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文檔簡介

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

及下游質子/

離子交換膜行業(yè)3氫燃料電池及質子交換膜行業(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投資建議及風險提示末頁氟橡膠行業(yè)格局梳理4重要含氟聚合物對氟的需求測算5氟化工上市公司產能統(tǒng)計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)以水為介質的懸浮聚合法、乳液聚合法;新興的以超臨界CO2為介質的聚合、接枝和嵌段聚合技術等。氟樹脂生產壁壘來自于:不同單體的開發(fā)、合成技術及工藝。其中:四氟乙烯(TFE):TFE是最基礎、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、無定型氟樹脂、全磺酸樹脂離子交換樹脂等。目前TFE生產技術最為成熟。六氟丙烯(HFP):HFP是通過TFE在空管反應器中熱裂解制備而成,下游主要應用于生產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化學品的原料。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℃的條件會自燃。VDF制備的整體反應過程比TFE制備HFP要相對簡單,且串聯(lián)副反應和高沸點雜質較少。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品鏈結構《氟樹脂及其應用》化學工業(yè)出版社圖:TFE、HFP、VDF化學結構式四氟乙烯(TFE) 六氟丙烯(HFP) 偏氟乙烯(VDF)Chemical

Book,國信證券經濟研究所整理HCFC-22無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化學品TFE:最基礎、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、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化學品的原料。生產TFE的技術水平和產能規(guī)模被視為一個國家氟化學工業(yè)水平及現(xiàn)代化程度的指標之一。TFE下游可廣泛用于制備PTFE、FEP、PFA、VDF-HFP-TFE三元共聚物、無定型氟樹脂、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)價值且能夠用于商業(yè)規(guī)?;a的方法主要是HCFC-22在高位下的熱分解(R22原料規(guī)模大)。TFE單體需要儲存在低溫(-35℃)、無氧條件下,且一般不宜進行長距離運輸。圖:我國R22與TFE(四氟乙烯)單體下游產業(yè)鏈結構:四氟乙烯(TFE)單體是最基礎、用途最廣的含氟高分子材料單體《氟樹脂及其應用》化學工業(yè)出版社PPVEVDF/HFP膠VDF/HFP膠/TFE膠等模壓級、擠出級,導線級乳液、涂料HCFC22DomesticmarketForair

conditioners國內市場,直接用于家用空調制冷劑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為原料精細化學品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),預燒結料、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

