PTFE玩转世界杯!一文了解“塑料王”PTFE的发展现状

橡塑人家 2022-11-29
2810 字丨阅读本文需 7 分钟

“头顶一块布,全球我最富”!万众瞩目的2022年卡塔尔世界杯终于在全球最富有的国家举行。

作为首次在中东举行的世界杯,卡塔尔世界杯可谓“史上最豪”,光是基础设施投资就超2000亿美元,烧钱烧到极致,比如采用隔热材料与 “定向降温”技术,为可容纳数万人的体育场降温。与此同时,卡塔尔世界杯还采用多种环保材料,打造碳中和世界杯。其中,颇为亮眼的是采用PTFE板材建筑屋顶来降温。

这次卡塔尔世界杯赛事将分别做8座体育场举行,其中AI Janoub体育场项目由扎哈•哈迪德和帕特里克•舒马赫负责设计,可控式折叠屋顶是该体育场的最大亮点。

据介绍,该屋顶采用折叠式聚四氟乙烯(PTFE)板材和电缆覆盖,当屋顶展开时,像一个船帆覆盖在球场上方,在卡塔尔炎热的气候条件下,可以为比赛创造一个凉爽的环境。

今天,让我带你走进塑料之王PTFE的世界

聚四氟乙烯(PTFE)又称特氟龙,是一种以四氟乙烯作为单体,经聚合制得的高分子聚合物。聚四氟乙烯外观呈白色固体,具有无毒、无味、抗高温、抗老化、耐腐蚀等特性,几乎不溶于所有溶剂。聚四氟乙烯制备方法包括乳液聚合法和悬浮聚合法。

经过多年发展,我国已成为聚四氟乙烯生产和消费大国。据中国氟硅有机材料工业协会统计数据显示,2021年我国聚四氟乙烯产能达到18.8万吨/年,同比增长24.8%,占全球总产能的60.8%。目前,我国聚四氟乙烯企业专注中低端型聚四氟乙烯生产制造,产品同质化问题较为严重,导致高端型产品供不应求,进口依赖度较高。

萤石以及浓硫酸为制备聚四氟乙烯主要原材料。萤石属于稀缺资源,但我国地域辽阔,萤石资源丰富,产量位居全球第一。据中国氟硅有机材料工业协会统计数据显示,2021年我国萤石产量达540.0万吨。萤石作为氟化工产品重要原材料,其产量不断提升,但仍无法满足下游市场需求,加之萤石价格长期高位运行,导致我国聚四氟乙烯供应紧张局面进一步加剧。

聚四氟乙烯应用领域广泛,包括化工、航空航天、机械装备、医疗卫生等。化工领域为聚四氟乙烯最大需求端,需求占比达50.0%。聚四氟乙烯化学性能稳定,可用于工程塑料原材料,制造阀门、蒸汽管、高中低压管道、排气管等产品。据中国塑料工业协会统计数据显示,2021年我国工程塑料需求量达665.0万吨,同比增长6.1%。在此背景下,聚四氟乙烯行业将获得广阔发展空间。

在市场竞争方面,我国聚四氟乙烯龙头企业包括巨化股份、昊华科技以及东岳集团,其中东岳集团占据我国市场近30.0%的份额,产能位居行业第一。海外品牌占据我国高端聚四氟乙烯市场垄断地位,包括美国赛默飞、日本旭硝子、美国杜邦等。

聚四氟乙烯被誉为“塑料王”,在化工领域应用广泛,随着市场需求逐渐释放,我国聚四氟乙烯行业规模有望进一步扩大。我国为聚四氟乙烯生产和消费大国,但受技术壁垒高等因素影响,高端型产品市场供需紧张,进口依赖度较高。在龙头企业技术创新推动下,我国聚四氟乙烯进口替代进程将不断加快。

聚四氟乙烯行业发展瓶颈

1.萤石资源日趋紧张,PTFE环保限产,高价原料拉升中下游企业成本

近十年来,尽管我国的萤石储量占全球总量的16%左右,但产量和出口量却长期占据全球总量的50%以上,储采比远低于全球水平。我国萤石储量仅够开采10年,为全球回采比最低的国家。萤石是现代氟化工中氟元素的主要来源,因此广泛用作现代工业的重要矿物原料,且具有相当的不可替代性。

政府自2003年已明令禁止不再开放新的开采许可证,2016年又将萤石列入我国的的“战略性矿产名录”。此外萤石开采又属于高污染行业,逐渐加码的环保政策使得萤石产量供不应求。

