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文檔簡介
氟化工產(chǎn)業(yè)鏈專題研究-制冷劑至暗時期已過迎來景氣周期1.螢石:氟化工的源頭螢石(CaF2)舊稱氟石,是自然界含氟量最高的礦物之一,也是氟化學(xué)工業(yè)的重要原料。其不僅被運(yùn)用于冶金、建材、光學(xué)工業(yè)等傳統(tǒng)領(lǐng)域,在新能源、新材料、醫(yī)藥、國防等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用也愈加廣泛。作為一類稀缺性的不可再生資源,螢石先后被中國、美國、歐盟等國家或地區(qū)列入戰(zhàn)略性礦產(chǎn)或關(guān)鍵性礦產(chǎn)。螢石礦產(chǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。除鋼鐵、電解鋁、水泥等傳統(tǒng)領(lǐng)域以外,螢石在氟化工領(lǐng)域的消耗占比高達(dá)52%,其終端產(chǎn)品可運(yùn)用于半導(dǎo)體、制冷劑、新材料及鋰電池制造等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。受益于我國氟化工行業(yè)的蓬勃發(fā)展,預(yù)期未來氟化工行業(yè)對螢石的需求量將不斷增大。1.1.螢石全球范圍內(nèi)儲量有限且分布不均作為重要的不可再生資源,螢石在全球范圍內(nèi)儲量有限。目前全球查明螢石資源儲量約3.2億噸,其中墨西哥、中國、南非、蒙古四國螢石儲量位居世界前列;2020年全球螢石資源產(chǎn)量約824萬噸,其中中國為世界最大的螢石產(chǎn)出國,其螢石產(chǎn)量高達(dá)世界螢石總產(chǎn)量的65.53%。螢石資源在全球范圍內(nèi)分布不均。根據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)調(diào)查數(shù)據(jù),截至2020年,世界有四十多個國家分布具有工業(yè)價值的螢石礦床。從區(qū)域分布來看,世界螢石礦床主要分布于環(huán)太平洋成礦帶。據(jù)USGS測算,環(huán)太平洋成礦帶的螢石儲量占世界螢石總儲量的50%以上,儲備較為豐富的國家主要有墨西哥、中國、南非及蒙古四國,儲量占比分別為21.25%,13.13%,12.81%,6.88%。受制于螢石資源分布的不均衡,世界螢石產(chǎn)量也高度集中于部分螢石資源較為豐富的國家。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局《MINERALCOMMODITYSUMMARIES2022》統(tǒng)計數(shù)據(jù),中國、南非、墨西哥及蒙古等資源儲備相對豐富的發(fā)展中國家為世界螢石資源的主要產(chǎn)出國,2020年四國合計供應(yīng)量占市場份額的89%,其中中國位居世界螢石供應(yīng)量首位,高達(dá)世界總產(chǎn)量的65%以上。我國螢石資源的儲采比遠(yuǎn)低于全球平均水平。2020年我國螢石儲量僅占世界總儲量的13.13%,而產(chǎn)量占比卻高達(dá)65%左右。當(dāng)前我國螢石資源儲采比僅為7.78,遠(yuǎn)低于世界平均水平38.83,儲采量之間的失衡嚴(yán)重影響到我國螢石行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前我國螢石資源的開采存在“低儲量,高產(chǎn)量”的問題,造成這一問題的主要原因是我國螢石的消費(fèi)需求相對旺盛。隨著多年的開采,我國高品質(zhì)、易利用的螢石資源正迅速減少,螢石正逐漸由優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)變?yōu)榫o缺資源。1.2.中國是世界最大的螢石產(chǎn)出國,占據(jù)原料優(yōu)勢作為世界最大的螢石產(chǎn)出國,我國的螢石貿(mào)易在國際上具有重要地位。自2016年以來,我國螢石進(jìn)口量增長迅速,而螢石出口量則總體呈現(xiàn)下滑趨勢。2018年我國螢石進(jìn)口量同比增長417.5%,進(jìn)口量首次超過出口量,螢石資源由凈出口礦種轉(zhuǎn)變?yōu)閮暨M(jìn)口礦種。我國螢石礦產(chǎn)的進(jìn)出口貿(mào)易主要集中于亞洲地區(qū)。就出口貿(mào)易而言,目前我國螢石礦出口貿(mào)易區(qū)域多集中于北半球的亞洲和歐洲,前三出口國占比為日本25%、印尼24%、韓國16%。