一、聚酰亞胺被譽為高分子材料金字塔頂端材料,有著巨大應(yīng)用前景
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國???????????聚酰亞胺?行業(yè)發(fā)展深度分析與投資前景預(yù)測報告(2024-2031年)》顯示,聚酰亞胺簡稱PI,是目前已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化的特殊高分子材料,其主要是指主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-CO-NR-CO-)的一類聚合物。聚酰亞胺因具有優(yōu)越的物理機(jī)械綜合性能、優(yōu)良的電氣與化學(xué)穩(wěn)定性,可以制成薄膜、模塑粉、涂料、復(fù)合材料、泡沫塑料、纖維、分離膜、中空管等,在高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,是目前綜合性能最佳的有機(jī)高分子材料之一。根據(jù)重復(fù)單元的化學(xué)結(jié)構(gòu),聚酰亞胺可以分為脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亞胺三種。根據(jù)鏈間相互作用力,可分為交聯(lián)型和非交聯(lián)型。
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聚酰亞胺是一種特種工程材料,其處于材料金字塔頂端,被譽為高分子材料金字塔的頂端材料,也被稱為"解決問題的能手",甚至有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為“沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術(shù)”。自上世紀(jì)60年代,各國都在將聚酰亞胺的研究、開發(fā)及利用列入 21世紀(jì)最有希望的工程塑料之一。從前景來看,聚酰亞胺(PI)因其在性能和合成方面的突出特點,不論是作為結(jié)構(gòu)材料或是作為功能性材料,都有著巨大的應(yīng)用前景。
資料來源:中國石油和化工大數(shù)據(jù),中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會,觀研天下整理
二、市場正處于快速發(fā)展階段,市場規(guī)模不斷增長
我國聚酰亞胺材料研究及產(chǎn)業(yè)化起步于上世紀(jì)六十年代初,經(jīng)過數(shù)十年發(fā)展,目前中國先進(jìn)聚酰亞胺材料方面取得了一定成果。
從產(chǎn)品端分析,中低端 PI 薄膜、PI 纖維領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),并在電工級 PI 薄膜領(lǐng)域獲得全球競爭力;少數(shù)PI品種如人工石墨散熱膜用聚酰亞胺薄膜、PI漿料等已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。但值得注意的是,高端 PI 薄膜以及其他高端 PI 產(chǎn)品仍面臨“卡脖子”或產(chǎn)能不足的問題,導(dǎo)致明顯的結(jié)構(gòu)性供需失衡。例如TPI、COF用PI等部分高性能先進(jìn)聚酰亞胺材料仍處于開發(fā)布局、送樣測試及少量供貨階段。
從應(yīng)用端來看,聚酰亞胺在絕緣材料中和結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用正不斷擴(kuò)大;在功能材料方面正嶄露頭角,其潛力仍在發(fā)掘中。當(dāng)前聚酰亞胺已廣泛應(yīng)用在航空航天、船舶制造、半導(dǎo)體、電子工業(yè)、納米材料、柔性顯示、激光等領(lǐng)域。
近年我國聚酰亞胺市場規(guī)模不斷增長。數(shù)據(jù)顯示,2017-2022年我國聚酰亞胺市場規(guī)模由90.3億元增長至148.3億元,年均復(fù)合增長率為60.9%。這一增長率表明,當(dāng)前國內(nèi)聚酰亞胺市場正處于快速發(fā)展階段。
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三、新能源電動汽車市場成新機(jī)會點,將帶動相關(guān)領(lǐng)域PI材料市場需求
