PTFE向5G和新能源等高端应用领域突围

1、内容目录 HYPERLINK l _TOC_250014 PTFE：高频通讯时代的材料新星 5 HYPERLINK l _TOC_250013 产业链：PTFE 是使用最广泛的含氟聚合物 5 HYPERLINK l _TOC_250012 性能：特殊结构保障了耐腐蚀、润滑和生物惰性 7 HYPERLINK l _TOC_250011 发展：卓越的介电性能成为高频通信关键材料 8 HYPERLINK l _TOC_250010 需求：5G 带来年均 14 亿市场，锂电需求有望爆发 9 HYPERLINK l _TOC_250009 国内 PTFE 市场约为 47 亿元，需求集中在化工和电子领域

2、9 HYPERLINK l _TOC_250008 5G 高频和低延迟需求下，PTFE 成为不二之选 11 HYPERLINK l _TOC_250007 2022 年 5G 用 PTFE 迎来高峰，需求规模翻倍达到 17 亿元 16 HYPERLINK l _TOC_250006 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 21 HYPERLINK l _TOC_250005 供给：国内 PTFE 供给过剩，高端替代成果初现 23 HYPERLINK l _TOC_250004 国内 PTFE 集中于中低端，高性能改性产品依赖进口 23 HYPERLINK l _TOC_2

3、50003 国内产能高产能过剩严重，行业仍处于扩张阶段 24 HYPERLINK l _TOC_250002 供给端政策加速行业转型，高端产品替代成果初现 25 HYPERLINK l _TOC_250001 PTFE 相关上市公司介绍 26 HYPERLINK l _TOC_250000 风险提示： 27国信证券投资评级 29分析师承诺 29风险提示 29证券投资咨询业务的说明 29图表目录图 1：氟化工产业链全貌 5图 2：悬浮 PTFE、分散树脂粉末和浓缩分散液的成型方法和用途 6图 3：悬浮聚合法合成 PTFE 流程 6图 4：分散聚合法合成 PTFE 6图 5：PTFE 分子构型（1

4、9以上） 7图 6：PTFE 几种典型的应用场景 7图 7：各种应用对绝缘材料 Dk、Df 的要求对比 8图 8：各种树脂介电特性对比 8图 9：PTFE 作为高频印刷电路板基材 9图 10：PTFE 用作射频同轴电缆的绝缘层材料 9图 11：2018 年 PTFE 下游需求结构 9图 12：PTFE 在化工、电子、汽车及运输和厨具领域的具体应用 10图 13：2014-2018 年全球 PTFE 市场规模 10图 14：2015-2019 年国内 PTFE 市场规模 10图 15：4G 和 5G 关键性能指标对比 11图 16：5G 通信在往更高的频段发展 11图 17：PPO、PI、LCP

5、、CE 的介电常数对比 12图 18：PPO、PI、LCP、CE 的介质损耗系数 12图 19：PTFE 在 5G 产业链中的应用 12图 20：PCB 和集成在其上的元器件 13图 21：覆铜板结构示意图 13图 22：4G 基站设备包括三个部分 13图 23：5G 基站的 AAU 由天线系统和 RRU 合并而来 13图 24：AAU 的内部结构 14图 25：天线底板及其上面的天线振子 14图 26：射频同轴电缆结构 14图 27：小米 9 Pro 5G 覆铜板示意图 15图 28：手机天线更适合采用基于 LCP 的柔性印制电路 15图 29：PTFE 应用于 5G 手机中的细微射频同轴电

6、缆 15图 30：国内 5G 基站和 5G 手机用 PTFE 市场规模测算（亿元） 16图 31：5G 的 4 个主要技术场景 17图 32：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 17图 33：微基站与宏基站示意图 18图 34：超密集组网示意图 18图 35：MIMO 技术能够允许更多的接入设备 18图 36：MIMO 技术中天线的布局示意图 18图 37：5G 基站建设进度与对应释放的 PTFE 市场空间（%，亿元） 20图 38：2020-2022 年全球 5G 手机出货量预测 21图 39：国内 5G 手机用 PTFE 市场规模（亿元） 21图 40：Maxwel

7、l 干电极工艺流程 21图 41：电池“第一次循环容量损失”示意图 22图 42：超级电容器示意图 22图 43：电动汽车锂电池示意图 22图 44：膨体聚四氟乙烯示意图 23图 45：可熔性 PTFE 示意图 23图 46：我国 PTFE 进出口量和进出口产品单价（吨、美元/吨） 23图 47：1992-2017 国内与国外 PTFE 产能（万吨） 24图 48：国内 PTFE 产能与产量（万吨） 24图 49：国内 PTFE 行业开工率（%） 24图 50：国内 PTFE 产能分布 26图 51：2017-2019 年中英科技 PTFE 乳液采购结构 26表 1：轧纹同轴电缆与半柔同轴电缆

