特种工程塑料行业现状

特种工程塑料行业现状工程塑料行业未来发展趋势随着行业对于产品要求的不断提高，预计工程塑料将朝着性能更高的改性化塑料发展；同时，在化工产业严防落后产能背景下，预计工程塑料生产技术将趋向环保化。汽车、现代轨道交通、航空航天等领域对轻量化、高强度等方面的要求对提高工程塑料的适用性提出要求，预计工程塑料向高性价比细分市场如改性工程塑料等方向发展。目前，我国工程塑料行业的规模化企业仍较少，加上工程塑料行业的技术壁垒较高，需要大量的研发资金，大型生产企业在资金能力方面具有竞争力。目前行业内技术研发企业集中在大型生产企业，预计行业集中度将提升。目前，我国的工程塑料自给率仅为60%，在新材料领域明显处于偏低水平。其中，特种塑料自给率不足50%。随着国内企业研发进程加快，以及国内企业对高技术企业进行收购，预计工程塑料自给率水平提升。工程塑料综述工程塑料是指被用作工业零件或外壳材料的工业用塑料。与通用塑料相比，其在机械性能、耐热性、耐久性、耐腐蚀性等方面均能满足更高要求，此外还具有更加便于加工以及可替代金属材料的特性。从分类及品种来看，通用工程塑料包括聚酰胺（尼龙，PA）、聚碳酸酯（聚碳，PC）、聚甲醛（POM）、聚酯（PBT和PET）、聚苯醚（PPO）。特种工程塑料是综合性能较高，长期使用温度在150摄氏度以上的一类工程塑料，但目前大部分品种生产规模较小，包括聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚砜（PSF）、聚醚酮（PEK）、液晶聚合物（LCP）等。工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。其中，包含家用电器制造的电子电器、汽车工业、建材、机械为工程塑料主要下游应用领域。工程塑料行业现状分析从全球工程塑料下游需求来看，工程塑料需求快速增加。由于具有良好的力学性能以及成本效益，叠加近年来以塑代钢、以塑代木等应用趋势持续推进，工程塑料产品在包括汽车、轨道交通、电子电气、家用电器、建筑建材、电动工具等产品制造业的应用越来越广泛。从国内工程塑料需求量来看，根据中国塑料工业协会数据，2021年我国工程塑料需求量约665万吨，同比增长6．06%，未来需求量将继续逐步提升。特种工程塑料行业发展态势（一）特种工程塑料国家政策支持特种工程塑料作为较重要的一类化工新材料，被广泛应用于航空航天、医疗器械、食品接触、汽车、电子电气、水处理、家居用品等行业，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。对此，政府提出多项政策，鼓励聚芳醚砜等特种工程塑料的发展。（二）特种工程塑料进口替代市场空间巨大根据行业研究报告显示，2019年全球聚芳醚砜消费量达6．78万吨，到2024年可达9．35万吨，2019年至2024年复合增速为6．64%，国内80%市场份额被索尔维、巴斯夫两大海外巨头占据。目前，国内部分企业经过持续的研发已经能够实现聚芳醚砜的量产，产量突破了千吨，国内进口替代市场空间巨大。（三）特种工程塑料高端产品未来有望替代进口我国生产的聚芳醚砜多应用在食品接触、电子电气和水处理膜等领域，在汽车、航空航天、医疗器械等高端领域应用仍然较少，市场占有率较低，高端聚芳醚砜产品主要依赖进口。随着国内企业的不断研发投入，未来高端聚芳醚砜产品关键技术的突破指日可待，并将逐步实现高端产品进口替代的目标。高温尼龙：耐温性能优异，契合汽车轻量化趋势的以塑代钢材料耐高温尼龙因为优异的机械性能和耐高温性能被广泛用在电子和汽车领域。尼龙（聚酰胺，PA）是主链中重复单元含有酰胺基团（-CONH-）的高聚物的总称。耐高温尼龙是长期使用温度在150℃以上的PA，主要分为半芳香尼龙和全芳香尼龙。全芳香尼龙的熔点很高，不利于加工；半芳香尼龙可以兼顾良好的耐热性和加工性能。常见的耐高温尼龙有PPA、PA4T、PA6T、PA9T和PA10T。耐高温尼龙因为不仅具有良好的机械、抗蠕变、阻燃以及耐高温性能，且与金属相比也更加轻便，因此被应用在汽车领域，作为发动机区域的零部件、管子等。