聚偏氟乙烯:技术创新提升品级 避免重蹈过剩覆辙
■ 中国化工信息中心咨询部 姜艳艳
聚偏氟乙烯(PVDF),由偏氟乙烯单体聚合制得,兼具氟树脂和通用树脂的特性,除了具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外,还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能,是目前含氟塑料中排行第二的大产品。其产品主要分为粉料(用于锂电池粘结剂和涂料)、粒料(用于锂电池隔膜、水处理膜及制品加工等),而制品加工类又分为注塑级、挤出级、模压级。
应用成熟,集中度高
表观消费稳步增长
作为重要性仅次于聚四氟乙烯(PTFE)的氟树脂品种,2015年全球PVDF树脂的总产能约为10.03万吨,产量约为7.0万吨,表观消费量约为7.0万吨,2014年为5.7万吨,PVDF的表观消费量环比提高了22.8%。其中,产能位列前6的生产企业合计产能占全球总产能的79.8%(之后的企业产能差距较大),行业集中度比PTFE树脂(73.6%)更高。2015年全球主要PVDF树脂生产企业情况见表1。
从细分市场来看,PVDF树脂在热塑性氟聚物中发展速度最快,几乎占到全世界热塑性氟聚物产量的一半左右,在很多方面与PTFE树脂展开竞争。国外PVDF树脂主要用于制品加工(指设备制造、电子电气等,包括薄膜)、涂料、线缆行业,分别占到PVDF树脂消费比例的70%、20%和10%。其中,欧美PVDF涂料以高温烘烤型为主,主要厂商有阿科玛(Kynar?誖)和苏威苏莱克斯(Hylar?誖)。在线缆行业的应用中,主要被用于生产电线电缆护套,在弱电领域使用时无需电线之外的金属护套管。此外,锂电池和光伏电池是PVDF树脂应用的新兴细分领域,被用于制造锂电池中的隔膜以及粘接剂和光伏电池的背板膜,其中,我国生产企业已经可以生产用于前者的PVDF树脂,但应用于后者的产品仍基本由阿科玛公司和SKC等发达国家企业垄断。目前,全球PVDF树脂的应用市场已经很成熟,在新能源汽车领域PVDF树脂保持了很高的增长活力。预计未来几年全球PVDF树脂的年均消费增长率在10%~20%之间,到2020年消费总量将可能达到14万吨。
快速增长,高端不足
供过于求局面仍续
目前,我国PVDF树脂处于快速增长期,2010年我国PVDF树脂产能为1.1万吨,2015年达5.1万吨(含外企装置能力),期间产能年均增长率为35.9%。根据国内各拟建项目的推进情况,预计到2016年底我国PVDF树脂总产能将有可能增加到8.0万吨,2010~2016年PVDF树脂产能年均增长率为39.2%。但受技术发展水平的限制,我国PVDF产业整体表现出中低端产品产能过剩、高端产品供应不足,2015年国内PVDF树脂总产量在2.5万吨左右,年平均开工率不高,仅为50%。
从产品结构上来看,本土企业在技术水平、产品品质等方面同国外企业还有较大差距,主要是低端(涂料级)产品比重较大,而且本土企业产品的牌号数量和性能同外企相比也存在较大差距。绝大多数本土产品只能用于较低端的涂料领域和中端的挤出加工市场,而高端的膜用途尚不能满足需求。
价格方面,2013年我国PVDF通用树脂产品价格同比下跌35%左右,产品利润快速降低。2014~2016年又有新建产能投产,产品价格整体呈现持续下跌走势,大部分企业对通用级树脂的价格预期并不乐观。值得注意的是,2014~2015年新投产的产能大多数是涂料级的产品,和注塑/挤出级一样属于中低端产品,而用于锂电池粘结剂等高端用途的产品还保持在较高价位:2015年年中,国产涂料级和注塑/挤出级产品价格均在7.5万元/吨左右,而锂电池粘结剂用途的产品为10.5万~11.5万元/吨,而进口产品价格在13万~18万元/吨。
需求方面,涂料行业需求量最大但增长不足;膜材料受关联行业结构调整影响,景气不高,需求量有限;锂电池粘结剂未来市场需求强劲,但目前国产货源以供应国内中低端消费为主,受技术壁垒的制约无法大量供应,无法满足市场对高端PVDF的需求。供给方面,除2014~2015年已投产的2.9万吨PVDF产能,尚有接近6万吨的拟在建产能,从2015年国内PVDF拟在建情况(见表2)来看,未来我国PVDF树脂供给方面的市场拥挤程度有增无减,供大于求的局面仍将延续。
毛利较高,前景看好
提升品级搞创新
当前,我国PVDF市场正处于成长期,市场规模仍保持较快增长,产业利润率虽已开始下降,市场竞争也很激烈,但高端产品毛利率保持较高,未来市场前景看好。2016年上半年,我国氟化工行业“十三五”规划的制定工作已经完成,规划确立了行业目标:“十三五”是我国氟化工行业转型升级的冲刺阶段。全行业将增强自主创新能力,提升行业整体技术水平,发展高端产品,延伸产业链条,使我国到2020年成为产业结构更加合理、发展后劲和风险应对能力大幅增强的氟化工强国。结合我国氟化工“十三五”规划的指导思想,未来,“提升、创新”将是我国氟化工行业的重要出路。
从应用领域看,我国企业生产的PVDF主要是通用型产品,多用于建设涂料市场。由于缺少技术,光伏产业、水处理、锂电池、电线绝缘层、半导体制造设备等领域所需要的高品级PVDF产品规模和产量很小。据悉,国内还有很多从未涉足氟化工领域的企业也准备投资PVDF项目,这些企业不掌握核心技术,只能上马通用型产品。若新上产能都涌向涂料市场,将加剧我国低端市场的竞争。因此,只有着眼于提升产品品级,开发适合中高端需求的产品,企业才能挺进太阳能背板膜、水处理膜、高纯化学品贮存和输送材料等领域。对一个产业而言,处于产业链底端的初级产品过剩或许比较普遍,但部分处于产业链中端的氟树脂也因为投资过热而出现了产能过剩,不得不引起警惕。另一方面,由于PVDF分子链的高规整性和易结晶性,业界常对PVDF的分子进行改性设计,在聚合时加入各种改性单体,典型产品有阿科玛的Kynar Flex?誖和Kynar ADS?誖,前者是偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,用于锂电池和膜行业,后者是偏氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯三元共聚物,增加了涂料产品的溶解性。未来,预计改性树脂领域将是PVDF产业的主要发展方向。
表1 2015年全球主要PVDF树脂生产企业及产能 万吨
生产企业 2015年产能
阿科玛 2.901
苏威苏莱克斯 1.4
吴羽 1.01
三爱富 1.0
东岳 1.0
巨化 0.70
其他 2.03
总计 10.03
注:1.约有0.5万吨的装置能力在我国境内。
表2 2015年国内PVDF拟在建产能 万吨
企业 拟建产能 2014~2015年投产情况
吴羽(常熟)氟材料有限公司 0.50 已投产
山东东岳集团 0.50 已投产
山东德宜新材料有限公司 0.50 已投产
江苏三美化工有限公司 0.50 已投产
龙星化工股份有限公司 0.40 一期已投产
浙江巨化集团 0.70 已投产
其他 5.98 -
合计 9.08
