PVDF和R142b是什么？

聚偏氟乙烯（PVDF）是VDF的均聚物或少量改性单体和VDF的共聚物，属于可熔融加工氟树脂，是市场规模仅次于PTFE的第二大氟树脂。PVDF的推荐使用温度为－60℃－150℃，具有良好的抗化学腐蚀、抗水解、抗紫外线和耐气候性能，机械强度优于其他氟树脂，可燃性低，电绝缘性能好。

力学性能方面，PVDF具有极好的力学性能，抗蠕变性明显优于全氟碳聚合物，反复挠曲的寿命更强，也更耐老化；化学性质方面，PVDF能在较高温度下抵御大多无机酸、弱碱、卤素、氧化剂、有机脂肪族、芳香族化合物和氯代溶剂；电性能方面，PVDF独一无二的介电性质和同质多晶现象赋予其很高的压电和热电活性。

PVDF工艺主要原料为二氟氯乙烷（R142b）和六氟丙烯，主流工艺为均聚法，R142b转化为偏氟乙烯（VDF）后与六氟丙烯反应，聚合形成PVDF。

共有5种路线可准备PVDF

R142b为PVDF的主要原料

数据来源：OFweek整理  

PVDF 是锂电池及太阳能电池的重要化工原料

PVDF 在锂电池中主要用于正极粘结剂与隔膜涂层，由于 PVDF 具有较强的耐电压性以及耐化学性，短期难以被其他材料替代。

PVDF 在锂电池中应用及原理

PVDF在锂电的应用主要包括：（1）锂电池正极粘结剂：PVDF 占锂电池正极粘结剂份额约 90％，占正极质量约 1．5％；（2）锂电池隔膜涂覆：PVDF 拥有良好的回弹性、气密性，薄膜性能优异。传统锂电池隔膜主要为 BOPE、BOPP 等聚烯烃材料，性能方面具有短板。

PVDF 涂层作用在于：（1）聚烯烃隔膜耐化学腐蚀性低， PVDF 可有效提升材料循环寿命；（2）PVDF 对电解液具有良好的亲和性（PVDF 里存在的β晶有利于改善电解液的亲和性）；（3）孔径大小合适，在孔径大小和阻隔之间寻求平衡； （4）PVDF 热传导性低，解决了高温下易短路的问题。

锂电池级PVDF通常采用共聚法生产，而国内产能大多为均聚法生产的普通PVDF。在全球新能源车迅猛发展的背景下，锂电池对PVDF树脂的用量急剧增加。我国的PVDF及配套R142b新建或扩建项目扩产周期通常较长，转产需要对设备进行技改，包括引发剂、设备条件、温度及压力等方面均需要调整。通常，PVDF树脂的扩产周期约2－3年，产能增速严重滞后于锂电池需求增速，部分企业难以将涂料、光伏级的PVDF转产为锂电池级。由于锂电池级PVDF对于产品纯度、分子量要求更高，工艺更加复杂，因此在全球新能源车迅猛发展的背景下，R142b近一年累计涨幅更是近12倍，最新价格涨至180，000元／吨。

PVDF 在锂电池中的应用（正极粘结剂、涂敷隔膜）

数据来源：阿科玛   OFweek整理  

PVDF 在太阳能电池中应用及原理

   太阳能电池板截面有光伏玻璃、EVA、太阳能电池片、EVA和背板五层结构。其中太阳能背板位于太阳能电池板的背面，对电池片起保护、支撑的作用，需要具备可靠的绝缘性和耐老化性。太阳能电池背板有三层结构（PVDF／PET／PVDF），外层PVDF具有优异的抗环境侵蚀能力，中间PET起绝缘功能，内层PVDF、EVA有良好的粘接性能。PVDF氟膜作为光伏背板耐候涂层，为光伏背板提供耐老化、耐紫外线、耐风沙、耐高低温、阻燃等防护功能，可延长光伏组件的使用寿命。PVDF具有背板材料中最好的耐老化性。根据杜邦，PET使用6至10年损坏率高达90％，而高质量的PVDF涂敷背板在恶劣的环境下使用长达25年。

数据来源：Saur Energy   OFweek整理

供给：PVDF新增产能较多，原材料R－142b成为制约瓶颈

  R142b供应严格受限，导致PVDF供给端限制

PVDF核心原料为R142b，生产审批壁垒较高。PVDF产业链环节包括萤石、氢氟酸、R142b、VDF、PVDF 5个环节，其中萤石主要用于提供“氟源”，R142b是核心中间原料。目前生产R142b的工艺路线包括R152a路线和VDC路线，生产过程中需使用氯气、氢氟酸作为初级原料，因此具有较高的环保审批门槛。

R142b属于第二代制冷剂，具有较强的环境污染性，主要体现在：（1）臭氧破坏性：R142b含有氯原子，在大气平流层的中通过紫外线的作用产生光解，产生氯离子，氯离子会和臭氧发生自由基反应，使得臭氧变成氧，从而加重臭氧层空洞现象；（2）温室效应：R142b的温室效应是二氧化碳的1982倍（GWP值为1982）。

配额限制管控下，R142b产量受限：《蒙特利尔协定》及基加利修正案约束，R142b 在我国由生态环境部实施配额管制。R142b的生产与外售份额受到严格管控，全国R142b 外售份额约 4．8 万吨，其中用于 ODS（制冷剂）的 R142b 配额处在持续削减中（每 2年下降约 20％），用于 PVDF 等其他下游的份额原则上不进行增加。

