左手锂电右手光伏，PVDF横着走！疯狂的氟聚合物，哪些公司已站上赛道？


在新能源高速发展的背景下，锂电产业链迎来高度景气，钴锂原材料、隔膜、电解液等各环节均出现供应紧张的局面，各环节产品不是在涨价就是在涨价途中。在PVDF这一不起眼的细分领域，缺货、涨价仍在上演。



PVDF：性能优异的氟树脂，市场规模仅次于 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碳聚合物，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。



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%。



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%。



PVDF行业研究报告：锂电与光伏加持下的明星氟聚合物



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。



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、 铝制门窗、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。



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。



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。



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。



据了解，目前相关生产企业基本满产，部分企业已经不再接单，以完成现有订单为主。截至6月底，市场上70%左右的厂家目前已不再出售PVDF光伏料树脂。



此前有媒体报道，包括宁德时代等锂电企业纷纷到这些企业驻厂抢购PVDF树脂，且价格要比光伏行业高30-40%，还有一些锂电行业厂商直接收购PVDF树脂厂家。



主要企业布局动态



当前，锂电池PVDF主要生产企业为阿科玛、索尔维、吴羽、大金等外资企业。国内主要布局企业包括华夏神州、浙江巨化、三爱富、孚诺林化工、蓝天环保氟材料、德宜新材料、龙星化工等；上市公司包括东岳集团、巨化股份、联创股份、东阳光、璞泰来、昊华科技，原料生产商永和股份、三美股份等。



外资企业



阿科玛在欧洲、北美和亚洲三大洲均设有PVDF生产基地，常熟PVDF工厂是阿科玛集团在亚洲尤其是中国强大增长潜力的背景下，为既有涂料市场及迅速崛起的锂电池和水过滤市场而建造的，是阿科玛第三家全球一体化PVDF生产工厂。今年2月份，阿科玛宣布进一步提升其常熟基地氟聚合物产能，即到2022年实现PVDF产能增幅35%，新增产能预计于2022年底前投产。



2019年11月26日索尔维计划将其在中国常熟生产基地的高性能聚合物 PVDF生产能力提高一倍以上，以巩固索尔维在锂电池市场中的领导地位。



去年年初，日本吴羽就锂电池PVDF新生产基地投资计划表示“会在今年夏季之前做出决策”。现阶段正在计划新建工厂的中国选定候选地，力争按原先计划2023年开始投产。吴羽小林社长表示“截至2030年，锂电池市场的增长不容置疑”。



国内企业



8月30日联创股份公告，子公司山东华安新材料年产8000吨PVDF项目一期生产线3000吨，已完成工程建设及设备安装、调试工作，且试生产方案经专家评审通过，目前已进入试生产运营阶段。



联创股份年内涨幅已超550%，上半年营业收入约7.32亿元，同比减少22.7%；归属于上市公司股东的净利润约4723.7万元，上年同期亏损5858.99万元，同比扭亏为盈。



巨化股份年产1万吨PVDF项目主要包括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，其中1000吨锂电池粘结用PVDF计划明年投产。



上半年巨化股份实现营业收入81.84亿元，同比增长14.22%，其中主营业务收入66.69亿元，同比增长21.80%；实现归属上市公司股东的净利润1.04亿元，同比增长644.15%。



东岳集团目前拥有1万吨PVDF产能，锂电用PVDF产能约有3000吨，是国内PVDF企业中较早介入锂电级PVDF领域的企业之一，在客户认证方面具有优势。



今年3月25日，璞泰来公告，公司与广东东阳光、乳源东阳光、东阳光氟树脂达成战略合作暨投资意向，认购乳源东阳光60%的股权，本次出资金额不超过2亿元。本次增资款主要用于目标公司1万吨/年PVDF+2.7万吨/年R142b项目的建设，计划于2022年底前实现投产。



乳源东阳光已建成年产5000吨电池级PVDF的生产基地，此前，璞泰来与东阳光已就PVDF在新能源锂电池领域的应用开展了深入的研发合作。



昊华科技绕过普通级PVDF，直接上马技术壁垒较高的锂电用PVDF，其规划2500吨锂电用PVDF预计明年上半年投产。



永和股份目前还没有量产PVDF产品，但有上游原材料152a、R142b产能，公司是拥有完整产业链的氟化工企业，PVDF、PFA、PTFE等技术储备丰富。另外其在内蒙古规划了6000吨PVDF产能，投产时间未披露。



内蒙古三爱富万豪氟化工拟投资6.2亿元建设13000吨/年PVDF项目，另外，福建华谊三爱富氟佑新材料有限公司也发布了环评，拟建15000吨/年PVDF等装置及配套公辅工程。



7月18日，潜江市孚诺林年产2.5万吨偏氟乙烯聚合物生产线及配套项目开工，建成后将解决半数国产锂电池隔膜核心原材料需要进口、长期面料供应紧张的局面。该项目总投资12亿元，于今年6月签约，7月顺利开工。