2023年氟化工行业专题报告:含氟聚合物市场空间广阔,国产替代有望加速

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2023年氟化工行业专题报告:含氟聚合物市场空间广阔,国产替代有望加速

2024-07-01 18:04:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

1. 氟化工行业:产品附加值高,应用广泛,高端品类进口 依赖度大

1.1 氟化工行业产品性能优异,附加值高,被誉为黄金产业

产品性能优异,应用广泛,氟化工产业被称为黄金产业。根据中国农药工业协会公 众号,氟化工产品具有耐化学品、耐高低温、耐老化、低摩擦、绝缘等优异的性能,已 成为化工行业中发展最快、最具高新技术和最有前景的行业之一。根据上海劲孚化工科 技有限公司公众号,氟化工产品主要包括含氟制冷剂、含氟高分子材料、含氟精细化学 品,广泛应用于军工、制冷、航空航天、石油化工、电子信息、电力电器、汽车、医药 和新能源与战略性新兴产业等工业领域和高新技术领域,是重要的化工新材料。 我国氟化工行业产业链完整。根据上海劲孚化工科技有限公司公众号,如今我国氟 化工行业不断发展壮大,形成了包括氟烷烃、含氟聚合物、无机氟化物、含氟精细化学 品、氟材料加工等在内的完整氟化工产业链。

氟化工产业链下游氟聚合物、精细化学品附加值高。根据化工人 club 公众号,从附 加值来看,随氟化工产品加工深度增加,产品的附加值和利润率成几何级数增长。根据 中国氟硅有机材料工业协会公众号,由基础原材料萤石加工氢氟酸、氟氯烃、氟单体、 氟聚合物、氟共聚物,最终产品为含氟精细化学品,和原材料萤石相比,产值增加 500-5000 倍。

1.2 我国氟化工总产值已超过 1000 亿元,高端品类产品进口依赖度高

我国氟化工总产值已超过 1000 亿元。根据思瀚产业研究院公众号援引的有关中国 氟化工行业“十四五”发展规划的内容,我国各类氟化工产品总产能超过 640 万吨,总产 量超过 450 万吨,总产值超过 1000 亿元,已成为全球最大的氟化工生产和消费国。 中国氟化工行业 2026 年市场规模有望突破 1300 亿元。根据前瞻产业研究院公众号, 考虑到氟化工下游新能源汽车电池行业对于六氟磷酸锂电解液材料的需求大幅提升,且 含氟制冷剂的进出口总额有所上升,且行业处于成长初期,故自 2021 年起未来几年中国 氟化工行业发展较好,因此假设氟化工行业市场规模年均复合增长率为 15%。2021-2026 年中国氟化工行业市场规模逐年上升,2026 年中国氟化工行业的市场规模将超过 1300 亿元。

高端品类氟化工产品技术壁垒高,进口依赖度强。根据思瀚产业研究院公众号,虽 然部分氟化工产品已突破技术垄断并形成规模优势和成本竞争优势,但发达国家领先企 业进入氟化工行业时间早,拥有先发竞争优势,科慕、大金、霍尼韦尔发达国家相关企 业依然保持在高端氟材料、低 GWP 的 ODS 替代品、高端氟精细化学品,特别是功能制 剂等终端领域的垄断或优势地位。根据上海劲孚化工科技有限公司公众号,氟聚合物行 业壁垒高,国内氟聚合物生产起步相对较晚,生产工艺及生产规模与国外仍有差距。 根据《含氟聚合物技术与市场需求分析》(王学军),由全球氟聚物厂商营业收入 情况可见市场份额与相应收入情况并不一致。在氟聚物方面,科慕、索尔维和大金占据 前三甲。而东岳集团虽然在市场份额方面与科慕相当,但在收入方面与却有较大差距。 表明在高端、高技术附加值氟聚物方面,两者具有结构上的区别。我们认为,高端品类 氟化工产品国产化市场空间大。

2 含氟聚合物:性能优异,下游深入新能源等新兴领域

2.1 含氟聚合物性能优异

氟聚合物具有独特的性能优势。根据上海劲孚化工科技有限公司公众号,含氟聚合 物材料是含氟原子的单体通过均聚或共聚反应而得,由于 C-F 键短、键能高,含氟高分子 材料相较于一般聚合物产品拥有独特的性能优势。氟元素作为电负性最强的一种元素,首 先含氟聚合物中键能很高的氟碳键赋予了聚合物主链骨架的稳定性,对应含氟聚合物普遍 拥有的耐候性;其次由于氟原子自身原子半径小,使其拥有一些特别的表面性质,如不粘 性,低摩擦性,防水及防腐蚀性等;另外氟原子自身较低的极化率使其拥有优良的电学及 光学性质,如高绝缘性、低介电常数以及高透光性。

2.2 含氟聚合物产业下游深入新能源、电子信息等战略新兴领域

含氟聚合物在高端新兴领域不断拓展。根据《全球氟材料发展现状及趋势》(赵立 群),氟化工是我国具有特色资源的优势产业,目前的产业水平在国际上已经具有较高 的地位,在部分尖端氟化工产品领域正在取得重大突破。氟化工产品不仅用于高端装备 制造业、新能源、电子信息等战略新兴产业,而且在改造提升传统产业方面发挥着重要 作用。

氟聚合物市场按类型、最终用途进行细分。在终端使用的基础上,市场已进一步细 分为化工加工、汽车运输、电子电气、建筑、工业设备、医疗、家具等。根据《含氟聚 合物技术与市场需求分析》(王学军),从终端消费市场来看,2017 年工业加工、电子 电气、汽车航天占比较大,分别为 28%、23%、21%。从产品市占率情况来看,根据劲孚 化工科技有限公司公众号,从国内市场结构来看,2021 年 PTFE 为含氟聚合物各品类中 最大市场,市占率达到 56%,其次是 PVDF,市占率为 24%。