新增产能仅用于配套 PVDF，审批周期较长：R142b必须同步配套下游PVDF产品上项目，且审批周期长达1．5－2年。现阶段，我国大部分PVDF厂商并未配备R142b，根据政策规定，未配备R142的PVDF厂商不得补配R142b。由于新增R142b产能仅用于配套新增PVDF项目，因此未来存量PVDF产能始终面临原料供应的压力。在PVDF扩产环节，最大的壁垒在于能评难度高，PVDF能源消耗较大，目前市场上较多PVDF新增产能项目能评处于未批复状态。

外资PVDF企业不得生产或配套R142b：R142b在发达国家已经被禁止生产多年，目前阿科玛、苏威等国际PVDF巨头主要通过在中国大陆的工厂进行生产。

根据我国政策要求，外资PVDF厂商不得自行生产或配套R142b，只能通过外购满足原料需求，因此外资份额PVDF原料端也将面临长期敞口。

   PVDF需求包含光伏、涂料、注塑、水处理膜和锂电等。近年来PVDF锂电需求量持续增长。下游新能源汽车市场产销火爆，PVDF锂电池粘结剂作为新能源电池中的重要组成部分，需求也持续扩张。PVDF在锂电池行业中主要用做粘结剂、隔膜和隔膜涂层。其中，粘结剂用PVDF产量占锂电池用PVDF总产量的50％～75％，是PVDF目前在锂电池行业的主要用途。

数据来源：各公司公告   OFweek整理

   根据高维产业咨询预测，2021－2023年全国新能源汽车产量分别为310、360、420万辆，假设全国动力电池产量保持与新能源汽车增速配套，则预计2021－2023年国内动力电池产量分别为198．1、229．2、279．5GWh。假设1GWh需要正负极材料3000吨，PVDF添加量占比为5％，每GWh需要PVDF150吨。则2021－2023年动力电池用PVDF胶黏剂需求量分别为2．97、3．43、5．69万吨。

数据来源：乘联会   高维产业咨询

我国PVDF锂电等多个领域需求量预测

数据来源：高维产业咨询

从全球来看，PVDF主要传统厂商有阿科玛Arkema（法国）、索尔维Solvay（比利时）、三爱富新材料和东岳集团等，其中这前四大厂商共占约65％的市场份额。目前，中国是全球最大的PVDF市场，占比约40％的份额，其次是欧洲和北美市场，两者共占近40％的份额。据统计，我国内PVDF总产能规模约为7万吨，主要生产商包括常熟阿科玛、东岳化工、三爱富、常熟苏威等，CR4为56％，行业集中度较高。

国内PVDF企业产能情况

随着PVDF应用市场的扩大，2020年国内多家PVDF企业纷纷投产增产，产能达6．98万吨／年，厂商主要包括阿科玛、苏威、东岳化工、三爱富等。其中常熟阿科玛产能为1．9万吨／年，是国内最大的PVDF供应商。据测算，2025年PVDF市场空间将达12．06万吨，且锂电池将成为第一大需求主力。

由于与普通PVDF相比，电池级PVDF技术壁垒较高，所以国内企业尽管总的PVDF产能增长较快，但是符合锂电池粘结剂要求的产能有限，普通的PVDF在短时间内无法转换成锂电池级PVDF。当前，国内锂电池PVDF市场主要由阿科玛、索尔维、吴羽、大金等外企主导，国内具备锂电池PVDF企业较少，仅华夏神州、巨化股份、三爱富、孚诺林、中化蓝天等企业拥有相关产能。

   2021年以来，我国PVDF生产企业纷纷宣布相关项目布局／进展。据统计，当前处于建设中的PVDF产能已约达23万吨／年。

国内PVDF厂家新增及扩建产能规划表（单位：吨／年）

数据来源：公司公告   OFweek整理

目前国内PVDF产能约7．8万吨，产品价格迅速上涨，供不应求，2021年供应情况紧张，价格不断走高。在新能源需求的强势拉动下，锂电池市场对于PVDF的需求量迅速增长。2021年以来，PVDF一直处于供应短缺状态，特别是锂电级产品的供应紧张情况一时难以缓解，产业链的景气度有望继续走高。过去12个月，国内PVDF平均月度产量约4600吨，平均表观消费量约4800吨，供需缺口明显，开工率持续提升，8月份达到93％。2020年下半年以来，随着全球经济复苏，大宗原材料需求上涨明显，作为氟化工第二大产品，PVDF同时受益于新能源领域的发展，PVDF整体呈现供不应求的局面。

   今年12月初锂电级PVDF的行情为：市场平均报价上调约2－3万元／吨，市场供需维持利好，锂电下游对目前的市场高价除了接受就只能忍受，但这对部分小型能源企业而言，承压较大。产生这一价格居高不下的关键原因是供应端的生产企业受原材料配额限制，开工位保持中等偏上，市场供应维持偏紧；从需求端看，锂电行业景气度持续高涨，动力电池级PVDF保持需求高位，电池企业也在积极布局，与PVDF生产企业加紧了循环测试的脚步。这种锂电上游的化工原料价格一年内上涨12倍的高采购成本，最终是由消费者承受。希望在不远的未来可以通过厂商的扩产和技术的改良，逐步降低整体成本。

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