PVDF行业专题| 锂电与光伏加持下的明星氟聚合物

来源:化工林谈 2021-08-10 10:04

慧正资讯:

报告摘要

1)锂电池对PVDF的消耗量有望于2022年超过涂料

PVDF主要应用于涂料、线缆护套、锂电池、石油化工和输油管、水处理膜、光伏组件背板等许多领域。其中,受下游锂电、光伏等需求快速增长的驱动,PVDF短期内呈现出供需错配格局,价格大幅上涨。据百川盈孚数据,截至8月5日,聚偏氟乙烯(PVDF)山东粒料级、山东粉料级的产品均价分别达到了22.0、22.5万元/吨,分别较年初上涨 214.29%、221.43%,锂电用报价 22.0-35.0 万元/吨,实际成交因产品质量、功能用途等差异较大,高端锂电池级PVDF价格最高可达50万元/吨。我们预计2021-2023年,国内PVDF需求量分别为6.09万吨、7.28万吨和8.35万吨,YoY分别为26.80%、19.55%和14.69%,我们预测锂电池对PVDF的消耗量有望于2022年超过涂料。

2)供需错配格局下PVDF价格有望进一步上涨,国产替代前景广阔

早期仅外企阿科玛、苏威、吴羽掌握锂电池级PVDF的生产工艺,且采取技术封锁。随着国内企业逐渐掌握生产工艺、产品质量逐步提高,PVDF国产替代前景广阔。国内多家PVDF企业纷纷投产,2019年国内仅2.5万吨产能,2020年已达到7万吨,产能大幅增长180%,有效产能6.48万吨。据百川盈孚数据及我们统计,目前国内已知待投产能共有12.5万吨,PVDF产能有望保持高增速。然而。目前国产锂电池级PVDF在低端领域用量较大,而高端领域PVDF的供需格局仍存在明显缺口。由于短期内装置试产、投产量较小,难以缓解供给短缺问题,PVDF价格有望进一步上涨,我们看好PVDF景气度有望维持1-2年。

投资摘要

关键结论与投资建议

PVDF主要应用于涂料、线缆护套、锂电池、石油化工和输油管、水处理膜、光伏组件背板等许多领域。在国内,涂料为PVDF最大下游,锂电池和光伏则为增速最快的领域。据百川盈孚数据,截至8月5日,聚偏氟乙烯(PVDF)山东粒料级、山东粉料级的产品均价分别达到了22.0、22.5万元/吨,分别较年初上涨 214.29%、221.43%,锂电用报价 22.0-35.0 万元/吨,实际成交因产品质量、功能用途等差异较大,高端锂电池级PVDF价格最高可达50万元/吨。我们预计2021-2023年,国内PVDF需求量分别为6.09万吨、7.28万吨和8.35万吨,YoY分别为26.80%、19.55%和14.69%;锂电池对PVDF的消耗量有望于2022年超过涂料。

核心假设与逻辑

第一,锂电:PVDF在锂电池中用途较广,在粘结剂、分散剂、电解质、隔膜涂层、隔膜、电解质中均有应用。其中,PVDF是汽车和电子品电池里不可或缺的关键材料,新能源汽车的迅猛发展推动了PVDF需求的快速增长。

第二,光伏:PVDF是市场规模最大的光伏背膜材料,2019年其市占率达到54%。据中国光伏行业协会预测:2021-2025年我国光伏新增装机量有望达355-440GW,至2025年,我国光伏的年新增装机容量有望达到90-110GW。光伏装机量增长有望大幅带动PVDF需求增长。

第三,涂料:粉末涂料技术突破增强了PVDF涂料的竞争力。随着超细粉末涂料技术的突破和应用,粉末涂料的使用效果得到了大幅提升,超细粉涂料与液体涂料相比,更加环保、高效、经济。

第四,其他:PVDF在电缆领域用于制作护套管和绝缘层,并可用于制作管道阀门,防止化学品侵蚀此外。此外,PVDF作为综合性能最佳的半导体超纯水运输管道制作材料,有望受益于半导体行业高景气。

第五,膜分离:膜分离技术是最适合资源化改造的水处理技术,在生活废水处理、工业废水处理、净水领域广泛使用。PVDF突出的化学稳定性、耐辐射特性、抗污染性和耐热性必将使其在水处理领域大显身手。

与市场预期不同之处

我们从锂电池、光伏、涂料、电缆、管道阀门、膜分离等各领域对PVDF需求前景做了定量或定性的分析。中长期来看,PVDF需求仍然旺盛,锂电池级PVDF需求保持高增速,供给端有望出现结构性稀缺,带动锂电池级与非锂电池级PVDF价格均有望上涨。

