含氟聚合物行業(yè)分析框架_第1頁(yè)
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聚偏氟乙烯(

PVDF

)行業(yè)2.2聚全氟乙丙烯(

FEP

)行業(yè)2.3可熔性聚四氟乙烯(

P

F

A

)行業(yè)2.4目錄乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE

)行業(yè)2.5常見含氟聚合物行業(yè)格局梳理2聚四氟乙烯(

PTFE

)行業(yè)2.1含氟聚合物的重要單體及中間體1聚氟乙烯(

P

V

F

)行業(yè)2.6H

F

P

O

及下游質(zhì)子/

離子交換膜行業(yè)3氫燃料電池及質(zhì)子交換膜行業(yè)3.2全釩液流電池及離子交換膜行業(yè)3.3六氟環(huán)氧丙烷(

HFPO

行業(yè)格局梳理3.1投資建議及風(fēng)險(xiǎn)提示末頁(yè)氟橡膠行業(yè)格局梳理4重要含氟聚合物對(duì)氟的需求測(cè)算5氟化工上市公司產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)6含氟聚合物的重要單體及中間體1目錄返回目錄含氟聚合物的重要單體:TFE、HFP、VDF等重要的含氟聚合物單體包括TFE、HFP、VDF、CTFE、HFPO等。單體向下游制備聚合物的方法通常包括傳統(tǒng)以水為介質(zhì)的懸浮聚合法、乳液聚合法;新興的以超臨界CO2為介質(zhì)的聚合、接枝和嵌段聚合技術(shù)等。氟樹脂生產(chǎn)壁壘來(lái)自于:不同單體的開發(fā)、合成技術(shù)及工藝。其中:四氟乙烯(TFE):TFE是最基礎(chǔ)、最常見的含氟聚合物單體,下游可廣泛用于制備PTFE、FEP、PFA、VDF-HFP-TFE三元共聚物、無(wú)定型氟樹脂、全磺酸樹脂離子交換樹脂等。目前TFE生產(chǎn)技術(shù)最為成熟。六氟丙烯(HFP):HFP是通過(guò)TFE在空管反應(yīng)器中熱裂解制備而成,下游主要應(yīng)用于生產(chǎn)FEP、HFPO、HFC-227ca、HFO1234yf、氟橡膠以及HFP的二聚體和三聚體等。其中HFPO也是重要的中間體,是下游合成PPVE等全氟烯醚類單體的主要原料。而PPVE是下游制備PFA、全氟醚橡膠、全氟離子交換樹脂等的重要單體,也可以用于氟樹脂的改性。另外,HFP的二聚體和三聚體也是多種精細(xì)化學(xué)品的原料。偏氟乙烯(VDF):VDF主要用作聚合制備PVDF,也可用作氟橡膠的共聚單體,也可作為氟樹脂THV的單體。HCFC-142b在高溫下裂解脫去HCl后,可以直接得到VDF單體。VDF是可燃性氣體,在空氣中390℃的條件會(huì)自燃。VDF制備的整體反應(yīng)過(guò)程比TFE制備HFP要相對(duì)簡(jiǎn)單,且串聯(lián)副反應(yīng)和高沸點(diǎn)雜質(zhì)較少。另外,三氟氯乙烯(CTFE)、六氟環(huán)氧丙烷(HFPO)、全氟正丙基乙烯基醚(PPVE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、磺酰氟基全氟烷氧基乙烯基醚(PSVE)、氟乙烯(VF)、PCMVE、PDD等也是含氟聚合物的單體。但目前體量仍然較小。圖:從螢石到含氟聚合物的產(chǎn)品鏈結(jié)構(gòu)《氟樹脂及其應(yīng)用》化學(xué)工業(yè)出版社圖:TFE、HFP、VDF化學(xué)結(jié)構(gòu)式四氟乙烯(TFE) 六氟丙烯(HFP) 偏氟乙烯(VDF)Chemical

Book,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理HCFC-22無(wú)水氯化氫螢石礦甲烷氯化氫乙炔,液氯,PCE其他氟制冷劑,HFC,HCFCHFC152a,HCFC142bCFC113TFEHFPHFPO,PPVE,PMVEVDFCTFEPTFEFEPPFAETFEFKMPVDF氟涂料系列含氟精細(xì)化學(xué)品TFE:最基礎(chǔ)、用途最廣的含氟高分子材料單體四氟乙烯(TFE)單體是最基礎(chǔ)、用途最廣的含氟高分子材料單體,可以作為中間體以及精細(xì)化學(xué)品的原料。生產(chǎn)TFE的技術(shù)水平和產(chǎn)能規(guī)模被視為一個(gè)國(guó)家氟化學(xué)工業(yè)水平及現(xiàn)代化程度的指標(biāo)之一。TFE下游可廣泛用于制備PTFE、FEP、PFA、VDF-HFP-TFE三元共聚物、無(wú)定型氟樹脂、全磺酸樹脂離子交換樹脂等。TFE的制備方法眾多,但真正具有商業(yè)價(jià)值且能夠用于商業(yè)規(guī)?;a(chǎn)的方法主要是HCFC-22在高位下的熱分解(R22原料規(guī)模大)。TFE單體需要儲(chǔ)存在低溫(-35℃)、無(wú)氧條件下,且一般不宜進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸。圖:我國(guó)R22與TFE(四氟乙烯)單體下游產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu):四氟乙烯(TFE)單體是最基礎(chǔ)、用途最廣的含氟高分子材料單體《氟樹脂及其應(yīng)用》化學(xué)工業(yè)出版社PPVEVDF/HFP膠VDF/HFP膠/TFE膠等模壓級(jí)、擠出級(jí),導(dǎo)線級(jí)乳液、涂料HCFC22DomesticmarketForair

conditioners國(guó)內(nèi)市場(chǎng),直接用于家用空調(diào)制冷劑TFECF2=CF2四氟乙烯二聚體、三聚體Fomblin氟醚油HFC-227ca滅火劑HFPOIshikawa Reagent氟化劑

FKMFEP(F46)以HFP,HFPO為原料精細(xì)化學(xué)品FEP,ETFE,PFA,THV,F(xiàn)KM(三元膠),T/P膠,氟醚膠,亞硝基膠全氟離子交換樹脂,ETP膠PTFE(F),(G),預(yù)燒結(jié)料、造粒料

