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氟化工行业研究:新老需求共振,行业景气上行

2024-10-16财经

【1.氟化工:产品种类众多,我国为最大产销国】

氟化工的产品种类可不少,下游的应用范围也很广。氟化工呢,就是指生产含氟产品的所有工业,它属于化工行业里的一个分支。氟在自然界中是化学性质最活泼的元素之一,存在于多种多样的有机物和无机物里。氟化工的产品和材料有很多种,主要能分成无机氟化物和有机氟化物两类。无机氟化物就是含氟元素的非碳氢化合物;有机氟化物主要包含含氟高分子材料、含氟制冷剂、含氟精细化学品这三大类。含氟化学品通常稳定性比较好,所以在汽车、轨道交通、制冷、国防军工这些传统领域,还有新能源、新材料、光伏等新兴领域都被广泛应用。

咱国家已经发展成全球最大的氟化工产销国了。咱国家的氟化工最开始是被铝工业带动起来的,是从无机氟化盐起步的。1954年3月,抚顺铝厂建成投产了我国第一个氟化盐车间,这就是咱国家氟化工产业的开端。从1954年到改革开放前的二十多年里,我国第一套氟制冷剂装置和第一套聚四氟乙烯(PTFE)装置先后投产,氟化工产业就慢慢建立起来了。改革开放之后,我国各种氟化工产品的生产技术有了很大的进步。到了90年代,我国氟化工从以军工为主转变成以民用为主,开始走上自主开发和引进技术相结合的发展道路。进入21世纪,我国氟化工从「陪跑」「跟跑」变成了「领跑」,产业得到了高速发展。现在,我国已经有了包括无机氟化物、氟碳化学品、含氟聚合物、含氟精细化学品、氟材料加工等在内的完整氟化工产业链,年产值超1000亿元。我国已经是全球最大的氟化工生产和消费国了。

【2.萤石:氟化工起点,战略性资源或迎价值重估】

萤石是氟化工产业链最开始的一环。萤石也叫氟石,它主要是由氟化钙(CaF2)构成的。萤石是地球上氟含量很高的矿物,在岩浆、沉积、热液等好多地质条件下都能形成,分布的范围挺广,储量也大。萤石是现代化学工业里氟元素的主要来源。萤石及其下游产生的很多产品构成了种类超多、规模很大的氟化学工业,像含氟高分子材料、制冷剂、含氟精细化学品这些。

全球的萤石资源储量分布不均衡,中国排在第二位。美国地质调查局(USGS)发布的【Mineral Commodity Summaries 2022】(【2022年世界矿产品摘要】)显示,到2021年底时,全球萤石总储量是3.2亿吨(以CaF2计算)。墨西哥、中国、南非、蒙古的萤石储量在世界上排前四位,分别是6800万吨、4200万吨、4100万吨、2200万吨,在全球萤石储量里所占的比例依次为21.25%、13.13%、12.81%、6.88%。

中国是全球萤石的主要生产国,储采比远低于世界平均水平。2010 - 2021年期间,中国萤石产量从330万吨增长到540万吨,年均复合增长率是4.6%,在全球萤石产量里占的比例从54.91%提高到62.79%,所以中国是全球萤石主要生产国。不过在2021年,中国萤石资源的储采比(就是储量和开采量的比例)只有7.78,比全球平均储采比37.21低很多。中国萤石有被过度开采的风险。

我国有很多单一矿山,可储量不多,开发程度还挺高的。萤石矿包括单一型矿床和伴生型矿床这两种。伴生型矿床呢,就是主矿体里还伴有其他有用的矿物、组分、元素,开采的时候得进行加工选别。到2018年的时候,我国主要的萤石矿床大概有230处,其中单一型萤石矿有190处,在总矿床数里占82.6%;共伴生型矿床有40个,占17.4%。我国单一型萤石矿床数量虽然不少,但是单个矿床的储量小;伴生矿数量少,储量却大,不过资源品质不太好。根据中国矿业联合会萤石产业发展委员会的调查,到2018年底,我国保有氟化钙资源量是28255万吨,这里面共伴生型矿床和单一型矿床的占比分别是68.5%和31.5%。我国单一型矿床萤石资源每年要消耗氟化钙610万吨,开发程度很高。

