来源:中国合成树脂网 2021-09-01 10:54:22
塑料始源于20世纪60年代后期,从60年代问世的聚酰亚胺到80年代初的聚醚醚酮,欧美等国各大公司对特种工程塑料进行大量研究和开发,目前已形成十余种具有应用价值并实现产业化的品种,广泛应用于电子、汽车、航空航天、精密器械等高新技术行业。
部分特种工程塑料生产企业及进口情况
我国特种工程塑料起步于20世纪90年代中后期,与国外领先企业相比差异巨大,产业总体处于发展初期。特种工程塑料属于国家经济先导性产业,是高端制造的关键保证,在我国发展受到政府及各科研单位的高度重视,战略发展地位不断提升。但迄今未能形成较大规模。
一、国内特种工程塑料产品市场
01 | pi:进口依存度约25%,国内pi薄膜逐渐实现高端产品国产化替代
聚酰亚胺(以下简称pi)是分子主链中含有酰亚胺环(-co-nh-co-)的芳杂环高分子化合物,具备耐高温、耐低温、高强度、高模量、耐水解、耐辐射、耐腐蚀、高电绝缘、低介电常数等优异性能,被列为“21世纪最有希望的工程塑料之一”。
上游:二元酐及二元胺
产品:薄膜、纤维、复合材料、工程塑料、泡沫等,
pi薄膜是最早实现商业化应用的pi产品。pi薄膜性能极佳,被称作我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料之一。根据用途,pi薄膜可分为以绝缘、耐热为目的的电工级pi薄膜和附有高挠性、低膨胀系数等性能要求的电子级pi薄膜。
电子级pi薄膜价格高昂,行业进入难度大,目前仍属于高技术壁垒行业,被称为“黄金薄膜”。全球70%的生产集中在美国、日本、韩国等国家。主要由美国杜邦、日本东丽、日本钟渊化学、日本宇部兴产、韩国skc等企业垄断,产能集中度较高,企业规模多在2000~3000吨/年。
我国pi薄膜行业起步晚,目前国内约有70家pi薄膜生产企业,产能规模多在百吨上下,主要应用于低端市场。随着我国对高端电子级pi薄膜需求的不断增加,国内企业开始向高性能pi薄膜市场进军。
目前国内已具有规模以上电子级pi薄膜生产能力的企业有时代新材、丹邦科技、瑞华泰以及中国台湾地区的达迈科技、达胜科技等。2019年我国pi膜总产能达到1.6万吨/年,开工率约为60%,高端电子级pi薄膜产量不足千吨。
从需求端来看,2016—2020年国内对pi薄膜的需求复合增速高达10%,2020年总需求量约为1.3万吨。目前我国电子级pi薄膜与电工级pi薄膜整体消费量相当,未来随着电子显示、柔性印刷电路(fpc)和导热石墨膜等电子级应用领域的快速增长,电子级pi薄膜消费量规模进一步增大,预计2023年将超过电工级pi薄膜。但高端电子级pi薄膜在设备、工艺及人才方面存在较高技术壁垒,目前发展进入瓶颈期,2020年我国pi薄膜进口依存度约25%。随着我国相关研发及技术人才的积累,叠加下游重点市场转移至大陆市场及相关政策的利好,我国pi薄膜发展将不断提速,逐步实现高端产品国产化替代。
02 | ppa:进口依存度约为70%,国内需求量保持8%以上增速
ppa兼具芳香族聚酰胺优异的性能和脂肪族聚酰胺良好的成型加工性,经过多年发展现已成为特种工程塑料中最主要的品种之一,被广泛应用于电子电器、汽车工业等领域。电子和汽车ppa的是主要消费市场,二者合计占总消费量的85%以上。
上游:脂肪族二胺或二酸、芳香族二酸/二胺
产品:pa4t、pa6t、pa9t、pa10t以及pa11t和pa12t等
目前市场上常见的ppa品种有,以pa6t为主。由于均聚pa6t的熔点超过其分解温度,一般需要通过引入第三单体进行共聚改性以降低其树脂熔点。因此,pa6t主要是共聚物形式,如pa6t/66、pa6t/6i等。