濃縮液PTFE微粉,改性PTFE等PMVE,PEVEPSVEHFA,雙酚一AF齊聚物,表面活性劑Kritox氟醚油HFP

六氟丙烯

HFC125

制冷劑五氟乙烷 以TFE為原料

精細(xì)化學(xué)品

HFP

六氟丙烯 齊聚物r,RfI碘代烷及調(diào)聚物各類表面活性劑TFE

copolymers

TFE共聚的氟聚合物

PTFE

聚四氟乙烯 TFE基室溫固化耐候性涂料TFE:核心原料為HCFC-22,用于原料用途的R22產(chǎn)量不受生產(chǎn)配額限制多數(shù)含氟聚合物依賴單體TFE的核心原料是HCFC-22(一氯二氟甲烷,R22)。HCFC-22是由無(wú)水氟化氫(AHF)和三氯甲烷在銻催化劑存在下反應(yīng)制得的。三氯甲烷在工業(yè)中主要是甲醇和氯氣在催化劑條件下反應(yīng)制得。值得一提的是,甲烷氯化物也是發(fā)展氟聚合物(除了螢石/氟礦資源以外)的另一項(xiàng)關(guān)鍵資源。用作制冷劑用途的HCFCs的生產(chǎn)(分為總生產(chǎn)配額和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)配額)與消費(fèi)(使用配額)均受配額限制。目前各廠家產(chǎn)量超過(guò)制冷劑配額的部分主要用作生產(chǎn)下游含氟新材料的配套原料,用于原料用途的R22生產(chǎn)量則不受生產(chǎn)配額限制。近兩年來(lái),我國(guó)受分配R22配額約5-6萬(wàn)噸。理論上,制備1噸TFE需要HCFC-22單耗為2噸,從R22到TFE單耗大約1.95,從TFE到HFP單耗大約1.37。圖:R22除用作空調(diào)制冷劑外,還主要用于PTFE的制備四氯乙烯(下游PTFE等)69.61空調(diào)維修市場(chǎng)21.69房間空調(diào)器生產(chǎn)7.10發(fā)泡劑0.26四氯乙烯(下游PTFE等)空調(diào)維修市場(chǎng)房間空調(diào)器生產(chǎn)工商空調(diào)器生產(chǎn)發(fā)泡劑氣霧劑卓創(chuàng)資訊,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖:第二代制冷劑R22削減進(jìn)度及各廠商生產(chǎn)配額變化情況8.088.088.088.088.087.866.626.626.624.494.494.494.495.915.754.844.844.841.441.441.441.441.451.221.031.181.031.181.031.1805101520253035402019年2020年2021年2022年萬(wàn)噸江蘇梅蘭常熟三愛富中昊化工金華永和氟化工自貢鴻鶴化工山東東岳常熟阿科瑪浙江巨化-蘭溪巨化氟化學(xué)浙江鵬友化工中昊晨光化工浙江巨化-衢化氟化學(xué)浙江三美臨海利民化工興國(guó)興氟化工其他2014年 2015年 2016年 2017年 2018年中華人民共和國(guó)生態(tài)環(huán)境部,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖:我國(guó)R22產(chǎn)能及配額體量資料來(lái)源:百川盈孚18.918.918.313.613.68.957.657.663.610090807060504030201002017 20182019202020212022萬(wàn)噸我國(guó)R22內(nèi)用配額 我國(guó)R22出口配額我國(guó)R22產(chǎn)能剩余部分圖:我國(guó)R22需求量及出口量變化趨勢(shì)15.7616.604.89-9.5117.59-25.0720151050-5-10-15-20-25-3001020304050602017 2018 2019 2020 2021 2022年1-9月萬(wàn)噸R22產(chǎn)量R22表觀消費(fèi)量R22出口量消費(fèi)量同比(右軸)資料來(lái)源:百川盈孚,海關(guān)總署,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理備注:我國(guó)R22產(chǎn)品進(jìn)口量較少,忽略不計(jì)HFP:合成含氟高分子材料的重要單體之一常溫下六氟丙烯(HFP,也為R1216,化學(xué)式為CF2=CFCF3)為無(wú)色無(wú)臭氣體,是合成含氟高分子材料的重要單體之一。TFE在管式反應(yīng)器中高溫?zé)崃呀馍蒆FP是工業(yè)上主流的HFP生產(chǎn)工藝,主反應(yīng)由二步法構(gòu)成。副反應(yīng)會(huì)生成全氟異丁烯(PFIB,劇毒物質(zhì))需要收集和銷毀處理。跟TFE相比,HFP要更加化學(xué)穩(wěn)定。理論上,HFP可以與H2、鹵化氫、鹵素、氨、有機(jī)胺、氮氧化物、HNO3、醇類、鹵代烷烴、烯烴等發(fā)生反應(yīng)。一般HFP貯存期不得超過(guò)半年,以免自聚變質(zhì),且貯運(yùn)過(guò)程溫度<50℃,不能暴曬和劇烈震動(dòng)。從下游產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看,HFP與VDF、TFE等按一定比例共聚,可制取具有超高耐熱、超低流阻、耐腐蝕、耐溶劑性的氟橡膠、氟塑料,廣泛用于汽車工業(yè)、航天工業(yè)、石油化工、化纖、電子工業(yè)、家電等領(lǐng)域;HFP與元素氧或次氯酸鹽或雙氧水反應(yīng)可制得全氟環(huán)氧丙烷(HFPO),HFPO是全氟醚、可熔性聚四氟乙烯、全氟丙酮等的主要原料;HFP經(jīng)氫氟化反應(yīng)而得的R-227是一種滅火效果很好的新型滅火劑(R-227作為醫(yī)用氣溶膠也具有廣泛的市場(chǎng),開可用作制冷劑);HFP與多羥基甲酸或鹵代羧酸酯反應(yīng)可制得不同用途的氟表面活性劑;HFP與氫氣反應(yīng)可合成制備HFO-1234yf;HFP的三聚體與苯酚反應(yīng),再與陰、陽(yáng)或非離子親水基作用可制得各種氟系表面活性劑。圖:六氟丙烯及其下游產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)Chemical

Book科慕公司Viton氟橡膠圖:科慕公司Viton氟橡膠的共聚單體示意圖HFP:開發(fā)早、生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)成熟的單體之一國(guó)外從20世紀(jì)50年代開始研究HFP的工業(yè)化生產(chǎn)方法,美國(guó)杜邦公司首先開發(fā)了由TFE熱解生產(chǎn)HFP的工藝技術(shù),HFP是開發(fā)早且技術(shù)相對(duì)成熟的單體之一。HFP反應(yīng)為放熱反應(yīng)且過(guò)程復(fù)雜,并且反應(yīng)溫度不易控制,過(guò)高的溫度或者局部過(guò)熱容易導(dǎo)致歧化反應(yīng),歧化反應(yīng)生成的碳容易堵塞反應(yīng)器。此外,反應(yīng)過(guò)程中TFE容易發(fā)生自聚,而熱解反應(yīng)又會(huì)生成相當(dāng)量的副產(chǎn)物,因此最終產(chǎn)物中包含多種雜質(zhì)如:未反應(yīng)的四氟乙烯、八氟環(huán)丁烷、全氟丁烯等,提純分離比較困難。值得注意的是,熱解TFE的時(shí)候容易產(chǎn)生全氟異丁烯(PFIB,無(wú)色氣體,劇毒物質(zhì),國(guó)際禁止化學(xué)武器公約附表中的化合物)。六氟丙烯可呈液態(tài)貯存和運(yùn)輸,無(wú)須添加穩(wěn)定劑。圖:HFP(六氟丙烯)反應(yīng)方程式、生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖CNKI,衢州市膜力環(huán)保科技有限公司官網(wǎng)圖:六氟丙烯(HFP)的儲(chǔ)存Beijing

Starget

Chemicals

co.,

ltd.官網(wǎng)四氟乙烯熱解生產(chǎn)六氟丙烯3C2F4 2C3F6過(guò)程中可能的歧化反應(yīng)C2F4 CF4+C81441211161412108642020000400006000080000100000202020212022EHFP產(chǎn)能

產(chǎn)量

需求量

需求量增速(右軸)萬(wàn)噸HFP供需格局情況:我國(guó)六氟丙烯市場(chǎng)需求量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)六氟丙烯生產(chǎn)企業(yè)眾多,國(guó)內(nèi)企業(yè)主要有巨化股份、永和股份、昊華科技、魯西化工、永和制冷、三美化工等,國(guó)外生產(chǎn)企業(yè)有霍尼韋爾、科慕、大金等。全球以及我國(guó)六氟丙烯生產(chǎn)企業(yè)多為大型氟化工企業(yè),產(chǎn)品主要用于內(nèi)部消耗,少量外銷。我國(guó)氟化工生產(chǎn)企業(yè)眾多,且規(guī)模偏大。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供需情況來(lái)看,據(jù)百川盈孚及我們統(tǒng)計(jì),截至2022年11月,我國(guó)HFP產(chǎn)能共8.76萬(wàn)噸。據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心數(shù)據(jù),2017年我國(guó)HFP市場(chǎng)需求量約為3.9萬(wàn)噸;受益于下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動(dòng),我國(guó)六氟丙烯市場(chǎng)需求量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì),到2021年已增長(zhǎng)到5.6萬(wàn)噸,CAGR為9.47

。百川盈孚,卓創(chuàng)資訊,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理備注:?jiǎn)魏臑槔碚撝担瑢?shí)際生產(chǎn)過(guò)程中并非外購(gòu)R22表:我國(guó)六氟丙烯(HFP)單體生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)(截至2022年11月)百川盈孚省份 企業(yè)名稱 產(chǎn)能(萬(wàn)噸)浙江省衢州市 浙江巨化股份有限公司 1.5江蘇省蘇州市 常熟三愛富中昊化工新材料有限公司 1.4山東省淄博市 山東東岳化工有限公司 1.0福建省三明市 福建三農(nóng)新材料有限責(zé)任公司 1.0內(nèi)蒙古烏蘭察布市 內(nèi)蒙古永和氟化工有限公司 1.2江蘇省泰州市

