2021新能源碳酸二甲酯產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告

1、2021 新能源碳酸二甲酯產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告碳酸二甲酯是什么？碳酸二甲酯簡(jiǎn)稱DMC，是重要的有機(jī)合成中間體和溶劑?；瘜W(xué) 式為 C3H6O3，分子結(jié)構(gòu)中含有羰基（-CO- ）、甲基（ CH3- ）、甲氧基（CH3O- ）和羰基甲氧基（ CH3O-CO- ）等官能團(tuán)，可廣泛用于羰基化、甲基化、 甲氧基化和羰基甲基化等有機(jī)合成反應(yīng)，具有多種反應(yīng)性能，具有使用安全、方便、污染少、容易運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，是一種低 毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料。作為化工中間體， DMC可以代替光氣作羰基化劑、代替硫酸二甲酯（ DMS）作甲基化劑，用以生產(chǎn)聚碳酸酯、異氰酸酯、聚氨基甲酸酯、聚碳酸酯二醇等多種化工產(chǎn)品，下游涵蓋塑料

2、、農(nóng)藥、醫(yī)藥等行業(yè)。此外， DMC還可以作為低毒優(yōu)良溶劑和潛在的汽油添加劑， 終端涵蓋汽車、儲(chǔ)能等領(lǐng)域。碳酸二甲酯的用途代替光氣作羰基化劑：相比而言，光氣具有反應(yīng)活性高的優(yōu)勢(shì)， 但光氣本身具有劇毒并具有高腐蝕性，因此面臨巨大的環(huán)保壓力， 在環(huán)保政策壓力日益加大的背景下，光氣做羰基化劑面臨較大限制。 DMC具有類似的親核反應(yīng)中心（當(dāng)它的羰基受到親核進(jìn)攻時(shí)，酰氧 鍵斷裂， 形成羰基化合物， 副產(chǎn)物為甲醇），因此 DMC 可以代替光氣成為一種安全的反應(yīng)試劑合成碳酸衍生物，如氨基甲酸酯農(nóng)藥、 聚碳酸酯（ PC）、異氰酸酯（ MDI 、TDI 等），其中聚碳酸酯（ PC）是未來似，也有很大的毒性，副產(chǎn)物

3、硫酸污染較大。DMC的甲基碳受到親核進(jìn)攻時(shí)，烷氧鍵斷裂，生產(chǎn)甲基化產(chǎn)物，效果與DMS 類似但反應(yīng)收率更高、工藝更簡(jiǎn)單。主要用途包括合成有機(jī)中間體、醫(yī)藥產(chǎn)品、 農(nóng)藥產(chǎn)品等。作為低毒優(yōu)良溶劑： DMC具有優(yōu)良的溶解性，熔沸點(diǎn)范圍窄， 在 493之間，表面張力大，粘度低，同時(shí)具有較高的蒸發(fā)溫度和較快的蒸發(fā)速度， 因此可以作為低毒溶劑用于涂料工業(yè)和醫(yī)藥行業(yè)。DMC還具有閃點(diǎn)高、蒸汽壓低和空氣中爆炸下限高等特點(diǎn)，因此是 集清潔性和安全性于一身的綠色溶劑。潛在的汽油添加劑： DMC 分子中氧含量高， 達(dá) 53%，還能夠較大幅度的提高辛烷值作用， 并且具有無相分離、 低毒和快速生物降解性等性質(zhì)。汽油達(dá)到同等

4、氧含量時(shí)使用DMC 的量要遠(yuǎn)小于使用甲基叔丁基醚（MTBE）的量，從而降低了汽車尾氣中碳?xì)浠衔?、一氧化碳和甲醛的排放總量?此外還克服了常用汽油添加劑易溶于水、污染地下水源的缺點(diǎn)，因此DMC 將成為替代 MTBE 最有潛力的汽油添加劑之一。下游應(yīng)用：國(guó)內(nèi)外存差異，國(guó)內(nèi)新興領(lǐng)域占比快速提升國(guó)外 DMC 裝置大多配套下游的PC 或者電解液生產(chǎn)， PC 應(yīng)用占到 65%左右。國(guó)內(nèi)來看，近年來我國(guó)DMC 下游消費(fèi)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯變化，2017動(dòng)了對(duì) DMC 的需求。 2020 年我國(guó) DMC 表觀消費(fèi)量為 42 萬噸，電解液溶劑及聚碳酸酯（ PC）合計(jì)約占我國(guó) DMC 消費(fèi)量的近 70%。未來看，下游消