2.PTFE行业存在结构性产能过剩问题

2017年以来受环保严查影响,PTFE开工率受限,2017年行业整体开工率仅为70%左右,叠加原料价格上涨,PTFE价格大幅上涨,但整体产能过剩的格局短期内不会改变,价格增长具有不可持续性。因此较低水平重复建设和高端产品缺口较大造成了我国聚四氟乙烯行业出现了结构性产能过剩问题。

国内高端产品缺乏,出现了单体产能过剩,基础产品、通用牌号产能过剩,而下游创新不足、下游高端产品缺乏、高端客户不能满足要求、下游高端产品依赖进口的状况,尤其是缺乏高性能、专用化、系列化、精细化的产品。

3.行业技术水平低,科研投入不足

我国PTFE行业在相关基础研究和应用研究方面较为薄弱,这在一定程度上影响了行业的纵深发展。国际大型氟化工企业的科研投入占销售收入比例是我国的数倍之多。国际化工巨头杜邦公司2017年研发费用为26亿美元,占据年度收入的10%,而国内巨头之一东岳集团的研发比例仅为0.99%。

高端生产技术和产品主要集中于发达国家,美国杜邦、日本大金等氟化工巨头基本占据了氟化工高端市场,在氟树脂品种和质量方面遥遥领先。在生产技术上,元素氟化技术、定向催化氟化技术等国外已较为完善。

4、对环保技术开发和副产的综合利用不够,环保压力大

萤石开采属于高污染行业,自2018年6月份以来,江西、福建、浙江、河南等萤石供应大省均在环保影响下出现不同程度停车停产。氢氟酸是氟化工产业必备的上游原料。氟化氢生产过程的副产品氟硅酸多数还没有得到合理应用,只能作为废液处理,处理成本高。氟化铝尾气吸收液含氟较高(约为1%~3%),一些企业直接排至污水处理站,没有进行综合利用,造成资源浪费和污水处理成本增加。

聚四氟乙烯行业发展趋势

1.向高端化、高附加值、新用途品种方向发展

随着工业转型步伐加快,下游汽车、电子、轻工、新能源、环保、航空航天等相关产业对高附加值、高性能的PTFE市场需求迫切,对产品结构优化和技术创新提出更高的要求,而且目前我国的PTFE产品性能与国际先进水平存在相当大的差距,进口依赖较为严重。

增强我国PTFE产品的市场竞争力,大幅提高我国尖端氟化工产品的国内自给率,重点突破尖端产品,这是PTFE行业得以可持续发展的重要方向,使得PTFE产品向高端化、高质化、精细化、高附加值、新用途品种方向发展,让有效投资集中在产业链延伸端,重点突破尖端氟化工产品,也将成为国家政策扶持的重点。

国内目前正在加快聚合、后处理工艺研究,提高氟聚合物质量,产品方面向中高端、改性定制化方向发展,积极开发纳米聚四氟乙烯、膨体聚四氟乙烯、超高分子量聚四氟乙烯等产品。

2.向更加节能环保的生产方式倾斜

根据《中国氟化工行业“十三五”规划》,氟化工行业“十三五” GDP能耗、单位GDP碳排放量必须要达到国家标准。自2017年以来的环保严查使得缺乏原料氢氟酸配套和副产品盐酸处理能力的企业成本大幅提升,且生产严重受限。为臭氧层保护、减少温室气体释放,根据《蒙特利尔议定书》,中国已经启动了削减淘汰HCFCs工作,为更加绿色环保的替代产品打开了市场空间。

目前,第二代R22处于逐步限制应用阶段,并向第三代R134a、R410,以及第四代HFO-1234yf发展,应用推广正在逐步提速。在高压环保政策背景下,行业发展必将朝着节约能源、减少排放、副产物综合利用、推广低碳技术等方面发展,以此减少排污成本,提高副产物回收利用能力减低成本,进而推动节能环保的发展方式。

3.向高集中度、延伸产业链方向发展

供给侧结构性改革的推进和安全环保政策趋严,为行业并购重组、优势企业拉开竞争差距、行业集中度提升提供了契机,也倒逼行业加速产业升级。小企业和龙头企业在此轮环保风暴中受到的影响完全不同,不但因为缺乏氢氟酸配套和下游盐酸处理能力而导致成本大幅高于大企业,而且开工率方面受到的负面影响也显著高于大企业,因此行业真实集中度可能会更高。

随着政府为规范行业发展,设置氟化工技术、装备、安全、环保及能源利用效率等指标,提高行业准入门槛,建立健全企业推出机制,将有效推动企业间的并购和重组,大大提高行业集中度。

文章来源: 塑连网络,新思界网,氟化工

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