熱縮管多少錢一米（化工新能源之PVDF行業(yè)深度報(bào)告）

（報(bào)告出品方/作者：國海證券，李永磊、董伯駿）一．PVDF性能優(yōu)越，產(chǎn)品價(jià)格快速攀升PVDF綜合性能優(yōu)異PVDF，即聚偏氟乙烯，是由1,1-二氟乙烯（VDF）單體經(jīng)自由基聚合而成,兼具氟樹脂與通用樹脂的特性，是一種綜合性能優(yōu)異、用途廣泛的熱

（報(bào)告出品方/作者：國海證券，李永磊、董伯駿）

一．PVDF性能優(yōu)越，產(chǎn)品價(jià)格快速攀升

PVDF綜合性能優(yōu)異

PVDF，即聚偏氟乙烯，是由1,1-二氟乙烯（VDF）單體經(jīng)自由基聚合而成,兼具氟樹脂與通用樹脂的特性， 是一種綜合性能優(yōu)異、用途廣泛的熱塑性工程塑料。

PVDF首先由美國Pennsalt公司于1961年進(jìn)行商業(yè)化應(yīng)用，最初軍用絕緣熱縮管和熱掃描電線是核心市場(chǎng)； 20世紀(jì)七八十年代，PVDF開始廣泛應(yīng)用于建筑涂裝、化工廠塑鋼、壓力通風(fēng)系統(tǒng)電纜、以及半導(dǎo)體工業(yè) 中高純液體管路材料等領(lǐng)域，市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)；20世紀(jì)末、21世紀(jì)初，憑借優(yōu)異的性能，PVDF開始應(yīng)用于 鋰電池電極粘結(jié)劑和隔膜材料。

PVDF分子結(jié)構(gòu)具有極佳的性能

VDF由C-H鍵和C-F鍵交互相連而構(gòu)成。由于聚烯烴分子的碳鏈呈鋸齒形，其氫原子被電負(fù)性較大的氟原 子取代后，與相鄰的氟原子相互排斥，從而使得氟原子不在同一平面內(nèi)，并沿碳鏈作螺旋分布，故在碳 鏈的四周被一系列性質(zhì)穩(wěn)定的氟原子所包圍，這種幾乎無間隙的空間屏障使得任何原子或基團(tuán)都不能進(jìn) 入其結(jié)構(gòu)內(nèi)部而破壞碳鏈，因而表現(xiàn)出極高的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。

PVDF上游原材料主要為R142b

PVDF目前是全球含氟塑料中產(chǎn)量第二大的產(chǎn)品，僅次于PTFE。PVDF單體上游原材料為R142b（二氟一氯乙 烷），是一款第二類制冷劑。由于對(duì)臭氧層的破壞作用，根據(jù)《蒙特利爾議定書》以及我國的相關(guān)政策， 其作為制冷劑用途的生產(chǎn)受配額影響，并逐年縮減。

PVDF及上游R142b價(jià)格大幅上漲

據(jù)百川資訊數(shù)據(jù)，受鋰電需求拉動(dòng)，PVDF價(jià)格自2021Q2以來大幅上漲，其中鋰電粘結(jié)劑用PVDF從4月初的 11萬元/噸，上漲至12月末的44.5萬元/噸，累計(jì)漲幅達(dá)304.5%；涂料等應(yīng)用PVDF價(jià)格也呈大幅度上漲。

二．PVDF應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，鋰電粘結(jié)劑需求高速增長(zhǎng)

PVDF應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

近年，隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展，PVDF在新能源方向的應(yīng)用比例也大幅提升。在鋰離子電池中，PVDF 主要用于正極材料粘結(jié)劑，目前這部分應(yīng)用占總消費(fèi)量的比例達(dá)18.8%；新能源領(lǐng)域另一大應(yīng)用是光伏背 板膜，憑借其極佳的耐候性，可有效保護(hù)背板中間層的PET基膜，提升整個(gè)組件的使用壽命，目前這部分 應(yīng)用占PVDF總消費(fèi)量的10.1%。此外，PVDF還被用作水處理膜，占比在13.0%左 。