我国制定了各项政策来保护萤石资源。2003 - 2008年期间,我国萤石出口的优惠政策在逐步减少,2003年以前是退税13%,到了2008年就变成征收15%的关税了。接着,我国从生产方面开始限制萤石的产量,2010年工信部定了准入的标准,严格控制新企业进入这个行业,还提高了露天开采的回采率。2016年,萤石被纳入我国的「战略性矿产名录」。2020年工信部对强制性国家标准【萤石行业生产技术规范】进行修订,萤石行业准入的标准进一步提高了,以后新增的产量也会有限。

我国已经变成萤石净进口国了。在进口这块儿,2017 - 2021年期间,我国萤石进口量涨了不少,从16.23万吨一路涨到78.15万吨,不过2021年稍微降了点儿,变成66.80万吨了。蒙古是我国萤石进口的主要来源地,2021年的时候,从蒙古进口的萤石占比能达到70.8%。出口方面呢,2017 - 2021年,我国萤石出口整体是波动下滑的状态,从2017年的33.68万吨一直降到2020年的17.59万吨。我国就从萤石净出口国变成净进口国了。2022年1 - 10月,我国萤石累计出口量是40.41万吨,比2021年要多一些,主要是因为国外有部分矿山停产了,国外的客户就转头找我国的厂商买萤石,这就把萤石的出口量给拉高了。

萤石下游主要的消费领域现在是氢氟酸和氟化铝。百川盈孚的数据显示,2021年萤石下游主要消费领域也是氢氟酸和氟化铝,其中氢氟酸占比56.33%,氟化铝占比24.80%,冶金、建材和其他应用占比分别是8.63%、8.09%和2.16%。电子级氢氟酸、含氟锂电材料和多种含氟聚合物属于新兴领域,这几年这个行业发展得很快,需求量有望一直增加。

萤石价格进入上行区间了,这是因为供给在缩减,需求却很旺盛。从供给这头来看,国内外整体供给都在减少。2022年起,国内因为举办大型会议、疫情不断反复、安全管控等好多因素,矿山开采开工率一直很低;国外呢,有些矿山因为安全事故停产了,这样一来供给也就减少了。国外的客户就转头找咱们国家的厂商买萤石,我国萤石出口量就大幅提高了。再看需求这边,制冷剂行业又景气起来了,含氟聚合物产能也在快速扩张,需求形势一片大好。萤石的供需状况变好了,所以从今年开始价格就往上走了。据百川盈孚的数据,到2022年12月16日的时候,萤石97湿粉和97干粉的市场均价,分别是3262元/吨和3462元/吨,跟2022年4月初比起来,分别涨了28.37%和28.65%。估计以后萤石新增的产能不会太多,在下游需求很旺的推动下,萤石很可能迎来长时间的景气期。

【3.氢氟酸:氟化工中间体,下游应用广泛】

3.1. 无水氢氟酸:产能在稳步提升,竞争格局较为分散。

氢氟酸在氟化工行业里是极为重要的中间体。无水氢氟酸也叫AHF,看起来是无色还发烟的液体,这是个用途特别广的化工产品。氟化工行业里,无水氢氟酸是最重要的中间体,从萤石制取含氟化学品时,差不多都得有制备氢氟酸这个步骤。它的上游是浓硫酸和酸级萤石粉(萤石粉里CaF2纯度≥97%),下游包括含氟制冷剂、含氟高分子材料、含氟精细化工、无机氟这些。