据统计,国外ppa树脂总产能超过15万吨/年,发展相对成熟。主要生产企业有杜邦、帝斯曼dsm、艾曼斯、索尔维、巴斯夫、阿科玛以及日本三井化学、可乐丽。其中,帝斯曼作为全球唯一掌握丁二胺工业化方案的公司,独家生产pa4t等相关产品;可乐丽凭借壬二胺的特有技术,很长一段时间可乐丽是pa9t的唯一生产商,随着可乐丽pa9t专利的过期,巴斯夫也逐步推出pa9t相关产品,而其他国外企业均以生产pa6t产品为主。
我国ppa的产业化起步较晚,,全球主要产能和生产核心技术掌握在国外化工巨头手中。据统计,目前国内ppa树脂总产能约为1.6万吨/年,主要生产企业包括金发科技、江门德众泰、青岛三力以及浙江新和成,其中,金发科技是国内最大的ppa树脂生产企业,主要以生产pa10t为主。
从需求端看,2016—2020年国内对ppa的需求增速超过10%,2020年需求量达到3.3万吨,但由于国内ppa产品竞争力不足,消费仍大量依赖进口,进口依存度超过70%。预计未来5年,中国对ppa的需求将保持8%以上的增速,至2025年国内ppa需求量将达到5万吨,电子行业的快速发展仍将是带动ppa需求增长的主要动力。
03 | lcp:进口依存度约为80%,国内消费量保持6%以上增速
液晶聚合物(以下简称lcp)是一种主链上含有大量刚性苯环结构的芳香族聚酯类材料,具有低吸湿性,耐高温、耐辐射、耐水解、耐候性、耐腐蚀、天然阻燃性、低热膨胀率、高抗冲击性、高刚度以及吸振性能等特点。
上游:芳香族聚酯类、芳香族酚、芳香族二酸
产品:热致性液晶tlcp、溶致性液晶llcp
目前,全球液晶聚合物产能约为7.8万吨/年,集中分布在美国、日本和中国。其中,美国和日本企业约占全球总产能的80%左右,中国仅占20%左右。海外主要生产企业包括塞拉尼斯、宝理、住友、索尔维、东丽等,其中,塞拉尼斯和宝理各占美日产能的一半以上,行业集中度较高。
我国进入lcp领域较晚,随着近年多个项目陆续投产,lcp产能快速增长,至2020年国内lcp产能达到1.8万吨/年。主要生产企业包括沃特股份、金发科技、普利特、聚嘉新材料,沃特股份为中国最大的lcp生产企业,总产能将达到8000吨/年,占全国总产能的45%左右。
从需求端看,2020年国内lcp需求量约为3万吨,受技术及产品质量因素影响,国内消费高度依赖进口,进口依存度约为80%。从消费结构看,电子电器是lcp最主要的消费领域,约占总消费量的80%左右,主要用于生产各类电子设备上的连接器,目前用于5g通讯领域的总消费量不足1000吨。受“新基建”的拉动,预计未来五年,lcp在5g通讯领域的消费增速将达到30%以上,至2025年消费量达到4000吨。总体来看,预计未来一段时间,受电子电器和汽车领域的需求拉动,lcp的总消费量仍将保持6%以上的增速,至2025年总消费量将超过4万吨。
04 | peek:进口依存度约为75%,国内需求增速高达15%~20%
聚醚醚酮(以下简称peek)是一种半结晶性、热塑性芳香族高分子材料,是聚芳醚酮(paek)系列聚合物中最主要的品种,具有柔韧性与优良的工艺性。
上游:4,4-二氟二苯甲酮、对苯二酚
产品:薄膜、纤维、涂料、碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料
peek最初由英国帝国化学工业(ici)于20世纪70年代末开发。随后其peek业务被威格斯收购,目前,威格斯为全球最大的peek生产商,产能达约7000吨/年,约占全球总产能60%。全球第二、第三生产商分别为solvay与evonik。solvay的peek产能达2500吨/年,主要供应苹果手机使用,evonik产能约1250吨/年,主要出口欧洲等国家。
我国peek技术开发起步较晚,国内peek行业代表性研发机构是吉林大学。我国peek产能主要集中在中研股份、浙江鹏孚隆与长春吉大特塑,占我国总产能的80%,其中中研股份产能达1000吨/年,居全国首位。未来五年我国peek产能将持续扩张,目前威格斯和兴福化工已宣布在盘锦建立合资企业,预计将建设1500吨/年peek产能。