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Cách chơi game(www.84vng.com):产业链多家企业布局氟化学品,新兴蓝海市场有哪些?

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氟化工产品是指含氟的化工材料生产和制作研发,氟化工产品是化工新材料的一种。由于产品具有高性能、高附加值,氟化工产业被称为黄金产业。根据数据显示,尽管受到新冠疫情的影响,但是由于氟化工产品的下游需求领域的快速回暖,以及新能源和储能等对氟化工新材料需求的不断增长,全球氟化工行业整体仍保持稳定的增长,2021年全球氟化工市场规模估计约为242亿美元。


全球氟化工市场仍具有较大的发展潜力,中国是全球氟化工上游萤石产量最大的市场,从品牌来看,目前全球氟化工高端生产技术和产品仍主要集中于发达国家的发达企业。美国杜邦公司、日本大金等氟化工巨头基本占据了氟化工高端市场,而我国企业则主要集中在行业第二梯队。


氟化工是我国具有特色资源的优势产业,产业水平在国际上具有较高的地位。近年来我国氟化工基础及通用产品产量占全球的55%以上,已成为世界氟化工产品产销大国,形成了无机氟化工、氟碳化学品、含氟聚合物及含氟精细化学品四大类氟化工产品体系和完整门类。目前,我国氟化工年产值超过600亿元,产业年增速在15%以上。


一、萤石和氢氟酸是氟化工产业的立足之本


萤石作为不可再生资源,是氟化工下游发展的基础。萤石又称氟石,是氟化钙的结晶 体,也是工业上氟元素的主要来源,已成为世界上二十几种重要的非金属矿物原料之一。 萤石产品具体划分为酸级精粉、冶金级精粉和高品位块矿,下游应用领域包括氟化工业、 冶金工业、水泥工业、玻璃工业、陶瓷工业等,其中氟化工(氢氟酸+氟化铝)占总需求 的 81%,同时氟化工对萤石品质要求也是最高的(>97%)。


国内萤石矿储备不足、品质不佳,且存在过度开采等问题。据美国地质勘探局数据显 示,萤石资源集中分布于环太平洋成矿带,我国萤石储量仅次于墨西哥,约为 4200 万吨, 占全球 13.1%左右。我国萤石资源呈现“伴生矿多、单一矿少,贫矿多、富矿少,小矿多、 大矿少”的特点,全国萤石资源的平均品位仅有 34.7%。而从产量上来看,我国是全球最 大的萤石生产国,产量占了世界的 65.5%左右,采储比远低于世界平均。


环保政策趋严以及安全生产要求日益提升,国内萤石供给逐步收紧。资源储量消耗过 快,资源安全保障堪忧,与萤石作为“不可再生的战略性资源”地位不符,因此国家不断 采取措施保护萤石资源,防止过度开采,以保障国内氟化工行业的可持续发展。近年来, 环保督察常态化,安全生产日趋严格,以及生态红线的划定,自然保护区、国家公园、长 江水域保护等原因,大量中小矿山整顿关停,都导致产能受限,行业供给难有大幅新增。

萤石供需格局持续改善,价格有望维持高位。中国是全球最大的萤石消费国,约占全 球总消费量的 60%左右。随着国内氟化工行业技术升级,新能源、半导体等行业对氟聚合 物以及氟精细化学品的需求大幅拉动了萤石的需求。2020 年内国萤石表观消费量 600 万 吨,同比增长 29.8%,2021 年同比小幅下降 2.4%,主要原因是全球疫情影响全球萤石供 给,整体进口量小幅下降,叠加价格上升导致消费量有所下降。萤石需求大幅增加叠加供 给端持续收缩,萤石供需格局持续改善,价格中枢由原来 1500 元/吨抬升至 2800 元/吨。 未来可见产量难有大幅增加的情况下,制冷剂价格的上涨叠加含氟聚合物需求的增加有望 推动萤石进入长周期景气。公司关联方三联实业和金山萤石保证公司 30%的萤石粉供应, 使得公司在成本端以及市场采购议价时具备一定优势。


