特种工程塑料行业研究

我国特种工程塑料进口依存度多在70%以上,国产替代空间巨大。我国特种工程塑料起步于20世纪90年代中后期,与国外领先企业相比差异巨大,产业总体处于发展初期。特种工程塑料属于国家经济先导性产业,是高端制造的关键保证,在我国发展受到政府及各科研单位的高度重视,战略发展地位不断提升,但迄今未能形成较大规模。其中PI(聚酰亚胺)目前进口依存度约25%、PPA(聚邻苯二酰胺,耐高温尼龙)进口依存度约为70%、LCP(液晶高分子聚合物)进口依存度约为80%、PEEK(醚醚酮)进口依存度约为75%。

01

PSF(聚砜)市场格局


聚砜是主链含有砜基(-SO2-)、醚键和亚芳基的一类无定形非结晶性高分子材料,其主链中的砜基、亚芳基为材料提供刚性,醚基为材料提供柔性,因此聚砜材料具有热稳定性高、透明性好、水解稳定性优良、模型收缩率低、生物相容性好等优良性能。目前商品化聚砜树脂主要有双酚A型聚砜(PSF)、聚亚苯基砜(PPSU)和聚醚砜(PES)三大类,广泛应用于航天航空、电子电气、食品容器、医疗器械、家电和汽车等领域。根据新材料在线数据,预计2024年全球聚砜合物消费量可达93,455吨,2019-2024年的年复合增长率为6.64%;全球聚砜树脂市场规模将在2018-2025年以3.8%的年复合增长率增长,2025年市场规模预计将达到700亿美元。


目前高性能聚砜产品主要以国外龙头企业为主。从全球市场来看,目前聚砜树脂产能主要集中在德国巴斯夫、比利时索尔维、日本住友、印度加尔迈化学和俄罗斯谢符钦克工厂等,其中索尔维的聚砜产品主要销往美国、欧洲和中国市场。巴斯夫于20世纪80年代开始垄断欧洲聚砜的生产与销售,产品主要销售到欧洲、美国、东南亚、日本和中国。国内企业的聚砜产品性能还处于中低端位置,进口依赖较高。前国内生产聚砜产品的上市公司主要是沃特股份和金发科技,非上市公司主要有江门市优巨新材料有限公司、上海帕斯砜材料科技有限公司、天津砚津科技有限公司、山东浩然特塑有限公司等。国内企业的聚砜产品还处于中低端位置,品牌知名度、产品性能、质量的稳定性方面与国际龙头企业相比还有差距,我国聚砜仍主要依靠从索尔维、巴斯夫等进口。


02

液晶高分子聚合物(LCP)市场格局


液晶聚合物(LCP)是一种介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物,受热熔融或被溶剂溶解后呈液晶态,具有优异的介电性能、耐热性和耐腐蚀性。5G通讯具有信号传输超高速(达到约10Gbps)、超低延迟(<1ms)等特征,需要采用低介电常数材料以降低信号延迟。另外,5G高频通讯用毫米波会诱发高分子电介质材料产生更大的损耗,必须选用低介质损耗因数材料。LCP的介电常数约2.9,损耗因数约0.0025,是少数具备5G通讯技术所需性能的材料之一。5G天线应用中,LCP性能优于传统材料PI和另一替代材料MPI。2018年全球LCP材料需求为7万吨,未来随着5G各领域应用高速发展,LCP潜力将被加速释放。


LCP材料产能主要集中在日本和美国,行业集中度较高。国外主要企业包括美国塞拉尼斯、日本宝理、住友、新日石、东丽、上野制药、意大利索尔维等。我国主要企业为广州金发科技(A股)、深圳沃特股份(A股)、上海普利特(A股)、宁波聚嘉新材料科技有限公司、江门市德众泰工程塑胶科技有限公司等。


03

PPA(耐高温尼龙)市场格局


耐高温尼龙是一种耐热聚酰胺,可长期在150°C环境上使用的工程塑料,通常具有耐高温、高强度、耐疲劳和耐化学品等特殊性能,当前主要被应用到电子电气、家电、交通运输、航空航天、医疗器械、汽车等领域,其中汽车以及电子电气领域总体需求占比高达85%以上。目前较为成熟的耐高温尼龙有PA46、PA6T、PA9T,新型品种有PA4T、PA10T、PA12T等,其中PA6T所占市场份额最大,超过40% 。2020年,全球耐高温尼龙市场销售额达到13.09亿美元,预计2027年将达到19.45亿美元,年复合增长率(CAGR)为3.94%。