股价变化的催化因素

目前高端领域PVDF的供需格局存在明显缺口,PVDF景气度有望维持1-2年。由于短期内装置试产、投产量较小,供给短缺问题难以缓解,我们看好PVDF价格有望进一步上涨。伴随未来几年在高性能、高附加值氟产品等应用领域的不断深入,我国氟化工产业快速发展的势头有望延续。

核心假设或逻辑的主要风险

第一,国际疫情发展不可预期,下游市场需求不及预期。 

第二,原材料市场波动剧烈,影响盈利。

第三,技术突破不及预期。

3)原料及PVDF产品价格已大幅上涨

目前国内由乙炔路线和VDC路线生产R142b,PVDF生产则包括R142b、VDC、R143a、R152a等路线,不同的技术路径要求选择不同的热解温度、催化剂促进剂。其中,作为制冷剂用途的R142b产品(二代制冷剂)受到生产及使用两端的配额管理。目前浙江 R142b 报价为 95000 元/吨,月度涨幅为 46.15%、较年初涨幅达到 375.00%,较去年同期上涨 493.75%。我们建议关注具有上游原料配套的一体化优势企业。

投资建议:建议关注具有上游原料配套的一体化优势企业

伴随未来几年在高性能、高附加值氟产品等应用领域的不断深入,我国氟化工产业快速发展的势头有望延续。我们看好产业链完整、基础设施配套齐全、规模领先以及工艺技术先进的氟化工龙头企业。我们建议关注具备或拟建PVDF产能的氟化工企业东岳集团、巨化股份、联创股份、东阳光、昊华科技等,并建议关注原料生产商三美股份。

风险提示

PVDF价格大幅下跌,新增产能进度高于预期,原材料市场波动剧烈,下游需求不及预期等。

PVDF性能优异,规模仅次于PTFE

氟聚合物是指高分子聚合物中和C-C链相连接的氢原子全部或部分被氟原子所取代的一类聚合物,通常拥有其他聚合物所不具备的优良性能,氟树脂和氟橡胶由于具有很多相似之处,统称为氟聚合物。

聚偏氟乙烯(PVDF)是VDF的均聚物或少量改性单体和VDF的共聚物,属于可熔融加工氟树脂,是市场规模仅次于PTFE的第二大氟树脂。PVDF的推荐使用温度为-60℃-150℃,具有良好的抗化学腐蚀、抗水解、抗紫外线和耐气候性能,机械强度优于其他氟树脂,可燃性低,电绝缘性能好。力学性能方面,PVDF具有极好的力学性能,抗蠕变性明显优于全氟聚合物,反复挠曲的寿命更强,也更耐老化;化学性质方面,PVDF能在较高温度下抵御大多无机酸、弱碱、卤素、氧化剂、有机脂肪族、芳香族化合物和氯代溶剂;电性能方面,PVDF独一无二的介电性质和同质多晶现象赋予其很高的压电和热电活性。Pennwalt公司于1965年建立了第一家大规模工业化PVDF生产装置,此后PVDF的生产和应用得到了发展。根据加工工艺和用途可分为涂料级、模压级、挤出级、线缆级、薄膜级、电池级。

PVDF由VDF聚合得到,聚合时也可加入共聚单体如HFP、CTFE、TFE以改性,通常是为了抗改变冲击强度和伸长率。VDF生产PVDF的聚合是由自由基加成聚合,聚合方法有乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合,在工业化生产中,无论是VDF的均聚物还是以VDF为主体的共聚物,乳液聚合和悬浮聚合均占有绝对优势。乳液聚合反应是一种在水中进行的非均相反应,乳液聚合也适用于HFP和VDF共聚制改性PVDF,聚合结束后放出乳液,将乳液凝聚则可得到粉状PVDF,将粉料烘干后送挤出机进行熔融挤出造粒则可得到粒料;悬浮聚合相比于乳液聚合的优势在于可以减少反应壁上聚合物的沉积黏壁,产品杂质较少,无须使用表面活性剂,后续处理更简单。目前国内由乙炔路线和VDC路线生产R142b,PVDF生产路径则包括R142b、VDC、R143a、R152a等路线,不同的技术路径要求选择不同的热解温度、催化剂及促进剂。