3 六氟丙烯(HFP):重要中间体,下游应用广泛,环保 压力大

3.1 六氟丙烯是重要中间体,国内产能总量达 12.06 万吨/年

六氟丙烯(HFP)是有机氟工业中相当重要的全氟中间体。根据华经产业研究院公 众号,HFP 主要用于生产氟橡胶、氟塑料等含氟材料和含氟精细化学品。 根据永和股份 2022 年年报,TFE 和 RC318(在 TFE 热解时产生的副产物,约占热解 气的质量分数 15-20%,回收使用)经计量后按规定的配比进行混合后进入热解炉。在 规定的温度下发生热解反应。热解气经急冷器冷却后进入沉降塔、除自聚物塔及陶瓷过 滤器进行洗涤、沉降、过滤。净化后裂解气经过压缩进入精馏系统,提纯出产品 HFP。

根据华经产业研究院公众号,HFP 上游原料是八氟环丁烷和四氟乙烯,而四氟乙烯 可以由 R22 合成。作为一种重要的中间体原料,HFP 可制备多种含氟精细化工产品,还 是合成含氟高分子材料的单体之一,下游产品包括六氟环氧丙烷(HFPO)、氟橡胶(FKM)、 七氟丙烷、聚全氟乙丙烯(FEP)等等,可用在离子交换膜、灭火剂、半导体等多个不 同领域。

根据百川盈孚数据,2022 年 6 月 1 日至 2023 年 6 月 19 日华东地区六氟丙烯平均价 格为 4.85 万元/吨,价格区间为 3.75 万元/吨至 7.50 万元/吨。

根据百川盈孚数据,截至 2023 年 9 月 22 日,国内六氟丙烯产能总量达 12.06 万吨/ 年。内蒙永和已有产能最大,达 3.5 万吨/年。

3.2 六氟丙烯下游应用广泛,2017-2021 年需求年复合增长率达 10.67%

HFP 下游应用广泛。根据巨化股份公众号,六氟丙烯作为三大氟单体之一,可以用 来制备多种含氟精细化工产品,医药中间体、灭火剂等,还可以作为制备氟磺酸离子交 换膜、氟碳油和全氟环氧丙烷等的原料。 受益于下游市场发展,我国六氟丙烯市场需求量呈现持续增长态势,年复合增长率 10.67%。根据新思界产业研究中心公众号,2017-2021 年六氟丙烯市场需求量从 3.8 万吨 增长至 5.7 万吨左右,年复合增长率达 10.67%。具体来看,近年来我国 FEP 市场发展迅 速,2013-2021 年产量年均复合增长率达到 20.0%以上。六氟丙烯是 FEP 的生产原料,其 质量占比 18.3%左右,随着 FEP 产量扩大,六氟丙烯应用需求将持续上涨。除生产含氟 精细化工产品外,六氟丙烯在医药中间体、灭火剂、锂电池等领域也有广泛应用。根据 华经产业研究院公众号,作为氟化工发展的三大基本原料之一,HFP 的需求不断增加。

3.3 六氟丙烯生产工艺易产生毒性副产物,环保压力大,技术壁垒高

六氟丙烯生产工艺存在较大环保压力,且易产生危险气体。根据中国化学品安全协 会援引氟化工公众号的内容,生产六氟丙烯时,生产装置内分布着较多有毒物质,尤其 是自裂解反应器内产生的裂解气体,包括了超过 30 种的有毒物质,如含氟烯烃以及全 氟异丁烯等。这些气体会对人体健康产生重大影响。根据新思界产业研究中心公众号, 国外六氟丙烯市场起步早,其中美国杜邦公司率先开发由四氟乙烯热解工艺,但该工艺 存在杂质多、转化率不高、反应复杂、副产物毒性大等问题,未来随着环保监管日益严 格、产业结构升级,六氟丙烯生产工艺有待进一步优化。

4 聚全氟乙丙烯(FEP):性能优异,国内产能和需求扩 张,但高端领域仍依赖进口

4.1 FEP 是 PTFE 改性材料,性能优异

根据中国化信咨询公众号,聚全氟乙丙烯(FEP)俗称 F46,是四氟乙烯(TFE)与 六氟丙烯(HFP)的共聚物,是聚四氟乙烯(PTFE)的改性材料。是具有优良耐候性、 耐磨性以及耐腐蚀性的软性塑料,有热塑性塑料良好的加工性能,被大量应用在电线电 缆领域中。 根据永和股份 2022 年年报,聚全氟乙丙烯广泛应用于电气、电子、化工、航空、 机械、医疗器械、宇航等尖端科学技术和国防工业等部门,适用于氟塑料各个应用领域, 并可用于制作难于加工、形状复杂的制品。 根据永和股份 2022 年年报,FEP 装置生产方式为间歇式生产,TFE、HFP 按照比例加入至配料槽,再压入聚合釜中,同时在聚合釜中加入无离子水及引发剂、乳化剂等助 剂后,在一定温度和压力下聚合 FEP 乳液,乳液经破乳洗涤后凝聚成 FEP 粉末,粉末 进行烘干或烧结后经破损、挤出、分拣即为成品聚全氟乙丙烯(FEP)。

根据中国化信咨询公众号援引 CNCIC,FEP 上游由 HFP 与 TFE 聚合而成,下游应用于 石油化工、电子电器、半导体、医药等各领域。 根据百川盈孚数据,2022 年 5 月 5 日至 2023 年 5 月 6 日浙江巨化聚全氟乙丙烯日 度出厂价平均价格为 9.67 万元/吨,价格区间 9.50 万元/吨至 9.80 万元/吨。

