聚四氟乙烯行业专题报告:5G和新能源等推动行业发展

PTFE 是占比最高的含氟聚合物,同时是 R22 下游的延伸产品,PTFE 依靠特 殊分子结构在耐腐蚀、自润滑、不粘和生物惰性方面表现优异,广泛应用于汽 车、电子、化工和医疗领域。5G 高频通讯时代 PTFE 迎来又一春,作为介电常 数、介质损耗系数最低的树脂材料,其有望成为高频通讯关键材料。从行业来 看,未来五年 5G 基站和手机带来的 PTFE 需求增长确定性强,2019 年国内 PTFE 消费市场约为 47 亿元,经测算 2020 年国内 5G 用 PTFE 市场将达 8.2 亿元,2022 年迎来需求高峰达到 17 亿元,2021-2025 年 5G 年均将贡献 14 亿 元需求增量(19 年为基数,增速约 30%)。另一方面特斯拉积极布局干电池技 术,如技术大规模使用将给行业带来巨大需求增速。国内 PTFE 主要上市公司 有:巨化股份、昊华科技、新宙邦、沃特股份。重点关注昊华科技和巨化股份。

PTFE:高频通讯时代的材料新星 产业链:

PTFE 是使用最广泛的含氟聚合物

聚四氟乙烯(PTFE)是一类重要的氟聚合物,由四氟乙烯聚合而来。1938 年 Plunkett 和他的助手首次从装有 TFE 的钢瓶中得到了粉末状的 PTFE,引起杜 邦公司的重视,并探索其聚合条件及材料的性能和应用前景。PTFE 产业链前 半部分与制冷剂产业链一致,上游涉及基础化工原料萤石、甲烷和液氯,中游 涉及重要氟化工中间产品氢氟酸,成品 PTFE 下游需求主要来自机械、电子、 化工和防粘涂层等领域。

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PTFE 按合成方法分为悬浮 PTFE、分散树脂粉末和浓缩分散液 TFE 单体聚合 的方法主要有悬浮聚合和分散聚合。可以按照聚合方法将 PTFE 分成悬浮 PTFE 和分散 PTFE,后者可以再细分为分散树脂粉末和浓缩分散液。三类 PTFE 产 品加工性能各异,适合采用不同的方法加工成型,在不同的领域发挥作用。目 前悬浮法 PTFE 约占 50-60%, 分散树脂粉末约占 20-35%, 浓缩分散液约占 10-20%。

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性能:特殊结构保障了耐腐蚀、润滑和生物惰性

PTFE 呈现氟原子保护碳原子的特殊结构。聚四氟乙烯结构式为(CF2CF2)n,在 聚四氟乙烯分子中,CF2 单元按锯齿形状排列,由于氟原子的范德华半径比氢 原子稍大,原子之间范德华作用力较大,产生较强的排斥力,所以相邻的单元 不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的构象,由于氟原子具有合适 的原子半径,使每一个氟原子恰好能与间隔的碳原子上的氟原子紧靠,这样的 构象使氟原子能包围在碳-碳主链周围,形成一个低表面能的保护层,呈现氟原 子保护着易受侵蚀的碳原子链的特殊结构。

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PTFE 的特殊结构使得其具备以下多种特性:

 耐腐蚀性:PTFE 是目前已知的有机化合物中化学惰性最好的高分子材料。 其特殊的分子结构使其能够抵抗几乎所有的强酸(包括王水)、强碱和有机 溶剂,并且在高温条件下也能保持这种性能。腐蚀性气体、液体运输管道 的衬里是 PTFE 的重要应用场景。

 自润滑性:PTFE 的摩擦系数比其他工程塑料小,是已知可实用的滑动面材 料中摩擦系数值最低的,是理想的润滑材料。由于润滑油脂会被溶剂完全溶 解,设备的某些位置不能添加润滑油,填充 PTFE 逐渐演变为各类零件无 油润滑的优良材料,包括化工设备的轴承、活塞环、钢结构屋架的支承滑 块以及架桥转体等。

 不粘性:PTFE 摩擦系数极小,仅为聚乙烯的 1/5,又由于氟-碳链分子间 作用力极低,所以聚四氟乙烯具有不粘性,是不粘锅常用的涂层材料。

 生物惰性:PTFE 作为医用材料植入人体后不会引起机体的排斥,对人体 无生理副作用,从 20 世纪 70 年代开始首先被应用制成人造血管应用于临 床。如今由于其优异的性能,聚四氟乙烯在医学上的应用越来越广泛,包 括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整 形外科的手术缝合等。

