2022年中国PI薄膜行业发展现状分析

1、2022年中国PI薄膜行业发展现状分析1. PI 是金字塔尖的高性能材料，下游应用领域不断拓展聚酰亚胺（Polyimide，PI）是指主链中含有酰亚胺环的一类聚合物的总称，主要分为 热塑性聚酰亚胺、热固性聚酰亚胺、改性聚酰亚胺等三大类。其中热塑性 PI 包括均苯型、 联苯型、醚酐型、氟酐型等；热固性 PI 包括双马来酰亚胺、乙炔基封端聚酰亚胺、降冰片 烯二酸酐封端聚酰亚胺等；改性 PI 包括聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺等。聚酰亚胺是目前世界上性能最好的超级工程高分子材料之一，其性能居于高分子材料 金字塔的顶端，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、显示、分离膜、激光等领域。 PI 具有最高的阻燃等级

2、（UL-94），良好的电气绝缘性能、机械性能、化学稳定性、耐老 化性能、耐辐照性能、低介电损耗和宽适温性能（269-400）。PI 薄膜被誉为“黄金薄膜”，是电工电子领域的重要原材料之一。在聚酰亚胺材料的 不同形态中，薄膜是最早实现商业化、最成熟、市场容量最大的产品形式，有着“黄金薄 膜”的美称，与碳纤维、芳纶纤维并称为制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分 子材料之一，主要产品有杜邦的 Kapton、宇部兴产的 Upilex 系列和钟渊的 Apical。PI 薄 膜主要用于 H 级或 C 级绝缘，可用作电缆绝缘材料、隔热材料、防辐射保护材料、记录载 波材料等，特别是在柔性印刷线路板工业上

3、的应用，使之在航天、军事、移动通讯、手提 电脑、计算机外设、PDA、数字相机、电器仪表等领域得到广泛的应用，成为电力、电器、 微电子和精密机械行业不可替代的关键性材料。根据应用在不同的终端电子产品，PI 膜厚度可分为 0.3mil（超薄）、0.5mil、1mil、 2mil、3mil、5mil 及以上（厚膜），先进或是高阶的软板需要厚度更薄(0.3mil)的 PI 膜， 一般电子产品用的覆盖膜主要使用厚度 0.5mil-1mil 的 PI 膜，而较厚的 PI 膜主要用于补强 板及其它用途上，一般而言厚度越薄制造工艺难度越高，市场售价越贵。PI 薄膜的生产流程包括树脂聚合物的合成、拉膜等。公司的

4、 PI 薄膜产品以 PMDA（均 苯四甲酸二酐）和 ODA（二氨基二苯醚）为主要单体，在极性溶剂 DMAc（二甲基乙酰胺） 或 DMF（二甲基甲酰胺）中聚合形成 PAA（聚酰胺酸）树脂溶液，然后流涎成凝胶膜，经 定向拉伸和亚胺化、后处理工序最终对得 PI 薄膜产品。PAA 树脂合成是制备 PI 薄膜的初始溶液树脂，树脂的配方设计和合成工艺直接影响 PI 薄膜的性能和制膜工艺设定。公司主要采用 PMDA 单体、ODA 单体，在 DMAc 极性溶 剂中合成高粘度PAA树脂，并根据不同产品的性能要求及工艺特点，添加其他填料或单体。 公司采用自主研发的分散技术和自动化投料系统，可实现纳米级均匀分散及精

5、确自控计量， 实现树脂合成批次的质量稳定性，保障一致性供料给制膜工序。图：均苯型和联苯型 PI 薄膜的合成反应流涎铸片是实现树脂形成 PAA 凝胶膜的工序。高粘度的 PAA 树脂料通过厚度设定的 自动挤出模头均匀挤压到匀速运行的环形钢带上，通过精确热风干燥，制成具有自支撑性 的 PAA 凝胶膜导入定向拉伸工序。定向拉伸和亚胺化是将 PAA 凝胶膜进一步干燥并进行定向拉伸和实现亚胺化制成 PI 薄膜的过程。定向拉伸可根据工艺需要双向拉伸和单向拉伸。拉伸时通过多级精确温度设 定、拉伸比设定和速度控制，使 PAA 凝胶膜高分子链沿定向方向获得取向，在拉伸和运行 过程中使得 PAA 凝胶膜充分脱水环化

6、并完成亚胺化，制成 PI 薄膜。后处理即将亚胺化后的 PI 薄膜经过高温处理、表面处理和分切收卷等后处理工序制备 出 PI 薄膜产品。2. FPC、柔性 OLED 推动 PI 薄膜需求高速增长PI 薄膜市场规模加速扩容，FPC 是最大消费领域。聚酰亚胺薄膜市场可分为挠性电路 板(FPC)、特种制品、压敏胶带、电机/发电机、电线电缆等。根据 Prescient Strategic 数 据显示，2019 年 FPC 占 PI 薄膜下游消费总量的 48%，已成为全球聚酰亚胺薄膜市场上最 大、增长最快的应用领域。近几年 PI 薄膜市场正处于高速发展阶段，2016 年全球 PI 薄膜市场规模为 14.9

