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对外依存度颇高, 乙丙橡胶国产化之路漫漫
2020年7期 发行日期:2020-03-31
作者:■燕丰

  乙丙橡胶(EPR)是由乙烯和丙烯共聚而得的二元聚合物(EPM)或由乙烯、丙烯加非共扼二烯烃单体共聚而得到的三元共聚物(EPDM)的总称,是20世纪80年代以来合成橡胶品种中发展较快的品种之一。  
  乙丙橡胶的工业化生产工艺技术主要有悬浮聚合法、气相法和溶液聚合法3种。其中溶液聚合技术是当今世界上乙丙橡胶生产的主导工艺。根据所用催化剂的不同,溶液聚合技术可以分为以Ziegler-Natta型溶液聚合技术和茂金属型溶液聚合技术两种工艺。


生产模式趋于全球化


  近几年,世界乙丙橡胶生产装置新建或者关停并举。朗盛公司(现名阿朗新科)于2014年永久关闭了其位于德国Marl的7.0万吨/年生产装置,但同年先后有中国石油吉林石油化工公司和中石化三井弹性体有限公司新建装置建成投产;2015年,先后有阿朗新科常州化工有限公司以及宁波爱思开合成橡胶有限公司的新建装置建成投产;2016年,沙特基础工业公司与美国埃克森美孚公司合资在沙特朱拜勒工业城新建的11.0万吨/年装置建成投产;2017年,韩国乐天Versalis弹性体公司9.6万吨/年装置建成投产;2018年,美国陶氏杜邦化学公司20.0万吨/年生产装置建成投产;同年,沙特拉比格石化公司新建装置以及意大利Versalis公司扩能装置建成投产。2019年,陕西延长能源化工有限公司新建装置建成投产。截至到2019年12月底,世界乙丙橡胶的总生产能力达到235.5万吨/年。2019年世界乙丙橡胶主要生产厂家情况见表1所示。


  世界乙丙橡胶的生产装置主要集中在北美、西欧和亚太地区,其中,2019年北美地区乙丙橡胶的生产能力为73.3万吨/年,约占世界总生产能力的31.13%。美国是世界上最大的乙丙橡胶生产国家,2019年生产能力为73.3万吨/年,约占世界总生产能力的31.13%;其次是中国大陆,生产能力为39.5万吨/年,约占16.77%;再次是韩国,生产能力为35.6万吨/年,约占15.12%。
  近年来,乙丙橡胶向全球化模式发展,生产能力越来越集中在规模和技术实力雄厚的几家公司中,逐渐形成规模经营的产业模式。其中阿朗新科公司、陶氏杜邦公司、埃克森公司、意大利Versalis公司和日本三井化学公司是最主要的生产企业,2019年这5大公司的乙丙橡胶生产能力合计达到150.3万吨/年,约占世界乙丙橡胶总生产能力的63.82%。
  阿朗新科在2011年收购帝斯曼(DSM)公司之后,成为目前世界上最大的乙丙橡胶生产厂家,2019年的生产能力为42.2万吨/年(合资公司生产能力按照所占股份进行计算,下同),约占世界总生产能力的17.92%,分别在美国、荷兰、巴西和中国大陆建有生产装置;其次是陶氏杜邦化学公司,2019年的生产能力为35.1万吨/年,约占总生产能力的14.90%,其在美国建有生产装置;再次是埃克森美孚化学公司,2019年的生产能力为33.7万吨/年,约占总生产能力的14.31%,分别在法国、沙特阿拉伯和美国建有生产装置。


消费结构发生变化


  从总体上说,近年来,世界乙丙橡胶的消费量稳步增长。2013年,世界乙丙橡胶的消费量为135.7万吨,2018年增加到168.4万吨,消费主要集中在北美、西欧和东北亚地区,其中北美地区的消费量最大,为36.8万吨,约占总消费量的21.85%。中国大陆是目前世界上乙丙橡胶最大的消费国家,2018年的消费量为54.2万吨,约占世界乙丙橡胶总消费量的32.18%;其次是美国,2018年的消费量为31.3万吨,约占总消费量的18.59%。
     世界乙丙橡胶主要用于汽车、聚合物改性、单层屋面材料、电线/电缆绝缘以及油品添加剂等领域。近年来,随着乙丙橡胶价格的理性回归,其在各消费领域有了一定竞争力,消费结构发生了一定变化。如汽车制造领域所占比例由2015年的43%降到2018年的28%,聚合物改性由2015年的17%提高到2018年的21%,单层屋面材料由2015年的11%提高到2018年的17%,电线电缆绝缘消费领域也从2015年的8%提高到2018年的10%。值得关注的是,汽车工业中所消耗的乙丙橡胶仍占主导地位,约占全球需求的60%,包括直接使用乙丙橡胶制备汽车零部件、聚合物改性和油品添加剂中使用的乙丙橡胶的数量,以及最终用于汽车的其他工业用途。2018年世界乙丙橡胶的消费结构见图1所示。