精細化學品

HFP

六氟丙烯 齊聚物r,RfI碘代烷及調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產量不受生產配額限制多數(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是由無水氟化氫(AHF)和三氯甲烷在銻催化劑存在下反應制得的。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)的另一項關鍵資源。用作制冷劑用途的HCFCs的生產(分為總生產配額和國內生產配額)與消費(使用配額)均受配額限制。目前各廠家產量超過制冷劑配額的部分主要用作生產下游含氟新材料的配套原料,用于原料用途的R22生產量則不受生產配額限制。近兩年來,我國受分配R22配額約5-6萬噸。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空調維修市場21.69房間空調器生產7.10發(fā)泡劑0.26四氯乙烯(下游PTFE等)空調維修市場房間空調器生產工商空調器生產發(fā)泡劑氣霧劑卓創(chuàng)資訊,國信證券經濟研究所整理圖:第二代制冷劑R22削減進度及各廠商生產配額變化情況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-蘭溪巨化氟化學浙江鵬友化工中昊晨光化工浙江巨化-衢化氟化學浙江三美臨海利民化工興國興氟化工其他2014年 2015年 2016年 2017年 2018年中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部,國信證券經濟研究所整理圖:我國R22產能及配額體量資料來源:百川盈孚18.918.918.313.613.68.957.657.663.610090807060504030201002017 20182019202020212022萬噸我國R22內用配額 我國R22出口配額我國R22產能剩余部分圖:我國R22需求量及出口量變化趨勢15.7616.604.89-9.5117.59-25.0720151050-5-10-15-20-25-3001020304050602017 2018 2019 2020 2021 2022年1-9月萬噸R22產量R22表觀消費量R22出口量消費量同比(右軸)資料來源:百川盈孚,海關總署,國信證券經濟研究所整理備注:我國R22產品進口量較少,忽略不計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,化學式為CF2=CFCF3)為無色無臭氣體,是合成含氟高分子材料的重要單體之一。TFE在管式反應器中高溫熱裂解生成HFP是工業(yè)上主流的HFP生產工藝,主反應由二步法構成。副反應會生成全氟異丁烯(PFIB,劇毒物質)需要收集和銷毀處理。跟TFE相比,HFP要更加化學穩(wěn)定。理論上,HFP可以與H2、鹵化氫、鹵素、氨、有機胺、氮氧化物、HNO3、醇類、鹵代烷烴、烯烴等發(fā)生反應。一般HFP貯存期不得超過半年,以免自聚變質,且貯運過程溫度<50℃,不能暴曬和劇烈震動。從下游產業(yè)鏈來看,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)、家電等領域;HFP與元素氧或次氯酸鹽或雙氧水反應可制得全氟環(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經氫氟化反應而得的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,開可用作制冷劑);HFP與多羥基甲酸或鹵代羧酸酯反應可制得不同用途的氟表面活性劑;HFP與氫氣反應可合成制備HFO-1234yf;HFP的三聚體與苯酚反應,再與陰、陽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業(yè)鏈結構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、生產技術相對成熟的單體之一國外從20世紀50年代開始研究HFP的工業(yè)化生產方法,美國杜邦公司首先開發(fā)了由TFE熱解生產HFP的工藝技術,HFP是開發(fā)早且技術相對成熟的單體之一。HFP反應為放熱反應且過程復雜,并且反應溫度不易控制,過高的溫度或者局部過熱容易導致歧化反應,歧化反應生成的碳容易堵塞反應器。此外,反應過程中TFE容易發(fā)生自聚,而熱解反應又會生成相當量的副產物,因此最終產物中包含多種雜質如:未反應的四氟乙烯、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的時候容易產生全氟異丁烯(PFIB,無色氣體,劇毒物質,國際禁止化學武器公約附表中的化合物)。六氟丙烯可呈液態(tài)貯存和運輸,無須添加穩(wěn)定劑。圖:HFP(六氟丙烯)反應方程式、生產工藝流程簡圖CNKI,衢州市膜力環(huán)??萍加邢薰竟倬W圖:六氟丙烯(HFP)的儲存Beijing

Starget

Chemicals

co.,

ltd.官網四氟乙烯熱解生產六氟丙烯3C2F4 2C3F6過程中可能的歧化反應C2F4 CF4+C81441211161412108642020000400006000080000100000202020212022EHFP產能

產量

需求量

需求量增速(右軸)萬噸HFP供需格局情況:我國六氟丙烯市場需求量呈現(xiàn)快速增長趨勢六氟丙烯生產企業(yè)眾多,國內企業(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,國外生產企業(yè)有霍尼韋爾、科慕、大金等。全球以及我國六氟丙烯生產企業(yè)多為大型氟化工企業(yè),產品主要用于內部消耗,少量外銷。我國氟化工生產企業(yè)眾多,且規(guī)模偏大。從國內市場供需情況來看,據百川盈孚及我們統(tǒng)計,截至2022年11月,我國HFP產能共8.76萬噸。據新思界產業(yè)研究中心數(shù)據,2017年我國HFP市場需求量約為3.9萬噸;受益于下游產業(yè)發(fā)展帶動,我國六氟丙烯市場需求量呈現(xiàn)快速增長趨勢,到2021年已增長到5.6萬噸,CAGR為9.47

。百川盈孚,卓創(chuàng)資訊,國信證券經濟研究所整理備注:單耗為理論值,實際生產過程中并非外購R22表:我國六氟丙烯(HFP)單體生產企業(yè)及產能統(tǒng)計(截至2022年11月)百川盈孚省份 企業(yè)名稱 產能(萬噸)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 福建三農新材料有限責任公司 1.0內蒙古烏蘭察布市 內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合計產能 8.76圖:我國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HFP(六氟丙烯)價格與價差走勢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℃的條件會自燃。VDF的生產原料為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的反應過程比利用TFE制備HFP要相對簡單,且串聯(lián)副反應和高沸點雜質較少。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含氟聚合物,但是可作為生產某些重要有機氟產品和材料的中間體,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。下游被廣泛應用于樹脂、橡膠、潤滑油、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、電化學氧化法和碳酸鹽-氯氣氧化法等,其生產工藝的工業(yè)放大是氟化工行業(yè)的一個難點。中國氟硅有機材料工業(yè)協(xié)會在《中國氟化工行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出“十二五”期間“重點開展六氟環(huán)氧丙烷等及系列產品的開發(fā),解決HFPO工業(yè)放大中的技術問題”。目前難點在于提供一種能同時提高轉化率、減少副產品、提高產物選擇性、符合環(huán)保要求的六氟環(huán)氧丙烷的產業(yè)化生產工藝。12CNKI圖:由R22制備六氟環(huán)氧丙烷的流程簡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)的化學結構式Chemical

