高性能聚合物行業(yè)資金壁壘

高性能聚合物行業(yè)資金壁壘高性能聚合物對于研發(fā)及市場拓展的高要求，使其成為資金密集型行業(yè)。為滿足下游市場個性化需求，需要不斷引進先進的研發(fā)生產(chǎn)設備，同時在日常經(jīng)營活動中也需要投入大量的經(jīng)費進行新產(chǎn)品、新技術的開發(fā)，對研發(fā)投入及營運資金需求較大。此外，為迅速將新產(chǎn)品投入市場，提高產(chǎn)品市場占有率，行業(yè)亦需要投入資金進行產(chǎn)能擴充，以上需求均對新進入企業(yè)的資金規(guī)模形成了挑戰(zhàn)。高性能聚合物行業(yè)主要趨勢現(xiàn)階段我國仍缺乏技術覆蓋全面的集團型企業(yè)，導致產(chǎn)業(yè)下游需求難以準確反饋至上游材料合成企業(yè)，無法推動產(chǎn)業(yè)上游進行針對性的技術改造和升級，實現(xiàn)高端化、差異化、系列化發(fā)展。我國應加快培育和發(fā)展高性能聚合物產(chǎn)業(yè)，不斷完善產(chǎn)、學、研協(xié)同創(chuàng)新體系。未來行業(yè)內企業(yè)將通過產(chǎn)業(yè)整合、合作研發(fā)等形式，提升產(chǎn)業(yè)協(xié)作效率，從材料的分子結構設計、制造工藝等角度，豐富國內高性能聚合物產(chǎn)品體系，提升高性能材料應用研究水平；同步加強對于材料改性、復合技術的研發(fā)，大力發(fā)展復合材料，滿足不同領域對材料的復雜要求。持續(xù)加強前沿材料研究，搶占技術制高點。要發(fā)揮高校和科研院所力量，開展前沿材料的研究布局。集中優(yōu)勢資源，重點推進3D打印材料、超導材料、納米材料、第三代半導體材料等前沿材料研究，創(chuàng)新體制機制，保障研究資金持續(xù)投入，為產(chǎn)業(yè)長期可持續(xù)發(fā)展及國際競爭力的提升提供技術儲備。高性能聚合物進程加速高性能聚合物作為化工新材料產(chǎn)業(yè)的尖端，其核心合成技術、配方技術、加工技術、應用技術和市場開發(fā)都被西方發(fā)達國家的企業(yè)所掌握。由于起步慢、國際技術壁壘、產(chǎn)品結構不合理等因素，我國高性能聚合物行業(yè)自給率仍有待提高。我國的現(xiàn)狀是部分聚合物已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化，解決了有和無的問題，但產(chǎn)品主要占據(jù)中低端應用市場，大部分高端產(chǎn)品還未完全實現(xiàn)國產(chǎn)化，無法滿足與快速發(fā)展的下游需求相匹配。新材料作為高新技術的先導和基石，是國家科技水平前瞻性指標。目前我國新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模、技術水平、發(fā)展機制等方面與國外仍存在較大差距。伴隨全球制造業(yè)向中國聚集以及國內市場迅速增長，需求驅動下的國內產(chǎn)品的性能、穩(wěn)定性與國外頭部企業(yè)的差距正逐漸縮小，進程加速。根據(jù)中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會發(fā)布《石油和化學工業(yè)十四五發(fā)展指南》，我國重點發(fā)展、提升的化工新材料中，工程塑料及特種工程塑料，力爭2025年的自給率提升到85%，力爭實現(xiàn)整體產(chǎn)業(yè)高端化和差異化。含氟聚合物概述含氟聚合物是指有機高分子化合物主鏈、側鏈中與碳原子直接以共價鍵相連的氫原子被氟原子全部或部分取代后形成的高分子聚合物。它是氟化工行業(yè)的主要產(chǎn)品之一，氟化工行業(yè)氟消耗總量的20%，也是含氟新材料的重要品種，產(chǎn)品可以分為氟樹脂與氟橡膠兩大類。含氟樹脂是一類具有特殊性能且價值較高的高分子材料，具有耐腐蝕、耐高低溫等優(yōu)良性能。氟樹脂又可以分為非熔融加工的聚四氟乙烯（PTFE），可熔融加工的聚全氟乙丙烯（FEP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）等均聚或共聚樹脂。含氟樹脂下游前幾大應用領域依次為石油化學工業(yè)、機械行業(yè)、電子電器行業(yè)、涂料行業(yè)。