涂料產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)，為PVDF貢獻(xiàn)穩(wěn)定需求增量

隨著高層建筑的不斷出現(xiàn)，建筑的安全性、耐沾污和耐久性越來越重要，外墻面磚和瓷質(zhì)貼面逐漸被限 制使用。同時(shí)，玻璃幕墻由于光污染等問題，在外墻裝飾中也受到限制。2015年，住建部規(guī)定新建住宅、 醫(yī)院門診急診樓和病房樓、中小學(xué)校等建筑，不得在二層及以上采用玻璃幕墻。

化工行業(yè)資本開支提升，帶動(dòng)PVDF使用量提升

PVDF通過注塑可以形成各類管道、閥門等塑料配件。由于PVDF對(duì)氯、溴鹵素及鹵素化合物有極其優(yōu)異的 抵抗特性，及良好的耐化學(xué)性、加工性及抗疲勞和蠕變性，因此PVDF是石化及其他工業(yè)設(shè)備流體處理系 統(tǒng)整體或者襯里的泵、閥門、管道、管路配件、儲(chǔ)槽和熱交換器的最佳材料之一。

水處理需求逐年增加，PVDF材料性能優(yōu)越

水處理膜是PVDF另一大下游應(yīng)用領(lǐng)域，占2020年總消費(fèi)量比例達(dá)13%。在水處理過程中，PVDF主要應(yīng)用在 三個(gè)領(lǐng)域：市政污水處理、工業(yè)污水深度處理、海水淡化脫鹽。相較于其他材質(zhì)的膜產(chǎn)品，PVDF水處理 膜在純水通量、強(qiáng)度、抗污染性、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、抗氧化等方面表現(xiàn)出一定優(yōu)勢(shì)。

鋰電粘結(jié)劑是PVDF近年發(fā)展最快應(yīng)用

鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液四大部分組成。粘結(jié)劑是鋰離子電池極片重要的組成材料 之一，是將極片中活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑粘附在電極集流體上的高分子化合物，具有增強(qiáng)活性材料、導(dǎo)電劑 和集流體間接觸性以及穩(wěn)定極片結(jié)構(gòu)的作用，是鋰離子電池材料中技術(shù)含量較高的附加材料。

鋰電池對(duì)粘結(jié)劑性能有高要求

鋰離子電池用粘結(jié)劑既需要能被有機(jī)電解液浸潤，又能抵抗其侵蝕，不溶解，少溶脹，在有機(jī)電解液環(huán) 境下也能保持良好的粘結(jié)性能。此外，對(duì)于正極粘結(jié)劑，要求其電化學(xué)穩(wěn)定性良好，分解電壓在4.5 V以 上 (分解電壓即電解質(zhì)在電極上分解所需施加的最小電壓，這里主要以鋰電極做參比，粘結(jié)劑若分解電 壓較低，則容易在電池工作中被分解，不利于鋰電的正常運(yùn)轉(zhuǎn)）。

PVDF是鋰電池正極使用最廣粘結(jié)劑

由于PVDF具有優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，可有效抵抗極性有機(jī)溶劑電解液的侵蝕，同時(shí)具有較好的 粘結(jié)性能，因此在鋰電池正極粘結(jié)劑中被廣泛使用，目前占比可達(dá)90%。

電池級(jí)PVDF技術(shù)指標(biāo)要求高

為了有效提升能量密度，鋰電池粘結(jié)劑需要用量少并能起到良好的粘結(jié)作用。為了保證較好的粘結(jié)性能， 電池級(jí)的PVDF一般需要具有高分子量，一般在110萬以上。同時(shí)，為了避免水對(duì)鋰離子電池造成危害，還要求粘結(jié)劑含水量較低。此外，為了保證鋰離子電池的一 致性，電池廠家對(duì)采購的PVDF不同批次性能一致性要求也非常高。