Book,國信證券經濟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。氟化工產業(yè)鏈中,隨著加工深度增加,產品的附加值和利潤率呈幾何級數(shù)增長,含氟聚合物是氟化工高附加值領域,國家級鼓勵發(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,由于其特殊的結構,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)展始終是同它們在現(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。我國國內研究開發(fā)氟聚合物是始于1957年上海鴻源化學廠試制PTFE開始的;我國氟橡膠的試制則始于1958年。表:常見的氟樹脂簡稱及中文名稱前瞻產業(yè)研究院簡稱 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:氟聚合物價值量及附加值高前瞻產業(yè)研究院基準6-8倍10-20倍10-140倍80-120倍200-500倍500-5000倍氟精細化學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、自潤滑性、低磨擦系數(shù)等特點。(

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260℃,F(xiàn)EP的使用溫度達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、溶劑對它們均無浸蝕。(

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期曝曬,其各種性能都沒有變化。氟樹脂的加工通常都需要在高溫下進行,過程中會伴隨少量分解。氟樹脂熱分解會產生氟烯烴(如TFE)、氧化產物(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:氟塑料綜合性能對比資料來源:新材料在線,國信證券經濟研究所整理表:氟塑料最高連續(xù)使用和加工溫度氟塑料簡稱最高連續(xù)使用溫度/℃標準加工溫度/℃PTFE 260 380PFA 260 380FEP 205 360ETFE 150 310PVDF 150 280PCTFE 120 265

《氟樹脂及其應用》化學工業(yè)出版社受益于需求拉動,含氟高分子材料產量維持高速增長近年來,受益于通訊電纜、局域網電纜、5G 網絡基站、智能手機用導線等方面需求增長以及風電、環(huán)保、橋梁、建筑、半導體、新能源等行業(yè)的發(fā)展,我國含氟高分子材料主要產品產量總體實現(xiàn)了穩(wěn)定較快增長。根據百川盈孚數(shù)據,2021年中國主要含氟高分子材料及單體(FEP、PTFE、PVDF、HFP)產量為20.98萬噸,同比增長11

;其中PTFE產品總產能達16.9萬噸/年,年產量8.9萬噸;FEP產品總產能達2.63萬噸/年,年產量約2.3萬噸。進出口方面,我國為含氟高分子材料凈出口國,早期國內FEP多依賴進口,近年來隨著國內產能的不斷釋放以及國產FEP產品中高端領域的不斷滲透,進口量已大幅減少,但高端領域FEP還主要依賴進口。根據《中國氟化工產業(yè)發(fā)展白皮書(2021)》,2016年以來,我國主要含氟高分子材料(PTFE、PVDF、FEP、FKM)的產量由2016年的14.60萬噸增長至2020年的21.79萬噸,年復合增長率為10.53。資料來源:永和股份可轉債募集說明書,國信證券經濟研究所整理圖:2016-2020年我國主要含氟高分子材料產品產量圖:2013-2019年我國主要含氟聚合物產品產量變化情況資料來源:永和股份招股書,國信證券經濟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:應用最廣泛的含氟聚合物聚四氟乙烯(Teflon,PTFE),被美譽為“塑料王”,中文商品名“特氟隆”、“特氟龍”等。它是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物,具有防腐蝕(是當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、極強的生物適應性等獨特性能,被稱為“塑料王”,其最早和最廣泛的應用領域之一是作為不粘鍋的涂層,目前可被廣泛應用于石化、機械、電子電器、紡織服裝、建筑等領域中用作反應釜、軸件、防粘涂層、5G高頻高速覆銅板基材、超細纖維、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),據百川盈孚資訊,三種形態(tài)的PTFE分別占消費量的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

