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POE:光伏拉動(dòng)需求,國(guó)產(chǎn)迎來(lái)曙光
高端聚烯烴性能優(yōu)異 POE性能特殊
聚烯烴材料(PO)即烯烴的聚合物,是一類產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的高分子材料。聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)為聚烯烴材料中最主要的產(chǎn)品。聚烯烴不僅原料豐富、價(jià)格低廉,并且具有相對(duì)密度小、容易加工成型、機(jī)械性能好、耐化學(xué)藥品性及耐水性良好等優(yōu)點(diǎn),可用于薄膜、管材、板材、各種成型制品、電線電纜等,在農(nóng)業(yè)、包裝、電子、建筑、汽車、機(jī)械、日用雜品等領(lǐng)域有廣泛的用途。
高端聚烯烴為聚烯烴材料中的特殊品種。高端聚烯烴主要包括多峰及茂金屬聚乙烯(mPE)、茂金屬聚丙烯(mPP)、高碳α-烯烴共聚聚乙烯、聚烯烴彈性體(POE)、乙烯-醋酸乙烯共聚(EVA)樹(shù)脂、聚丁烯-1(PB-1)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、乙烯-乙烯醇共聚樹(shù)脂(EVOH)、環(huán)烯烴共聚物(COC/COP)等。高端聚烯烴通常具有高技術(shù)含量、高應(yīng)用性能、高市場(chǎng)價(jià)值的特點(diǎn),產(chǎn)品技術(shù)門(mén)檻較高,專用性較強(qiáng),需要服務(wù)導(dǎo)向型銷售,價(jià)格相較普通品種較高。
國(guó)外高端聚烯烴發(fā)展迅速。自從1933年英國(guó)ICI集團(tuán)首先發(fā)現(xiàn)高壓聚乙烯并于1945年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)后,聚烯烴產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展的階段。國(guó)外化工龍頭企業(yè)相繼發(fā)現(xiàn)并實(shí)現(xiàn)了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)樹(shù)脂、EVA樹(shù)脂、EVOH樹(shù)脂的工業(yè)化生產(chǎn)。1991年,Dow和Exxon幾乎同時(shí)公布了茂金屬催化劑CGC與Exxpol,隨后聚烯烴彈性體POE開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn),開(kāi)啟了聚烯烴高端化的新紀(jì)元。2005年Dow開(kāi)發(fā)了“鏈穿梭”聚合技術(shù),并很快將全新的聚烯烴熱塑性彈性體——烯烴嵌段共聚物(OBC)工業(yè)化。
高端聚烯烴的特殊性能主要取決于催化劑和單體:
1、采用茂金屬催化劑體系,可獲得比傳統(tǒng)齊格勒-納塔催化劑(Z-N催化劑)體系下性能更優(yōu)的聚乙烯產(chǎn)品;2、相對(duì)國(guó)內(nèi)目前主要采用的丁烯-1共聚單體,采用高碳α烯烴(如己烯-1、辛烯-1)共聚的產(chǎn)品性能更為優(yōu)異;3、高端聚烯烴性能優(yōu)異,應(yīng)用領(lǐng)域由傳統(tǒng)的薄膜、包裝等領(lǐng)域向高附加值領(lǐng)域拓展。
催化劑為高端聚烯烴核心壁壘
高端聚烯烴所采用的茂金屬催化劑擁有極大優(yōu)勢(shì)。茂金屬化合物一般指由過(guò)渡金屬元素(如第IV B族元素鈦、鋯、鉿)或稀土金屬元素和至少一個(gè)環(huán)戊二烯或環(huán)戊二烯衍生物作為配體組成的一類有機(jī)金屬配合物,常用的配體有環(huán)戊二烯基、茚基、芴基等。茂金屬催化劑與一般傳統(tǒng)的Ziegler-Natta催化劑比較具有如下特點(diǎn):
1、活性中心較為單一:聚合物單體一般只能進(jìn)入其受限的金屬原子催化劑活性點(diǎn),由于活性一致,分子量、共聚單體含量以及分子量分布、主鏈分布、晶體結(jié)構(gòu)等控制相對(duì)精密,從而得到的茂金屬聚合物的立構(gòu)規(guī)整性相對(duì)較高,分子量分布相對(duì)較窄。
2、催化共聚合能力較高:茂金屬催化劑的催化共聚合能力相對(duì)較高,可以令乙烯同大多數(shù)共聚單體發(fā)生聚合反應(yīng),從而獲得新型材料。
3、可控性較高:在該催化物作用下可以使α-烯烴單體發(fā)生聚合反應(yīng),得到聚合物立構(gòu)規(guī)整度極高,并且可以對(duì)聚合過(guò)程進(jìn)行精確控制,可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能均勻聚合物的連續(xù)生產(chǎn),并且由于可控性高,因此可以根據(jù)用戶要求對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行精確設(shè)計(jì)。