8、对比 14表 2：单个 5G 宏基站和微基站的 PTFE 价值量测算过程 19表 3：单台 5G 手机 PTFE 价值量的测算过程 20表 4：国内 2020-2023 年 PTFE 预计新增产能 25表 5：国内高端 PTFE 相关政策条例 25PTFE：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

9、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。图 1：氟化工产业链全貌资料来源: 金石资源招股说明书、国信证券研究所整理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

10、-20%。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。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PT

11、FE 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(250350nm)；浓缩分散液 为白色乳状液体。图 2：悬浮 PTFE、分散树脂粉末和浓缩分散液的成型方法和用途资料来源: 聚四氟乙烯的生产应用与市场、国信证券研究所整理图 3：悬浮聚合法合成 PTFE 流程资料来源:聚四氟乙烯的生产应用与市场、国信证券研究所整理图 4：分散聚合法合成 PTFE资料来源:聚四氟乙烯的生产应用与市场、国信证券研究所整理性能：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

12、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。图 5：PTFE 分子构型（19以上）资料来源:四氟乙烯乳液聚合的研究进展以及在高频覆铜板中应用、整理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

13、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

14、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。图 6：PTFE 几种典型的应用场景资料来源: 中国电子网技术论坛、国信证券研究所整理发展：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，

15、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。图 7：各种应用对绝缘材料 Dk、Df 的要求对比资料来源: 华强微电子、国信证券研究所整理图 8：各种树脂介电特性对比资料来源:面向 5G 应用需求的低介电高分子材料研究与应用进展、国信证券研究所整理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

16、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。图 9：PTFE 作为高频印刷电路板基材图 10：PTFE 用作射频同轴电缆的绝缘层材料资料来源: 化工仪器网、国信证券研究所整理资料来源: 化工仪器网、国信证券研究所整理需求：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

17、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。图 11：2018 年 PTFE 下游需求结构建筑业5.7%其他5.7%医疗健康7.5%厨具8.9%化工44.5%汽车与运输10.9%电子16.8%资料来源: Mordor Intelligence、国信证券研究所整理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

18、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。图 12：PTFE 在化工、电子、汽车及运输和厨具领域的具体应用资料来源: 中国电子网技术论坛、国信证券研究所整理近年来全球 PTFE 市场规模稳

19、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%。图 13：2014-2018 年全球 PTFE 市场规模图 14：2015-2019 年国内 PTFE 市场规模全球P

20、TFE市场规模（亿美元）50454035302520151050201420152016201720188.007.006.005.004.003.002.001.000.00国内PTFE市场规模（亿美元）20152016201720182019 资料来源:Plastic Insight、国信证券研究所整理资料来源:BAIINFO、国信证券研究所整理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。

21、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。图 15：4G 和 5G 关键性能指标对比资料来源: 艾瑞咨询、国信证券研究所整理图 16：5G 通信在往更高的频段发展资料来源:5G 移动通信之微基站大有作为、国信证券研究所整理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

22、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。 图 17：PPO、PI、LCP、CE 的介电常数对比图 18：PPO、PI、LCP、CE 的介质损耗系数3.53介质损耗Df0.00350.003介电常数Dk2.50.002521.510.50PTFEPPO/PPECEPILCP0.0020.0015

23、0.0010.00050PTFEPPO/PPELCPPICE 资料来源: 电子发烧友网、国信证券研究所整理资料来源: 电子发烧友网、国信证券研究所整理在 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。图 19：PTFE 在 5G 产业链中的应用资料来源: 艾瑞咨询、国信证券研究所整理PTFE 在 5G 基站上的应用PTFE高频覆铜板高频 PCB5G 基站的 AAUPCB（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

24、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。图 20：PCB 和集成在其上的元器件图 21：覆铜板结构示意图资料来源: 中国电子元器件网、国信证券研究所和正能量资料来源:

25、 华强电子网、国信证券研究所整理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

26、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。图 22：4G 基站设备包括三个部分图 23：5G 基站的 AAU 由天线系统和 RRU 合并而来资料来源: 中英科技招股

27、书、国信证券研究所整理资料来源: 中国产业信息网、国信证券研究所整理 图 24：AAU 的内部结构图 25：天线底板及其上面的天线振子资料来源: OFweek 通信网、国信证券研究所整理资料来源: 微波射频网、国信证券研究所整理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

28、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。图 26：射频同轴电缆结构资料来源: 神宇股份招股书、国信证券研究所整理半柔同轴电缆采用 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。表 1：轧纹同轴电缆与半柔同轴电缆对比对比项目轧纹同轴电缆半柔同轴电缆内导体裸铜线或铜包铝线镀银铜线绝缘层发泡聚乙烯聚

