有什么塑料可以代替铁氟龙(投资利润率203%？超高分子量聚乙烯供需缺口亟待弥补)

Posted 2023-05-29

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有什么塑料可以代替铁氟龙(投资利润率203%？超高分子量聚乙烯供需缺口亟待弥补)

9月7日，联泓新材料发布《关于投资建设2万吨/年超高分子量聚乙烯和10万吨/年醋酸乙烯联合装置项目的公告》，公告提出为实施公司发展战略，进一步延伸产业链，规避原材料价格波动风险，并布局高端新材料领域，公司拟投资8亿/年用于新建2万吨/年超高分子量聚乙烯（UHMWPE）和10万吨/年醋酸乙烯（VA）项目。同时，为提高募集资金使用效率，公司计划将“6.5万吨/年特种精细化学品项目”剩余的3.26亿元募集资金变更用于投资新建“10万吨/年锂电材料-碳酸酯联合装置项目”。

公司规划由全资子公司联泓化学为投资主体，投资建设“2万吨/年超高分子量聚乙烯和10万吨/年醋酸乙烯联合装置项目”。项目依托联泓化学现有土地和公用工程，主要原料为公司自产的乙烯，主要产品为超高分子量聚乙烯和醋酸乙烯。

欧美开发起步较早

超高分子量聚乙烯的基础理论早在上世纪30年代就被提出，最早由德国Hoechest公司于1958年实现商品化，其后美国Hercules和日本三井石油化工公司以及法国相继投入工业规模生产。截至2017年底，世界超高分子量聚乙烯主要生产企业有塞拉尼斯、巴西Braskem公司、荷兰的DSM公司及日本三井化学公司等。

塞拉尼斯在德国的欧伯豪森、美国德克萨斯州的毕肖普以及中国的南京都设立了生产基地。2008年在南京投产的超高分子量聚乙烯新装置进一步提升了塞拉尼斯的整体制造能力，使其超高分子量聚乙烯产品得以覆盖全球。随着中国装置的上线，塞拉尼斯公司3个工厂的总产能已达到了9万吨。目前塞拉尼斯又在南京工厂投资3200万元扩建1.4万吨超高分子量聚乙烯粉料产能。

巴西Braskem公司是世界超高分子量聚乙烯第二大生产商，其在美国和巴西工厂的超高分子量聚乙烯总产能约为7万吨。该公司下属得克萨斯州拉波特生产工厂完成了第一个全年的UTEC®超高分子量聚乙烯生产，包括推出新的UTEC®9540 产品，这是当今全球分子量最高的商用聚乙烯聚合物。目前主要面向美洲市场，但正在积极开发全球市场。

荷兰DSM公司、日本三井公司和韩国大韩油化的超高分子量聚乙烯生产规模相对较小。除生产常规牌号外，还提供特殊牌号（如注射成型牌号、纤维牌号和超细超高分子量聚乙烯）。其中DSM公司主要向欧洲市场供货，三井公司集中在日本市场。

超高分子量聚乙烯在欧美开发应用起步较早，起初的年增长速度为3%~5%，较为平缓。近几年，超高分子量聚乙烯的发展十分迅速。20世纪80年代以前，世界平均年增长率为8.5%，80年代以后，增长率高达15%~20%。到2017年全球超高分子量聚乙烯的总需求量已达到约18万吨。　

多重利好支撑其未来空间

目前我国UHMWPE主要用于生产板材、纤维等。未来，我国将重点开发超高分子量聚乙烯在纤维复合材、锂电池隔膜、轨道交通/海洋交通/航空航天等领域，以及市政领域的应用。超高分子量聚乙烯产业将形成高性能化和专用树脂化的发展趋势。医用高分子材料、休闲娱乐设备将是未来UHMWPE消费发展热点。

预计2020年国内UHMWPE需求量将达到10万吨，而国内产能约8万吨/年，仍有一定供需缺口。预计2025年国内需求量将增长到14万吨左右，投资利润率20.3%。

1、国防建设和军事装备的战略需要

随着我国国产UHMWPE纤维规模化工业生产的日益成熟，加上生产成本和产品价格的下降，必将带动其在国防和民用领域的研究和发展，尤其是在民用领域(绳缆、远洋渔网、海上养殖、劳动防护类等)，将带动UHMWPE生产的进一步发展。