,共占據全球約90

的氟塑料市場,PTFE是應用最廣泛的含氟聚合物。PTFE(聚四氟乙烯)PTFE制備技術壁壘高、儀器精度要求高。生產難度在于:1)受限于原料及成本:單體TFE(四氟乙烯)化學性質活潑、不便于儲運,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R22(二氟一氯甲烷)熱解反應來制取TFE,老牌廠商競爭力強勁,不具備成本或產業(yè)鏈優(yōu)勢的新進入廠商競爭力則較弱;2)反應副產物處理難度高:反應過程中產生HCl等副產物,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成型制得;4)設備及裝置要求高:中高端PTFE對設備精細化要求高,裝置投資成本相應較高等。圖:PTFE制備流程簡圖CNKI三氯甲烷無水氫氟酸R22裂解TFEPTFE聚合PTFE,

57PVDF,

18FEP,

15其他,

10

PTFE PVDF FEP 其他資料來源:新材料在線,國信證券經濟研究所整理圖:氟塑料市場結構占比化工,

28電子電器,26機械,

24防粘涂層,12其他,10化工電子電器機械防粘涂層其他PTFE:使用最廣泛的含氟聚合物PTFE的下游應用領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)化生產原理是R22熱裂解工藝。TFE單體需要儲存在低溫(-35℃)、無氧條件下,且一般不宜進行長距離運輸。聚四氟乙烯(PTFE)是使用最為廣泛的含氟聚合物,同時是R22下游的延伸產品,PTFE依靠特殊分子結構在耐腐蝕、自潤滑、不粘和生物惰性等方面表現(xiàn)優(yōu)異,在眾多領域均有廣泛應用。據Mordor

Intelligence數(shù)據,全球PTFE需求集中于化工、電子電器和廚具領域。其中,在化學和工業(yè)加工業(yè)中,PTFE是墊片、容器內襯、泵內部、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,它在這個行業(yè)中被廣泛使用?;瘜W工業(yè)的其他用途包括熱交換器、泵、隔膜、葉輪、儲罐、反應容器、高壓釜、容器等的涂層。根據卓創(chuàng)資訊數(shù)據,2022年,我國PTFE下游需求主要集中在化工、電子電器、機械、防粘涂層四大領域。其中化工行業(yè)以28、電子電器行業(yè)以26

的份額成為PTFE最主要的應用領域,其余一些應用分布在汽車運輸、廚具、醫(yī)療和建筑等領域。圖:由TFE制備PTFE的化學反應過程圖:我國聚四氟乙烯下游應用領域占比CNKI卓創(chuàng)資訊圖:全球聚四氟乙烯下游應用領域占比Mordor

Intelligence0200040006000800010000120000500010000150002000025000300003500040000噸美元/噸進口量(噸)

進口價格(美元/噸)出口量(噸)出口價格(美元/噸)

14000PTFE供給端:我國PTFE產能主要集中在注塑級中低端產品,低端產能過剩我國生產的PTFE大部分為通用型品種,其特點為品種差異化程度低、質量不高,屬于中低端品。海外聚四氟乙烯的生產商主要包括美國杜邦、美國科慕、法國阿科瑪、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工廠。我國PTFE的開發(fā)生產起步于1995年,隨著國內在中低端PTFE的生產技術上取得突破,以及發(fā)達國家PTFE產能向高端化、特種化轉型,我國的中低端PTFE產能逐年提升,全球產能占比從1995年的8

增長至2019年的60

以上。在整體的PTFE產能方面,根據百川盈孚及我們統(tǒng)計,截至2022年11月,國內PTFE總產能達到19.1萬噸,海外總體產能約為16.9萬噸,我國PTFE產能整體占全球的約53

。國內PTFE行業(yè)曾經歷盲目擴張階段,目前低端產品產能過剩,高端產品仍待發(fā)展。2019年、2021年兩年均受到環(huán)保整治和國內經濟形勢下行的影響,國內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

。國內PTFE形成了低端產能過剩出口,高端產品依賴進口的局面。高端PTFE主要由國外企業(yè)生產,針對不同的應用場景有不同的專用品級,且在分子量和粒徑分布、產品清潔度以及批次穩(wěn)定性上遠遠優(yōu)于中低端PTFE。每年我國出口2萬噸以上低端PTFE,同時進口量穩(wěn)定在5000~6000噸,其中70

~80

的進口PTFE為高性能的改性產品。近三年進出口PTFE的產品價差在3000美元/噸左右,反映出口產品和進口產品在品級上的差異。資料來源:百川盈孚,國信證券經濟研究所整理圖:近幾年我國PTFE進出口量、進出口單價變化趨勢SGI,國信證券經濟研究所整理并預測圖:1992-2022年國內與國外PTFE產能對比0.61.07.213.55.910.27.814.816.905101520253035401992 1995 2000201020172022E中國PTFE產能(萬噸) 國外PTFE產能(萬噸)圖:國內PTFE月度開工負荷404346495255586164672018/62018/122019/62019/122020/62020/122021/62021/12

