全球玻璃工业现状与发展趋势
2023-02-13刘志海
刘志海
资料表明,截止2021年底全球有92个国家的1139家公司拥有玻璃熔炉2218座,玻璃年生产能力21216.5万t。其中,平板玻璃熔窑578座(包括451座浮法玻璃熔窑),年生产能力10704.5万t;玻璃容器熔窑1215座,年生产能力9732.8万t;玻璃餐具熔窑425座,年生产能力779.2万t(表1)。
表1 全球玻璃工业产能情况
2016—2021年间全球玻璃以5.2%的速度发展,经预测,2022—2030年全球玻璃行业仍将以4.1%~5.3%速度发展。
1 全球平板玻璃工业现状与发展趋势
1.1 平板玻璃工业现状
2021年全球平板玻璃产量约10160万t,同比增长5%,人均产量13 kg。其中,中国产量5083.2万t(101664.7万重量箱),同比增长7.5%,占全球平板玻璃总产量的50.0%,人均产量36 kg;欧盟产量1170万t,同比增长8.6%,占全球产量的11.5%,人均产量27 kg;俄罗斯产量241.8万t,同比增长11.2%,占全球产量的2.4%,人均产量16.9 kg;美国产量449.5万t,同比增长13.1%,占全球产量的4.4%,人均产量13.5 kg;日本产量99.4万t,同比增长8.3%,占全球产量的1%,人均产量7.9 kg(表2、表3)。
表2 全球及主要生产地区或国家平板玻璃产量及人均产量
表3 主要生产地区或国家平板玻璃产量占比 %
续表2
整体来看,世界上约90%的平板玻璃是通过浮法玻璃工艺生产的。平板玻璃原片通过精细加工可制造成钢化玻璃、单向透视镀膜玻璃、耐高压玻璃、耐高温玻璃、隔音玻璃、防紫外线玻璃、防弹玻璃、防爆玻璃、中空玻璃、夹层玻璃、薄化玻璃等具有某一种特殊功能或特殊工艺的,用于建筑、工业生产的特种玻璃或技术玻璃制品。
从产品数量上看,中空玻璃产品细分市场占主导地位,2021年占比超过44.0%,其次钢化玻璃。
从应用领域来看,72%的平板玻璃及制品用于建筑,即具有隔热、防火、耐火、隔音等节能、环保性能优良的窗玻璃,28%用于汽车等其他领域。
从地域来看,亚洲、北美和欧洲是平板玻璃的前三大生产地和消费地。2021年亚太地区占据市场主导地位,约占全球收入的61.0%。受疫情影响,2021年中东和非洲地区的增长放缓,但很快就出现了反弹。根据美国人口普查局的数据,从2020年到2021 年,美国南部新建的私人住宅数量增加了6.7%。预计这种增长趋势将在接下来的几年中持续下去,从而导致产品需求增加。
1.2 平板玻璃工业发展趋势
玻璃是一种具有很强不可替代性能的材料,其应用领域在不断发展,且越来越多地与其他材料相结合用于高科技领域,几乎没有其他任何人造材料像玻璃一样能在如此多的领域和学科中提供如此多的可能性。
由于玻璃的化学耐腐蚀和惰性,反射、弯曲、透射和吸收光的光学性能,绝缘等电学性能,表面坚硬(耐刮擦和耐磨)和弹性等机械性能等独到的特性,使其总能处于技术的最前沿。其成就数不胜数,玻璃在太空探索、医学研究、光学和电信、新材料、新能源等领域应用中取得了巨大进步。平板玻璃及制品的发展趋势主要包括:
(1)节能、环保、智能的建筑玻璃有极大的发展空间
用于建筑物的特种玻璃将在建筑物实现节能减碳以及零碳建筑、负碳建筑中发挥强大作用。如低辐射膜、自洁净膜等各种功能的镀膜玻璃、涂膜玻璃等的广泛应用;用于光敏、可切换或电致变色玻璃的智能镜子和高度绝缘的玻璃窗,用于保密区域空间的电屏蔽镀膜玻璃等。
(2)新能源玻璃将大行其道
玻璃在新能源方面的作用越来越明显,如光伏压延玻璃、光伏超白浮法玻璃以及发电玻璃,已成为新能源的基础材料,是光伏产业、光热产业不可或缺的材料之一,并在BIPV中大行其道。
(3)高强度的玻璃将拓宽玻璃的应用领域
如果任何类型的玻璃的强度是其当前强度的数倍或数十倍,市场上就会出现新产品和机会,如高空栈道安全玻璃、超薄钢化电子玻璃以及更轻、更薄的夹层玻璃、真空玻璃等。一些应用已经使玻璃强度提高了2~6倍。
(4)更多玻璃集成或组合将展现玻璃的潜能
玻璃中的功能集成可以成为OLED照明、触摸屏、视听显示器等的理想基板,为汽车提供混合动力和电动汽车电力的光伏天窗,能评估人体健康状况玻璃镜,体积更小、性能最好的光伏、光热组件等。还有可弯曲玻璃、抗刮擦玻璃、音频玻璃、可调光玻璃等。
为了进一步提高玻璃性能,需要进行基础研究,特别是对玻璃表面的结构、其位点上的化学反应以及这些反应位点如何与分子相互作用。对玻璃物质的理解需要硬科学和突破。尽管需要大量投资,但积极的研究成果可以带来无限的机会。
2 全球玻璃容器及餐具工业现状及发展趋势
2.1 玻璃容器及餐具工业现状