4.2 国内 FEP 产能结构性过剩,在军工、信息产业仍依赖进口

中国 FEP 产能扩大,供应能力增长。根据新思界产业研究中心公众号,中国的聚全 氟乙丙烯共聚物(FEP)生产企业主要有华夏神舟、东岳集团、上海三爱富、浙江巨化、 金华永和、德宜新材料等。2021-2022 年,部分氟化工企业加大对于全氟乙丙烯共聚物 (FEP)的投资力度,扩大产能。随着新项目的逐渐开工,中国聚全氟乙丙烯共聚物(FEP) 的供应能力将会进一步增长。

FEP 结构性产能过剩,中国化信咨询预计到 2025 年我国 FEP 产能可达 5.3 万吨/年。 根据中国化信咨询公众号,永和股份首次公开发行股票招股说明书,桓台县人民政府政 府信息公开网站,东岳集团官网,2016-2021 年间,山东东岳、浙江永和等几家本土公 司相继扩产扩建。2016-2021 年 FEP 总产能从 19000 吨/年增加到 32000 吨/年;总产量 从 16500 吨增加到 23000 吨,产量年复合增长率约 7%。由于近年我国 FEP 产能扩张过 快,而消费需求总体增长率相对较低,开工率从 2016 年的 87%下降到 2021 年的 72%, 呈现出供大于求的态势。目前中国约有 10-15 家 FEP 生产企业,前三大企业山东东岳以 及浙江永和等,总产能为 16800 吨/年,约占据全国总产能的 53%;预计到 2025 年,仍 有 21000 吨/年新增产能,届时我国 FEP 产能可达 53000 吨/年。 国内高端 FEP 生产仍有不足,在军工、信息产业等仍依赖进口。进出口方面,2021 年我国进口 FEP 约 800 吨,出口 2300 吨,自给率高达 107%。2015 年后中国生产能力迅 速增长,自给率开始迅速上升,进口数量逐渐减少。但我国生产企业在高端 FEP 聚合 物分子链段改性设计以及高纯度 FEP 高分子材料生产方面仍有不足,某些特定应用领 域如军工、信息产业所用高端线缆的 FEP 仍需依赖进口。目前主要进口厂商有大金 Daikin、科慕 Chemours、3M,其中大金的产品性价比较高,进口占比可达 50%以上。

4.3 电线电缆占 FEP 下游消费 68%,中国化信咨询预计到 2025 年总消费 量年均复合增长 8%

电线电缆占 FEP 下游消费最大比例,需求增长。根据永和股份首次公开发行股票招 股说明书援引《中国氟化工发展白皮书(2020)》,2019 年电线电缆占 FEP 消费的最 大部分,占比 68%,其次是涂料工业,最后是石油石化。由于氟聚合物材料的耐高温和 无烟特性,FEP 电线电缆将在高层建筑和历史建筑等领域取代传统的 PVC 和 PE 电线 电缆并实现快速增长。中国化信咨询预计到 2025 年,电线电缆行业在 FEP 下游应用占 比或增长到 69%,总体消费量达到 29000 吨,年均复合增长率 8%。

5 可溶性聚四氟乙烯(PFA):综合性能优异,国产化替 代空间大

5.1 PFA 性能优异,但生产工艺复杂,国内产能较少,约仅 0.75 万吨/年

根据永和股份 2022 年年报,PFA 是四氟乙烯、全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。保存了 聚四氟乙烯优异的综合性能,同时还可采用普通热塑性塑料的成型方法加工。广泛用于 制作耐腐蚀件,减磨耐磨件、密封件、绝缘件、医疗器械零件、高温电线、电缆绝缘层, 防腐设备、密封材料、泵阀衬套,和化学容器内衬等。 PFA 综合性能优异,保留 PTFE 和 FEP 的多项优秀性质。根据华经产业研究院公众号, PFA 保持了 PTFE 诸多优点,且有 FEP 同样的热熔流动性和用途,而 PFA 的耐热性、耐应 力和开裂性更优于 FEP,特别在高温下的强度高于 PTFE。与 PTFE 相比,PFA 最大的优点 是可熔融加工,即可采用常规的热塑性树脂加工方法加工。

PFA 生产工艺复杂,可大致分为 PPVE 制备工艺、聚合工艺以及后处理工艺三大工 艺。根据华经产业研究院公众号,具体来看:1)PPVE 生产工艺复杂,是 PFA 生产中的 主要技术壁垒。六氟丙烯(HFP)氧化得六氟环氧丙烷(HFPO),HFPO 在催化剂作用下 异构化成中间体全氟丙酰氟,全氟丙酰氟再与 HFPO 加成即得全氟烷氧基酰氟,之后再 与 K2SO4 或 Na2CO3 一起在 250~300℃进行脱羧反应即得 PPVE。2)聚合工艺。PFA 可 通过 TFE 和 PPVE 的自由基聚合反应得到,高压釜内加原料、水、分散剂、引发剂等进行 共聚,经分离后可得粗 PFA 细粉。3)后处理工艺。PFA 在聚合过程中会因引发剂产生热 不稳定端基,影响产品质量,需采用湿热处理以及元素氟氟化将不稳定端基转化成稳定 的全氟基团。

国内 PFA 产能目前较少。根据华经产业研究院公众号,我国目前 PFA 的生产企业较 少,且普遍规模较小,研发以及量产能力有限,国内 PFA 厂商产能较低,且生产工艺不 成熟,产品多应用在中低端领域,高端 PFA 主要依赖进口。国内厂商仅有东岳集团、巨 化股份、永和股份和昊华科技已有少量产能。