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发展:卓越的介电性能成为高频通信关键材料

高频通信要求绝缘材料有极低的介质损耗系数和介电常数。在通信行业,高频 通信使用的电磁波频率一般在 1GHz 以上,卫星导航、军事雷达、航空航天等 领域都广泛采用高频通信技术。通信的频率越高,可以使用的带宽资源就越多, 可以传输更多的信息。根据信号传输相关理论,信号传输损失与通信频率和绝 缘材料的介质损耗因数(Dk)成正比。因此在高频通信中,为了将信号传输损 失降到最低,就必需采用介质损耗系数极低的绝缘材料。又由于电信号传播的 速度与介电常数(Df)平方根成反比,进行高频通信时为确保实现高速率传输, 也要求绝缘材料具有极低的介电常数。

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PTFE 是介电常数、介质损耗系数最低的树脂材料,具有无可比拟的介电性能 优势,是卫星导航、军事雷达、航空航天高频通信中应用最多的介电材料。其 中 PTFE 的主要载体是高频印刷电路板和射频同轴电缆。

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需求:5G 带来年均 14 亿市场,锂电需求有望爆发

国内 PTFE 市场约为 47 亿元,需求集中在化工和电子领域

PTFE 的下游应用领域主要集中在化工和电子行业。PTFE 具备耐腐蚀性、润滑 性、良好介电性等多种优异性质,在众多领域均有广泛应用,根据 Mordor Intelligence 统计,2018 年全球 PTFE81%的需求来自化工、电子、汽车及运输 和厨具四大领域,其中化工行业以 44%、电子行业以 17%的份额成为 PTFE 最 主要的应用领域,其余一些应用分布在汽车运输、厨具、医疗和建筑等领域。

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PTFE 在化工、电子、汽车及运输和厨具四大领域发挥的主要作用如下:

 化工:PTFE 凭借其耐腐蚀性,作为腐蚀性化学品输送管道内的衬里或直 接被制成管道网络中的关键部件(如阀门);PTFE 耐腐蚀,可用作各类设 备中的密封部件,不会被其他化学溶剂溶解而导致设备密封不良。

 电子:良好的绝缘性能,PTFE 绝缘薄膜在各类电容器绝缘介质中应用较 多;突出的介电性能,可制成低损耗的 PCB,适合高频通信;在特定条件 下出现极向电荷偏离现象的特点,能够用于制备扬声器、设备零件等。

 汽车及运输:汽车油封材料中,能够将传动部件中需要润滑的部件与出力 部件隔离,防治润滑油渗漏;PTFE 透气膜用于汽车车灯,平衡灯内外压 力并防止水、灰尘、汽车液体等带来的污染。

 厨具:聚四氟乙烯具有不粘性,是不粘锅常用的涂层材料。

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近年来全球 PTFE 市场规模稳步提升。根据 Plastic Insight 数据,2018 年全球 PTFE 市场规模达 45 亿美元,国内 PTFE 市场从 2016 年到 2018 年呈上升趋 势,2019 国内 PTFE 需求减少,市场规模有所下降为 6.76 亿美元,需求下降 一方面是环保督察国内相关企业开工率处于低位,另一方面中美贸易战影响了 国内产品出口量。2020 年受到疫情等影响,PTFE 消费量显著下降,2020 年 1-10 月份国内 PTFE 表观消费量 4.52 万吨,同比下降 23.7%。

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5G 高频和低延迟需求下,PTFE 成为不二之选

为满足低时延、高速率、大流量、多连接的需求,5G 技术正在往更高的频段发 展。5G 技术需要在连接设备数量提升数十倍、数据流量密度提升近千倍的情况 下,实现将端到端延时缩短五倍、传输速率提升数十倍的目标。为此,5G 通信 需要更大的带宽资源,即需要采用频率更高的电磁波进行通信。