2、塑料建材行业的助力

目前，中国的塑料建材业正以年均增速超过15%的速度成为塑料行业中仅次于包装的第二大支柱产业。在塑料建材业中，塑料板材应用最为广泛，其中特性尤为突出的就是UHMWPE。随着UHMWPE加工技术的不断进步，可以用不同加工方法生产各种各样的制品，因而应用领域也在不断扩展。近几年，塑料板材正朝着集美观及实用于一体的方向发展；功能方面则向更加专业的及特殊功用的方向拓展，因此对于UHMWPE的需求量也将会越来越大。

3、UHMWPE薄膜需求的日益增长

UHMWPE薄膜是以UHMWPE板材为基础，经切削加工而成的厚度在1毫米以下的薄膜。目前UHMWPE薄膜90%的客户都来自脚垫加工代工厂，而其中95%的用于鼠标脚垫。相比较传统鼠标脚垫所用的材料铁氟龙(聚四氟乙烯)，UHMWPE更加耐磨，而UHMWPE的自润滑性又仅次于铁氟龙材料。同时，从成本方面考虑，UHMWPE密度较小，按平方换算成本UHMWPE比铁氟龙低50%。因此，UHMWPE已经逐渐代替铁氟龙成为代工厂的主要原料。

但值得一提的是，UHMWPE虽然应用日渐广泛，但其加工仍是一个世界性的难题，目前已有挤出或注塑的加工技术，大都局限于相对分子质量较低的范围，若能在加工技术方面取得突破性进展，将会有更大的市场潜力。

最具竞争力的隔膜材料之一

据了解，超高分子量聚乙烯锂电池隔膜是目前最具竞争力的隔膜材料之一。近年来，随着新能源汽车电池续航能力要求的不断提升，UHMWPE锂电池隔膜需求量也迅速增加，迎来扩产潮。同时其较高的毛利润也使隔膜厂商对生产技术的研发热情有增无减，都在尝试突破国外技术壁垒，掌握自主制备工艺。

▍性能优越需求增加

目前国内隔膜的生产工艺主要有干法和湿法两大类，干法为聚丙烯材料，湿法为聚乙烯材料，UHMWPE电池隔离膜材料属于湿法工艺。这种隔膜厚度更薄、均一性更好、孔径大小更易控制，更受市场青睐。“预计今后几年，这种湿法隔膜将迎来扩产潮，市场需求大幅增加。”左胜武说。

▍技术突破面临难题

目前国内隔膜厂商都在尝试突破国外技术壁垒，开发UHMWPE锂电池隔膜生产技术，但难度较大，主要体现在以下几个方面：

一是传统隔膜制备工艺的知识产权基本被美国、韩国、德国和日本等少数国家垄断，我国研发和生产起步较晚，自主知识产权匮乏；

二是国内企业对生产隔膜用到的上游原材料的研究不够深入，至今仍没有实现隔膜用原料的完全国产化，配方研究欠缺系统性，生产出的隔膜一致性、均匀性等比较差，合格率偏低，量产化难以实现；

三是隔膜的制造工艺对设备要求苛刻，设备运行和控制精度比较差，直接影响到产品的性能，国产设备一般难以满足需求，但进口设备价格相对较高，因此隔膜的产业化收到一定的设备限制。

▍原料国产化曙光初现

我国锂电池隔膜行业正处于高速发展的阶段，据估计，国内仅锂离子电池隔膜用UHMWPE的进口量就达到1万吨/年，并且呈现迅猛增长的趋势。但受技术水平限制，目前国内隔膜企业所用UHMWPE原料还只能依靠进口。

2017年5月，扬子石化首次实现了UHMWPE隔膜专用料YEV-4500的工业化试生产，填补了国内空白，成为国内首家成功开发锂电池隔膜料的生产企业，打破了该产品完全依靠进口的局面，首次试生产专用料100吨。

▍隔膜研发任重道远

左胜武博士坦言，尽管UHMWPE隔膜专用料已经实现了国产化，但锂电池隔膜的研发依然任重道远。隔膜原料的导入周期比较长，合格的隔膜需要经过锂电池厂家的试用，一次评价要3~6个月时间，至少要通过3次评价，才能得到正式认可。同时，隔膜要求的不断提高对原料的杂质含量、批次质量一致性乃至颗粒形态的要求极高，原料研发的周期长，开发的难度大，门槛高。

因此，进一步提高UHMWPE隔膜的各项质量指标，仍需隔膜原料开发、隔膜生产和电池生产等上下游通力合作，这也是我国电池业目前急需解决的问题。

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