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PVDF扩产周期长,锂电池级产品供给仍然短缺

锂电池级PVDF对于产品纯度、分子量要求更高,工艺更加复杂,生产存在一定壁垒。锂电池级PVDF通常采用共聚法生产,而国内产能大多为均聚法生产的普通PVDF。在全球新能源车迅猛发展的背景下,锂电池对PVDF树脂的用 量急剧增加。然而,PVDF及配套R142b新建或扩建项目扩产周期则较长,同时,转产需要对设备进行技改,包括引发剂、设备条件、温度及压力等方面均 需要调整。据氟化工数据,PVDF树脂的扩产周期约2- 3年,产能增速严重滞 后于锂电池需求增速,部分企业难以将涂料、光伏级的PVDF转产为锂电池级。目前非锂电池级PVDF的盈利情况同样较好,企业也需要照顾非锂电池级PVDF客户的需求,部分可以转产锂电池级PVDF的企业也会保留一定非锂电池级PVDF产能。阿科玛(常熟)7000吨扩建项目分2期进行,每期建设周期均约2年;联创股份子公司华安新材于2013年已提交《关于新建8000吨/年聚偏氟 乙烯及配套扩建15000吨/年二氟一氯乙烷项目的申请》,其中PVDF 项目于2020年10月开工建设,分2期进行,每期建设周期不到1年;吴羽(常熟) 新型PVDF技改项目(该新型PVDF可用于锂电池)于2018年3月进行环评, 第一阶段项目在2020年6月完成环保竣工,此外,吴羽(常熟)拟在常熟新 材料产业园建设第二工厂,总投资20亿元人民币,规划1.5 万吨PVDF产能 (建设周期40个月)。

受下游需求增加驱动,国产PVDF 供给快速扩张。早期仅外企阿科玛、苏威、 吴羽掌握锂电池级PVDF 的生产工艺,且采取技术封锁,市场由上述企业所垄 断。从几年前开始,国内企业逐渐掌握生产工艺,产品质量随时间提高,成功 打入下游市场,目前国产锂电池级PVDF 在低端领域用量较大。随着PVDF下 游需求持续增长,国产产品质量进一步提升,PVDF 国产替代前景广阔。2020年国内多家 PVDF 企业纷纷投产,产能大幅增长180%,2019年国内仅2.5万吨产能,2020年已达到7万吨,有效产能6.48万吨,目前三爱富和东岳化工 拥有国内最多有效产能。据百川盈孚数据及我们统计,目前国内已知待投产能 共有12.5 万吨,PVDF产能有望保持高增速。PVDF生产旺盛,2019年至2021年上半年,PVDF产量同比增速均超过100%。2021年上半年,行业开工率保 持在90%左右,产量2.64万吨,同比增长169.39%。

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锂电池和光伏对 PVDF 需求增速最快

PVDF主要应用于涂料、线缆护套、锂电池、石油化工和输油管、水处理膜、 光伏组件背板等领域。据百川盈孚数据,2020 年,全国涂料、锂电池、光伏背 膜、注塑、水处理膜对PVDF需求量分别为1.77 万吨、0.96万吨、0.39万吨、 1.01万吨、0.67万吨,总计4.8万吨。涂料为PVDF最大下游,占比36.94%, 锂电池和光伏则为增速最快的领域。我们预计2021-2023年,国内PVDF需求 量分别为6.09万吨、7.28万吨和8.35万吨,YoY分别为26.80%、19.55%和 14.69%;锂电池对PVDF的消耗量有望于2022年超过涂料。未来五年后,PVDF的使用量有望超过PTFE,成为氟聚合物使用量的第一。

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PVDF :在锂电池中用途较广

PVDF在粘结剂、分散剂、电解质、隔膜涂层、隔膜、 电解质中均有应用。锂电池制造过程中的制浆,是将正负极活性物质粉体、导电剂粉体、粘结剂和 助剂均匀分散于溶剂中形成稳定悬浮液的过程。浆料的分散体系分为油性体系 和水性体系,油性体系常使用PVDF作为粘结剂和分散剂。

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电池电极由活性材料、粘结剂、集流体和导电剂组成,粘结剂的作用是将活性 物质粉体粘结起来,增强电极活性材料与导电剂、集流体之间的电子接触,更 好地稳定极片结构。PVDF粘结剂具有良好的热力学、电化学性能和机械性能, 为目前最常用的锂电池粘结剂,其他常见粘结剂包括 SBR、CMC、PAA、PAN 等。悬浮聚合PVDF的溶胀特性更好,熔点更高,更适合作为粘结剂使用。