2022/6中國聚四氟乙烯月度開工負荷率資料來源:百川盈孚,國信證券經濟研究所整理并預測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延、高速率、大流量、多連接的需求,5G

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

是5G通信的必然選擇。根據中國覆銅板行業(yè)協(xié)會,5G通信高頻化下,基材的介質損耗系數(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準,整個5G網絡就會出現(xiàn)更高的傳輸損耗,同時信號傳輸速度也會出現(xiàn)大幅下降,削弱5G相較于4G的優(yōu)勢。在傳輸損耗提高的同時,5G的信號覆蓋面積也會縮小,不利于構建穩(wěn)定的網絡環(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的兩個參數(shù)均在標準附近,但其熔融溫度高,熔融粘度大,流動性差,熱塑加工較為困難,應用較少。綜上,PTFE是5G基站以及智能手機介電材料的不二之選。圖:PPO、PI、LCP、CE的介電常數(shù)對比資料來源:電子發(fā)燒友,國信證券經濟研究所整理資料來源:電子發(fā)燒友,國信證券經濟研究所整理圖:PPO、PI、LCP、CE的介質損耗系數(shù)對比00.511.522.533.5PTFE PPO/PPE CEPILCP介電常數(shù)Dk00.00050.0010.00150.0020.00250.0030.0035PTFEPPO/PPECEPILCP介質損耗DfPTFE需求端:特斯拉布局鋰電池干電極技術,高端領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

Maxwell公司,收購溢價達55

。Maxwell公司是全球著名的超級電容器制造商,擁有生產電極的干法技術。干電極技術具有降低電極生產成本、提高鋰電池容量和能量密度的優(yōu)勢。干電極技術若在鋰電池上實現(xiàn)大規(guī)模的應用,2025將有望為PTFE新增8.8億元的市場需求空間。目前干電極技術已經在超級電容器上得到了廣泛的應用,從超級電容器到鋰電池的技術遷移正在進行當中,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面結合問題、固固相粉體材料界面阻抗問題和后續(xù)提供離子交換量問題等。如果干電極技術在鋰電池領域成功落地,將取代傳統(tǒng)的電極生產工藝,為PTFE開拓新的市場需求。假設1GWh需要正負極材料3000噸,PTFE添加量占比為5

,每GWh需要PTFE150噸。根據中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力電池應用分會研究中心測算:預測2022年全球鋰電需求量將達到680GWh,2025年全球鋰電需求量將達到1178GWh。我們假設到2025年,干電極技術有5

的滲透率,對應電池粘接劑用PTFE的需求量約為0.88萬噸,約8.8億元市場空間(按照10萬元/噸的價格進行估算)。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)轉型,行業(yè)龍頭初涉高端產品供給端政策加速行業(yè)轉型,高端產品替代成果初現(xiàn)。早在“十二五”規(guī)劃期間,我國氟化工行業(yè)就明確了高端轉型、重點發(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相關規(guī)劃,明確氟化工高端轉型、強化氟聚合物開發(fā)的發(fā)展思路。2019年國內在新材料應用示范指導目錄中明確指出,高端PTFE為新材料的重點發(fā)展方向。行業(yè)龍頭初涉高端產品,期待國產替代的進一步突破。作為國內頭部PTFE生產企業(yè),山東東岳、浙江巨化、中昊晨光均具備一定的高端

PTFE

生產能力:中昊晨光:自主研制出國內獨家高壓縮比聚四氟乙烯分散樹脂產品,成功

配套

5G

線纜生產,實現(xiàn)了進口替代;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,填補了國內的空白;其生產的

PTFE

乳液在國內頭部高頻覆銅板企業(yè)中英科技的采購占比達99

。浙江巨化:擁有

600噸的超高分子量

PTFE

產能;山東東岳:具有

7300

噸高性能

PTFE

生產能力,與同類產品相比,東岳

PTFE

具有雜質少、清潔度高、相對分子質量分布集中、加工出的制品外

觀細膩且白度好等特點。資料來源:各政府官網,國信證券經濟研究所整理表:國內高端PTFE

相關政策條例時間文件名稱相關內容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鍵技術的目標中包括:在含氟聚合物領域,突破2項核心技術,開發(fā)1~2種可熔融新型氟樹脂,并實現(xiàn)產業(yè)化。2011《氟化工指導目錄》產業(yè)結構轉型升級需要由基礎向尖端升級,未來基礎氟化工品要從