特殊共聚單體升級(jí)高端聚烯烴性能
特殊單體使不同高端聚烯烴具備特殊性能。在生產(chǎn)高密度聚乙烯(HDPE)或線型低密度聚乙烯(LLDPE)的過(guò)程中,可以通過(guò)增加單體含碳數(shù),改善其機(jī)械加工性能和耐熱性能。例如,EVA樹(shù)脂生產(chǎn)工藝與LDPE類似,但由于在分子鏈中引入了醋酸乙烯單體,提高了柔韌性、抗沖擊性、填料相容性和熱密封性,產(chǎn)品在較寬的溫度范圍內(nèi)具有良好的柔軟性、耐沖擊強(qiáng)度、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性和良好的光學(xué)性能;EVOH樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)中存在著羥基,隨著乙烯醇含量的增加,氣體阻隔性大幅上升。
2 POE屬高端聚烯烴明星產(chǎn)品,具備橡膠塑料雙重優(yōu)勢(shì)
POE下游應(yīng)用廣泛
POE是Polyolefin Elastomer的簡(jiǎn)稱,主要是乙烯/1-辛烯、乙烯/1-己烯、乙烯/1-丁烯的無(wú)規(guī)共聚物,由α-烯烴導(dǎo)入較長(zhǎng)的支鏈?zhǔn)谷彳浀臒o(wú)定型共聚物形成橡膠相。最早的POE產(chǎn)品是由美國(guó)陶氏化學(xué)在1993年生產(chǎn)成功的Engage系列,后來(lái)又對(duì)其生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化。POE獲得彈性所需的成本更低、質(zhì)量更輕、能耗更低、對(duì)環(huán)境更友好,目前已廣泛應(yīng)用于汽車零部件、光伏膠膜、電線電纜、機(jī)械工具、家居用品、玩具、娛樂(lè)和運(yùn)動(dòng)用品、鞋底、密封件、熱熔膠等領(lǐng)域。
POE屬高端聚烯烴中的熱塑性彈性體。熱塑性彈性體(TPE)兼具塑料的可塑性和橡膠的彈性,可回收利用、機(jī)械性能好、加工便捷、耐候性及耐老化性優(yōu)異,按化學(xué)組成可分為苯乙烯類(TPS)、聚烯烴類(TPO,包括POE、EPDM等)、聚氨酯類(TPU)、聚酯類(TPEE)、聚酰胺類(TPAE)等。從發(fā)展歷史來(lái)看,POE屬于最新一代的熱塑性彈性體,具有優(yōu)異的性能。
兼具塑料與橡膠的優(yōu)異特性
POE物理性能介于塑料與橡膠之間。塑料在使用溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)具有一定硬度和剛性,而橡膠則表現(xiàn)出明顯的柔軟性和回彈性。聚烯烴彈性體POE與聚烯烴塑性體POP性質(zhì)介于塑料與橡膠之間,因此具有塑料與橡膠的共同優(yōu)勢(shì),從性能上來(lái)看,POE擁有更低的密度,同時(shí)擁有更高的拉斷伸長(zhǎng)率,具有更好的抗沖擊性能。
POE擁有塑料和橡膠的雙重優(yōu)勢(shì)。POE無(wú)需硫化,常溫下表現(xiàn)出橡膠的高彈性,高溫下則能像熱塑性樹(shù)脂那樣塑化成型,因此是一種熱塑性彈性體。POE中辛烯單體含量通常大于20%,使得POE同時(shí)具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能(高彈性、高伸長(zhǎng)率、較好的沖擊強(qiáng)度)、良好的耐低溫性和加工流變性,同時(shí)在耐熱老化和抗紫外線性能方面優(yōu)于傳統(tǒng)彈性體。
聚烯烴總體規(guī)模上升
國(guó)內(nèi)聚烯烴市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)迅速。近年來(lái)由于受到聚烯烴產(chǎn)品質(zhì)量提升與下游應(yīng)用范圍擴(kuò)大等因素,國(guó)內(nèi)以聚乙烯、聚丙烯為代表的聚烯烴消費(fèi)量迅速上升。2010年國(guó)內(nèi)聚乙烯表觀消費(fèi)量為1752萬(wàn)噸,2020年增至3860萬(wàn)噸,年復(fù)合增長(zhǎng)率為8.2%;聚丙烯表觀消費(fèi)量也從1300萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2971萬(wàn)噸,年復(fù)合增長(zhǎng)率為8.6%。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,聚烯烴市場(chǎng)有望持續(xù)增長(zhǎng)。
聚烯烴高端品類發(fā)展迅速
