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                    先進基礎材料“領軍者”——特種工程塑料行業特征、產業鏈及未來發展趨勢全解析

                    信息來源于:互聯網 發布于:2023-11-06

                    中國特種工程塑料行業整體呈現穩健增長態勢,近年來該行業市場規模持續擴大,2022年末中國特種工程塑料市場規模已超175億元,隨著新能源汽車的推廣和基礎

                    設施的建設,下游市場需求釋放,PPS、PEEK、LCP、PSF、PI等特種工程塑料的消費量未來將穩步上升,中國企業的產能布局加速。

                    一、 特種工程塑料定義與分類

                    特種工程塑料是一類具有綜合性能較高、長期使用溫度在150℃以上的工程塑料材料,如聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP

                    )和聚砜(PSF)。這些塑料具有剛性骨架,高熔點且分子鏈排列有序,在高溫環境下表現出優異的穩定性。特種工程塑料主要應用于電子電氣和特種工業領域,滿足

                    高溫、耐腐蝕和耐磨等特殊性能需求,用于制造電子元件、絕緣材料、化工設備和汽車發動機零部件等。

                    特種工程塑料行業分類:特種工程塑料行業主要的分類標準包括材料類型、性能特點和應用領域。根據材料類型,特種工程塑料可分為聚苯硫醚(PPS)、聚酰亞胺

                    (PI)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)和聚砜(PSF)等。按性能特點,可劃分為高溫穩定性、耐化學腐蝕性、電絕緣性、耐磨性等類別。按應用領域,可

                    涵蓋航空航天、汽車、電子電器、醫療器械等特殊工程領域。

                    特種工程塑料可以根據化學組成和結構特點進行分類:

                    1. 聚苯硫醚(PPS)

                    具有優異的耐熱性、耐化學腐蝕性和電絕緣性能,廣泛應用于汽車零部件、電子電器領域和化工設備等。

                    2. 聚酰亞胺(PI)

                    具有出色的高溫穩定性、耐化學性和機械強度,被廣泛應用于航空航天、電子電器和汽車工業中的高溫部件。

                    3. 聚醚醚酮(PEEK)

                    具有優異的高溫穩定性、耐化學腐蝕性和機械性能,在航空航天、醫療器械和石油化工等領域有廣泛應用。

                    4. 液晶聚合物(LCP)

                    具有優異的尺寸穩定性、低摩擦性和高頻特性,常用于電子封裝材料和微型零部件的制造。

                    5. 聚砜(PSF)

