氟化工泛指一切生產(chǎn)含氟產(chǎn)品的工業(yè),是化學(xué)行業(yè)的一個(gè)子行業(yè)。氟化工是我國(guó)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的基石,已成為國(guó)家重點(diǎn)新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分,同時(shí)也為發(fā)展其他戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供材料保障,對(duì)促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品升級(jí)起著十分重要的作用。
氟化工產(chǎn)業(yè)鏈概覽,來(lái)源:申萬(wàn)宏源研究
氟化工產(chǎn)品和材料品種眾多,一般具有穩(wěn)定性好的特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于制冷、建材、電子電器、新能源等領(lǐng)域,因其附加值普遍較高,被稱(chēng)為黃金產(chǎn)業(yè),近年來(lái)更是在新興的高精尖領(lǐng)域,如新能源、新能源汽車(chē)、新興信息、新醫(yī)藥等應(yīng)用不斷拓寬,并且部分高端品種存有國(guó)產(chǎn)替代空間,未來(lái)行業(yè)增長(zhǎng)存較大驅(qū)動(dòng)力。
1.無(wú)機(jī)氟化物行業(yè)概述
無(wú)機(jī)氟化物是指氟化工產(chǎn)品中含有氟元素的非碳?xì)浠衔铮鳛檎麄€(gè)氟化工 行業(yè)的基礎(chǔ)。無(wú)機(jī)氟材料具有優(yōu)異的耐腐蝕、耐高溫、耐磨損、電絕緣等性能,廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電子等領(lǐng)域,是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中十分重要的化工產(chǎn)品,其中氟化鹽的發(fā)展最為顯著。隨著國(guó)家能源結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整,六氟磷酸鋰為代表的含氟鋰鹽電解質(zhì)及電解液的地位日益突出。
(1)含氟鋰鹽電解質(zhì)
目前含氟鋰鹽電解質(zhì)以六氟磷酸鋰為主,是鋰電池的關(guān)鍵原材料之一。隨著鋰電池在各行各業(yè)中地位愈加重要,應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣,其需求也迅速攀升,帶動(dòng)電解質(zhì)和添加劑市場(chǎng)飛速增長(zhǎng)。同時(shí),伴隨著新能源汽車(chē)?yán)m(xù)航能力、充電速度、穩(wěn)定性等各方面性能提升的要求,新型的含氟鋰鹽作為添加劑正在改變?cè)械碾娊庖号浞浇Y(jié)構(gòu)。
(2)氟化鋁
氟化鋁具有廣泛的工業(yè)用途,是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的重要化學(xué)品之一。氟化鋁主要用作鋁冶煉過(guò)程中的調(diào)整劑和助熔劑。作為調(diào)整劑,氟化鋁可以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電率,保持規(guī)定的電解質(zhì)分子比;作為助熔劑,氟化鋁可以降低氧化鋁的熔點(diǎn)從而有利于氧化鋁的電解,控制電解過(guò)程的熱平衡,降低電解過(guò)程的能源消耗。
隨著科技的不斷發(fā)展和工業(yè)的不斷進(jìn)步,氟化鋁的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大和深化。
2.含氟聚合物行業(yè)概述
含氟聚合物材料是含氟原子的單體通過(guò)均聚或共聚反應(yīng)而得,由于C-F鍵極 短、鍵能極高,含氟聚合物材料相較于一般聚合物產(chǎn)品具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能,材料結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類(lèi)繁多、用途廣泛。