高端聚烯烴增速緊隨聚烯烴市場(chǎng)。2014年我國(guó)高端聚烯烴消費(fèi)量為841萬(wàn)噸,2019年消費(fèi)量達(dá)1280萬(wàn)噸,年復(fù)合增長(zhǎng)率為8.8%,預(yù)計(jì)2023年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求量將達(dá)到1595萬(wàn)噸,呈穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
mPE消費(fèi)量增長(zhǎng)迅速,主要應(yīng)用在包裝領(lǐng)域。mPE是茂金屬合成聚乙烯的簡(jiǎn)稱,2019年中國(guó)mPE的消費(fèi)量約為92.2萬(wàn),其中mLLDPE消費(fèi)占比最高,據(jù)亞化咨詢統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)2025年中國(guó)mLLDPE需求量將達(dá)到500萬(wàn)噸,占中國(guó)LLDPE市場(chǎng)份額的33%。目前國(guó)內(nèi)mPE主要用于包裝領(lǐng)域,約占總消費(fèi)量的70%,其次是PE-RT管材領(lǐng)域,占到25%左右,此外還用于滾塑油箱、注塑瓶蓋等其它領(lǐng)域。
受益下游需求增長(zhǎng),近年來(lái)EVA消費(fèi)量翻倍。2013國(guó)內(nèi)EVA表觀消費(fèi)量為88萬(wàn)噸,2013年出現(xiàn)短暫下滑后,于2020年增長(zhǎng)至186萬(wàn)噸,7年間實(shí)現(xiàn)翻倍增長(zhǎng),年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)11.3%。根據(jù)卓創(chuàng)資訊統(tǒng)計(jì),現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的EVA主要用途為光伏膠膜、發(fā)泡、電纜料,光伏膠膜和發(fā)泡應(yīng)用最為普遍,分別占到國(guó)內(nèi)整體EVA消耗量的33.5%和30.0%。隨著光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,EVA的需求量有望持續(xù)增加。
EVOH主要應(yīng)用于高阻隔膜,市場(chǎng)開(kāi)拓迅猛。EVOH作為優(yōu)秀的高阻隔性包裝材料,已經(jīng)在歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家,以多層薄膜或杯盤(pán)瓶等形式廣泛應(yīng)用于較長(zhǎng)保質(zhì)期的肉類、蔬菜類、果汁類罐頭和調(diào)味品等食品包裝上,而其市場(chǎng)在中國(guó)尚有較大發(fā)展空間。近兩年我國(guó)EVOH高阻隔膜市場(chǎng)規(guī)模增速較快,2014-2017年均增速達(dá)23.8%,2017年阻隔包裝占總消費(fèi)量的50.0%。除此之外,基于EVOH的高阻隔性,其在汽車箱與多層復(fù)合瓶也得到廣泛應(yīng)用。
我國(guó)UHMWPE需求量穩(wěn)步增長(zhǎng),安全防護(hù)與紡織領(lǐng)域潛力較大。UHMWPE整體需求量穩(wěn)步增長(zhǎng),從2015年1.8萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2019年4.2萬(wàn)噸。2019年我國(guó)UHMWPE下游應(yīng)用主要以軍事裝備與海洋產(chǎn)業(yè)為主,分別占比25.8%與24.8%;而下游市場(chǎng)增長(zhǎng)最顯著的主要為新興安全防護(hù)與紡織行業(yè)。
4 POE應(yīng)用百花齊放,需求迅速增長(zhǎng)
POE市場(chǎng)規(guī)模迅速增長(zhǎng)。POE可用于熱塑性聚烯烴彈性體(TPO)及聚合物改性、電線電纜、光伏、熱熔膠、發(fā)泡材料、建筑工程材料等諸多領(lǐng)域。2007年P(guān)OE全球消費(fèi)量為40萬(wàn)噸左右,2011年增長(zhǎng)至60萬(wàn)噸,2019年P(guān)OE全球年產(chǎn)量已經(jīng)超過(guò)了100萬(wàn)噸,并且需求量仍然保持快速增長(zhǎng)。根據(jù)隆眾資訊數(shù)據(jù),2019年我國(guó)的POE消費(fèi)量2019年達(dá)到45萬(wàn)噸,且未來(lái)需求增速有望保持在10%以上。
光伏需求持續(xù)增長(zhǎng),POE占比不斷提升
POE材料適用于光伏膠膜。POE樹(shù)脂可以與各種改性助劑均勻攪拌成混合料,經(jīng)流延擠出成熔融態(tài)膠膜,再經(jīng)過(guò)一系列商業(yè)化加工以后形成POE膠膜,后續(xù)再應(yīng)用于組件的封裝。POE材料由于表現(xiàn)出良好的耐候性、耐紫外老化性能以及優(yōu)異的耐熱、耐低溫性能,被認(rèn)可為光伏膠膜的主流材料之一。POE膠膜市場(chǎng)仍處于初級(jí)發(fā)展階段,陶氏化學(xué)最早提出ENGAGE?POE膠膜,其被廣泛用于中國(guó)市場(chǎng)。