江蘇梅蘭化工有限公司

0.6山東省聊城市 魯西化工集團(tuán)股份有限公司 0.4江蘇蘇州市 大金新材料(常熟)有限公司 0.36江西省九江市 江西理文化工有限公司 0.3其他 1.0合計(jì)產(chǎn)能 8.76圖:我國(guó)HFP(六氟丙烯)供需格局變化020179百川盈孚-20000-1000001000020000300004000090,00080,00070,00060,00050,00040,00030,00020,00010,00002020/12020/22020/32020/42020/52020/62020/72020/82020/92020/102020/112020/122021/12021/22021/32021/42021/52021/62021/72021/82021/92021/102021/112021/122022/12022/22022/32022/42022/52022/62022/72022/82022/92022/102022/11元/噸元/噸HFP-2.67*R22(右軸)R22HFP圖:我國(guó)HFP(六氟丙烯)價(jià)格與價(jià)差走勢(shì)VDF:合成PVDF、氟橡膠等聚合物的重要單體之一偏氟乙烯(VDF)主要用作聚合制備聚偏氟乙烯(PVDF),也可用作氟橡膠的共聚單體,也可作為氟樹脂THV的單體。VDF是可燃性氣體,在空氣中390℃的條件會(huì)自燃。VDF的生產(chǎn)原料為HCFC-142b,HCFC-142b則由偏氯乙烯(VDC)與AHF合成。HCFC-142b在高溫下裂解脫去HCl后,可以直接得到VDF單體。由HCFC-142b高溫裂解制VDF的反應(yīng)過(guò)程比利用TFE制備HFP要相對(duì)簡(jiǎn)單,且串聯(lián)副反應(yīng)和高沸點(diǎn)雜質(zhì)較少。圖:常見的兩種VDF/PVDF制備路線:R142b為VDF的主要原料?

路線1R143a低聚PVDFVDF高聚PVDF電石/乙炔R152aAHFR142bCl2甲基氯仿AHF偏氯乙烯(VDC)AHF-HCl聚合涂料鋰電池粘合劑耐候薄膜-H2400-700

℃+HF催化直接氟化R143a-HF-Cl2?

路線2?

路線3?

路線4?

路線5圖:理論上共有5種路線可制備VDF/PVDFCNKICNKIHFPO:重要的含氟中間體六氟環(huán)氧丙烷(HFPO,也叫全氟環(huán)氧丙烷,分子式為CF3CFCF2O)本身不直接用作生產(chǎn)含氟聚合物,但是可作為生產(chǎn)某些重要有機(jī)氟產(chǎn)品和材料的中間體,可用于制備PPVE、PMVE、PSVE、PCMVE等,其主要用途是合成全氟丙酮、全氟醚潤(rùn)滑油以及一系列全氟烷基乙烯基醚,也可與其他含氟單體聚合制備全氟磺酰氟樹脂、可熔性聚四氟乙烯等特種高分子材料。下游被廣泛應(yīng)用于樹脂、橡膠、潤(rùn)滑油、表面活性劑等行業(yè)。HFPO的制備工藝主要包括分子氧液相氧化法、次氯酸鈉氧化法、電化學(xué)氧化法和碳酸鹽-氯氣氧化法等,其生產(chǎn)工藝的工業(yè)放大是氟化工行業(yè)的一個(gè)難點(diǎn)。中國(guó)氟硅有機(jī)材料工業(yè)協(xié)會(huì)在《中國(guó)氟化工行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出“十二五”期間“重點(diǎn)開展六氟環(huán)氧丙烷等及系列產(chǎn)品的開發(fā),解決HFPO工業(yè)放大中的技術(shù)問(wèn)題”。目前難點(diǎn)在于提供一種能同時(shí)提高轉(zhuǎn)化率、減少副產(chǎn)品、提高產(chǎn)物選擇性、符合環(huán)保要求的六氟環(huán)氧丙烷的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)工藝。12CNKI圖:由R22制備六氟環(huán)氧丙烷的流程簡(jiǎn)圖催化劑催化劑熱裂解熱裂解二氟一氯甲烷(HCFC-22)四氟乙烯六氟丙烯二聚體六氟丙烯(HFP)六氟環(huán)氧丙烷(HFPO)六氟丙烯三聚體氧氣加成圖:六氟環(huán)氧丙烷(HFPO)的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Chemical

Book,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理常見含氟聚合物行業(yè)格局梳理2目錄返回目錄含氟聚合物:氟化工高附加值領(lǐng)域,代表著高端制造含氟聚合物是指高分子聚合物中同C-C鏈相連接的氫原子部分或全部被氟原子取代的一類聚合物。氟化工產(chǎn)業(yè)鏈中,隨著加工深度增加,產(chǎn)品的附加值和利潤(rùn)率呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),含氟聚合物是氟化工高附加值領(lǐng)域,國(guó)家級(jí)鼓勵(lì)發(fā)展方向之一。含氟聚合物主要大致分為氟樹脂和氟橡膠兩類,二者所需單體和生產(chǎn)工藝有相似之處。其中,氟樹脂(氟塑料)是最重要的一種氟聚合物,由于其特殊的結(jié)構(gòu),使得氟樹脂在耐熱性、耐酸性、耐堿性、耐藥性等多方面有優(yōu)良的表現(xiàn)。目前常見的氟樹脂品種主要有:聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物(FEP)、聚氟乙烯(PVF),即將迎來(lái)發(fā)展的氟樹脂品種包括乙烯-氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等。含氟聚合物的起源和發(fā)展始終是同它們?cè)诂F(xiàn)代工業(yè)特別是尖端武器為代表的軍工業(yè)和以航空航天為代表的高科技密切聯(lián)系在一起的。氟樹脂的發(fā)展最早是從美國(guó)開始的,隨后是歐洲、日本、蘇聯(lián)等,迄今已有70余年的歷史。時(shí)間最早的氟聚合物為1934年發(fā)明的PCTFE,但從重要性而言,PTFE是最重要的含氟聚合物。我國(guó)國(guó)內(nèi)研究開發(fā)氟聚合物是始于1957年上海鴻源化學(xué)廠試制PTFE開始的;我國(guó)氟橡膠的試制則始于1958年。表:常見的氟樹脂簡(jiǎn)稱及中文名稱前瞻產(chǎn)業(yè)研究院簡(jiǎn)稱 聚合物中文名稱PTFE 聚四氟乙烯PCTFE 聚三氟氯乙烯PVDF 聚偏氟乙烯PFV 聚氟乙烯FEP 四氟乙烯-六氟丙烯共聚物ECTFE 乙烯-三氟氯乙烯共聚物ETFE 乙烯-氟乙烯共聚物PFA 四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物THV 四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物圖:氟聚合物價(jià)值量及附加值高前瞻產(chǎn)業(yè)研究院基準(zhǔn)6-8倍10-20倍10-140倍80-120倍200-500倍500-5000倍氟精細(xì)化學(xué)品氟共聚物氟聚合物氟單體氟氫烴氫氟酸螢石氟化工品增值程度PTFE,

56PVDF,

24

FEP,

9ETFE,

1FKM,

7THV,

1 PCTFE,1

PVF,

1PTFEPVDFFEPFKMETFEECTFETHVPCTFEPVF圖:含氟聚合物及各自市占率TFB 四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物前瞻產(chǎn)業(yè)研究院氟塑料是綜合性能極佳的工程塑料氟塑料具有耐熱、耐寒、耐候、耐藥品、耐溶劑,絕緣性能及高頻電性能優(yōu)異,

并具有不粘性、自潤(rùn)滑性、低磨擦系數(shù)等特點(diǎn)。(

1

熱性能:氟塑料具有難燃性和優(yōu)異的耐熱性。PTFE的連續(xù)使用溫度可達(dá)260℃,F(xiàn)EP的使用溫度達(dá)205℃。(2)耐藥品性:氟塑料具有卓越的耐藥品性和耐溶劑性,尤其是PTFE、PFA、FEP等,酸、堿、溶劑對(duì)它們均無(wú)浸蝕。(