含氟聚合物主要大致分為氟樹(shù)脂和氟橡膠兩類(lèi),二者所需單體和生產(chǎn)工藝有相似之處。其中,氟樹(shù)脂由于其特殊的結(jié)構(gòu),使得氟樹(shù)脂在耐熱性、耐酸性、耐堿性、耐藥性等多方面有優(yōu)良的表現(xiàn),常見(jiàn)的氟樹(shù)脂品種主要有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)等。
(1)聚偏氟乙烯(PVDF)
自20世紀(jì)70年代以來(lái),PVDF以其優(yōu)良的綜合性能,在含氟高分子材料產(chǎn)業(yè)中產(chǎn)銷(xiāo)量排名第二。聚偏氟乙烯的使用溫度范圍為-60℃-150℃,具有良好的抗化學(xué)腐蝕、抗水解、抗紫外線(xiàn)性能,機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)于其他氟樹(shù)脂。
我國(guó)聚偏氟乙烯行業(yè)起步較晚,受技術(shù)水平限制,國(guó)產(chǎn)聚偏氟乙烯產(chǎn)品下游 應(yīng)用主要以涂料工業(yè)為主。PVDF具備優(yōu)異的耐化學(xué)性、電絕緣性,作為正極材料、隔膜等鋰電材料的粘結(jié)劑,是鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈不可或缺的關(guān)鍵材料之一。
世界各國(guó)對(duì)環(huán)保要求的越發(fā)嚴(yán)格促進(jìn)了包括新能源、環(huán)保兩大聚偏氟乙烯(PVDF)主要應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展,鋰電池作為聚偏氟乙烯(PVDF)最大的應(yīng)用方向,預(yù)計(jì)將在2025年前保持30%的復(fù)合增長(zhǎng)率。
同時(shí),集成電路行業(yè)的蓬勃發(fā)展也將促使聚偏氟乙烯(PVDF)制品領(lǐng)域快速發(fā)展,預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到約4萬(wàn)噸/年的市場(chǎng)規(guī)模。受以上領(lǐng)域快速發(fā)展的影響,PVDF綜合市場(chǎng)規(guī)模將在2025年達(dá)到15萬(wàn)噸以上。
(2)PTFE
PTFE是由四氟乙烯單體聚合而成的聚合物,是一種類(lèi)似于聚乙烯的透明或不透明的蠟狀物,是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能較佳材料之一,除熔融金屬鈉和液氟外,能耐其它一切化學(xué)藥品,另外,PTFE抗酸抗堿、耐溫性?xún)?yōu)異、摩擦系數(shù)低、介電損耗低、介電常數(shù)小、防粘性能好、生物適應(yīng)性極強(qiáng),被稱(chēng)為“塑料王。
(3)FEP
FEP由四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成,是PTFE的改性材料。FEP具有絕緣、阻燃、耐高溫的特點(diǎn),常作為多種電纜、導(dǎo)線(xiàn)的絕緣層應(yīng)用在電子電器工業(yè)中。
目前,國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商產(chǎn)能主要集中于聚全氟乙丙烯模壓料、通用擠塑料以及濃縮液,主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)檎彰骱图译娪玫碾娋€(xiàn)、化工設(shè)備內(nèi)襯、表面防腐,而在高端聚全氟乙丙烯聚合物分子鏈段改性設(shè)計(jì)以及高純度聚全氟乙丙烯高分子材料生產(chǎn)方面仍嚴(yán)重缺乏,為滿(mǎn)足通訊、電子、新能源等高端領(lǐng)域要求,產(chǎn)品質(zhì)量提升將會(huì)是后期發(fā)展的趨勢(shì)。
三、氟碳化學(xué)品行業(yè)概述
氟碳化學(xué)品主要用作制冷劑、發(fā)泡劑、氣溶膠的噴射劑、滅火劑、電子電氣 及精密部件的清洗劑,還可以用作生產(chǎn)含氟高分子材料及精細(xì)氟化學(xué)品的原料。