氢氟酸是氟化工行业的关键中间体,下游涵盖含氟制冷剂、含氟聚合物、含氟精细化 学品、无机氟等,其中制冷剂为核心下游产品。根据纯度及应用领域的不同,氢氟酸分为 工业级氢氟酸和电子级氢氟酸两种,工业级氢氟酸由酸级萤石精粉和硫酸制备而得,电子 级氢氟酸则由工业级氢氟酸提纯制得,属于工业级产品下游含氟精细化学品。


工业上用萤石和浓硫酸反应制备氢氟酸,一方面萤石供应趋紧必然影响氢氟酸生产; 另一方面生产过程中危险系数高,污染问题突出,对战略资源萤石耗用大,使氢氟酸产业 受到严格的环保核查,近年来开工率较低。由于萤石资源的稀缺性以及未来环保的常态化 使得氢氟酸行业新增产能少,且随着生产装置日趋大型化,装置规模小、缺乏园区化管理、 萤石和硫酸资源需要远距离运输的企业将不具备竞争优势,未来生产受到限制。


氢氟酸行业格局随低端产能出清逐步向好。氢氟酸的生产过程中含氟渣料污染问题突 出,行业准入门槛高且生产要求严格,近年来落后的氢氟酸产能陆续淘汰出清,行业整体 产能集中度小幅上升,截至 2022 年 6 月份,国内氢氟酸产能约为 273.5 万吨,行业 CR5 占比约 32%。从产量和需求角度看,国内产能依旧过剩,2021 年国内氢氟酸总产量 165 万吨,行业开工率仅 66.4%。据我们不完全统计,未来氢氟酸新增产能多为 3~5 万吨左 右的规模,在低端产能不断出清以及下游需求持续增长的情况下,未来行业格局有望进一 步改善。


氢氟酸下游需求受益于下游新能源和半导体的快速增长,叠加制冷剂价格触底向上带 来的顺利传导,预计氢氟酸价格和盈利有望触底向上。随着国家对萤石资源的管控,氢氟 酸行业落后产能逐渐淘汰,加上供给侧改革、较高的准入标准等因素影响,2017 年氢氟 酸价格上行。2019 年,部分新增氢氟酸产能投产,叠加下游制冷剂需求疲弱,供过于求 导致氢氟酸价格整体呈现下滑态势,期间价格仅受制冷剂行情的季节性变化和偶尔开工受 限影响小幅波动。2021 年,随下游新能源、光伏和半导体等新兴领域的快速发展,盈利 能力持续回暖。但 2022 年 3 月以来,硫磺价格大幅上涨,导致氢氟酸行业盈利能力严重 受损。目前氢氟酸价格在 10000 元/吨震荡,未来随着硫磺等原材料价格逐步回落至合理 区间,在下游需求的推动下,氢氟酸行业的盈利水平有望逐步回升。


二、氟化液有望打开未来蓝海市场


冷却系统是数据中心提高能源效率的重要环节,液冷技术是未来的发展方向。为了满 足其高计算精度和速度要求,高热流电子芯片大量集成,数据中心的热负荷急剧攀升。温 度对电子设备的工作性能影响非常大,对于一个稳定并且持续工作的电子芯片来说,按要 求最高温度不能超过 85 ℃。一件半导体元件的温度每升高 10 ℃,系统的可靠性将会降低 50%。根据统计,目前国内现有的数据中心能耗结构中,冷却系统占整体耗比例 40%。对 比不同的冷却系统,传统风冷系统利用冷、热空气通道交替排列实现热交换,散热能力差、 能耗高、占用空间大;液冷系统则通过高比热容的液体作为传输介质带走热量,其冷却能 力大幅提升,同时可以降低传统风冷数据中心 90%-95%的能耗,减少噪音,节约空间,是 未来可见的数据中心冷却系统发展趋势。