聚酰亞胺為新能源汽車安全護(hù)航。隨著新能源電動汽車市場的迅速發(fā)展,也帶動了相關(guān)領(lǐng)域PI材料市場需求,并成為產(chǎn)業(yè)新的機(jī)會點,發(fā)展?jié)摿薮蟆=?jīng)過多年發(fā)展,目前我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入市場化高速發(fā)展階段,產(chǎn)銷規(guī)模已連續(xù)九年位居世界首位。公安部的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,截至2024年6月底,我國新能源汽車保有量達(dá)2472萬輛,占汽車總量的7.18%;產(chǎn)銷分別完成492.9萬輛和494.4萬輛,同比分別增長30.1%和32%,市場占有率也已高達(dá)35.2%。
數(shù)據(jù)來源:中國汽車工業(yè)協(xié)會,觀研天下整理
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現(xiàn)在新能源車大部分使用鋰電,而鋰電是一個高能量密度材料,如果能用聚酰亞胺基的復(fù)合集流體給鋰電做一個保護(hù),那將更加安全;同時,在隔絕乘車人和鋰電的板中也使用一些聚酰亞胺的材料,那在發(fā)生意外的時候,也可以為乘車人贏取足夠的時間離開汽車,從而保護(hù)生命??梢娋埘啺吩谛履茉雌囍械膽?yīng)用不僅提升了電機(jī)的性能和安全性,還滿足了高壓平臺對材料的高要求,未來隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的擴(kuò)大,其應(yīng)用前景將更加廣闊。
四、多家本土企業(yè)擴(kuò)產(chǎn),國產(chǎn)化進(jìn)程加快
雖然近年我國聚酰亞胺行業(yè)得到了較快的發(fā)展。但由于行業(yè)技術(shù)人才壁壘較高,尤其是生產(chǎn)高性能 PI 膜對設(shè)備定制、制作工藝、技術(shù)人才等方面要求苛刻,且產(chǎn)品具備定制化、差異化的特征,生產(chǎn)商需要豐富的經(jīng)驗積 累和充足的研發(fā)投入才能產(chǎn)出高性能 PI 膜,同時發(fā)達(dá)國家行業(yè)寡頭對 PI 薄膜生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù),使得我國行業(yè)整體技術(shù)水平與國外巨頭存在差距。
當(dāng)前在全球范圍內(nèi),聚酰亞胺產(chǎn)能仍呈現(xiàn)著巨頭壟斷局面,尤其是高端應(yīng)用市場,主要由美日韓少數(shù)企業(yè)占據(jù)。有相關(guān)資料顯示,目前美國杜邦、日本宇部興產(chǎn)、日本鐘淵化學(xué)和韓國SKPI等廠商占據(jù)全球80%以上的市場份額。而國產(chǎn)企業(yè)雖然在傳統(tǒng)電工絕緣領(lǐng)域形成了較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)能力,但在高端電工絕緣、電子等其他應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化能力較弱,存在新產(chǎn)品種類不足、產(chǎn)品性能不穩(wěn)定等情形,使得行業(yè)整體技術(shù)水平與國外巨頭存在差距,且規(guī)模普遍較小,在高性能領(lǐng)域的市場占有率較低。
以PI 薄膜市場為例:PI 薄膜是最主要的聚酰亞胺產(chǎn)品,目前這一領(lǐng)域呈現(xiàn)寡頭壟斷的競爭格局,90%以上的市場份額掌握在美國、日本、韓國生產(chǎn)商的手中。具體來看,杜邦(Dupont)、日本宇部興產(chǎn)(Ube)、鐘淵化學(xué)(Kaneka)、 日本三菱瓦斯 MGC、韓國PI尖端素材(原 SKPI)以及中國臺灣地區(qū)達(dá)邁科技(Taimide)是當(dāng)前全球聚酰亞胺薄膜的主要生產(chǎn)商。
數(shù)據(jù)來源:中國汽車工業(yè)協(xié)會,觀研天下整理
但這不并意味著退縮與放棄,隨著柔性屏手機(jī)的爆發(fā)和其他消費電子產(chǎn)品的大量應(yīng)用功能,聚酰亞胺有望成為新材料中的“新貴”。而且突破高端聚酰亞胺產(chǎn)品的大規(guī)模量產(chǎn)對我國制造業(yè)升級、軍備升級換代、自主可控有著重要意義。基于此,聚酰亞胺作為重要的高分子材料,國內(nèi)廠商正強(qiáng)力推動國產(chǎn)化進(jìn)程,瑞華泰、時代華鑫、國風(fēng)新材、鼎龍股份、中天電子等多家本土企業(yè)相繼擴(kuò)產(chǎn)。
國內(nèi)部分聚酰亞胺代表企業(yè)相關(guān)進(jìn)展
企業(yè)名稱 | 聚酰亞胺相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)展 |