智能聚合物行業(yè)概況凝膠和合成橡膠可輕松地對外部的刺激做出形狀上的調整，這也意味著他們能夠對環(huán)境的改變做出響應。外部的刺激通常會是溫度或酸堿性的改變，也可能是光、超聲波或者化學藥劑。在設計智能傳感器的材料、藥物運輸設備和眾多其他應用程序上，這也被證明是非常有用的。如果刻意設計，可以極大地擴展聚合物對各種刺激的本能反應。例如，機械響應聚合物（mechanophors），通過分子單位收到機械力可以改變聚合物的性質。這些是具有廣闊潛力的工業(yè)應用，特別是將自愈技術加入以后。其他智能聚合物的應用還有許多，包括可以窗戶臟后自動擦窗戶的鍍膜，以及當傷口愈合時自動消失的醫(yī)療針。塑造全新未來的五類聚合物自從全合成材料萌芽初現(xiàn)，相關的研發(fā)進展已達到了材料史上空前的地步。針對某一特定的用途，化學家們新發(fā)現(xiàn)的催化劑和新研發(fā)的合成方法，用以幫助小分子正確地契合到聚合物的長鏈中。如平時制作地毯所使用的聚丙烯纖維，以及各種堅硬的用于制作塑料瓶的聚乙烯。物理學家、材料學家和工程師們也設計出新的處理方法和新技術來提高性能，用以生產(chǎn)出像凱夫拉（kevlar）一樣的超級牢固的物質。眾所周知，不能被降解的塑料是一種常見的環(huán)境污染來源。更糟糕的是，這些稱之為單體的塑料的構件，來自不能再生的遠古的原油。感謝在生產(chǎn)過程中使用的酶和催化劑，它們使得這種情況開始發(fā)生改變。未來極有可能將諸如沼氣等可再生能源轉化為制造塑料和合成橡膠的主要構件。由于保存了化石原料，這些材料將變得可持續(xù)，但這只是解決了部分問題。除非它們也能夠被生物降解，否則，對于環(huán)境來說它們仍然是一個問題。含氟聚合物行業(yè)發(fā)展期含氟聚合物主要包括氟樹脂、氟橡膠和氟涂料，占據(jù)了氟化工行業(yè)氟消耗總量的20%。其中氟樹脂是指分子中含有氟原子的合成樹脂的總稱。目前使用的氟樹脂品種主要有：聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物（FEP）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、乙烯-氟乙烯共聚物（ETFE）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、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。聚四氟乙烯（PTFE）、PVDF（聚偏二氟乙烯）與全氟乙烯丙烯共聚物（FEP）是氟聚合物最主要的產(chǎn)品，占據(jù)全球約90%的含氟聚合物市場。我國已產(chǎn)業(yè)化的氟樹脂主要有PTFE、FEP、PVDF、PVF，其中又以PTFE為主，其他氟樹脂仍處于開發(fā)階段。PTFE有塑料王的美譽，它由四氟乙烯單體聚合而成，是一種類似于PE的透明或不透明的蠟狀物，耐熱、耐化學品性能良好，摩擦系數(shù)低，電氣絕緣性能十分優(yōu)異，能在高溫下連續(xù)使用。根據(jù)國化新材料，2017年中國PTFE產(chǎn)能13．31萬噸，占國內所有氟聚合物產(chǎn)能的56．61%，處于快速發(fā)展的階段；此外PVDF的發(fā)展也很迅速。根據(jù)《中國氟化工行業(yè)十三五發(fā)展規(guī)劃》，預計十三五期間，PTFE產(chǎn)品在線纜、節(jié)能環(huán)保領域中的應用將不斷加大，預計其需求將保持8%左右的增長速度。FEP產(chǎn)品隨著高層建筑用通訊電纜、局域網(wǎng)電纜、4G網(wǎng)絡基站、智能手機用導線以及各類特種電纜等方面的需求增長，預計其需求將保持在10%左右的增長速度。PVDF產(chǎn)品隨著風電、泥多佛大產(chǎn)業(yè)、新能源、環(huán)保、橋梁、建筑等行業(yè)的發(fā)展，預計其需求將保持10%左右的增長速度。ETFE、PFA、PCTFE、PVF等產(chǎn)品隨著生產(chǎn)技術水平的不斷突破，加之國內航空工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑及半導體制造等行業(yè)的發(fā)展，預計其需求將會以15%以上的速度增長。