2024年POE行业研究报告：光伏胶膜拉动需求，国产化进程加速

一、POE的优异性能：“塑料”+“橡胶”

POE，即聚烯烃弹性体，是由乙烯与α-烯烃（如1-丁烯、1-己烯或1-辛烯）无规共聚得到的弹性体，常温下拥有橡胶的高弹性和韧性，在 高温下还能够塑化成型。POE共聚单体中α-烯烃的含量较高（质量分数>20%），密度低（一般<0.890 g/cm3），具备优异的耐候和耐老 化性能，被广泛地应用于光伏电池、汽车部件、航空航天、5G/6G通信等领域。

乙烯/α-烯烃无规共聚物的化学组成分布与结晶形态有直接关联。如对于乙烯/1-辛烯无规共聚物，在分子量一定的情况下，随着1-辛烯含量的 增加，共聚物的熔点、密度和结晶度均下降。按密度从大到小的顺序，高密度聚乙烯（HDPE）为规则的片晶；线性低密度聚乙烯（LLDPE ）仍为片晶，但规整度降低；聚烯烃塑性体（POP）具有混合的片晶和束状晶体；POE共聚单体含量最高，结晶度最低，无法形成完整的片 晶。

POE的微观结构决定了其优异的性能。POE结构中规整的乙烯分子链段可以发生结晶行为，其晶区可以作为材料的物理交联点，提高了材 料的物理机械性能；分子中的无定形区域以及比较柔软的辛烯链段提高了POE材料的韧性。此外，POE材料较窄的分子量分布使其拥有良 好的流动性；全饱和的分子链使其具有优异的的耐候性能。

POE 的诞生历程

从Z-N催化剂到茂金属催化剂：聚烯烃工业生产传统使用的是Ziegler-Natta催化剂，它的缺点在于共聚单体插入能力有限，得到的聚合物分子 量分布和化学组成分布均较宽，无法生产出POE材料，只能生产以线性低密度聚乙烯（LLDPE）为主的产品。1980年，Kaminsky等人发现 Cp2ZrCl2 /MAO组合显示出很高的乙烯聚合活性，从而推动了茂金属催化剂的迅速发展。茂金属催化剂只存在单活性中心，从而使聚合物分子 量分布变窄，共聚物组成分布更均匀；同时，茂金属催化剂具有高聚合活性，优异的共聚合性能和广泛的可耐受共聚单体种类。

高温乙烯溶液聚合工艺：乙烯溶液聚合需要在聚合物熔点以上温度进行。加拿大诺瓦化工公司的SclairtechTM溶液法工艺是最早的乙烯溶液聚 合工艺，该工艺首先由加拿大杜邦公司开发，于1963年公开专利，1994年该技术被诺瓦购买。埃克森美孚开发了绝热连续溶液聚合工艺，并 用该工艺最早将茂金属催化剂应用于聚乙烯的工业生产。

陶氏化学公司利用限定几何构型茂金属催化剂技术（CGC），并在传统烯烃淤浆环管聚合工艺基础上开发出了乙烯溶液环管聚合工艺，公司 于1993年率先实现了POE的工业化生产。

二、POE的供给：产能主要集中在国外

根据华经产业研究院和LG化学官网，全球POE的主要产能约为168万吨/年；若算上丙烯基弹性体，则全球广义的聚烯烃弹性体主要产能合 计约208.5万吨/年。POE的主要生产企业包括陶氏化学、埃克森美孚、三井化学、LG、SK-SABIC、北欧化工等，行业集中度高， CR5=98.21%。

陶氏化学是一家全球领先的材料科学公司，2023年销售额达 450亿美元，主要经营业务包括包装和特种塑料、工业中间体 和基础设施、高性能材料和涂料等。陶氏化学是全球POE产 能最大的公司，且产品质量高，牌号齐全，可应用于光伏封 装胶膜、汽车等领域。

2006年，陶氏化学发布了一款商品名为InfuseTM的新型弹性 体，它是一种乙烯-1-辛烯嵌段共聚物（OBC），是通过陶氏 化学提出的链穿梭聚合方法合成的。OBC由高乙烯含量的共 聚硬段和高1-辛烯含量的共聚软段交替构成，这种特殊的结 构使其具有比POE更好的耐热性能，更优异的拉伸强度、断 裂伸长率等优点。

埃克森美孚于1991年在其BatonRouge工厂工业化生产茂金属聚乙烯，成为世界上第一个将茂金属催化剂用于工业化生产聚烯烃的公司。采 用日本三菱化学高压聚合釜技术和自己专有的ExxpolTM茂金属催化剂用于聚乙烯的生产，可满足POP、二元乙丙橡胶、POE、三元乙丙橡胶 等多种产品的生产，可以实现灵活切换。埃克森美孚生产的POE主要应用于汽车零部件、成型和挤塑产品、发泡改性产品等领域。