制冷劑是指熱機(jī)中用于幫助實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì),主要用于空調(diào)、冰箱 等領(lǐng)域。從需求結(jié)構(gòu)看,固定式空調(diào)(包括家用與商用)使用制冷劑最為廣泛,且制冷功率通常較大;相比之下,冰箱主要功能是保溫且功率較小,單臺(tái)冰箱的制冷劑消耗量相對(duì)小于固定式空調(diào)。對(duì)比車(chē)用空調(diào),其在數(shù)量上小于家用與商用空調(diào), 因此固定式空調(diào)在制冷劑消費(fèi)中占據(jù)主導(dǎo)地位。目前在全球范圍內(nèi)廣泛使用的制冷劑主要是第三代制冷劑 (HFCs),而第四代制冷劑(HFOs)尚未廣泛使用。
制冷劑分類(lèi)及應(yīng)用,來(lái)源:國(guó)信證券
目前第四代制冷劑以化工合成的氫氟烯(HFOs)類(lèi)物質(zhì)為主要代表,現(xiàn)有 產(chǎn)品包括R1234ze和R1234yf,兩者都具有零ODP和極低的GWP,被認(rèn)為是 未來(lái)可替代HFCs類(lèi)產(chǎn)品的新一代制冷劑。目前第四代制冷劑在部分發(fā)達(dá)國(guó)家受到廣泛推廣,目前國(guó)內(nèi)受制于原材料成本高昂,且在專(zhuān)利保護(hù)下供給十分有限,現(xiàn)階段的替代作用有限。
四、含氟精細(xì)化學(xué)品行業(yè)概述
含氟精細(xì)化學(xué)品作為氟化工四大產(chǎn)品體系中的重要門(mén)類(lèi)之一,細(xì)分品類(lèi)眾多,主要包括含氟醫(yī)藥、含氟農(nóng)藥、含氟電子化學(xué)品等產(chǎn)品。含氟精細(xì)化工行業(yè)具有產(chǎn)品品種多、產(chǎn)量小、大多以間歇方式生產(chǎn)、具有功能性或最終使用性(許多為復(fù)配性產(chǎn)品,配方等技術(shù)決定產(chǎn)品性能),產(chǎn)品質(zhì)量要求高,技術(shù)密集、要求不斷進(jìn)行新產(chǎn)品的技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用技術(shù)的研究,附加價(jià)值率高等特點(diǎn)。近年來(lái),隨著國(guó)家政策的大力支持,我國(guó)含氟精細(xì)化學(xué)品行業(yè)初具規(guī)模,部分含氟精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)技術(shù)及水平已經(jīng)接近國(guó)外先進(jìn)水平。(1)含氟醫(yī)藥中間體含氟醫(yī)藥具有高效、安全等特點(diǎn),但對(duì)工藝技術(shù)和生產(chǎn)技術(shù)的要求較高,需要 較長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐和積累,行業(yè)技術(shù)壁壘較高。含氟醫(yī)藥具有高效、安全等特點(diǎn)。目前,國(guó)內(nèi)外含氟藥物已達(dá)數(shù)百種,有許多藥物已經(jīng)成為治療某些疾病的主要品種。根據(jù)氟化工行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃披露,目前全球醫(yī)藥市場(chǎng)(不含醫(yī)療器 械)超過(guò)11000億美金,含氟醫(yī)藥中間體的產(chǎn)值預(yù)計(jì)在200億元人民幣。(2)含氟農(nóng)藥中間體我國(guó)自上世紀(jì)70年代開(kāi)始含氟農(nóng)藥的研究與開(kāi)發(fā),目前形成了擬除蟲(chóng)菊酯和苯甲酰脲兩大類(lèi)殺蟲(chóng)劑。由于用氟原子和含氟基團(tuán)替代農(nóng)藥芳環(huán)上的其他基團(tuán),能夠顯著提高農(nóng)藥活性,20世紀(jì)80年代后,含氟農(nóng)藥市場(chǎng)迅猛發(fā)展,目前含氟農(nóng)藥已經(jīng)成為世界農(nóng)藥工業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)之一。根據(jù)氟化工行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃,含氟農(nóng)藥以及中間體應(yīng)用于化學(xué)農(nóng)藥的含氟中間體的產(chǎn)值在100-200億元人民幣。
