我国聚酰亚胺（PI）薄膜行业竞争格局分析

我国聚酰亚胺（PI）薄膜行业竞争格局分析一、PI薄膜行业概况聚酰亚胺薄膜也称PI膜，是一种新型的耐高温高分子聚合物薄膜，是由PAA溶液流涎成膜后，再经亚胺化制成。PI薄膜呈琥珀色，具有优良的力学性能、介电性能、化学稳定性以及很高的耐辐照、耐腐蚀、耐高低温性能，是目前世界上性能最好的超级工程高分子材料之一，被誉为“黄金薄膜”，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。PI薄膜可以按应用类别、功能形式及制备技术特点进行分类，主要对应关系为：PI薄膜的商业化进程始于20世纪50年代，最早应用于电工绝缘领域，随着PI领域研究深入和技术升级，PI薄膜的应用领域不断拓展。二、PI薄膜下游市场需求现状分析1、电工PI薄膜电工PI薄膜主要用于电工绝缘领域，随着行业技术水平的提高，具备高绝缘强度、耐电晕特性的产品不断出现，从传统电工绝缘延伸到高速轨道交通、风力发电、新能源汽车等领域。中国的高铁运营里程全球排名第一，占比超过60%，截至2019年底，高铁运营里程数达到3.5万公里，动车组机车拥有量达到2.9万辆。预计到2020年底，中国铁路运营里程将达到14.3万公里，其中高速铁路将达到3.7万公里，有效带动耐电晕PI薄膜的市场需求。风力发电是耐电晕PI薄膜的重要下游领域之一，耐电晕性能可提升发电机可靠性和寿命，降低风电场维护成本。我国的风力发电快速发展，据统计，截至2020年底，中国风电累计装机容量为28172万千瓦，新增风电装机容量7167万千瓦。耐电晕PI薄膜可以减薄主绝缘材料厚度，提高电机的槽满系数及功率，在新能源汽车领域拥有较大的市场潜力。我国新能源汽车产业已建立起一定的先发优势和规模优势，据统计，截至2020年我国新能源汽车销量为136.7万辆，同比增长13.3%。2、电子PI薄膜电子PI薄膜系PI薄膜目前的最大细分市场，作为FCCL、封装基板（COF）等的核心原材料，终端行业涉及消费电子、5G通信、汽车、工控医疗、航天军工等各个领域。电视高清化和手机全面屏趋势带动显示与驱动的封装方案朝高密度方向发展，COF工艺在减少屏幕边框方面拥有明显的技术优势，具有广阔的应用前景，促进电子PI薄膜的需求增长。3、功能性PI薄膜随着PI材料研究的进步和下游需求的驱动，PI薄膜的功能性应用不断被开发出来，如用于消费电子导热材料的高导热石墨膜前驱体PI薄膜、航天航空用PI薄膜等。高导热石墨膜前驱体PI薄膜是制备高导热石墨膜的核心原材料，在消费电子产业的带动下快速成长。据统计，2020年我国智能手机出货量为2.96亿部，同比下降20.4%，随着5G换机需求的增加以及高端机占比的提升，智能手机的市场规模有望进一步扩大，有利于推动高导热石墨膜市场需求的增加三、PI薄膜行业竞争格局分析全球高性能PI薄膜的研发和制造技术主要由美国、日本和韩国企业掌握，美国杜邦、日本宇部兴产、日本钟渊化学和韩国SKPI等厂商占据全球80%以上的市场份额。SKPI成立于2008年，是韩国SKC和韩国KOLON各出资50%设立的PI薄膜专业企业，两者均拥有40年以上的塑料薄膜的制造技术和经验。SKPI依托股东的技术、市场等资源，得益于韩国电子产业的快速发展，成长较快，目前已成为电子PI薄膜和高导热石墨膜前驱体PI薄膜在中国的主要供应商之一。