瑞華泰 | 瑞華泰2010年完成了國家發(fā)改委“1000mm幅寬連續(xù)雙向拉伸聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)線”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程,2021年登錄科創(chuàng)板。公司2010年在深圳投建生產(chǎn)基地,2020年開始在嘉興建設(shè)生產(chǎn)基地。深圳基地已建設(shè)完成9條高度自動化生產(chǎn)線,嘉興基地4條熱法主生產(chǎn)線和配套工廠系統(tǒng)安裝工作已完成,并進(jìn)行了設(shè)備調(diào)試,剩下2條全化法主生產(chǎn)線的設(shè)備安裝工作已完成,嘉興項目全面達(dá)產(chǎn)后預(yù)計新增產(chǎn)能1600噸。 |
時代華鑫 | 時代華鑫2017年投資3.5億建成1#450噸制膜生產(chǎn)線,突破高功率散熱聚酰亞胺原膜材料設(shè)計技術(shù)和超厚大寬幅薄膜化學(xué)亞胺化法制造技術(shù),達(dá)到國際領(lǐng)先水平,填補(bǔ)國內(nèi)行業(yè)空白;為滿足市場需求,2019年擴(kuò)大產(chǎn)能,投資4.5億元,建設(shè)2#800噸制膜生產(chǎn)線,高性能、多功能的聚酰亞胺薄膜產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居國內(nèi)領(lǐng)先地位。同年,時代華鑫啟動PI薄膜在軌道車輛電機(jī)絕緣系統(tǒng)上的應(yīng)用導(dǎo)入工作,并開始進(jìn)行二期產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)工程建設(shè),年產(chǎn)能達(dá)2000噸。目前時代華鑫PI薄膜產(chǎn)品先后進(jìn)入華為、Vivo、OPPO、Google、三星、LG和亞馬遜等國內(nèi)外公司供應(yīng)鏈。未來,為了滿足市場需要,株洲時代華鑫將持續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能,將PI薄膜的年產(chǎn)能提升到3000噸,實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)的同時,積極向下游滲透,以滿足國內(nèi)外高尖端技術(shù)產(chǎn)業(yè)PI薄膜需求。 |
國風(fēng)新材 | 安徽國風(fēng)新材料股份有限公司是合肥市屬國有上市新材料企業(yè),成立于1998年9月23日。公司的PI薄膜有高性能PI膜、黑色PI薄膜和導(dǎo)熱型PI膜。2023年,國風(fēng)新材建成和在建的PI膜產(chǎn)線有12條。其中位于合肥市高新區(qū)4條熱法生產(chǎn)線已建成投產(chǎn),年產(chǎn)能350噸;位于合肥市新站高新區(qū)聚酰亞胺生產(chǎn)線在建8條,其中熱法生產(chǎn)線7條,化學(xué)法生產(chǎn)線1條,年產(chǎn)能1165噸,目前2條熱法產(chǎn)線已經(jīng)陸續(xù)投產(chǎn),公司合計已投產(chǎn)PI薄膜生產(chǎn)線6條。據(jù)了解,國風(fēng)新材正在研發(fā)透明聚酰亞胺薄膜、熱塑性聚酰亞胺薄膜等多個新產(chǎn)品。其中新產(chǎn)品芯片封裝用聚酰亞胺薄膜(COF 封裝用高強(qiáng)高模 PI 薄膜)經(jīng)下游客戶試用反饋,產(chǎn)品綜合性能優(yōu)秀;半導(dǎo)體封裝用光敏聚酰亞胺(PSPI)光刻膠研發(fā)取得階段性成果,目前已處于實驗室送樣檢測階段;熱塑性聚酰亞胺(TPI)復(fù)合膜研發(fā)按計劃順利推進(jìn),目前已進(jìn)入小試階段。 |
鼎龍股份 | 鼎龍股份PSPI在2022年3季度實現(xiàn)批量出貨。關(guān)于產(chǎn)能,武漢本部年產(chǎn)200噸OLED用光敏聚酰亞胺,在2023年11月,千噸級半導(dǎo)體OLED面板光刻膠PSPI在鼎龍(仙桃)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)園正式投產(chǎn),鼎龍(仙桃)半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)園還是目前全國第一、全球第二家擁有千噸級半導(dǎo)體顯示光刻膠PSPI產(chǎn)線的產(chǎn)業(yè)園。據(jù)悉,仙桃產(chǎn)業(yè)園PSPI二期擴(kuò)產(chǎn)項目年產(chǎn)1000噸。目前,鼎龍股份YPI、PSPI產(chǎn)品銷售穩(wěn)定增長,現(xiàn)均已成為國內(nèi)部分主流面板客戶的第一供應(yīng)商,確立鼎龍股份在YPI、PSPI產(chǎn)品國產(chǎn)供應(yīng)領(lǐng)先地位。 |