就進(jìn)口貿(mào)易而言,蒙古、墨西哥等國家是我國螢石資源的主要進(jìn)口來源,前三大進(jìn)口國及占比分別為蒙古71%、南非10%、墨西哥7%,從上述地區(qū)進(jìn)口大量優(yōu)質(zhì)廉價的螢石原礦能夠有效地降低國內(nèi)氟化工企業(yè)的生產(chǎn)成本,同時也規(guī)避了螢石開采過程中產(chǎn)生的環(huán)境成本。螢石礦是我國優(yōu)質(zhì)的礦產(chǎn)資源,國內(nèi)螢石礦床分布廣泛。與全球其他地區(qū)的螢石礦產(chǎn)相比,我國的螢石資源由于雜質(zhì)含量較低、開采條件較好,因此多數(shù)礦床均有著較高的開采價值,我國螢石礦產(chǎn)在全球螢石資源中占有舉足輕重的地位?,F(xiàn)有的螢石礦區(qū)主要分布在浙江、福建、湖南、江西、內(nèi)蒙古和河南等地帶;
螢石下游產(chǎn)品加工企業(yè)主要分布在浙江中西部、江蘇南部、福建西部、河南北部、山東東部等地。隨著相關(guān)政策的出臺,我國螢石礦產(chǎn)的開采條件漸趨嚴(yán)格。近年來伴隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的落實,與礦產(chǎn)資源開采密切相關(guān)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)、稅收、生產(chǎn)安全等方面的政策和法律法規(guī)相繼出臺,監(jiān)管強(qiáng)度也在不斷強(qiáng)化,部分小企業(yè)在環(huán)保、安全等方面不達(dá)標(biāo)的情況下也將被逐步關(guān)停。螢石開采企業(yè)“小散亂”的問題將得到極大改善。但同時未來法律法規(guī)的進(jìn)一步落實和完善或?qū)?dǎo)致我國螢石行業(yè)的收縮,預(yù)期未來我國螢石進(jìn)口量將繼續(xù)增加,行業(yè)集中度將進(jìn)一步增強(qiáng)。2.氫氟酸:氟產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的中間體氫氟酸是制備許多重要工業(yè)物和聚合物的重要原料,廣泛用于電子電器、醫(yī)藥、冶金、化工、輕工、農(nóng)藥、日用、建筑和軍事等領(lǐng)域。氟化氫常態(tài)下為無色、有刺激性氣味的有毒氣體,其水溶液氫氟酸是氟化工產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的中間體,具有強(qiáng)烈的腐蝕性,屬有毒?;贰浞嶂饕ㄟ^硫酸作用于螢石制成,可以作為有機(jī)氟化合物、金屬氟化物的前體,也可以作為催化劑和溶劑使用,其下游主要產(chǎn)物主要有氟化鹽、氟聚合物、制冷劑及含氟精細(xì)化學(xué)品等。目前,我國氫氟酸的第一大應(yīng)用市場是氟烴工業(yè)(主要產(chǎn)品是制冷劑等),占氟化氫總消耗量的64.6%。其次是含氟精細(xì)化工,約占13.6%。隨著氟化學(xué)品的廣泛應(yīng)用,無水氟化氫作為最基礎(chǔ)的氟化工產(chǎn)品,其市場在不斷擴(kuò)展。冰箱、空調(diào)用的致冷劑,氟乙烯生產(chǎn)用的二氟一氯甲烷、醫(yī)藥農(nóng)藥中間體、氟化鹽類產(chǎn)品、含氟電子化學(xué)品、含氟涂料、氟塑料、氟橡膠等等,近年來的發(fā)展速度都相當(dāng)快。氫氟酸主要可分為有水氫氟酸及無水氫氟酸。其中有水氫氟酸呈弱酸性,可作為干法、濕法氟化鋁的主要原料,也可用于酸洗金屬、蝕刻玻璃及硅晶體,還可作為催化劑使用。無水氫氟酸為強(qiáng)酸性,主要在制作電子級氫氟酸中得到應(yīng)用,是氟化工產(chǎn)業(yè)鏈中重要的生產(chǎn)原料,可制取有機(jī)、無機(jī)氟化物及氟制冷劑。2.1.氫氟酸供給端環(huán)保方面承壓,受政策影響較大由于氫氟酸屬于劇毒化工品,具有強(qiáng)烈刺激性及腐蝕性,大部分氟化工企業(yè)使用氯化物與氟化氫反應(yīng)過程中會產(chǎn)生有機(jī)氟化物等副產(chǎn)物,甚至一些氟化工企業(yè)的生產(chǎn)工藝中還會發(fā)生氯化、裂解、聚合等反應(yīng)。整個氟化工生產(chǎn)中會潛在很多安全風(fēng)險,需要生產(chǎn)企業(yè)明確氟化工生產(chǎn)中的危險因素,落實安全防范措施,保證生產(chǎn)安全。隨著近十年來環(huán)境保護(hù)及安全生產(chǎn)的要求逐漸清晰,國家各部委為加大氟化工行業(yè)管理力度頒布了一系列文件。相關(guān)政策對氫氟酸供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)均有覆蓋,尤其是對氫化氟的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)業(yè)布局,政府出臺的辦法及指導(dǎo)意見明確要求行業(yè)優(yōu)化布局、加強(qiáng)管理及約束,行業(yè)準(zhǔn)入門檻不斷提高。