化工PVDF行業(yè)研究：鋰電光伏雙輪驅(qū)動一體化廠商大有可為

化工PVDF行業(yè)研究：鋰電光伏雙輪驅(qū)動，一體化廠商大有可為1

PVDF：用途多樣的高分子氟聚合物PVDF：高分子含氟共聚物，廣泛應(yīng)用于多個下游場景聚偏二氟乙烯（PVDF）是指偏氟乙烯（VDF）的均聚物或VDF與少量含氟乙烯基單體的共聚物，含氟量60%左右，是一種重要的半結(jié)晶

高分子材料，兼具含氟樹脂及通用樹脂的優(yōu)點。在含氟樹脂產(chǎn)品中，PVDF產(chǎn)量僅次于聚四氟乙烯（PTFE）。由于氟原子極化率更低、電

負性更強、氧化能力強且C-F鍵能較高，因此PVDF具備耐腐蝕、耐高溫、機械強度高和電擊穿強度大等多種優(yōu)良特性。PVDF主要應(yīng)用場景為涂料、注塑、光伏背板膜、鋰電和水處理膜，近年來隨著鋰電需求端旺盛，作為正極粘結(jié)劑的電池級PVDF市場需求

增長迅速，預(yù)計2020年需求占比已提升至20%。在鋰電領(lǐng)域，PVDF主要用作正極粘結(jié)劑和隔膜涂覆材料。VDF可作為粘結(jié)劑用于正極鋰電池用粘結(jié)劑主要分為油溶性和水基粘結(jié)劑兩大類，PVDF作為油溶性粘結(jié)劑之一在鋰電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其將電極活性材料、導(dǎo)電劑和

電極集流體相互連接，發(fā)揮多種作用：1）分散和增稠：保證關(guān)鍵活性材料在極片表面均勻分布；2）穩(wěn)定結(jié)構(gòu)：主要通過分子間作用力將

集流體和導(dǎo)電活性物質(zhì)穩(wěn)定連接，保持極片機械完整性；3）促進傳輸：可改善電極表面和電解質(zhì)界面的潤濕性，從而促進鋰離子的傳輸。PVDF粘合劑的性能和用量對鋰電池的電化學(xué)性能有較大影響，通常高粘結(jié)性可提高電池循環(huán)壽命，而影響其粘結(jié)性的主要因素為分子量

和結(jié)晶度：1）分子量越小，粘結(jié)性越小，分子量過高則不利于活性物質(zhì)的分散，易形成凝膠；2）結(jié)晶度高使分子間作用力增強，粘結(jié)效

果更好，但高結(jié)晶性同時不利于離子運輸，電池充放電過程中極化增加，電池內(nèi)阻升高。電池級PVDF性能較普通PVDF更高PVDF早期由海外公司壟斷，目前部分領(lǐng)域已實現(xiàn)國產(chǎn)化國內(nèi)PVDF研究進程較海外延遲，20世紀70年代開始研發(fā)PVDF樹脂，90年代中期開始中試生產(chǎn)。到2005年，國內(nèi)PVDF市場需求量約為

3000噸，但國內(nèi)生產(chǎn)僅能滿足10%需求，且主要用于涂料，PVDF市場總體進口依賴度極高。

目前，國內(nèi)PVDF在涂料、注塑等主要應(yīng)用領(lǐng)域已完成國產(chǎn)化，鋰電級PVDF仍在突破中。2

PVDF產(chǎn)業(yè)鏈與制造工藝概覽R142b是生產(chǎn)PVDF的主要原料R142b用途可分為制冷劑和氟樹脂原料。1）ODS配額：作為制冷劑用途，R142b屬于ODS(消耗臭氧層物質(zhì))，生產(chǎn)和外售受到國家管控，

每年產(chǎn)量不得超過當(dāng)年配額（其中內(nèi)用生產(chǎn)配額產(chǎn)品僅限中國境內(nèi)銷售），國家出于環(huán)保要求，每年ODS配額逐年下調(diào)；2）外售商品量：

作為PVDF等化工生產(chǎn)原料，原有142b產(chǎn)能仍可以作為PVDF生產(chǎn)原料對外銷售，但新建項目產(chǎn)能只可作為PVDF一體化配套，不可外售。

R142b總生產(chǎn)配額由ODS配額+外售商品量（PVDF原料）組成，其中ODS配額也可以作為PVDF原料外售。制備VDF技術(shù)路線多樣，國內(nèi)一般采用R142b脫HCl法PVDF主要由VDF單體聚合而成，目前制備VDF路徑主要有以下五種：1)R142b脫HCl制VDF，其中R142b可由三種方式得到：①乙炔合成

R152a后氯化得到、②甲級氯仿CCl3CH3與HF反應(yīng)得到、③偏氯乙烯（VDC）CCl2CH2與HF反應(yīng)得到。2)R152a脫氫制VDF；3)VDC直

接氟化合成VDF；4)R143a脫HF制備VDF；5)R132b脫氯制備VDF。國內(nèi)一般采用R142b脫HCl方法制備VDF，各公司對應(yīng)工藝和專利不

同，對于反應(yīng)溫度、催化劑和促進劑的選擇各有不同，且制備R142b的路線不同。VDF經(jīng)聚合反應(yīng)生成PVDFPVDF經(jīng)聚合反應(yīng)制得：1）根據(jù)原材料不同可分為共聚和均聚，均聚指僅用VDF單體反應(yīng)，共聚指除VDF單體外還加入HFP、TFE等其他

