根据国家标准GB/T 8075-2017,混凝土外加剂是指混凝土中除胶凝材料、骨料、水和纤维组分以外,在拌制之前或拌制过程中加入的、用以改善新拌混凝土及硬化混凝土性能,对人、生物及环境无有害影响的材料。
根据功能不同,混凝土外加剂可分为:
(i)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂,如减水剂和泵送剂等;
(ii)调节混凝土凝结时间和硬化过程的外加剂,如缓凝剂、早强剂、促凝剂和速凝剂等;
(iii)改善混凝土耐久性的外加剂,如引气剂、防水剂和阻锈剂等;
(iv)改善混凝土其他性能的外加剂,如膨胀剂、防冻剂和著色剂等。
混凝土外加剂可提高混凝土性能,改善施工和易性,降低混凝土生产成本,并提高混凝土╱建筑物的耐久性,有助于实现节能减排目标。减水剂为应用最广泛的混凝土外加剂。根据减水性能不同,减水剂可分为高性能减水剂、高效减水剂及普通减水剂。
在混凝土坍落度相同的条件下,各类减水率分别不低于25%、14%及8%。高性能减水剂又称聚羧酸减水剂,以聚醚单体作为原材料制备而成,使混凝土在减水、保坍、增塑、减缩及环保等方面具有优良性能。其是性能最好、应用最广泛的减水剂。
混凝土外加剂市场价值链分析
上游原材料因混凝土外加剂的种类及所用生产工艺而异。由于混凝土减水剂的生产工艺不同,其上游原材料主要包括工业萘、聚醚单体及氨基磺酸。聚羧酸母液是以聚醚单体制备的混凝土外加剂母液的主要类型,其合成涉及到合成技术,需要成熟的生产技术。因资金不足且生产技术较弱,中小型混凝土外加剂生产商一般会选择採购聚羧酸母液作为原材料来生产混凝土外加剂。
因具有雄厚的资金及技术实力,大型混凝土外加剂生产商倾向于延伸价值链,制备聚羧酸母液,甚至是原材料,例如聚醚单体,从而可以有效控制原材料价格波动带来的影响,并提高盈利能力。除向混凝土生产商供应混凝土外加剂外,其还可以向混凝土外加剂生产商提供聚醚单体及聚羧酸母液。大型混凝土生产商自关联方採购混凝土外加剂属行业惯例。
混凝土外加剂市场生产工艺分析
混凝土减水剂是应用最广泛的混凝土外加剂。近年来,聚羧酸减水剂逐渐成为性能最好且应用最广泛的混凝土减水剂,主要以聚醚单体为原材料制备而成。混凝土减水剂的主要生产工艺包括在反应釜中混合聚醚单体及丙烯酸等原材料进行化学反应,再经过物理复配。
中国混凝土外加剂市场规模
中国混凝土外加剂产量及消费量。目前,中国混凝土外加剂市场供需保持稳定,混凝土外加剂生产商通常会根据市场需求来制定生产计划。自2019年至2023年,中国混凝土外加剂产量从20.0百万吨下降至16.1百万吨,複合年增长率为-5.3%。同期,中国混凝土外加剂消费量从19.8百万吨下降至15.8百万吨,複合年增长率为-5.5%。2022年,受经济下行影响,混凝土产量大幅下降,导致混凝土外加剂产量及消费量下降。随著宏观经济复甦及基础设施建设投资增加,预计到2028年,中国混凝土外加剂产量将增长至18.6百万吨,2023年至2028年的複合年增长率为2.9%。同时,中国混凝土外加剂消费量将于2028年增长至18.1百万吨,2023年至2028年的複合年增长率为2.8%。
按产品类别划分的中国混凝土外加剂市场细分。混凝土减水剂是应用最广泛的混凝土外加剂。以按产品类别划分的产量计,混凝土减水剂佔比约为71.0%。近年来,聚羧酸减水剂因优异的性能,市场份额持续上升。以产量计,聚羧酸减水剂约佔2023年混凝土减水剂总产量的84.9%,而高效减水剂和普通减水剂的佔比分别约为14.7%及0.4%。未来,预计聚羧酸减水剂的佔比将继续增加,而普通减水剂将逐渐被淘汰。