3

電性能:氟塑料的電性能尤其是高頻電性能是其他材料難以匹敵的。PTFE、FEP、PFA分子的極性很低,在很寬的溫度、頻率區(qū)間變化都很小、相對(duì)介電常數(shù)穩(wěn)定、介電損耗很低,電絕緣性優(yōu)異。(

4

不粘性:氟塑料具有特異的不粘性。尤其如PTPE、FEP、PFA等分子中氟含量高,表面接觸角非常大,使氟塑料制品表面上的液體成球狀。不易與樹脂粘接,故常用它制造炊具表面不粘涂層。(

5

耐侯性:各品種的氟塑料都有優(yōu)異的耐候性,即使在苛刻的溫度下長(zhǎng)期曝曬,其各種性能都沒(méi)有變化。氟樹脂的加工通常都需要在高溫下進(jìn)行,過(guò)程中會(huì)伴隨少量分解。氟樹脂熱分解會(huì)產(chǎn)生氟烯烴(如TFE)、氧化產(chǎn)物(如氟代光氣COF2)、氟化氫(HF)、和低分子量的聚合物顆粒,甚至少量的劇毒物質(zhì)PFIB。出于安全要求,氟樹脂具有連續(xù)使用溫度和加工溫度的建議。種類/項(xiàng)目PTFEPFAFEPPCTFEETFEECTFEPVDFPVF耐熱性/C260260200150150150150100電性能極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)優(yōu)良難燃性/OI>95>95>959530604323機(jī)械性能良良良優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)低摩擦系數(shù)極優(yōu)優(yōu)極優(yōu)良良良良良耐酸性極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)優(yōu)良耐堿性極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)良良耐候性極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)耐溶劑性極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)差良不粘性極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)良優(yōu)透明性(薄制品)良優(yōu)優(yōu)優(yōu)良良良良成形性能良優(yōu)優(yōu)優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)極優(yōu)/比重/g/cm52.131.731.701.761.39表:氟塑料綜合性能對(duì)比資料來(lái)源:新材料在線,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表:氟塑料最高連續(xù)使用和加工溫度氟塑料簡(jiǎn)稱最高連續(xù)使用溫度/℃標(biāo)準(zhǔn)加工溫度/℃PTFE 260 380PFA 260 380FEP 205 360ETFE 150 310PVDF 150 280PCTFE 120 265

《氟樹脂及其應(yīng)用》化學(xué)工業(yè)出版社受益于需求拉動(dòng),含氟高分子材料產(chǎn)量維持高速增長(zhǎng)近年來(lái),受益于通訊電纜、局域網(wǎng)電纜、5G 網(wǎng)絡(luò)基站、智能手機(jī)用導(dǎo)線等方面需求增長(zhǎng)以及風(fēng)電、環(huán)保、橋梁、建筑、半導(dǎo)體、新能源等行業(yè)的發(fā)展,我國(guó)含氟高分子材料主要產(chǎn)品產(chǎn)量總體實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定較快增長(zhǎng)。根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù),2021年中國(guó)主要含氟高分子材料及單體(FEP、PTFE、PVDF、HFP)產(chǎn)量為20.98萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)11

;其中PTFE產(chǎn)品總產(chǎn)能達(dá)16.9萬(wàn)噸/年,年產(chǎn)量8.9萬(wàn)噸;FEP產(chǎn)品總產(chǎn)能達(dá)2.63萬(wàn)噸/年,年產(chǎn)量約2.3萬(wàn)噸。進(jìn)出口方面,我國(guó)為含氟高分子材料凈出口國(guó),早期國(guó)內(nèi)FEP多依賴進(jìn)口,近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)能的不斷釋放以及國(guó)產(chǎn)FEP產(chǎn)品中高端領(lǐng)域的不斷滲透,進(jìn)口量已大幅減少,但高端領(lǐng)域FEP還主要依賴進(jìn)口。根據(jù)《中國(guó)氟化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2021)》,2016年以來(lái),我國(guó)主要含氟高分子材料(PTFE、PVDF、FEP、FKM)的產(chǎn)量由2016年的14.60萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2020年的21.79萬(wàn)噸,年復(fù)合增長(zhǎng)率為10.53。資料來(lái)源:永和股份可轉(zhuǎn)債募集說(shuō)明書,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖:2016-2020年我國(guó)主要含氟高分子材料產(chǎn)品產(chǎn)量圖:2013-2019年我國(guó)主要含氟聚合物產(chǎn)品產(chǎn)量變化情況資料來(lái)源:永和股份招股書,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理含氟聚合物:聚四氟乙烯(

PTFE)行業(yè)2.1目錄返回目錄PTFE:應(yīng)用最廣泛的含氟聚合物聚四氟乙烯(Teflon,PTFE),被美譽(yù)為“塑料王”,中文商品名“特氟隆”、“特氟龍”等。它是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物,具有防腐蝕(是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能較佳材料之一,除熔融金屬鈉和液氟外,能耐其它一切化學(xué)藥品)、抗酸抗堿、耐溫優(yōu)異、低摩擦、低損耗、小介電常數(shù)、純惰性、防粘性能、極強(qiáng)的生物適應(yīng)性等獨(dú)特性能,被稱為“塑料王”,其最早和最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域之一是作為不粘鍋的涂層,目前可被廣泛應(yīng)用于石化、機(jī)械、電子電器、紡織服裝、建筑等領(lǐng)域中用作反應(yīng)釜、軸件、防粘涂層、5G高頻高速覆銅板基材、超細(xì)纖維、涂料等。按存在形式,可將PTFE分為懸浮中粒、分散樹脂、分散乳液等多種形態(tài),據(jù)百川盈孚資訊,三種形態(tài)的PTFE分別占消費(fèi)量的50-60

、20-35

、10

-20

。目前PTFE、PVDF、FEP是最主要的氟塑料,分別占比57

、18

、15

,共占據(jù)全球約90

的氟塑料市場(chǎng),PTFE是應(yīng)用最廣泛的含氟聚合物。PTFE(聚四氟乙烯)PTFE制備技術(shù)壁壘高、儀器精度要求高。生產(chǎn)難度在于:1)受限于原料及成本:?jiǎn)误wTFE(四氟乙烯)化學(xué)性質(zhì)活潑、不便于儲(chǔ)運(yùn),在微量氧存在下容易自聚而失效,并具有毒性,故老牌廠商常通過(guò)R22(二氟一氯甲烷)熱解反應(yīng)來(lái)制取TFE,老牌廠商競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)勁,不具備成本或產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)的新進(jìn)入廠商競(jìng)爭(zhēng)力則較弱;2)反應(yīng)副產(chǎn)物處理難度高:反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生HCl等副產(chǎn)物,受環(huán)保政策限制,廢水處理難度高;3)加工成型步驟困難:較高的結(jié)晶度等使PTFE難以如PP、PE等采用擠出加工的方式成型,PTFE器件通常是由聚四氟乙烯粉末在高壓高溫下燒結(jié)成型制得;4)設(shè)備及裝置要求高:中高端PTFE對(duì)設(shè)備精細(xì)化要求高,裝置投資成本相應(yīng)較高等。圖:PTFE制備流程簡(jiǎn)圖CNKI三氯甲烷無(wú)水氫氟酸R22裂解TFEPTFE聚合PTFE,

57PVDF,

18FEP,

15其他,

10

PTFE PVDF FEP 其他資料來(lái)源:新材料在線,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖:氟塑料市場(chǎng)結(jié)構(gòu)占比化工,

28電子電器,26機(jī)械,

24防粘涂層,12其他,10化工電子電器機(jī)械防粘涂層其他PTFE:使用最廣泛的含氟聚合物PTFE的下游應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在化工和電子行業(yè)。PTFE的單體是四氟乙烯(TFE),TFE的工業(yè)化生產(chǎn)原理是R22熱裂解工藝。TFE單體需要儲(chǔ)存在低溫(-35℃)、無(wú)氧條件下,且一般不宜進(jìn)行長(zhǎng)距離運(yùn)輸。聚四氟乙烯(PTFE)是使用最為廣泛的含氟聚合物,同時(shí)是R22下游的延伸產(chǎn)品,PTFE依靠特殊分子結(jié)構(gòu)在耐腐蝕、自潤(rùn)滑、不粘和生物惰性等方面表現(xiàn)優(yōu)異,在眾多領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。據(jù)Mordor