这几年,咱们国家的无水氢氟酸产能一直在稳稳地往上走。从产能来看,在2017年到2021年这段时间里,咱们国家无水氢氟酸的产能从202.9万吨涨到了252.9万吨,这几年的年均复合增长率能达到5.7%呢。到2022年10月的时候,咱国家无水氢氟酸的产能达到了285.9万吨,跟去年同期相比,增长了14.4%。再看产量这边,2018年之后,咱们国家氢氟酸的产量是有波动的,2021年的产量是165.04万吨,这个产量和2018年差不多。2022年1月到10月,咱们国家无水氢氟酸的产量是142.9万吨,跟去年同期比,增长了7.41%。以后要是有新的产能不断释放出来,那无水氢氟酸的产量估计也会稳步增加的。

无水氢氟酸的市场分布比较分散。根据百川盈孚的数据以及各公司的公告,在2022年6月的时候,我国无水氢氟酸的产能是280.9万吨。东岳集团的产能有21万吨,占了7.5%,排在第一位。三美股份、飞源化工、瓮福集团的产能分别是13万吨、12万吨、11.5万吨,占比分别为4.6%、4.3%、4.1%。青海西矿同鑫和巨化股份的产能都是10万吨,占比为3.6%,整体市场格局比较分散。无水氢氟酸在下游主要是被制冷剂和含氟聚合物消费。2021年,在我国无水氢氟酸的下游消费里,制冷剂和含氟聚合物分别占37.12%和13.50%,含氟精细品、氟化盐和六氟磷酸锂的占比分别是12.34%、11.11%和3.70%。现在我国的含氟聚合物和含氟电解质锂盐发展得很快,以后消费占比有希望提高。

3.2. 电子级氢氟酸:技术方面的壁垒比较高,国内产品替代进口正在加速。

电子级氢氟酸在光伏和集成电路领域用得比较多,国产替代的空间很大。电子级氢氟酸也叫高纯度氢氟酸,氢氟酸是很少见的能和SiO2起反应的酸类湿电子化学品,就因为这样,电子级氢氟酸在集成电路、太阳能光伏、液晶显示屏这些领域应用很广泛。氢氟酸的纯度和洁净度不一样,应用的领域也不一样。现在判断电子级氢氟酸的纯度是按照国际SEMI标准来的,从低到高有G1 - G5这五个等级,等级越高的氢氟酸,技术方面的门槛就越高。

光伏和半导体行业发展得特别快,这就使得电子级氢氟酸的需求增加了。在光伏这块儿,2012年到2021年期间,咱们国家光伏新增装机量从3610兆瓦涨到了52985兆瓦,平均每年的复合增长率达到了34.8%。现在全球都觉得发展可再生能源是个好事儿,所以光伏行业很可能会一直快速发展下去。在半导体方面呢,按照国际半导体产业协会(SEMI)给出的数据,2021年全球半导体设备的市场规模是1026亿美元,跟去年相比增长了44%。在5G、智能穿戴设备这些新领域的带动下,半导体市场很可能会有比较大的增长。

好些国内企业的电子级氢氟酸达到了G5级别,国产替代或许会加速呢。以前啊,因为技术壁垒挺高的,我国湿电子化学品的主要产能大多是G2、G3产品,G5产品大多得靠进口。经过这么多年发展,技术实力也在不断变强,国产氢氟酸的质量一直在提高,都达到国际一流水平了。2022年5月的时候,多氟多公布消息说,他们公司的电子级氢氟酸产品正式成了台积电的合格供应商。现在呢,多氟多那个年产3万吨超净高纯电子级氢氟酸的项目正在稳步进行,公司打算到2025年的时候,让电子级氢氟酸的年产能达到10万吨。另外啊,凯圣氟化学、兴力电子和滨化股份的电子级氢氟酸产品也都达到G5级别了,这样一来,国产替代有望加快速度。晶瑞电材、福建三钢等企业也有一定的电子级氢氟酸产能。