7、 亿美元，2020 年为 20.5 亿美元，同比增长 14%，2016-2020 年复合增 速约 8.3%。Grand View 预计到 2025 年全球 PI 薄膜市场将增长至 31 亿美元，2020-2025 年复合增长率高达 8.6%。随着 5G 通信、物联网等技术的发展驱动消费电子产品升级，对 材料的散热性能、介电性能等要求越来越高，而曲面屏、折叠屏等柔性显示技术的快速发 展等均将在未来加速 PI 市场的发展。国内 PI 薄膜市场目前主要集中在电子级和特种级产品。目前在国内各类下游需求中， 电子级 PI 薄膜占比最高，约占 38%，第二是特种级 PI 薄膜，约占 36%，导热级和电工级

8、 分别占总需求的 14%和 12%。挠性覆铜板（FCCL）市场规模逐步扩大，带动电子级 PI 薄膜需求量持续增长。FPC 是指在绝缘基膜上覆以铜箔所制成的可以弯曲的薄片状复合材料，也是各类电子产品的重 要元器件。挠性覆铜板（FCCL）是 FPC 的重要基材之一，电子级 PI 薄膜常作为 FCCL 的 绝缘基膜和覆盖膜使用。近几年 FCCL 产业对 PI 薄膜需求不断上涨，GGII 数据显示，2019 年全球 FCCL 产业对于 PI 薄膜的需求量约 1.5 万吨，比 2015 年增长了 5000 吨左右，4 年复合增速约 10.7%；根据中国电子信息产业网数据，2019 年中国 FCCL 用

9、PI 薄膜的需求 量为 5020 吨，同比增长 7%。在 5G 通信、物联网等技术的发展驱动下，消费电子产品不 断升级，我国 FCCL 市场规模持续扩大，预计到 2026 年我国 FCCL 市场规模将达 43.9 亿 元，2021-2026 六年复合增速约 4.7%。FPC 产业重心向国内转移，我国电子级 PI 薄膜市场蓬勃发展。据 Prismark 统计，2019 年全球 FPC 行业产值规模达到 122 亿美元，预计 2024 年全球 FPC 产值有望达到 144 亿 美元，2019-2024 年 CAGR 约 3.4%。而随着中国本土 FPC 产业化进程加速，全球 FPC 企业纷纷入华投

10、资设厂，产业重心逐步向中国转移。中国 FPC 产值占全球总产值的比例由 2015 年的 35%上升至 2019 年的 53%，对应 2015-2019 年复合增速约为 12.1%，远远 高于全球同期 0.8%的复合增速。在此背景下，我国电子级 PI 薄膜市场规模不断扩大，2020 年市场规模约 40.7 亿元，同比增长 8.5%，预计未来 4 年增速将达到 8.7%，2024 年我国 电子级 PI 薄膜市场规模将达到 56.8 亿元。柔性 OLED 显示屏应用已成主流，柔性 OLED 手机出货量大幅增加。随着 OLED 取代 LCD 成为显示行业趋势，显示面板正沿着曲面可折叠可卷曲的方向前进。

11、为了实现柔 性可折叠，现有显示屏中的刚性材料要逐步替代为柔性材料。与普通高分子薄膜相比，材料以其优良的耐高温特性、力学性能及耐化学稳定性，是目前柔性 OLED 手机中最佳的 应用方案，在柔性 OLED 中得到了大量的应用，其中黄色 PI 在柔性 OLED 里主要应用于基 板材料和辅材，CPI（透明 PI）主要应用盖板材料和触控材料。近年来，全球各大厂商积极布局发展柔性 OLED 显示屏幕领域。据 UBI Research 统 计，2020 年全球柔性 OLED 显示屏幕产量约 2.15 亿片，同比 2019 年增长约 44%；预计 未来三年内全球柔性 OLED 屏幕复合增速约 17%，2023

12、 年出货量将达到 3.53 亿片。手机 是目前柔性 OLED 显示屏应用的主要领域，随着未来柔性 OLED 手机渗透率不断提升，按 照 2023 年全球智能手机产量 15.2 亿部、柔性 OLED 手机渗透率 26.3%来测算，我们预 计 2023 年全球柔性 OLED 手机产量可达 4 亿部。折叠手机爆发式增长带动 CPI 薄膜需求旺盛。随着三星、华为等手机厂商旗舰折叠手 机的推出，折叠手机逐渐成为手机新形态，而 CPI 薄膜作为大部分折叠手机的屏幕盖板材 料，将受益于折叠手机市场的爆发。Counterpoint 预测到 2023 年折叠屏智能手机全球出 货量将是 2020 年的 10 倍，