根据普拉司网数据,2023 年 6 月至 2023 年 7 月 PFA(美国科慕 340X)价格维持在 约 43.64 万元/吨的水平。

5.2 PFA 大量应用于半导体工业,恒州诚思 YH 预计 2021-2028 年全球营收 复合增长率 3.34%

近年来 PFA 大量应用于半导体工业。根据华经产业研究院公众号,由于 PFA 材质的 洁净等级(金属离子溶出和杂质颗粒溶出量很小)会比 PTFE 高,所以近些年来 PFA 在 半导体工业中大量应用,主要用于处理超大规模集成电路硅片用的容器、提篮、管路、 阀门等,要求 PFA 树脂纯度高,适合电子级试剂(如超纯氢氟酸)贮放用途。从全球 PFA 消费结构看,化工、石油与天然气工业、电绝缘材料是 PFA 前三大应用领域。

PFA 市场需求增长,恒州诚思 YH 预计 2021-2028 年复合增长率 3.34%。从全球 PFA 行业市场规模来看,随着电子电气设备、精密设备、半导体用特种气体等领域的快速 发展,PFA 市场需求快速攀升,市场规模不断扩大。根据恒州诚思 YH 公众号,2021 年,全球可熔性聚四氟乙烯(PFA)市场规模达到了 361.72 百万美元,预计 2028 年将 达到 455.37 百万美元,2021-2028 年复合增长率(CAGR)为 3.34%。

5.3 海外企业垄断 PFA 高端市场,市占率 89%

PFA 需求端依赖进口,海外企业垄断高端市场,市占率 89%。根据华经产业研究院 公众号,近几年,PFA 产能出现了明显增长,截至 2022 年 11 月,全球 PFA 产能约 1 万 吨,产量约 7000-8000 吨,国内外产能各占 50%。目前国内 PFA 产能利用率低,以低端 料为主,需求端依赖进口。 目前 PFA 高端树脂市场主要由国外产品垄断,销售价格昂贵,性能优异,成长性和 国产替代空间大。PFA 海外供应商主要是科慕(杜邦全资子公司),索尔维,大金,3M, AGC 等海外企业 PFA 市场份额合计 89%,形成寡头竞争格局。

5.4 芯谋研究预计我国半导体行业市场增速 9%,高于全球增速,打开 PFA 国内市场需求

半导体产业链相关市场潜力大,将打开国内 PFA 市场需求。根据华经产业研究院公 众号,半导体的生产过程对于杂质的要求十分苛刻,而 PFA 良好的可加工性,使其成为 防止半导体工艺污染产生的最佳候选材料。随着集成电路代际的更迭,电子元器件将越 来越小,其结构也将越来越复杂,对于亚 10nm 制程中的部件,PFA 将成为必不可少的 配套材料,半导体产业链也将成为 PFA 用量最大的领域。而近年来全球半导体、显示面 板行业生产及消费重心逐渐向国内转移。根据南大光电 2021 年年度报告援引前瞻产业 研究院数据,我国电子特气 2020 年市场规模为 150 亿元,约占全球比例的 48%,且预 计 2024 年市场规模将达到 230 亿元,全球占比将提升至 60%,对应 2020-2024 年复合增 速达 11.2%。根据芯谋研究公众号,国内半导体设备市场(含国内的外资厂商采购的设 备)增速预计 9%,仍高于全球增速,市场潜力大,将打开 PFA 的国内市场需求。

6 氟橡胶(FKM):性能优异,国产化率低,十四五期间 需求有望达 1.5 万吨

6.1 氟橡胶在橡胶材料中性能较好,代表高端制造,俗称“橡胶王”

氟橡胶是主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。根据《国内外氟 橡胶生产消费现状及发展趋势》(邬一凡,黄巍,徐京生),氟橡胶是重要的特种高分 子合成材料,气体透过率低,且属于自熄型橡胶,在所有合成橡胶中其综合性能最佳, 俗称“橡胶王”。

根据《氟橡胶的生产技术及改性研究进展》(李玉芳,伍小明),氟原子具有强的 负电性,其强的吸电子能力能使聚合物分子链上的 C-C 键键能变更大,主价键更加稳 定; 同时,由于氟原子体积略大于氢原子,能对分子链形成屏蔽效应,免受外来腐蚀介 质的侵蚀。这些结构特征使其具有其他橡胶不可比拟的优异性能,如耐高温、耐油、耐 化学药品性能,良好的物理机械性能和耐候性、电绝缘性和抗辐射性等。

根据《氟橡胶生产工艺和应用前景》(任慧芳),氟橡胶生产工艺一般采用乳液聚 合法,VDF、HFP 单体在引发剂、乳化剂等存在下,控制反应温度 80~100℃,反应压力 2.0MPa 左右进行聚合反应。

根据百川盈孚,2022 年 5 月 7 日至 2023 年 5 月 6 日华东地区 FKM26 平均价格为 13.9 万元/吨,价格区间为 7.4 万元/吨至 20.0 万元/吨;华东地区 FKM246 均价为 14.4 万元/ 吨,价格区间为 8 万元/吨至 20.5 万元/吨。

6.2 国内高性能氟橡胶研发成果喜人,“十四五”期间需求将达 1.5 万吨

我国通用氟橡胶量大质优,高性能氟橡胶研究虽相对滞后,但研发成果喜人。根据 《高性能特种弹性体的拓展(四)——氟橡胶(1)》(谢忠麟,马晓,吴淑华),我国 对新型高性能氟橡胶的研究启动并不晚,对宽相对分子质量氟橡胶、高氟含量氟橡胶、 四丙氟橡胶、氟醚橡胶、全氟醚橡胶、羧基亚硝基氟橡胶、氟化膦腈橡胶均有研究,特 别是晨光院进行了一系列新型氟橡胶的研究,成果显著,并实现了产业化。 截至 2022 年,国内主要厂商生产能力约为 0.85 万吨/年;截至 2013 年,国外厂商 产能约为 2.33 万吨/年,全球总产能为 3.18 万吨/年。

