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        PI、PPA、LCP、PEEK工程塑料行業現狀、產能分布、未來發展……
        來源 : plasdata
        作者 : plasdata
        時間 : 2021-12-22

        特種工程塑料是指綜合性能較高,長期使用溫度在150℃以上的一類工程塑料,主要包括聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)及聚砜(PSF)。特種工程塑料具有獨特、優異的物理性能,主要應用于電子電氣、汽車、航空航天、特種工業、精密器械等高科技領域。

         

        特種工程塑料的四個重點

        隨著技術的進步和工藝的改進,對特種工程塑料的需求越來越多。以塑代鋼、以塑代木、輕量化、微型化的發展趨勢為特種工程塑料行業的發展提供了廣闊的市場空間,同時,各種特種工程塑料可進一步提高產品性能,未來將會有更大比例的特種工程塑料應用于下游行業。

         

        特種工程塑料作為化工高分子新材料領域中的一個重要組成部分,屬于國家經濟先導性產業,是高端制造的關鍵保證,在我國發展受到政府及各科研單位的高度重視,戰略發展地位不斷提升。“十四五”期間,隨著新能源汽車及其相關配套基礎設施建設、5G產業化普及等新興領域發展以及兩新一重(新型基礎設施,新型城鎮化,交通、水利等重大工程)建設,對特種工程塑料形成了更大的需求。顯然我國特種工程塑料行業未來的發展空間巨大。

         

        我國特種工程塑料未來發展有4個重點:

        一是要提升已實現工業化品種的技術水平、規?;?,提升產品的性能和質量;

        二是要加強產學研聯盟建設,加快科研成果轉化,加速國內空白品種實現產業化;

        三是要突破關鍵配套原料的供應瓶頸,降低成本;

        四是注重改性技術和應用技術的開發。

         

        特種工程塑料特色

         

        相對于通用工程塑料而言,特種工程塑料具有更加優越、獨特的性能,長期使用溫度可超過177°C,目前尚未大規模生產。按照階段劃分,將特種工程塑料定義為繼通用塑料、工程塑料之后的第三代高分子材料。

         

        特種工程塑料具有如下特點:

         

        暴露于某些苛刻環境時,超乎尋常的穩定性以及超越傳統聚合物的性能。

         

        以非彈性熱塑性材料為主,主要通過擠出或注射方法成型加工。

         

        研究開發、推廣費用高,售價高。特種工程塑料的高性能與高成本并存,從而使其性價比與通用工程塑料相比不夠優越。

         

        行業現狀:與國外相比剛起步

         

        國內目前已經初步實現了PI、PPA、LCP、PEEK等品種的產業化,但與國外先進水平相比差距較大,產業整體仍處于發展初期,主要原因如下:

         

        ?起步較晚

        國際上,特種工程塑料的研發始源于20世紀60年代后期。歐美國家對特種工程塑料進行了大量研究和開發,從60年代問世的聚酰亞胺和80年代初問世的聚醚醚酮,到目前已形成十余種具有應用價值并實現產業化的品種。而我國特種工程塑料起步于20世紀90年代中后期,與國外領先企業相比差異巨大,迄今未能形成較大規模,多數產品對外依存度高達70%以上。

         

        ?競爭力有待提升

        國內原始技術積累薄弱,與國外先進水平的差距明顯,在關鍵領域,仍然沒有擺脫國際主流跨國公司的技術壁壘瓶頸,普遍存在產品批次穩定性差等問題。而且產品結構不夠合理,基礎樹脂合成企業少,改性加工型企業多;技術投入不夠,產品開發與市場服務脫節,本土企業的競爭力較差。

         

        ?供不應求

        總體來看,國內產品供應不足,專用料比例低,中低檔產品偏多,關鍵核心產品高度依賴進口。我國工程塑料有效生產能力仍不能滿足國內市場的需要,成為全球最大的工程塑料進口國。

         

        下游產品分析

         

        ?PI(聚酰亞胺)

        PI是分子主鏈中含有酰亞胺環(-CO-NH-CO-)的芳雜環高分子化合物,具有良好的電氣絕緣性能、機械性能、化學穩定性、耐老化性能、抗輻射性能、低介電損耗等優異性能,且這些性能在-269-400℃的溫度范圍內不會有顯著變化,被列為“21世紀最有希望的工程塑料之一”。

         

        圖1 PI產業鏈

         

        產能分布

        PI薄膜屬于高技術壁壘行業,其主要技術壁壘在于設備定制周期較長,工藝難度大、定制化程度高,技術人才稀缺。此外,PI膜的投資規模也不可小覷,投資一條產線需要2-3億元人民幣,盡管投資規模不算大,但風險高、投資周期長,也非一般企業能夠承擔。