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5G 的高频化对介质材料的介电常数(Dk)、介质损耗系数(Df)提出了更高的 要求,PTFE 是 5G 通信的必然选择。根据中国覆铜板行业协会,5G 通信高频 化下,基材的介质损耗系数在 2.4 以下,介电常数在 0.0006 以下,若基材的介 电性能弱于上述标准,整个 5G 网络就会出现更高的传输损耗,同时信号传输 速度也会出现大幅下降,削弱 5G 相较于 4G 的优势。

在传输损耗提高的同时,5G 的信号覆盖面积也会缩小,不利于构建稳定的网络 环境。PTFE 是低介电树脂 PPO、PI、LCP、CE 中唯一符合介电性能要求的树 脂,虽然 PPO 的两个参数均在标准附近,但其熔融温度高,熔融粘度大,流动 性差,热塑加工较为困难,应用较少。综上,PTFE 是 5G 基站以及智能手机介 电材料的不二之选。

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在 5G 产业链中,PTFE 作为高频覆铜板、半柔同轴电缆和细微射频同轴电缆三 类中间产品的原材料,最终在下游被应用到 5G 基站的 AAU(有源天线单元)、 5G 智能手机的主板和 5G 智能手机的射频连接组件中。

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PTFE 在 5G 基站上的应用

PCB(印刷电路板)是电子元器件电气连接的载体。PCB 是电子元器件的支撑 体,主要作用是为布设在 PCB 板上的电子元器件提供电路连接。覆铜板是 PCB 的主要原料,在其上进行电路印刷制得 PCB。覆铜板是将木浆纸或玻纤布等增 强材料浸以树脂,使用粘合剂在一面或两面上覆盖铜箔并经热压而制成的一种 板状材料。它是 PCB 板极其重要的基础材料,各种不同形式、不同功能的印制 电路板,都是在覆铜板上有选择地进行加工、蚀刻、钻孔及镀铜等工序制成的, 它对 PCB 板主要起互连导通、绝缘和支撑的作用,对电路中信号的传输速度、 能量损失和特性阻抗等有很大的影响。

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PTFE 等高频材料作为基板制成的覆铜板为高频覆铜板。覆铜板基板中的合成 树脂主要有常用的有酚醛树脂、环氧树脂、PTFE 等。通信行业常用的 FR4 覆 铜板使用环氧树脂作为基板材料,但其损耗大,不适合高频通信。PTFE 具有 优异的介电性能,适用于 5G、航空航天、军工等高频通信,其制成的覆铜板被 称为高频覆铜板。

高频覆铜板在 5G 基站的 AAU 中的天线模块和射频模块上有重要应用。4G 基 站包括 BBU(基带处理单元)、RRU 和天线三部分。天线是电路信号与空间辐 射电磁波的转换器,向空间辐射或者接收电磁波;RRU 是天线系统和 BBU 沟 通的中间桥梁,负责将天线传来的射频信号经滤波、低噪声放大、转化成光信 号,传输给 BBU,或将从 BBU 传来的光信号转成射频信号通过天线发送出去。 到了 5G 时代,基于小型化和集成化的需求,RRU、天线以及连接两者的馈线 合并成 AAU。因而 AAU 的天线模块、射频模块和 4G 基站的天线系统、RRU 在功能上一一对应。

天线系统由功分板和集成在其上面的天线振子构成,射频模块由 TRX 板和集成 于其上的 PA 板、滤波器等组成。其中天线系统的功分板和射频模块的 PA 板均 需采用高频覆铜板制成的 PCB。

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 PTFE半柔射频同轴电缆5G 基站的射频连接

射频同轴电缆是通信设施与电子设备内部的信号传输线。它与射频同轴连接器 组成射频同轴电缆组件,主要应用于通信天线、馈线及电子设备内部信号传输 线,起到发射、接收、传输射频信号的作用,广泛应用于航空航天、军工、通 信、消费电子等领域。它由外向内由护套、外导体(屏蔽层)、绝缘介质和内导体 构成。其中绝缘介质,射频同轴电缆的内外导体间的支撑介质,主要起耐压绝 缘作用,绝缘介质的质量与信号传输中的衰减、阻抗和回波损耗有很大关系。

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半柔同轴电缆采用 PTFE 作为绝缘层材料,适用于 5G 基站中的高频射频信号 传输。在移动通信基站中使用的射频同轴电缆主要包括半柔射频同轴电缆、轧 纹射频同轴电缆和低损同轴电缆。与后两者使用发泡聚乙烯作为绝缘层不同, 半柔射频同轴电缆的绝缘层材料为 PTFE,具有很强的抗衰减能力,被用于 5G 基站中射频模块和天线系统的射频连接。