                    具有優異的耐溫性、耐腐蝕性和電絕緣性能,被廣泛應用于化工設備、電子元件和醫療器械等領域。

                    二、特種工程塑料行業特征

                    中國特種工程塑料行業整體呈現穩健增長態勢,近年來該行業市場規模持續擴大,于2022年末中國特種工程塑料市場規模已超175億元。這得益于行業的高性能和廣

                    泛應用,滿足了電子電氣、航空航天、汽車等領域的需求。政府支持和技術創新進一步促進了行業發展。新興市場和地區對特種工程塑料需求迅速增長,預計未來幾

                    年將繼續成為主要推動力。行業面臨的挑戰包括激烈競爭和環境監管,但整體發展前景仍然積極向好,提供了機遇和潛力。

                    1. 特種工程塑料進口依存度較高,國產替代進程加快

                    特種工程塑料生產企業不斷增加技術研發投入,提升自主創新能力。通過技術創新和工藝改進,中國企業能夠逐步填補中國特種工程塑料市場的空白,降低對進口的

                    依賴。

                    中國特種工程塑料有效生產能力目前仍未能滿足國內市場需求,根據中國合成樹脂協會的數據,2019年中國特種工程塑料的產量約為6萬噸,消費量為14萬噸,自給

                    率不足50%。與發達國家相比,中國特種工程塑料的產量和消費量僅占工程塑料總量的2%左右,而發達國家的比重超過10%。這表明中國特種工程塑料行業仍具有較

                    大的發展空間。隨著技術進步、市場需求的不斷增加以及政府支持的加強,中國特種工程塑料行業有望實現產量和消費量的快速增長。中國企業加大研發投入,提高

                    產品質量和技術水平,進一步推動了自主創新和國產替代的進程。預計未來,中國特種工程塑料行業將持續擴大產能,提高自給率,并逐步縮小與國外發達國家的差

                    距,實現更加穩健的發展。

                    2. 技術壁壘高,國內產品極具性價比優勢

                    中國特種工程塑料行業的競爭環境充滿挑戰,需要企業具備技術創新能力、高品質產品、競爭性價格和優質的售后服務,以在市場中脫穎而出。

                    技術創新是特種工程塑料行業競爭的重要因素。企業通過不斷投入研發和創新后推出具有高性能和特殊功能的特種工程塑料產品,其次價格也是該行業競爭的重要因

                    素,企業需要在保證產品質量的前提下尋求成本效益,以提供具有競爭力的價格策略。例如在國際市場上,標準級PEEK的售價通常在800-1000元/公斤之間。盡管

                    PEEK具有卓越的綜合性能,但相對于一般工程塑料而言,其較高的價格限制了其應用范圍。然而,與國外同類產品相比,中國生產的PEEK由于原料和設備都源自國內

                    ,尤其是中研股份所代表的大規模國產裝置的穩定工藝,實現了大規模產業化生產,縮短了生產時間,提高了生產效率,從而取得了成本優勢。中國生產的PEEK的市

                    場售價明顯低于國際市場價格,其平均售價低于500元/公斤,在售價上具有競爭優勢,因此顯示出明顯的替代進口趨勢。高端國產PEEK的品質逐漸受到中國和其他國

                    家相關應用產業的認可。

                    3. 下游需求旺盛,呈現供不應求現象

                    特種工程塑料在高溫、耐腐蝕和高性能需求領域的應用不斷增加,新興市場和地區對特種工程塑料的需求將成為主要增長驅動力。

                    自21世紀以來,特種工程塑料行業在汽車和電子電氣行業的推動下迅速增長,幾乎所有細分產品都在這兩個市場中得到廣泛應用。目前,特種工程塑料在汽車和電子

                    電氣領域的消費占比達到了70%,此外還在航空、工業機械和醫療等領域有少量應用。特種工程塑料在這些行業中的應用趨勢強勁,得益于其優異的性能特點,如高

                    強度、耐高溫、耐化學腐蝕等。特種工程塑料的廣泛應用推動了行業的快速增長,為企業創造了巨大的商機和市場潛力。

                       隨著技術的不斷進步和應用領域的擴大,特種工程塑料行業有望繼續保持穩定增長,并在未來展現更大的發展潛力。如到2025年,根據每輛汽車平均使用15公斤的

                    尼龍材料計算,中國汽車行業將需要約45萬噸的尼龍材料。高溫尼龍相比傳統尼龍66具有性能優勢,在汽車制造中逐漸替代傳統尼龍應用。

                    隨著汽車輕量化的推進,高溫尼龍有望獲得萬噸級的應用市場。這意味著高溫尼龍在汽車行業的需求將進一步增加,并且具備較大的發展潛力。這一趨勢將推動特種