Intelligence數(shù)據(jù),全球PTFE需求集中于化工、電子電器和廚具領(lǐng)域。其中,在化學(xué)和工業(yè)加工業(yè)中,PTFE是墊片、容器內(nèi)襯、泵內(nèi)部、墊圈、環(huán)、密封件、墊片、汲取管和鉆井部件的首選材料。PTFE幾乎不受所有酸和腐蝕劑的影響,在極端環(huán)境中發(fā)揮作用。因此,它在這個(gè)行業(yè)中被廣泛使用?;瘜W(xué)工業(yè)的其他用途包括熱交換器、泵、隔膜、葉輪、儲(chǔ)罐、反應(yīng)容器、高壓釜、容器等的涂層。根據(jù)卓創(chuàng)資訊數(shù)據(jù),2022年,我國(guó)PTFE下游需求主要集中在化工、電子電器、機(jī)械、防粘涂層四大領(lǐng)域。其中化工行業(yè)以28、電子電器行業(yè)以26

的份額成為PTFE最主要的應(yīng)用領(lǐng)域,其余一些應(yīng)用分布在汽車運(yùn)輸、廚具、醫(yī)療和建筑等領(lǐng)域。圖:由TFE制備PTFE的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程圖:我國(guó)聚四氟乙烯下游應(yīng)用領(lǐng)域占比CNKI卓創(chuàng)資訊圖:全球聚四氟乙烯下游應(yīng)用領(lǐng)域占比Mordor

Intelligence0200040006000800010000120000500010000150002000025000300003500040000噸美元/噸進(jìn)口量(噸)

進(jìn)口價(jià)格(美元/噸)出口量(噸)出口價(jià)格(美元/噸)

14000PTFE供給端:我國(guó)PTFE產(chǎn)能主要集中在注塑級(jí)中低端產(chǎn)品,低端產(chǎn)能過(guò)剩我國(guó)生產(chǎn)的PTFE大部分為通用型品種,其特點(diǎn)為品種差異化程度低、質(zhì)量不高,屬于中低端品。海外聚四氟乙烯的生產(chǎn)商主要包括美國(guó)杜邦、美國(guó)科慕、法國(guó)阿科瑪、日本大金、日本旭硝子、歐洲索爾維、印度古吉拉特邦氟化工有限公司GFL等,另外俄羅斯及東歐也有幾個(gè)工廠。我國(guó)PTFE的開發(fā)生產(chǎn)起步于1995年,隨著國(guó)內(nèi)在中低端PTFE的生產(chǎn)技術(shù)上取得突破,以及發(fā)達(dá)國(guó)家PTFE產(chǎn)能向高端化、特種化轉(zhuǎn)型,我國(guó)的中低端PTFE產(chǎn)能逐年提升,全球產(chǎn)能占比從1995年的8

增長(zhǎng)至2019年的60

以上。在整體的PTFE產(chǎn)能方面,根據(jù)百川盈孚及我們統(tǒng)計(jì),截至2022年11月,國(guó)內(nèi)PTFE總產(chǎn)能達(dá)到19.1萬(wàn)噸,海外總體產(chǎn)能約為16.9萬(wàn)噸,我國(guó)PTFE產(chǎn)能整體占全球的約53

。國(guó)內(nèi)PTFE行業(yè)曾經(jīng)歷盲目擴(kuò)張階段,目前低端產(chǎn)品產(chǎn)能過(guò)剩,高端產(chǎn)品仍待發(fā)展。2019年、2021年兩年均受到環(huán)保整治和國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下行的影響,國(guó)內(nèi)PTFE開工率出現(xiàn)下降。伴隨著行業(yè)需求回暖,2022年開工率上升至65

。國(guó)內(nèi)PTFE形成了低端產(chǎn)能過(guò)剩出口,高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口的局面。高端PTFE主要由國(guó)外企業(yè)生產(chǎn),針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景有不同的專用品級(jí),且在分子量和粒徑分布、產(chǎn)品清潔度以及批次穩(wěn)定性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于中低端PTFE。每年我國(guó)出口2萬(wàn)噸以上低端PTFE,同時(shí)進(jìn)口量穩(wěn)定在5000~6000噸,其中70

~80

的進(jìn)口PTFE為高性能的改性產(chǎn)品。近三年進(jìn)出口PTFE的產(chǎn)品價(jià)差在3000美元/噸左右,反映出口產(chǎn)品和進(jìn)口產(chǎn)品在品級(jí)上的差異。資料來(lái)源:百川盈孚,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖:近幾年我國(guó)PTFE進(jìn)出口量、進(jìn)出口單價(jià)變化趨勢(shì)SGI,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)圖:1992-2022年國(guó)內(nèi)與國(guó)外PTFE產(chǎn)能對(duì)比0.61.07.213.55.910.27.814.816.905101520253035401992 1995 2000201020172022E中國(guó)PTFE產(chǎn)能(萬(wàn)噸) 國(guó)外PTFE產(chǎn)能(萬(wàn)噸)圖:國(guó)內(nèi)PTFE月度開工負(fù)荷404346495255586164672018/62018/122019/62019/122020/62020/122021/62021/12

2022/6中國(guó)聚四氟乙烯月度開工負(fù)荷率資料來(lái)源:百川盈孚,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)PTFE需求端:5G高頻和低延遲需求下,PTFE成為不二之選為滿足低時(shí)延、高速率、大流量、多連接的需求,5G

技術(shù)正在往更高的頻段發(fā)展。5G的高頻化對(duì)介質(zhì)材料的介電常數(shù)(Dk)、介質(zhì)損耗系數(shù)(Df)提出了更高的要求,PTFE

是5G通信的必然選擇。根據(jù)中國(guó)覆銅板行業(yè)協(xié)會(huì),5G通信高頻化下,基材的介質(zhì)損耗系數(shù)在2.4以下,介電常數(shù)在0.0006以下,若基材的介電性能弱于上述標(biāo)準(zhǔn),整個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)就會(huì)出現(xiàn)更高的傳輸損耗,同時(shí)信號(hào)傳輸速度也會(huì)出現(xiàn)大幅下降,削弱5G相較于4G的優(yōu)勢(shì)。在傳輸損耗提高的同時(shí),5G的信號(hào)覆蓋面積也會(huì)縮小,不利于構(gòu)建穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。PTFE是低介電樹脂PPO、PI、LCP、CE中唯一符合介電性能要求的樹脂,雖然PPO的兩個(gè)參數(shù)均在標(biāo)準(zhǔn)附近,但其熔融溫度高,熔融粘度大,流動(dòng)性差,熱塑加工較為困難,應(yīng)用較少。綜上,PTFE是5G基站以及智能手機(jī)介電材料的不二之選。圖:PPO、PI、LCP、CE的介電常數(shù)對(duì)比資料來(lái)源:電子發(fā)燒友,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理資料來(lái)源:電子發(fā)燒友,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖:PPO、PI、LCP、CE的介質(zhì)損耗系數(shù)對(duì)比00.511.522.533.5PTFE PPO/PPE CEPILCP介電常數(shù)Dk00.00050.0010.00150.0020.00250.0030.0035PTFEPPO/PPECEPILCP介質(zhì)損耗DfPTFE需求端:特斯拉布局鋰電池干電極技術(shù),高端領(lǐng)域需求前景值得期待2019

年,特斯拉在資金緊張的情況下,以2.18億美元收購(gòu)

Maxwell公司,收購(gòu)溢價(jià)達(dá)55

。Maxwell公司是全球著名的超級(jí)電容器制造商,擁有生產(chǎn)電極的干法技術(shù)。干電極技術(shù)具有降低電極生產(chǎn)成本、提高鋰電池容量和能量密度的優(yōu)勢(shì)。干電極技術(shù)若在鋰電池上實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用,2025將有望為PTFE新增8.8億元的市場(chǎng)需求空間。目前干電極技術(shù)已經(jīng)在超級(jí)電容器上得到了廣泛的應(yīng)用,從超級(jí)電容器到鋰電池的技術(shù)遷移正在進(jìn)行當(dāng)中,但存在一定的工藝門檻,如需要解決解決集流體和活性物質(zhì)面結(jié)合問(wèn)題、固固相粉體材料界面阻抗問(wèn)題和后續(xù)提供離子交換量問(wèn)題等。如果干電極技術(shù)在鋰電池領(lǐng)域成功落地,將取代傳統(tǒng)的電極生產(chǎn)工藝,為PTFE開拓新的市場(chǎng)需求。假設(shè)1GWh需要正負(fù)極材料3000噸,PTFE添加量占比為5