50

降到

30

左右,基礎產品、主流產品以及尖端

產品的比例目標為

20

、60、20

。重點發(fā)展領域包括,含氟聚合物、含氟電子化學品、含氟表活性劑、低GWP值的新型

ODS

的替代品領域。2012《新材料“十二五”規(guī)劃》著力調整含氟聚合物產品結構,重點發(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)含氟中間體及精細化學品。2015《山東省新材料產業(yè)轉型

升級實施方案》重點依托山東恒臺東岳產業(yè)園,與南京大學、上海交大等高校及科研單位合作,提升氟化工技術水平,加強氟涂料、氟樹脂、膜材料等應用技術開發(fā)。2018《福建省關于促進氟化工產業(yè)綠色高效發(fā)展的若干意見》堅持高起點、高技術、高帶動力、國際化的發(fā)展戰(zhàn)略,發(fā)展高端氟化工產業(yè)鏈產品。鼓勵引進國內外氟化工龍頭企業(yè)

和科研院所的技術,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、含氟精細化學品、含氟電子化學品等。2019《重點新材料首批次應用示范指導目錄(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,是新材料的重點發(fā)展方向。PTFE供需格局:國內PTFE產能集中度較高,行業(yè)仍處于擴張階段供給端,根據百川盈孚及我們統(tǒng)計,截至2022年11月底,國內PTFE總產能達到19.1萬噸,海外總體產能約為16.9萬噸,我國PTFE產能整體占全球的約53

。其中,我國PTFE內企業(yè)數(shù)量約為14家,產能主要集中在東岳集團、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),產能分別為6.5、2.8、2.5、1.65、1萬噸,CR4約為70

,行業(yè)集中度較高,但整體開工率僅在50

-60

之間。當前行業(yè)仍處于擴張階段,東岳集團、巨化股份、昊華科技未來均有PTFE的新增擬建計劃。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

,印度對聚四氟乙烯的需求為6萬噸/年)未來有4000噸(從1.8萬噸至2.2萬噸)的擴建計劃。需求端,據Indian

Chemical

News數(shù)據,2022年,全球PTFE的總需求為每年17.5萬噸;據海關總署、百川盈孚及我們統(tǒng)計,近年來國內PTFE需求量在7-8萬噸附近、出口量在2-3萬噸左右。2017-2022年,我國PTFE市場需求量的CAGR約為4.07

。據貝哲斯信息咨詢數(shù)據,2018-2022全球年PTFE市場規(guī)模增速約為4.55

。整體來說,全球及我國PTFE市場需求增速較為穩(wěn)健,易受到宏觀經濟影響而產生周期性的波動。全球范圍內的PTFE的產能增量主要來自于我國,國內PTFE產能利用率不高,結構性上部分低端產品供應過剩。資料來源:各公司公告、百川盈孚,國信證券經濟研究所整理圖:國內PTFE供需格局圖:國內PTFE企業(yè)產能變化趨勢資料來源:百川盈孚,海關總署,國信證券經濟研究所整理111.2252.50.650.81.651.61.20.81113.763.84.205101520252017 2018 2019 202020212022萬噸東岳化工 浙江巨化 中昊晨光 江西理文江蘇梅蘭 山東華氟 魯西化工 中國其他(PTFE)-2.8614.779.90-24.475.870.9620151050-5-10-15-20-25-30109876543210201720182019202020212022年1-9月萬噸我國PTFE產量表觀消費量我國PTFE進口量

我國PTFE出口量消費量同比(右軸)PTFE價格與價差走勢及復盤2020年上半年受新冠疫情影響,PTFE需求欠佳,庫存積壓,市場供大于求,價格難以支撐,一度跌破4萬元/噸。同時,氟化工企業(yè)消化R22的產能而向下游PTFE環(huán)節(jié)延伸,導致行業(yè)景氣度較差的情況下仍有大量低端產能擴張。2020年四季度開始,前期減產保價企業(yè)庫存充分消化,且進入冬季,工廠限產限電使得部分裝置停產,PTFE供應趨緊;而需求端下游產業(yè)進入開工旺季,PTFE市場價格大幅回暖;2021年5-6月,成本端給予產品的支撐有限,PTFE價格開始大幅下滑,下滑幅度相對峰值跌幅達22