当前耐高温尼龙的生产仍旧掌握在少数国际化工巨头手中,杜邦、EMS、三菱、可乐丽、索尔维等市场占比较高。国内实现商品化生产耐高温尼龙的企业有杰事杰、金发科技等。当前国内耐高温尼龙产业化程度较低,产品种类较少,且性能不稳定,与国外产品相比存在较大差距,目前较多种类依赖进口。


04

PPS(聚苯硫醚)市场格局


聚苯硫醚(PPS)被称为继聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚甲醛(POM)、尼龙(PA)、聚苯醚(PPO)之后的“世界第六大工程塑料”,也是八大宇航材料之一。由于世界材料科学发展和塑料改性技术水平的提高,以及PPS本身的性能和成本优势,形成了对有色金属、其它工程塑料很强的替代能力,使得聚苯硫醚的可应用领域和市场需求不断扩大。根据华经产业研究院数据,2015-2020年我国PPS需求量由1.98万吨提升至6.35万吨,复合增速26.2%;市场规模由9.62亿元提升至27.33亿元,复合增速23.2%。其中,汽车、电子电器、环保等是PPS最主要的应用领域。另外,近年来新能源及5G通讯领域的崛起为PPS及其改性材料提供了新的发展机遇。以PPS为基材进行增强增韧、导热、低介电及隔膜材料的复合改性材料在新能源及5G通讯领域有着广泛需求。PPS材料的高强度、高绝缘性等特点使其成为汽车轻质化、新能源汽车的理想用材。国外汽车零部件中,从外饰件到功能部件多达数百种零部件均使用了PPS材料,海外高档车的单车PPS用量已超过26kg,整车质量由此减轻120kg。


PPS市场以国外厂商为主导,国内企业迎头追上。PPS产能多集中在日本,国内产能远不能满足国内需求,且国内企业创新能力较低,产品质量和种类与国外公司存在差距。2018年全球主要产能合计15.68万吨,在建产能为5.95万吨。生产企业多集中在日本,其中DIC是全球最大的PPS生产商,其他日本厂商还有吴羽化学、东丽集团、东曹公司等。美国Fortron、比利时索尔维、韩国INITZ等企业也有产能投放。国内企业近年来加速布局PPS产能,缓解依赖进口的局面,主要企业有浙江新和成股份有限公司(A股,绍兴)、珠海长先新材料科技股份有限公司(新三板)、成都乐天塑料有限公司、重庆聚狮新材料科技有限公司、玖源化工(集团)有限公司(港股)、海西泓景化工有限公司等。


05

PEEK(聚醚醚酮)市场格局

PEEK属于聚芳醚酮类特种工程塑料中性能最为优异的品种,一般可直接用作耐高温结构材料和电绝缘材料;对PEEK树脂进行共混、填充、纤维复合等增强改性处理,可得到性能更加优异的PEEK塑料合金或PEEK复合材料,已在航空航天、电子信息、石油化工、医疗卫生、家用电器、汽车制造等领域得到广泛应用。根据开源证券研究报告,PEEK全球消费量由2012年的3590吨提升至2019年的5835吨,年均增长率7.19%。中国已成为全球重要的PEEK消费市场之一,2012-2019年,中国PEEK产品需求量由80吨左右增长到约1400吨,年均复合增长率达到50.5%,预计2022年国内PEEK消费量将增长至1950吨,如下图所示。

图1 我国PEEK消费量及预测(吨)

资料来源:开源证券《新材料行业周报,特种工程塑料系列一:聚醚醚酮性能优异,国产工业化生产待加速-210920》。

由于较高的技术壁垒,长期以来真正掌握PEEK树脂大规模工业稳产技术的企业很少,英国威格斯公司、比利时索尔维公司和德国赢创公司(中国合资公司为吉大赢创高性能聚合物(长春)有限公司)等三家公司几乎占据了全球绝大部分的PEEK市场份额。2019年国内PEEK总产能约1500吨/年,主要集中在吉林长春吉大特塑工程研究有限公司和吉林中研高分子材料股份有限公司,占全国总产能的70%左右,其他重点企业还有浙江鹏孚隆新材料有限公司、山东浩然特塑股份有限公司等。


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