,每GWh需要PTFE150噸。根據(jù)中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)研究中心測(cè)算:預(yù)測(cè)2022年全球鋰電需求量將達(dá)到680GWh,2025年全球鋰電需求量將達(dá)到1178GWh。我們假設(shè)到2025年,干電極技術(shù)有5

的滲透率,對(duì)應(yīng)電池粘接劑用PTFE的需求量約為0.88萬(wàn)噸,約8.8億元市場(chǎng)空間(按照10萬(wàn)元/噸的價(jià)格進(jìn)行估算)。圖:Maxwell干電極工藝流程MaxwellMaxwell圖:Maxwell干法工藝減少“第一次循環(huán)容量損失”供給端:政策加速行業(yè)轉(zhuǎn)型,行業(yè)龍頭初涉高端產(chǎn)品供給端政策加速行業(yè)轉(zhuǎn)型,高端產(chǎn)品替代成果初現(xiàn)。早在“十二五”規(guī)劃期間,我國(guó)氟化工行業(yè)就明確了高端轉(zhuǎn)型、重點(diǎn)發(fā)展高性能含氟聚合物、氟樹脂的發(fā)展方向。近五年,高端氟化工集中的東部沿海的山東省和福建省出臺(tái)相關(guān)規(guī)劃,明確氟化工高端轉(zhuǎn)型、強(qiáng)化氟聚合物開發(fā)的發(fā)展思路。2019年國(guó)內(nèi)在新材料應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄中明確指出,高端PTFE為新材料的重點(diǎn)發(fā)展方向。行業(yè)龍頭初涉高端產(chǎn)品,期待國(guó)產(chǎn)替代的進(jìn)一步突破。作為國(guó)內(nèi)頭部PTFE生產(chǎn)企業(yè),山東東岳、浙江巨化、中昊晨光均具備一定的高端

PTFE

生產(chǎn)能力:中昊晨光:自主研制出國(guó)內(nèi)獨(dú)家高壓縮比聚四氟乙烯分散樹脂產(chǎn)品,成功

配套

5G

線纜生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口替代;開發(fā)出第二代低蠕變聚四氟乙烯懸

浮樹脂等高端含氟高分子材料,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白;其生產(chǎn)的

PTFE

乳液在國(guó)內(nèi)頭部高頻覆銅板企業(yè)中英科技的采購(gòu)占比達(dá)99

。浙江巨化:擁有

600噸的超高分子量

PTFE

產(chǎn)能;山東東岳:具有

7300

噸高性能

PTFE

生產(chǎn)能力,與同類產(chǎn)品相比,東岳

PTFE

具有雜質(zhì)少、清潔度高、相對(duì)分子質(zhì)量分布集中、加工出的制品外

觀細(xì)膩且白度好等特點(diǎn)。資料來(lái)源:各政府官網(wǎng),國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表:國(guó)內(nèi)高端PTFE

相關(guān)政策條例時(shí)間文件名稱相關(guān)內(nèi)容2011《石化工業(yè)“十二五”科技發(fā)展指南》高端化工新材料制備關(guān)鍵技術(shù)的目標(biāo)中包括:在含氟聚合物領(lǐng)域,突破2項(xiàng)核心技術(shù),開發(fā)1~2種可熔融新型氟樹脂,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。2011《氟化工指導(dǎo)目錄》產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)需要由基礎(chǔ)向尖端升級(jí),未來(lái)基礎(chǔ)氟化工品要從

50

降到

30

左右,基礎(chǔ)產(chǎn)品、主流產(chǎn)品以及尖端

產(chǎn)品的比例目標(biāo)為

20

、60、20

。重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域包括,含氟聚合物、含氟電子化學(xué)品、含氟表活性劑、低GWP值的新型

ODS

的替代品領(lǐng)域。2012《新材料“十二五”規(guī)劃》著力調(diào)整含氟聚合物產(chǎn)品結(jié)構(gòu),重點(diǎn)發(fā)展聚全氟乙丙烯(FEP)

、聚偏氟乙烯(PVDF)

及高性能聚四氟乙烯等高端

含氟聚合物,積極開發(fā)含氟中間體及精細(xì)化學(xué)品。2015《山東省新材料產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型

升級(jí)實(shí)施方案》重點(diǎn)依托山東恒臺(tái)東岳產(chǎn)業(yè)園,與南京大學(xué)、上海交大等高校及科研單位合作,提升氟化工技術(shù)水平,加強(qiáng)氟涂料、氟樹脂、膜材料等應(yīng)用技術(shù)開發(fā)。2018《福建省關(guān)于促進(jìn)氟化工產(chǎn)業(yè)綠色高效發(fā)展的若干意見》堅(jiān)持高起點(diǎn)、高技術(shù)、高帶動(dòng)力、國(guó)際化的發(fā)展戰(zhàn)略,發(fā)展高端氟化工產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品。鼓勵(lì)引進(jìn)國(guó)內(nèi)外氟化工龍頭企業(yè)

和科研院所的技術(shù),含氟聚合物及其加工品(氟樹脂、氟橡膠、氟塑料、氟膜材料等)、臭氧消耗值為零和全球變暖

值低的高端氟烷烴、含氟精細(xì)化學(xué)品、含氟電子化學(xué)品等。2019《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2019

年版)》聚四氟乙烯零件和原型材、聚四氟乙烯纖維及濾料位列其中,是新材料的重點(diǎn)發(fā)展方向。PTFE供需格局:國(guó)內(nèi)PTFE產(chǎn)能集中度較高,行業(yè)仍處于擴(kuò)張階段供給端,根據(jù)百川盈孚及我們統(tǒng)計(jì),截至2022年11月底,國(guó)內(nèi)PTFE總產(chǎn)能達(dá)到19.1萬(wàn)噸,海外總體產(chǎn)能約為16.9萬(wàn)噸,我國(guó)PTFE產(chǎn)能整體占全球的約53

。其中,我國(guó)PTFE內(nèi)企業(yè)數(shù)量約為14家,產(chǎn)能主要集中在東岳集團(tuán)、巨化股份、昊華科技、江西理文、江蘇梅蘭等少數(shù)幾家企業(yè),產(chǎn)能分別為6.5、2.8、2.5、1.65、1萬(wàn)噸,CR4約為70

,行業(yè)集中度較高,但整體開工率僅在50

-60

之間。當(dāng)前行業(yè)仍處于擴(kuò)張階段,東岳集團(tuán)、巨化股份、昊華科技未來(lái)均有PTFE的新增擬建計(jì)劃。海外方面,印度古吉拉特邦氟化工有限公司GFL(全球市占率約5

,印度對(duì)聚四氟乙烯的需求為6萬(wàn)噸/年)未來(lái)有4000噸(從1.8萬(wàn)噸至2.2萬(wàn)噸)的擴(kuò)建計(jì)劃。需求端,據(jù)Indian

Chemical

News數(shù)據(jù),2022年,全球PTFE的總需求為每年17.5萬(wàn)噸;據(jù)海關(guān)總署、百川盈孚及我們統(tǒng)計(jì),近年來(lái)國(guó)內(nèi)PTFE需求量在7-8萬(wàn)噸附近、出口量在2-3萬(wàn)噸左右。2017-2022年,我國(guó)PTFE市場(chǎng)需求量的CAGR約為4.07