PTFE 在 5G 智能手机中的应用

5G 手机和 5G 基站一样是 5G 网络中的节点,具备发送和接受信号的功能,因 而也和基站一样具有射频和天线模块。5G 手机的射频模块使用基于 PTFE 覆铜 板的 PCB,射频模块和天线之间的连接则需要 PTFE 细微射频同轴电缆。

基于 PTFE 高频覆铜板的 PCB 应用在射频模块上,而手机天线的特殊构造使 得其更适合采用基于 LCP 的挠性覆铜板。在 5G 高频通信下,5G 手机的主板 采用基于 PTFE高频覆铜板的 PCB来减少信号的损失。手机天线为了保证性能, 需要制成 3D 的拱形结构,因此天线都采用可以弯折的柔性印制电路(FPC)。但 由于 PTFE 的热膨胀系数高,与铜箔的粘结强度低,限制了其直接作为高频 FPC 基材,故手机天线选用介电常数和介质损耗系数稍大一点的 LCP 材料。

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PTFE 细微射频同轴电缆用于在 5G 手机主板的射频模块和天线模块间射频信 号的传输。5G 手机的射频模块一般位于手机顶部而天线位于底部,需要连接线 实现射频信号在两者间的传输。目前连接线主要有射频同轴电缆和 LCP 软板两 类。LCP 软板连接线有可以多路传输、节省空间、可绕性强的优点,但是价格 较高,主要在少数高端智能手机上有应用,如 Mate30Pro 和 iPhone11ProMax。 射频同轴电缆技术成熟且具备成本优势,在中端及中端偏上的手机中仍具有重 要的应用,如荣耀 V30Pro 和小米 9Pro5G。

2022 年 5G 用 PTFE 迎来高峰,需求规模翻倍达到 17 亿元

伴随 5G 建设持续,2022 年 PTFE 有望迎来需求高峰。得益于 5G 远多于 4G 的基站数量、大规模天线阵列(大规模 MIMO)技术的应用以及高频化下 PTFE 等高频材料对低频材料的全面替代,5G 领域 PTFE 的市场空间将远超 4G。我 们分别测算了 2020-2025 年 5G 基站和 5G 手机用 PTFE 的市场规模,2020 年 5G 用 PTFE 市场规模将达 8.2 亿元,2022 年将迎来市场需求高峰,规模为 17 亿元。

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5G 基站用 PTFE 市场规模测算

我们认为 5G 基站对 PTFE 的用量将远超 4G 基站,主要基于以下逻辑:

 5G 基站数量增加:5G 宏基站覆盖半径为 4G 的 1/4,若要实现同等覆盖, 5G 宏基站数量将为 4G 的 1.5 倍;5G 使用超密集组网技术,微基站数量 是宏基站的 2 倍。

 单个基站高频 PCB 用量提升:MIMO 技术下单个宏基站高频 PCB 面积从 0.66m2 提升至 0.98m2,将增加对高频覆铜板的使用量,拉动 PTFE 需求。

 基站高频覆铜板和半柔同轴电缆将全面使用 PTFE 介电材料:PTFE 是低 介电树脂 PPO、PI、LCP、CE 中唯一符合介电性能标准(介质损耗系数 2.4 以下,介电常数 0.0006 以下)的树脂。

(1)超密集组网技术下 5G 基站数量:宏基站 816 万个,微基站 1632 万个

5G 面向连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高速率 4 个主要 技术场景,需要大幅提升通信系统容量。连续广域覆盖要求随时随地(包括小区 边缘、高速移动等恶劣环境)提供 100Mbps 以上的用户体验速率;热点高容量 场景需要提供 1Gbps 用户体验速率,并承受数十 Gbps 峰值速率和数十 Tbps/km2 的流量密度压力;低功耗大连接和低时延高可靠场景主要面向物联网 业务,要求网络具备超千亿连接的支持能力,满足 100 万/km2 连接数密度指标要 求。4G 网络已经无法应对上述场景带来的挑战,进入 5G 时代必需大幅提升通 信系统的容量。

