PEEK改性料行业分析

PEEK改性料行业分析

高性能聚合物进程加速高性能聚合物作为化工新材料产业的尖端，其核心合成技术、配方技术、加工技术、应用技术和市场开发都被西方发达国家的企业所掌握。由于起步慢、国际技术壁垒、产品结构不合理等因素，我国高性能聚合物行业自给率仍有待提高。我国的现状是部分聚合物已经实现商业化，解决了有和无的问题，但产品主要占据中低端应用市场，大部分高端产品还未完全实现国产化，无法满足与快速发展的下游需求相匹配。新材料作为高新技术的先导和基石，是国家科技水平前瞻性指标。目前我国新材料产业规模、技术水平、发展机制等方面与国外仍存在较大差距。伴随全球制造业向中国聚集以及国内市场迅速增长，需求驱动下的国内产品的性能、稳定性与国外头部企业的差距正逐渐缩小，进程加速。根据中国石油和化学工业联合会发布《石油和化学工业十四五发展指南》，我国重点发展、提升的化工新材料中，工程塑料及特种工程塑料，力争2025年的自给率提升到85%，力争实现整体产业高端化和差异化。含氟聚合物行业发展期含氟聚合物主要包括氟树脂、氟橡胶和氟涂料，占据了氟化工行业氟消耗总量的20%。其中氟树脂是指分子中含有氟原子的合成树脂的总称。目前使用的氟树脂品种主要有：聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯（PVF）、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物（FEP）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、乙烯-氟乙烯共聚物（ETFE）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物（THV）和四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物（TFB）等。聚四氟乙烯（PTFE）、PVDF（聚偏二氟乙烯）与全氟乙烯丙烯共聚物（FEP）是氟聚合物最主要的产品，占据全球约90%的含氟聚合物市场。我国已产业化的氟树脂主要有PTFE、FEP、PVDF、PVF，其中又以PTFE为主，其他氟树脂仍处于开发阶段。PTFE有塑料王的美誉，它由四氟乙烯单体聚合而成，是一种类似于PE的透明或不透明的蜡状物，耐热、耐化学品性能良好，摩擦系数低，电气绝缘性能十分优异，能在高温下连续使用。根据国化新材料，2017年中国PTFE产能13．31万吨，占国内所有氟聚合物产能的56．61%，处于快速发展的阶段；此外PVDF的发展也很迅速。根据《中国氟化工行业十三五发展规划》，预计十三五期间，PTFE产品在线缆、节能环保领域中的应用将不断加大，预计其需求将保持8%左右的增长速度。FEP产品随着高层建筑用通讯电缆、局域网电缆、4G网络基站、智能手机用导线以及各类特种电缆等方面的需求增长，预计其需求将保持在10%左右的增长速度。PVDF产品随着风电、泥多佛大产业、新能源、环保、桥梁、建筑等行业的发展，预计其需求将保持10%左右的增长速度。ETFE、PFA、PCTFE、PVF等产品随着生产技术水平的不断突破，加之国内航空工业、农业、建筑及半导体制造等行业的发展，预计其需求将会以15%以上的速度增长。含氟聚合物的快速发展和需求的高速增长将创造出相当可观的萤石需求。特种涂料行业发展情况特种涂料是指区别于传统涂料的新型涂料，特种涂料具备特殊的性质，形成的涂层可赋予物体各类特殊功能，特殊环境应用的需求促进了特种涂料的研制和开发。目前，特种涂料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。