。據(jù)貝哲斯信息咨詢數(shù)據(jù),2018-2022全球年P(guān)TFE市場(chǎng)規(guī)模增速約為4.55

。整體來(lái)說(shuō),全球及我國(guó)PTFE市場(chǎng)需求增速較為穩(wěn)健,易受到宏觀經(jīng)濟(jì)影響而產(chǎn)生周期性的波動(dòng)。全球范圍內(nèi)的PTFE的產(chǎn)能增量主要來(lái)自于我國(guó),國(guó)內(nèi)PTFE產(chǎn)能利用率不高,結(jié)構(gòu)性上部分低端產(chǎn)品供應(yīng)過(guò)剩。資料來(lái)源:各公司公告、百川盈孚,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖:國(guó)內(nèi)PTFE供需格局圖:國(guó)內(nèi)PTFE企業(yè)產(chǎn)能變化趨勢(shì)資料來(lái)源:百川盈孚,海關(guān)總署,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理111.2252.50.650.81.651.61.20.81113.763.84.205101520252017 2018 2019 202020212022萬(wàn)噸東岳化工 浙江巨化 中昊晨光 江西理文江蘇梅蘭 山東華氟 魯西化工 中國(guó)其他(PTFE)-2.8614.779.90-24.475.870.9620151050-5-10-15-20-25-30109876543210201720182019202020212022年1-9月萬(wàn)噸我國(guó)PTFE產(chǎn)量表觀消費(fèi)量我國(guó)PTFE進(jìn)口量

我國(guó)PTFE出口量消費(fèi)量同比(右軸)PTFE價(jià)格與價(jià)差走勢(shì)及復(fù)盤2020年上半年受新冠疫情影響,PTFE需求欠佳,庫(kù)存積壓,市場(chǎng)供大于求,價(jià)格難以支撐,一度跌破4萬(wàn)元/噸。同時(shí),氟化工企業(yè)消化R22的產(chǎn)能而向下游PTFE環(huán)節(jié)延伸,導(dǎo)致行業(yè)景氣度較差的情況下仍有大量低端產(chǎn)能擴(kuò)張。2020年四季度開始,前期減產(chǎn)保價(jià)企業(yè)庫(kù)存充分消化,且進(jìn)入冬季,工廠限產(chǎn)限電使得部分裝置停產(chǎn),PTFE供應(yīng)趨緊;而需求端下游產(chǎn)業(yè)進(jìn)入開工旺季,PTFE市場(chǎng)價(jià)格大幅回暖;2021年5-6月,成本端給予產(chǎn)品的支撐有限,PTFE價(jià)格開始大幅下滑,下滑幅度相對(duì)峰值跌幅達(dá)22

。9月開始,能耗雙控政策使得R22開工下滑,價(jià)格上漲對(duì)PTFE形成成本支撐,前期PTFE市場(chǎng)累計(jì)的供應(yīng)不足效應(yīng)逐漸發(fā)力,下游采購(gòu)心理提升明顯,囤貨心理也在“金九銀十”旺季催化之下催化生長(zhǎng),多因素疊加使得PTFE價(jià)格大幅上漲,最高漲至約7萬(wàn)元/噸,11月PTFE價(jià)格開始回調(diào)至合理區(qū)間。2022年,PTFE價(jià)格整體走勢(shì)震蕩維穩(wěn),原料R22價(jià)格變動(dòng)區(qū)間有限,成本方面對(duì)PTFE市場(chǎng)價(jià)格的影響不大;受宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)影響下游生產(chǎn)企業(yè)對(duì)PTFE的需求不景氣,PTFE市場(chǎng)價(jià)格盤整為主。資料來(lái)源:百川盈孚,卓創(chuàng)資訊,國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖:PTFE/R22價(jià)格與價(jià)差走勢(shì)含氟聚合物:聚偏氟乙烯(

PVDF)行業(yè)2.2目錄返回目錄規(guī)模第二大的氟樹脂——PVDF:性能優(yōu)異,主要原料為R142b等聚偏氟乙烯(PVDF)是VDF的均聚物或少量改性單體和VDF的共聚物,屬于可熔融加工氟樹脂,是市場(chǎng)規(guī)模僅次于PTFE的第二大氟樹脂。PVDF的推薦使用溫度為-60℃-150℃,具有良好的抗化學(xué)腐蝕、抗水解、抗紫外線性能,機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于其他氟樹脂。PVDF主要應(yīng)用于涂料、線纜護(hù)套、鋰電池、石油化工和輸油管、水處理膜、光伏組件背板等領(lǐng)域。PVDF由VDF聚合得到,聚合時(shí)也可加入共聚單體如HFP、CTFE、TFE以改性,通常是為了抗改變沖擊強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。VDF生產(chǎn)PVDF的聚合是由自由基加成聚合,聚合方法有乳液聚合、懸浮聚合和溶液聚合,在工業(yè)化生產(chǎn)中,乳液聚合和懸浮聚合均占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)由乙炔路線和VDC路線生產(chǎn)R142b,PVDF生產(chǎn)路徑則包括R142b、VDC、R143a、R152a等路線,不同的技術(shù)路徑要求選擇不同的熱解溫度、催化劑及促進(jìn)劑。PVDF結(jié)構(gòu)性性能優(yōu)異:1)可以很方便地被加工成各種穩(wěn)定的機(jī)械組件;2)制成涂料用于建筑行業(yè)提升建材等的防腐性、耐磨性、耐污染性、耐久性等;3)由它制成的薄膜具有較好的透光性和抗紫外線性能;4)其定向膜還具備壓電性質(zhì),可應(yīng)用于傳聲裝置與聲波驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域。PVDF涂料常用于建筑外裝飾鋁幕墻板和鋁型材,行業(yè)進(jìn)入門檻較低;而PVDF薄膜行業(yè)則屬于技術(shù)密集、資金密集型行業(yè),行業(yè)進(jìn)入門檻較高。幾年前,我國(guó)國(guó)產(chǎn)PVDF產(chǎn)品下游以涂料工業(yè)為主,而薄膜料、粘合劑等的市場(chǎng)需求日益增長(zhǎng)。全球市場(chǎng)中,PVDF主要應(yīng)用于超耐侯建筑涂料、光伏發(fā)電用封裝膜、鋰電池粘結(jié)劑及隔膜、注塑材料等四大領(lǐng)域。我國(guó)PVDF行業(yè)自2014年開始快速發(fā)展,然而由于受技術(shù)水平限制,從產(chǎn)品形式來(lái)看,長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)PVDF薄膜市場(chǎng)被外企所掌握。近1-2年來(lái),我國(guó)PVDF在鋰電池粘結(jié)劑及隔膜領(lǐng)域需求超預(yù)期增長(zhǎng)。此外,伴隨光伏件封裝國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快,我國(guó)PVDF薄膜的需求快速增長(zhǎng)。2021年迄今,受下游鋰電、光伏等需求快速增長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng),PVDF及其原料R142b供應(yīng)十分緊張、供需嚴(yán)重錯(cuò)配,產(chǎn)品價(jià)格均大幅上漲。2022年,從需求結(jié)構(gòu)看,我國(guó)PVDF下游鋰電池領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到了39

