聚苯砜行业市场需求与投资规划.docx
18页聚苯砜行业市场需求与投资规划一、 聚苯硫醚:应用端多点开花,中国产能全球第二聚苯硫醚(PolyphenyleneSulfide,PPS)是指主链由亚苯基与硫原子交替连接所形成的聚合物,分子内化学键结构高度稳定,形成具备热稳定性的晶体点阵结构,因而对热降解与化学反应不敏感分子链内苯环刚性与硫醚键柔性兼备,易于结晶,结晶度可达75%,熔点285℃PPS具备优异的耐热性、耐化学腐蚀性、阻燃性、突出的电性能、高刚性、尺寸稳定性、熔融流动性等独特性能根据分子量的高低,PPS树脂可以分为高分子量、中分子量、低分子量树脂;按照结构组成可分为线型、支链型以及改性树脂(共聚、嵌段、交联、接支等);根据用途的不同,PPS树脂又可分为涂料型、注塑型、纤维型、薄膜型等PPS的合成方法较多,最主要的工业化生产方法硫化钠法(Phillips法)PPS合成方法有硫化钠法、硫磺溶液法、氧化聚合法、对卤代苯硫酚盐熔盐或溶液自缩聚合法、硫化氢法、二苯基二硫醚合成法等,主流合成工艺为硫化钠法硫化钠法反应原料主要为无水硫化钠Na2S和对二氯苯p-DCB,反应物在碱金属做催化剂作用下,在强极性有机溶剂中在一定的温度、压力下通过缩聚反应得到高分子量的PPS。
全球PPS产能主要集中于日本,中国产能居全球第二2021年,全球PPS产能为22.73万吨,主要分布于日本与中国海外企业包括日本DIC、吴羽化学、东丽、东曹、比利时索尔维、美国FORTON、韩国INITZ(SK和帝人合资),其中日本产能为11.43万吨,占比在一半以上中国产能为8.1万吨居全球第二,其中新和成拥有1.5万吨产能,并有7000吨新增产能正在试车分产品看,PPS主要用于注塑制品,消费量占比约50%;由于我国煤电装机、化工制造与汽车产业规模巨大,尾气处理带来PPS纤维布需求,纤维制品占比也达约35%分领域看,PPS主要用于环保、汽车、电子电工领域PPS材料良好的耐温性、耐腐蚀性等性能为其带来了广泛的应用领域PPS材料可用于汽车引擎盖与电子电器零部件,如冷却液系统、燃油喷射系统、恒温器支架等工业领域中则可用于精密机械制造的各类部件,如阀门管道等在供暖、通风和空调(HVAC)设备领域,聚苯硫醚用于压缩机、消声器/储液器等PPS在成本相对不敏感的与航天领域应用广泛,可用于火箭引线底座、飞机与导弹结构零件受益于新能源汽车等新兴领域的发展,PPS需求持续增长在汽车轻量化大势下,PPS可作为金属材料替代品,广泛应用于新能源汽车HVAC系统、控制系统、传感器、发电机和驱动电机组件以及电池组件等。
传统汽车上的PPS用量为700g,而在新能源汽车上PPS用量达到2500g(1800g用在HVAC+700g其他应用)我国PPS需求量持续增长,从2015年的2.05万吨增长至2020年的6.35万吨,CAGR为25.37%二、 工程塑料行业未来发展趋势随着行业对于产品要求的不断提高,预计工程塑料将朝着性能更高的改性化塑料发展;同时,在化工产业严防落后产能背景下,预计工程塑料生产技术将趋向环保化汽车、现代轨道交通、航空航天等领域对轻量化、高强度等方面的要求对提高工程塑料的适用性提出要求,预计工程塑料向高性价比细分市场如改性工程塑料等方向发展目前,我国工程塑料行业的规模化企业仍较少,加上工程塑料行业的技术壁垒较高,需要大量的研发资金,大型生产企业在资金能力方面具有竞争力目前行业内技术研发企业集中在大型生产企业,预计行业集中度将提升目前,我国的工程塑料自给率仅为60%,在新材料领域明显处于偏低水平其中,特种塑料自给率不足50%随着国内企业研发进程加快,以及国内企业对高技术企业进行收购,预计工程塑料自给率水平提升三、 工程塑料下游应用介绍我国工程塑料起步较晚,但发展迅速,目前已逐步形成了具有树脂合成、塑料改性与合金、加工应用等相关配套能力的完整产业链,产业规模不断扩大,并且出口不断增长;企业规模持续壮大,产品品种不断增加;科技水平日益提高,部分产品技术、质量指标也已接近国外先进水平。
