2022年绝缘材料行业下游细分应用领域需求规模前景预测及市场竞争结构研究

1、绝缘材料概述：根据2013年12月国家质检总局、国家标准化管理委员会共同发布的《电工术语绝缘固体、液体和气体》（GB/T2900.5-2013/IEC60050-212:2010），绝缘材料是低导电率的材料，用于隔离不同电位的导电部件或使导电部件与外界隔离。

绝缘材料是在允许电压下不导电的材料，但不是绝对不导电的材料，在一定外加电场强度作用下，也会发生导电、极化、损耗、击穿等过程，而长期使用还会发生老化。绝缘材料是电力设备及电子器件不可或缺的基本组成部分，相当程度上决定了电力设备及电子器件的技术水平。

绝缘材料的主要作用是在电气设备中将不同电位的带电导体隔离开来，使电流能按一定的路径流通，此外还可起机械支撑和固定，以及灭弧、散热、储能、防潮、防霉或改善电场的电位分布和保护导体的作用。因此，绝缘材料需要具有尽可能高的绝缘电阻、耐热性、耐潮性和一定的机械强度。绝缘材料的电阻率通常在1010～1022Ω·m的范围内。

绝缘材料按形态分为气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料三类。气体绝缘材料具有电容率稳定、介质损耗极小、价格便宜等优点，但击穿电压相对较低。常见的气体绝缘材料有空气、氮气、氢气、二氧化碳和六氟化硫，通常采用压缩气体的方法来提高气体间隙的击穿电压。液体绝缘材料具有电气性能好、物理和化学性能好等优点，主要用于取代气体，填充固体材料内部或极间的空隙，以提高其介电性能。液体绝缘材料一般有天然矿物油、天然植物油和合成油。固体绝缘材料是用以隔绝不同电位导电体的固体，并具有支撑作用，具体包括：云母制品、玻璃制品为代表的无机固体；人工合成高分子材料为代表的有机固体；以前述无机或有机固体作为绝缘层的其他绝缘材料，如电磁线、线圈等。相比气体绝缘材料和液体绝缘材料，固体绝缘材料密度较高，击穿强度也高得多。

绝缘材料的应用领域极为广泛，除发电机制造和输变电设备外，还广泛应用在各种能源装备、汽车、轨道交通、石化冶金、电子通讯、航空航天、国防军工等领域。绝缘材料的稳定性和可靠性是机电设备正常工作的基础，其质量好坏直接关系机电设备的正常运行。因此，推动绝缘材料行业发展对于国民经济稳定快速增长的意义重大。

中金企信国际咨询公布的《2022-2028年中国绝缘材料行业调研分析及投资战略预测评估报告》

2、绝缘系统概述：根据2015年7月国家质检总局、国家标准化管理委员会共同发布的《电气绝缘系统的评定与鉴别》（GB/T20112-2015/IEC60505:2011），绝缘系统是用于电气设备与导电部分结合在一起的含有一种或多种电气绝缘材料的绝缘组合。

20世纪70年代，欧美绝缘材料生产企业发现，发电机、电动机等机电设备在生产过程中所用到的绝缘材料种类众多，而不同绝缘材料受环境因素的影响程度差异较大，使用寿命各不相同。因此，机电设备使用寿命的木桶效应显著——其使用寿命通常是最容易老化的某类绝缘材料的寿命，而非各种绝缘材料的最长寿命或平均寿命。

为了更好的满足客户需求，以瑞士丰罗为代表的欧美绝缘材料生产企业提出了绝缘系统的概念，将各类绝缘材料的组合作为一个整体进行研发和生产。绝缘系统供应商不仅需要考虑单个材料的性能，还需要充分兼顾整个绝缘系统的兼容性和匹配性。绝缘系统供应商基于自身绝缘材料的技术积累，对各类绝缘材料进行合理组合，发挥不同绝缘材料的优点，并通过工艺优化实现绝缘材料性能上的互补。基于前述技术和工艺生产的绝缘系统具有提升电机整体寿命、降低电机生产成本、提高功率密度的优点，能够在同等电机功率的条件下，减薄绝缘厚度、缩小电机体积，并能够大幅缩短客户新产品开发和生产周期。此外，绝缘系统供应商能够根据客户需求提供绝缘工艺整体解决方案，提高了产品的可靠性、安全性。所以相比传统的单一绝缘材料供应商，绝缘系统供应商通常具有更强的市场竞争力。