粘結(jié)劑在鋰離子電池成本中占比較低

在鋰電材料成本中，正極材料占比高達(dá)61%；其次是負(fù)極材料和電解液，分別占比12%和11%；此外，隔膜 也占據(jù)了6%的成本。而粘結(jié)劑在其中占比較少，約為1%，這主要是因?yàn)檎辰Y(jié)劑作為電池中非活性物質(zhì)， 用量過大會(huì)造成電池能量密度降低，同時(shí)會(huì)使極片導(dǎo)電性變差，不利于電池容量的發(fā)揮。（報(bào)告來源：未來智庫）

新能源快速發(fā)展，鋰電池產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)

“雙碳”戰(zhàn)略的執(zhí)行，以及為了降低石油依賴度，推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，國家大力推廣新能源汽車， 近年新能源汽車產(chǎn)量也是高速增長(zhǎng)。2020年，新能源汽車產(chǎn)量達(dá)145.6萬輛，同比增長(zhǎng)22.35%；較2016年 的46.1萬輛，年均復(fù)合增速高達(dá)33.31%。

正極材料出貨量高速增長(zhǎng)，帶動(dòng)PVDF需求提升

作為鋰電正極材料主流粘結(jié)劑，PVDF占正極材料質(zhì)量的比例一般在1%-3%，其中磷酸鐵鋰由于 徑較小 ， 所需粘結(jié)劑的量更高。據(jù)百川資訊數(shù)據(jù)，2020年鋰電池用PVDF消費(fèi)量在8009.22噸左 ，隨著鋰電池及正 極材料產(chǎn)量的高速增長(zhǎng)，對(duì)PVDF的需求也將迎來高速增長(zhǎng)。

鋰電粘結(jié)劑用PVDF未來需求增長(zhǎng)迅猛

隨著新能源汽車、消費(fèi)電子、和儲(chǔ)能等領(lǐng)域的高速發(fā)展，鋰離子電池總裝機(jī)量也高速增長(zhǎng)，我們預(yù)測(cè) 2021-2025年鋰離子電池總裝機(jī)量可達(dá)394、597、855、1186、1558GWh。通常每生產(chǎn)1GWh鋰電池需耗 1500-1800噸三元正極材料，或需耗2200-2500噸磷酸鐵鋰正極材料，我們按照生產(chǎn)單位GWh鋰電需耗2000 噸正極材料進(jìn)行測(cè)算，正極需求量到2025年將達(dá)到311.6萬噸。

涂敷隔膜將會(huì)成為PVDF另一個(gè)需求增長(zhǎng)點(diǎn)

隨著鋰電池向能量密度更大和功率更高的方向發(fā)展，需要高性能的隔膜涂層來進(jìn)一步提升電池的性能， 主要包括：(1)提升隔膜耐溫性能。（2）粘結(jié)極片與隔膜，方便組裝。（3）增加隔膜對(duì)電解液的浸潤性， 提高電解液保有量。（4）增加高電壓體系隔膜安全性。

光伏背板膜是PVDF重要應(yīng)用領(lǐng)域

光伏背板是光伏組件的重要組成部分，位于組件的背面，用于抵抗光濕熱等環(huán)境影響對(duì)封裝膠膜、電池 片等材料的侵蝕，起到耐候絕緣等作用，因此要求光伏背板膜具有優(yōu)異的耐高低溫、耐紫外輻照、耐環(huán) 境老化和水汽阻隔、電氣絕緣等性能，以滿足光伏組件25年及以上的使用壽命。

PVDF系列背板膜是市場(chǎng)主流應(yīng)用

背板按照材料主要分為有機(jī)高分子類和無機(jī)物類，有機(jī)高分子包括雙面含氟、單面含氟和不含氟三類， 無機(jī)物類主要為玻璃。從對(duì)環(huán)境的耐候程度看，依次為雙面含氟、單面含氟、不含氟面板。

