POE国产化元年拉开序幕,跨国三座大山后,我们到底需要多少POE?

走进塑料界 2023-12-20
1937 字丨阅读本文需 5 分钟

12月15日,海南贝欧亿科技有限公司又传喜讯!3万吨/年特种聚烯烃及配套项目自10月30日装置建成后,历时45天实现一次性开车成功,产出具有独立知识产权的高性能POE产品,标志着国内首套聚烯烃弹性体(POE)工业化装置正式成功投产,正式开启!

1、国内POE行业生产概况

随着国家“双碳”战略不断向纵深推进,光伏、新能源汽车等战略性新兴产业高速发展,化工新材料产业迎来新的发展机遇。POE作为新一代热塑性弹性体,是高端聚烯烃新材料中的明星产品,技术壁垒高,生产难度大,此前基本全部依赖进口,成为制约中国新材料产业发展的重要瓶颈。

从2021年至2022年陆续的中试装置投产至今,在中国POE产业中,已有超过1年的时间未有突破性进展。

在2021年中旬,京博石化600吨/年POE中试装置投产,也是中国最早实现POE中试的项目。2021年底,万华化学2000吨/年中试装置、惠生工厂500吨/年中试装置相继投产,2022年9月份,东方盛虹800吨/年装置投产,茂名石化1000吨/年装置投产,2022年11月份,天津石化1000吨/年中试装置投产。

在2023年底之前,中国已投产的POE装置均为中试项目,虽然市场中已有这些企业的货源,但是规模不大,并且质量稳定性一般,导致国产POE产品暂未进入高端应用市场。

贝欧亿公司是京博集团大“黄蜂窝”战略孵化出来的又一独立高科技创新型企业,是一家以聚烯烃弹性体、α-烯烃为核心产业链的优质聚合新材料供应商,拥有山东、海南2大生产基地,博兴、青岛、杭州3大研发中心。贝欧亿秉承高性能材料与高价值服务的发展理念,致力于成为全球领先的聚烯烃弹性体解决方案服务商。

2、阻碍POE国产化的三座大山

按照难度从大到小排序,这三座大山分别是催化剂、α-烯烃以及POE聚合。

α-烯烃方面,由于国外企业对线性α-烯烃技术封锁以及高价技术转让费,我国每年需要从国外进口大量高碳α-烯烃。

但据统计,国内目前绝大多数规划POE的厂家都配备有α-烯烃产能,他们技术没有问题,可以实现和POE同时或者先后投产。细分来看,未来中国POE可能会分碳4的POE和碳8的POE(目前规划α-烯烃的产能大部分是碳8)。

最关键的难点突破在于催化剂,茂金属催化剂研发情况或匹配情况等是最核心的问题。因为目前催化剂相对保密,现在大部分国内产线对催化剂的研究方式,无论是试验还是工业化生产,初期都是先购买国外催化剂,再逐步根据自己研发储备。国内万华、斯尔邦、卫星等,中石化体系以外的民营企业大部分都有研究院和研究体系,通过这种形式,先购买国外催化剂,再加上自己的技术储备,不断改进和摸索。

目前,商业化POE主要是桥联二茂催化剂和限制几何构型(CGC)催化剂。1988年,埃克森美孚的专利首次公开一种应用于乙烯/1‑辛烯共聚烯烃的工业化生产的茂金属催化剂,1993年,陶氏将其CGC催化剂注册商标为Insite,并利用该技术率先开发出具有窄分子量分布的POE产品,继此以后,三井、LG 化学、SK等公司相继开发出各自的耐高温茂金属催化剂,2011年,陶氏又开发出了一种后茂单中心催化剂,制得共聚物的分子量是由钛系CGC制备所得聚合物分子量的20倍以上。

国内茂金属催化剂只能走自研道路,国企民企科研院所共同发力。陶氏使用的CGC催化剂(初代专利已到期)与除中国外的世界聚烯烃大公司分享专利使用权,对国内实行垄断,其余海外企业的茂金属催化剂也都受专利保护且对国内封锁。目前我国茂金属催化剂及其催化产品的研发主要依靠中石化、中石油、中科院化学所、浙江大学、华东理工大学等单位以及万华化学等石化产业链企业进行研发,例如,中石化北化院研制出烯烃高温溶液聚合用桥连双茂金属催化剂,催化性能与陶氏的CGC 相当,万华化学在该领域也已有多项专利申请。

3、我们需要多少POE?

中国POE进口量经历了快速的增长,从2017年的约22.44万吨,增长到2022年的69.16万吨,5年的复合增速高达到25.2%。2023年上半年,POE进口量继续保持快速增长,半年时间进口量达到40.95万吨,同比增长仍旧保持在24.4%高增速。

中国POE的消费集中在汽车、光伏以及鞋材领域,其中汽车行业占总消费量的40%,随着国内光伏领域的快速发展,POE在光伏领域消费占比增至26.5%,鞋材消费占比约11.5%,前三大领域合计占比约八成。

目前看来,光伏行业正在发力,光伏封装胶膜作为光伏组件的关键材料之一,需求潜力不可小觑。

POE在光伏领域有体积电阻率低、水汽透过率低、耐老化性能好,电势诱导衰减小等优点。随着光伏行业的迅速发展以及封装材料的不断升级优化,市场对于POE胶膜材料的需求大幅增加,该领域将成为POE行业的需求增长点,且具备广阔的发展空间。

此外,汽车行业仍在快速发展,POE应用至汽车零部件的制造,如:汽车保险杠、内饰、门板等,可以提升汽车零部件的性能,降低重量的同时,可大幅度节约成本。

有关资料显示,目前国外汽车保险杠大部分已经采用POE弹性体进行共混改性,而国内仅有30%左右的保险杠材料采用POE弹性体。中国汽车行业轻量化趋势越来越明显,POE产品在该领域将有广阔的发展前景。

同时,随着全球汽车工业对整车可回收性提出要求,中国关于汽车工业政策也明确规定积极开展轻型材料、可回收材料、环保材料等车用新材料的研究。POE具有良好的可回收性,生产工艺更加绿色环保,制造成本和售价与传统增韧剂相比具有优势。

文章来源: 聚烯烃人,国际橡塑展,中国化工信息周刊

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