另一方面，绝缘系统相对复杂的生产过程要求生产企业需要具备绝缘系统生产和检测设备、相对完整的绝缘材料产品种类、一定的技术沉淀，以及配套的生产工艺和成品检测能力。同时，绝缘系统的客户壁垒较高，绝缘系统进入市场需要通过客户或第三方机构的认证，冗长的认证程序对行业新入者带来了一定程度的准入障碍。目前，国内绝缘材料行业仍以传统生产企业为主，这些企业仅仅具备单一或少数品种的绝缘材料生产能力，并不具备对绝缘材料进行合理组合的技术实力、绝缘系统生产能力和检测能力，无法满足下游客户对绝缘系统的需求。

3、全球绝缘材料行业发展概况：绝缘材料随着人类对电学的深入研究而被发现，并随着化学合成、纳米技术进步而不断发展。

早在1726年，英国物理学家斯蒂芬·格雷揭示了电的传导，区分了导体与绝缘体，并发明了世界上第一根绝缘导线。在此以后，人类开始将一些天然材料或其制品充当绝缘材料。最早的电动机是由丝绸、棉纱、棉布作为绝缘材料，用虫胶等天然树脂与植物油、沥青进行浸渍而制成。

到了20世纪初，随着有机合成和高分子化学的发展，人类制得了第一个合成聚合物——酚醛树脂。酚醛树脂拥有天然材料所不具备的优良电性能和耐热性，是绝缘材料领域中的重要发明。人们以酚醛树脂为基础，制造了浸渍漆、塑料、浸渍纤维制品与层压制品。在此之后，性能更好的苯胺甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、甘油树脂等合成聚合物先后问世，促进了绝缘材料行业的发展。

20世纪30年代到50年代，以合成聚合物为基础的绝缘材料行业进入快速发展时期。人们发明了聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、氯丁橡胶、聚乙烯醇缩醛、有机硅树脂、聚酯薄膜、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等有机高分子材料。此外，玻璃纤维、粉云母制品等无机材料开始工业化生产。新材料的开发对电工技术的发展起到了重大作用。例如，缩醛漆包线被用于电机，使其工作温度和可靠性提高，同时体积和重量大大降低；玻璃纤维及其编织带的研制成功及有机硅树脂的合成为电机绝缘增加了H级耐热等级；不饱和聚酯和环氧树脂等产品被用于高压电机线圈浸渍；聚酯系列产品被用于E级和B级低压电机槽衬绝缘及浸渍，使电机的体积和重量进一步下降；六氟化硫开始用于高压电器，推进高压电器向大容量、小型化发展，并逐渐取代断路器的空气绝缘、变压器的油纸绝缘。

20世纪70年代到90年代，人们对绝缘新材料的开发研究相对较少，这一阶段主要是对现有材料进行各种改性及扩大应用范围。例如，对矿物绝缘油采用新方法精制以降低其损耗；对环氧云母绝缘进行改进以提高其机械性能，并通过无气隙生产以提高其电性能；电力电容器由纸膜复合结构向全膜结构过渡；1,000千伏级特高压电力电缆开始研究用合成纸绝缘取代传统的天然纤维纸。

进入20世纪90年代，随着纳米材料和技术的快速发展，人们尝试用纳米粒子对绝缘材料改性，以提升绝缘材料耐电晕性、耐热性、阻燃性、机械强度等性能。1988年，美国GE公司JohnstonD.R.等指出在聚合物中加入一定量纳米尺度的氧化硅或氧化铝可大幅提高聚合物的耐电晕老化特性。1995年前后，美国杜邦公司与ABB、西门子合作，通过纳米改性研制出耐电晕聚酰亚胺薄膜，最终成功应用在欧洲高速列车的牵引电机上，在减轻牵引电机质量的同时大幅提高功率。从此，纳米改性绝缘材料进入工业应用阶段。

近年来，在下游电力、5G通信、新能源汽车等行业需求快速释放推动下，绝缘材料市场规模不断扩张。2018年全球绝缘材料市场规模约为85.6亿美元。随着电力建设规模的不断扩张和世界各地用电量的增加，绝缘材料的需求将继续保持稳步增长，到2026年全球绝缘材料市场规模预计将超过130亿美元。

2021-2026年全球绝缘材料行业市场规模分析

单位：亿美元

数据统计：中金企信国际咨询

4、我国绝缘材料行业发展概况：相比欧美发达国家，我国绝缘材料行业起步时间相对较晚，但发展速度较快。绝缘材料行业离不开化工产业的支持。改革开放以来，我国化工产业的快速发展大力推动了绝缘材料行业的快速发展。

