1、摘要超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一種線性結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)良綜合性能的工程塑料。UHMWPE耐磨性位居塑料之首比碳鋼、黃銅還耐磨 數(shù)倍，其耐磨性能是普通聚乙烯的數(shù)十倍以上；摩擦系數(shù)也比其它工程塑料小。UHMWPE還具有優(yōu)良的抗水性能、耐沖擊性能、耐化學(xué) 藥品性、耐低溫性能以及良好的不粘性、無毒、優(yōu)良的電氣絕緣性能等，應(yīng)用場(chǎng)景十分廣泛。超高分子量聚乙烯國(guó)內(nèi)產(chǎn)能擴(kuò)張加速。2021年全球超高分子量聚乙烯產(chǎn)量和需求量分別達(dá)到38萬噸和36.7萬噸左右。塞拉尼斯、 帝斯曼等國(guó)外巨頭長(zhǎng)期占據(jù)著世界UHMWPE主要供應(yīng)商地位，近年來國(guó)內(nèi)廠商逐漸實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，掌握了UHMWPE生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)能得到較 快擴(kuò)張，截

2、至2022年6月，國(guó)內(nèi)超高分子量聚乙烯產(chǎn)能合計(jì)約為16.8萬噸/年，另有約21萬噸/年擬新建產(chǎn)能。國(guó)防裝備費(fèi)投入增加有望率先帶動(dòng)超高分子量聚乙烯纖維需求。超高分子量聚乙烯纖維具有超高強(qiáng)度、超高模量、低密度、耐磨 等眾多的優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于軍事裝備、海洋產(chǎn)業(yè)、安全防護(hù)、體育器械等領(lǐng)域。我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維的產(chǎn)能已經(jīng)超過全 球總產(chǎn)能的50 ，但是國(guó)內(nèi)的超高分子量聚乙烯纖維整體呈現(xiàn)中低端產(chǎn)能富余、高端產(chǎn)能緊缺的情況，目前這一情況正逐步得到改善。 UHMWPE纖維傳統(tǒng)需求不減，而近年來全球范圍內(nèi)的國(guó)防裝備費(fèi)投入增加有望率先帶動(dòng)UHMWPE纖維需求。超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜專用料國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速

3、，可滿足國(guó)內(nèi)高端鋰電池需求。UHMWPE鋰電池隔膜專用料具有分子鏈間纏結(jié) 度強(qiáng)、熔體黏度大等特點(diǎn)，其隔膜制品具有電化學(xué)穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，是鋰電池隔膜材料的主要開發(fā)方向。但由于 該材料顆粒粒徑要求嚴(yán)苛、工業(yè)生產(chǎn)難度大、行業(yè)準(zhǔn)入門檻高，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以進(jìn)口料為主，2020年總進(jìn)口量達(dá)到1.17萬噸，進(jìn)口依存度 45 。隨著原材料樹脂制備技術(shù)的提升，國(guó)產(chǎn)UHMWPE樹脂的品質(zhì)有望得到改善，從而實(shí)現(xiàn)隔膜用原料的完全國(guó)產(chǎn)化; 同時(shí)，由于隔膜 加工工藝與表面改性技術(shù)的提升，高端濕法隔膜有望完全實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，滿足國(guó)內(nèi)高端鋰電池需求。相關(guān)標(biāo)的：1）東方盛虹：子公司斯?fàn)柊钍?萬噸/年的超高分子量聚乙烯

4、計(jì)劃于2022年年底投產(chǎn)，主要應(yīng)用是為下游的鋰電隔膜。 2）聯(lián)泓新科：2萬噸/年超高分子量聚乙烯項(xiàng)目已于2022年7月開工，預(yù)計(jì)2024年上半年建成投產(chǎn)，裝置可生產(chǎn)隔膜料與纖維料。3） 同益中：2021年公司擁有UHMWPE纖維產(chǎn)能3320噸/年，另有2240噸/年在建，預(yù)計(jì)2023年年底投產(chǎn)。風(fēng)險(xiǎn)提示：市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇風(fēng)險(xiǎn)；項(xiàng)目建設(shè)和市場(chǎng)開拓不達(dá)預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)；技術(shù)升級(jí)迭代風(fēng)險(xiǎn)；環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)等。超高分子量聚乙烯行業(yè)格局梳理01超高分子量聚乙烯纖維行業(yè)格局梳理02超高分子量聚乙烯鋰電隔膜行業(yè)格局梳理03其他子行業(yè)及相關(guān)上市公司04目錄風(fēng)險(xiǎn)提示05超高分子量聚乙烯行業(yè)格局梳理1目錄返回目錄超高分子量聚乙烯是