世界各国均十分重视特种涂料的研发与应用。特种涂料按照功能分类，可以分为耐高温涂料、不粘涂料、耐磨耐刮擦涂料、导电涂料、抗静电涂料、绝缘涂料、防腐防锈涂料等。高性能聚合物在特种涂料领域应用广泛，可赋予涂层优异的耐高温、电学性能、耐磨性、不粘性、防腐防锈等性能。特种涂料所使用的高性能聚合物包括PI、PES、PEEK、PTFE、PFA和FEP等，包含高性能聚合物的涂料配方在行业内具有重要地位。特种涂料的应用十分广泛，应用场景包括传感器、航天器、电池、显示器、电线、医疗设备、毛细管、分离膜、船舶、汽车、化学容器、半导体部件、纺织、泵阀防锈防腐、不粘炊具、食品加工机械、手机零部件、模具、防水等。（一）特种涂料行业发展情况1、不粘涂料行业发展情况不粘涂料，指涂覆后形成的涂层具有低表面能、易清洁等特点的涂料。不粘涂料所形成的涂层的外观、厚度、附着力、耐磨性、不粘性、热冷稳定性、耐酸碱性、耐腐蚀性等性能，决定了产品使用过程中的功效性与寿命。不粘涂料目前广泛被应用于炊具和烘焙用具，不粘炊具是目前欧美国家主流炊具，市场空间可观；由于特殊的不粘性，不粘涂料在医疗器械、食品工业等领域的应用与日俱增；同时，不粘涂料在工业领域也有重要应用，如特殊场景的螺栓螺母，化学品操作或油气输送的阀、泵等。不粘涂料的主要组成部分为不粘层涂料和粘结剂层涂料。不粘层涂料主要由氟树脂、助剂、颜料等组成，其中氟树脂包括PTFE、PFA、FEP等；粘结剂层涂料通常以聚酰亚胺、聚芳醚两类耐高温树脂为核心成分。多层复合涂装技术的应用可以极大提升产品的不粘性及综合防护效果，而配方技术和涂装技术的综合应用可以让不粘涂料适应特定应用场景，如加强涂料产品的耐磨性、耐高温性、耐刮擦性、耐酸碱性、耐盐水腐蚀性等，以应用于苛刻的使用场景。PTFE为全氟聚合物，分子链结构中有高键能的C-F键，碳链外围具有由氟原子紧密排列形成的屏蔽空间，并且几乎与所有物质不粘合，具有优异的化学稳定性、耐热性、耐酸碱性、耐火阻燃性、耐老化性和自润滑性。PTFE的低表面能性可有效防止食物油、蛋白质等材料的粘附及渗透。常见食用油的发烟温度不超过180℃，在此范围内，PTFE结构稳定，安全可靠，是制造不粘涂料的理想材料，广泛应用于涂料领域。以PTFE为代表的氟树脂普遍不具备基材粘附力，基材粘接能力需由其他材料提供。由于不粘炊具的长期高温、食品接触应用环境，提供粘接力的高分子材料需为长期使用温度大于150℃，材料分子结构合理且不与食品反应、无毒害的特种高分子聚合物，如聚酰亚胺类、聚芳醚类特种工程树脂，目前主要采用的粘结剂树脂有PAI、PES、PEEK等。2、耐热硅树脂涂料行业发展情况耐热硅树脂涂料是以改性硅树脂，聚酯树脂为主体的特种涂料，具有成膜温度低、耐温性好，漆膜光泽高、丰满度好、颜料呈现效果好等特点。硅树脂是一种包含Si-O主链及苯基、甲基等短链有机官能团的半无机高聚物，具有出色的热氧化稳定性，其防潮、防水、防锈、耐寒、耐腐蚀等性能亦优异，但粘结性、机械强度等略有不足。聚酯树脂则有光亮、丰满、硬度高、物理机械性好的优点，通过化学改性方法结合形成的耐热硅树脂涂料能同时兼具两者优点。作为耐热硅树脂涂料的主体成分，有机硅树脂具有十分广阔的改性空间，涂层性能也具有很强的可塑性；在炊厨具及家电行业，耐热硅树脂涂料广泛应用于非食品接触表面或工业烤盘等场景；在工业领域，耐热硅树脂涂料是蒸汽管道防腐、高温工业防腐等应用领域的理想材料。3、陶瓷涂料行业发展情况陶瓷涂料主要由纳米陶瓷颗粒、助剂、颜料构成。纳米陶瓷颗粒作为陶瓷涂料的主要漆膜成分，对于涂料质量具有极其重要的影响，其制造工艺、颗粒尺寸、形态、表面效果均至关重要。陶瓷涂料的无机物性质造就了其优秀的耐候性、耐高温性、防腐蚀性和抗划伤性等。