2021年全球玻璃容器及餐具产量9100万t,同比增长5.7%,人均产量11.6 kg。其中中国产量2794.7万t,同比增长12%,占全球总量的30.7%,人均产量19.8 kg;欧盟产量2464.3万t,同比增长4.9%,占全球总量的27.1%,人均产量55.1 kg;俄罗斯产量360.4万t,同比减少5.9%,占全球总量的4%,人均产量25.1 kg;美国产量549.7万t,同比增长2.0%,占全球总量的6%,人均产量16.6 kg;日本产量102.1万t,同比增长4.1%,占全球总量的1.1%,人均产量8.1 kg(表4、表5)。
表4 全球及主要生产地区或国家玻璃容器及餐具产量及人均产量
表5 主要生产地区或国家玻璃容器及餐具产量占比 %
2021年啤酒等酒精饮料占市场的最大份额,因为玻璃不会与饮料中存在的化学物质发生反应,因此可以保留这些饮料的香气、浓度和风味,使其成为包装的最好选择。
玻璃奶瓶有卷土重来的趋势。除奶制品消费可持续性增长之外,健康意识是促使客户改用玻璃的另一个因素。来自《国家地理》《时代》《商业内幕》《卫报》和《纽约时报》等权威的研究以及世界各地大学发表的研究论文,都凸显了使用玻璃瓶相对塑料瓶具有较强的优势特性。
由于玻璃瓶的惰性,制药和化学工业在需求增加中更喜欢使用玻璃包装,预计亚太地区的增长率将更为显著。因为中国、印度、日本和澳大利亚等国家对玻璃包装的需求更为强劲。
2.2 玻璃容器及餐具制品的发展趋势
(1)提高碎玻璃利用率
通过提高碎玻璃的利用率,大大降低了纯碱、石灰石等碳酸盐原料的消耗,以及溶解过程中的能源消耗,大大减少了CO2排放量。玻璃包装是100% 可回收的,从环境角度来看,这使其成为理想的包装选择。6 t再生玻璃直接节约资源6 t,减少二氧化碳排放1 t。2020年,欧盟玻璃容器及餐具回收利用率为80.0%,日本碎玻璃的实际利用率为77.6%。
未来为了进一步提高碎玻璃的使用率,可能存在保持和提高碎玻璃质量、碎玻璃区域分布不均、增加其他有色碎玻璃的使用等问题。
(2)促进玻璃瓶的轻量化
通过减轻每个玻璃瓶的重量,可以减少原材料和燃料的使用量,并且几乎可以成比例地减少CO2排放量。此外,玻璃瓶的重量减轻有助于减少卡车在运输过程中的燃料。如日本2020年每瓶重量为170.6 g(比上年下降2.4 g),总体趋势是更轻的玻璃瓶,包括那些容量更小的玻璃瓶。
(3)提高玻璃瓶制造工艺的良率
较低的产品良率会导致多余的玻璃熔化,从而增加能源使用和二氧化碳排放量。造成产量(产品良率)降低的因素包括:①玻璃瓶需求下降导致产能利用率下降;②产品批量小、产品种类多样化导致换模损失增加。可通过重组生产设施和提高换模操作的效率来提高产量。
3 全球玻璃工业出口贸易情况
统计资料表明,2021年,全球玻璃和玻璃器皿出口总额为868亿美元,同比2020年的734亿美元增长了18.3%,同比2017年的712亿美元增长21.9%。
3.1 中国玻璃出口额最高
从单独的国家或地区来看,出口额排在前15位的出口额650.6亿美元,占全球出口额的75%;排在前5位的分别是中国大陆、德国、美国、法国和中国香港,5家出口额417.6亿美元,占全球总出口额的近一半(48.1%),见表6。
表6 出口额排在前15位的国家与地区
排在前15出口国和地区中,同比2020年增长最高的玻璃及玻璃器皿出口国是:比利时(增长27.9%)、马来西亚(增长26.2%)、波兰(增长24.1%)和西班牙(增长23.6%),只有中国香港地区的玻璃和玻璃器皿出口量出现平稳下降。
净出口是指总出口值减去其总进口值,2021年玻璃和玻璃器皿的正净出口额排在前15位国家或地区见表7。
表7 净出口额排在前15位的国家与地区
2021年,中国在玻璃及玻璃器皿的国际贸易中产生最高顺差,证实了中国对该特定产品组的强大竞争优势;比利时扭转-2240万美元的逆差。
2021年玻璃和玻璃器皿的正净出口负值最大的国家是美国,表8列出了净出口负值排在前15位国家或地区。
表8 净出口负值排在前15位的国家与地区
续表8
3.2 亚洲玻璃出口最活跃
从地域来看,亚洲供应商在2021年出口的玻璃和玻璃器皿价值最高,出口额为408亿美元,占全球总出口额的47%。排在第二位的是欧洲出口商,占40.9%,而另外9.6%的全球玻璃和玻璃器皿出货量来自北美供应商。其他洲出口额较小,如非洲1.3%、拉丁美洲(不包括墨西哥但包括加勒比地区)1%,以及以澳大利亚和新西兰为首的大洋洲0.1%。
3.3 玻璃容器及餐具出口占比最高
从玻璃产品来看,容器及餐具出口占26.7%(其中瓶子、罐子出口占15.5%,餐具、厨具、卫浴用品、室内玻璃装饰品出口占11.1%);平板玻璃出口(压延玻璃及轧制玻璃型材占4.7%)17.9%;玻璃纤维、玻璃棉及相关制品出口占16.2%;钢化和夹层安全玻璃出口占13.3%,中空玻璃出口占2.6%,玻璃镜出口占9.2%;实验室或制药玻璃器皿出口占1.5%,其他玻璃制品出口占4.4%。