29、四氟乙烯外导体螺纹铜管浸锡铜线编织截止频率/GHz12.5181GHz 频率下的衰减/(dbm-1)11.150.24资料来源:金信诺公司官网、国信证券研究所整理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。PTFE高频覆铜板高频 PCB5G 手机主板基于 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 5

30、G 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。图 27：小米 9 Pro 5G 覆铜板示意图图 28：手机天线更适合采用基于 LCP 的柔性印制电路资料来源: 中国电子网、国信证券研究所整理资料来源: 中国制造网、国信证券研究所整理PTFE细微射频同轴电缆5G 手机同轴线PTFE 细微射频同轴电缆用于在 5G

31、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。图 29：PTFE 应用于 5G 手机中的细微射频同轴电缆资料来源: 中关村在线、国信证券研究所整理2022 年 5G 用 PT

32、FE 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。图 30：国内 5G 基站和 5G 手机用 PTFE 市场规模测算（亿元）5G手机用PTFE市场规模（亿元）5

33、G基站用PTFE市场规模（亿元）1816141210864202020E2021E2022E2023E2024E2025E资料来源: 中英科技招股书、神宇股份招股书、Canalys、高通、国信证券研究所测算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

34、 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。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

35、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。图 31：5G 的 4 个主要技术场景资料来源: 电子发烧友网、国信证券研究所整理提升 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

36、、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。图 32：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资料来源: OFweek 通信网、国信证券研究所整理超密集组网技术在 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

37、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。

38、图 33：微基站与宏基站示意图资料来源: 电子发烧友网、国信证券研究所整理图 34：超密集组网示意图资料来源:5G 超密集组网网络架构及实现、整理MIMO 技术下单个宏基站高频 PCB 板面积：从 0.66m2 提升至 0.98m2MIMO 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

39、的天线排列成一个 NM 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。图 35：MIMO 技术能够允许更多的接入设备图 36：MIMO 技术中天线的布局示意图资料来源: OFweek 通信网、国信证券研究所整理资料来源: 易迪拓培训网、国信证券研究所整理（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

40、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 3540 千克，估计单个微基站的 PTFE 价值

41、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。表 2：单个 5G 宏基站和微基站的 PTFE 价值量测算过程单个 5G 宏基站模组数3单模组含 PCB 数量1每块 PCB 的面积（m2）0.217天线底板部分 PCB 面积（m2）0.651单个 5G 宏基站模组数3单模组含 PCB 数量4每

42、块 PCB 的面积（m2）0.027PA 板部分 PCB 面积（m2）0.324单个宏基站高频 PCB 面积（m2）0.975从覆铜板制备 PCB 的损耗率20%单个宏基站高频覆铜板面积（m2）1.22单位面积高频覆铜板 PTFE 价值量（元/m2）83.1单个宏基站来自覆铜板的 PTFE 的价值量（元）101.28单个宏基站电缆长度（米）500半柔同轴电缆的渗透率100%单个宏基站的半柔同轴电缆长度（米）500单位长度半柔同轴电缆的 PTFE 的价值量（元/米）0.97单个宏基站来自半柔同轴电缆的 PTFE 的价值量（元）485资料来源: 中英科技招股书、神宇股份招股书、国信证券研究所测算单

43、个宏基站 PTFE 价值量（元） 586.28单个微基站 PTFE 价值量（元） 175.884）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

44、5G 基站用 PTFE 需求市场将下降至 8.5 亿元。图 37：5G 基站建设进度与对应释放的 PTFE 市场空间（%，亿元）国内5G基站用PTFE市场规模（亿元，左轴）建设比例（右轴）1816141210864202020E2021E2022E2023E2024E2025E100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%资料来源:中国移动、中国电信、中国联通、国信证券研究所测算5G 手机用 PTFE 市场规模测算5G 手机 PTFE 来自于主板和射频同轴电缆，关键数据的来源及关键假设如下：5G 手机高频 PCB 面积：华为 nova6、荣耀 V30Pro、NEX35G 三

45、款主流5G 手机的主板和射频模块总面积的平均值单位面积高频覆铜板 PTFE 的价值量：为从中英科技招股说明书得到每平方厘米高频覆铜板的 PTFE 材料的成本5G 手机射频同轴电缆长度：来自神宇股份招股书单位长度射频同轴电缆的 PTFE 价值量：为从神宇股份招股说明书得到每厘米长度射频同轴电缆的 PTFE 材料的成本测算得到单台 5G 手机的 PTFE 的价值量在 0.3 元左右。表 3：单台 5G 手机 PTFE 价值量的测算过程手机 PCB 的面积（cm2）27从高频覆铜板制 PCB 的损耗率20%高频覆铜板的面积（cm2）33.75单位面积高频覆铜板 PTFE 的价值量（元/cm2)0.0