【4.制冷剂:产品持续迭代,需求稳步增长】

制冷剂能凭借压强与状态的改变来吸收和释放热量,它是能量转换的介质。制冷剂这种物质是热机里用来辅助实现能量转换的介质,在空调、冰箱等方面用得比较多。拿家用空调来说,空调制冷的时候,温度高、压力大的气态制冷剂在冷凝器(也就是室外机)散热之后,就变成温度低、压力大的液态制冷剂了,接着进入蒸发器(室内机)。因为制冷剂经过膨胀阀到达蒸发器后空间一下子变大了,压力变小了,液态的制冷剂就会变成气态,并且吸收很多热量,再经过压缩机以后又变成温度高、压力大的制冷剂,然后开始新的一轮循环。

4.1. 二代制冷剂:用量不断减少,应用方向发生转变

二代氟制冷剂的使用量正在削减。HCFCs比CFCs对臭氧层的破坏要小一些,不过随着大家环保意识的提高,HCFCs对臭氧层的破坏也不能被小看了。按照【蒙特利尔协定书】的淘汰规定,咱们国家得在2025年把HCFCs的使用量削减到基线水平的32.5%,到2030年削减97.5%,只留下用于冷冻和空调维修的那部分。而作为化工产品原材料的HCFCs生产量,是不受这个协定限制的。

二代制冷剂在主要应用领域上渐渐转变成化工品原料了。拿R22来说,在我国,聚四氟乙烯(PTFE)已经是R22下游主要的应用领域了,2021年的时候占比达到50%,而空调新装机消费的占比只有3%。再看R142b,2021年的时候,聚偏氟乙烯(PVDF)在我国R142b下游消费里占了50%,这是它的主要应用领域,制冷剂R143a和发泡剂的消费占比分别是25%和20%。

4.2. 三代制冷剂:配额争夺快要完事了,前景有望变好。

在未来很长一段时间里,三代氟制冷剂会是主流制冷剂。现在,我国处在三代氟制冷剂(HFCs)替代二代氟制冷剂(HCFCs)的阶段。按照【〈蒙特利尔协定书〉基加利修正案】的要求,我国属于第一组发展中国家,要以2020年到2022年HFCs使用量的平均值为基准,在2024年把HFCs的消费和生产冻结在这个基准值,2029年削减10%,到2045年之后把HFCs的使用量削减到基准值的20%以内。目前四代氟制冷剂的成本比第三代高很多,而且国外掌握着很多相关专利,所以我们觉得在未来很长一段时间内,第三代氟制冷剂会是主流制冷剂。

三代氟制冷剂的配额争夺快要结束了。因为2020 - 2022年的生产和销售情况会是以后国家分配HFC配额的根据,所以这些年国内的制冷剂厂商们一个劲儿地扩大生产,甚至打起价格战,宁可亏本也要抢市场份额,这就使得三代氟制冷剂市场上供大于求,行业生态受到影响。HFC基线年就要完了,我国三代氟制冷剂产能持续扩大的阶段也差不多到头了。2021年的时候,生态环境部和国家发改委一起发了个【关于严格控制第一批氢氟碳化物化工生产建设项目的通知】,通知说从2022年1月1日起,各地不能新建、扩建那些用作制冷剂、发泡剂等受控制用途的HFCs化工生产设施(副产设施不算),不过环境影响报告书(表)已经通过审批的可以除外。

制冷剂这个行业,市场的集中度挺高的。就拿R125和R134a来说吧。R125呢,到2022年9月的时候,咱们国家的R125产能是34.2万吨,产能排名前三的是东岳集团、三美股份和巨化股份,它们的产能占比各是17.5%、15.2%、11.7%,这三家加起来的CR3达到了44.4%。再看R134a,截至2022年9月,R134a的产能是33.5万吨,产能排前三的是三美股份、巨化股份、中化太仓,产能占比分别是19.4%、17.9%、10.4%,这三家的CR3达到了47.7%,所以说这个市场的集中度是比较高的。