近年来,PPS、PI、PEEK等特种工程塑料及下游制品的产业化发展提速,聚砜类、聚芳酯、特种聚酰胺等小品种处于技术开发和应用研究阶段,产业化进程较慢目前,我国工程塑料行业处于稳定发展阶段各品种工程塑料发展程度不一,部分实现产业化且产能闲置,部分品种处于技术开发和应用研究阶段整体来看,有效生产能力尚不能满足国内需求,需从国外大量进口四、 液晶高分子:5G领域用途广泛,不断加速液晶聚合物(LCP)因优异的耐高温性和介电性质,被广泛应用在电子领域液晶聚合物(LCP,LiquidCrystalPolyester)是由刚性分子链构成,具有一定(一维或二维)的有序性,在一定条件下既能表现出液体的流动性又能表现出晶体的各向异性的,主链上含有大量刚性苯环结构的芳香族聚酯类材料LCP可以分为溶致性液晶(LLCP)、热致性液晶(TLCP)和压致性液晶三类LLCP在溶剂中呈液晶态,只能在溶液中加工,不能熔融,用作纤维和涂料;TLCP则因温度变化而呈液晶态,综合性能优异,而且能够进行注塑、挤出成型加工根据热变形温度(HDT),TLCP还可以被细分为高耐热型(HDT≥300℃)、中耐热型(280℃≥HDT≥240℃)和低耐热型(HDT≤210℃)。
LCP具有优异的机械性能,还具有低吸湿性、耐候性、耐热性、阻燃性以及低介电常数和介电损耗因数等特点,在电子领域被广泛应用酸解法是主流的LCP工业生产方法目前有4种主要的LCP的合成方法,分别是氧化酯化法、硅酯法、苯酯法和酸解反应法,其中,酸解反应法是现在最主要的工业生产LCP的方法酸解法是通过芳香族二元酸与乙酰化的酚类单体进行熔融缩聚,脱去副产物醋酸后得到LCP,再通过注塑、挤出、溶液浇注、吹塑和拉膜等加工方法得到各种形态的LCP产品全球LCP产能主要集中在日本和美国,国内LCP产能快速增长中当前全球LCP材料产能约8.2万吨,主要集中于日本和美国,行业集中度较高美国塞拉尼斯拥有2.2万吨产能位居全球第一,其次为日本宝理、住友,产能分别为1.5万吨与1万吨国内LCP的发展起步较晚,总产能约1.6万吨近年随着金发科技、普利特、沃特股份等企业迅速发展,国内产能快速增长其中沃特股份预计在2022-2023年分别投产1.5万吨、0.5万吨LCP有望成为全球最大的LCP材料供应商未来我国LCP需求量有望持续增长2020年全球LCP需求量为7.8万吨,国内LCP的需求量为3.2万吨电子电器是LCP最主要的消费领域。
随着电子电气产业发展迅速,未来我国LCP的需求有望持续增长据中国化工信息中心预计,到2026年国内LCP总消费量将从现在3.2万吨增至4.3万吨LCP轻便、耐高温、介电损耗因子低,可作为5G基站天线的塑料振子材料基站中天线振子是天线的主要组成部分,可以放大信号和控制信号辐射方向5G基站对于振子材料有严格的要求:(1)表面组装技术(SMT)的制造工艺要求振子材料可以承受260℃;(2)轻量化;(3)电磁波具有频率越高,波长越短,越容易在传播介质中衰减的特点,所以频率越高,就要求振子材料的损耗更小与传统金属振子相比,塑料振子除了轻便,还可以通过注塑成型的方法实现高精度,是5G天线振子的方向相比于目前主流的聚苯硫醚(PPS)塑料振子,LCP塑料振子具有更好的注塑性、耐热性和更低的介电损耗,竞争优势更大预计到2025年5G基站振子对应LCP新增需求量为1.07万吨截止到2022年6月,我国已建成的5G基站数量达到185.4万个,占全球60%以上根据工信部发布的《十四五信息通信行业发展规划》,规划到2025年实现每万人拥有5G基站26个,据此预计到2025年,我国5G基站总数达364万个通常5G基站有3面天线。