                    工程塑料行業的增長,為企業提供更多商機和市場空間。

                    三、特種工程塑料發展歷程

                    目前,中國特種工程塑料正處于由高速發展期轉為成熟期階段,其衍生的產品品種豐富,應用領域廣泛。隨著政府支持和技術創新所需,環保意識的提升和可持續發

                    展趨勢成為特種工程塑料行業的重要轉折點,企業愈發注重綠色環保、可持續發展和高性能材料的研究與開發。未來,隨著技術的進一步突破和市場需求的不斷變化,

                    特種工程塑料行業仍將面臨新的機遇和挑戰。

                    1. 萌芽期1950~1979

                    當時主要以進口為主。在此階段,中國企業開始引進和生產一些特種工程塑料,如聚酰亞胺(PI)和聚醚醚酮(PEEK),但產量較低且技術水平有限。在該階段的特

                    種工程塑料受到了中國內部以及國外技術的限制,產量有限且應用范圍較窄。


                    2. 啟動期1980~1999

                    在改革開放的背景下,中國特種工程塑料行業進入了發展階段。企業開始加大研發和生產投入,推出更多種類的特種工程塑料產品。這一階段,特種工程塑料的應用

                    范圍擴大,主要應用于電子電氣、汽車、航空航天等高端領域。在該階段的特種工程塑料的種類不斷增加,應用領域也逐漸擴大,尤其在電子電氣、汽車、航空航天

                    等高端行業得到廣泛應用。


                    3. 高速發展期2000~2010

                    特種工程塑料行業在這一階段迎來了快速增長。隨著技術的不斷提升和市場需求的增加,中國企業加大了生產能力的擴展,并不斷推出具有創新性能的特種工程塑料

                    產品。行業的競爭也逐漸加劇,企業開始注重品牌建設、質量管理和市場拓展。在其階段,特種工程塑料的技術水平得到進一步提升,產品品質和性能穩步提高,中

                    國企業已在積極開拓海外市場。


                    4. 成熟期2011~今

                    行業規模逐漸擴大,中國企業在技術研發、生產工藝和質量控制方面取得了顯著進展。特種工程塑料產品的品種豐富,應用領域廣泛。行業的發展受到政府支持和技

                    術創新的推動,越來越多的企業開始注重綠色環保、可持續發展和高性能材料的研究與開發。特種工程塑料行業的產業規模不斷擴大,并且出口量也持續增長。同時,

                    企業規模不斷壯大,產品種類也在不斷增加,部分特種工程塑料的技術和質量指標也已接近甚至達到發達國家的先進水平。

                    四、特種工程塑料產業鏈分析

                     特種工程塑料的產業鏈包括上游原材料供應商、中游特種工程塑料生產商和下游特征工程塑料的應用客戶。其中上游原材料供應商主要指提供特種工程塑料生產所需

                    的原材料,具體包括石油化學原料和工程塑料阻燃劑等,中游特種工程塑料生產商專注于特種工程塑料的研發、生產和銷售業務,下游應用客戶主要涉及領域包括電

                    子電氣、汽車、航空航天、醫療器械等高端領域。

                     隨著對特種工程塑料的環保要求,上游原材料端生產商注重綠色可持續發展,不斷提高其產品的環保標準指標以滿足特種工程塑料的產品需求,其上游原材料的價值

                    量也隨之增長。從下游需求端客戶來看,未來下游的需求量呈穩步增長的發展趨勢,主要依托于電子電氣、汽車、航空航天、醫療器械等領域的不斷創新驅動,特種

                    工程塑料的需求將持續增長。

                    1. 產業鏈上游

                    化學原料包括石腦油、苯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)等,石油化學原料作為特種工程塑料的主要原材料,其供給量以及

                    價格波動均會影響特種工程塑料的生產制造。以石腦油為例,石腦油價格自2021年10月以來波動較大,呈現先減后增態勢,到2022年3月,石腦油(加氫)價格增長至

                    9835元/噸,同比增長59.7%。中國作為石腦油凈進口國,在過去幾年中,中國對外的石腦油需求保持在較高水平。從2018年到2021年,中國的石腦油進口量一直保

                    持在700萬噸以上。截至2021年,中國的石腦油進口量為761.07萬噸,同比下降了3.51%。與此同時,2021年中國的石腦油對外依存度為15.37%。這些數據反映出