根据《我国高性能合成橡胶材料发展现状与展望》(徐林,曾本忠,王超,张付宝), 我国常规的氟橡胶已实现产业化,产业规模国际领先,性能与国际相当,特种氟橡胶也 逐渐实现国产化。 根据巨化股份公众号,氟橡胶已成为现代工业领域中不可缺少的一类材料,在国防、 军工、航空航天、汽车、石油化工等领域都有一定的应用,目前全球范围内 60%以上的 氟橡胶被应用于汽车工业。根据中国汽车工业协会公众号,2022 年我国汽车产销分别完 成 2702.1 万辆和 2686.4 万辆,2020-2022CAGR 分别为 3.50%和 3.02%。根据《我国高性 能合成橡胶材料发展现状与展望》,预计“十四五”期间我国氟橡胶的需求量将达到 1.5 万吨。随着国防现代化建设的进一步加快,氟橡胶在国防军事工业的应用领域已从密封 件、电气线路护套发展到各种新型燃料输油管道的主要成型材料,市场潜力相当可观。

7 氟化液:理想的浸没式冷却液,国内液冷数据中心市场规 模将超千亿

7.1 氟化液是理想的浸没式冷却液,全氟碳化合物性能优异

氟化液一般指碳氟化合物,是将碳氢化合物中所含的一部分或全部氢换为氟而得到 的一类有机化合物,普遍具有良好的综合传热性能。根据华经产业研究院公众号,由 于 C-F 键能较大,碳氟化合物惰性较强,不易与其它物质反应,是良好的兼容材料。根 据碳氟化合物的组成成分和结构不同,可再分为氯氟烃(CFC)、氢代氯氟烃(HCFC)、氢氟 烃(HFC)、全氟碳化合物(PFC)、氢氟醚(HFE)等种类。

根据华经产业研究院公众号,氟化液是一种含氟精细化学品,产业链上游包括氟化 工行业、原材料(硫酸、盐酸、氢氧化钠等),下游应用领域已经涉及半导体冷却板的 冷却、数据中心的浸入式冷却、航空电子设备的喷雾冷却等。

根据华经产业研究院公众号,氟化液的种类比较多,每种氟化液的成分都不尽相同, 生产方式也不相同。以巨化股份全氟聚醚冷却液为例,根据巨化股份 2021 年年报,巨 化股份“巨芯”冷却液的主要原料六氟丙烯、氧气在引发剂的作用下,通过调聚氧化、热 稳定反应脱除过氧化物、端基化处理、除酸处理、粗品切割等工序得到全氟聚醚产品(冷 却液)。

全氟碳化合物性能优异,为冷却液较为理想的选择。根据氟化工公众号援引电信运 营商液冷技术白皮书内容,目前 CFC 已在全球范围内被淘汰,HFC 在 20 世纪 90 年代被 开发出,用于替代氢氯氟碳(HCFC)和其他破坏臭氧层的物质。部分 HFC(如 HFC-365mfc) 可被用于溶剂清洗应用,虽然其不破坏臭氧层,但全球变暖潜能值(GWP)较高。全氟 碳化合物(PFC)包含全氟烷烃、全氟胺、全氟聚醚(PFPE)等类型,在沸点和介电常数方面 的特性较为适合半导体设备冷却场景,但也有温室效应影响;氢氟醚(HFE)的温室效应影 响较小,对臭氧层无破坏,但通常具有较高的介电常数,和印制线路板微带线或连接件 直接接触时对信号传输影响较大。综合来看,全氟碳化合物是目前更适合用于数据中心 液冷系统的冷却液。

7.2 3M 比利时工厂停产,我们认为将促进国产化进程加速

7.2.1 电子氟化液长期为国外垄断,价格高昂,每吨批量采购价超 50 万元

从全球市场竞争格局来看,电子氟化液市场长期被国外企业占据。高性能电子氟化 液适用于大数据中心换热所需的冷却介质及尖端产业、电子流体,该生产技术曾长期被 国外垄断。国外生产电子氟化液的企业主要有 3M、苏威、旭硝子等,上述企业占据了 全世界绝大多数市场份额。 电子氟化液价格高昂,每吨批量采购价超 50 万元。2022 年,我国浸没式液冷市场 处于初期发展阶段,市场上的用于浸没式相变冷却的电子氟化液种类目前有 3M 的 FC-770,Novec-7200 等,价格高,还没有被数据中心大规模使用。根据华经产业研究院 公众号 2023 年 5 月发布的文章,FC-770 批量购买 64 万元/吨;Novec-7200 批量采购均 价约 51.33 万元/吨。随着氟化液国产化进程的推进,预计未来可有效满足国内冷却液市 场需求,冷却液成本降低会也进一步推动浸没冷却法市场规模扩大。

7.2.2 3M 比利时工厂占全球半导体冷却剂 80%产能,我们认为停产将促进国产化替 代

3M 比利时工厂停产,我们认为将促进我国氟化液实现国产替代。根据芯智讯公众 号援引韩国媒体 Business Korea 于 2022 年 4 月 1 日的报导,因当比利时政府的严格的环 保政策影响,消费品和工业用品制造大厂 3M 位于比利时佛兰德斯的 Zwijndrecht(兹韦 恩德雷赫特)工厂被“无限期关闭”。根据芯智讯公众号,3M 客户包括了台积电、三星、 SK 海力士和英特尔等众多大厂,其位于比利时的工厂所生产的半导体冷却剂占据了占全 球总产量的 80%。我们认为,这或将促进我国氟化液实现国产替代。

