全球最大的氟碳化学品国,储能浪潮加持下的PVDF能走多远?

塑料小屋 2023-06-14
1924 字丨阅读本文需 5 分钟

6月10日,金川集团2万吨/年高端PVDF树脂产业链项目(一期)奠基仪式顺利举行。产品设计类别包含锂电级、光伏级和涂料级产品,一期产能为1万吨/年,可分别应用在新能源电池隔膜、光伏背板膜和氟碳涂料等领域。

PVDF首先由美国Pennsalt公司于1961年进行商业化应用;20世纪七八十年代,PVDF开始广泛应用于建筑涂装、化工厂塑钢、压力通风系统电缆、以及半导体工业中高纯液体管路材料等领域,市场迅速增长;20世纪末、21世纪初,凭借优异的性能,PVDF开始应用于锂电池电极粘结剂和隔膜材料。

全球PVDF主要传统厂商有阿科玛、索尔维、三爱富新材料和东岳集团等,全球前四大厂商共占有大约65%的市场份额。目前,中国是全球最大的PVDF市场,占有大约40%的市场份额,其次是欧洲和北美市场,二者共占近40%的份额。据测算,2025年PVDF市场空间将达12.06万吨,锂电池将成为第一大需求主力,市场规模达到500亿元。

1、国内新增产能释放缓慢

我国氟碳化学品已形成较为完整的产品体系,2020年主要产品的总产能、产量分别达到282.4万吨、161.2万吨,已成为世界上最大的氟碳化学品生产国和消费国。

2021年我国主要氟聚合物,如聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)、氟橡胶(FKM)等产品的总产能为31.2万吨,较2012年增长98.2%,约占全球总产能的64.9%,总产量为25.8万吨,较2012年增长249.5%。

在半导体行业以及5G天线等领域成功实现进口替代;乙烯-四氟乙烯(ETFE)树脂核心制备技术成功开发,产品应用于线缆绝缘、薄膜建筑、新能源及特殊用途等领域;聚偏氟乙烯(PVDF)是动力锂电池汽车的关键材料,在国内多家企业已实现突破并供货锂电头部企业。

PVDF具优异的化学稳定性、耐候性、粘结性,广泛应用于氟碳涂料、注塑、锂电、光伏背板以及水处理等领域。

其中锂电是下游发展最快领域,PVDF主要作为正极粘结剂,伴随新能源汽车、储能及消费电子高速发展,需求持续提升;同时,PVDF作为光伏主要背板膜,受益光伏整体装机量快速增长,需求也稳步提升。

据测算,2021年PVDF总需求达6.0万吨,参考2021年各品类均价19.5万元/吨,对应市场规模117亿元;到2025年PVDF总需求将达13.4万吨,对应市场规模261亿元,年均增速22%。

供给方面,目前国内PVDF有效产能约6.9万吨/年,竞争格局较为分散,除阿科玛、东岳分别拥有1.45和1万吨/年产能外,苏威、三爱富、乳源东阳光、中化蓝天、巨化、孚诺林、联创等企业产能均在千吨级别。

新建产能方面,尽管目前披露较多产能建设计划,但部分仍处审批阶段,且面临建设认证周期长、技术难度大、上游原料受限等壁垒限制,因此中短期PVDF产能较难大幅提升,预计2022-2025年PVDF产能分别达8.3、11.9、16.2、17.9万吨(暂不包含目前未拿到环评的产能)。长期看,巨化、东岳、孚诺林等企业扩产规模较大,且均具备R142b配套,有望成长为行业新龙头。

2、储能浪潮下,PVDF能走多远?

受新能源车、光伏、5G等行业高速发展影响,PVDF下游需求旺盛,近年来PVDF产能扩张较为迅速。据百川盈孚数据,2021年全国PVDF产能已达到8.03万吨,有效产能7.78万吨;2021年全年产量4.76万吨,同比增长4.7%。

01 | 锂电产业高速发展,电池级PVDF需求增长迅猛

随着新能源汽车、储能及消费电子的高速兴起和发展,锂电需求持续提升,也带动了粘结剂需求的高速增长。2020年虽然受疫情影响,正极材料出货量仍稳步增长至51万吨,同比增速达26.24%。

作为锂电正极材料主流粘结剂,PVDF一般占正极材料总质量的1%-3%,由于磷酸铁粒径较小,所需粘结剂的量将更高。结合锂离子电池总装机量和三元正极材料需求增长推算,2021-2025年,锂电粘结剂用PVDF需求量将分别达1.97、2.98、4.28、5.93和7.79万吨,需求增长迅猛。

除作为锂离电正极粘结剂之外,随着锂电池向能量密度更大和功率更高的方向发展,PVDF在高性能隔膜涂层应用方面也崭露头角。目前主流的隔膜涂覆材料包括高纯氧化铝、勃姆石等,PVDF和陶瓷涂覆的比例在不断提升。涂敷隔膜用PVDF主要依靠进口,市场仍被法国阿科玛、索尔维等国外企业垄断。

02 | 受益于光伏装机量高速增长,PVDF需求量将稳步提升

目前,有机薄膜背板是光伏背板材料的主流市场,其中以PVF膜(T)或PVDF膜(K)与PET基膜(P)粘结的复合型背板居多,主要以TPT/TPE/TPF和KPK/KPF/KPE结构呈现。尽管在双面组件市场份额提升的压力下(玻璃和透明有机薄膜背板占比提升),PVDF膜占比有所减少,但受益于整体光伏装机量的高速增长,PVDF在光伏领域需求量仍将保持稳步增长,预计2021—2025需求量将为7630、8712、9593、10362和11035吨。

3、PVDF行业展望

早期,PVDF在国内主要应用于涂料领域,但随着锂电、光伏等行业景气度提升,PVDF市场需求猛增,尤其是在锂电池正极粘结剂领域,由于短期内没有可替代PVDF成为正极粘结剂的材料,且下游成本占比较低,价格敏感度偏低,随着市场需求的攀升,PVDF市场价格进入快速上涨阶段。价格的不断攀升也促使国内企业纷纷扩产PVDF,PVDF供求关系迅速转变,短时间内呈现产能过剩的状态,其市场价格也快速下跌,行业开工率也大幅下滑。

展望2023年,随着新建产能的不断释放,预计PVDF供大于求、产能过剩的状况仍将维持,目前尚无法预计这一状况何时改变。因此,企业在打算建设PVDF项目之前,须做好充足的市场调研,避免低水平重复建设,合理利用资金,降低投资风险。

文章来源: 中国化工信息周刊,石油化工论坛

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