                    中國對外依存度在可控范圍內。為了控制原材料成本,目前部分中國企業通過技術創新和產業升級,已經成功突破了部分關鍵原材料的供應依賴,實現了自主生產和

                    供應,代表企業包括金發科技和沃特股份。隨著中國特種工程塑料行業的不斷發展和技術進步,對國外進口原材料的依賴度有望逐步降低,并實現更加獨立和可持續

                    的供應鏈。

                    但在某些特殊型號和高端特種工程塑料領域,仍然存在對國外進口原材料的依賴。以特種工程塑料(PEEK)為例,PEEK的主要合成方式是通過親核取代反應,而原料

                    成本相對較高。在工業生產中,主要采用付氏烷基化法和重氮化法來合成高純度的4,4'-二氟二苯甲酮。目前中國生產4,4'-二氟二苯甲酮的企業相對較少,產能不足,

                    導致市場上存在較大的供需缺口。

                    2. 產業鏈中游

                    中游特種工程塑料生產商專注于特種工程塑料的研發、生產和銷售業務,產品主要包括聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)

                    、聚砜(PSF)、耐高溫尼龍(PPA)等。中國企業的擴產速度超出了市場的預期,推動了特種工程塑料產業的國產化進程加快。

                    中國液晶聚合物(LCP)的主要企業總產能約為1.8萬噸/年,高溫尼龍(PPA)的主要企業總產能約為1.7萬噸/年,聚砜(PSF)的主要企業總產能約為1.18萬噸/年,

                    聚苯硫醚(PPS)的主要企業總產能約為2.5萬噸/年,中國的聚苯硫醚(PPS)總產能較高,且需求逐步得到釋放,在過去的6年(2015年至2021年)中,中國對PPS

                    的需求呈現強勁增長,從1.98萬噸增長至6.99萬噸,年復合增長率達到23.38%。與此同時,PPS產量也從1.0萬噸增長至6.7萬噸,基本滿足了其國內需求的增長。

                    這表明中國企業在消化吸收國外先進技術并實現自主突破方面取得了重要進展,推動了中國PPS供應的快速增長,并逐步由內外資齊頭并進轉變為由內資主導。此外,

                    中國主要企業的液晶聚合物(LCP)產能也較高,但目前在國際層面,LCP液晶聚合物(LCP)供應主要集中在美國和日本企業,國內產能占比相對較低。全球LCP的

                    年產能約為9.07萬噸,其中美國的塞拉尼斯、日本的寶理和住友化學等公司的年產能可達到萬噸級以上,對市場供應具有較大的話語權。中國在LCP領域相對較晚進

                    入,目前中國LCP的產能約為2.60萬噸/年,占全球市場的28.63%,而且各大中國企業產能規模較小,多在千噸級別。金發科技和清研高分子等公司占據了國內LCP供

                    應端的主要份額。

                    3. 產業鏈下游

                    特種工程塑料產業鏈下游是各行業應用領域,涵蓋汽車工業、電子電器行業、醫療器械、航空航天等。特種工程塑料在這些領域中具有廣泛的應用,用于制造零部件、

                    外殼、包裝等。例如,在汽車工業中,特種工程塑料可以用于制造車身結構、內飾件、傳動系統等。以(PPA)高溫尼龍為例,PPA的應用主要集中在電子和汽車領域

                    ,其中電子和汽車分別占高溫尼龍總消費量的85%以上。電子和交通運輸行業分別占高溫尼龍消費量的58%和30%。相比于LCP,高溫尼龍具有更高的結合線強度和耐

                    漏電性能,更安全可靠,并具有更高的機械強度。同時,高溫尼龍適用于激光直接成型技術(LDS)和表面組裝技術(SMT),具有良好的加工性能。電子和汽車行

                    業是高溫尼龍最主要的消費市場,其在這些領域的應用前景廣闊。以(PEEK)聚醚醚酮為例,PEEK在航空航天、電子信息、石油化工、醫療衛生、家用電器和汽車

                    制造等領域廣泛應用,并發揮著重要的作用。PEEK在交通運輸領域的應用占據了最大比例,約為40.2%。其次是機械化工行業,占比達到了25.3%,緊隨其后的是電

                    子信息領域,占24.4%。醫療及其他領域應用也占據了10.1%的份額。尤其在對材料要求更高的醫療行業,對PEEK的質量要求更加嚴格,但這也為產品賦予了更高的

                    附加值。


                    五、特種塑料行業規模

                    2022年中國特種工程塑料行業市場規模為175.56億元,市場呈現穩定的增長態勢。從2018年154.2億元至2020年151.2億元,市場規模保持穩定,顯示出行業的韌