三井化学于1975年开始生产乙烯基聚合物，商品名为TafmerTM。1997年，公司宣布成功使用茂金属催化剂采用其独有的溶液聚合技术生产聚 烯烃。2003年，公司在新加坡新建两条产线用于生产TafmerTM POP和POE。公司TafmerTM系列产品可作为树脂改良材料应用于保险杠、食 品包装薄膜、杯盖材料、滚轴轮滑，也可作为软质成形材料应用于运动鞋中底和无卤电线用盖层材料。

LG化学于2005年开始生产茂金属聚乙烯，2008年用自主开发的茂金属催化剂和专有的溶液聚合工艺生产POE和POP，商品名为LuceneTM。 公司POE产品应用于汽车内外装饰材料及隔音材料。

SABIC SK Nexlene是沙特基础工业公司与韩国SK集团于2014年成立的合资公司，使用SK集团开发的NexleneTM技术生产POP和POE。 NexleneTM技术包括了单活性中心茂金属催化剂、聚合工艺和产品技术整套解决方案，是一种茂金属双反应器溶液聚合技术，可以用来生产 中密度聚乙烯、LLDPE、POP、POE等产品。产品由沙特基础工业公司与SK集团分别以商品名FrotifyTM和SolumerTM各自销售。

北欧化工公司是世界领先的聚烯烃供应商，2013年收购了DEXPlastomers（荷兰皇家帝斯曼基团和埃克森美孚化工公司的合资公司，主要生 产乙烯与1-辛烯共聚的POP、POE和LLDPE），从而获得了生产POE/POP的技术，其POE/POP商品名为QueoTM。公司使用茂金属催化剂 ，结合帝斯曼公司于20世纪60年代开发的CompactTM溶液聚合技术生产POE/POP。

三、POE的需求：光伏胶膜和塑料改性需求持续增长

国内 POE 消费持续增长

2017-2023年，我国POE进口量逐年增长。据iFinD援引海关总署数据显示，2023 年，我国 POE 进口量达到 85.92 万吨，2017-2023 年 CAGR 达到 25.08%，保持较高增速。 光伏已成为我国POE的最主要下游应用领域。根据华经产业研究院，2021年，我国POE下游应用占比最大的领域是光伏，达到了40%；其次 为汽车领域（26%）。

POE 和 EPE 胶膜渗透率增长，拉动光伏级 POE 粒子需求

“双碳”目标下，我们预计光伏行业将保持景气。近年来，国家持续发布鼓励性政策支持光伏行业发展。2023年全国新增光伏并网装机容量 216.88GW，同比大增 148.12%，累计光伏并网装机容量超过 600GW，新增和累计装机容量均为全球第一。

全球范围内，光伏等可再生能源仍将快速发展。根据 IEA 报告 Renewables 2023 中的预测，到 2025 年，可再生能源发电量将超过煤炭， 成为全球最大的电力来源。根据CPIA的预计，2030年，全球光伏新增装机容量有望达到 512~587 GW，我国光伏新增装机容量有望达到 252~317 GW，2024-2030年总体呈现增长趋势。

POE粒子光伏需求测算：我们基于CPIA对全球光伏新增装机容量的保守和乐观预测，并假设POE胶膜和EPE胶膜的渗透率逐年提升，对 2024-2026年光伏级POE粒子的需求进行估计。经过测算，我们估计2024~2026年全球光伏级POE粒子的需求分别为38.83~42.81万吨、 42.84~47.12万吨、46.26~53.36万吨，呈现逐年增长的趋势。

四、POE技术壁垒高，国产化进程加速推进

POE 技术壁垒之一：高碳 α-烯烃的合成

中国POE工业化生产面临的技术和产业壁垒主要有三：高碳α-烯烃的供应、单活性中心茂金属催化剂的开发、溶液聚合技术的突破。 α-烯烃指在分子链端部具有双键的单烯烃，一般指C4及C4以上的高碳烯烃。碳数范围为C6~C18(或C20)的直链α-烯烃有广泛应用，其中应用 最广泛的品种是C4，C6，C8等组分，如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯，可用于生产LLDPE、HDPE共聚单体，占α-烯烃总消费量的50%以上。 我们认为，开发高档聚乙烯产品的需求促进了国内1-己烯和1-辛烯的工业化。与1-丁烯相比，全球PE生产厂家更趋向于使用1-己烯和1-辛烯生 产高档PE产品。我们认为，高端聚烯烃产品的需求增长推动了化工企业调整原料α-烯烃的产品结构。例如，2022年，兰州石化瞄准市场需求 ，及时调整产品结构，依托榆林乙烯的灵活型共聚单体装置转产1-己烯，为在竞争激烈的聚乙烯产品市场中增强核心竞争力提供了新动能。