我國氫氟酸與螢石產(chǎn)能分布相似,主要集中在江西、福建、浙江及內(nèi)蒙古等地。當(dāng)前我國氫氟酸產(chǎn)能共計達(dá)266.5萬噸。2.2.電子級氫氟酸是氫氟酸的高端產(chǎn)物電子級氫氟酸又名高純度氫氟酸,是半導(dǎo)體通用濕電子化學(xué)品之一。我國濕電子化學(xué)產(chǎn)品主要有過氧化氫、硫酸以及氨水和氫氟酸等?!笆濉逼陂g我國濕電子化學(xué)品消費(fèi)結(jié)構(gòu),硫酸占比31.24%、過氧化氫占比29%、氨水占比8%、氫氟酸占比5%,屬較重要的濕電子化學(xué)品原料。電子級氫氟酸一般是由無水氫氟酸經(jīng)化學(xué)預(yù)處理、蒸餾提純及超濾后制得。中國大陸電子級氫氟酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚。根據(jù)用途的不同,電子級氫氟酸被分為EL、UP、UPS、UPSS及UPSSS,其中UPSS、UPSSS是高端半導(dǎo)體級別。據(jù)氯堿工業(yè)《電子級氫氟酸技術(shù)發(fā)展分析》,集成電路的可靠性、制備的成品率、電性能都非常依賴電子級氫氟酸的純度和潔凈度,故而下游微電子行業(yè)對電子級氫氟酸性能要求的不斷提高,推動相應(yīng)檢測技術(shù)的快速提升。目前主要的電子級氫氟酸檢測技術(shù)有:金屬雜質(zhì)檢測技術(shù)、顆粒檢測技術(shù)及非金屬雜質(zhì)檢測技術(shù)。2.2.1.電子級氫氟酸主要應(yīng)用于集成電路領(lǐng)域電子級氫氟酸主要用于集成電路、太陽能光伏及液晶顯示屏三大領(lǐng)域的芯片清洗和蝕刻,還可以作為分析試劑制備高純度的含氟化學(xué)品。其中,集成電路領(lǐng)域為最大下游應(yīng)用領(lǐng)域,占比約47%。電子級氫氟酸行業(yè)欣欣向榮,處于快速發(fā)展的階段。近年來,我國電子級氫氟酸產(chǎn)能持續(xù)提高。2020年國內(nèi)產(chǎn)能為27萬噸,2010-2020年年均復(fù)合增長率約15.4%。盡管2019-2020年增速有所下降,但電子級氫氟酸應(yīng)用于半導(dǎo)體企業(yè)的芯片制造,其品質(zhì)對集成電路的成品率、電性能及可靠性均有十分重要的影響。在“中國芯”趨勢推動、國家政策和市場需求的指引下,國內(nèi)電子級氫氟酸企業(yè)或?qū)⒋罅ν七M(jìn)“產(chǎn)學(xué)研”用平臺建設(shè),建立集科研、生產(chǎn)、智能控制為一體的專業(yè)電子化學(xué)品配套體系,培養(yǎng)一批面向產(chǎn)業(yè)開發(fā)、實踐經(jīng)驗豐富的高端人才,打破目前國內(nèi)電子級氫氟酸行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)區(qū)域分散、碎片多、核心技術(shù)零散以及投入少的局面,我國高純級電子級氫氟酸的研發(fā)水平及產(chǎn)能將再上一層樓。3.制冷劑:氟化工體量最大的下游制冷劑,又稱冷媒,是空調(diào)熱泵以及冷凍冷藏系統(tǒng)中循環(huán)流動以實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的重要媒介。制冷劑可以在蒸汽壓縮式制冷循環(huán)系統(tǒng)中通過相變來實現(xiàn)熱量的吸收與釋放,因此被廣泛運(yùn)用于工商、家電、汽車空調(diào)等領(lǐng)域。目前制冷劑可以分為自然制冷劑和人工合成制冷劑兩大類。自然制冷劑主要有無機(jī)化合物類(例如NH3,CO2等)和碳?xì)浠衔镱悾ㄈ缫蚁⒈?、異丁烷等);人工合成制冷劑中的典型代表是鹵代烴類物質(zhì),如氯氟烴(CFCs)、氫氯氟烴(HCFCs)以及氫氟烴(HFCs)等。受益于低毒、不燃及穩(wěn)定等特性,人工合成的含氟制冷劑迅速占據(jù)市場的主體地位。3.1.制冷劑發(fā)展歷程3.1.1.歷代制冷劑簡介制冷劑發(fā)展時間近百年,迄今為止共經(jīng)歷了四代技術(shù)的變革。最早出現(xiàn)的第一代制冷劑為氯氟烴類(CFCs)類物質(zhì),但隨著研究的不斷深入,氟氯烷烴被認(rèn)為是導(dǎo)致臭氧層破壞的主要因素,因此目前已停止使用;第二代制冷劑氫氯氟烴