空调和车用空调是三代氟制冷剂的主要应用领域。拿主要的三代氟制冷剂R32和R134a来说,在R32这块儿,据百川盈孚的数据,2021年在我国R32的下游消费领域里,空调制冷剂占了70%。R134a方面呢,2021年,汽车制冷剂和气雾剂(汽车后市场)在我国下游消费中分别占50%和25%,加起来占比达到75%。家用空调需求的增长会带动三代氟制冷剂需求的增加。这些年我国家用空调产量一直在稳步上升。按照Wind的数据,我国家用空调产量从2012年的1.33亿台涨到了2021年的2.18亿台,年均复合增长率是5.7%;2022年1 - 10月,我国家用空调产量是1.90亿台,同比增长4.8%。现在国内经济还是在持续复苏的状态,空调产量很可能会继续往好的方向发展,从而拉动三代氟制冷剂需求的提升。

维修用制冷剂的需求会因为存量市场增长而提高。空调这块儿,在2013年到2021年期间,咱们国家城镇居民每百户拥有的空调数量从102.20台涨到了161.70台,平均每年的复合增长率大概是5.9%;农村居民每百户的空调拥有量从29.8台涨到了89台,年均复合增长率差不多是14.7%。汽车方面呢,到2022年三季度末的时候,我国汽车的保有量是3.15亿辆,跟之前比增长了6.06%。现在咱们国家空调和汽车的保有量一直在稳步上升,存量维修和替换市场对制冷剂的需求量也在不断增加。

4.3. 四代制冷剂:主要用于车用空调,要推广开来还得花些时间。

第四代制冷剂的性能目前主要在车用空调方面发挥作用。第四代氟制冷剂大多是HFOs(含氟烯烃)这类的,能进一步减少温室效应数值,现在还没有大规模投入使用。当前的主要产品是HFO - 1234yf,生产的厂家有美国科慕、美国霍尼韦尔、常熟三爱富、巨化股份、日本旭硝子、法国阿科玛等。HFO - 1234yf主要用在汽车空调上,它的分子量、密度以及临界点和HFC - 134a差不多,而且沸点比较低,在常温下饱和蒸汽压比较高,所以HFO - 1234yf能直接充注到现有的HFC - 134a移动空调系统里,转换起来挺方便的。还有,HFO - 1234yf在大气里的寿命就10 - 12天,GWP是4,对环境基本没什么影响。现在欧美国家已经慢慢淘汰车用的三代制冷剂R134a,换成R1234yf和R744了。在中国呢,因为它成本高,而且三代制冷剂的使用量还没开始削减,所以HFO - 1234yf还没有大规模推广。

【5.氟化铝:电解铝助熔剂,存在需求反转预期】

铝锭质量的提升和生产成本的降低可以靠铝用氟化盐来实现。铝用氟化盐大体上有无水氟化铝、冰晶石这两种。无水氟化铝的原料是无水氢氟酸和氢氧化铝。在制备电解铝的时候,氟化铝是助熔剂,它能让电解质在电解铝过程中的熔化温度降下来,还能提升导电率,对电解质分子比进行调整,减少铝电解生产时的水解损失,这样一来,铝锭质量就上去了,生产成本也下来了。

电解铝的需求稳稳地增加了,这就让氟化铝的需求也跟着提高。看看我国电解铝表观消费量就知道了,2017年到2021年期间,我国电解铝的消费量总体上是增长的。特别是从2020年开始,因为新能源汽车发展起来了,车用铝材的用量大大增加,这就促使电解铝的消费量一个劲儿地往上走。2020年和2021年,电解铝的表观消费量同比分别增长了8%和5%。大部分氟化铝都用在电解铝的生产里,所以电解铝需求变好了,氟化铝的需求也会跟着变好。