PVDF性能更加優(yōu)異

與PVF相比，PVDF含氟量更高，耐候性更強(qiáng)，阻燃等級(jí)更高；同時(shí)，PVDF分子偶極矩較大,易于結(jié)晶,同樣 厚度的PVDF薄膜透水率僅有PVF薄膜的約十分之一；此外，PVDF薄膜加工性更好，其熔融溫度與熱分解溫 度差值高達(dá)170℃，無需添加潛溶劑或共聚改性即可良好成膜,是含氟塑料中最易加工的品種。

雙面組件帶來壓力，行業(yè)快發(fā)展仍支撐需求增長(zhǎng)

目前，市場(chǎng)上有機(jī)薄膜背板仍為主流，2019年占比為86.5%，其中以PVDF為主的KPK/KPF/KPE背板占比 59.5%，以PVF為主的TPT/TPF/TPE結(jié)構(gòu)占比14%。目前玻璃背板占比為13.5%，主要用于雙玻組件。

光伏對(duì)PVDF需求將保持穩(wěn)步增長(zhǎng)

根據(jù)CPIA對(duì)未來光伏裝機(jī)量的預(yù)測(cè)，按照每GW光伏組件封裝使用500萬平米光伏背板進(jìn)行測(cè)算，預(yù)計(jì)在保 守情況下，2021-2025背板需求量分別為7.5、9.0、10.5、12和13.5億平方米；樂觀情況下，2021-2025 背板需求量分別為8.5、11.25、13.5、15.0和16.5億平方米。

三．新增產(chǎn)能擴(kuò)張有限，配套R(shí)142b將充分受益

PVDF產(chǎn)能較于集中

供給方面，目前國內(nèi)PVDF有效產(chǎn)能約6.9萬噸/年，其中鋰電級(jí)別由于技術(shù)要求較高，產(chǎn)能較少，多集中 在海外廠商手中，國內(nèi)東岳集團(tuán)、孚諾林、乳源東陽光、以及中化藍(lán)天等也具備部分生產(chǎn)能力。具體產(chǎn) 能方面，阿科瑪產(chǎn)能位居第一，達(dá)1.45萬噸/年。國內(nèi)企業(yè)方面，東岳集團(tuán)擁有最高產(chǎn)能1萬噸/年；聯(lián)創(chuàng) 股份3000噸/年產(chǎn)能于2021年8月底剛進(jìn)入試生產(chǎn)運(yùn)營階段。

部分PVDF新建產(chǎn)能仍處規(guī)劃審批階段

新建產(chǎn)能方面，盡管目前披露較多產(chǎn)能建設(shè)計(jì)劃，但部分產(chǎn)能仍處審批階段，且能快速投放的仍較少。 其中昊華科技0.25萬噸產(chǎn)能預(yù)計(jì)2022Q1建成；聯(lián)創(chuàng)股份0.5萬噸產(chǎn)能預(yù)計(jì)2022年6月建成；巨化0.65萬噸 產(chǎn)能預(yù)計(jì)2022年上半年建成。

PVDF建設(shè)認(rèn)證周期長(zhǎng)

而PVDF供給端還存在建設(shè)認(rèn)證周期長(zhǎng)、技術(shù)難度大、上游原料受限三個(gè)主要壁壘限制：據(jù)我們對(duì)PVDF過往項(xiàng)目建設(shè)節(jié)點(diǎn)的研究統(tǒng)計(jì)，PVDF取得審批后，建設(shè)周期和認(rèn)證周期都相對(duì)較長(zhǎng)，因此 中短期內(nèi)PVDF產(chǎn)能較難有大幅提升。

鋰電級(jí)PVDF存較高技術(shù)壁壘

首先為獲得更高能量密度的動(dòng)力電池，需減少粘結(jié)劑用量的同時(shí)，提高PVDF粘結(jié)性，這就需要提高相對(duì) 分子量。懸浮法工藝可生產(chǎn)出高分子量產(chǎn)品，但設(shè)備要求和技術(shù)水平更高，而目前而國內(nèi)企業(yè)主要采用 乳液聚合法，因此轉(zhuǎn)產(chǎn)相對(duì)困難。