。9月開始,能耗雙控政策使得R22開工下滑,價格上漲對PTFE形成成本支撐,前期PTFE市場累計的供應不足效應逐漸發(fā)力,下游采購心理提升明顯,囤貨心理也在“金九銀十”旺季催化之下催化生長,多因素疊加使得PTFE價格大幅上漲,最高漲至約7萬元/噸,11月PTFE價格開始回調至合理區(qū)間。2022年,PTFE價格整體走勢震蕩維穩(wěn),原料R22價格變動區(qū)間有限,成本方面對PTFE市場價格的影響不大;受宏觀經濟形勢影響下游生產企業(yè)對PTFE的需求不景氣,PTFE市場價格盤整為主。資料來源:百川盈孚,卓創(chuàng)資訊,國信證券經濟研究所整理圖:PTFE/R22價格與價差走勢含氟聚合物: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℃,具有良好的抗化學腐蝕、抗水解、抗紫外線性能,機械強度優(yōu)于其他氟樹脂。PVDF主要應用于涂料、線纜護套、鋰電池、石油化工和輸油管、水處理膜、光伏組件背板等領域。PVDF由VDF聚合得到,聚合時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度和伸長率。VDF生產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)化生產中,乳液聚合和懸浮聚合均占有絕對優(yōu)勢。目前國內由乙炔路線和VDC路線生產R142b,PVDF生產路徑則包括R142b、VDC、R143a、R152a等路線,不同的技術路徑要求選擇不同的熱解溫度、催化劑及促進劑。PVDF結構性性能優(yōu)異:1)可以很方便地被加工成各種穩(wěn)定的機械組件;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,可應用于傳聲裝置與聲波驅動等領域。PVDF涂料常用于建筑外裝飾鋁幕墻板和鋁型材,行業(yè)進入門檻較低;而PVDF薄膜行業(yè)則屬于技術密集、資金密集型行業(yè),行業(yè)進入門檻較高。幾年前,我國國產PVDF產品下游以涂料工業(yè)為主,而薄膜料、粘合劑等的市場需求日益增長。全球市場中,PVDF主要應用于超耐侯建筑涂料、光伏發(fā)電用封裝膜、鋰電池粘結劑及隔膜、注塑材料等四大領域。我國PVDF行業(yè)自2014年開始快速發(fā)展,然而由于受技術水平限制,從產品形式來看,長期以來,國內PVDF薄膜市場被外企所掌握。近1-2年來,我國PVDF在鋰電池粘結劑及隔膜領域需求超預期增長。此外,伴隨光伏件封裝國產化進程的加快,我國PVDF薄膜的需求快速增長。2021年迄今,受下游鋰電、光伏等需求快速增長的驅動,PVDF及其原料R142b供應十分緊張、供需嚴重錯配,產品價格均大幅上漲。2022年,從需求結構看,我國PVDF下游鋰電池領域的應用已經達到了39

。圖:常見的兩種VDF/PVDF制備路線:R142b為VDF的主要原料圖:2022年對比2017年:PVDF行業(yè)需求結構的變化CNKI百川盈孚8396530161581002040608010012020172022鋰電池用 涂料 注塑材料 水處理膜 太陽能背板膜萬噸PVDF傳統(tǒng)應用領域: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,成都天府國際機場、哈爾濱太平國際機場、首都國際機場、中國上海環(huán)球金融中心、馬來西亞吉隆坡雙子塔、上海東方明珠等地標建筑均使用PVDF涂料。粉末涂料技術突破增強了PVDF涂料的競爭力。根據涂料的形態(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,國內氟碳卷鋁板大量用于鋁塑復合板。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,液體涂料逐漸無法滿足政策要求。過去傳統(tǒng)的PVDF粉末涂料表面不夠平整,涂層過厚,限制了粉末涂料的應用,隨著超細粉末涂料技術的突破和應用,粉末涂料的使用效果得到了大幅提升,超細粉涂料與液體涂料相比,更加環(huán)保、高效、經濟,PVDF涂料與其他涂料相比的競爭力也由此變得更強,更加難以被替代。28CNKI、國信證券經濟研究所整理備注:數(shù)值越大性能越強表: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耐化學性533444耐候性123533PVDF在鋰電池的粘結劑、分散劑、電解質、隔膜涂層、隔膜、電解質中均有應用PVDF在鋰電池中用途較廣,在粘結劑、分散劑、電解質、隔膜涂層、隔膜、電解質中均有應用,主要作為主流正極粘結劑材料使用。鋰電池制造過程中的制漿,是將正負極活性物質粉體、導電劑粉體、粘結劑和助劑均勻分散于溶劑中形成穩(wěn)定懸浮液的過程。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作為粘結劑和分散劑。電池電極由活性材料、粘結劑、集流體和導電劑組成,粘結劑的作用是將活性物質粉體粘結起來,增強電極活性材料與導電劑、集流體之間的電子接觸,更好地穩(wěn)定極片結構。PVDF粘結劑具有良好的熱力學、電化學性能和機械性能,為目前最常用、最主流的鋰電池粘結劑,其他常見粘結劑包括SBR、CMC、PAA、PAN等。懸浮聚合PVDF的溶脹特性更好,熔點更高,更適合作為正極粘結劑使用,短期內PVDF作為主流正極粘結劑的地位難以被撼動,其他粘結劑商業(yè)化還有很長的路要走。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資料來源:CNKI、國信證券經濟研究所整理表:PVDF涂層可提升隔膜性能項目基膜水性PVDF涂層隔膜厚度 12.1 13.3面密度 6.45 7.445拉伸強度(Mpa)縱/橫