提升 5G 系统容量的核心是超密集组网和大规模天线阵列技术。提升通信系统 的容量主要有三类路径:增加网络的可用带宽、提升频段的利用效率和进行超 密集组网。增加带宽的主要通过提高通信的频率,这同时也带来了 5G 信道传 播路径损耗大、小区覆盖半径缩小的问题,需要用超密集组网技术解决。提高 频段利用效率的主要方法是大规模天线阵列技术,通过数十倍地增加天线数量 实现系统容量十倍甚至百倍的提升。

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超密集组网技术在 5G 中的应用意味着 5G 网络下基站数量需要达到 2448 万个, 对高频 PCB 和半柔同轴电缆需求巨大。超密集组网技术是指在宏基站外部署微 站来满足连续覆盖、深度覆盖以及热点区域容量需求。微基站是一种发射功率 较低,覆盖范围较小(10 到 20 米)的小型基站设备,作为宏基站的补充,负 责承载高带宽业务,而宏基站则主要负责低速率、高移动性类业务的传输以及 微基站间资源协同管理。

在 5G 超密集组网下,微基站成为网络架构中不可或缺的部分。赛迪顾问认为 其数量保守估计将是宏基站的 2 倍。另外,5G 高频信号衰减快,宏基站的覆盖 半径从 4G 基站覆盖半径的 1km 缩短到 250 米左右,根据中国信通院估算,若 要实现同等覆盖,5G 中频段宏基站数量将为 4G 的 1.5 倍左右。工信部数据显 示,截止 2019 年我国 4G 基站总数为 544 万个。据此,我们测算出 5G 网络要 达到当前 4G 网络的覆盖面,将需要建成宏基站 816 万个,同时辅以 1632 万 个微基站,总基站数合计达 2448 万个。

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(2)MIMO 技术下单个宏基站高频 PCB 板面积:从 0.66m2 提升至 0.98m2

MIMO 技术下单个基站的天线阵面面积增加至 0.22m2,增大了单个基站的高频 PCB 使用量。MIMO 指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线, 充分利用空间资源,从而成倍的提高系统信道容量。MIMO 在 4G 基站中就已 经被广泛应用,但最多为 8 天线。而在 5G 中天线数量可以为 16、32、64、128, 数量更庞大,称为大规模的 MIMO。数量众多的天线排列成一个 N×M 的矩阵, 构成天线阵列。尽管天线的尺寸随着频率的提高在缩小,但是众多的数量还是 让承载天线振子的天线底板的面积从 4G 的 0.36m2 提升至 0.65m2。相应地, 射频模块的 PA 板总面积也从 0.3m2增加至 0.32m2。

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(3)5G 基站用 PTFE 市场空间测算:总市场空间达到 76 亿元

在测算得到 5G 宏基站和微基站的数量之后,为了得到单个宏基站和微基站 PTFE 的价值量,我们还获取了以下数据并作出一些关键假设:

单个宏基站 PTFE 价值量:

 假设高频覆铜板生产高频 PCB 的损耗率为 20%;

 根据中英科技招股书得每平方米高频覆铜板的 PTFE材料的成本为 83.1元。

 根据神宇股份招股书,单个宏基站的半柔同轴电缆长度为 500 米

 根据神宇股份招股书测算出 1 米半柔同轴电缆的 PTFE 的成本为 0.97 元, 以此作为单位长度半柔同轴电缆的 PTFE 的价值量

单个微基站 PTFE 价值量:

 微基站的扇区数量为宏基站的 1/3,又根据中国信通院泰尔系统实验室表 示微基站模组的重量仅为几千克,而 5G 宏基站模组重量一般在 35~40 千 克,估计单个微基站的 PTFE 价值量为宏基站的 30%。

测算结果:单个宏基站 PTFE 价值量约为 586 元,单个微基站 PTFE 价值量为 176 元,在跟中我们测算宏基站需要 816 万个,微基站需 1632 万个,综合计 算5G宏基站用PTFE市场空间为47.85亿元,微基站用PTFE市场空间为28.70 亿元,合计 5G 基站用 PTFE 市场空间达到 76.55 亿元。

