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含氟高分子材料市場需求將保持較快增長速度
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 永和股份    2023-07-14

（1）含氟高分子材料特性

含氟高分子材料是含氟原子的單體通過均聚或共聚反應而得，由于 C-F 鍵極短、鍵能極高，含氟高分子材料相較于一般聚合物產(chǎn)品（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯）具有優(yōu)異的物理和化學性能，具體如下：

1）耐高溫性能

含氟高分子材料具有難燃性和優(yōu)異的耐熱性。例如，PTFE 和 PFA 的連續(xù)使用溫度可達 260℃，短期可在 300℃下使用，F(xiàn)EP的使用溫度可達 200℃。

2）耐酸堿性和耐溶劑性

含氟高分子材料具有卓越的耐酸堿性和耐溶劑性，尤其是 PTFE、PFA、FEP等，酸、堿溶劑對它們均無浸蝕。

3）電性能

含氟高分子材料的電性能各有特色，全氟化的高分子材料介電性能尤其是高頻介電性能遠超其他材料。其分子的極性很低，在很寬的溫度、頻率區(qū)間變化都很小、相對介電常數(shù)穩(wěn)定、介電損耗很低，電絕緣性優(yōu)異。另外 PVDF 具有特異的壓電性和焦電性，可用來制造壓電材料。

4）機械性能

含氟高分子材料在高低溫環(huán)境中有比較好的機械性能，通過增加其分子結構中的氫原子可以進一步提升其機械性能。PTFE 和 PCTFE 的脆化溫度極低，顯示出極好的低溫性能，PTFE 具有較低的摩擦系數(shù)和特異的自潤滑性。

5）不粘性

含氟高分子材料具有特異的不粘性。尤其像 PTFE、FEP、PFA、PVDF 等分子中氟含量高，表面接觸角非常大，使相關制品表面上的液體成球狀，不易與樹脂粘接，故常用它制造炊具表面的不粘涂層、具有自清潔功能的建筑物外墻。

6）耐候性

各品種的含氟高分子材料都有優(yōu)異的耐候性，即使在苛刻的溫度下長期曝曬，其各種性能都不易變化。

7）憎水性

含氟高分子材料的吸水率低，尤以 PTFE 為甚?？衫盟脑魉灾圃焱笟獠煌杆膹秃峡椢锖推渌b備。

由于在上述方面的表現(xiàn)優(yōu)良，含氟高分子材料被廣泛應用于通信、新能源、電子電器、航空航天、機械、紡織、建筑、醫(yī)藥、汽車等領域。

含氟高分子材料結構復雜、種類繁多、用途廣泛，目前使用中的含氟高分子材料主要品種有：聚四氟乙烯（PTFE）、聚全氟乙丙烯（FEP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、氟橡膠（FKM）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚氟乙烯（PVF）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物（THV）和四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物（TFB）等。其中，PTFE、PVDF、FEP是含氟高分子材料最主要的產(chǎn)品，占據(jù)全球約 90%的含氟高分子材料市場。

（2）主要含氟高分子材料產(chǎn)品介紹

1）聚四氟乙烯（PTFE）

PTFE是應用最廣泛的氟材料，占據(jù)超過 50%的含氟高分子材料市場，主要產(chǎn)品包括懸浮樹脂、分散樹脂和濃縮分散液。PTFE 是由四氟乙烯單體聚合而成的聚合物，具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性、耐高低溫性、不粘性、潤滑性、電絕緣性、耐老化性、抗輻射性等特點。

PTFE 最早為國防和尖端技術需要而開發(fā)，而后逐漸推廣到民用，目前該材料的應用已從最初的核工業(yè)、核能工程、航空、航天、艦艇、軍工等領域擴大到石油、化工、機械、電子電器、建筑、紡織、醫(yī)學、印刷、防腐、涂覆等各個領域。

2）聚全氟乙丙烯（FEP）

FEP 是四氟乙烯和六氟丙烯的結晶聚合物，其中 HFP 含量約 18%左右，是PTFE 的改性材料。FEP 具有優(yōu)良的耐候性，摩擦系數(shù)較低，適用于氟塑料所能應用的各個領域，可制成用于擠塑和模塑的粒狀品，用作滾塑和噴涂的粉末，也可制成用于浸漬和涂覆的水分散液。

FEP 既具有與 PTFE 相似的特性，又具有熱塑性塑料的良好加工性能，因而它彌補了 PTFE 加工困難的不足，使其成為在部分領域代替 PTFE 的材料，在電線電纜生產(chǎn)中廣泛應用于高溫高頻下使用的電子設備傳輸電線、電子計算機內部的連接線、航空航天用電線及其特種用途安裝線、油泵電纜和潛油電機繞組線的絕緣層。