  预计2018—2023年期间,世界乙丙橡胶的消费量将以年均约10.3%的速度增长,到2023年,总消费量将达到约191.0万吨。其中亚洲地区是消费增长的主要驱动力,尤其是中国大陆,消费量的年均增长率将超过10.0%。其次是印度,消费量的年均增长率将达到约8.0%。另外,中国和印度在汽车、建筑等领域的快速发展,增大了乙丙橡胶的消费,也使亚太地区成为全球最大的乙丙橡胶消费市场。


我国成为第二大生产国


  我国乙丙橡胶的研发始于20世纪60年代。1971年兰州化学工业公司应用北京化工研究院的科研成果在兰州化学工业公司合成橡胶厂建成一套2000吨/年乙丙橡胶生产装置,后由于设备等原因被迫停产。1997年,中国石油吉林石油化工公司引进日本三井化学公司溶液聚合法技术,建成一套2.0万吨/年乙丙橡胶生产装置。2009年,吉林石油化工公司采用自有技术新建一套2.5万吨/年生产装置。2012年,吉林石油化工公司自主开发工艺包技术的4万吨/年装置开工,于2014年底投产,成为国内第一家使用国产技术生产三元乙丙橡胶的生产厂家。2019年,吉林石油化工公司乙丙橡胶的总生产能力达到8.5万吨/年。
  2014年11月,上海中石化三井弹性体有限公司采用三井化学公司的茂金属催化剂溶液聚合技术新建的7.5万吨/年乙丙橡胶生产装置建成投产。该公司是由中国石油化工股份有限公司与日本三井化学株式会社合资组建的,双方股比各为50%,主要业务为生产及销售三元乙丙橡胶产品。
  2015年4月,韩国SK集团在宁波石化经济技术开发区独资的宁波爱思开合成橡胶有限公司5.0万吨/年乙丙橡胶生产装置建成投产。该装置采用溶液聚合法,催化体系采用典型的钒-铝催化体系。所产牌号与目前市场SK综合化学流通牌号基本一致,部分牌号为之前的升级版本。
  2015年8月,阿朗新科位于江苏常州滨江经济开发区的三元乙丙橡胶工厂建成投产,设计年生产能力为16.0万吨/年,可生产10个牌号的高品质三元乙丙橡胶,满足中国及亚洲客户的需求。该装置采用原DSM 公司开发的先进的Keltan ACE催化剂技术。
  2019年4月,陕西延长能源化工有限公司2.5万吨/年乙丙橡胶生产装置建成投产。该装置引进意大利FASTECH(法斯特克)的溶液聚合技术,以甲醇深加工装置生产的聚合级乙烯、聚合级丙烯为原料生产二元乙丙橡胶;以乙叉降冰片烯为第三共聚单体生产三元乙丙橡胶。该装置可生产20种不同牌号的乙丙橡胶产品,其中二元橡胶6种牌号,三元橡胶8种牌号,充油三元乙丙橡胶6种牌号。
  2019年,我国乙丙橡胶的总生产能力为39.5万吨/年,超过韩国成为仅次于美国的世界第二大乙丙橡胶生产国家。目前,我国乙丙橡胶生产商类型分外资、合资和国企。其中,外资企业为德国阿朗新科和宁波爱思开合成橡胶有限公司,合资企业为上海中石化三井弹性体,国有企业为中国石油吉林石化公司。生产装置主要集中在华东地区,生产能力合计为28.5万吨/年,占国内总生产能力的72.15%。江苏省是我国最大的乙丙橡胶生产省份,2019年的生产能力为16.0万吨/年,占国内总生产能力的40.51%。2019年我国乙丙橡胶的生产厂家情况见表2所示。