4)5G 基站用 PTFE 市场放量进度测算:2022 年需求顶峰达 15.3 亿元

根据三大运营商规划和实施进展,我们预计 5G 建设期从 2019 年到 2026 年, 2020/2021 年 5G 基站建设规模将迎来大爆发,2025 年完成 80%建设,2026 年最终完成 5G 基站的建设。经测算,预计 2020 和 2021 年 5G 基站带来的 PTFE 需求释放量分别是 7.65 亿元和 13.77 亿元,该需求将在 2022 年达到顶峰,年 需求市场规模将达到 15.3 亿元,到 2025 年 5G 基站用 PTFE 需求市场将下降 至 8.5 亿元。

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5G 手机用 PTFE 市场规模测算

根据 Canalys 和高通数据数据预测,预计 2020-2022 年全球 5G 手机出货量分 别为 2.78 亿、5.44 亿和 7.50 亿元,国内 5G 手机出货量达到 1.72 亿、3.29 亿 和 5.88 亿元,进而测算出国内 2020-2025 年 5G 手机领域为 PTFE 带来的市场 增量,预计 2020 年国内 5G 手机 PTFE 需求规模将达到 0.5 亿元,到 2022 年 上升至 1.7 亿元。

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特斯拉布局锂电池干电极技术,PTFE 有望迎来爆发性需求增长

2019 年,特斯拉在资金紧张的情况下,以 2.18 亿美元收购 Maxwell 公司,收 购溢价达 55%。Maxwell 公司是全球最著名的超级电容器制造商,拥有生产电 极的干法技术。

干电极技术能够降低电极的生产成本。传统的锂电池制造使用有粘合剂材料的 溶剂,如 NMP 是其中一种常见溶剂。将具有粘合剂的溶剂与负极或正极粉末 混合后,把浆料涂在电极集电体上并干燥。由于溶剂有毒,需要使用昂贵的电 极涂覆机进行回收、纯化和再利用,生产成本较高。而干电极工艺不使用溶剂, 工艺流程是将少量(约 5-8%)细粉状 PTFE 粘合剂与正极粉末混合。然后将混合 的正极+粘合剂粉末通过挤压机形成薄的电极材料带,将挤出的电极材料带层压 到金属箔集电体上形成成品电极。

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干电极技术能够提高锂电池的容量和能量密度。当电池充满电解质且进行第一 次充电后,在放电过程中从负极返回正极的锂离子就会损失一些,导致“第一 次循环容量损失”,这种现象在所有常见类型的锂离子电池中很普遍。其解决方 案是添加额外的锂,但在有溶剂的情况下,锂金属和与混有锂金属的碳不能很 好地彼此融合,通常都伴随着烟雾、火苗和噪音等强烈反应。Maxwell 的干法 工艺不适用溶剂,可以实现添加的锂金属和碳的良好混合,从而减少第一次循 环容量损失,意味着更高的电池容量与能量密度。

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干电极技术若在锂电池上实现大规模的应用,2023 年有望为 PTFE 新增 8 亿元 的市场需求空间。目前干电极技术已经在超级电容器上得到了广泛的应用,从 超级电容器到锂电池的技术迁移正在进行当中,但存在一定的工艺门槛,如需 要解决解决集流体和活性物质面结合问题、固固相粉体材料界面阻抗问题和后 续提供离子交换量问题等。如果干电极技术在锂电池领域成功落地,将取代传 统的电极生产工艺,为 PTFE 开拓新的市场需求。假设 1GWh 需要正负极材料 3000 吨,PTFE 添加量占比为 5%,每 GWh 需要 PTFE150 吨。根据高工锂电 预测,到 2023 年全球动力锂电池需求量将达 511GWh,我们假设干电极技术 有 10%的渗透率,对应电池粘接剂用 PTFE 的需求量约为 0.8 万吨,约 8 亿元 市场空间(按照 10 万元/吨的价格进行估算)。

供给:国内 PTFE 供给过剩,高端替代成果初现

国内 PTFE 集中于中低端,高性能改性产品依赖进口

我国生产的 PTFE 大部分为通用型品种,质量不高,属于中低端品。中低端 PTFE 与高端 PTFE 的差距主要体现在品种和质量上:

 品种:中低端产品主要为通用型牌号,差异化程度低;而高端产品对应不 同的应用场景有不同的专用品级,如涂料级、线缆级、防腐衬里级、微电子 用高纯级。

 质量:中低端 PTFE 与高端 PTFE 在分子量和粒径分布、产品清洁度以及 批次稳定性上存在较大的差距,高端品的粒径分布独特,产品清洁度高, 不同批次产品的颗粒大小和粒径分布情况没有显著差异。