中天電子 | 中天電子是國內(nèi)化學(xué)法PI薄膜制造領(lǐng)先企業(yè)之一,專注于高端PI薄膜制造。據(jù)了解,中天電子擁有一條化學(xué)法PI薄膜生產(chǎn)線,目前主要產(chǎn)品為人工石墨散熱膜用PI薄膜和FCCL用PI薄膜。中天電子開發(fā)出的多款高性能聚酰亞胺薄膜產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電工絕緣、撓性覆銅板、熱管理等領(lǐng)域。目前公司產(chǎn)品以電子級ZI-H和導(dǎo)熱方案用ZI-C兩個產(chǎn)品系列為主,產(chǎn)品厚度涵蓋12.5μm-100μm。據(jù)了解,中天電子表示,預(yù)計2024年其電子級PI總銷售量會翻倍,到200噸以上。此外,2024年中天電子計劃推動第二條生產(chǎn)線的投資建設(shè),為順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,更傾向于實現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化。 |
順鉉新材 | 無錫順鉉新材料有限公司已開發(fā)新能源動力電池絕緣用聚酰亞胺薄膜項目、柔性線路板補(bǔ)強(qiáng)用PI膜已經(jīng)量化生產(chǎn)。OLED及5G用聚酰亞胺薄膜項目先后獲得的無錫市、江蘇省科技項目支持。2023年10月,順鉉新材總投資10億元的功能性聚酰亞胺薄膜等新材料產(chǎn)業(yè)化項目開工。分兩期建設(shè),包括生產(chǎn)車間及相關(guān)配套設(shè)施、16條聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)線、4條立式涂布生產(chǎn)線、4條臥式涂布生產(chǎn)線、2條PTFE(聚四氟乙烯)縱拉生產(chǎn)線以及1套橫拉生產(chǎn)線。項目全部建成后,將形成年產(chǎn)11200萬平方米PI薄膜、3214萬平方米PTFE薄膜,200萬平方米PI薄膜復(fù)合、涂布的生產(chǎn)能力,預(yù)計實現(xiàn)年應(yīng)稅銷售超10億元。 |
博雅聚力 | 寧波博雅聚力于2020年7月成立,公司專注于高分子材料聚酰亞胺(簡稱PI)的研發(fā),其核心技術(shù)在于特種單體的設(shè)計合成和通過理論計算輔助聚合配方及工藝的優(yōu)化,并基于該底層技術(shù),得到一系列高性能聚酰亞胺材料和相關(guān)工藝技術(shù)。2018年,項目團(tuán)隊在北京完成前期的技術(shù)積累,實現(xiàn)從實驗室到小試生產(chǎn)的放量。2020年,隨著技術(shù)的成熟,落地寧波成立寧波博雅聚力,著手新材料的中試放大。博雅聚力目前已推出顯示領(lǐng)域的CPI漿料、新能源領(lǐng)域扁線繞組漆等產(chǎn)品,并推進(jìn)CPI薄膜的研發(fā),未來產(chǎn)品會涵蓋PI漿料與薄膜兩大類產(chǎn)品。 |
歐亞新材 | 山東歐亞新材料科技有限公司現(xiàn)已建成全國最大種類最全的聚酰亞胺單體研發(fā)生產(chǎn)基地,實現(xiàn)聚酰亞胺單體全部國產(chǎn)化;現(xiàn)已建成聚酰亞胺薄膜高端裝備研發(fā)制造基地,突破國外技術(shù)壟斷,為聚酰亞胺薄膜發(fā)展提供先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備。歐亞新材料總經(jīng)理張全國說:“目前,聚酰亞胺單體的生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到2000噸/年,聚酰亞胺薄膜年產(chǎn)500噸,占國內(nèi)市場份額的28%?!庇媱澰诮衲杲ㄔO(shè)45000噸/年的聚酰亞胺單體生產(chǎn)區(qū)。山東歐亞新材料科技有限公司目前形成了以聚酰亞胺多種單體板塊為基礎(chǔ),聚酰亞胺薄膜板塊為重點發(fā)展培育方向的產(chǎn)業(yè)體系。未來業(yè)務(wù)布局規(guī)劃從PI單體研發(fā)生產(chǎn)、PI薄膜研發(fā)生產(chǎn)、PI薄膜高端設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)三位一體全面發(fā)展。 |
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