起初我國 FEP 主要依靠進口，隨著我國 FEP 生產(chǎn)技術日益成熟，國產(chǎn) FEP產(chǎn)品市場份額不斷提高。目前，在發(fā)達國家建筑物的信息傳輸電線電纜中，F(xiàn)EP 電纜的使用率已占多數(shù)。隨著 FEP 在中國及其他發(fā)展中國家的快速普及，市場容量將快速增長。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，我國 FEP 產(chǎn)量由 2013 年的0.56萬噸增長至 2020年的 2.3 萬噸，復合增速為 22.36%。

3）聚偏氟乙烯（PVDF）

聚偏氟乙烯樹脂（PVDF）是一種半結晶性含氟聚合物，具有良好的機械強度、化學穩(wěn)定性、電化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和對電解液良好的親和性，廣泛應用于鋰電池、光伏、涂料、注塑、水處理膜等領域，其中涂料和注塑是傳統(tǒng)應用領域，而鋰電池和光伏是其新興領域需求。

鋰電應用方面，PVDF 主要用于鋰電池的正極粘結劑、隔膜涂層等，其中粘結劑對純度、柔韌性、粘結力等性質都有著極為嚴格的要求，只有電池級高端的 PVDF 才能滿足需求。根據(jù)開源證券預測，到 2025年，電池級 PVDF 的市場需求規(guī)模將達 5.77 萬噸，PVDF 總需求規(guī)模將達 11.88 萬噸。

根據(jù)產(chǎn)業(yè)在線的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2018–2020 年，PVDF（鋰電池粘結劑）市場價格走勢平緩。2021 年由于鋰電需求旺盛，電池級高端的 PVDF 供應緊張，導致PVDF（鋰電池粘結劑）價格持續(xù)上漲，產(chǎn)品價格持續(xù)創(chuàng)造新高。

（3）含氟高分子材料的供給、需求情況

1）含氟高分子材料的供給情況

①含氟高分子材料技術壁壘較高，國內高端產(chǎn)品產(chǎn)能不足，高性能產(chǎn)品對外依賴度高

考慮到上游原料需求、高精度設備要求、技術壁壘等多方面因素，導致國內生產(chǎn)含氟高分子材料的企業(yè)均為氟化工一體化程度較高的行業(yè)龍頭，中高端市場也處于供給較為緊張狀態(tài)，具體原因如下：

含氟高分子材料均由氟單體聚合而來，但市場上氟單體的供應商很少，大部分氟單體由制冷劑作為原料生產(chǎn)自給。氟單體四氟乙烯（TFE）為合成聚四氟乙烯（PTFE）、聚全氟乙丙烯（FEP）的原料，由于其在常溫下為氣態(tài)，且有毒性，運輸非常困難，提供該生產(chǎn)原料供應的產(chǎn)商較少，均為廠商自給。因此，國內大多數(shù)相關生產(chǎn)企業(yè)均需從制冷劑 HCFC-22 開始生產(chǎn)四氟乙烯（TFE），再進一步生產(chǎn)得到六氟丙烯（HFP），最終聚合產(chǎn)生含氟高分子材料，生產(chǎn)流程較長。

同時，由于國內企業(yè)對于含氟高分子材料研究起點比較低，很多技術還不成熟，所以對于我國氟化工產(chǎn)業(yè)來說中高端含氟高分子材料產(chǎn)品的生產(chǎn)并非易事。因為氟化物的腐蝕性強，存在一定的安全隱患，對加工設備的金屬材質要

求較高，也需要經(jīng)驗豐富、技術過硬的人員來操作。尤其是中高端含氟高分子材料產(chǎn)品，不僅需要企業(yè)具備相當長時間的技術積累，還需要配置高精度設備，歷經(jīng)較長時間嘗試多條技術路線后才能形成成熟理想的制造工藝。

②受益于需求拉動，含氟高分子材料產(chǎn)量維持高速增長

近年來，受益于通訊電纜、局域網(wǎng)電纜、5G 網(wǎng)絡基站、智能手機用導線等方面需求增長以及風電、環(huán)保、橋梁、建筑、半導體、新能源等行業(yè)的發(fā)展，我國含氟高分子材料主要產(chǎn)品產(chǎn)量總體實現(xiàn)了穩(wěn)定較快增長。根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)，2021 年中國主要含氟高分子材料及單體（FEP、PTFE、PVDF、HFP）產(chǎn)量為 20.98 萬噸，同比增長 11%；其中 PTFE 產(chǎn)品總產(chǎn)能達 16.9 萬噸/年，年產(chǎn)量 8.9 萬噸，同比增長 5.9%；FEP 產(chǎn)品總產(chǎn)能達 2.63 萬噸/年，年產(chǎn)量 1.8 萬噸，同比增長 12.5%；PVDF 產(chǎn)品總產(chǎn)能達 7.85 萬噸/年，年產(chǎn)量 5.68 萬噸，同比增長 19.33%。