含氟聚合物的快速發(fā)展和需求的高速增長將創(chuàng)造出相當可觀的螢石需求。高性能聚合物行業(yè)總體競爭格局自20世紀60年代開始，以美國杜邦、索爾維、巴斯夫為代表的歐美等國各大企業(yè)對高性能聚合物進行了大量研究和開發(fā)，目前已形成多種具有應用價值并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的品種，并廣泛應用于電子、汽車、航空航天、精密器械等高新技術行業(yè)。我國高性能聚合物產(chǎn)業(yè)起步較晚，與國外領先企業(yè)相比存在差距，產(chǎn)業(yè)總體處于發(fā)展初期。高性能聚合物作為高端制造的關鍵原材料，在我國受到高度重視，戰(zhàn)略發(fā)展地位不斷提升，但目前迄今未能形成較大規(guī)模，因此在市場占有率、專利數(shù)量等方面與行業(yè)內大型外資企業(yè)處于競爭劣勢。目前我國對于高性能聚合物的需求日趨增長，旺盛的需求促使國內發(fā)展出了一批具有豐富應用經(jīng)驗的高性能聚合物制品生產(chǎn)企業(yè)，但原材料主要來源仍為進口，在全球貿(mào)易摩擦不確定性增強的情況下，嚴重依賴國外材料將使得國內企業(yè)未來的發(fā)展受限。我國當期階段在高性能聚合物合成領域的布局相對薄弱，主要原因為合成領域專利壁壘較高，突破專利封鎖難度較大，導致了我國在原材料單體-高性能聚合物-應用端產(chǎn)品中產(chǎn)業(yè)鏈斷層，無法從分子結構設計層面解決領域端存在的障礙，限制了我國高端制造的發(fā)展。近年來，受我國經(jīng)濟轉型、全球貿(mào)易戰(zhàn)等因素的影響，我國制造產(chǎn)業(yè)開始逐步轉型升級，對供應鏈的建設更為重視，強調自主可控，高性能聚合物涵蓋多種重要的新型材料，實現(xiàn)進口替代的需求愈發(fā)迫切。國內企業(yè)通過技術研發(fā)等途徑逐步打破了國外的專利壟斷，并實現(xiàn)了多種高性能聚合物在合成領域工業(yè)化生產(chǎn)的突破。憑借出色的產(chǎn)品性能、成本優(yōu)勢、服務優(yōu)勢，國內高性能聚合物進口依存度正在逐年降低，部分國產(chǎn)高性能聚合物技術指標已達到行業(yè)領先水平。隨著我國相關研發(fā)及技術人才的積累，疊加下游重點市場發(fā)展及相關政策的利好，我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展將不斷提速，逐步實現(xiàn)高端產(chǎn)品。塑料電子聚合物行業(yè)概況聚合物仍然面臨來自同行各業(yè)的巨大挑戰(zhàn)和激烈競爭，例如硅和有機發(fā)光二極管。不過，要尋找便宜的可彎曲電子設備替換件，聚合物是很好的選擇，因為它們很容易在溶液中進行處理，并且可以用來3D打印。在半導體中，聚合物可以作為其他物質的載體，例如導電油墨。這種將聚合物作為導電部分仍然需要大量研究。氟聚物消費和應用情況按照氟聚合物類型將市場細分為聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、氟彈性體（FKM）、氟化乙丙烯（FEP）、四氟乙烯（ETFE）和聚三氟氯乙烯（PCTFE）等。其中聚四氟乙烯是世界氟聚物消費量最高的種類，消費量占比超過世界氟聚物消費量的一半。氟聚合物市場按類型、最終用途進行細分。在終端使用的基礎上，市場已進一步細分為化工加工、汽車運輸、電氣電子、建筑、工業(yè)設備、醫(yī)療、家居等。含氟樹脂是一類具有特殊性能且價值較高的高分子材料，其特點是應用范圍廣。石油化學工業(yè)是氟樹脂最大的消費領域，這主要是利用了氟樹脂耐腐蝕、耐高低溫優(yōu)良等特性。其次是機械行業(yè)，氟樹脂在此領域被加工成各種零部件；電子電氣行業(yè)消費的氟樹脂量也比較大，主要是利用了氟樹脂優(yōu)良的介電性能；涂料工業(yè)消費的氟樹脂數(shù)量也越來越多，這主要是利用了其化學和物理的穩(wěn)定性以及自清潔性；此外，紡織、炊具、醫(yī)療器械等方面也消費一定數(shù)量的氟樹脂。2017年是中國氟聚物市場迅速擴張的一年。2017年中國PTFE產(chǎn)能133100噸，占氟聚合物產(chǎn)能的56．61%，