高端 PTFE 主要由国外企业生产。目前常见的高端 PTFE 品种主要有超细粉末 PTFE、可熔性 PTFE、常温固化型氟树脂涂料、纳米 PTFE、膨体 PTFE、超 高分子量 PTFE 和高压缩比 PTFE 分散树脂等。目前高端 PTFE 的主要生产商 为美国杜邦、法国阿科玛、日本大金、旭硝子、吴羽化学等。

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国内 PTFE 形成了低端产能过剩出口,高端产品依赖进口的局面。每年我国出 口 2 万吨以上低端 PTFE,同时进口量稳定在 5000~6000 吨,其中 70%~80% 的进口 PTFE 为高性能的改性产品。近三年进出口 PTFE 的产品价差在 2500 美元左右,反映出口产品和进口产品在品级上的差异。

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国内产能高产能过剩严重,行业仍处于扩张阶段

我国 PTFE 产能 13.8 万吨,占全球比重超 60%。我国在 PTFE 的开发生产上 起步较晚,在 1995 年 PTFE 产能仅在千吨左右,占全球产能的 8%,后来我国 在中低端 PTFE 生产技术上取得突破,同时伴随着发达国家 PTFE 产能向高端 化、特种化转型,其部分中低端 PTFE 产能向我国迁移,我国的 PTFE 产能逐 年提升。2019 年我国 PTFE 产能达 13.8 万吨,根据 Mordor Intelligence 的数 据,当前国内产能占全球超 60%的 PTFE 产能。

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我国 PTFE 产能主要集中在注塑级中低端产品,低端产能过剩。国内生产的 PTFE 大部分是通用型、中低品质的产品,行业壁垒低,行业曾经历盲目扩张 阶段,产能严重过剩,行业整体开工率已连续三年维持在 50%附近。2019 年 受到环保整治和国内经济形势下行的影响,国内 PTFE 开工率持续下降,2020 全年国内 PTFE 开工率维持在 60%左右,预计四季度和 2021 年伴随着行业需 求回暖,国内 PTFE 开工率有望保持上行。

聚四氟乙烯行业专题报告:5G和新能源等推动行业发展

当前行业仍处于扩张阶段,截止 2020 年 10 月底,国内 PTFE 总产能达到 14.96 万吨,较 2019 年增长 1.19 万吨,但产能仍在扩产中,根据百川资讯统计,预 计 2020-2023 年国内 PTFE 新增产能将达到接近 7 万吨,其中东岳集团扩产最 大,达到了 2 万吨,总体将加剧国内 PTFE 供给过剩的局面。

供给端政策加速行业转型,高端产品替代成果初现

早在“十二五”规划期间,我国氟化工行业就明确了高端转型、重点发展高性 能含氟聚合物、氟树脂的发展方向。近五年,高端氟化工集中的东部沿海的山 东省和福建省出台相关规划,明确氟化工高端转型、强化氟聚合物开发的发展 思路。2019 年国内在新材料应用示范指导目录中明确指出,高端 PTFE 为新材 料的重点发展方向。

国内 PTFE 市场集中度较高,前三企业市占率达到了 50%。产能前三名为:山 东东岳化工有限公司、浙江巨化股份有限公司、中昊晨光化工研究院有限公司。

行业龙头初涉高端产品,期待国产替代的进一步突破。作为国内头部 PTFE 生 产企业,山东东岳、浙江巨化、中昊晨光均具备一定的高端 PTFE 生产能力。

 中昊晨光:自主研制出国内独家高压缩比聚四氟乙烯分散树脂产品,成功 配套 5G 线缆生产,实现了进口替代;开发出第二代低蠕变聚四氟乙烯悬 浮树脂等高端含氟高分子材料,填补了国内的空白;其生产的 PTFE 乳液 在国内头部高频覆铜板企业中英科技的采购占比达 99%。

 浙江巨化:拥有 600 吨的超高分子量 PTFE 产能;

 山东东岳:具有 7300 吨高性能 PTFE 生产能力,与同类产品相比,东岳 PTFE 具有杂质少、清洁度高、相对分子质量分布集中、加工出的制品外 观细腻且白度好等特点。