当前主流的液冷技术包括浸没式、冷板式、喷淋式等类型。浸没式液冷技术通过浸没 发热器件,使得器件与液体直接接触,进而进行热交换,根据介质是否存在相变化分为单 相浸没和相变浸没 2 种类型。冷板式液冷将热量传递给循环管道中的冷却液体,通过液体 本身的制冷特性将服务器产生的热量带走。喷淋式液冷采用特定的液体工质,直接喷淋于 发热电子器件表面上吸热后并排走。


氟化液是被广泛使用的冷却液。目前主要的冷却液种类有三种,分别是水、矿物油和 氟化液,其中电子氟化液由于安全性好,同时具备多种理想的电学性能,能广泛应用于各 种温控散热系统中,尤其适合数据中心服务器的浸没式液冷系统。 氟化液根据成分和结构不同,可分为氯氟烃(CFC)、氢代氯氟烃(HCFC)、氢氟烃 (HFC)、全氟碳化合物(PFC)、氢氟醚(HFE)等种类。目前 CFC 因为会造成臭氧层 的破坏及温室效应,已明确被禁用,HCFC 也将在 2030 年被淘汰。


三、产业链延伸布局高端氟化学品,开启新的成长


3.1、国内氟聚合物发展提速,PVDF、FEP项目打开成长


氟聚合物是有机氟化物行业中发展最快、最有前景的产业之一。氟聚合物是指高分子 聚合物中与 C-C 键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,主要分为三 种:氟树脂、氟橡胶和其他氟制品。凭借优异的耐化学性、低表面能、低磨擦因数、低介 电常数等特性,氟聚合物在汽车工业、化学工业、电力工业、食品工业、航空航天和建筑 等传统产业的改造提升方面发挥着重要作用,有数据表明氟聚合物占据了氟化工行业氟消 耗总量的 20%。目前我国已产业化的氟聚合物包括 PTFE、FEP、PVDF、PVF、FKM 等, 其中 PTFE 是全球消费量最大的含氟聚合物,产能、产量及需求量均占据全球氟聚合物市 场的 50%以上;PVDF 是全球消费量排名第二的氟聚合物,在下游新能源领域需求拉动下 增速较快;FEP 在电线电缆领域快速渗透,迎来快速发展期。


PVDF:受益于下游锂电池需求的增长,PVDF 需求爆发式增长。 PVDF 是偏氟乙烯(VDF)的均聚物或 VDF 与其它单体的共聚物。由于 PVDF 树脂具 有优良的耐化学腐蚀、耐高温、耐氧化和热稳定性等性能,同时抗拉伸强度和抗冲击强度 优良,硬度高且耐磨,是一种强而韧的结构材料。PVDF 主要应用场景为涂料、注塑、光 伏背板膜、锂电和水处理膜,近年来随着锂电池需求旺盛,作为正极粘结剂的电池级 PVDF 市场需求增长迅速。

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电池级 PVDF 生产壁垒较高,其中用作正极粘结剂 PVDF 占电池级总产量的 70%- 75%,其性能和用量对锂电池循环性能、快速充放能力以及电池内阻等电化学性质有着重 要影响。PVDF 在锂电池行业中主要用作粘结剂、隔膜和隔膜涂层,其中粘结剂用 PVDF 产量占电池级 PVDF 总产量的 70%-75%。虽然 PVDF 粘结剂添加量较少,但其分子量 和 结晶度对锂电池的电化学性能有较大影响。

目前实现 PVDF 工业生产工艺主要包括乳液 聚合和悬浮聚合,其中乳液聚合需要破乳凝聚成固体,破乳过程导致部分杂质无法剔除, 影响最终产品性能。所以未来用在电池的主要是悬浮聚合,目前技术壁垒较高,2020 年 以前国内 90%需要进口,目前国内锂电池 PVDF 市场仍由阿科玛、索尔维、吴羽、大金 等外企主导,国内具备锂电池 PVDF 企业较少,仅华夏神州、巨化股份、三爱富、孚诺林、 中化蓝天等有相关产能。根据聚合方式又可以分为均聚和共聚,其中共聚产品可以通过引 入特定单体改进产品电学性能,但是目前国内少有企业具备共聚技术。