PVDF为主流正极粘结剂材料。在正极中,由于(1)水会对几乎所有正极材料造成损害;(2)水相体系难以干燥,残余水分影响电池容量和循环产生影响;(3)正极材料密度较大,SBR+CMC粘结体系以水为溶剂,无法使浆料充分分散。PVDF作为正极粘结剂的综合性能更好,因此正极主要使用PVDF为粘结剂。PVDF也可作为负极粘结剂使用,但研究发现PVDF在负极中表现不佳,NMP存在污染性,因此负极更多使用SBR+CMC粘结剂。PVDF也存在一些缺陷,如与活性材料间的粘结强度偏弱、无法满足高电压电极材料的使用需求、需要使用污染性较强的NMP作为溶剂等,因此目前在实验室内已开发出一些新的粘结剂,但这些粘结剂在使用过程中仍存在严重缺陷,如极片易发生层离和剥离现象、电解液分解、过度的金属元素溶出,此外,目前高电压粘结剂的相关研究较少,新的发展方向尚不明确,其他粘结剂商业化还有很长的路要走,PVDF在正极粘结剂领域的地位在短期内难以被撼动。此外,钠离子电池正极粘结剂仍然使用PVDF。

隔膜是一种多孔塑料薄膜,用于分隔两电极,并保证锂离子自由通过形成回路,影响电池的容量、循环能力和安全性。热稳定性方面,电池充放电过程中易发热,导致电池温度上升,存在隔膜破损的风险,因此隔膜需要有良好的热稳定性;电性能方面,低孔径、高孔隙率的隔膜可以保证锂离子传导效率的同时不会使正负极接触而短路;机械强度方面,隔膜需要满足装配中的受力要求,具备一定的抗刺穿能力和拉伸能力;化学稳定性方面,要求隔膜不与电解质、电极材料发生反应;孔隙率方面,较高的孔隙率可以提高锂离子通过隔膜的效率;孔径方面,孔径足够低才可以阻止电极颗粒通过隔膜。

根据结构,锂离子电池隔膜材料可分为:微孔聚烯烃膜、非织造布、聚合物/无机复合材料和凝胶聚合物电解质膜。目前商业化隔膜材料主要为聚烯烃,如PP和PE。聚烯烃类隔膜力学性能优异,但存在孔隙率较低、耐热性一般、电解液吸收率较低等缺陷。

PVDF为优秀的隔膜材料,既可用于隔膜涂层,也可作为隔膜材料。PVDF是半结晶聚合物,由于晶型中极性 β 相的存在,利于锂盐的解离,可提高隔膜的离子电导率,其晶体部分可提供良好的机械强度,非晶体部分可更好地吸收保存电解液,以其为基底的隔膜热收缩程度非常小。PVDF在非织造隔膜、聚合物/无机复合材料和凝胶聚合物电解质膜中均有应用。聚烯烃类隔膜在高温、针刺、过充情况下存在破膜的可能性,通过涂覆可以对隔膜进行改性,提升其性能。将PVDF涂覆在传统隔膜上可提高隔膜的润湿性、保液性能、电化学稳定性。目前市场上并存着氧化铝涂层、PVDF涂层、PVDF/氧化铝混合涂层、氧化铝+PVDF叠加复合涂层等涂层,非织造隔膜是通过静电纺丝、熔纺、造纸等方式, 使聚合物形成纤维网状结构后采用机械、加热或化学等方法使其固化而成,通常以PVDF、PIPET纤维素等为原材料。非织造膜既可单独用作隔膜,也可与其他膜复合使用。通过静电纺丝制得的PVDF基纳米纤维薄膜具有高孔隙率、低孔径、孔径分布均匀、热稳定性好等优点。纯PVDF电纺膜在电解液浸润性、机械强度、安全性能等方面存在缺陷,而研究发现通过共混改性、涂覆改性、热处理改性、多层隔膜复合改性等方法对PVDF基隔膜进行改性后,隔膜的机械强度、离子导电率及热稳定性均可得到提高。此外,PVDF与无机物的复合材料同样可以制成性能优良的隔膜。高性能PVDF基复合隔膜是未来隔膜材料的一大发展趋势。