聚四氟乙烯行业专题报告:5G和新能源等推动行业发展

PTFE 相关上市公司介绍

巨化股份

公司是国内领先的氟化工、新材料制造基地,主要业务为基本化工原料、食品 包装材料、氟化工原料及后续产品的研发、生产与销售。公司核心业务氟化工 处于国内龙头,并拥有完整的氟化工产业链,其中氟制冷剂处于全球龙头地位。

公司加大产品结构优化调整,核心产品市占率逆势增长。 公司产品向高端转型,氟化工产业链有序扩产。2020 年上半年公司完成固定资 产投资 6.24 亿元(+23.4%),投运了 100kt/a R125 一期项目、35kt/aAHF 项 目等。下半年公司将有 3 万吨 R32 投产,制冷剂公司龙头地位将得到巩固,另 有 5 万吨甲烷氯化物、3 万吨 PTFE 和 2 万吨 TFE 等含氟聚合物将在 2020 年 四季度投产。公司 PTFE 产品被授予“中国石油和化学工业知名品牌产品”, PTFE 分散乳液产品通过美国 FDA 认证和欧盟 EU 认证。目前拥有 PTFE 产能 2.4 万吨,还有 6000 吨扩产项目,预计于 2020Q4 完工。

昊华科技

公司 2018 年通过发行股份及支付现金方式收购了母公司中国昊华集团旗下十 一家研究院 100%的股权,通过资产注入,国有控股比例从原来的 23.82%提升 到 73.31%。国有企业优质资产整体上市提高了国有控股比例,提升了上市公司 资产质量,公司业务聚焦在氟化工、电子气体和化工材料三大领域。

2019 年以来公司营收增长的动力主要来自新产品投放,另外产品结构优化带来 盈利大增,高端高附加值产品增多售价上升,Q1 受疫情影响,PTFE 等市场价 格大幅下降,但公司依靠产品质量、品牌和原材料低价优势,该部分毛利率仍 实现逆势增长。Q2-Q3 伴随市场需求和价格回升,公司盈利环比持续增长。

晨光院作为原化工部直属的科技型企业,以有机氟材料作为主导产业,从事有 机氟开发和生产已达五十多年,技术底蕴深厚,科研能力领先地位突出。其自 主研制的国内独家中高压缩比聚四氟乙烯分散树脂产品,成功配套 5G 线缆生 产,实现进口替代;开发出第二代低蠕变聚四氟乙烯悬浮树脂等高端含氟高分 子材料,填补国内空白。目前拥有 PTFE 产能 2.2 万吨,在建产能 5000 吨。

山东东岳集团

东岳集团是国外氟硅材料的领军企业,有亚洲规模最大的氟硅材料生产基地, 主营业务包括高分子材料、有机硅、制冷剂、二氯甲烷、聚氯乙烯和烧碱。公 司是制冷剂龙头,拥有各类制 冷剂产能 40 万吨,其中 R22 约 22 万吨。现 有PTFE产能 4.5 万吨,是国内产能最大的企业,预计2021年新增2万吨PTFE 产能。

沃特股份

公司主要从事改性工程塑料、改性通用塑料以及高性能功能高分子材料的研发、 生产、销售和技术服务。公司的液晶高分子(LCP)材料、改性 PPE 系列产品 以及碳纤维、碳纳米管复合材料在业内具有领先的技术水平。2019 年公司收购 浙江科赛 51%股权,并成功突破高频线路板用 PTFE 基材技术,成功开发高频 PCB 板用 PTFE 薄膜材料并实现量产。当前公司 PTFE 产能 3000 吨/年,5G 用 PTFE 材料已小批量供货。

新宙邦

公司是全球领先的电子化学品和功能材料企业,主营锂电池化学品、电容器化 学品、有机氟化学品、半导体化学品、核电化学品以及盖板等六大系列。公司 子公司海德福新材料公司正积极布局 PTFE 产能,在建的高性能氟材料项目(一 期)包括 2800 吨 PTFE 产能,预计于 2020 年底投产。

风险提示:

第一,疫情后经济复苏缓慢,PTFE 需求增长不及预期;

第二,PTFE 盈利随价格大幅波动导致的风险;

第三,技术变革导致 PTFE 行业需求显著下降的风险。

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