170.7/209.1 217.7/235.2延伸率(

)縱/橫 122/85 140/153穿刺強度(gf)

557 593透氣性(Sec/100cc)

152 179

項目 油性體系 水性體系 正負極漿料正極漿料負極漿料負極漿料分散介質 NMP 水分散質活性物質鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等石墨、鈦酸鋰、硅氧化物等表:正負極漿料常用分散體系導電劑 炭黑、石墨粉、石墨烯、碳納米管等粘結劑 PVDF SBR分散劑 PVDF CMC資料來源:CNKI、國信證券經濟研究所整理PVDF在光伏領域可用作背板保護膜光伏背板處于光伏組件最外層,用于保護晶硅片不受水汽和氧氣侵蝕。光伏背板由外至內分別為:氟膜(外保護層)、膠黏劑、PET膜、膠黏劑、氟膜(內保護層)。氟膜的作用主要是保護PET膜不受紫外線、風沙侵蝕,降低PET降解速度,決定了背板的使用壽命。光伏電站長期暴露在風沙、紫外線、高溫、水汽中,保護材料易老化開裂,開裂后則會失去保護能力,導致光伏壽命縮短。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性更強,PVDF的致密性更好,帶來了更強的抗風沙能力,更適合惡劣的戶外環(huán)境;PVDF的阻燃能力更強,可降低火災發(fā)生的概率。光伏電站通常需要使用25年,保護膜長期使用后的性能尤為重要,PV-Tech通過實驗發(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、機械性能不分上下。據TaiyangNews統(tǒng)計,PVDF是市場規(guī)模最大的光伏背膜材料,2019年其市占率達到54

。新材料在線、國信證券經濟研究所整理圖:光伏背板處于光伏組件最外層:氟膜用于保護PET圖:PVDF為最主流光伏背膜材料TaiyangNews、國信證券經濟研究所整理受下游需求增加驅動,國產PVDF供給快速擴張鋰電池級PVDF對于產品純度、分子量要求更高,工

藝更加復雜,生產存在一定壁壘。在全球新能源車批

周期較長,同時,轉產需要對設備進行技改,包括引發(fā)劑、設備條件、溫度及壓力等方面均需要調整。據氟化工數(shù)據,PVDF樹脂的擴產周期約2-3年,產能增速嚴重滯后于鋰電池需求增速。受下游需求增加驅動,國產PVDF供給快速擴張。早期,

僅外企掌握鋰電池級PVDF的生產工藝,且對國內企業(yè)采取技術封鎖。從幾年前開始,國內企業(yè)逐漸掌握生產工藝,產品質量隨時間提高,成功打入下游市場,目前國產鋰電池級PVDF在低端領域用量較大。隨著PVDF下游需求持續(xù)增長,國產產品質量進一步提升,PVDF國產替代前景廣闊。據我們統(tǒng)計,2021年PVDF產品總產能達

7.85

萬噸/年,年產量5.68

萬噸,同比增長19.33

;截至2022年11月底,表:國內PVDF現(xiàn)有產能及擴張計劃(截至2022年11月底)迅猛發(fā)展的背景下,鋰電池對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)2.5132022.10.13新增產能投產后,公司PVDF總產能達2

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