美国是最大进口来源国


  由于我国乙丙橡胶的产量不能满足实际生产的需求,每年都得大量进口。2019年我国乙丙橡胶的进口量为34.82万吨,同比减少约3.94%。在进口的同时,我国乙丙橡胶也有少量的出口,2019年的出口量为1.78万吨,同比增长约14.61%。2017—2019年期间,美国、韩国和日本一直是我国乙丙橡胶最主要的进口来源国家,其中美国一直是最大的进口来源国家,2019年的进口量为7.34万吨,约占总进口量的21.08%,同比减少约32.54%。随着中东地区乙丙橡胶新建装置的建成投产,2019年来自沙特阿拉伯的进口量超过一直位居第二的韩国,成为第二大进口来源国家,进口量达到5.89万吨,约占总进口量的16.92%,同比增长约290.07%。  
汽车工业和聚合物改性仍是国内主要消费领域
  近年来,我国乙丙橡胶的表观消费量总体呈现不断增加的态势。2019年我国乙丙橡胶的表观消费量达到54.54万吨,同比增长约0.57%。2013—2019年我国乙丙橡胶的供需变化情况如图2所示。
  我国乙丙橡胶主要用于汽车部件、防水卷材、电线电缆、油品改性剂以及聚烯烃改性剂等领域。消费结构中汽车领域约占45.2%、聚合物改性占12.5%、建筑材料占9.7%、体育设施占10.2%、油品添加剂占7.7%、电线电缆占7.5%,其他方面约占7.2%。
  在汽车工业中,乙丙橡胶主要用于直接制造汽车密封条、散热器软管、空调软管、胶垫等,或作为TPO/TPV改性剂间接用于制造保险杠等汽车部件。我国汽车工业得到政府的大力支持,呈快速发展态势,已经成为国家的支柱产业之一,今后仍将是乙丙橡胶的主要消费领域。
  聚合物改性领域近年的消费增速放缓,主要是由于在TPO制品中聚烯烃弹性体(POEs)部分替代了乙丙橡胶。
  建筑建材是我国乙丙橡胶的另一个将高速增长的主要消费领域,主要包括建筑防水、单层屋顶和门窗密封等。用于防水的橡胶卷材/薄膜是乙丙弹性体在建材工业的最大应用领域。随着我国国民经济的快速发展和生活水平的不断提高,建筑的标准也不断提高,这将促进高端防水材料的使用。
  体育设施是我国乙丙橡胶的另一个应用广泛的领域,如室内和室外合成草皮领域和运动跑道。随着我国大众体育的发展和全民健身计划的推动,将继续拉动更多健身中心投入使用,这将会持续增加乙丙弹性体在体育领域的消费量。
  基于其优异的介电性能、耐水性和耐低温冲击性,乙丙橡胶可用于电线电缆绝缘层,并可提供相对较长的使用寿命和安全性。
  乙丙橡胶在其他领域的消费主要包括工业胶管、胶带、垫片,以及用于容器的内衬等。
  汽车工业和聚合物改性仍将是我国乙丙橡胶最主要的两大消费领域,而建筑材料和电线电缆则是未来5年发展最快的两个领域,两者的年均增速均达到4.5%以上,这是一个值得关注的发展趋势。
  总之,我国乙丙橡胶消费仍然依赖于我国经济GDP的增长和汽车产量的增加。而从发展趋势和市场空间看,乙丙橡胶在未来建筑材料行业和电线电缆绝缘层中的应用有望得以快速发展。
  预计2019—2024年,我国乙丙橡胶的需求量将以年均约3.6%的速度增长,到2024年对乙丙橡胶的总需求量将达到约65.0万吨,其中汽车和聚合物改性仍将是最主要的两大消费领域。


价格走势存在不确定因素


  我国乙丙橡胶市场价格走势存在诸多不确定因素:一是国内现有装置及新投产装置开工情况;二是进口货源的到货情况;三是下游需求的变化。在上述多重因素的影响下,近几年,我国乙丙橡胶市场价格变化较大。
  预计今后一段时间,由于下游需求相对稳定,原料价格波动幅度不大,各生产厂商供应正常等因素,加上我国乙丙橡胶产品进口量较大,国外装置的生产状况等也将对我国乙丙橡胶市场产生一定的影响。故今后市场价格仍将出现一定的波动,但幅度不会太大。