PVDF 原料 R142b 是配额产品,供需错配推动锂电级 PVDF 及原材料 R142b 价格 快速上行。近年来,全球新能源汽车产业迅猛发展,锂电池原材料也顺势扩张市场。2021 年,锂电池出货量迎来爆发式增长,全年出货量达 324GWh,同比增长 104.4%。PVDF 作为锂电的上游材料,用量加大叠加下游需求的持续增长,导致市场出现供不应求局面, 原料端也出现暂时性短缺,导致产能利用率不足,供需错配推动锂电级 PVDF 及原材料 R142b 价格快速上行。据我们测算,2025 年国内锂电用 PVDF 将达 8.4 万吨。 电池级 PVDF 整体建设生产周期约 2 年半。由于 PVDF 扩产需配套相关 142b 装置, 项目建设周期约 1.5 年,同时电池级 PVDF 下游认证周期约 1 年,合计周期约 2 年半时间。 目前国内 PVDF 整体有效产能约 7.3 万吨,规划产能约 10.35 万吨,大部分产能在 2022 年底建成投产。


FEP:电线电缆领域快速渗透,市场容量将快速增长。 全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)由四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)共聚而成,是全 球消费量排名第三的氟树脂产品,被广泛应用于航空航天、机车车辆、能源、有色金属冶 炼、石油开采、电机等领域。在发达国家建筑物的信息传输电线电缆中,FEP 电缆的使用 率已经超过 70%。随着其在发展中国家的迅速普及,FEP 的市场容量将快速增长。根据 前瞻产业研究院数据,我国 FEP 产量由 2010 年的 0.49 万吨增长至 2020 年的 2.3 万吨, 预计到 2025 年产量将达 5.72 万吨,市场空间广阔。


FEP 性能优良,目前主要应用于电线电缆。FEP 树脂具有类似聚四氟乙烯(PTFE)的优 良性能,同时具有热塑成型的特点。FEP 熔点温度为 260±5℃,相对密度为 2.12-2.17, 具有化学惰性耐酸耐碱,优良的耐候性(使用温度区间-80~200℃),在很宽的温度和频 率范围内具有较低的介电常数,以及不燃、磨擦系数低等性能。目前 FEP 广泛应用于高温 高频下使用的电子设备传输线,电子计算机内部的连接线,航空航天用电线,及其他特种 用途电线电缆等。


我国 FEP 产业目前低端产能充足,但中高端产能较为缺乏。目前国内厂商产能主要集 中于 FEP 模压料、通用挤塑料以及浓缩液,而在高端 FEP 聚合物分子链段改性设计以及 高纯度 FEP 高分子材料生产方面仍严重缺乏,在高端应用领域如军工、信息产业所用的高 端线缆的 FEP 产品供给较少。根据华经产业研究院数据,2019 年国内 FEP 产能 2.13 万 吨,主要集中在大金、东岳、巨化、鲁西及永和等几家企业,CR5 达 84%。根据前瞻产 业研究院数据,2020 年 FEP 产量为 2.3 万吨。同时,国内 FEP 中高端产能较为缺乏,高 端产品仍依赖进口。公司启动 5000 吨 PVDF 和 5000 吨 FEP 项目,为公司打开未来成长空间。2022 年 4 月 22 日,公司发布关于变更部分募集资金投资项目暨对外投资的公告,总投资 10.8 亿 元,包括募集资金 3 亿元,建设年产 5000 吨聚全氟乙丙烯及年产 5000 吨聚偏氟乙烯生 产线,项目建设期为 2 年。