光伏膠膜是重要的光伏輔材,市場(chǎng)主要以EVA、POE膠膜為主。光伏膠膜主要用于光伏組件的封裝環(huán)節(jié),光伏膠膜的損耗問(wèn)題會(huì)直接影響組件發(fā)電,其是光伏組件的關(guān)鍵材料。相比光伏主產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)不斷的技術(shù)變革,光伏膠膜的技術(shù)路線相對(duì)為穩(wěn)定,主要為透明EVA膠膜、白色EVA膠膜、POE膠膜(包括多層共擠POE膠膜)三種類別。透明EVA膠膜是最傳統(tǒng)的光伏膠膜,至今一直為市場(chǎng)的主流產(chǎn)品,2020年約占光伏膠膜整體市場(chǎng)的56.7%,白色EVA膠膜與POE膠膜分別占17.6%與25.5%的市場(chǎng)份額。
相比EVA膠膜,POE膠膜各性能皆更為優(yōu)異。通過(guò)POE與EVA進(jìn)行性能上的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),POE膠膜的電阻率、水汽阻隔率等各項(xiàng)性能都相對(duì)優(yōu)于EVA膠膜,此外長(zhǎng)久使用EVA膠膜會(huì)有腐蝕性物質(zhì)醋酸的產(chǎn)生,會(huì)直接影響到整體組件的效率。
POE可以有效提高組件效率??傮w來(lái)看,POE膠膜由于性能上的優(yōu)異性,可以給組件帶來(lái)更好的能量效率。根據(jù)陶氏的測(cè)算,在組件使用25年后,配套POE膠膜的組件在能量效率方面比配套EVA膠膜的組件要高出37%,其中9.1%是由于POE膠膜相較于EVA膠膜不會(huì)產(chǎn)生醋酸,27.9%是由于POE膠膜擁有更好的抗PID能力。
光伏行業(yè)保持高景氣度,未來(lái)增長(zhǎng)性明確?,F(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)外光伏行業(yè)景氣度持續(xù)向上,全球光伏裝機(jī)量快速增長(zhǎng)。中長(zhǎng)期看,全球以及國(guó)內(nèi)“碳中和”政策正逐步推出,中國(guó)二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”,政策驅(qū)動(dòng)下的光伏行業(yè)將有望保持高速增長(zhǎng)。同時(shí),當(dāng)前全球眾多地區(qū)光伏發(fā)電的LCOE 成本已經(jīng)低于傳統(tǒng)能源,轉(zhuǎn)化效率提升帶動(dòng)下,組件及BOS 成本下降空間依然充足,全球光伏全面平價(jià)時(shí)代正來(lái)臨。結(jié)合中長(zhǎng)期行業(yè)情況,我們測(cè)算2021-2025年全球光伏裝機(jī)增速超25%,2025年全球裝機(jī)水平預(yù)計(jì)達(dá)到400GWh以上。
行業(yè)高增長(zhǎng)下,雙玻組件將逐漸成為主流產(chǎn)品。光伏行業(yè)高速增長(zhǎng)必將為產(chǎn)業(yè)鏈中下游組件帶來(lái)巨大需求,而相比單面組件,雙面組件背面由玻璃或者透明背板構(gòu)成,可以吸收地面反射光和空間散射光,因此相比于單面組件具有更高的發(fā)電量,發(fā)電量增益約5-30%,并且具有更低的電池工作溫度以及更低的安裝和運(yùn)維成本。2019年以來(lái),受益于行業(yè)領(lǐng)跑者的技術(shù)突破,國(guó)內(nèi)雙面組件市場(chǎng)逐漸迎來(lái)爆發(fā),預(yù)計(jì)雙面組件滲透率在未來(lái)有望不斷提升。
雙玻組件需配備POE膠膜,POE膠膜未來(lái)市場(chǎng)份額有望不斷提升。EVA膠膜在單面組件中能通過(guò)背板去滲透長(zhǎng)時(shí)間水解產(chǎn)生的醋酸,而雙玻組件并不具備背板構(gòu)造,醋酸往往被困住并積聚,最終結(jié)果導(dǎo)致嚴(yán)重的腐蝕和明顯的性能損失。因此,POE膠膜不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性物質(zhì),且因?yàn)槠渚哂休^強(qiáng)的水汽阻隔能力,可以與EVA膠膜一起形成多層共擠POE膠膜,POE膠膜(多層供給POE膠膜)也往往成為雙玻組件首要選擇。在雙玻組件的驅(qū)動(dòng)下,根據(jù)CPIA預(yù)計(jì),POE/多層共擠POE膠膜到2030年的總體市場(chǎng)滲透率可以達(dá)到36.2%。
根據(jù)對(duì)光伏新增裝機(jī)量增速以及POE膠膜占比的假設(shè),我們測(cè)算得出,全球應(yīng)用于光伏領(lǐng)域的POE需求有望從2020年的18.6萬(wàn)噸快速提升至2023年的28.2萬(wàn)噸。