(HCFCs)類物質(zhì)以最為人們熟知的R22為代表,該類物質(zhì)雖然對臭氧層的破壞較小,但仍然會造成溫室效應(yīng),因此在全球范圍內(nèi)正在被逐步淘汰;第三代制冷劑氫氟烴(HFCs)類物質(zhì)兼具優(yōu)質(zhì)的制冷效能與環(huán)保特性,但大量使用仍會導(dǎo)致全球氣候變暖,第三代制冷劑在全球范圍內(nèi)應(yīng)用廣泛,目前正處于淘汰初期;第四代制冷劑主要是指氫氟烯烴(HFOs)類物質(zhì),該類物質(zhì)對氣候的危害極低,被認(rèn)為是未來可替代HFCs的新一代制冷劑,但由于當(dāng)前HFOs制冷劑本身的高成本以及對技術(shù)和設(shè)備要求較高,目前尚未進(jìn)入規(guī)?;\(yùn)用?,F(xiàn)階段制冷劑正向安全、高效、經(jīng)濟(jì)的方向高速發(fā)展。3.1.2.制冷劑更新?lián)Q代歷程1987年頒布的《蒙特利爾協(xié)定書》旨在通過限制對臭氧層有破壞作用的氟代烴類物質(zhì)的生產(chǎn)及消費(fèi),以促進(jìn)制冷劑行業(yè)向著環(huán)保安全的方向發(fā)展。協(xié)定書以臭氧層消耗潛值(ODP)和全球變暖潛值(GWP)作為衡量制冷劑環(huán)保性的主要標(biāo)準(zhǔn)。其中ODP以R11的臭氧破壞影響作為標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定R11的臭氧層消耗潛值為1,GWP則以CO2作為參照氣體并設(shè)定其氣候變暖潛值為1,其他制冷劑的ODP值和GWP值可以通過與參照氣體的比較獲取。目前制冷劑替代品研究以降低ODP值和GWP值為目標(biāo)。自《蒙特利爾協(xié)定書》簽訂以來,各國紛紛展開對CFCs和HCFCs類制冷劑替代品的研究。在1997年《京都議定書》簽訂之前,對CFCs和HCFCs類制冷劑替代品的研究主要以保護(hù)臭氧層為目的。由于氟化溫室氣體導(dǎo)致全球顯著變暖,《京都議定書》將替代CFCs和HCFCs的HCFs類物質(zhì)列入限控物質(zhì)清單中,并明確要求發(fā)達(dá)國家率先控制HCFs類物質(zhì)的使用及排放。這一系列協(xié)定對制冷劑的替代研究提出了更加嚴(yán)格的要求。因此理想的制冷劑除了應(yīng)具有較低的ODP值和GWP值以外,還應(yīng)當(dāng)具有良好的安全性、經(jīng)濟(jì)性及優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性,應(yīng)當(dāng)以環(huán)保與安全兼顧為制冷劑研發(fā)的最終目標(biāo)。預(yù)期未來四代制冷劑將得到大規(guī)模應(yīng)用。根據(jù)《蒙特利爾協(xié)定書》以及《京都議定書》兩大議定書的要求,三代制冷劑替代品的選擇需要滿足優(yōu)良的熱力性能、健康環(huán)保、可操作性強(qiáng)、使用過程安全這四方面要求。目前三代制冷劑的替代品以化工合成的氫氟烯烴(HFOs)類物質(zhì)為主要代表,現(xiàn)有產(chǎn)品包括R1234ze和R1234yf,兩者都具有零ODP和極低的GWP,被認(rèn)為是未來可替代HFCs類產(chǎn)品的新一代制冷劑。目前第四代制冷劑在歐美市場受到廣泛推廣,受制于生產(chǎn)成本及技術(shù)限制該類產(chǎn)品尚未在發(fā)展中國家廣泛應(yīng)用,隨著環(huán)保要求的逐步攀升預(yù)期第四代制冷劑將占據(jù)市場主導(dǎo)地位。3.1.3.第三代制冷劑在我國迎來快速推廣時期HFCs類物質(zhì)作為第三代制冷劑,是目前HCFCs類制冷劑的主要替代品。第三代制冷劑以HFC-134a(R134a),HFC-410a(R410a)及HFC-245fa(R245fa發(fā)泡劑)為主要代表,其ODP值為0,GWP值較二代制冷劑顯著下降。該類制冷劑與R22(即HCFCs類制冷劑)在制冷量、壓力等方面非常接近,在房間空調(diào)、小型商用空調(diào)等下游領(lǐng)域已實現(xiàn)對R22的全面替代。環(huán)保性能方面:第一代制冷劑(CFCs類物質(zhì))被禁用的主要原因在于該類物質(zhì)會在大氣中分裂并釋放出破壞臭氧層的氯原子。保護(hù)臭氧已經(jīng)引起各國的高度重視,并且成為一項全球性的緊迫任務(wù)。HCFCs與CFCs相同都會對臭氧層產(chǎn)生破壞,區(qū)別僅在于氯原子數(shù)目有所減少。而HFCs因其分子結(jié)構(gòu)中不含氯原子,因此不會對臭氧層產(chǎn)生破壞。但第三代制冷劑仍然屬于溫室氣體,對全球氣候變暖的作用相當(dāng)于CO2的數(shù)百倍。技術(shù)要求方面:目前第四代制冷劑技術(shù)基本被歐美公司控制壟斷,而國內(nèi)第四代制冷劑的研發(fā)生產(chǎn)仍然處于中試狀態(tài),暫時無法實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用。美國霍尼韋爾與杜邦公司共同開發(fā)的R1234yf是目前最具商業(yè)前景的第四代制冷劑,主要用于汽車、冰箱及許多大型固定式和商用制冷設(shè)備。