电解铝的库存现在处于2018年以来的历史最低点,需求说不定就要开始好转了。百川盈孚的数据显示,咱们国家的电解铝库存是2018年以来最少的时候。到2022年12月16日的时候,我国电解铝工厂的库存有6.68万吨,和去年同期比少了58.03%;市场上总的库存是50.97万吨,同比减少了44.76%。随着国内稳定经济等相关措施的推出,终端需求变好会让电解铝的需求恢复。库存这么低的情况下,电解铝很需要补充库存,氟化铝的需求可能就要开始好转了。

【6.含氟聚合物:材料种类众多,发展前景广阔】

含氟高分子材料性能特别好,种类也很多,应用的范围相当广。含氟高分子材料是含氟原子的单体经过均聚或者共聚反应制成的材料,因为C - F键很短,而且键能非常高,所以含氟高分子材料在化学和物理性质上一般都比较稳定,有好多优异的性能。含氟高分子材料有各种各样的种类,特性也都不一样,在汽车、化工、电子电气、工程、医疗这些领域都能找到合适的材料。据永和股份公司公告称,现在PTFE、PVDF、FEP是含氟高分子材料里最主要的产品,在全球含氟高分子材料市场应用量中占了90%。

6.1. PTFE下游有很多应用,主要是石化机械方面的。

TFE是含氟材料里应用最广的。PTFE呢,就是聚四氟乙烯,大家都管它叫「塑料王」。PTFE和PE的结构式挺像的,不过PE所有的氢原子在PTFE里都被氟原子取代了。氟的电子密度大,那些紧紧挨在一起的氟原子之间会互相排斥,这就使分子链的构象成了螺旋体结构。而且氟原子的直径大,这样就能把PTFE的碳链骨架保护得很好,PTFE也就有了很棒的化学稳定性和不少其他的优秀性能。

PTFE的应用场景很广泛。在石油化工领域,和橡胶、金属这些材料比起来,PTFE耐腐蚀性好,耐高低温性能也不错。所以呢,在那些环境恶劣,橡胶、金属没法用的地方,PTFE能长期使用,像排气管、蒸汽管、高中低压管道、阀门、石棉垫片等都是它的具体产品。还有啊,PTFE的介电常数低,信号传输的时候损耗特别少,这就能用在5G高频传输方面了。在防尘、过滤、医疗这些方向上,PTFE的表现也挺好,应用前景很广阔呢。

这些年,咱们国家的PTFE产能和产量一直在稳步增加。产能这块儿,在2016 - 2021年期间,我国PTFE产能从每年11.6万吨涨到了18.8万吨,年均复合增长率是10.14%。2021年的时候,产能同比增长了24.83%,占全球PTFE产能的60.84%,我国已经变成全球PTFE的主要生产国了。产量方面呢,2016 - 2020年,我国PTFE产量从7.20万吨增长到12.15万吨,年均复合增长率达到13.96%,2020年同比增长了38.51%。PTFE主要用在石油化工和机械领域。2020年,我国PTFE下游消费领域有石油化工、机械、电子电器、轻工、纺织、航空航天等,其中石油化工和机械是主要的消费领域,占比分别是33%和24%,电子电器、轻工、纺织的占比分别为12%、10%、9%。

PTFE的介电性能特别好。汤阳在【聚四氟乙烯在5G通信领域的应用进展】里提到,不同频率的电磁波属性不一样,用途也不同。和4G通信比起来,5G通信技术国际上主流的通信频率更高,达到了28GHz。电磁波频率越高,波长就越短,绕射能力就越差,传播的时候电磁波衰减也更大。所以,5G通讯的电磁波覆盖能力和传输信号强度比4G通讯下降得厉害多了,对传导材料的要求也更严格。PTFE是常用材料里高分子材料中介电常数最低的,它的介电损耗因子才0.0004,在覆铜板里介电性能特别优异。