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近5年内,锂电池下游各领域发展速度均较快,据GGII统计,2016-2020年,全国锂电池出货量由64GWh增长至143GWh,CAGR达到22.26%。动力电池对锂电池的需求量最大,2020年其需求占为56%,动力电池基数大且增速快,为锂电池需求带来了最大的增量。动力电池方面,2001年国内新能源汽车产量仅为0.84万辆,2020年产量达到136.61万辆,保持高速增速。国内新能源汽车渗透率不断提高,2020年,我国新能源汽车渗透率为5.4%,而2021年5月,该值上升至11.4%。补贴政策加码刺激欧洲新能源汽车注册量大幅增长,2020年,欧洲汽车市场规模缩减了22%,但新能源汽车注册量增长超过100%,达到140万辆,首次超过中国。2021年新能源汽车补贴退坡,但2021年1-6月全国新能源汽车销量达到120.57万辆,较2019年同期翻倍,表明消费者对新能源汽车的接受程度已大幅提高,补贴对需求影响减弱;欧洲新能源汽车补贴政策也将持续,预计将持续刺激新能源汽车销售。此外,PVDF在磷酸铁锂电池中的添加量(3-4%)高于三元电池(1.5%),目前销量靠前新能源车型大多搭配磷酸铁锂电池,2021年上半年,磷酸铁锂电池销量达到30764.3MWh,已反超三元材料,有望带动PVDF需求增长。

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储能方面,储能为电力储存装置,可调节电力供需关系。2020年,储能产业在多个国家获得快速发展,美国能源部提出“储能大挑战路线图”,欧盟提出“2030电池创新路线图”,均提出了储能发展目标。发电侧储能指风电、光伏配置储能,可显著提升机组运行效率,保证发电的稳定性和连续性。2019年起可再生能源+储能的模式已在各地推广,2020年,多地已出台政策鼓励新能源项目配套储能设施,基于我国庞大的新能源发电装机规模,储能市场在政策支持下有望得到更快速的发展。据CNESA统计,当前全球锂电池在储能中占比6.9%,我国锂电池占比更高,为8.17%,锂电池是最主要的电化学储能。我国电化学储能将于“十四五”期间开始规模化发展。据CNESA测算,2021~2025年,我国电化学储能累计规模复合增长率为57.4%。

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3C方面,智能机普及率已达到较高水平,智能机由增量市场进入存量市场,短期内暂无突破性技术可以强烈刺激消费者的换机需求,因此手机产量从2017年开始逐年减少。2020年,疫情催生居家办公需求,对笔记本电脑的需求量均大幅增长,据Canalys统计,2020年前全球笔记本电脑销量较为稳定,保持在1.85亿台/年的水平,2020年则增至2.33亿台,同比增长增长24.5%,疫情对人们办公习惯的影响仍在,未来两年内笔记本电脑需求难以下降。

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液态电解质是目前最成熟、最主流的电解质,但液态电解质存在易泄露、腐蚀性强、相对更易燃易爆的缺点,因此存在寻找更安全的电解质的需求。凝胶聚合物电解质是液体与固体混合的半固态电解质,由聚合物基体、增塑剂和锂盐组成,减少了液体电解质因漏液引发电极腐蚀、氧化燃烧的问题。目前以商业化的凝胶聚合物包括PVDF、P(VDP-HFP)、PEO、PAN等。PVDF系凝胶聚合物基体主要为PVDF和P(VDP-HFP),具有成模型好、易批量生产、有利于锂盐的溶解、化学及热稳定性好等优点。半固态电池是未来电池发展的方向之一,PVDF系聚合物电解质有望与半固态电池一起得到推广。

PVDF:市场规模最大的光伏背膜材料

光伏背板处于光伏组件最外层,用于保护晶硅片不受水汽和氧气侵蚀。光伏背板由外至内分别为:氟膜(外保护层)、胶黏剂、PET膜、胶黏剂、氟膜(内保护层)。氟膜的作用主要是保护PET膜不受紫外线、风沙侵蚀,降低PET降解速度,决定了背板的使用寿命。光伏电站长期暴露在风沙、紫外线、高温、水汽中,保护材料易老化开裂,开裂后则会失去保护能力,导致光伏寿命缩短。

早期杜邦采用PVF制作光伏背板氟膜,后阿科玛将PVDF推广至光伏背板领域,目前主流氟膜材料为PVDF和PVF。PVDF含氟量高于PVF,因此PVDF的抗紫外线能力和耐化学性更强,PVDF的致密性更好,带来了更强的抗风沙能力,更适合恶劣的户外环境;PVDF的阻燃能力更强,可降低火灾发生的概率。光伏电站通常需要使用25年,保护膜长期使用后的性能尤为重要,PV-Tech通过实验发现,老化条件下PVDF膜的击穿电压高于PVF膜,耐磨性优于PVF膜,两类膜的黄变情况、机械性能不分上下。据TaiyangNews统计,PVDF是市场规模最大的光伏背膜材料,2019年其市占率达到54%。

