欢迎访问扬中市江星高分子材料制品厂官方网站~

扫一扫

添加微信

立即咨询

当前位置:首页 > 新闻中心 > 行业资讯

聚四氟乙烯(PTFE)项目可行性研究报告

发布时间:2021-2-15 20:56:13    浏览次数:    来源:www.cn-jiangxing.com

摘要: 聚四氟乙烯(PTFE)项目可行性研究报告-高频通讯时代的材料新星 1、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

 聚四氟乙烯(PTFE)项目可行性研究报告-高频通讯时代的材料新星

1、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。

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%。

(1)悬浮聚合法:在聚合釜中以水为介质,以过硫酸铵作引发剂,稀盐酸为活化剂,使TFE于0.5-2MPa和40-45℃下引发聚合制得白色粒料,经捣碎、研磨、干燥得到不同粒度粉状。悬浮树脂是颗粒比较大的白色粉末,颗粒粒径为毫米级。

(2)分散聚合法:分散聚合时需加入少量分散剂(全氟辛酸铵)和稳定剂(氟碳化合物),以氧化还原催化剂进行引发聚合,聚合反应制得的含PTFE20%左右的分散液。聚合所得分散液若要制成粉末,需用水稀释至一定浓度后,于15-20℃进行机械搅拌,再经凝聚、洗涤、干燥,即得白色松散粉状产品分散PTFE。若往20%左右的分散液加入乳化剂,则可制得固体含量约为60%的PTFE浓缩分散液。分散树脂粉末呈白色松软颗粒状,粒径为亚微米级(250~350nm);浓缩分散液为白色乳状液体。

2、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MordorIntelligence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。

2018年PTFE下游需求结构

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。

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%。

2014-2018年全球PTFE市场规模

2015-2019年国内PTFE市场规模

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。

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。

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。

PTFE在5G产业链中的应用

PTFE在5G基站上的应用

PTFE高频覆铜板高频PCB5G基站的AAU

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。

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。

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。

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。

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。

国内5G基站和5G手机用PTFE市场规模测算(亿元)

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。

5G基站建设进度与对应释放的PTFE市场空间(%,亿元)

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。

2020-2022年全球5G手机出货量预测

国内5G手机用PTFE市场规模(亿元)

3、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。

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。

2015-2020年我国PTFE进出口量和进出口产品单价(吨、美元/吨)

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。

1992-2017国内与国外PTFE产能(万吨)

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。

国内PTFE产能与产量(万吨)

国内PTFE行业开工率(%)

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。

国内2020-2023年PTFE预计新增产能

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。



转载请注明出处:http://www.cn-jiangxing.com/news/5193.html。
上一篇: 聚四氟乙烯板作交通支架使用 应注意这三点 下一篇:_!

关闭
183-5287-9361