但專利技術(shù)被霍尼韋爾、科慕、阿科瑪?shù)葰W美巨頭控制壟斷,國內(nèi)目前第四代制冷劑生產(chǎn)廠家均為為外資代工,僅有生產(chǎn)專利,無應(yīng)用專利。安全性方面:行業(yè)內(nèi)廣泛采用ANSI/ASHRAE34的制冷劑安全分類方法,根據(jù)制冷劑的毒性和可燃性對安全程度進(jìn)行分類。A1類制冷劑不可燃,且毒性較低,目前使用的大多數(shù)二代、三代制冷劑均屬于A1類,其安全性具有較高的保障;而A2L類制冷劑則具有低可燃性,目前正逐步推廣的四代制冷劑屬于該類別,對于這些具有低毒性和可燃性的碳?xì)浠衔飫t需要采取特別的防護(hù)措施,因此對于制冷劑廠商的基礎(chǔ)設(shè)施及技術(shù)水平都提出了相對較高的要求,目前很少有國家能夠?qū)崿F(xiàn)四代制冷劑的大規(guī)模推廣。近年來在生產(chǎn)配額總體呈現(xiàn)下降趨勢的情況下,國內(nèi)的R22產(chǎn)能逐步向頭部企業(yè)集中。其中山東東岳集團(tuán)
R22產(chǎn)能以22萬噸位居最高位,巨化股份以15萬噸位居第二,兩家企業(yè)產(chǎn)能合計占行業(yè)總產(chǎn)能的比重約45%。除了直接或者通過制備R32、R125而間接用于制冷劑消費(fèi)用途以外,R22還可用于生產(chǎn)多種含氟高分子化合物,用作原料用途的R22生產(chǎn)量不受生產(chǎn)配額限制,因此在行業(yè)趨緊的情況下,頭部企業(yè)的話語權(quán)將進(jìn)一步增強(qiáng)。隨著三代制冷劑領(lǐng)域小企業(yè)產(chǎn)能的逐步退出,行業(yè)集中度顯著提升。其中R134a主要用于汽車空調(diào)領(lǐng)域,國內(nèi)生產(chǎn)廠家有限,競爭格局較好;而由R32和R125混配制成的R410a主要用于變頻空調(diào),小產(chǎn)能相對較多。我國正處于第二代制冷劑與第三代制冷劑之間的交替階段,三代制冷劑產(chǎn)能過剩的問題逐步凸顯。2019年以來二代、三代制冷劑價格逐步回落到底部區(qū)間,行業(yè)總體陷入虧損狀態(tài),各廠商微利或虧損運(yùn)行,成本不具優(yōu)勢的小企業(yè)面臨淘汰危機(jī)。2020年間下游消費(fèi)需求低迷,制冷劑產(chǎn)業(yè)虧損狀態(tài)延續(xù),小企業(yè)產(chǎn)能逐步退出。預(yù)計2023年濫開產(chǎn)能低價競爭的現(xiàn)象減少,行業(yè)集中度有望進(jìn)一步提升?;€年(2020-2022年)配額爭奪已經(jīng)落幕,三代制冷劑產(chǎn)能大幅擴(kuò)張階段基本結(jié)束,下游消費(fèi)需求逐步恢復(fù),隨著行業(yè)集中度的不斷提升,預(yù)期龍頭企業(yè)盈利表現(xiàn)有望逐步改善,行業(yè)整體或?qū)⑦~入景氣周期。3.2.制冷劑上下游分析螢石是自然界中氟元素的主要來源,也是氟化工產(chǎn)業(yè)鏈上游主要的原材料。由螢石和濃硫酸反應(yīng)生成的氫氟酸是生產(chǎn)制冷劑的最重要中間體。3.2.1.上游螢石供給端受限上游螢石資源供給受限、制冷劑升級換代需求等因素導(dǎo)致三代制冷劑成本逐步提升。從環(huán)保的角度來看,2021年我國環(huán)保力度不減,國內(nèi)部分螢石廠家仍無法正常開工,上游礦產(chǎn)資源面臨挑戰(zhàn)。從制冷劑升級換代的角度來看,我國制冷劑產(chǎn)業(yè)對于氟元素的總體需求依然旺盛。在二代制冷劑向三代制冷劑轉(zhuǎn)型升級的過程中,制冷劑中的氟元素質(zhì)量比例顯著提升,制冷劑廠商對于氫氟酸等含氟初級產(chǎn)品的需求只增不減。由于上游含氟初級產(chǎn)品供需緊張,且三代制冷劑制造成本顯著高于上一代產(chǎn)品,預(yù)期制冷劑廠商成本將進(jìn)一步提升。當(dāng)前我國三代制冷劑產(chǎn)能基本趨于穩(wěn)定。2019年全球制冷劑替代已進(jìn)入"基加利修正案"時間,第三代制冷劑進(jìn)入淘汰初期階段,制冷劑企業(yè)紛紛擴(kuò)大三代制冷劑的產(chǎn)能,與此同時其他行業(yè)的企業(yè)也大量加入三代制冷劑的生產(chǎn)中,這也導(dǎo)致2019年下半年三代制冷劑產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。受三代制冷劑基準(zhǔn)年到來以及國內(nèi)外疫情爆發(fā)需求低迷的影響,三代制冷劑的產(chǎn)能擴(kuò)張基本在2019年底結(jié)束,2020年國內(nèi)三代制冷劑產(chǎn)能基本保持穩(wěn)定,預(yù)期未來三代制冷劑產(chǎn)能將繼續(xù)保持穩(wěn)定態(tài)勢,制造廠商的發(fā)展重點(diǎn)將由產(chǎn)能擴(kuò)張向充分利用現(xiàn)有產(chǎn)能的方向轉(zhuǎn)移。