                    性。自2021年起,市場規模開始呈現增長趨勢,表明該行業正面臨著新的增長機遇。展望未來5年,特種工程塑料行業的市場規模有望繼續增長,2023年市場規模

                    將達到186.39億元,預計于2027年將達232.38億元。

                    未來5年的市場預測顯示出特種工程塑料行業將繼續增長,并具有良好的發展潛力。這可能受益于特種工程塑料在汽車工業、電子電氣設備和航空航天等多個領域的

                    廣泛應用。例如隨著新能源汽車等新興領域的發展,PPS(聚苯硫醚)的需求持續增長。在汽車輕量化的大趨勢下,PPS和高溫尼龍作為金屬材料的替代品,在新能

                    源汽車的HVAC系統、控制系統、傳感器、發電機和驅動電機組件以及電池組件等方面得到廣泛應用。在傳統汽車上,PPS的使用量約為700克,而在新能源汽車上,

                    PPS的使用量可達到2500克(其中1800克用于HVAC系統,700克用于其他應用),中國平均每輛汽車使用約8千克的尼龍材料,而全球汽車平均每輛車使用尼龍的

                    量在28-32千克之間,根據汽車工業協會的預測,到2025年,中國汽車產量將達到3000萬輛,如果以每輛汽車平均使用尼龍材料15千克計算,汽車行業將需要約45

                    萬噸的尼龍材料,預計汽車輕量化將為高溫尼龍創造數十萬噸級的應用市場。


                    隨著新能源汽車的推廣和基礎設施的建設,下游市場需求將得到釋放,PPS、PEEK、LCP、PSF、PI等特種工程塑料的消費量未來將穩步上升,中國企業的產能布局

                    加速。尤其在新能源汽車的車身結構、電池包外殼等關鍵部件中發揮著重要作用。與傳統汽車相比,新能源汽車對材料的輕量化、耐腐蝕和絕緣性能等要求更高,以

                    及5G產業的快速發展也將促使特種工程塑料行業蓬勃發展。5G技術的普及和應用推動了通信設備和基站的建設,而這些設備對高性能、高溫耐受性和耐候性良好的

                    特種工程塑料需求量巨大。此外,中國對特種工程塑料的進口依存度已超過60%,隨著金發科技、普利特、沃特股份等企業的不斷加大布局力度,中國特種工程塑料

                    產能規模將進一步擴大,產品價格將呈現下降趨勢,而性價比優勢將進一步凸顯,這將推動銷量迎來爆發式增長,特種工程塑料行業的市場規模呈現快速上漲趨勢,

                    同時,在汽車和5G領域的滲透率不斷增加,國產替代進程加速,預計到2027年,中國特種工程塑料市場規模將達232.38億元。


                    六、特種工程塑料未來發展趨勢

                    未來我國特種工程塑料的發展將呈現以下六大趨勢:

                    1. 功能化

                    以共聚、超支化合成、共混改性等方法,賦予聚合物更優異的性能與功能性,實現特殊功能樹脂的定制化合成、加工。

                    2. 高性能化

                    通過樹脂分子結構定制與新型加工手段的結合,實現對特種工程塑料的聚集態結構及相結構的定制。

                    3. 規?;?/span>

                    提升樹脂合成規模,總結產業化放大過程中的工程問題,引入AI等先進技術,實現節能減排降低成本,提升產品穩定性。

                    4. 系列化

                    實現涂料級、工程塑料級、纖維級、薄膜級、擠出級、復合材料級的全品種生產供應能力,以滿足不同應用領域的需求。

                    5. 可循環化

                    探索高性能聚合物及其復合材料的重復加工及老化行為,實現服役壽命準確預測,及材料服役后的回收利用。

                    6. 高端應用開發

                    面向航空航天、新一代信息技術、海洋工程、裝備制造、軌道交通、新能源汽車、生物醫藥等國家高新技術應用需求。


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