发展趋势及建议

  1. 未来的发展趋势
  (1)近年来,世界乙丙橡胶的生产工艺变化不大。随着汽车等行业更高、更专业化的需求,未来新应用领域的开发将成为乙丙橡胶行业发展重点。补强、硫化、新型助剂等在乙丙橡胶的应用将得到较快发展。乙丙橡胶与其他橡胶并用材料的应用开发,将进一步拓展乙丙橡胶的应用领域,同时促进乙丙橡胶消费量的增加。
  (2)从总体上看,世界乙丙橡胶的生产能力总体已经过剩,但各地区之间的发展不平衡。未来的发展推动力仍主要集中在包括中国在内的亚洲地区,该地区也将成为未来世界争夺的重点。
  (3)汽车和聚合物改性仍将是主要的消费领域,但建材和电线电缆领域将是未来发展的重点。
  (4)传统的乙丙橡胶应用将受到其他热塑性弹性体的冲击,如热塑性乙丙橡胶(TPO,含有硬段聚丙烯或聚乙烯,软段为乙丙橡胶的热塑性弹性体)、热塑性硫化胶(TPV)等在汽车、聚合物改性等方面将成为乙丙橡胶主要的替代产品。聚烯烃弹性体(POE)已经在很多TPO共混配方中取代乙丙橡胶。
  (5)今后几年,我国仍将有陕西延长能源化工有限公司二期2.5万吨/年以及山东统洲化工有限公司5.0万吨/年乙丙橡胶生产装置将建成投产,预计到2024年我国乙丙橡胶的总生产能力将达到47.0万吨/年。届时,我国乙丙橡胶的产量将得到较大幅度的提升,产品自给率将逐渐增加。
  (6)由于我国乙丙橡胶的产品品种和牌号还无法满足实际生产的需求,虽然未来我国乙丙橡胶的进口量将随着国内生产能力的增加和装置开工率的提升而逐渐减少,但高性能、多用途产品仍需要进口。由于近年来将投产的国外新建装置多以亚洲地区为目标市场,可以预见,来自进口货源的竞争将愈演愈烈。在出口方面,由于国内产品质量仍需要进一步提升,故出口量有一定的增长,但幅度不会太大。
  2. 发展建议
  (1)目前,我国乙丙橡胶产品牌号还不能满足实际生产的需求,今后在保证传统牌号生产的同时,应该积极开发乙丙橡胶新的应用研究。一方面,通过乙丙橡胶产品应用配方优化研究,带配方推广,使产品应用性能满足用户使用要求;另一方面,可采用乙丙橡胶化学改性、橡塑材料共混、并用等方法,得到新型特种弹性体复合材料,拓宽乙丙橡胶的应用领域。
  (2)通过产学研用一体化开发,实现产品的高性能化、系列化。同时,针对下游用户对性能个性化的要求,开展汽车、防水建材等领域定制化产品的研发与生产,不断开辟乙丙橡胶新的应用领域。
  (3)尽管近年我国乙丙橡胶产量逐年增加,但对外依存度仍很高。今后应该进一步完善现有技术,加强现有装置的科学管理,提高装置负荷率,降本增效,提升产品质量,以减少进口量,进一步提升国产化率。
  (4)新建装置应该慎重决策,理性投资。要从原料、技术、市场、研发和售后服务等多角度充分论证,明确自身装置的发展定位,确定与国内外市场接轨产品方案和发展策略,走个性化发展道路,避免盲目投产以致造成产品同质化竞争。
  (5)2019年6月19日,商务部在其官网发布了2019年第29号公告,决定即日起对原产于美国、韩国和欧盟的进口三元乙丙橡胶进行反倾销立案调查。这一措施会对来自美国、韩国和欧盟的进口乙丙橡胶产生一定的影响。但由于我国高性能乙丙橡胶产不足需,仍需要进口弥补,这些产品可以通过其他国家进口。随着沙特新建乙丙橡胶装置的投产,其将成为我国未来乙丙橡胶的主要进口来源国,因此需要加以关注。
  (6)我国乙丙橡胶生产技术主要是引进技术,虽然经过对引进技术的消化吸收和国内广大科研工作者的不懈努力,开发出了自有生产技术,但与国外先进水平相比还存在一定的差距。因此,应该继续关注相关领域最新技术发展动向,加大先进技术的研发力度,不断提升自有技术水平,以满足国内不断增加的需求。
  (7)在满足国内市场需求的同时,应该积极提高产品质量,降低生产成本,开拓国际市场,加大对外出口力度,以化解国内供需矛盾,增强产品在世界上的影响力和知名度,使我国乙丙橡胶行业健康稳步快速发展。                            


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