13、达到 3000 万部。柔性 OLED 产能转移带动我国显示用特种级 PI 薄膜市场增长。伴随着下游终端市场在 我国的快速发展以及相关行业政策、资金支持下，中国大陆面板显示企业快速发展，日韩 企业在激烈的市场竞争中开始逐渐退出，全球柔性 OLED 产能逐渐向国内转移，有利于我 国特种级 PI 薄膜长期发展。目前韩国三星显示是全球最大的柔性 OLED 生产商，据 IHS 统 计，三星 2019 年产能占比约 78%，中国厂商以京东方为例，2018 年产能占比只有 8%。 随着柔性 OLED 国产化进程逐步加快，预计 2022 年中国企业产能占比将提升至 44%，其 中京东方全球产能占比将达 22%

14、。在此背景下，2024 年我国显示用特种级 PI 薄膜市场规 模将达 53 亿元，2021-2024 年复合增速约 8.7%。5G 时代下，导热级 PI 薄膜行业迎来发展风口。导热级 PI 薄膜是人工导热石墨膜的主 要原材料。随着消费级电子产品向智能化和多功能化发展，电子产品内部高频率、高功耗 的零部件在具有高性能的同时也释放了大量的热量，由于导热石墨具有易加工且、高稳定 性的特点，导热石墨膜逐渐成为智能手机、超薄笔记本电脑、平板电脑和 LED 电视等消费 电子产品的主流散热材料。5G 手机与 5G 基站建设进入快速发展阶段，5G 基站的功率相 比于 4G 基站功率大幅提升，此外 5G 手机芯

15、片处理能力较 4G 芯片大幅增长，功耗的提升 造成核心处理器等芯片发热量大幅提升，带动了对导热材料需求的增加。工信部统计数据 显示，国内 5G 手机出货量大幅增长，已由 2019Q4 的 1298.2 万部徐迅速增长至 2021Q2 的 5815.4 万部，5G 时代的到来将给导热材料带来更大市场空间，预计到 2023 年我国导 热行业市场规模将达到 2201.79 亿元。在此背景下，2024 年我国导热级 PI 薄膜市场规模 将达 20.4 亿元，2021-2024 年复合增速约 8.7%。高铁、风电、新能源汽车市场稳定增长带动电工级 PI 薄膜市场规模持续扩大。电工 PI 薄膜由于耐电晕、

16、高绝缘等特性，常用于变频电机、发电机等高级绝缘系统，目前主要应 用于高速轨道交通、风力发电、新能源汽车等领域。高速轨道交通领域，中国的高铁运营 里程全球排名第一，截至 2020 年底，中国高铁运营里程约为 3.8 万公里，国家铁路局预计 2035 年实现全国高铁运营里程 7 万公里，有效带动电工 PI 薄膜的市场需求。风力发电领 域，中国是全球最大的风电发展市场，2020 年我国风力发电累计装机容量达到 281GW， 同比增长超过 19.6%。随着我国风电产业链的国产化，电工 PI 薄膜市场将持续扩容。新能 源汽车领域，我国是全球新能源汽车发展最快的国家，在全球新能源汽车市场占比超 40%。

17、2021 年上半年我国新能源汽车销量 120.55 万辆，同比去年上涨 223.27%，在新能源汽车 市场的高增速下，我国电工 PI 薄膜市场前景可期。预计 2024 年我国电工级 PI 薄膜市场规 模将达 16.4 亿元，2021-2024 年复合增速约 6.4%。图：我国 PI 薄膜市场规模测算（亿元）3. 打破垄断格局，高性能 PI 薄膜国产化加速中国 PI 薄膜产业化起步晚，瑞华泰率先打破垄断。1965 年杜邦首次实现了 PI 薄膜的 商业化生产，主要应用于耐高温电工绝缘领域。到 20 世纪七八十年代，随着半导体产业的 发展，PI 薄膜的商业化应用拓展至电子领域，日本宇部兴产的 Upi

18、lex 和钟渊化学的 Apical 投入工业化生产，分别应用于微电子和 FPC 产业，是 PI 薄膜应用的里程碑式进步。21 世 纪起，随着电子产业链的代工生产需求逐渐释放，产业逐步向中韩等亚洲国家转移，PI 薄 膜行业迅速发展。2001 年，达迈科技试运行其第一条 PI 薄膜生产线，并逐步扩大产能； 2008 年，韩国 SKC 在 2005 年批量生产 PI 薄膜的基础上又和韩国 KOLON 合资成立 SKPI 生产 PI 薄膜。2010 年，瑞华泰完成国家发改委“1000mm 幅宽连续双向拉伸聚酰亚胺薄 膜生产线”高技术产业化示范工程的验收，成为中国大陆率先掌握自主核心技术的高性能 PI 薄膜专业制造商，PI 薄膜总产能达到 720 吨，并于 2020 年开始建设嘉兴一期项目。高性能 PI 薄膜市场长期被外资垄断，国内产能集中在低端电工级 PI 薄膜。长期以来， 国内受生产工艺技术掌握不足等因素的影响，PI 膜产能主要集中在低端电工级，在高性能 PI 薄膜的研发和制造技术上被外资垄断。据统计，2020 年国内高性能