3.2.2.下游汽車、空調(diào)消費(fèi)端在制冷行業(yè),冷鏈?zhǔn)袌?、汽車制冷和家用空調(diào)在近幾年保持著穩(wěn)定增長,這些下游應(yīng)用領(lǐng)域在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展和政策推動之下具有較大潛力,同時也是國家政策的重要引導(dǎo)方向。目前固定空調(diào)以及以汽車空調(diào)為代表的移動空調(diào)已經(jīng)成為了我國制冷劑市場的主要支撐,因此空調(diào)及汽車的產(chǎn)銷量將會對制冷機(jī)市場需求產(chǎn)生較大的影響??照{(diào)行業(yè)是我國制冷劑廠商最大的下游需求市場。根據(jù)產(chǎn)業(yè)在線數(shù)據(jù),2021年國內(nèi)家用空調(diào)總銷量1.52億臺,同比增長7.9%。國內(nèi)空調(diào)市場逐步復(fù)蘇的同時,新興經(jīng)濟(jì)體國家空調(diào)滲透率的提升有望成為空調(diào)行業(yè)需求增長的長期驅(qū)動力。三代制冷劑也被廣泛應(yīng)用于汽車空調(diào)領(lǐng)域。2014-2017年,隨著國際市場需求結(jié)構(gòu)的變化以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的推進(jìn),我國汽車行業(yè)呈高速發(fā)展態(tài)勢。2018-2020年,我國汽車產(chǎn)業(yè)景氣度下降,產(chǎn)銷量逐步下滑。2021年我國汽車產(chǎn)銷實現(xiàn)恢復(fù)性正增長,汽車產(chǎn)量約2608萬輛,同比上升3.4%,銷量約2628萬輛,同比回升3.8%。4.含氟聚合物:多點(diǎn)開花的高附加值氟化工產(chǎn)品含氟聚合物主要指有機(jī)高分子化合物側(cè)鏈中由氟原子全部或部分取代與碳原子共價鍵直接相連的氫原子后的形成的高分子聚合物。其中,1938年被合成的PTFE為典型的全氟化聚合物,1948年被合成的PVDF為典型的部分氟化聚合物。由于氟原子具有低極化率、強(qiáng)負(fù)電性且其范德華半徑較小,含C-F基團(tuán)的新材料相較其他C-H鍵聚合物往往表現(xiàn)出更多優(yōu)異性。4.1.PTFE是含氟聚合物中最重要的消費(fèi)品氟聚合物種類繁多、用途廣泛,通??煞譃榉鷺渲?、氟橡膠及氟涂料等其他氟制品。1)氟樹脂含氟原子的一類熱塑性樹脂,具有優(yōu)異的耐高低溫性能、介電性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性、不燃性、不粘性和低摩擦系數(shù);2)氟橡膠是引入氟原子的橡膠,此類橡膠具有優(yōu)異的耐熱性、抗氧化性、耐油性、耐腐蝕性和耐大氣老化性。氟樹脂及氟橡膠在航天、航空、汽車、石油和家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,是國防尖端工業(yè)中無法替代的關(guān)鍵材料;3)氟涂料是以氟樹脂為主要成膜物質(zhì)的涂料,有氟碳漆、氟涂料、氟樹脂涂料等別稱。由于氟元素的引入,氟涂料中的其他品種同樣表現(xiàn)出性能卓越性。經(jīng)過幾十年的快速發(fā)展,在建筑、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、家庭用品的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,成為繼丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有機(jī)硅涂料等高性能涂料之后,綜合性能最高的涂料品。應(yīng)用比較廣泛的氟樹脂涂料主要有PTFE、PVDF、FEVE三大類型。4.1.1.PTFE性能優(yōu)異,應(yīng)用前景廣闊PTFE,素有含氟聚合物中的“塑料王”之名,其內(nèi)部剛性的螺旋型鏈?zhǔn)蛊涓菀捉Y(jié)晶,其分子結(jié)構(gòu)帶來各種優(yōu)異的性能,如耐高低溫、耐腐蝕、耐氣候、高潤滑、不粘性及無毒害。隨著各種新應(yīng)用場景的發(fā)展,PTFE成為產(chǎn)量最大、消費(fèi)增長最快的氟聚物品種。據(jù)銳觀咨詢統(tǒng)計顯示,PTFE在含氟聚合物消費(fèi)品中占有率遠(yuǎn)高于其他氟聚合物,占氟聚合物總消費(fèi)量的一半以上。PTFE產(chǎn)業(yè)鏈前端與制冷劑產(chǎn)業(yè)鏈一致,上游主要涉及基礎(chǔ)化工原料螢石的使用,通過螢石粉與濃硫酸反應(yīng)制得的無水氫氟酸氯仿反應(yīng)制得一氯甲烷(制冷劑R22),對R22進(jìn)行水蒸氣稀釋裂解制得單體四氟乙烯,干燥、分離純化后聚合為聚四氟乙烯。