5G发展得特别快,很可能让PTFE的需求不断增加。这几年我国5G发展迅猛。到2022年9月底的时候,中国移动和中国通信的5G用户数量,一个达到了5.57亿户,另一个是2.51亿户,和2021年底比起来,分别增长了43.9%和33.7%。5G用户数量快速增长,这就使得5G基站数量也不断增多。到2022年9月,我国5G基站数量有222万个,在全球5G基站里占比超过60%,早早地就超额完成了全年的目标。5G发展得这么快,有望使PTFE的市场规模不断扩大。

6.2. PVDF:产能逐步增加,锂电需求大增。

PVDF主要用在锂电池、涂料、注塑这些领域。PVDF呢,就是聚偏氟乙烯,这是一种热塑性含氟聚合物,它不怎么起反应,在涂料、锂电、注塑、水处理、太阳能背板等领域都用得挺多的。2021年在我国PVDF下游的消费里,锂电池用的、涂料、注塑、水处理和太阳能背板分别占39%、30%、15%、10%、6%。其中锂电池用的PVDF占比在2020年是19%,到了2021年就变成39%了,已经是最大的应用领域了。新能源车、光伏、5G这些行业发展得特别快,受这个影响,锂电池粘结剂和太阳能背板需求所占的比例有望接着往上升。

2022年我国PVDF的产能有大幅增长。从产能来看,按照百川盈孚的数据,2019 - 2021年期间,我国PVDF产能是从6.6万吨涨到7.4万吨的,年均复合增长率是5.9%;到2022年11月的时候,我国PVDF产能达到12.8万吨了,和2021年底相比增长了72.97%。从产量上看,2019 - 2021年,我国PVDF产量从3.96万吨增长到4.76万吨,年均复合增长率为9.64%;2022年1 - 11月我国PVDF产量是5.08万吨,同比增长17.55%。

动力锂电池和光伏发展得很快,这让PVDF的需求量不断增加。高工锂电的信息显示,在锂电池里,PVDF大多是用作正极粘结剂和隔膜涂覆材料的。2014年到2021年,咱们国家动力锂电池的出货量从3.7GWh涨到了226GWh,平均每年的复合增长率达到了79.9%,2021年同比增长了182.5%。光伏行业也在快速发展。在双碳目标的推动下,动力锂电池和光伏行业很可能会继续快速发展,从而带动PVDF的需求量不断上升。

HFP呢,它可是重要的化工中间体,是FEP的上游原料。

HFP是很重要的化工中间体,它的全名叫六氟丙烯。HFP的上游原料有八氟环丁烷和四氟乙烯,R22能合成四氟乙烯。HFP作为重要的中间体原料,能用来制作很多含氟精细化工产品,也是合成含氟高分子材料的单体中的一个。它的下游产品有六氟环氧丙烷(HFPO)、氟橡胶(FKM)、七氟丙烷、聚全氟乙丙烯(FEP)等,这些产品能用于离子交换膜、灭火剂、半导体等好多不同的领域。

HFP和PVDF复合起来能用来优化锂电隔膜的性能。跟传统的烯烃类隔膜比起来,PVDF隔膜的离子电导率更高,机械强度也不错。加上HFP呢,能在保持PVDF原来机械强度的情况下,让材料的结晶度降低,隔膜的内阻也变小,这样离子电导率就更高了。就因为这些好处,PVDF - HFP成了锂离子电池比较理想的隔膜材料。用这种材料做隔膜的电池,热稳定性、倍率性能还有循环稳定性都比烯烃类隔膜要好。

6.4.FEP:加工起来比PTFE方便,能起到替代的作用。

FEP的加工性能比PTFE好,能当替代材料。聚全氟乙丙烯(FEP)是在有悬浮介质自由基和乳化剂的情况下,由四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)共聚反应制成的,HFP的质量占比大概是18%。因为加进了HFP,FEP的相对分子质量比PTFE低不少,所以FEP的熔体黏度更低,加工性能也更好,补上了PTFE不好加工的短板,在一些领域就成了代替PTFE的材料。FEP最早是美国杜邦公司研制出来的,1950年就工业化了。咱们国家对含氟聚合物的研究开始得比较晚,主要的FEP生产企业有巨化股份、东岳集团和上海三爱富等。