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据国家能源局数据,2020年,我国光伏新增装机量48.2GW,同比大幅增长81.7%;截至2021年5月底,我国太阳能发电装机容量263.58GW,同比增长24.7%。在碳中和背景下,国家能源局提出了到2030年实现风电光伏装12亿千瓦以上的目标,据中国光伏行业协会预测:2021-2025年我国光伏新增装机量有望达355-440GW,至2025年,我国光伏的年新增装机容量有望达到90-110GW。光伏装机量增长有望大幅带动PVDF需求增长。

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PVDF:涂料性能优异

氟碳涂料是指以氟树脂为主要成膜物质的涂料,由于含氟聚合物具有高抗紫外线性、高耐候性、耐污染性、高耐化学性、高耐老化性等优良性能,含氟聚合物一直被广泛用于涂料。PVDF涂料用于高温烘烤的金属建材,包括金属幕墙、制门窗、卷材、金属屋顶等,PVDF涂料在户外使用20年以上外观也鲜有变化。PVDF涂料从1965年开始商业化,成都天府国际机场、哈尔滨太平国际机场、首都国际机场、中国上海环球金融中心、马来西亚吉隆坡双子塔、上海东方明珠等地标建筑均使用PVDF涂料。悬浮聚合PVDF的颗粒度较大,因此悬浮聚合产品不适用于涂料。

粉末涂料技术突破增强了PVDF涂料的竞争力。根据涂料的形态,PVDF涂料分为液体涂料和粉末涂料,涂装方式包括辊涂和喷涂。辊涂涂料用于卷钢板和卷铝板,国内氟碳卷铝板大量用于铝塑复合板。而喷涂氟碳涂料主要用于铝单板和铝型材的涂装。液体涂料已经历60年的发展,早于粉末涂料,因此市占率、接受程度更高。由于液体涂料具有一些不可克服的缺陷,例如环境污染、能源消耗等,液体涂料逐渐无法满足政策要求。过去传统的PVDF粉末涂料表面不够平整,涂层过厚,限制了粉末涂料的应用,随着超细粉末涂料技术的突破和应用,粉末涂料的使用效果得到了大幅提升,超细粉涂料与液体涂料相比,更加环保、高效、经济,PVDF涂料与其他涂料相比的竞争力也由此变得更强,更加难以被替代。

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幕墙在旧房改造市场中具有潜力。幕墙主要用于商业建筑,其次分别是公共建筑和高档住宅。我国房屋施工面积整体呈现快速增长,2021年上半年同比增长10.16%,其增长主要来自住宅,办公楼施工面积仅小幅增长,而商业营业用房施工面积小幅下降。从房屋施工面积数据来看,幕墙在新建建筑中的市场较为稳定。我国老旧住房较多,全国各地已纷纷开展老旧住房改造,且改造步伐逐渐加快,例如北京2017-2019年累计确认老旧小区改造综合整治项目243个,而2021年确保新确认427个任务,一年数量超过2017-2019年总和,另力争新确认611个任务。2021年4月,发改委印发《2021年新型城镇化和城乡融合发展重点任务》,要求加快推进老旧小区改造,2021年新开工改造5.3万个(2020年计划新开工项目3.9万个,实际新开工4.03万个),幕墙在旧房改造中的市场仍有潜力。2015年,住建部、安监总局发布《关于进一步加强玻璃幕墙安全防护工作的通知》,对玻璃幕墙的使用作出了约束,多省早已禁止瓷砖用于高层建筑,PVDF涂料为瓷砖、粘土砖、玻璃幕墙的主要替代材料。铝塑复合板是一种重要的幕墙材料,PVDF涂料广泛用于铝塑复合板,国内铝塑复合板产量保持稳定增长。

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铝合金门窗发展前景广阔。我国铝合金门窗已发展超过30年,具有耐腐化侵蚀、变形量小、耐用的优点,目前隔热保温铝合金型材也已得到推广,铝合金门窗变得更加节能环保。铝合金是我国最流行的门窗材料,市占率约55%;2020年铝合金门窗产量达到4.2亿平方米,较2018年增长27.27%。铝合金门窗在各类建筑中均有使用,有望充分受益于房屋施工面积增长。

PVDF:电缆可用于苛刻环境

PVDF在电缆领域用于制作护套管和绝缘层,光纤电缆、数字电缆、电话电缆、工业电缆等均可使用PVDF。PVDF的耐温性在绝缘材料中处于中等水平,只可作为A、E级绝缘材料,但是PVDF材料不易被切断,并且耐磨,可以降低电缆厚度,适用于小型设备和高密度配线;凭借耐候性和耐腐蚀性,PVDF电缆也用于一些苛刻的环境中,如地下、海底、油田等。