5、高性能工程塑料，下游應(yīng)用范圍廣闊超高分子量聚乙烯是一種線性結(jié)構(gòu)的具有優(yōu)良綜合性能的工程塑料。UHMWPE分子鏈很長(zhǎng)，沿同一方向排列，相互纏繞，通過強(qiáng)化分子之間 的相互作用，較長(zhǎng)的分子鏈能夠更有效地將載荷傳遞給主鏈，所以UHMWPE具有很高的比模量和比強(qiáng)度。UHMWPE耐磨性位居塑料之首比碳鋼、 黃銅還耐磨數(shù)倍，其耐磨性能是普通聚乙烯的數(shù)十倍以上，而且隨著分子量的增加，其耐磨性能也會(huì)進(jìn)一步提高。摩擦系數(shù)也比其它工程 塑料小，可以與聚四氟乙烯相媲美，是理想的潤(rùn)滑材料，由于其良好的耐磨性能和潤(rùn)滑性能，UHMWPE在人工關(guān)節(jié)方面得到了廣泛應(yīng)用。 UHMWPE具有優(yōu)良的抗水性能，幾乎不吸水，其吸水率在工

6、程塑料中是最小的。UHMWPE耐沖擊性能也是目前工程塑料中最高的，比以耐沖擊 性能著稱的聚碳酸酯還要高35倍。由于UHMWPE分子結(jié)構(gòu)以直鏈為主，具有超拉伸取向必備的結(jié)構(gòu)特征，其拉伸強(qiáng)度高達(dá)33.5GPa，拉伸 彈性模量高達(dá)100125GPa。UHMWPE還具有優(yōu)良耐化學(xué)藥品性，在一定溫度、濃度范圍內(nèi)能耐各種腐蝕性介質(zhì)及有機(jī)溶劑。優(yōu)良的耐低溫 性能，在冰點(diǎn)以下也具有良好的沖擊強(qiáng)度，最低使用溫度可以達(dá)到269。另外，UHMWPE還具有良好的不粘性、無毒、優(yōu)良的電氣絕緣性 能、比HDPE更好的耐疲勞性及耐-射線能力等。資料來源：國(guó)內(nèi)外超高分子量聚乙烯發(fā)展現(xiàn)狀、百度百科，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表：U

7、HMWPE制品性能和其他工程塑料的對(duì)比性能指標(biāo)UHMWPE聚四氟乙烯尼龍66聚碳酸酯指標(biāo)說明密度/（g/cm3）0.930.9452.161.141.2抗張強(qiáng)度/（kg/cm2）400500200750640材料或構(gòu)件受拉力時(shí)抵抗破壞的能力斷裂伸長(zhǎng)率/%300350300200110斷裂伸長(zhǎng)率越大表示材料的柔軟性能 和彈性越好抗沖擊強(qiáng)度/（kJ/m2）/161180評(píng)價(jià)一種材料的抵抗沖擊能力的指標(biāo)布氏硬度/D40/100118動(dòng)摩擦系數(shù)0.20.20.4/物體越粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)越大吸水率/%0.010.021.50.15超高分子量聚乙烯技術(shù)壁壘催化劑催化劑是UHMWPE生產(chǎn)工藝的核心。乙烯的聚

8、合主要受聚合溫度、壓力、催化劑組成及用量、外給電子體和氫氣的影響，催化劑是聚合技術(shù) 的核心，對(duì)聚合產(chǎn)物平均分子量、分子量分布、堆密度、結(jié)晶度以及顆粒的大小和形態(tài)都有著重要影響。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，催化劑 的性能和制備技術(shù)都得到了迅速地發(fā)展，目前主要的UHMWPE催化劑有Ziegler-Natta（Z-N）催化劑、茂金屬催化劑和非茂過渡金屬催化劑。Z-N催化劑是目前唯一工業(yè)化應(yīng)用的催化劑。Z-N催化劑具有制備簡(jiǎn)單、成本低、對(duì)雜質(zhì)敏感性低等優(yōu)點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)外工業(yè)化制備UHMWPE 應(yīng)用最多的催化劑，細(xì)分產(chǎn)品品種很多，但也存在共聚能力欠佳、所得聚合物分子量分布較寬，影響樹脂的力學(xué)性能提升等問題。茂