5、費(fèi)結(jié)構(gòu)中電解液溶劑和 PC 占比或?qū)⒊掷m(xù)擴(kuò)大。需求增長(zhǎng)點(diǎn)一：新能源車快速發(fā)展， 動(dòng)力鋰電池需求大幅增長(zhǎng)。 鋰離子電池是目前新能源汽車使用最廣泛的動(dòng)力來源，由正極材料、負(fù)極材料、隔膜 和電解液組成。按下游應(yīng)用領(lǐng)域的不同可將鋰電池分為動(dòng)力鋰電池、 消費(fèi)鋰電池和儲(chǔ)能鋰電池， 目前消費(fèi)鋰電池需求趨于飽和，動(dòng)力鋰電池為鋰電池下游最大應(yīng)用領(lǐng)域，2020年我國(guó)動(dòng)力鋰電池出貨量為80Gwh，占鋰電池總出貨量的55.9%。未來隨著我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以新能源車為代表的電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)逐漸成為鋰電池的大需求產(chǎn)業(yè)， 動(dòng)力鋰電池將成為鋰電池需求增長(zhǎng)的集中領(lǐng)域。電池級(jí) DMC 性能優(yōu)越，可作為優(yōu)良的電解液溶劑。新能源車快速

6、發(fā)展帶動(dòng)鋰電池需求增長(zhǎng)的同時(shí)也充分拉動(dòng)了鋰電池電解液的市 場(chǎng)需求。電解液作為離子傳輸?shù)妮d體，可為鋰電池中鋰離子提供自由脫嵌的環(huán)境，在正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)鋰離子的作用。其中，電池級(jí)DMC 溶劑因氣味小、溶解能力強(qiáng)，對(duì)鋰電池的電導(dǎo)率提升效果好，低溫充放電性能佳，且制作成本低廉，是電解液中使用最為廣泛的有機(jī)溶劑。需求增長(zhǎng)點(diǎn)二：界面縮聚光氣法。 相比于光氣法， 非光氣法在生產(chǎn)過程中不使用光氣等有害物質(zhì)， 技術(shù)路線包括傳統(tǒng)熔融酯交換縮聚法和非光氣熔融酯交換縮聚法。 非光氣法使用碳酸二甲酯 （ DMC）通過酯交換反應(yīng)制成碳酸二苯酯（DPC），后通過縮聚反應(yīng)生產(chǎn)PC，生產(chǎn)過程中不使用光氣，能夠保證綠色安全無污

7、染， 未來我國(guó)新投產(chǎn)的產(chǎn)能也以非光氣法為主。PC 下游主要應(yīng)用于電子電器、 建筑和汽車領(lǐng)域。 聚碳酸酯（PC） 是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的熱塑性工程塑料，也是近年來增長(zhǎng)速度最快的通用工程塑料，其可見光的透過率可達(dá)90%。PC 以抗沖擊強(qiáng)度高著稱，具有突出的韌性、優(yōu)異的電絕緣性、寬廣的使用溫度范圍和尺寸穩(wěn)定性。PC 及其合金廣泛用于電子電氣、建筑材料、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。其中我國(guó)電子電氣占到PC 下游應(yīng)用的45.0%，板材/ 片材/ 薄膜與汽車行業(yè)分別占據(jù)19.0%與 16.0%，為 PC 主要的應(yīng)用領(lǐng)域。供給端：電池級(jí)DMC 壁壘高企，國(guó)內(nèi)聚焦低成本生產(chǎn)路線國(guó)內(nèi) DMC 產(chǎn)能占據(jù)較大

8、份額，新增產(chǎn)能以酯交換法和甲醇氧化羰基化法為主。據(jù)立木資訊數(shù)據(jù)， 2019 年全球 DMC 產(chǎn)能為 107.2 萬噸/ 年，中國(guó)的產(chǎn)能為 70.5 萬噸/ 年，占全球產(chǎn)能的比例近 66%，占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額。從國(guó)內(nèi)企業(yè)來看， 2020 年我國(guó) DMC 產(chǎn)能增至 98.6 萬噸/ 年，浙石化擁有 20 萬噸/ 年的 DMC 生產(chǎn)能力，占國(guó)內(nèi)總產(chǎn)能的比例為 20.3%，新增產(chǎn)能為106.5萬噸/ 年，其中以酯交換法和甲醇氧化羰基化法為主，酯交換法新增產(chǎn)能為42.5 萬噸/ 年，甲醇氧化羰基化法新增產(chǎn)能為 55 萬噸/ 年。電池級(jí) DMC 壁壘較高，國(guó)內(nèi)少數(shù)企業(yè)可生產(chǎn)DMC按純度劃分為工業(yè)級(jí)和電池級(jí)，電池級(jí)DMC進(jìn)入壁壘較高。工業(yè)級(jí) DMC 主要用作汽油添加劑、生產(chǎn)工程塑料PC 等，電池級(jí) DMC 是主要的鋰電池電解液溶劑。工業(yè)級(jí)DMC 是從 DMC- 甲醇共沸物中分離得到，純度一般為99.5%，含有少量水分、低碳鏈脂肪醇和低碳鏈烴類等雜質(zhì)，電池級(jí)DMC是在此基礎(chǔ)上對(duì)工業(yè)級(jí)DMC 進(jìn)一步精餾提純得到，使其純度達(dá)到99.999%以上，才可滿足鋰電池電解液的要求。電池級(jí) DMC 的生產(chǎn)提純難度大，且需要通過下游用戶的復(fù)雜驗(yàn)證程序，因