46、083来自高频覆铜板的 PTFE 的价值量（元）0.28射频同轴电缆的长度（cm)10单位长度射频同轴电缆的 PTFE 价值量（元/cm)0.00115来自射频同轴电缆的 PTFE 价值量（元）0.01单台5G 手机的PTFE 的价值量（元） 0.29资料来源: 中英科技招股书、国信证券研究所测算根据 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

47、，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。 图 38：2020-2022 年全球 5G 手机出货量预测图 39：国内 5G 手机用 PTFE 市场规模（亿元）全球5G手机出货量预测（亿部）87654321020192020E2021E2022E32.521.510.5010国内5G手机用PTFE市场规模（亿元，左轴）国内5G手机出货量（亿台，右轴）98765432102020E2021E2022E2023E2024E2025E 资料来源: Canalys（2020.9.14 预测）、高通、国信证券研究所整理资料来源: C

48、analys（2020.9.14 预测）、高通、测算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-

49、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。图 40：Maxwell 干电极工艺流程资料来源: Maxwell、国信证券研究所整理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

50、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。图 41：电池“第一次循环容量损失”示意图资料来源: Maxwell、国信证券研究所整理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

51、 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）。图 42：超级电容器示意图图 43：电动汽车锂电池示意图资料来源: Maxwell、国信证券研究所整理资料来源: 商用车网、国信证券研究所整理供给：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

52、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

53、、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。图 44：膨体聚四氟乙烯示意图图 45：可熔性 PTFE 示意图资料来源: 氟化工产业在线、国信证券研究所整理资料来源: 氟化工产业在线、国信证券研究所整理国内 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 50006000 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。图

54、46：我国 PTFE 进出口量和进出口产品单价（吨、美元/吨）进口量（吨，左轴）进口价格（美元/吨，右轴）出口量（吨，左轴）出口价格（美元/吨，右轴）300001800025000160001400020000120001500010000800010000600050004000200002015201620172018201902020资料来源: BAIINFO、国信证券研究所整理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

55、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。图 47：1992-2017 国内与国外 PTFE 产能（万吨）中国PTFE产能国外PTFE产能30252015105019921995200020102017资料来源: SGI、国信证券研究所整理我国 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 P

56、TFE 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。图 48：国内 PTFE 产能与产量（万吨）图 49：国内 PTFE 行业开工率（%）产能 产量161412108642020152016201720182019 开工率8070605040302010019/10/119/12/120/2/120

57、/4/120/6/120/8/1 资料来源:BAIINFO、国信证券研究所整理资料来源:BAIINFO、国信证券研究所整理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。表 4：国内 2020-2023 年 PTFE 预计新增产能省份单位备注产能（万吨/年）山东山东东岳化工有限公司2019 年 7 月开工，2021

58、年 6 月完工2.00浙江浙江巨化股份有限公司预计 2021 年投产0.60福建福建海德福新材料有限公司预计 2020 年四季度逐步投产0.28江西江西理文化工有限公司预计 2021 年投产1.00山东鲁西化工集团股份有限公司预计 2021 年投产1.00山东山东创新新材料科技有限公司预计 2021 年投产0.40浙江浙江嘉翔氟塑料有限公司时间未定0.10江苏江苏百择高分子有限公司时间未定0.04福建福建富宝腾达化工有限公司预计 2023 年投产1.00四川中昊晨光化工研究院有限公司预计 2020 年四季度逐步投产0.50合计6.92资料来源: BAIINFO、国信证券研究所整理供给端政策加速

59、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。表 5：国内高端 PTFE 相关政策条例时间文件名称相关内容2011石化工业“十二五”科技发展指南2011氟化工指导目录高端化工新材料制备关键技术的目标中包括：在含氟聚合物领域，突破 2 项核心技术，开发 12 种可熔融新型氟树脂，并实现产业化产业结构转型升级需要由基

60、础向尖端升级，未来基础氟化工品要从 50%降到 30%左右，基础产品、主流产品以及尖端产品的比例目标为 20%、60%、20%。重点发展领域包括，含氟聚合物、含氟电子化学品、含氟表活性剂、低 GWP值的新型 ODS 的替代品领域2012新材料“十二五”规划 着力调整含氟聚合物产品结构，重点发展聚全氟乙丙烯（FEP） 、聚偏氟乙烯（PVDF） 及高性能聚四氟乙烯等高端含氟聚合物，积极开发含氟中间体及精细化学品。2015山东省新材料产业转型升级实施方案福建省关于促进氟化工重点依托山东恒台东岳产业园，与南京大学、上海交大等高校及科研单位合作，提升氟化工技术水平，加强氟涂料、氟树脂、膜材料等应用技术开