同时，陶瓷涂料具有成膜温度低、VOC排放少，所形成的陶瓷涂层具有耐明火、阻燃、耐候性极佳、硬度高、颜色鲜亮的优点。陶瓷涂层正日益成为有机物和聚合物涂层的无机化替代品，被广泛应用于家电炊具、能源、汽车、航空航天和医疗等行业。（二）涂料行业发展情况及特点涂料指涂于物体表面能形成具有保护、装饰或特殊性能（如绝缘、防腐、标志等）的固态涂膜的一类液体或固体材料之总称。涂料一般由成膜物质、颜料/填料、分散介质和助剂四大类物质经过一定工艺生产加工而成。涂料可增加物体的外观装饰性，广泛应用于建筑、工业、汽车、船舶、家具、家电等行业，是国民经济配套的重要工程材料。根据中国涂料工业协会统计，2021年中国涂料全行业完成总产量约3，800万吨，实现主营业务收入4，600亿元，同比增长16%；对比十三五时期行业数据，产能总体呈上升趋势，主营业务收入同步上升，行业整体规模呈现扩大趋势。由于国内涂料企业发展起步相对较晚，外资企业凭借先发优势，占据了国内涂料市场主导地位；改革开放后，伴随国内产业的飞速发展，部分企业在细分领域已积累了一定的综合实力，但由于涂料行业起步晚、发展慢，国内涂料企业同质化现象较普遍，产品附加值整体偏少，产业集中度较低，龙头效应不够凸显。根据《中国涂料行业十四五发展规划》数据，2019年中国涂料行业主营业务收入排名前100名的企业合计占有约42%的市场份额，101名至200名的企业合计占有约15%的市场份额，201名至500名的企业合计占有约21%的市场份额，501名至1000名的企业合计占有约14%的市场份额，1000名之后的企业合计占有约8%的市场份额；市场份额分布情况与十三五初期相比，行业集中度得到一定提升，头部效应更为凸显。伴随环保意识的不断提高，在碳中和等一系列大背景下，研发生产绿色环保健康的涂料产品将是涂料行业未来的重要发展趋势，未来行业将着力提升国产水性涂料树脂、助剂产品性能，尽快实现商品化和产品环保化。根据《中国涂料行业十四五发展规划》中提到的产品结构调整目标，到2025年，我国环境友好型涂料品种将占70%。（三）特种涂料产品市场情况1、不粘涂料市场概况得益于其独特的物性，不粘涂料的应用场景广阔，其形成的涂层具备优良的不粘性，改变了消费者的烹饪和烘焙方式，使其在家电炊具领域得到广泛应用；同时，不粘涂层的低表面摩擦系数、自润滑性、耐磨性、耐腐蚀性及丰富的改性空间，亦可满足特殊应用场景的需求。（1）不粘涂料全球市场概况根据市场咨询MordorIntelligence数据，2020年全球不粘涂料市场规模为14．75亿美元，预计2021年全球不粘涂料市场规模为15．46亿美元，2026年全球市场规模预计将达20．42亿美元，期间年均复合增长率为5．72%。不粘涂料目前主要应用市场涵盖在炊具、工业机械、纺织、食品加工等领域，其中炊具领域为第一大应用领域，根据全球市场咨询MordorIntelligence数据。（2）不粘涂料国内市场概况2019年我国不粘涂料市场规模约为30．2亿元，2020年保持稳步发展，全国不粘涂料市场规模达约34．5亿元，较2019年上升15．0%。近年来，我国不粘涂料市场整体呈现稳定的上升趋势，预计2022年市场规模将达到45．6亿元。国内不粘涂料市场目前主要聚焦于炊具家电行业，伴随未来不粘涂料在食品工业、医疗、工业机械等领域的应用拓展，长期来看，国内不粘涂料市场将保持高速增长态势。2、耐热硅树脂涂料市场情况硅树脂具有优秀的热稳定性、耐热性，根据GrandViewResearch的研究报告，2016年全球硅树脂涂料市场规模为46亿美元，预计2017年至2025年市场规模将以6．3%的年均增速增长，2025年全球硅树脂涂料市场规模将达到89．