中国混凝土外加剂进出口量。中国是混凝土外加剂淨出口国。由于国内供应充足,混凝土外加剂进口量很小。自2019年至2023年,中国混凝土外加剂出口量从275.6千吨增加至347.2千吨,複合年增长率为5.9%。同时,中国混凝土外加剂进口量从2019年的2.3千吨下降至2023年的1.3千吨,複合年增长率为-13.3%。预计到2028年,混凝土外加剂出口量将达至477.4千吨,2023年至2028年的複合年增长率为6.6%。随著国内混凝土外加剂供应的稳定增长,中国混凝土外加剂进口量可能于2028年进一步下降至1.0千吨,2023年至2028年的複合年增长率为-5.1%。
中国混凝土外加剂市场驱动因素
下游需求不断增长:混凝土外加剂市场的发展主要受下游需求影响。近年来,中国基础设施投资从2019年的人民币15.1万亿元增长至2023年的人民币17.6万亿元,複合年增长率为3.9%。2022年,国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部颁发《“十四五”全国城市基础设施建设规划》,提出“十四五”期间建设高质量城市基础设施体系的发展目标。预计到2028年,中国基础设施投资将达到人民币20.9万亿元,2023年至2028年的複合年增长率为3.5%。基础设施建设的持续推进将推动混凝土市场的稳定发展,从而刺激混凝土外加剂需求的稳步增长。
机制砂石占比不断上升:由于过度无序开採导致天然砂石资源短缺,机制砂石的使用量近年来不断上升。相较于天然砂石,机制砂石颗粒表面粗糙且多稜角。在配比相同坍落度的混凝土时,每立方米机制砂石的需水量会增加10至20千克。因此,以机制砂石制备的混凝土对减水剂的需求更大。此外,机制砂石对减水剂的减水率及引气能力有更高的要求。因此,机制砂石使用量增加将推动混凝土减水剂,尤其是高性能减水剂需求的快速增长。
混凝土预拌率的提升:目前,中国混凝土预拌率约为50%,而发达国家普遍在70%以上。中国混凝土预拌率仍有较大提升潜力。为在运输过程中维持预拌混凝土的性能,所需的混凝土外加剂掺量会更多。因此,随著中国混凝土预拌率的提升,预计混凝土外加剂需求将会进一步增长。
中国混凝土外加剂市场未来机遇
行业集中度不断提升:随著环保政策以及“退城入园”政策的实施,中小型混凝土外加剂生产商的发展受到限制,部分被迫关停并退出市场。此外,大型混凝土生产商倾向于与具有大规模生产能力的混凝土外加剂生产商建立长期的战略合作,因此领先的混凝土外加剂生产商将不断提升其市场份额。未来,随著行业领军企业规模的不断扩大及中小型生产商的退出,中国混凝土外加剂市场的集中度将会进一步提高。
高性能减水剂需求的日益增加:相较于高效减水剂和普通减水剂,高性能减水剂因其减水率更高且具有良好的混凝土流动性保持能力,可配制出高强度、高耐久性的混凝土,适用于各类施工环境和特殊工程要求。此外,高性能减水剂的合成工艺不会产生废液、废气及废渣,相较于其他减水剂更加环保。因此,随著对高性能减水剂的需求日益增加,高性能减水剂的市场份额将得到进一步提高。
技术的提升:中国水泥品种复杂,砂石料及矿物掺合料等物理性质亦有很大差异。为保证混凝土性能的稳定,混凝土外加剂生产商需根据混凝土中其他成分的配比调整混凝土外加剂的配方,或根据客户要求对母液通过定制化的复配来生产混凝土外加剂。因此,随著定制化需求的日益增加及对产品性能要求的不断提高,混凝土外加剂生产商的技术水平也将得到快速提升。