7.2.3 巨化股份等国内企业实现氟化液国产化技术突破,积极推进项目建设

巨化股份积极推进冷却液项目建设,实现国产化突破。根据巨化股份 2022 年年报, 公司巨芯冷却液项目的规划产能为 5000 吨/年,项目产品主要有 JHT 电子流体系列、JHLO 润滑油系列以及 JX 浸没式冷却液。作为全氟聚醚新材料,具有优异的电绝缘、无腐蚀、 低挥发、热稳定性好等优点,广泛应用于半导体、数据中心、电子、机械、核工业、航 空航天等领域。

国内氟化液主要厂商巨化股份、新宙邦、永和股份已有产能约为 0.1 万吨/年,在建 产能约为 1.45 万吨/年。

7.3 2025 年中国液冷数据中心市场规模将超千亿元,浸没式冷却液市场份 额增速较快

我国数据中心市场规模将持续增长,2019-2021 年机架规模复合增长率达 28.48%。 根据中国信通院官方公众号援引的《2022 年数据中心白皮书》的内容,随着我国各地 区、各行业数字化转型的深入推进,我国数据中心市场规模将持续增长。2021 年,我 国数据中心市场收入达到 1500 亿元左右,2019-2021 年 CAGR 达 30.69%。2021 年,我 国在用数据中心机架规模达 520 万架,2019-2021 年 CAGR 达 28.48%。

2025 年中国液冷数据中心市场规模将超千亿元。根据华经产业研究院援引赛迪顾问 股份有限公司《中国液冷数据中心发展白皮书》数据,2025 年中国液冷数据中心(乐观) 市场规模 1330.3 亿元,其中浸没式液冷市场占 545.4 亿元。浸没式液冷数据中心的加速 扩张有望同步带动冷却液的需求,尤其是电子氟化液。

浸没式冷却液市场份额增速较快。根据《中国液冷数据中心发展白皮书》,结合对 2019 年到 2025 年中国液冷数据中心市场规模的测算,乐观来看,2025 年中国冷板式液 冷数据中心市场规模将达到 784.9 亿元,浸没式为 545.4 亿元。其中浸没式液冷数据中 心凭借其优良的制冷效果,市场份额增长速度较快。

液冷技术在数据中心的应用响应数据中心各 IT 设备更高更严格的要求,亦会带动 液冷产业链不断创新和发展。根据《中国液冷数据中心发展白皮书》,使用液冷进行冷 却,凭借其成本、效率等优势,将支持数据中心快速适应 IT 设备性能提升的变革趋势。 应用液冷技术有利于建立健全绿色数据中心标准评价体系和能源资源监管体系,从而加 快绿色数据中心的应用推广,是对绿色数据中心政策导向的积极响应。

8 重点公司分析

8.1 巨化股份:氟化工国内龙头,产业链完整,聚合物规模国内领先

公司是国内领先的氟化工、氯碱化工新材料先进制造业基地,拥有完整的氟化工产 业链。根据巨化股份 2022 年年报,公司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。公司拥有氯碱化工、硫酸化工、煤化工、基 础氟化工等氟化工必需的产业自我配套体系,并以此为基础,形成了包括基础配套原料、 氟致冷剂、有机氟单体、含氟聚合物、含氟精细化学品等在内的完整的氟化工产业链, 并涉足石油化工产业。

公司是全球氟制冷剂龙头企业,已开发出电子氟化液系列产品。公司是全球氟制冷 剂、氟制冷剂配套氯化物原料(甲烷氯化物、三氯乙烯、四氯乙烯)、PVDC 系列产品 龙头企业。公司主要产品采用国际先进标准生产。公司是唯一拥有一至四代含氟制冷剂 系列产品的企业。经过十多年的技术研发积累,已开发出系列电子氟化液产品,包括氢 氟醚 D 系列产品和全氟聚醚 JHT 系列产品,进一步强化了公司氟制冷剂(冷媒)的龙头、 领先地位。

公司含氟聚合物规模、品种处于国内领先地位,并保持快速增长态势。公司现有 PTFE、PVDF、FEP、FKM、PFA、ETFE 等系列氟聚合物产品。PVDF 已覆盖涂料、太阳能 背板膜、水处理膜、电线电缆、锂电池粘结等下游产业,FKM 材料国内领先。

8.2 东岳集团:亚洲最大氟硅生产基地,2.5 万吨 PVDF 成功投产

山东东岳集团是中国氟硅行业龙头企业、亚洲规模最大的氟硅生产基地之一。根据 东岳集团 2023 年中期业绩公告,东岳集团化工行业主要业务包括高分子材料(PTFE、 HFP、FEP、FKM、PVDF 等)、有机硅、制冷剂、二氯甲烷、聚氯乙烯以及烧碱。根据 东岳集团官网 2022 年 12 月发布的新闻,东岳集团将成为全球最大的 PVDF 树脂产研发 基地;FKM 产能居全球第五,国内第一;FEP 产能居全球第三,国内第一。 新万吨 PVDF 补齐我国新能源新材料短板,打破国外垄断。根据淄博发布公众号, 东岳集团新投产的万吨动力锂离子电池用 PVDF 项目,与东岳集团现有的 PVDF 生产装 置,合力形成 25000 吨/年的 PVDF 树脂生产规模,一举打破国外垄断的同时,也补齐了 我国新能源新材料短板,产品涵盖所有主流产品牌号。项目建设采用最先进的工艺设计, 配套装置最优产能,从项目设计布局到一键聚合,实现全面一体化流程,打通全流程自 动化操作。此次新万吨 PVDF 项目的成功投产,将对整个东岳集团新能源产业链、特别 是对含氟高分子材料,带来较大的带动示范效应。