。圖:常見的兩種VDF/PVDF制備路線:R142b為VDF的主要原料圖:2022年對(duì)比2017年:PVDF行業(yè)需求結(jié)構(gòu)的變化CNKI百川盈孚8396530161581002040608010012020172022鋰電池用 涂料 注塑材料 水處理膜 太陽(yáng)能背板膜萬(wàn)噸PVDF傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域:PVDF涂料性能優(yōu)異氟碳涂料是指以氟樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料,由于含氟聚合物具有高抗紫外線性、高耐候性、耐污染性、高耐化學(xué)性、高耐老化性等優(yōu)良性能,含氟聚合物一直被廣泛用于涂料。PVDF涂料用于高溫烘烤的金屬建材,包括金屬幕墻、鋁制門窗、卷材、金屬屋頂?shù)?,PVDF涂料在戶外使用20年以上外觀也鮮有變化。PVDF涂料從1965年開始商業(yè)化,成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)、哈爾濱太平國(guó)際機(jī)場(chǎng)、首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)、中國(guó)上海環(huán)球金融中心、馬來(lái)西亞吉隆坡雙子塔、上海東方明珠等地標(biāo)建筑均使用PVDF涂料。粉末涂料技術(shù)突破增強(qiáng)了PVDF涂料的競(jìng)爭(zhēng)力。根據(jù)涂料的形態(tài),PVDF涂料分為液體涂料和粉末涂料,涂裝方式包括輥涂和噴涂。輥涂涂料用于卷鋼板和卷鋁板,國(guó)內(nèi)氟碳卷鋁板大量用于鋁塑復(fù)合板。而噴涂氟碳涂料主要用于鋁單板和鋁型材的涂裝。液體涂料已經(jīng)歷60年的發(fā)展,早于粉末涂料,因此市占率、接受程度更高。由于液體涂料具有一些不可克服的缺陷,例如環(huán)境污染、能源消耗等,液體涂料逐漸無(wú)法滿足政策要求。過(guò)去傳統(tǒng)的PVDF粉末涂料表面不夠平整,涂層過(guò)厚,限制了粉末涂料的應(yīng)用,隨著超細(xì)粉末涂料技術(shù)的突破和應(yīng)用,粉末涂料的使用效果得到了大幅提升,超細(xì)粉涂料與液體涂料相比,更加環(huán)保、高效、經(jīng)濟(jì),PVDF涂料與其他涂料相比的競(jìng)爭(zhēng)力也由此變得更強(qiáng),更加難以被替代。28CNKI、國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理備注:數(shù)值越大性能越強(qiáng)表:PVDF整體性能優(yōu)于其他樹脂環(huán)氧飽和聚酯丙烯酸PVDF聚氨酯有機(jī)硅改性最大膜厚1520-252020-254020硬度434434韌性132442耐磨性2333-433-4耐化學(xué)性533444耐候性123533PVDF在鋰電池的粘結(jié)劑、分散劑、電解質(zhì)、隔膜涂層、隔膜、電解質(zhì)中均有應(yīng)用PVDF在鋰電池中用途較廣,在粘結(jié)劑、分散劑、電解質(zhì)、隔膜涂層、隔膜、電解質(zhì)中均有應(yīng)用,主要作為主流正極粘結(jié)劑材料使用。鋰電池制造過(guò)程中的制漿,是將正負(fù)極活性物質(zhì)粉體、導(dǎo)電劑粉體、粘結(jié)劑和助劑均勻分散于溶劑中形成穩(wěn)定懸浮液的過(guò)程。漿料的分散體系分為油性體系和水性體系,油性體系常使用PVDF作為粘結(jié)劑和分散劑。電池電極由活性材料、粘結(jié)劑、集流體和導(dǎo)電劑組成,粘結(jié)劑的作用是將活性物質(zhì)粉體粘結(jié)起來(lái),增強(qiáng)電極活性材料與導(dǎo)電劑、集流體之間的電子接觸,更好地穩(wěn)定極片結(jié)構(gòu)。PVDF粘結(jié)劑具有良好的熱力學(xué)、電化學(xué)性能和機(jī)械性能,為目前最常用、最主流的鋰電池粘結(jié)劑,其他常見粘結(jié)劑包括SBR、CMC、PAA、PAN等。懸浮聚合PVDF的溶脹特性更好,熔點(diǎn)更高,更適合作為正極粘結(jié)劑使用,短期內(nèi)PVDF作為主流正極粘結(jié)劑的地位難以被撼動(dòng),其他粘結(jié)劑商業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走。此外,PVDF還可以為優(yōu)秀的隔膜材料,既可用于隔膜涂層,也可作為隔膜材料。29資料來(lái)源:CNKI、國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表:PVDF涂層可提升隔膜性能項(xiàng)目基膜水性PVDF涂層隔膜厚度 12.1 13.3面密度 6.45 7.445拉伸強(qiáng)度(Mpa)縱/橫

170.7/209.1 217.7/235.2延伸率(

)縱/橫 122/85 140/153穿刺強(qiáng)度(gf)

557 593透氣性(Sec/100cc)

152 179

項(xiàng)目 油性體系 水性體系 正負(fù)極漿料正極漿料負(fù)極漿料負(fù)極漿料分散介質(zhì) NMP 水分散質(zhì)活性物質(zhì)鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等石墨、鈦酸鋰、硅氧化物等表:正負(fù)極漿料常用分散體系導(dǎo)電劑 炭黑、石墨粉、石墨烯、碳納米管等粘結(jié)劑 PVDF SBR分散劑 PVDF CMC資料來(lái)源:CNKI、國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理PVDF在光伏領(lǐng)域可用作背板保護(hù)膜光伏背板處于光伏組件最外層,用于保護(hù)晶硅片不受水汽和氧氣侵蝕。光伏背板由外至內(nèi)分別為:氟膜(外保護(hù)層)、膠黏劑、PET膜、膠黏劑、氟膜(內(nèi)保護(hù)層)。氟膜的作用主要是保護(hù)PET膜不受紫外線、風(fēng)沙侵蝕,降低PET降解速度,決定了背板的使用壽命。光伏電站長(zhǎng)期暴露在風(fēng)沙、紫外線、高溫、水汽中,保護(hù)材料易老化開裂,開裂后則會(huì)失去保護(hù)能力,導(dǎo)致光伏壽命縮短。早期杜邦采用PVF制作光伏背板氟膜,后阿科瑪將PVDF推廣至光伏背板領(lǐng)域,目前主流氟膜材料為PVDF和PVF。PVDF含氟量高于PVF,因此PVDF的抗紫外線能力和耐化學(xué)性更強(qiáng),PVDF的致密性更好,帶來(lái)了更強(qiáng)的抗風(fēng)沙能力,更適合惡劣的戶外環(huán)境;PVDF的阻燃能力更強(qiáng),可降低火災(zāi)發(fā)生的概率。光伏電站通常需要使用25年,保護(hù)膜長(zhǎng)期使用后的性能尤為重要,PV-Tech通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),老化條件下PVDF膜的擊穿電壓高于PVF膜,耐磨性優(yōu)于PVF膜,兩類膜的黃變情況、機(jī)械性能不分上下。據(jù)TaiyangNews統(tǒng)計(jì),PVDF是市場(chǎng)規(guī)模最大的光伏背膜材料,2019年其市占率達(dá)到54

。新材料在線、國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖:光伏背板處于光伏組件最外層:氟膜用于保護(hù)PET圖:PVDF為最主流光伏背膜材料TaiyangNews、國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理受下游需求增加驅(qū)動(dòng),國(guó)產(chǎn)PVDF供給快速擴(kuò)張鋰電池級(jí)PVDF對(duì)于產(chǎn)品純度、分子量要求更高,工

藝更加復(fù)雜,生產(chǎn)存在一定壁壘。在全球新能源車批

周期較長(zhǎng),同時(shí),轉(zhuǎn)產(chǎn)需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行技改,包括引發(fā)劑、設(shè)備條件、溫度及壓力等方面均需要調(diào)整。據(jù)氟化工數(shù)據(jù),PVDF樹脂的擴(kuò)產(chǎn)周期約2-3年,產(chǎn)能增速嚴(yán)重滯后于鋰電池需求增速。受下游需求增加驅(qū)動(dòng),國(guó)產(chǎn)PVDF供給快速擴(kuò)張。早期,

僅外企掌握鋰電池級(jí)PVDF的生產(chǎn)工藝,且對(duì)國(guó)內(nèi)企業(yè)采取技術(shù)封鎖。從幾年前開始,國(guó)內(nèi)企業(yè)逐漸掌握生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品質(zhì)量隨時(shí)間提高,成功打入下游市場(chǎng),目前國(guó)產(chǎn)鋰電池級(jí)PVDF在低端領(lǐng)域用量較大。隨著PVDF下游需求持續(xù)增長(zhǎng),國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步提升,PVDF國(guó)產(chǎn)替代前景廣闊。據(jù)我們統(tǒng)計(jì),2021年P(guān)VDF產(chǎn)品總產(chǎn)能達(dá)

7.85

萬(wàn)噸/年,年產(chǎn)量5.68

萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)19.33

;截至2022年11月底,表:國(guó)內(nèi)PVDF現(xiàn)有產(chǎn)能及擴(kuò)張計(jì)劃(截至2022年11月底)迅猛發(fā)展的背景下,鋰電池對(duì)PVDF樹脂的用量急劇山東淄博山東華夏神舟新材料有限公司(東岳集團(tuán))2.5132022.10.13新增產(chǎn)能投產(chǎn)后,公司PVDF總產(chǎn)能達(dá)2

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