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PBO纤维定义

PBO即聚对苯撑苯并双噁唑，其主要由4,6-二氨基间苯二酚制成，属于液晶芳香族杂环聚合物。通过空气间隙-湿法纺丝得到的PBO纤维则属于高性能的芳香族聚酰胺纤维。该纤维具备出色的力学强度、抗热性、阻燃性以及超强的韧性、耐磨及尺寸稳定性能。惟独在耐光照方面略显不足。

PBO纤维行业发展历程

聚对苯撑苯并双噁唑（PBO）抗拉性能是芳纶纤维的2.5倍，具有出色的模量和抗张强度。更是大幅超越了碳纤维。此外，PBO高度的芳香结构赋予其显著的液晶特性。借助这一独特优势，其增强的复合材料被广泛运用在如制作铝合金与玻璃制品之耐高温垫材，以及塑料补充强化材料等诸多方面。鉴于其优秀的机械性能及耐高温能力，PBO纤维已成功运用于防弹防燃服、火箭发动机隔热、宇航设备防护、高性能防弹装甲、轻质材料、卫星探索、海底油气开采等重要领域。

全球PBO研究始于20世纪60年代初，由美国空军通过美国斯坦福(stanford)大学研究所进行航空航天领域高性能聚合物的开发。随后，SRI掌握聚苯并唑关键专利，美国陶氏(Dow)化学公司获得许可，将PBO推向工业化生产。

在20世纪90年代，日本东洋纺集团购入美国道化学公司PBO技，加大研究投入与推广，使得PBO纤维强度与模量大幅提升，最终实现大规模工业化生产。现如今，东洋纺仍是全球最大的PBO纤维商业化生产厂商。

中国在PBO纤维的研发上起步稍迟，自20世纪90年代起才进行了一些PBO聚合的尝试，且仅能小量制备PBO聚合物。同时，PBO合成所需的主要原料DAR并未在中国本土制造，实验材料需完全依赖于进口。极高的进口试剂费用对中国PBO事业的发展造成制约。

然而，直至90年代尾声，日本东洋纺公司获得高性能Zylon后，中国科研院所和高等院校也开始增加对PBO纤维的投入，研究逐步得到了进步。

自1999年起，中国石油化工集团（以下简称中石化）和华东理工大学以产学研合作模式，依托Aramid（芳纶纤维）进行了PBO中试聚合研究，成果领先全国。上海石化与东华大学共同研发“高性能PBO纤维生产技术”，于2010年建设示范生产线。江苏中汇特纤新材料公司投入PBO试产后，每年可生产50吨特种纤维。

近年来，中国加大了PBO纤维产业化研究力度，尤其值得一提的是，成都新晨新材料科技公司2019年3月22日建成投产的年产380吨PBO纤维生产线，使中国成为继日本东洋纺后全球第二家大规模生产高性能PBO纤维的国家。

图表：PBO纤维行业发展历程

资料来源：智研瞻产业研究院整理

PBO纤维行业现状

PBO纤维，继Kevlar纤维后新兴的高性能合成纤维，1970年代由美国研制而成。以其优良的力学、热学、阻燃和化学稳定性能，PBO纤维在下一代装甲保护材料以及航天、航空领域的结构件、隐形部件中发挥着核心作用，另外，其在光缆、车辆防护、人身安全、建筑物加固和运动器材等民生领域亦有广泛应用前景，作为军民两用的顶尖纤维材料，有助于推动传统复合材料行业性能跃进，实现更新换代。是国家大力推进的战略性基础材料之一。

图表：PBO纤维突出性能优势

资料来源：智研瞻产业研究院整理

PBO 纤维为我国独立研发的高端产品，成功打破了国际技术垄断及封锁。虽然国外已成功实现 PBO 纤维的大规模工业生产，开发出多种相关产品并广范应用于多个关键领域，但我国的PBO纤维仍集中于小规模试产阶段，性能稳定性远不及国外优质产品。此现象源于，日本东洋纺公司曾向美国购得PBO纤维专利技术，建立起单一PBO纤维生产线，至今仍为全球唯一能够规模化生产PBO纤维的企业。该公司的PBO纤维长期对华实行禁售政策，以致我国难以效仿进行工业化批量生产。

当前我国PBO纤维技术主要难题包括对DAR单体制备技术的掌握不足，单体纯度有待提高；尚未解决工业化环境中高粘性聚合物充分混合等关键技术问题，导致聚合物特性黏数偏低且聚合耗时较久；此外，液晶纺丝设备与技术的发展相对滞后。

尽管面临诸多困难，但我国从未放弃对PBO纤维的研发工作，致力于突破其技术壁垒。因此，随着我国企业对抗PBO纤维“卡脖子”问题的热忱与投入增加，PBO纤维的研究越来越受到关注。我国已逐步开展PBO纤维的国产化工作，推动了该行业的快速发展。我国PBO纤维的工业化生产稳步扩大。

