力偏弱。

综上,玻璃行业在产业链中处于相对弱势的地位。历史上由于行业集中度不高,大企业没有明显的成本优势,原片及深加工企业盈利能力呈周期波动。

浮法玻璃是用海沙、石英砂岩粉、纯碱、白云石等原料,按一定比例配制,经熔窑高温熔融,玻璃液从池窑连续流至并浮在金属液面上,摊成厚度均匀平整、经火抛光的玻璃带,冷却硬化后脱离金属液,再经退火切割而成的透明无色平板玻璃。

我国浮法玻璃产业自年起步,但直到80年代末,浮法玻璃生产线的产能均未有大规模突破。进入90年代,随着房地产行业商品化,玻璃行业进入规模化发展时期。-年,年新增生产线条数均在10条以上,产能快速增长,年7月,政府出台《关于进一步加强工业节能工作的意见》,明确淘汰万重箱玻璃产能。年6月份以来,在房地产周期驱动及环保整治政策下,玻璃行业新增产能增速明显放缓。

年1月8日,工信部印发《水泥玻璃行业产能置换实施办法》,平板玻璃项目延续原办法的置换比例,但对用于置换的产能限定更加严格,用于置换的产能应当为年1月1日以后在省级工信部门公告关停退出的产能。已超过国家明令淘汰期限的落后产能、已享受奖补资金和政策支持的退出产能、项目建设手续不合规的产能,均不得用于产能置换;并且,严禁备案和新建扩大产能的水泥熟料、平板玻璃项目,确有必要新建的,必须实施减量或等量置换,制定产能置换方案。

另外,由于玻璃池窑运营7-8年进入冷修期,我国-年大规模投放的生产线陆续进入冷修期,未来玻璃行业供给情况有望进一步改善。

年产能增减相对平衡,南北供应格局将发生变化。预计年全年计划复产、新建生产线20条,涉及产能吨;计划冷修生产线17条,涉及产能吨,净增产能吨,年产能方面增减相对平衡。年,国内区域产能增加主要集中在华南地区,增加日熔量吨,华东次之,增加日熔量吨,因西南当地未有放水、冷修的生产线,净增产能日熔量在吨。

华北、西南、东北、华中在年计划共有11条生产线有放水、冷修计划,涉及产能日熔炼在吨,由此,可以看到,南方产能集中释放,北方地区环保施压,后期新建浮法线或无望,南北供应格局将发生改变。

建筑玻璃下游主要用于建筑幕墙及家庭装修,对于建筑幕墙,要在主体结构完成之后安装,对于家庭用玻璃,一般在电梯安装完进场,均属于建筑后半段,一般来讲领先竣工3-6个月。因此,玻璃的需求与竣工面积有较为密切的关系。

进入年,由于新冠疫情影响,需求偏弱,玻璃行业供给刚性的特点使得行业库存累积,价格下探。随着需求的逐步恢复,玻璃库存迅速回落,价格V型反转,已恢复至去年同期水平。

电子玻璃:电子玻璃主要指0.1-2mm厚度的超薄浮法玻璃,可应用于电子、光电子领域的一类高技术产品,这类产品对原材料、生产工艺要求较高,生产难度大,附加值极高。

中国作为全球PC、平板及智能手机生产大国,电子盖板玻璃市场却常年被美国康宁、日本旭硝子等厂家垄断,目前国内仅有彩虹、旭虹、南玻、中建材等公司生产,其产品品质与国外产品还有一定的差距。

药用玻璃:国际中性药用玻璃性能优质,国产替代市场空间大。国际中性药用玻璃,即I类玻璃,在20~°C范围内平均线性热膨胀系数为5.0,其优异的化学稳定性和热稳定性在药品包装领域得到大量运用,但是在国内市场中仍以低硼硅玻璃和钠钙玻璃为主。

随着中国医疗卫生事业的壮大,人们对医疗卫生的要求也随着生活质量的提高而不断提高,国家药监局于年颁布了一致性评价政策明确要求:仿制药使用的包装材料要与原研药一致,水针剂的药物全部使用中性硼硅玻璃,此项政策的颁布实施意味我国药品包装开启了中性5.0硼硅玻璃替代普通钠钙玻璃的用药安全之路。

当前国内市场中,德国肖特、日本电气硝子、美国康宁三家公司占据垄断地位。根据中国玻璃网的数据,目前德国肖特中性硼硅玻管售价约元/吨,国内厂商价格为0元/吨,而低硼硅玻璃管价格为-元/吨,中硼硅玻璃价格是低硼硅价格的2-4倍。按此测算,仅国产替代市场就在13亿元左右。

小编:粥粥



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