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PVDF:可用于制作管道阀门,防止化学品侵蚀

PVDF在化工领域作为工程塑料,用于制作管道、管道衬里、阀门、泵等,在半导体、造纸、制药、污水处理等行业均有使用。PVDF的耐化学性好,芳烃类溶剂、酸、氧化剂难以侵蚀PVDF材料,适用于长期与化工品接触的环境,PVDF易于加工,凡是使用PVC、CPVC、PP制作的部件都可用PVDF制作。

PVDF是综合性能最佳的半导体超纯水运输管道制作材料,半导体行业高景气有望为PVDF带来增量需求。汽车方面,虽然从2018年起,我国汽车产量呈现下降趋势,但是新能源汽车产量快速增长,一辆新能源汽车需要的芯片数量几乎可以达到燃油汽车的两倍,2021年上半年,汽车总产量以及新能源汽车产量均出现回升,上半年汽车产量为1279万辆,同比增长28.25%,接近2016年水平,新能源汽车产量为128.4万辆,同比增长224.24%,已超过2019年全年产量,2023年,全球新能源汽车销量有望达到1200万辆,对芯片需求保持旺盛;手机方面,手机产量从2017年开始逐年减少;电脑方面,2020年,疫情催生居家办公需求,对PC和笔记本的需求量均大幅增长,据Canalys和IDC统计,2020年前笔记本电脑销量较为稳定,保持在1.85亿台/年的水平,2020年则增至2.33亿台,同比增长增长24.5%,全球PC出货量3.03亿台,同比增长13.1%,2021年上半年,全球PC出货量1.68亿台,同比增长33.55%,疫情对人们办公习惯的影响仍在,未来两年内电脑需求难以下降。据国家统计局数据,我国集成电路产量已保持多年快速增长,由2015年的1087.2亿块增长至2020年的2612.6亿块,2021年上半年产量1712亿块,同比增长48.1%。半导体行业产能扩张将带来更多的生产设备需求,PVDF作为综合性能最佳的半导体超纯水运输管道制作材料,有望受益于半导体行业高景气。

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膜分离技术前景广阔

膜分离技术是通过特定膜的渗透作用,实现对多组分混合气体的分离、分级、提纯、浓缩的技术,滤膜根据孔径大小分为:微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。膜分离技术具有效率高、设备简单、耗能少的优点,在改善水质、淡化海水和处理污水中的使用逐渐增加。

PVDF易成膜,是优异的水处理膜材料,微滤膜、超滤膜均可以PVDF为原材料。超滤膜杂质过滤效率较其他过滤技术更高,膜污染是最影响模组经济性的问题,PVDF制成的超滤膜耐污染性高于其他材料,且可承受机械冲洗、高压反冲洗、化学清洗等清理手段;PVDF中空纤维超滤膜,可以滤除所有细菌、病毒、浊度、芽孢、贾第虫和铁锈等物质。住建部组织的“饮用水处理用PVDF膜组件及装备产业化”课题已于2014年通过验收,课题组在长江、黄河、淮河、海河流域建起了三十多个“膜法”水厂,每天滤出近百万吨净水。PVDF已成为世界主流的超滤膜材料,在大型水处理方案中使用较多,受到自来水厂的青睐。

水处理市场空间广阔。净水器方面,随着人们对用水健康的追求,家用净水器需求量逐渐增加,并且前景广阔,据产业在线数据,我国净水器产量由2012年的572万台增长至2020年的1679万台,期间仅2020年出现下降。污水处理方面,我国污水处理量和再生水利用量持续增加,2019年,污水处理率达到96.81%,市政再生水利用量首次突破100亿立方米达到116.01亿立方米,污水处理量达到525.85亿立方米。2021年1月,10部门联合发布《关于推进污水资源化利用的指导意见》,《指导意见》要求提高全国污水收集效能、污水处理能力、再生水利用率,2019年我国再生水利用率为20.93%,从政策目标来看仍有较大提升空间。膜分离技术是最适合资源化改造的水处理技术,在生活废水处理、工业废水处理、净水领域广泛使用,有望充分受益于污水处理市场发展,PVDF突出的化学稳定性、耐辐射特性、抗污染性和耐热性将使其在水处理领域大显身手。