PTFE的具體下游應(yīng)用領(lǐng)域含工業(yè)加工、電子電氣、汽車航天、建筑、醫(yī)療保健等。2021年杭州亞運(yùn)會曲棍球場屋面膜及北京鳥巢屋頂建筑均使用PTFE膜制成,PTFE膜主要有輕便、高透光率、自潔及獨(dú)特的光學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)。PTFE應(yīng)用廣泛,除上述應(yīng)用領(lǐng)域之外,在紡織產(chǎn)品中也有應(yīng)用。在2003年非典型肺炎及2020年新冠肺炎中,PTFE材料制成的醫(yī)用口罩、防疫隔離膜及隔離服透濕性強(qiáng),用于氣體過濾時,能達(dá)到100%截留0.02um以上各種噬菌體、細(xì)菌及微粒,能夠有效的阻隔微生物、阻擋體液滲透、防止疾病傳染,從而保證醫(yī)護(hù)人員的健康,受到一線抗疫人員的青睞。此外,PTFE在化工工業(yè)、汽車及食品炊具中也發(fā)揮了極大作用。PTFE憑借其耐腐蝕性,可以作為腐蝕性化學(xué)品輸送至管道內(nèi)的作為里襯,也能直接被制成管道網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵部件,還可用作設(shè)備部件密封用料,防止設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)被其他化學(xué)溶劑溶解導(dǎo)致的設(shè)備密封不良情況產(chǎn)生。PTFE防輻射滲透的特性使其還能作為核生化防護(hù)服供研究者穿著使用。汽車車燈內(nèi)使用PTFE透氣膜能夠平衡燈內(nèi)外壓力,還可防止灰塵與汽車液體對車燈造成污染。4.1.2.國內(nèi)PTFE起步較晚,當(dāng)前仍處成長期PTFE由單體四氟乙烯(TEF)聚合而成,主要生產(chǎn)工藝分懸浮聚合法及分散聚合法。聚合方法的不同可以制取不同性能的產(chǎn)品,主要中游產(chǎn)品含懸浮PTFE、分散樹脂粉末及濃縮分散液,這些產(chǎn)品經(jīng)加工后可以在不同的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮作用。不同性能PTFE的加工流程也不同,主要分為模壓成型、液壓成型、推壓成型及直接浸漬法,加工后的PTFE下游產(chǎn)品種類繁多,常見有機(jī)械電子、化工、食品紡織等領(lǐng)域的應(yīng)用,如板材、三通、薄壁管及覆銅板等。國內(nèi)PTFE生產(chǎn)起步相對海外較晚,工廠生產(chǎn)裝置平均規(guī)模與工藝水平上較外國有一定差距。低端PTFE產(chǎn)品大量出口、中高端PTFE產(chǎn)品大量依賴進(jìn)口成為當(dāng)下我國PTFE的消費(fèi)常態(tài)。近幾年受下游市場需求與上游市場相對充足的供給推動,我國聚四氟乙烯領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展迅猛。盡管歐美國家在氟聚合物的開發(fā)利用上具有先發(fā)優(yōu)勢,國內(nèi)氟化工行業(yè)經(jīng)歷多年累積,致力突破國外中低端氟化工產(chǎn)品的技術(shù)壁壘,同時受國內(nèi)豐富螢石原料資源及下游應(yīng)用領(lǐng)域旺盛需求的支持,國內(nèi)產(chǎn)能轉(zhuǎn)移成果顯著,以注塑級中低端產(chǎn)品為主的產(chǎn)能在全球范圍內(nèi)競爭力逐漸加強(qiáng)。目前,全球新建產(chǎn)能規(guī)劃的主要集中在中國地區(qū),全球產(chǎn)能逐漸集中由海外向國內(nèi)轉(zhuǎn)移。國內(nèi)PTFE產(chǎn)品產(chǎn)能結(jié)構(gòu)不合理,高品質(zhì)PTFE產(chǎn)品供給有限且主要依賴進(jìn)口。2017年以來,我國國內(nèi)PTFE產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性失衡現(xiàn)象嚴(yán)重,注塑機(jī)中低端產(chǎn)品嚴(yán)重過剩,國內(nèi)產(chǎn)能利用率低下,且新建產(chǎn)能仍以低端產(chǎn)品為主,而以高壓縮比聚四氟乙烯分散樹脂為代表的高品質(zhì)PTFE產(chǎn)品仍大量依賴進(jìn)口。PTFE產(chǎn)品附加值高,應(yīng)用領(lǐng)域廣闊,對于先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展能夠起到有力助推作用,是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中無法替代的重要材料之一。