假设单面天线主流方案采用192个振子,对应需要一个基站需要576个振子LCP和PPS密度接近,96个振子约需PPS共1kg预估到2025年LCP振子材料的新增需求量为1.07万吨LCP材料介电性能和柔韧性优异,可替代传统聚酰亚胺材料应用在5G柔性印刷电路板中LCP材料可以作为基材用在5G高频高速电路板,尤其是柔性印刷电路板(FPC)中传统电路板基材聚酰亚胺(PI)基材因介电常数和损耗因子较大且吸潮性较大,在高频传输时损耗严重,无法适应当前的高频高速趋势与PI相比,LCP材料在传输损耗优势显著,基材损耗值仅为0.2%-0.4%,仅有传统基材的1/10并且,LCP的高机械强度可以支撑多层连线的架构;可弯折性也迎合了小型化趋势LCP基材的电路板多用在5G的天线(即以LCP为基材的FPC,承担部分天线功能)以及笔记本电脑中LCP可以作为高稳定性、小型精密化的5G连接器连接器在电路或其他部件之间架起桥梁,承担着电流或信号连接的作用5G连接器多应用于基站天线、BBU设备以及5G(FPC连接器)中5G传输速度得到大幅提升,需要连接器有更低的低介电低损耗;连接器使用频率极高,需要材料有良好的尺寸稳定性;在连接器使用过程中,电流会在接触点产生热量,导致温升,需要材料有较好的耐高温性能。
LCP材料低介电损耗,良好的尺寸稳定性和耐高温性能,适合作为5G高速连接器5G基站建设和5G出货量的增加带动了高性能5G连接器的需求根据现在5G通信基站的主流架构,每个基站将会用到64个射频连接器,每座宏基站需要用到192套(采用介质滤波器的结构)或384套(采用金属滤波器的结构)的板对板连接器5G的轻薄化和多功能化也要求内部集成度高,对连接器的要求也更高LCP在机器人的连接器和伺服电机中也有应用随着小米CyberOne的推出和特斯拉Optimus的即将发布,人型机器人发展逐渐提升未来机器人对重量、体型要求越来越高,集成化非常关键,对连接器的应用会更多,有望带来需求爆发式增长机器人中的连接器要求材料具有可弯折性,低介电损耗,耐高温且尺寸稳定性和化学稳定性好LCP是机器人连接器的重要组成材料人型机器人的核心组件伺服电机中也包含LCP伺服电机一般安装在机器人的关节位置,预计单台人形机器人使用伺服电机超40个,要求里面的骨架材料具有轻量,易加工,绝缘性好以及可以承受电机发热,LCP可较好满足材料需求由于人形机器人未来产量很大,预计到2025年有望达到百万台级产量,若以单台机器人LCP用量1kg计,则每百万台机器人对应LCP为1千吨。
目前我国LCP对外依存度较高,有望加速2020年国内LCP的需求量为3.2万吨,而国内年产能仅1.6万吨并且由于技术和产品质量的影响,根据《中国化工信息周刊》,我国LCP实际进口依存度为80%预计2026年国内LCP的需求量为4.3万吨随着LCP生产装置实现投产和技术的进步,国内沃特股份、金发科技等厂商相继加大布局力度,其中沃特股份预计在2022-2023年分别投产1.5万吨、0.5万吨LCP;金发科技已启动年产1.5万吨LCP项目,目前已完成工艺与土建设计LCP进程加速五、 PSF材料市场状况PSF材料主要应用于医疗器械、食品接触、航空航天、汽车、电子电气、水处理、其他工业等领域,各领域需求的稳步增长带动PSF材料需求快速增加预计2024年聚砜合物消费量可达93,455吨,2019-2024年复合增长率为6.64%根据GlobalMarketInsights数据显示,2020年PSF材料全球市场空间为16.60亿美元,预计2021-2027年将保持4.90%的年复合增长率,2027年市场规模将超过23.00亿美元,亚太地区预计将成为主要市场,其中医疗器械、食品接触、汽车航空、电子电气领域的份额总计超过70.00%。
一)PSF材料卫生/医疗行业市场状况医疗器械所用材料必须具有极佳的生物相容性与承受苛刻环境的能力PSF材料无细胞毒性、无致敏性。

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