FEP大多用在化工、机械还有电子电器这些方面。FEP能绝缘、阻燃,还耐高温,所以能当好多电缆、导线的绝缘层,在电子电器工业里应用特别广。在化工方面,FEP薄膜或者管材做低温密封材料的时候,和无机材料粘得比PTFE牢,PTFE焊接的时候还能用FEP当焊条呢。另外,FEP也能用在管衬里、血液超低温保存袋这些地方。最近几年,咱们国家FEP产业发展得挺快的。根据永和股份可转债募集说明书,2013年到2020年,我国FEP的产量从0.56万吨涨到了2.3万吨,年均复合增长率是22.36%。含氟聚合物的应用范围一直在扩大,FEP的用量有望继续增加。

【7.含氟电解质锂盐:电解液核心,需求持续提升】

电解液的核心部分是锂盐,六氟磷酸锂是主流的锂盐。电解液主要由电解质锂盐、有机溶剂和添加剂组成,锂离子来源于电解质锂盐,锂离子电池充放电时传输锂离子的关键主体也是它。现在常见的锂盐有六氟磷酸锂(LiPF6)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)、四氟硼酸锂(LiBF4)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、草酸二氟硼酸锂(LiODFB)这些。六氟磷酸锂的抗氧化性比较好,能在铝箔表面生成一层稳定的LiPF6钝化膜,还能和各种正负极材料匹配,综合性能不错,技术也比较成熟,成本又低,所以它是目前电解液溶质里的主流。

7.1. 六氟磷酸锂:电解液需求大增,锂盐扩产加速。

国内六氟磷酸锂的产能正在加速扩大,市场的集中度比较高。从产能和产量来看,在2017 - 2021年期间,我国六氟磷酸锂的产能从3.62万吨涨到了9.55万吨,年均复合增长率达到27.45%,2021年同比增长69.03%;产量从1.42万吨增长到5.4万吨,年均复合增长率是39.65%,2021年同比增长91.49%。从市场集中度来讲,2022年的时候,多氟多、天赐材料、江苏新泰的六氟磷酸锂产能在国内总产能里占的比例分别是26.03%、23.80%、13.51%,这说明市场集中度挺高的。电解液产量增长得很快,这使得锂盐的需求量不断上升。产能方面,按照百川盈孚的数据,2021年我国电解液产能是99.99万吨,同比增长67.94%。产量方面,在2017 - 2021年,我国电解液产量从11.92万吨增长到47.93万吨,年均复合增长率为41.61%,2021年同比增长60.68%。随着锂电行业快速发展,电解液新的产能会陆续投入使用,锂盐的需求量有望一直往上升。

7.2. 双氟磺酰亚胺锂:综合性能很棒,好多企业都在布局。

双氟磺酰亚胺锂属于新型锂盐,发展前景挺好。双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)这种新型锂盐,和LiPF6比起来,LiFSI里的F ?能够降低锂盐阴阳离子间的配位作用,这样就能让Li+的活动性变强。所以呢,LiFSI导电率、化学稳定性和热稳定性都比LiPF6要高。另外,LiFSI对电池性能的提升效果很明显,像低温性能、循环寿命、耐高温性能这些方面都能提升,也更符合锂电池以后的发展趋势。国内的企业都在布局双氟磺酰亚胺锂。现在国内已经有双氟磺酰亚胺锂产能的公司有好多,像多氟多、天赐材料、新宙邦、永太科技、康鹏科技、中欣氟材等等。天赐材料的产能有0.63万吨/年,而且正在建和打算建的双氟磺酰亚胺锂产能能达到16万吨/年呢。以后要是产量逐步增加,双氟磺酰亚胺锂在市场上的渗透率应该会不断提高。

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精选报告来源:【未来智库】「链接」