2019年以來,未來5G市場、半導(dǎo)體及新能源帶來的需求爆發(fā)都成為推動PTFE需求量上漲的關(guān)鍵因素。PTFE在基站濾波器、高頻高速PCB/FPC、5G芯片制造、高頻連接器與電纜等應(yīng)用領(lǐng)域中都涉及大量級的應(yīng)用。隨著5G技術(shù)推廣應(yīng)用及PTFE在其他領(lǐng)域如半導(dǎo)體領(lǐng)域高純PTFE管道及容器與新能源領(lǐng)域PTFE粘合劑的研究更進(jìn)一步,PTFE未來的市場需求空間將得到更多開發(fā)。4.2.PVDF供應(yīng)受限,下游推動景氣度高隨著5G行業(yè)、新能源汽車及光伏的高速發(fā)展,膜材料技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量逐漸提升。常見的膜材料有纖維素酯類、聚砜類、聚酰胺類、芳香雜環(huán)類、離子性聚合物、乙烯基聚合物等,其中聚偏氟乙烯(PVDF)因其優(yōu)越的機(jī)械、化學(xué)性能受到各行各業(yè)中越來越多的關(guān)注。4.2.1.PVDF性能優(yōu)越,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛PVDF材料性能優(yōu)異,下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)寬。聚偏氟乙烯(PVDF)是半結(jié)晶性含氟聚合物,兼具氟樹脂和通用樹脂的特性,除耐化學(xué)腐蝕性、耐射線輻射性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性能外,還具有良好的壓電性、介電性、熱電性等特殊性能,主要應(yīng)用于電子電氣、石油化工和氟碳涂料等領(lǐng)域。在新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車、綠色環(huán)保以及航空航天、海洋裝備等產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展的影響下,下游市場對PVDF需求量逐漸走強(qiáng)。PVDF工業(yè)制作中主要使用的上游原材料為F142b及VDF,其中F142b通過裂解、冷卻、冷凝、干燥及精餾等工序,制得VDF單體,又通過將VDF單體聚合、過濾、凝聚、洗滌、干燥、粉碎及造粒等工序制得PVDF產(chǎn)品。4.2.2.PVDF短期產(chǎn)能擴(kuò)張有限,預(yù)期未來供需持續(xù)偏緊近年來,PVDF下游需求的持續(xù)增長驅(qū)動氟化工企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)積極性。由于PVDF是動力汽車電池和3C電子品電池里不可或缺的關(guān)鍵材料之一,在新能源汽車及3C消費(fèi)電子的帶動下,PVFD用于鋰電池和半導(dǎo)體工業(yè)的柔性管道等方面的需求持續(xù)快速增長。原材料R142b產(chǎn)能受限,企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)存在困難。R142b是生產(chǎn)PVDF的重要原材料。根據(jù)《蒙特利爾協(xié)定書》的規(guī)定,目前我國正處于二代制冷劑配額削減期,R142b的生產(chǎn)配額受到嚴(yán)格管控,供需持續(xù)偏緊。4.2.3.PVDF應(yīng)用廣泛,主要下游需求穩(wěn)步增長由于PVDF具有極佳性能,在注塑、氟碳塑料、鋰電、光伏背板以及水處理等多個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。其中,鋰電池作為PVDF第二大應(yīng)用領(lǐng)域,近年國內(nèi)產(chǎn)量穩(wěn)步增長,將為PVDF帶來穩(wěn)定需求增量。同時,PVDF在水處理膜領(lǐng)域具備高純水通量、耐酸堿、抗污染性強(qiáng)等優(yōu)勢,隨著氣候變化及人口增長等原因,水處理方面的需求也逐年增加,PVDF在該領(lǐng)域需求量將上升。(1)鋰電池領(lǐng)域粘結(jié)劑是鋰離子電池極片重要的組成材料之一,具有增強(qiáng)活性材料、導(dǎo)電劑和集流體間接觸性以及穩(wěn)定極片結(jié)構(gòu)的作用。由于PVDF具有優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性,可有效抵抗極性有機(jī)溶劑電解液的侵蝕,同時具有較好的粘結(jié)性能,因此被廣泛使用在
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