历经长期深入的基础研究成果积累，我国在提高PBO纤维光稳定度、轴向压缩性能以及增强纤维和树脂间接合力等领域的技术水平已经达到了世界领先地位。然而，当下还存在诸多挑战，主要包括以下几个问题：

图表：PBO纤维的工业化生产中的问题

资料来源：智研瞻产业研究院整理

PBO纤维行业市场规模

统计数据显示，2018年全球PBO纤维行业市场规模1352.36亿元，2023年全球PBO纤维行业市场规模2321.61亿元。2018-2023年全球PBO纤维行业市场规模如下：

图表：全球PBO纤维行业市场规模（2018-2023年）

数据来源：智研瞻产业研究院整理

PBO纤维行业应用趋势

科技创新的步伐持续推进，尤其以其优越的性能，PBO（聚苯并双恶唑）纤维正在各个领域崭露头角，如航空航天、合成材料、防弹材料以及国防军工，交通运输等等，并已日益显现出其举足轻重的地位，展现出广袤无垠的应用前景。尤为值得关注的是，由于PBO纤维的优良性能远超同类产品，能够渗透到国防、航空等高端领域，这无疑也为相关行业带来了巨大的潜在市场需求。

PBO纤维的研发水准及产能，作为衡量一个国家在材料科学领域科技高度的重要指标，长期受到各界人士的广泛关注。通过PBO纤维核心技术的深入研发与产业化的大力推动，中国有望走出目前因受制于外资技术垄断、制约而造成的被动局面。展望未来，我方乐观预期在持续不断地进行技术改良后，中国必将成功实现PBO纤维的国产化、规模化发展战略，从而有力助推我国的航天航空、国防军工以及民用工业等相关领域的PBO纤维下游产业共同繁荣发展。

展望未来，PBO纤维业界拥有广阔且前途无量的发展空间。尽管当前阶段，颇为受限的技术垄断因素使得美国和日本跻身于全球主要的PBO消费市场之列。然而，伴随着国内PBO纤维实验生产线一一运营生成成果，较以往更为廉价的PBO纤维逐步面世，其应用范围将扩展至国防、航空乃至民用产业领域。诸如航空航天、国防军事、桥梁隧道建设、消防设备配备、竞技体育器材开发等诸多重要领域均已步入实践环节。展望未来，伴随国民经济的飞速发展，经济结构调整转型，国防力量的日益增强，以及高端装备制造业、新能源等新兴产业的如火如荼推进，国内对于PBO纤维的需求必将持续攀升，促使整个行业迎来前所未有的高速增长。有鉴于此，相信在不久的将来，我国有望凭借成功实现PBO量产的商业化运作，晋升为全球最大的PBO增量消费市场。

在航天航空领域，以PBO（聚苯并恶唑）为原料制造的纤维，被广泛运用到我国国产飞机黑匣子外壳的设计与制作过程当中。这种纤维以其极佳的透波性能著称，其透波率达到惊人的98%以上，即便在深达数千米的海水中浸泡三个月之久，仍能保持完整无损；同时，它在炽热的火焰中亦不燃烧、没有丝毫缩减，而且具备卓越的耐冲击特性，能够有效防止面临撞击时黑匣子遭受损坏。正是得益于这些优良特质，PBO纤维被视为制造飞机黑匣子的绝佳选择。

除此之外，PBO纤维相比其他同类原材料，如玻璃纤维或碳纤维，拥有更高的比强度以及模量，因而在无人飞机机身、机翼的构建，或是隐形飞机所需的透波层材料选材等方面，都表现出超越一般的优异特性。可以预见，随着科技不断发展，PBO纤维必将在各个领域发挥越来越重要的角色，满足人们对于高效、轻便及耐用产品的需求，特别是在应对极度恶劣的温差环境时，PBO纤维将展现出卓越的性能维持能力。

整体来看，高性能PBO纤维应用领域较广，市场前景广阔。高性能PBO纤维因强大的抗冲击性，被广泛运用于光电缆增强材料、航海、航空航天等领域。然而，中国作为高性能PBO纤维的高速发展国度，要想实现这种纤维的高附加值和大规模化发展，还需要付出极大努力。其中，企业必须进一步加大科技创新投资，以期提升产业基建水平。事实上，中国纤维行业市场巨大，对高端产品的需求日渐增多，因此，加大科技研发力度显得尤为关键。此外，加速产业群聚、推动行业集约化发展也是重要举措。高性能PBO纤维虽然附加值高、产业链条较长，但市场发展潜力也较大。随着PBO纤维在国内正式量产，这无疑将使其在新兴材料产业中占据更重要的位置，同时也将吸引更多的下游应用产业加入到这个集群当中。