公司规划到 2025 年 PVDF 总产能达到 5.5 万吨/年,重点发展新型动力电池级 PVDF。 根据东岳集团 2021 年年度报告,根据公司规划,到 2025 年 PVDF 总产能将达到 5.5 万 吨/年,其原材料 R142b 总产能将达到 10 万吨/年。新扩增的产能不仅将用于生产涂料 级 PVDF、水处理膜级 PVDF、太阳能背板膜级 PVDF,其更多的侧重点将在于新型动力电 池级 PVDF。

8.3 新宙邦:立足含氟精细化学品,氟化液产业链建设扩产

公司主营业务是新型电子化学品及功能材料的研发、生产、销售和服务,主要产品 包括电池化学品、有机氟化学品、电容化学品、半导体化学品四大系列。根据新宙邦 2022 年年报,在有机氟化学品领域,公司目前生产经营的有机氟化学品主要为六氟丙 烯下游的含氟精细化学品,主营产品包括含氟医药农药中间体、氟橡胶硫化剂、氟聚合 物改性共聚单体、半导体与显示用氟溶剂清洗剂、含氟表面活性剂、半导体与数据中心 含氟冷却液等十大系列。

立足精细化工,打造高端氟材料平台。公司布局了较为完整的氟化工产业链,其中 海斯福是国内六氟丙烯下游含氟精细化学品的龙头企业,公司以海斯福为核心成立有机 氟化学品事业部,统筹有机氟化学品业务版块发展,投资建设了以含氟聚合物材料为核 心业务的海德福高性能氟材料项目,控股了以含氟化学品和材料应用及解决方案为核心 业务的海斯福(深圳),参股了以无机氟为核心业务的永晶科技(布局上游氢氟酸)。 公司拥有领先的产品研发与生产技术、较丰富的产品线、较高的市场占有率、稳固的市 场地位。 公司积极推进项目建设,发展六氟和四氟双产业链。公司重点投资项目中:海德福 高性能氟材料项目属于有机氟化学品价值链的上游延伸,拓展含氟精细化学品和功能材 料的品类实现高端进口替代,是公司实施氟化工一体化战略的重要措施;海斯福高端氟 精细化学品项目(二期)有利于扩大有机氟化学品和锂电池电解液产能,响应客户日益 增长的需求。海德福主要产品包括六氟丙烯单体,改性聚四氟乙烯(PTFE)、可熔融聚四 氟乙烯(PFA)、全氟磺酸树脂(PFSA)等将为公司持续增长奠定坚实的基础。根据新 宙邦 2023 年 4 月 28 日投资者关系活动记录表,公司有机氟化学品现有产能 5000 多吨, 剔除中间品的在建产能达 2.2 万吨。

打破国外垄断,建设有规模化的电子氟化液产业链,将扩产至五千吨级。根据新宙 邦公众号,电子氟化液占全球 70%市场份额的海外厂家受环保法规、原料供应等影响, 宣布不可抗力,无限期停产,将导致全球包括欧洲、亚洲的半导体巨头制造商出现大面 积的氟化液短缺。新宙邦旗下的海斯福公司深耕有机氟精细化学品技术领域,经过十余 年的产业化技术研究,打破国外垄断,实现 Boreaf™电子氟化液 HEL、FTM、C4ME 等系 列产品(沸点 50~300℃)的商业化。海斯福的电子氟化液可用于半导体 Chiller 冷却, 数据中心浸没冷却,精密清洗,气相焊接、电子检漏等领域。新宙邦提前进行产能布局 和知识产权布局,建设有规模化的电子氟化液生产线,产能将进一步扩大至五千吨级, 进一步保障半导体客户供应。

8.4 永和股份:产业链一体化,邵武和内蒙含氟聚合物产能将迎来集中投 放期

公司是具有产业链一体化及产业布局优势的氟化工领军企业。根据永和股份 2022 年年报,公司作为一家集萤石资源、甲烷氯化物、氢氟酸、单质及混合氟碳化学品、含 氟高分子材料的研发、生产和销售为一体的氟化工领军企业之一,是我国氟化工行业中 产业链较完整的企业之一。公司主要产品包括氟碳化学品单质(HCFC-22、HFC-152a、 HFC-143a、HFC-227ea、HFC-125、HFC-134a、HFC-32 等)、混合制冷剂(R410A、R404A、 R507C 等)、含氟高分子材料及其单体(FEP、HFP、PTFE 等)以及氢氟酸、一氯甲烷、 二氯甲烷、三氯甲烷、氯化钙等化工原料。 公司重视研发投入,自主创新完成多个技术升级和开发。公司研究院完成了 PFA 洁 净度以及 FEP 产品品质提升,进一步拓展了含氟聚合物高端市场;PPVE 小试产品技术指 标达到预期;HFPO 小试参数进一步提升,其技术接近国内一流水平。同时公司逐步开 展了六氟环氧丙烷低聚物及衍生物的开发、催化单体的合成、第四代制冷剂的研究、 PVDF 开发、混配环保制冷剂的开发等。公司通过自主创新、合作创新完成了多个技术 升级和开发,目前公司 FEP 产品技术积累国内领先,PVDF、PFA、ETFE 等技术储备丰富, 且掌握了国内领先的全氟辛酸替代品合成技术、全氟正丙基乙烯基醚合成技术及第三单 体改性聚全氟乙丙烯树脂技术。