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需求旺盛推动 PVDF 价格大幅上涨

PVDF价格已出现大幅上涨。据百川盈孚数据,截至8月5日,聚偏氟乙烯(PVDF)山东粒料级、山东粉料级的产品均价分别达到了22.0、22.5万元/吨,分别较年初上涨 214.29%、221.43%,锂电用报价 22.0-35.0 万元/吨,实际成交因产品质量、功能用途等差异较大,高端锂电池级PVDF价格最高可达50万元/吨。浙江三美 R142b 报价为 95000 元/吨,周度涨幅为 26.67%,月度涨幅为 46.15%、较年初涨幅达到 375.00%,较去年同期上涨 493.75%。锂电用报价 21.0-25.0 万元/吨,高端锂电池级PVDF价格最高可达50万元/吨。实际成交成交因产品质量、功能用途等差异较大,高端锂电池级PVDF价格最高可达50万元/吨。浙江三美 R142b 报价为 95000 元/吨,月度涨幅为 46.15%,较年初涨幅达到 375.00%,较去年同期上涨 493.75%。短期来看,部分装置停产检修导致供给端进一步收缩,8月华安新材计划3000吨PVDF投产,但由于装置试产、投产量较小,短期内供给短缺问题难以缓解,PVDF价格有望进一步上涨。长期来看,PVDF需求仍然旺盛,锂电池级PVDF需求保持高增速, 供给端有望出现结构性稀缺,锂电池级与非锂电池级PVDF价格均有望上涨。

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投资建议

东岳集团

公司为氟化工、硅化工龙头企业,氟化工板块产品包括制冷剂和含氟高分子材料,已完成由氢氟酸开始的产业链建设。公司PVDF生产主体为子公司华夏神舟,目前公司拥有1万吨PVDF产能,并拥有3万吨R142b产能,现有R142b产能在满足公司自用生产PVDF后外售;公司目前PVDF在建产能共1万吨。公司PVDF产品包括涂料用PVDF、锂电池粘结剂用PVDF、膜级PVDF等。 

巨化股份

公司深耕氟化工行业20余年,已布局全产业链,为氟化工龙头企业,氟化工板块主要产品包括制冷剂和含氟聚合物。公司PVDF规划产能为1+1万吨,其中第一期分为一期2500吨乳液聚合PVDF和二期7500吨悬浮聚合PVDF,该项目共配套2万吨R142b产能。1万吨PVDF规划产能包括:500吨涂料级PVDF树脂、4000吨太阳能背板膜用PVDF树脂、1000吨水处理膜用PVDF树脂、3500吨电线电缆用PVDF树脂、1000吨锂电池粘结用PVDF树脂。1万吨PVDF 项目一期于 2017 年 12 月达到预定可使用状态,1万吨项目二期 A 段处于试生产阶段,1万吨项目二期 B 段启动设计,与 PVDF 装置配套的剩余 1.3万吨HCFC-142B 项目主装置已投产使用。

公司目前已拥有PVDF产能3500吨(属于规划的1万吨产能),公司掌握乳液法和悬浮法生产工艺,产品包括锂电池级、涂料级、水处理膜级、膜材级、挤出级和注塑级。

联创股份

公司主营业务为互联网传媒,氟化工业务由子公司华安新材经营。公司PVDF规划产能共8000吨,分为一期3000吨和二期5000吨。据百川盈孚,公司一期3000吨较大概率为涂料级产品。公司R142b装置设计产能为2万吨,总生产配额为12650吨/年。

乳源东阳光氟树脂有限公司

公司为璞泰来子公司、东阳光孙公司,璞泰来直接持有公司60%股权,东阳光间接持有公司34%股权。公司目前拥有5000吨PVDF产能,在建产能1万吨,并配套2.7万吨R142b产能,该项目预计将于2022年年底前投产。公司PVDF用于锂电池隔膜、锂电池粘结剂、建筑装饰膜、太阳能背板膜、水处理膜与注塑挤出材料等领域。

昊华科技

公司为先进材料、特种化学品及创新服务提供商,氟化工为公司下一步重点发展对象,氟化工业务由子公司中昊晨光经营,主要产品为含氟聚合物、含氟精细化学品。公司目前在建PVDF产能2500吨,其中包括涂料级1250吨、电子级和膜用级共1250吨,公司PVDF生产主体为子公司中昊晨光。据百川盈孚预测,公司PVDF项目有望于1-2年内投产。

风险提示

PVDF价格大幅下跌,新增产能进度高于预期,原材料市场波动剧烈,下游需求不及预期等。

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