耐高温尼龙优异的可塑性以及高强度和低翘曲度也使其可以被应用在电子领域，作为连接器等。电子和汽车是高温尼龙最主要消费市场，二者合计占总消费量的85%以上。2020年电子和交通运输分别占高温尼龙消费量的58%和30%。高温高压溶液缩聚法是耐高温尼龙主流的工业生产方法。目前高温尼龙的合成方法主要有5种，分别是高温高压溶液缩聚法、低温溶液缩聚法、聚酯缩聚法、界面聚合法和直接熔融缩聚法。高温高压溶液缩聚工艺是在N2气氛保护下，将等物质的量的二元酸和二元胺与适量水和少量反应剂在高压聚合反应釜中，先低温合成尼龙盐，再升温预聚合物得到低分子量的预聚物。预聚物真空干燥后通过固相缩聚或者熔融聚合得到高熔点、高分子量的最终产物。该反应为水相反应体系，生产成本低，经过多年发展，该工艺已经相当成熟，并且成功应用在工业生产中。高温尼龙生产企业主要在海外，国内高温尼龙企业与海外仍有差距。2020年全球高温尼龙产能为26．4万吨，主要生产企业有杜邦、帝斯曼、艾曼斯、索尔维、巴斯夫以及日本的三井化学、可乐丽。国内产能约为1．65万吨/年。国内高温尼龙企业起步时间晚，数量仍然较少，生产规模较小，品类相对单一，产品性能稳定性不足，目前主要厂商有金发科技、新和成、沃特股份等。电子和汽车是高温尼龙最主要消费市场。目前，高温尼龙产品的消费主要集中在电子、汽车、消费品以及航空航天和等领域，其中，电子和汽车占高温尼龙总消费量的85%以上。2020年电子和交通运输分别占高温尼龙消费量的58%和30%。耐高温尼龙可承受LDS和SMT加工中的高温，用在小型化电子器件中。耐高温尼龙具有优异的耐高温性能、机械性能、尺寸稳定性和介电性能，也被应用在电子领域内。与LCP相比，耐高温尼龙结合线强度高且耐漏电性更好，更加安全，机械强度也更高。耐高温尼龙可以使用激光直接成型技术（LDS）和表面组装技术（SMT），具有良好的加工性。汽车轻量化趋势下，高温尼龙可替代金属材料用在传统燃油车多个系统中。汽车领域中，传统燃油汽车可以通过提高汽车发动机的燃烧温度来有效提升燃油利用效率、降低碳排放与油耗，因此对发动机零部件的耐热性要求不断提升，高温尼龙可满足相关发动机应用需求。并且，在汽车轻量化趋势下，高温尼龙可替代金属材料，应用在发动机（装饰罩盖、固定支架）、吸气系统（吸气导管、缓冲罐、节流阀体、进气歧管）、冷却系统（水室、支架、水管、风扇）、油路阀门系统（油底壳、同步皮带轮罩、链导槽）和燃油系统（燃油管道）中。高温尼龙被用在新能源汽车的电池系统和管路方面。新能源汽车也采用了轻量化的设计思路，使用高分子材料取代了原来的金属部件，要求材料能够有良好的介电性能、热学性能、机械性能以及阻燃性，高温尼龙材料可应用于交流电机外壳、充电器模块、电池箱和电子控制器、电动车的电池系统中。高温尼龙在新能源汽车管路方面市场前景广阔。混合动力车平均冷却管路13．5米，纯电动车16米，均高于传统燃油车的5．5米。耐高温尼龙采用碳纤维增强后还可用于制造车身、底盘等。金发科技和普利特在近五年也有2项专利提到可以将耐高温尼龙用在汽车结构上。据沃特股份，北汽极狐等车型已开始使用公司的尼龙材料。全球以及国内汽车产量回春，汽车轻量化设计有望为高温尼龙带来万吨级应用市场。中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车发展技术路线图》指出，2020年、2025年、2030年单车重量需分别较2015达到年减重10%、20%、35%。以塑代钢趋势中，尼龙是重要的代钢材料。2017年我国平均每辆汽车使用尼龙量约为8kg，全球汽车平均单车尼龙用量为28-32kg。汽车产量方面，自2021年来随着全球经济逐步复苏，汽车行业情况开始回暖。国内汽车市场趋势与全球汽车市场一致。根据汽车工业协会预计，2025年国内汽车产量为3000万辆。到2025年，若以汽车单车平均尼龙用量15kg计，国内汽车领域需要尼龙材料45万吨。高温尼龙较传统尼龙66具备性能优势，随着高温尼龙在汽车生产中逐步替代传统尼龙应用，汽车轻量化有望为高温尼龙带来万吨级应