根據(jù)《中國氟化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2022）》，2016 年以來，我國主要含氟高分子材料（PTFE、PVDF、FEP、FKM）的產(chǎn)量由 2016 年的 14.60 萬噸增長至 2020 年的 27.60 萬噸，年復合增長率為 13.58%。

2）含氟高分子材料的需求情況

由于含氟高分子材料具有很高的耐高低溫性、耐化學腐蝕性、耐久性和耐候性，在新能源、半導體、通信、裝備制造、電子電器、建筑紡織、汽車工業(yè)、航天航空工業(yè)和軍工行業(yè)等國民經(jīng)濟的各個領域有廣泛的應用，具體如下：

①通信行業(yè)

含氟高分子材料電絕緣性突出，在較寬的使用溫度區(qū)間及頻率范圍內，具有低介電常數(shù)并有特別低的損耗因子，且在高溫高壓和強腐蝕的環(huán)境下也能保持它們的優(yōu)異性能，特別適用于需要低衰減的數(shù)據(jù)傳輸電纜。隨著 5G 的逐步推廣，5G 基站的建設及 5G 通訊設備的普及將快速拉動相關含氟高分子材料的市場需求。

②新能源行業(yè)

隨著全球對低碳環(huán)保的日益重視，光伏、風電等可持續(xù)新能源發(fā)展迅速，目前部分地區(qū)光伏已可實現(xiàn)平價上網(wǎng)。含氟高分子材料在光伏發(fā)電用封裝膜及風電葉片涂料方面已成為主流應用材料，未來應用領域仍在持續(xù)拓展。

③航空航天等高端制造領域

隨著航空航天工業(yè)的日益發(fā)展和對飛機性能要求的提高以及機載設備的更新，飛機等相關航空航天設備傳送的信息量逐漸增加，在整個系統(tǒng)中起著“神經(jīng)”、“血管”作用的傳輸線的性能要求也越來越高，其中電線電纜的應用除了考慮其電氣性能、機械性能和化學性能外，還應綜合考慮電網(wǎng)絡匹配關系、抗干擾能力、載流量大小、使用環(huán)境、機械強度、電纜保護等因素，含氟高分子材料電纜具有輕量化、抗干擾以及優(yōu)異的物理化學性能，在航天航空等高端制造產(chǎn)業(yè)中正在發(fā)揮越來越重要的作用。

④民用電線電纜

由于含氟高分子材料的耐高溫及燃燒時無煙的特性，隨著社會對消防及安全等因素的重視程度逐步提升，使用含氟高分子材料生產(chǎn)的電線電纜將在如高層建筑、歷史建筑等領域替代傳統(tǒng) PVC、PE制成的電線電纜。

此外，目前家庭中信息傳輸用途的電線電纜也主要由 PVC、PE 制成，為增加其阻燃性，需要將其放在套管中。若使用耐高溫的含氟高分子材料作為電信電纜的絕緣材料，則無需使用金屬管。在局域網(wǎng)絡的應用中，F(xiàn)EP 作為一種絕緣材料和電線護套材料已經(jīng)得到廣泛的應用，在發(fā)達國家建筑物的信息傳輸電線電纜中，F(xiàn)EP 電纜的使用率已經(jīng)超過 70%。隨著其在發(fā)展中國家的快速普及，該部分市場容量將快速增長。

⑤化工及環(huán)保行業(yè)

含氟高分子材料由于其耐高低溫、耐化學腐蝕性、耐久性和耐候性等優(yōu)異性能，在化工及環(huán)保領域的內襯、墊圈、密封材料、阻燃材料等方面有廣泛的應用。

⑥汽車行業(yè)

含氟高分子材料在汽車領域的連接線和涂覆膜等方面已經(jīng)有了一定的應用。隨著電動汽車的推廣和普及，具有優(yōu)良電化學性能的含氟高分子材料將在動力電池領域得到更廣泛的應用。

近年來國家正在推進加快新型基礎設施建設的建設進度，具體包括 5G 基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)七大領域，相關領域與含氟高分子材料下游應用息息相關。該等政策將進一步拉動下游行業(yè)對含氟高分子材料的需求。

在上述因素的持續(xù)驅動下，預計未來含氟高分子材料市場需求將保持較快增長速度，其中技術含量高、生產(chǎn)工藝復雜的相關產(chǎn)品市場需求將實現(xiàn)更快的增速。

綜上所述，在上述因素的持續(xù)驅動下，預計未來含氟高分子材料市場需求將保持較快增長速度，其中技術含量高、生產(chǎn)工藝復雜的相關產(chǎn)品市場需求將實現(xiàn)更快的增長。此外，我國高端含氟高分子材料也具備廣闊的進口替代空間。