高性能有机含氟高分子塑料,高端化与精细化发展大势所趋。
PTFE 具备物化性能优异,被称为“塑料王”。聚四氟乙烯(PTFE)一种类似于聚乙烯的透 明或不透明的蜡状物,由 TFE 单体聚合制得。PTFE 分子与 PE 分子相比主链均由“C-C” 键组成,但是 PTFE 分子的侧链“C-F”键相较于 PE 分子的“C-H”键键能更高,破坏“C-F” 键需要更多的能量,同时 PTFE 分子无极性,因此这样的特殊结构赋予了 PTFE 高化学稳定 性、耐高低温性、耐老化性等诸多优异性能。与此同时,PTFE 上游原材料主要为 R22,根 据百川盈孚数据,2020 年 R22 下游应用中就已有 50%用于生产 PTFE,同时 R22 作为原料 用途并不受到配额限制,但相对而言本身具备 R22 产能的制冷剂企业生产 PTFE 能够具备 一体化配套优势。

PTFE 按照不同的产品形态可以分为三大类树脂,下游应用领域存在一定区别。按照加工 方法以及最终产品形态的不同,PTFE 树脂可以分为粉末状模塑粉、颗粒状精细粉末、乳 液状分散体三类,同时由于 PTFE 的熔融粘度较高,因此普通塑料的加工方法并不适用于 加工 PTFE,而是需要根据不同的 PTFE 树脂形态采用压缩成型法、辊轧成型法等工艺进行 加工,并最终加工成管材、生料带、膜材等不同形态产品。目前 PTFE 下游应用集中于石 油化工、机械、电子电器、轻工、纺织等领域,其中石油化工领域占比约为 33%,是 PTFE 下游第一大需求。
国内 PTFE 集中于中低端产能供过于求,高端化产品有待突破。根据百川盈孚数据, 2019-2023 年国内 PTFE 产能维持逐年增长趋势,其中 2022 年产能扩张速度较快,国内总 产能提升至 19.21 万吨,相较 2021 年增加 3.28 万吨,增幅约为 20.55%。但是需求端近 年来国内表观消费量基本保持在 10 万吨以下,近两年行业整体开工率基本维持在 60%左 右,2020 年以来我国每年出口的初级形状的 PTFE 则基本维持在 3 万吨左右的水平。与此 同时,我国 PTFE 产品仍主要集中在中低端通用型 PTFE 产品,可用于半导体等高端领域的 PTFE 产品大部分仍依赖于进口,因此尽管我国目前 PTFE 产能充裕,但每年仍需要进口一 定数量的 PTFE 产品。
国内 PTFE 行业集中度较高。根据百川盈孚数据,目前国内共有 PTFE 产能 19.91 万吨,CR3 约为 55.2%,市场集中度较高,其中前三大企业东岳化工、中昊晨光、浙江巨化产能分别 为 5.5/3.0/2.5 万吨。此外,根据中国氟硅有机材料工业协会统计,截至 2021 年底海外 PTFE 产能主要掌握在科慕、大金等全球氟化工龙头手中。
5G 大规模应用与干电极技术有望成为 PTFE 需求新的增长点。基于 PTFE 优异的物化性能, 5G 通讯和新能源领域的技术革新可能会带动高端电子级 PTFE 需求量的增长:
5G 通讯频域:在目前的 5G 移动通信基站中,高频高速覆铜板是印刷线路板的核心基 材。根据《聚四氟乙烯在 5G 通信领域的应用进展》相关定义与信息,高频高速覆铜 板是由石油木浆纸或玻纤布等作增强材料,浸以树脂,单面或双面覆以铜箔,经热压 而成的一种板状材料。而 5G 领域对于高频高速覆铜板的核心要求是低介电常数和低 介电损耗因子,这主要通过玻璃纤维布基覆铜板的基础上使用不同类型的树脂来实现 性能的提升。PTFE 借助其极低的介电系数使用在覆铜板中可以充分发挥其介电性能, 在高频、高速工况下的介电损耗满足 5G 通信基站要求,因此随着 5G 通信的快速推广 以及基站建设的持续推进,对应领域的 PTFE 需求有望快速提升。
新能源领域:目前大规模使用的成熟电极生产路线为湿法工艺,即以 PVDF 为粘结剂、 NMP 为有机溶剂,通过原料混合、涂布、烘干、辊压等一系列流程完成电极生产,在 湿法工艺中浆料始终能保持较好的流动性,同时操作较为简单,适合于高效率大规模生产。但是湿法工艺也存在一定的弊端,湿法工艺中使用的 NMP 属于可燃性有机溶剂, 对于生产环境和设备的安全性要求较高。与此同时,NMP 的沸点在 200℃以上,且干 燥温度约为 120-130℃,在干燥过程中能耗较高,且由于 NMP 对于人体和生态环境均 有一定的危害,因此湿法工艺中必须将 NMP 进行回收处理,这也在一定程度上增加了 湿法工艺的生产成本。而干法工艺顾名思义,在生产过程中不需要使用 NMP 或者其他 有机溶剂,而是直接通过将导电剂、粘接剂等原材料以粉末的形式制作电极,但是薄 电极层的成型是干法工艺中的技术难点。
根据铃木材料技术与咨询株式会社以及大金氟化工的相关信息,目前可能得干法电极 工艺路线有两条:其一是以热塑性树脂为粘结剂,通过加热的方式使得热塑性树脂变 成熔融状态,从而实现活性物质、导电剂之间的粘合;其二是以 PTFE 作为粘结剂树 脂,施加适当的剪切力进行混炼,使 PTFE 纤维化,再通过辊压等工艺使其厚度变薄, 最后制得电极。但是由于 PTFE 拥有极强的抗氧化性能,因此可以作为正极粘结剂, 但是如果用在负极则有可能被还原。2019 年,特斯拉以 2.35 亿美元收购 Maxwell, 后者核心技术即为干电极技术,次年特斯拉宣布将在其 4680 圆柱电池中使用干电极 技术。2023 年 10 月,特斯拉宣布其美国得克萨斯州超级工厂 4680 电池电芯累计产 量突破 2000 万颗,也意味着 4680 电池的产业化正在快速实现。未来在 4680 电池继 续放量以及干电极技术日趋成熟的情况下,锂电级 PTFE 需求量有望得到提升。
邵武基地产能逐步建成投产,布局多种形态产品满足下游需求。公司 IPO 项目“邵武永和 新型环保制冷剂及含氟聚合物等氟化工生产基地项目”规划建设产能中包括 PTFE 产能 1.8 万吨(分散树脂 1 万吨,乳液 0.8 万吨)以及上游原材料 R22 产能 7.4 万吨,TFE 产能 4.8 万吨,根据公司 23 年半年报,一期建设内容已逐步进入收尾阶段,1 万吨/年 PTFE 试车 生产,预计 23 年下半年可以正式投产。除此之外,根据公司 2022 年年报,金华永和与内 蒙永和合计拥有 TFE 产能 3.45 万吨,全部作为原料自用。在公司邵武二期投产以后,公 司整体 PTFE 产能将进一步提升,基于一体化的原材料配套与多形态产品的布局,公司在 氟树脂领域的竞争力将得到进一步提升。