單體共同聚合，共聚型PVDF較均聚型性能更好，用于高附加值下游應(yīng)用，兩者反應(yīng)路線基本一致，核心在于共聚單體的選擇和添加量；2）

根據(jù)制備工藝不同主要有懸浮聚合、乳液聚合和溶液聚合，其中懸浮和乳液聚合工業(yè)應(yīng)用較多，與懸浮聚合相比，乳液聚合具有更小的粒

徑從而使其更容易溶解在有機溶劑（NMP）之中。共聚PVDF一般具備更好物理化學(xué)性能相較均聚PVDF，共聚PVDF在制備過程中可通過添加除VDF以外的其他含氟單體，從而提升產(chǎn)品性能。此外，還可以通過使用不同PVDF共混提升性能。外資企業(yè)技術(shù)更成熟，多使用懸浮+共聚法制備PVDF提高分子量和增加分子極性是提高正極粘接劑的粘結(jié)力的方法。1）懸浮聚合可以提高分子量，但設(shè)備要求和技術(shù)壁壘相較于乳液聚合更

高；2）共聚是增加分子極性的工藝，共聚相對均聚難度更高，在選擇合適的共聚單體以及用量上有技術(shù)壁壘，國外企業(yè)技術(shù)更成熟。懸浮法專利主要集中于外資企業(yè)鋰電級PVDF性能要求較高，多以懸浮聚合為主。懸浮聚合技術(shù)壁壘較高，選擇不同的懸浮劑、引發(fā)劑、反應(yīng)溫度和壓力導(dǎo)致PVDF產(chǎn)品性

能不一，外資企業(yè)在此方面具有深厚的專利積累，國內(nèi)鋰電級PVDF仍處于嘗試開發(fā)階段。3

原材料R142b緊缺+鋰電級PVDF壁壘高，緊缺或成常態(tài)鋰電高速發(fā)展驅(qū)動PVDF需求爆發(fā)電動車銷量快速增加帶動鋰電池需求爆發(fā)，PVDF具備優(yōu)異的耐化學(xué)性、電絕緣性，作為鋰電池正極粘接劑、隔膜材料及隔膜涂覆材料，

是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的關(guān)鍵材料之一，尤其是作為正極粘接劑短期內(nèi)并沒有替代品，市場需求保持較高增速需求：到2025年P(guān)VDF需求量有望突破10萬噸海外PVDF廠商瓶頸在原材料，國內(nèi)廠商鋰電級PVDF新增產(chǎn)能有限外資廠商原料環(huán)節(jié)瓶頸突出。國內(nèi)電池級PVDF產(chǎn)能相對較少，主要集中在蘇威、阿科瑪、吳羽等海外廠商，但海外廠商缺少R142b配套產(chǎn)

能，主要以采購原料為主，目前面臨原材料供應(yīng)緊張局面，難以有效釋放產(chǎn)能。國內(nèi)PVDF企業(yè)新增產(chǎn)能受限：1）電池級PVDF技術(shù)壁壘較高，對新玩家來說，轉(zhuǎn)產(chǎn)存在技術(shù)瓶頸；2）廠商為保障非鋰電級PVDF客戶合作

與供應(yīng)，即使具備know-how，轉(zhuǎn)產(chǎn)力度也較小，主要依賴新建項目擴大鋰電級產(chǎn)能；3）擴產(chǎn)周期需要約2-3年，疊加認證周期約1年左右，

產(chǎn)能釋放周期長。原材料R142b受管制，外部配額嚴格受限R142b產(chǎn)量受生產(chǎn)配額政策嚴格管控。R142b屬于含氫氯氟烴原料，會對臭氧層造成一定的破壞，根據(jù)《蒙特利爾協(xié)定》規(guī)定，新增產(chǎn)能

需要嚴格的審批備案，環(huán)境部每年公布制冷劑用R142b配額嚴格管控生產(chǎn)，未來生產(chǎn)配額將只減不增。短期供需缺口仍將持續(xù)擴大。因環(huán)保管制，新增R142b產(chǎn)能必須建設(shè)下游配套產(chǎn)能，PVDF擴產(chǎn)周期較長，預(yù)計最快形成有效142b供給時

間為22年Q4，22年供需缺口較21年將進一步擴大。4

具備原料配套的一體化廠商優(yōu)勢明顯成本占比較低，PVDF漲價影響下游成本較小PVDF本輪漲價主要因為：1）供需錯配，下游鋰電作為正極粘結(jié)劑需求爆發(fā)，但PVDF擴產(chǎn)周期較長，行業(yè)供給嚴重滯后于鋰電市場需求

增長，整體處于供不應(yīng)求的狀態(tài)，預(yù)期最快形成有效供給時間將為22年底，22年供需缺口將進一步擴大，價格有望持續(xù)上漲；2）原材料

R142b因為外售配額管制導(dǎo)致市場供給量有限，對缺乏一體化布局的PVDF廠商來說，缺乏原料嚴重影響產(chǎn)能釋放；3）PVDF作為正極粘

結(jié)劑添加量較小，對電池整體成本影響相對較小，研發(fā)替代材料投入較大，下游電池廠商更愿意支付溢價，預(yù)計未來價格仍有上漲空間。