遍布汽車全身,保險(xiǎn)杠空間廣闊
POE在汽車多部件均有應(yīng)用。國(guó)內(nèi)POE汽車領(lǐng)域的應(yīng)用比例最高,目前汽車行業(yè)愈加追求輕量化、高性能屬性的材料,POE在高溫下可以像熱塑性塑料一樣加工,而在常溫下又呈現(xiàn)橡膠彈性,且具有價(jià)格低、密度小、彎曲彈性模量高、低溫抗沖擊性能好、流動(dòng)性好、易加工和可重復(fù)使用等性能,因此已得到廣泛的應(yīng)用。外部構(gòu)件包括保險(xiǎn)杠、散熱器格柵等;作內(nèi)飾件主要用于儀表板、儀表板蒙皮、內(nèi)飾板蒙皮、安全氣囊外皮層材料等;另外底盤(pán)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)部件及其它方面也得到豐富應(yīng)用。
汽車輕量化打開(kāi)新空間。目前汽車行業(yè)愈加追求輕量化、高性能屬性的材料,通過(guò)減少汽車的整體重量,達(dá)到節(jié)省燃油目的,從而促進(jìn)企業(yè)銷售的增長(zhǎng)。POE在輕量化中的表現(xiàn)極為出色,在多個(gè)方面都大大超過(guò)滿意標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)汽車工程學(xué)聯(lián)合行業(yè)500余位專家發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》,將“汽車輕量化技術(shù)”列為七大技術(shù)路線之一,并提出2020年、2025年、2030年整車比2015年減重10%、20%和35%的目標(biāo),汽車輕量化已然成為汽車行業(yè)重要發(fā)展趨勢(shì)之一,而在此趨勢(shì)的推動(dòng)下,POE憑借其優(yōu)異的特性將在輕量化材料中占據(jù)一席之地。
保險(xiǎn)杠領(lǐng)域?qū)⒊蔀橹匾?qū)動(dòng)力。熱塑性彈性體TPO占世界汽車保險(xiǎn)杠原料市場(chǎng)的85%,其中歐洲TPO占比達(dá)到90%,美國(guó)占比達(dá)75%,日本占比達(dá)95%。作為新一代TPO,在全球范圍內(nèi)用于制造共混型TPO的EPDM有70%已經(jīng)被POE替代,而在國(guó)內(nèi),只有20%左右的保險(xiǎn)杠材料采用POE彈性體,POE在保險(xiǎn)杠滲透空間巨大。
聚合物改性能力優(yōu)秀,綠葉成就紅花
POE改性能力優(yōu)秀。聚合物改性是指在聚合物加工過(guò)程中添加少量具有特殊特性的材料,以達(dá)到改善性能、降低成本、增加附加值的目的,是調(diào)整塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益最常采用的途徑。POE擁有獨(dú)特的分子鏈結(jié)構(gòu)和透明粒狀外形,具有良好的物理機(jī)械性能及加工性(易改性),常用于通用塑料的改性。
POE改性性能超過(guò)同類產(chǎn)品EPDM。POE和EPDM同為聚烯烴彈性體,都常用于塑料改性。EPDM擁有眾多優(yōu)勢(shì),分子主鏈為飽和結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)出卓越的耐候性、耐臭氧性及化學(xué)穩(wěn)定性。相較于EPDM,POE的分子主鏈結(jié)構(gòu)與EPDM類似,并且可以人為地控制支鏈,同時(shí)又具有窄的相對(duì)分子質(zhì)量分布,因此具有比EPDM更加優(yōu)異的性能,更能被改性市場(chǎng)所使用。
常規(guī)聚合物性能較差,經(jīng)過(guò)POE改性后性能與應(yīng)用得到提升。POE彈性體對(duì)通用塑料的改性主要是研究其作為增韌劑改性剛性通用塑料,在常規(guī)聚烯烴(聚乙烯PE,聚丙烯PP)改性后性能明顯提升,擴(kuò)大了應(yīng)用范圍,比如HDPE纖維在制作漁網(wǎng)時(shí),打結(jié)部位對(duì)HDPE纖維的斷裂強(qiáng)度和結(jié)節(jié)強(qiáng)度要求苛刻。POE改性在聚酰胺、聚氯乙烯、聚苯乙烯等領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。