据统计，目前SKPI高性能PI薄膜产能为3600吨/年，位居全球第一。中国大陆地区PI薄膜厂家约80家，90%以上以流涎法工艺为主，应用领域主要集中于传统电工绝缘；少数企业具备高性能PI薄膜的批量稳定供应能力，从事该业务的上市公司主要有时代新材、国风塑业、丹邦科技等，但产能相对较小。四、国内外PI薄膜技术路径对比分析PI薄膜的制备有热法和化学亚胺化法之分。热法是将PAA树脂加热到一定温度，使其脱水环化，形成PI；化学法是指在PAA树脂中（如-5℃以下）加入一定量的低温型催化剂，与物理加热相结合，加快脱水环化，形成PI。化学法相较于热法的主要区别在于催化剂的添加，使得生产效率提高，但其配方涉及多种催化剂选配需要调整工艺，设备复杂性、新产品开发难度相对更高。高性能PI薄膜的亚胺化过程通常伴随定向拉伸，使得分子链沿拉伸方向获得部分取向排列，产品性能得以提升。定向拉伸工艺有单向拉伸和双向拉伸之分。相较于单向拉伸，经双向拉伸后的PI薄膜在横向、纵向均可获得更有序的结晶取向，薄膜特性更为优异。双向拉伸工艺要求更高水平的配方技术和装备技术。五、PI薄膜行业发展趋势分析1、新应用领域催生新的高性能特点及功能性产品种类PI薄膜产品未来主要向高性能化的方向发展，作为功能材料需要实现的功能特性越来越多，并衍生出结构材料等新的功能形式，下游应用领域相应拓展。另外，适合下游制程、易于加工等特性也逐渐成为衡量产品竞争力的关键之一。根据不同的应用要求，可针对性研发高性能PI薄膜产品，通过进行结构和配方设计，突出其相应功能的性能特点，在新的高技术领域获得应用。技术实力较强的企业可依靠配方、工艺和装备技术的保障，快速实现新产品的产业化。（1）热控PI薄膜：在可石墨化性能的应用要求下，高导热石墨膜前驱体PI薄膜被研发出来，随着电子产品功耗的增加和结构设计的升级，高导热石墨膜逐渐由传统单层石墨膜向复合型石墨膜发展，超厚型石墨膜的应用增加；同时随着柔性显示的渗透率增加，石墨膜的耐弯折性能更加重要。PI薄膜的易石墨化、适合整卷烧制等加工特性日益重要。（2）电子PI薄膜：电子PI薄膜的高性能化体现于多个方面，包括高尺寸稳定性、高模量、低介电常数、TPI-PI多层复合、低吸湿性等，不同方面的特性适合不同应用领域的需求，如低介电常数满足5G通信领域的应用需求。（3）电工PI薄膜：电工绝缘领域的高性能化主要体现为耐电晕，满足变频电机的高等级绝缘系统要求，提高变频电机长寿命运行的安全和可靠性。（4）航天航空用PI薄膜：随着新型航天器如太阳帆、空间太阳能电站、充气式卫星以及长寿命卫星等的应用增加，抗氧原子特性、透光性、轻薄性、更大幅宽等成为航天航空用PI薄膜的发展方向，热塑性PI薄膜（TPI）的应用需求增加。（5）柔性显示用CPI薄膜：该产品系PI薄膜发展成为结构材料的一种新型功能形式，其高性能化主要体现在高透光率、耐弯折、耐刮擦等方面，适合下游高温加工制程的耐高温能力也是重要特性。2、产品种类丰富的企业占据优势随着应用领域的拓展，产品种类少的PI薄膜厂商难以扩大市场份额。拥有多条生产线、掌握多种工艺路线的企业具备更强的产业化能力，可更加快速高效地将新产品配方投入量产，从而不断丰富产品种类，拓展下游应用领域，有利于提升市场占有率、增强综合实力。3、国产化趋势增强国内PI薄膜行业的整体技术水平与杜邦、钟渊化学等国外先进企业存在差距，但随着中国PI薄膜产业化进程的发展，以瑞华泰为