POE 技术壁垒之二：茂金属催化剂

上世纪50年代，Ziegler-Natta（齐格勒-纳塔）催化剂问世，开拓了定向聚合的新领域，使得合成高规整度的聚烯烃成为可能。如今工业上 大多数聚烯烃的制备仍采用该类催化剂。但Ziegler-Natta非均相催化体系的主要问题是不能明确活性位点，因此较难合理地设计催化剂和鉴 定结构，且聚合物的相对分子质量分布较宽。

茂金属催化剂与传统的Ziegler-Natta催化剂相比，催化活性中心单一，可得到相对分子质量、结构和组成均匀的聚烯烃产物，是生产POE 的主流催化剂。茂金属催化剂是以环戊二烯及其衍生物(茚、芴等)与IVB族过渡金属原子钛、锆等形成的五齿配位化合物为主催化剂，经过 甲基铝氧烷(MAO)或有机硼化物之类的助催化剂活化后形成催化体系。相比于Ziegler-Natta催化剂，茂金属催化剂有着更加精确的调控能力, 这主要取决于茂配体的结构：一方面，茂配体络合第四族的金属形成单活性中心；另一方面，茂配体“规范”了单活性中心周围的立体空 间几何，因而“规范”了烯烃分子在活性中心的配位插入链增长反应，产生高立构规整度的聚合物。

POE 技术壁垒之三：溶液聚合技术

高端烯烃合成技术主要采用溶液聚合工艺，国外公司拥有大量专利。乙烯溶液聚合需要在聚合物熔点以上温度进行，已被较广地应用于乙 烯基聚合物的生产。目前，最著名的乙烯/α-烯烃溶液聚合生产工艺有加拿大诺瓦化工公司的Sclairtech中压溶液聚合工艺、美国埃克森美孚 化工公司的绝热连续溶液聚合工艺、美国陶氏化学的连续环管溶液聚合工艺。此外，北欧化工、德国巴斯夫、荷兰利安德巴塞尔、荷兰帝 斯曼、日本三井化学、日本住友化学、日本东曹集团、韩国LG化学、韩国SK化工等公司都有烯烃高温溶液聚合的催化剂专利。

我国逐渐取得POE合成领域的技术突破。中国石化北京化工研究院牵头的科研团队经过十余年的努力，在POE成套技术开发方面取得了系 列研究成果，在催化剂技术、工艺技术和产品技术方面获得了数十项专利和专有技术，主要包括均相催化体系及其制备技术、溶液聚合技 术、熔体深度脱挥技术等。2022年，1000吨/年POE中试装置在茂名石化一次开车成功，意味着中国石化全面掌握了烯烃溶液聚合、聚合物 深度脱挥等关键技术。此外，斯尔邦石化、京博石化、上海聚环熙等公司均拥有关于聚烯烃弹性体制备或生产方法的发明专利。

五、公司篇：鼎际得、万华化学、卫星化学、东方盛虹布局加快

鼎际得：长兴岛项目已开工建设，一期 20 万吨/年 POE 产能预计于 2025 年投产

鼎际得深耕聚烯烃催化剂领域，已形成了以Ziegler-Natta第四代催化剂为核心的产品序列，能够覆盖聚烯烃的主流生产工艺，是国内主要聚 烯烃催化剂供应商之一；在茂金属催化剂领域，公司积极进行研发布局，已完成结构设计小试阶段。公司客户覆盖中石油、中石化、中海油 、中国中化等公司。

POE工业化进展：公司以全资子公司石化科技为主体投资约 120 亿元在大连长兴岛经济技术开发区建设 POE 高端新材料项目，分两期实施 ，包括 40 万吨/年 POE 和 30 万吨/年 α-烯烃等。据中化新网，项目已于2024年3月开工，其中，一期项目预计于2025年9月投产，二期计划 于2027年年底投产。

万华化学：POE 项目有序推进，2025 年末 POE 产能有望达到 60 万吨/年

万华化学是一家全球化运营的化工新材料公司，业务涵盖聚氨酯、石化、精细化学品、新兴材料、未来产业五大产业集群。 POE工业化进展：万华化学早在2017年就开始布局茂金属、α-烯烃齐聚、烯烃高温溶液聚合等相关专利；2019年12月，万华化学公布了万 华聚氨酯产业链一体化-乙烯二期项目具体的规划内容，该项目包含采用自有技术建设的20万吨/年POE装置；2021年9月完成POE产品中试 ；2022年8月，公司120万吨/年乙烯及下游高端聚烯烃项目获得核准批复，其中包括2×20万吨/年聚烯烃弹性体（POE）装置。根据公司在 IR投资者关系互动平台上的回复以及公众号“烯烃及高端下游”，公司一期年产20万吨的POE项目已于2024年6月29日投产，二期蓬莱基 地年产40万吨POE项目已经开工建设，预计在2025年末建成投产，建成后公司POE产能将达到60万吨/年。

报告节选：

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）