3.2、发力含氟精细化学品,切入新能源及半导体等领域


六氟磷酸锂(LiPF6)是制造锂离子电池电解质的主要原料,在电解液中的成本占比 达 40%。锂电池电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料, 在一定条件下、按一定比例配制而成的。六氟磷酸锂(LiPF6)是制造锂离子电池电解质 的主要原料,由于其具有良好的离子导电率和电化学稳定性,是目前最常用的电解质锂盐, 主要用于锂离子储能电池及其它日用电池,开发利用前景广阔。六氟磷酸锂的生产方法主 要有氟化氢溶剂法和有机溶剂法等。其中有机溶剂法也称液体六氟法,所得的产物纯度较 高,制造成本较低;工业上生产六氟磷酸锂大部分还是采用氢氟酸溶剂法,反应均匀且容 易控制,转化率较高。


下游新能源需求高企带动六氟磷酸锂价格景气。受下游新能源汽车及储能市场快速发 展的影响,锂电池电解液出货量随之增长,2021 年全球锂电池电解液出货量为 61.2 万吨, 国内锂电池电解液出货量 50.7 万吨,同比增长 101%。市场需求大幅增长,导致六氟磷酸锂等产品持续紧缺,供应紧张推动价格大幅上涨,一度达到 59 万元/吨的历史高价,这 也刺激相关企业加速扩产。据统计,自 2021 年以来,多氟多、天赐材料等十数家企业纷 纷加码扩产,规划总产能达 37.7 万吨。2022 年随着部分新产能释放,以及疫情反复导致 下游开工率不高,叠加补贴退坡、车企提价等原因,新能源汽车销量不及预期,也导致六 氟磷酸锂价格不断回落至相对合理范围,目前价格逐步企稳至 25 万元/吨。


新型锂盐双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)性能更具优势,未来发展前景好。相较于传统锂盐 LiPF6,LiFSI 具有电导率高、热稳定性高、耐水解、抑制电池胀气等诸多优势,目前主要 作为电解液中的添加剂使用,也可单独作为电解质使用,被业界广泛认为是锂电池的理想 锂盐电解质材料。随着国内合成工艺逐渐成熟以及新技术路线的成功研发,叠加动力电池 高能量密度、高安全性的需求,LiFSI 作为 LiPF6 的补充,市场竞争力逐步显现。


随半导体国产化进程加速、显示面板产能向大陆地区转移以及光伏需求持续上升,国 内电子级氢氟酸等湿电子化学品市场规模快速增长。电子级氢氟酸主要用于集成电路、液 晶面板以及太阳能电池等制造行业,作为集成电路制造的关键性基础化工材料之一,主要 用于芯片的清洗和腐蚀,用时可与过氧化氢、氨水、硝酸、醋酸等配制使用,其纯度和洁 净度对产品成品率、电性能及可靠性都有着十分重要的影响。各应用领域对产品标准有所 不同,其中半导体制造对纯度要求较高,基本集中在 G3 以上水平,晶圆尺寸越大对纯度 要求越高。近年来,随着我国集成电路、光伏等下游产业快速发展,市场对于电子级氢氟 酸的需求不断扩大。与传统氢氟酸行业扩产受限不同,许多企业纷纷加码电子级氢氟酸。


公司发力氟精细化学品,切入新能源及半导体等领域,新项目投产为公司带来增量。锂电池领域,公司全资子公司福建东莹建设6000吨六氟磷酸锂项目,预计2023年下半年进入试生产,与华盛锂电共同出资成立浙江盛美锂电材料(持股49%),建设3000吨双氟磺酰亚胺锂项目,一期500吨预计将于2023年一季度进入试生产;半导体领域,公司通过与日本森田的合资平台浙江森田新材料(持股50%)开发电子级氢氟酸,目前一期2万吨已经投产,正在积极推进下游客户认证,未来依托此平台,公司还会继续开发其它高纯含氟化学品。