聚烯烴產(chǎn)量產(chǎn)能持續(xù)上升,改性市場(chǎng)前景廣闊。聚乙烯和聚丙烯是POE改性的重要市場(chǎng),其產(chǎn)量的增長(zhǎng)必然會(huì)增大POE改性的消費(fèi)量。2011年聚乙烯產(chǎn)量為1021.0萬(wàn)噸,2020年增長(zhǎng)到2032.1萬(wàn)噸,年復(fù)合增長(zhǎng)率為7.9%,2011年聚丙烯的產(chǎn)量為980.0萬(wàn)噸,2020年增長(zhǎng)到2554.4萬(wàn)噸,年復(fù)合增長(zhǎng)率為11.2%,聚烯烴市場(chǎng)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。產(chǎn)能方面,據(jù)卓創(chuàng)資訊數(shù)據(jù),聚乙烯、聚丙烯未來(lái)新增產(chǎn)能巨大,預(yù)計(jì)到2025年新增產(chǎn)能共計(jì)達(dá)年產(chǎn)1949、355萬(wàn)噸。隨著聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺及其他種類聚烯烴的產(chǎn)量持續(xù)上升,改性市場(chǎng)前景十分廣闊。
絕緣又穩(wěn)定,受益新增電纜需求
POE在電線電纜外層護(hù)套應(yīng)用市場(chǎng)有望抬升。電線電纜是POE的又一重要消費(fèi)領(lǐng)域,隨著我國(guó)通訊事業(yè)迅速發(fā)展,下游對(duì)電線電纜質(zhì)量和數(shù)量提出更高要求,原有的電線電纜生產(chǎn)工藝逐步淘汰。POE可用于制作控制電纜、船用電纜及千伏級(jí)以上礦用電纜的包覆材料,取代現(xiàn)有的氯丁橡膠、聚氯乙烯等包覆材料,其特點(diǎn)是使電纜生產(chǎn)直接用擠出機(jī)擠出,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝,有利于提高生產(chǎn)效率,降低能源消耗及生產(chǎn)成本。
電線電纜行業(yè)加速發(fā)展有望帶動(dòng)POE新增需求。隨著我國(guó)頒布《鐵路“十三五”發(fā)展規(guī)劃》以及對(duì)新能源等投資的加快,電線電纜行業(yè)持續(xù)保持增長(zhǎng)。2020年在疫情的影響下,我國(guó)電線電纜制造行業(yè)銷售收入達(dá)1.08萬(wàn)億元,同比增長(zhǎng)4.8%,2021年上半年實(shí)現(xiàn)收入0.62億元,同比增長(zhǎng)40.4%。根據(jù)國(guó)家對(duì)電線電纜主要應(yīng)用領(lǐng)域-電力(新能源、智慧電網(wǎng))、軌道交通、航空航天、海洋工程等規(guī)劃,未來(lái)我國(guó)電線電纜行業(yè)前景向好,行業(yè)產(chǎn)品升級(jí)趨勢(shì)明顯。預(yù)計(jì)到2026年行業(yè)需求規(guī)模有望達(dá)到1.8萬(wàn)億元,POE在電線電纜的市場(chǎng)需求有望得到進(jìn)一步提振。
鞋材、填充母粒、熱熔膠、包裝膜等市場(chǎng)身影頻頻
POE發(fā)泡材料用于鞋材墊材領(lǐng)域。POE的柔韌性和回彈要比EVA高出很多,并用發(fā)泡會(huì)有著更好的效果,如發(fā)泡后的產(chǎn)品重量更輕,壓縮回彈更好,觸感良好,泡孔均勻細(xì)膩,撕裂強(qiáng)度高等突出優(yōu)點(diǎn)。無(wú)論是模壓發(fā)泡還是造粒后的注射發(fā)泡,POE已被大量使用在沙灘鞋、拖鞋、運(yùn)動(dòng)鞋的中底、鼠標(biāo)墊、座墊、保麗龍材料、保溫材料、緩沖片材、箱包襯里等發(fā)泡產(chǎn)品上。
POE可用做填充母粒。POE具有極低的結(jié)晶度,對(duì)填充有著良好的包容性和極佳的流動(dòng)性,在色母?;蛱畛淠噶V挟?dāng)作載體或者代替PE蠟,可改善色母或填充母粒的品質(zhì)。
POE生產(chǎn)熱熔膠性能優(yōu)秀。POE可以代替EVA生產(chǎn)高檔的熱熔膠,且產(chǎn)品可以做到無(wú)異味,低密度,高的流動(dòng)涂覆性,浸潤(rùn)性好等,也可以與EVA并用。基于POE/LLDPE/CPP共混,POE卓越的低溫?zé)岱庑阅?熱粘著強(qiáng)度和回彈性能,即加寬熱封層的熱封窗口溫度又對(duì)膜本身的回彈和抗撕裂性能帶來(lái)良好提高。
5 高端聚烯烴行業(yè)高度集中,國(guó)內(nèi)依賴進(jìn)口
高端聚烯烴自給率偏低,高端品類存在缺口
高端聚烯烴自給率不到5成,國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。2014-2019年,我國(guó)高端聚烯烴自給率一直維持在50%以下,部分產(chǎn)品仍基本處于工業(yè)化生產(chǎn)的空白,如POE彈性體、EVOH、茂金屬聚丙烯、環(huán)烯烴共聚物等,國(guó)產(chǎn)替代存在廣闊空間。