         

        因此,全球PI膜產能主要由國外少數企業所壟斷,全球70%的生產集中在美國、日本、韓國等國家,主要企業有美國杜邦、日本東麗、日本鐘淵化學、日本宇部興產、韓國SKC等,產能集中度較高,企業規模多在2000~3000噸/年。

         

        我國PI薄膜行業起步晚,目前國內約有70家PI薄膜生產企業,包括桂林電科院、今山電子、深圳瑞華泰等,產能規模多在百噸上下,主要應用于低端市場,而高端產品自主研發水平不高,以進口為主。

         

        隨著我國對高端電子級PI薄膜需求的不斷增加,國內企業開始向高性能PI薄膜市場進軍,在開發新產品、新應用領域方面有待加強,將逐漸實現高端產品國產化替代。

         

        ?PPA

        PPA兼具芳香族聚酰胺優異的性能和脂肪族聚酰胺良好的成型加工性,經過多年發展現已成為特種工程塑料中最主要的品種之一,被廣泛應用于電子電器、汽車工業等領域。電子和汽車PPA的是主要消費市場,二者合計占總消費量的85%以上。

         

        圖2 PPA產業鏈

         

        目前市場上常見的PPA品種有PA4T、PA6T、PA9T、PA10T以及PA11T和PA12T等,以PA6T為主。由于均聚PA6T的熔點超過其分解溫度,一般需要通過引入第三單體進行共聚改性以降低其樹脂熔點。因此,PA6T主要是共聚物形式,如PA6T/66、PA6T/6I等。

         

        產能分布

         

        從需求端看,2016—2020年國內對PPA的需求增速超過10%,2020年需求量達到3.3萬噸,但由于國內PPA產品競爭力不足,消費仍大量依賴進口,進口依存度超過70%。預計未來5年,中國對PPA的需求將保持8%以上的增速,至2025年國內PPA需求量將達到5萬噸,電子行業的快速發展仍將是帶動PPA需求增長的主要動力。

         

        ?LCP液晶聚合物

        液晶聚合物(以下簡稱LCP)是一種主鏈上含有大量剛性苯環結構的芳香族聚酯類材料,具有低吸濕性,耐高溫、耐輻射、耐水解、耐候性、耐腐蝕、天然阻燃性、低熱膨脹率、高抗沖擊性、高剛度以及吸振性能等特點。

         

        圖3 LCP產業鏈

         

        產能分布

        產能分布

         

        從國內需求來看,2020年國內LCP需求量約為3萬噸,受技術及產品質量因素影響,國內消費高度依賴進口,進口依存度約為80%。從消費結構看,電子電器是LCP最主要的消費領域,約占總消費量的80%左右,主要用于生產各類電子設備上的連接器,目前用于5G通訊領域的總消費量不足1000噸。

         

        受“新基建”的拉動,預計未來五年,LCP在5G通訊領域的消費增速將達到30%以上,至2025年消費量達到4000噸??傮w來看,預計未來一段時間,受電子電器和汽車領域的需求拉動,LCP的總消費量仍將保持6%以上的增速,至2025年總消費量將超過4萬噸。

         

        ?PEEK聚醚醚酮

        聚醚醚酮(以下簡稱PEEK)是一種半結晶性、熱塑性芳香族高分子材料,是聚芳醚酮(PAEK)系列聚合物中最主要的品種,具有柔韌性與優良的工藝性。在航空航天、汽車、電子電氣、醫療及其他工業領域得到廣泛應用。

         

        圖4 PEEK產業鏈

         

        產能分布

         

        我國PEEK技術開發起步較晚,國內PEEK行業代表性研發機構是吉林大學。我國PEEK產能主要集中在中研股份、浙江鵬孚隆與長春吉大特塑,占我國總產能的80%,其中中研股份產能達1000噸/年,居全國首位。但是,與國際龍頭相比,在實際產量和產品品質方面還存在一定差距。

         

        從國內市場需求來看,隨著國內電子電氣、航空航天和汽車工業的不斷發展,帶動PEEK材料的市場需求高速增長,到目前中國已成為全球重要的市場之一。據數據顯示,到2020年中國PEEK材料市場消費需求量已達到1450噸,2015-2020年的復合增長率達到40%。

         

        未來五年我國PEEK產能將持續擴張,目前威格斯和興?;ひ研荚诒P錦建立合資企業,預計將建設1500噸/年PEEK產能。

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