PVDF上游原料受限

R142b（二氟一氯乙烷）是生產(chǎn)PVDF的唯一原料，據(jù)百川資訊，預(yù)計(jì)生產(chǎn)一噸PVDF需要消耗1.62-1.67噸 左 的 R142b，其產(chǎn)能情況也是PVDF生產(chǎn)的關(guān)鍵限制性因素。目前，國內(nèi)R142b產(chǎn)能在13.77萬噸/年左 ， 按照單噸PVDF生產(chǎn)需耗1.65噸R142b計(jì)算，預(yù)計(jì)每年可支撐8.34萬噸PVDF的生產(chǎn)。

制冷劑用R142b受到嚴(yán)格限制

R142b屬于HCFC類物質(zhì)（氟利昂），是第二代制冷劑，釋放到空氣會(huì)對(duì)臭氧層有不可逆的破壞作用。根據(jù) 《蒙特利爾議定書》，發(fā)達(dá)國家已基本停止生產(chǎn)R142b，我國2019年也開始對(duì)制冷劑用R142b生產(chǎn)配額進(jìn) 行削減。2021年全國R142b生產(chǎn)配額為13890噸，較2018年減少8955噸；內(nèi)用生產(chǎn)配額為8574噸，較2018 年減少9423噸。

大部分R142b新增產(chǎn)能處環(huán)評(píng)審批階段

新增產(chǎn)能方面，據(jù)項(xiàng)目環(huán)評(píng)以及公司公告，多家公司準(zhǔn)備擴(kuò)產(chǎn)R142b產(chǎn)能，目前只有孚諾林4.5萬噸/年、 中化藍(lán)天3.6萬噸/年項(xiàng)目處于在建階段，其余多在能評(píng)/環(huán)評(píng)審批階段。而孚諾林、中化藍(lán)天新增產(chǎn)能主 要也是給公司2.5萬噸/年P(guān)VDF進(jìn)行配套。

PVDF供需較長(zhǎng)時(shí)間將處于緊平衡

以百川資訊統(tǒng)計(jì)的2020年涂料、注塑和水處理領(lǐng)域?qū)VDF的需求量為基準(zhǔn)，參考前文計(jì)算相關(guān)應(yīng)用近年 年均復(fù)合增速；同時(shí)，結(jié)合前文測(cè)算的鋰電和光伏領(lǐng)域?qū)VDF的需求量，我們預(yù)計(jì)2021-2025年，國內(nèi) PVDF總需求將分別達(dá)6.0、7.4、9.1、11.2和13.4萬噸，年均復(fù)合增速將達(dá)22.3%。

R142b需求增長(zhǎng)明顯

PVDF上游原材料R142b面臨供給趨緊的態(tài)勢(shì)，根據(jù)前文測(cè)算的PVDF產(chǎn)量以及1.65的單耗，測(cè)算出PVDF對(duì) R142b的需求量；同時(shí)，假設(shè)制冷劑用R142b每年按照10%遞減，最終測(cè)算出2021-2025年，國內(nèi)R142b需求 量將分別達(dá)11.3、13.3、17.1、20.5和24.4萬噸，增長(zhǎng)明顯。

配套R(shí)142b將充分受益

2021年前三季度，PVDF-R152a/液氯，Q1-Q3價(jià)差分別為50369.8、67306.1和195018.7元/噸，上漲明顯。 其中，PVDF-R142b環(huán)節(jié)，Q1-Q3價(jià)差分別為32260.8、23694.2和48618.2元/噸，漲幅較小；R142b-R152a/ 液氯環(huán)節(jié)，Q1-Q3價(jià)差分別為18109.0、43611.9和146400.5元/噸，大幅上漲，且在整體價(jià)差中的比例大 幅提升。

報(bào)告節(jié)選：

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報(bào)告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網(wǎng)站