6亿美元；中国作为硅树脂涂料新兴市场，预计2025年，中国硅树脂涂料市场规模将达到8．596亿美元。3、陶瓷涂料市场情况根据GlobalMarketInsights的研究报告，2020年全球陶瓷涂料市场规模为83亿美元，预计2021年至2027年将保持7．3%的年均增速，陶瓷涂层凭借其优越的性能，被广泛应用于能源、汽车、航空航天和医疗保健等各个行业，伴随陶瓷涂层在各类工业产品中的消耗量增加，陶瓷涂料市场规模将逐步扩大，预计2027年市场规模将超过135．4亿美元。目前，陶瓷涂料的主要涂装方式为热喷涂，占陶瓷涂料全球市场规模的58%，热喷涂形成的陶瓷涂层凭借其优秀性质，广泛应用于隔热、绝缘、防腐、耐磨等场景。高性能聚合物行业壁垒（一）高性能聚合物行业技术壁垒高性能聚合物覆盖范围广，下游应用场景繁多，不同的应用场景对材料的性能要求迥异，对于行业内企业在配方、工艺及对下游行业应用的理解等方面要求较高，配方的细微变化可能导致最终产品性能的巨大变动，因此能够根据下游客户的不同需求，在配方设计、产品性能参数配置等方面提供个性化的服务的企业，才能适应不断变化的市场需求，实现自身的发展，也是行业内龙头企业的核心竞争力之一。由于高性能聚合物下游应用范围广，市场需求更新迭代较快，企业需要不断进行研发及技术创新，以满足下游市场需求的变化。凭借技术积累、研发投入规模及开拓下游市场过程中积累的经验，使得后来者难以在短时间内与深耕行业的龙头企业抗衡。（二）高性能聚合物行业市场壁垒高性能聚合物产品下游客户包括家电炊具、航空航天、汽车、电子半导体、石油化工等领域的企业，行业产品对终端产品的性能及品质具有重要意义，因此下游客户对供应商的技术水平、生产条件及生产设备、质量管控、财务情况、企业信誉等方面需要进行全面综合考察，进入下游知名客户供应链需完成多级认证及评审，周期较长。同时，进入供应链的企业通过与客户的合作关系，可以迅速把握下游市场的需求变化，针对性开发顺应市场需求的产品，进一步提升市场占有率。与供应链内企业相比，新进入者需要较长的周期进行客户拓展，产品开发方向也无法及时顺应市场需求的变化，具有较高的市场进入壁垒。（三）高性能聚合物行业人才壁垒由于高性能聚合物的下游应用广，客户需求迥异，以PEEK为例，全球已经商业化的应用众多，涵盖航空航天、汽车高铁、新型能源、消费电子、半导体、医疗植入等行业，所需知识横跨高分子化学、化学工程、流变学、摩擦学、力学、结晶学、电学、光学、通讯、热力学等诸多专业，对复合型人才要求很高。企业需要储备充足的人才以保障研发工作的顺利开展，顺应市场需求进行产品应用及再开发，实现产品的创新及优化。因此，对下游市场具备敏锐的洞察力，能够迅速发现市场变化方向，并结合自身长期实践经验，迅速实现技术到产品转化的研发及市场团队，成为行业内稀缺的人才资源。（四）高性能聚合物行业资金壁垒高性能聚合物对于研发及市场拓展的高要求，使其成为资金密集型行业。为满足下游市场个性化需求，需要不断引进先进的研发生产设备，同时在日常经营活动中也需要投入大量的经费进行新产品、新技术的开发，对研发投入及营运资金需求较大。此外，为迅速将新产品投入市场，提高产品市场占有率，行业亦需要投入资金进行产能扩充，以上需求均对新进入企业的资金规模形成了挑战。含氟聚合物概述含氟聚合物是指有机高分子化合物主链、侧链中与碳原子直接以共价键相连的氢原子被氟原子全部或部分取代后形成的高分子聚合物。它是氟化工行业的主要产品之一，氟化工行业氟消耗总量的20%，也是含氟新材料的重要品种，产品可以分为氟树脂与氟橡胶两大类。含氟树脂是一类具有特殊性能且价值较高的高分子材料，具有耐腐蚀、耐高低温等优良性能。