mPE海外發(fā)展較早,國(guó)內(nèi)有少量產(chǎn)能。目前,世界上主要的聚乙烯生產(chǎn)商如ExxonMobil、Dow、BASF、LyondellBasell、Total、北歐化工、菲利普斯、英力士、日本宇部、三井化學(xué)、住友化學(xué)、旭化成等均擁有自己的茂金屬聚乙烯牌號(hào),初步統(tǒng)計(jì)全球mPE年產(chǎn)量已達(dá)到1000萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模。國(guó)內(nèi)僅有少數(shù)企業(yè)具備茂金屬線性聚乙烯產(chǎn)品的規(guī)?;a(chǎn)能力,其中齊魯石化、獨(dú)山子石化、大慶石化、沈陽(yáng)蠟化、揚(yáng)子石化等幾家石化企業(yè)有進(jìn)行生產(chǎn)茂金屬聚乙烯。據(jù)卓創(chuàng)初步估算,2021年1-6月份國(guó)內(nèi)mLLDPE的產(chǎn)量約為3.5萬(wàn)噸,產(chǎn)品基本依賴進(jìn)口,對(duì)外依存度高。
mPP規(guī)模較小,我國(guó)主要依賴進(jìn)口。目前世界范圍內(nèi)mPP樹(shù)脂生產(chǎn)商主要包括LyondellBasell、ExxonMobil、Total、JPP、三井等少數(shù)幾家企業(yè)。2018年3月,燕山石化首次實(shí)現(xiàn)茂金屬聚丙烯的工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn),但是產(chǎn)量只有千噸級(jí)。
EVA亞洲供應(yīng)半壁,國(guó)內(nèi)積極投產(chǎn)。世界EVA生產(chǎn)主要集中在北美、西歐和亞洲地區(qū)。其中亞洲EVA產(chǎn)能占據(jù)了50%左右的市場(chǎng)份額,裝置主要集中在日本、韓國(guó)、中國(guó)、新加坡等亞洲國(guó)家及地區(qū),目前國(guó)外生產(chǎn)廠家達(dá)30多家。2016年以來(lái)EVA行業(yè)進(jìn)口依存度逐步下滑,但是2020年進(jìn)口依存度仍然高達(dá)63.1%,由于光伏膠膜帶動(dòng)EVA行業(yè)爆發(fā),國(guó)內(nèi)企業(yè)近年來(lái)產(chǎn)能投放不斷增加,進(jìn)口依存度有望不斷下降。
EVOH國(guó)外壟斷,國(guó)內(nèi)基本處于空白。全球乙烯-乙烯醇樹(shù)脂主要生產(chǎn)企業(yè)有日本可樂(lè)麗公司、日本合成化學(xué)工業(yè)公司、中國(guó)臺(tái)灣長(zhǎng)春石油化工公司等,而目前國(guó)內(nèi)大陸乙烯-乙烯醇樹(shù)脂尚未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),僅有中石化四川維尼綸廠建成年產(chǎn)500噸乙烯-乙烯醇樹(shù)脂中試生產(chǎn)線,重慶川維化工公司新規(guī)劃1.2萬(wàn)噸年EVOH(一期環(huán)評(píng)公示)。
6 POE供給主要集中于海外巨頭
POE行業(yè)高度集中,得技術(shù)者得天下
全球POE產(chǎn)能分布高度集中。最早的POE產(chǎn)品是由美國(guó)陶氏化學(xué)采用自有鈦催化劑技術(shù)在1993年生產(chǎn)成功的Engage系列,后來(lái)其采用先進(jìn)的Insite工藝技術(shù)生產(chǎn)POE彈性體。2005年美國(guó)??松梨诓捎妹饘俅呋瘎┖妥灾餮邪l(fā)的EXXPOL工藝也開(kāi)發(fā)了POE共聚物,商品名稱Exact??v觀全球POE生產(chǎn)廠商的生產(chǎn)情況,只有擁有自己的核心技術(shù),才能進(jìn)入POE行業(yè)。陶氏化學(xué)在2016年P(guān)OE產(chǎn)能達(dá)到45.5萬(wàn)噸/年,其Engage牌號(hào)產(chǎn)品能夠生產(chǎn)的牌號(hào)有30多種,此外三井化學(xué)、埃克森美孚、SK、LG等公司亦是POE行業(yè)的參與者。POE行業(yè)全球CR4高達(dá)96.0%,供給高度集中。
政策助力國(guó)產(chǎn)材料加速發(fā)展
POE在國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)仍處空白。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)尚未完全突破POE的工業(yè)化生產(chǎn),海外擁有POE生產(chǎn)技術(shù)的公司對(duì)生產(chǎn)所需的催化劑進(jìn)行了專利保護(hù),并且嚴(yán)密封鎖了生產(chǎn)作為POE重要原料的高碳α烯烴的生產(chǎn)工藝技術(shù)。