我国绝缘材料行业起步于上世纪中叶。建国前，我国化工基础十分薄弱。新中国成立后，国家开始有计划发展化学工业，面对国际封锁，坚持自力更生发展原则，全面推动化学工业起步并有所发展。到了20世纪60年代，我国电工产品仍以A级、E级为主，B级、F级、H级产品仅占很少部分。

改革开放后，我国化学工业迅速发展，突破了西方国家在高分子聚合物方面的垄断封锁。20世纪80年代，我国先后开发了改性二苯醚、改性双马来酰亚胺、改性聚酯亚胺漆包线漆、聚酰胺酰亚胺漆包线漆、聚酰亚胺漆包线漆、F级和H级玻璃纤维制品、高性能聚酰亚胺薄膜、F级环氧粉云母带等，具备大规模自主生产F级、H级绝缘材料的能力。90年代开始，无溶剂浸渍树脂和快干浸渍漆技术迅速发展，少胶粉云母带、VPI浸渍树脂开始规模生产。

二十一世纪以来，随着化工产品种类持续增多、化工产业结构持续优化，我国已发展成为绝大多数化学工业品均能自主生产的化工大国。得益于化工产业的支撑，我国绝缘材料行业已经形成一个产品种类比较齐全、配套比较完备、具有相当生产规模和科研实力的工业体系。尽管如此，相比欧美发达国家，我国部分领域绝缘材料技术实力仍存在较大差距。尤其是高端绝缘材料和绝缘系统领域，市场参与者仍以欧美企业为主。

根据中金企信国际咨询统计数据，目前我国为全球最大的绝缘材料市场。2020年，我国绝缘材料市场份额占比达到45%，美国以28%的市场份额排名第二。中美两国在全球绝缘材料市场规模的占比接近3/4。

2020年全球绝缘材料行业市场规模区域分析

数据统计：中金企信国际咨询

3、未来行业发展趋势：绝缘材料行业与下游行业发展趋势紧密相关。未来，机电设备不断向着节能环保、高能效、高电压、大容量、高性能等方向发展。为顺应下游需求，绝缘材料行业的发展趋势将主要体现在以下几个方面：

（1）产品绿色化：绝缘材料是机电工业的基础材料，对于机电工业实现绿色高质量发展具有重要意义。相比发达国家，我国绝缘材料行业缺少环保专业技术的支持。为实现可持续发展战略，我国高度重视绝缘材料绿色环保发展。2021年10月，工信部、市场监督管理总局共同印发的《电机能效提升计划（2021-2023年）》提出，进一步强化重点用能设备节能管理，加快高效节能电机推广应用，持续提高能源资源利用效率，推动工业绿色高质量发展，助力实现碳达峰碳中和目标。在国家政策的推动下，绝缘材料的开发将向着绿色化的方向发展，无污染、可回收、节能型产品的发展空间巨大。

（2）使用环境多样化：近年来，各种电机呈现使用环境多样化、复杂化的趋势，对绝缘材料的耐候性要求也越来越高。因工作环境而异，绝缘材料需要面对超低温、超高温、高能射线、核辐射、固体颗粒及粉尘、高低压、特种机械负荷等环境因素。这些环境因素有的是单一地对电机作用，有的是几种因素综合地作用（如热带户外有腐蚀性及爆炸性危险的场所）；有的是断续地作用，有的是连续地作用，加之各种因素作用的先后次序不同，造成的影响也不同，因而形成了十分复杂的情况。这些特殊的工作条件对绝缘材料提出了严苛的要求，需要绝缘材料生产企业具备航空航天、风电、核电、超低温等特殊场景下的专用技术储备。

（3）高性能发展趋势：近年来，在下游行业的带动下，绝缘材料高性能发展趋势日益显著。例如，发电设备、输变电设备呈高压、大容量化趋势，需要绝缘材料具备更高的耐热等级、绝缘强度、耐电晕等性能；中小低压电机呈小型、轻量化趋势，要求绝缘材料在具备更强电气性能的同时，提升其机械强度。下游机电行业的发展需求，推动绝缘材料生产企业通过持续的研发投入，推出具备更强绝缘性能的绝缘材料。

（4）自动化生产趋势：目前，我国自动化产业基础薄弱，绝缘材料生产自动化程度相对较低。特别是液体绝缘材料和固体绝缘材料，产品的关键生产环节仍依赖人工操作。这一方面导致产品质量良莠不齐，质检成本、人工成本居高不下，另一方面导致生产效率低下，造成了资源的严重浪费。未来，随着劳动力成本的增加、自动化设备配套能力持续提高，绝缘材料生产企业从传统的劳动密集型向自动化、智能化生产转型已成为必然趋势。