氟树脂又可以分为非熔融加工的聚四氟乙烯（PTFE），可熔融加工的聚全氟乙丙烯（FEP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）等均聚或共聚树脂。含氟树脂下游前几大应用领域依次为石油化学工业、机械行业、电子电器行业、涂料行业。高性能聚合物行业面临的机遇和挑战（一）高性能聚合物行业面临的机遇由于高性能聚合物功能性的优点和对于下游产业的关键作用，近年来国家和地方有关部门出台了多项政策保障产业发展，以特种工程塑料、新型涂层材料为代表的高性能聚合物被重点支持，为行业发展创造了有利政策环境。《战略性新兴产业分类（2018）》将高性能塑料及树脂制造、新型功能涂层材料制造列入战略性新兴产业；《十三五材料领域科技创新专项规划》指出，重点发展高性能高分子结构材料：高性能聚醚酮、聚酰亚胺、聚芳硫醚酮（砜）、聚碳酸酯和聚苯硫醚材料，耐高温聚乳酸、全生物基聚酯、氨基酸聚合物等新型生物基材料，高性能合成橡胶等；材料表面工程技术：隔热、耐磨、减磨、抗氧化、抗烧蚀、抗疲劳等涂层材料，零部件耐磨减磨技术、新型等离子喷涂-物理气相沉积技术、新型延寿表面科学与工程技术。根据工信部公布的数据，2021年，我国工业经济持续恢复发展，规模以上工业增加值增长9．6%，比2020年提高6．8个百分点，两年平均增长6．1%。其中制造业增加值增长9．8%，两年平均增长6．6%。制造业增加值占GDP比重达到了27．4%，总量达到了31．4万亿元，连续12年位居世界首位。制造业的快速发展和产业升级对新材料应用提出新的需求。材料服务于国民经济，社会发展和人民生活的各个领域，成为经济建设、社会进步和国家安全的物质基础和先导，支撑了整个社会经济建设。因此，新材料技术是世界各国必争的战略性新兴产业，成为当前最重要、发展最快的科学技术领域之一。一代装备，一代材料向一代材料，一代装备转变，彰显了材料的战略作用。发展材料技术既可促进我国战略性新兴产业的形成与发展，又将带动传统产业和支柱产业的技术提升和产品的更新换代。高性能聚合物凭借其优异性能，可为产品创新和可持续发展带来新思路，为航天、新一代信息技术、高端装备、新能源汽车、节能环保等战略性新兴产业的发展提供关键基础材料支撑。近年来，全球制造业重心向国内转移，加之中国高端消费品品牌企业市场竞争力日益增强，产业升级转型迫在眉睫，实现从劳动力密集型生产结构向高质量的技术密集型生产结构的转变；而作为产业革命的重要引擎，新材料是实现产业结构优化升级和提升装备制造业的保证，因此对材料的性能提出了新要求，高性能聚合物将伴随下游产业升级转型实现向更多应用领域的拓展。（二）高性能聚合物行业面临的挑战高性能聚合物可广泛应用于家电炊具、航空航天、汽车、电子半导体、石油化工、清洁能源和医疗器械等领域，下游应用场景广泛且专业化要求程度高，下游应用的特点要求人员同时具备扎实的专业理论知识，拥有对材料本身的深度理解，亦要对下游应用细节具有足够的了解；兼具多种学科专业知识的复合型人才。近年来，国内高性能聚合物行业快速发展，由于复合型人才培养周期长、素质要求高，与索尔维、巴斯夫、德国赢创等国际化工巨头相比，国内高性能聚合物行业复合型人才需求短时间内难以满足，复合型人才相对短缺。高性能聚合物行业的发展情况及特点二十世纪六十年代后期开始，欧美大型化工企业陆续研发并商业化了一系列的聚合物。按照耐高温、耐化学腐蚀、高力学强度等主要性能进行分类，可以将聚合物分为商品聚合物、工程聚合物、高性能聚合物。聚合物树脂、树脂改性的复合材料以及其它方式衍生的产品，可以统称为塑料，所以业界也将三类聚合物延伸到三类塑料，即商品塑料、工程塑料、特种工程塑料。高性能聚合物按照特性可以分为三大类：聚酰亚胺类、聚芳醚类和氟树脂类。塑料电子聚合物行业概况聚合物仍然面临来自同行各业的巨大挑战和激烈竞争，例如硅