据测算到 2025 年,国内 PVDF 以及六氟磷酸锂需求将拉动氢氟酸需求 47.4 万吨, 对应萤石需求 107 万吨。数据显示,PVDF 单耗 1.67t/t R142b,R142b 单耗 0.5t/t 氢氟 酸,六氟磷酸锂单耗 1.3t/t 氢氟酸,而氟酸单耗 2.2-2.3t/t 萤石(取 2.25),由此我们可 以计算 PVDF 以及六氟磷酸锂对应的氢氟酸和萤石需求。PVDF 的需求增长主要源于锂电 池以及光伏背板,锂电用需求可由锂电池的出货量测算,光伏用需求以 20%增速测算,其 它领域需求较为稳定,预计增速 5%。六氟磷酸锂的需求则可由锂电池电解液的出货量进 行测算。预计到 2025 年国内 PVDF 需求将达 11.9 万吨,六氟磷酸锂需求 28.9 万吨,对 用氢氟酸总需求 47.4 万吨,折合萤石需求 106.7 万吨。

四、氟化工行业重点公司分析


三美股份:公司深耕氟化工领域 20 年,已形成无水氟化氢与氟制冷剂、氟发泡剂自主 配套的氟化工产业链,现拥有无水氟化氢产能 13.1 万吨,规模位居行业前列;拥有第二代 制冷剂 R22、R142b、R141b 产能 1.44、0.42、3.56 万吨,其中配额分别为 1.18、0.25、 2.80 万吨,占全国总配额的 5.25%、18.23%、55.05%;拥有第三代制冷剂 R32、R134a、 R125、R143a 产能分别为 4、6.5、5.2、1 万吨,总产能产量位居全国第二。公司还有多 种混配制冷剂 R410A、R404A、R407C、R507 等,产品系列丰富。此外,公司积极推进福建东莹 6000 吨六氟磷酸锂及 100 吨高纯五氟化磷项目、无水氢氟酸扩建项目、盛美锂 电第一期 500 吨 LiFSI 项目以及浙江三美的 5000 吨 FEP 和 5000 吨 PVDF 项目,同时开 发电子级氢氟酸等高纯含氟化学品,培育新的利润增长点。


永和股份:公司已形成从萤石矿、氢氟酸、氟碳化学品到含氟高分子材料的完整产业 链,目前拥有内蒙古、浙江金华、衢州以及未来的福建邵武四大生产基地,拥有萤石矿采 矿权 2 个,探矿权 3 个,萤石精粉产能 8 万吨,无水氢氟酸产能 13.5 万吨,氟碳化学品单 质产能 15 万吨,含氟高分子材料及单体年产能 1.28 万吨,同时拥有混配、分装 6.72 万吨 单质制冷剂、混合制冷剂的生产能力,是我国氟化工行业中产业链最完整的企业之一。


金石资源:公司是国内萤石龙头,拥有多座大型单一萤石矿,2021 年全年各类萤石产 量约为 47.23 万吨,国内第一。2022 年公司规划生产各类萤石产品约 45-50 万吨,同时 公司积极推进包钢金石半生萤石综合利用项目,预计到 2022 年底,包钢金石选矿项目将形 成 60 万-80 万吨/年萤石精粉生产规模。氢氟酸方面,公司一期 12 万吨氢氟酸产线预计将于 2023 年底前建成,二期三期全面达产后预计将形成 30 万吨氢氟酸的总产。江山金石 新材料 2.5 万吨的含氟锂电材料项目顺利开工,一期 6000 吨六氟磷酸锂正在建设中。


东岳集团:公司是亚洲氟硅行业龙头企业,产品涵盖制冷剂、氟橡胶、有机硅等。目 前公司拥有 R22 产能 22 万吨,国内第一,其中配额 6.62 万吨,R142b 产能 3.3 万吨,其 中配额 2.79 万吨。同时公司拥有 6 万吨 R32、6 万吨 R125、2 万吨 R134a、3 万吨 R152a 等三代制冷剂产能。含氟聚合物方面,公司也处于国内领先地位,目前拥有 5.5 万吨 PTFE、 1 万吨 HFP、1 万吨 FEP、3000 吨 FKM、1.2 万吨 PVDF 产能,同时规划至 2025 年将 PVDF 产能扩张至 5.5 万吨。


来源:未来智库,财是,前瞻网

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