积极推进项目建设,拓展公司未来发展空间。邵武永和氟化工生产基地项目一期建 设内容陆续建成投产,一期 5 万吨/年 AHF 于 2022 年 6 月建成投产,4.4 万吨/年 HCFC-22、 4 万吨/年 HFC-32、2.8 万吨/年 TFE、6 万吨/年氯化钙、1 万吨/年 HFP 等装置相继于 2022 年底及 2023 年 1 月顺利开车试生产,为公司化工原料、氟碳化学品及含氟高分子材料板 块增添生力军;一期 0.75 万吨/年 FEP(柔性生产 0.3 万吨/年 PFA)装置已进入安装扫尾 阶段,为公司拓宽含氟高分子材料赛道奠定了基础。邵武永和氟化工生产基地项目二期 和 1 万吨/年 PVDF、0.3 万吨/年 HFPO 扩建项目也已进入全面建设阶段,项目建成投产后 将成为公司新的利润增长点。内蒙永和技改扩建 1.2 万吨/年 TFE、1.2 万吨/年 HFP、0.5 万吨/年 HFC-227ea、0.5 万吨/年 HFC-152a 项目顺利投产,进一步提高公司原料自给水 平。内蒙永和 1.5 万吨/年 VDF、0.6 万/吨 PVDF、1 万吨/年全氟己酮等项目稳步推进中, 将为公司未来拓展新的发展空间。

8.5 昊华科技:科研能力突出,实现氟橡胶、氟树脂等多项技术的国产化 突破

公司所从事的业务主要为高端氟材料、电子气体、高端制造化工材料及碳减排业务 等。根据昊华科技 2022 年年报,公司主营含氟聚合物、含氟精细化学品的研发、生产 及销售,产品具体包括聚四氟乙烯树脂、新型氟橡胶(生胶)及氟混炼胶、四氟丙醇、 全氟丙烯、四氟乙烯单体等。 公司是研究开发、工程设计、成果产业化、生产经营一体化的氟化工企业。公司子 公司中昊晨光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,是国内为数不多 的具有从研究开发、工程设计、成果产业化、生产经营一体化的氟化工企业。

公司科研能力领先,实现多项技术的国产化突破。借助领先的科研能力,中昊晨光 形成业内先进技术优势,其中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,成功配套新一代同轴线缆生产,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。此外,中昊晨光在氟材料领域拥有较强 的技术转化能力,氟树脂产能达 3 万吨/年;二氟一氯甲烷、四氟乙烯、六氟丙烯等中 间体实现配套,部分产品产能居国内前茅;中昊晨光及其合营公司晨光科慕氟材料(上 海)有限公司,氟橡胶产能共 5500 吨/年;2022 年建成投产了 2500 吨/年 PVDF 生产装 置。

8.6 三美股份:以氟制冷剂、精细化学品、聚合物为重点进行产业链一体 化布局

根据公司 2022 年年报,公司主要从事氟碳化学品和无机氟产品等氟化工产品的研 发、生产和销售。公司氟碳化学品主要包括氟制冷剂和氟发泡剂。

绿色高效的生产工艺。公司多年来一直注重产品生产技术的革新与工艺的改进优化 以降低原材料和能源的消耗,提高产品的投入产出率。公司生产工艺采用能量充分回收 利用技术,以降低能源的消耗。 稳步推进重点项目建设,促进产业结构转型升级。公司以氟制冷剂、氟精细化学品、 氟聚合物为重点方向进行产业链一体化投资布局,优化公司产业结构,促进公司产业结 构转型升级,培育新的业绩增长点。公司积极推进浙江三美 5000t/a 聚全氟乙丙烯(FEP) 及 5000t/a 聚偏氟乙烯(PVDF)项目、9 万吨 AHF 技改项目;福建东莹 6000t/a 六氟 磷酸锂(LiPF6)及 100t/a 高纯五氟化磷(PF5)项目、AHF 扩建项目;盛美锂电一期 500t/a 双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)项目:6.2 万吨/年电解质及其配套工程项目(50000 吨/年六氟 磷酸锂、12000 吨/年六氟磷酸钠及 400000 吨/年硫磺制酸)。

8.7 联创股份:产业链完整,生产工艺和产品迭代能力较为领先

公司主要从事含氟新材料、聚氨酯新材料相关产品的研发、生产及销售。根据联创 股份 2022 年年报,在含氟新材料板块,公司主要产品有含氟制冷剂、含氟聚合物、含 氟精细化学品等,形成了系列氟化工产品产业链。

战略布局清晰,产业链完整,保障公司持续盈利水平,形成长期行业竞争优势。公 司完善的产品链带来生产的一体化,生产从源头的基础原料开始,可以有效地降低生产 成本,保证产品质量的稳定。同时,凭借丰富的产品结构、联产技术及设备,在保证主 营产品生产的同时,还能够将生产环节中产生的副产品综合利用,生产出具有更高经济 价值的其他产品,有效降低总体生产成本,可有效抵御产品价格波动风险,保障公司持 续盈利水平。

公司具有较为领先的生产工艺技术和产品迭代技术能力。在传统的含氟制冷剂领 域,公司经过十几年的积累,具备了行业领先的成套生产工艺技术;在新型环保制冷剂 领域,公司是拥有第四代制冷剂、第四代发泡剂系列产品自主知识产权、生产专利的企 业;在含氟聚合物产业链上,新能源电池正极材料粘结剂 PVDF 生产工艺日益成熟,新 工艺开发也已完成并即将在新的生产线上加以运用;公司还储备了多款含氟精细化学 品、含氟医药中间体等氟化工领域高端产品,并择机推进产业化进程。在聚氨酯新材料 领域,公司着重开发升级换代产品生物基聚氨酯,亦能体现公司对传统产品具备持续迭 代的技术能力。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)



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