國(guó)內(nèi)政策助力,“十四五”戰(zhàn)略布局。2017年1月工信部、發(fā)改委、科技部、財(cái)政部四部委聯(lián)合發(fā)布《指南》,加快推動(dòng)先進(jìn)基礎(chǔ)材料工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。2019年5月,發(fā)改委公布《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019年本,征求意見(jiàn)稿)》,指出加快聚乙烯辛烯(POE)、茂金屬聚乙烯等特種聚烯烴,高碳α烯烴等關(guān)鍵原料的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)。2021年5月,中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《化工新材料產(chǎn)業(yè)“十四五”發(fā)展指南》內(nèi)容指出,將高端聚烯烴塑料2025年的自給率力爭(zhēng)提升到近70%。
7 國(guó)內(nèi)企業(yè)厚積薄發(fā),即將迎來(lái)突破
國(guó)內(nèi)企業(yè)快馬加鞭,國(guó)產(chǎn)替代指日可待。在國(guó)家的大力支持下,目前國(guó)內(nèi)各科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)正在抓緊研發(fā),原料受制約的情況也得到了一定的改善。開(kāi)發(fā)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的POE核心技術(shù),特別是高活性、耐高溫、共聚能力強(qiáng)的適用于均相高溫溶液聚合的高性能催化劑成為目前產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。國(guó)內(nèi)已有許多企業(yè)開(kāi)展初步布局。萬(wàn)華化學(xué)POE已經(jīng)完成中試,在國(guó)內(nèi)少數(shù)技術(shù)攻關(guān)企業(yè)中走在前列。除萬(wàn)華化學(xué)外,京博石化、茂名石化、斯?fàn)柊钍?、中石化天津石化、惠生新材料、中?guó)化學(xué)、衛(wèi)星石化等均有投建POE裝置的計(jì)劃,部分企業(yè)小試或中試裝置已經(jīng)有重要進(jìn)展。
萬(wàn)華化學(xué):攻堅(jiān)技術(shù)難點(diǎn),布局產(chǎn)業(yè)鏈一體化
上游攻堅(jiān)高端單體難關(guān),下游拓展改性應(yīng)用。沒(méi)有單體,POE的合成無(wú)從談起,在國(guó)內(nèi)石蠟裂解制高碳α-烯烴的大環(huán)境中,萬(wàn)華化學(xué)于近年成功向乙烯齊聚這一國(guó)際流行的合成方法邁進(jìn)。同時(shí),作為POE應(yīng)用的重要領(lǐng)域,公司也在聚合物改性中做出豐富拓展,除了在聚丙烯等傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用之外,近年還在尼龍?jiān)鲰g等新興領(lǐng)域做出一定進(jìn)展,在改性領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)躋身行業(yè)前列,將在應(yīng)用改性領(lǐng)域占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
自主研發(fā)突破茂金屬催化劑。茂金屬催化劑是POE工藝流程中不可或缺,也是技術(shù)突破的重難點(diǎn),目前國(guó)外POE生產(chǎn)企業(yè)均開(kāi)發(fā)出自身的茂金屬催化劑技術(shù),國(guó)內(nèi)企業(yè)要想進(jìn)入POE的生產(chǎn),茂金屬催化劑是亟待解決的問(wèn)題。萬(wàn)華化學(xué)早在2015年開(kāi)始布局有關(guān)烯烴聚合的催化劑,并于2019-2020年獲得多項(xiàng)茂金屬催化劑的專利,明確可以應(yīng)用在POE合成中,并且仍在不斷開(kāi)發(fā)相關(guān)高溫催化劑體系。
乙烯產(chǎn)業(yè)鏈為基,未來(lái)布局廣闊。萬(wàn)華化學(xué)在精細(xì)化學(xué)品及新材料的布局一直遵循一體化、相關(guān)多元化、精細(xì)化和低成本的發(fā)展戰(zhàn)略,在POE的布局也是如此。公司乙烯項(xiàng)目一期聚烯烴主要包括45萬(wàn)噸/年的LLDPE,而二期項(xiàng)目則新增了高端聚烯烴產(chǎn)品——聚烯烴彈性體/塑性體(POE/POP)。公司已經(jīng)攻克POE合成過(guò)程中的主要復(fù)雜技術(shù)工藝,已完成試生產(chǎn)1000噸/年中試項(xiàng)目,且待未來(lái)20萬(wàn)噸/年P(guān)OE產(chǎn)能投產(chǎn),有望助力公司順利踏上國(guó)產(chǎn)替代之路。[文章來(lái)源于轉(zhuǎn)載,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除]
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