9、金屬 催化劑的催化活性更高，能夠制備窄分子量分布的聚合物，從而賦予產(chǎn)品更高的力學(xué)性能，但受限于所制備的聚乙烯分子量偏低、成本高 等缺陷目前還未有茂金屬催化劑用于工業(yè)化生產(chǎn)UHMWPE的報(bào)道。非茂過渡金屬催化劑目前已在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模取得一定突破，但核心的負(fù)載化 過程還未解決，距離批量應(yīng)用還有一段距離。目前，美國(guó)Celanese、日本三井油化、巴西Braskem、荷蘭DSM、韓國(guó)油化等國(guó)際公司以及包 括上?；ぱ芯吭河邢薰驹趦?nèi)的國(guó)內(nèi)樹脂生產(chǎn)企業(yè)均采用Z-N催化劑為主生產(chǎn)UHMWPE樹脂。資料來源：超高分子量聚乙烯材料的研究進(jìn)展，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表：不同類型UHMWPE催化劑性能對(duì)比項(xiàng)目Z-N催

10、化劑茂金屬催化劑非茂過渡金屬催化劑結(jié)構(gòu)特征結(jié)構(gòu)不明確，由鹵化鈦、活性載體和給電子體等組分構(gòu)成結(jié)構(gòu)明確，配體含至少一個(gè)Cp及衍生物，金屬中心為B結(jié)構(gòu)明確，配體由含氧、氮、硫和磷等基團(tuán)構(gòu)成，金屬中元素心涵蓋所有過渡金屬元素催化機(jī)理多活性中心，機(jī)理復(fù)雜單活性中心，乙烯與活性中心生成-絡(luò)合物，移位插入， 如此重復(fù)進(jìn)行鏈增長(zhǎng)單活性中心，聚合機(jī)理與茂金屬催化劑一致優(yōu)點(diǎn)活性較高，成本低，耐雜質(zhì)活性高，共聚性能優(yōu)，樹脂分子結(jié)構(gòu)高度均一，組分均勻 活性高，成本較低，催化劑結(jié)構(gòu)靈活可調(diào)，可定制樹脂性能缺點(diǎn)樹脂分子量寬分布，共聚性能欠佳，樹脂結(jié)構(gòu)不易調(diào)控催化劑合成繁瑣，負(fù)載后活性降低，樹脂分子量難以提高，加工困難技

11、術(shù)壁壘高，負(fù)載難度大，體系對(duì)雜質(zhì)敏感超高分子量聚乙烯技術(shù)壁壘聚合工藝目前生產(chǎn)UHMWPE樹脂的工業(yè)裝置大多采用淤漿聚合，淤漿工藝主要包括攪拌釜工藝與環(huán)管工藝。釜式聚合工藝：釜式聚合包括Hostalen工藝和三井CX工藝，目前絕大多數(shù)的UHMWPE聚合采用Hostalen攪拌釜工藝。Hostalen工藝流程包括 兩個(gè)反應(yīng)器，在第一反應(yīng)器中加入乙烯、氫氣和催化劑，生產(chǎn)較高熔融指數(shù)的樹脂，得到的聚合物漿液進(jìn)入第二反應(yīng)器，在第二反應(yīng)器中 完成剩余乙烯的聚合反應(yīng)。該工藝裝置的操作壓力和操作溫度低、操作彈性高、生產(chǎn)靈活且穩(wěn)定性較好，而且使用該工藝，催化劑耐雜質(zhì) 能力強(qiáng)，對(duì)乙烯氣原料的純度要求低。目前全球超

12、過三分之二的UHMWPE聚合采用Hostalen釜式工藝。環(huán)管聚合工藝：環(huán)管工藝主要有Phillips公司的Phillips單環(huán)管工藝和Ineos公司的InnoveneS雙環(huán)管工藝。這兩種工藝均采用異丁烷為反 應(yīng)介質(zhì)環(huán)管工藝不同于Hostalen工藝和CX工藝的釜式攪拌，其物料依靠軸流泵的推動(dòng)在環(huán)管中高速流動(dòng)來撤除聚合反應(yīng)熱。Phillips公司 利用改性后的二氧化硅或氧化鋁固定催化劑來生產(chǎn)UHMWPE，聚合中不需要加入氫氣，投資少，但對(duì)催化劑的要求較高。InnoveneS 工藝也 較成熟，布局緊湊，產(chǎn)品質(zhì)量控制穩(wěn)定，特點(diǎn)是物料停留時(shí)間短，牌號(hào)切換快。資料來源：超高分子量聚乙烯材料的研究進(jìn)展，

13、國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表：不同類型UHMWPE聚合工藝對(duì)比工藝流程優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Hostalen串聯(lián)或并聯(lián)雙釜反應(yīng)器，正己烷為溶劑，夾套水撤熱純度要求低生產(chǎn)靈活，牌號(hào)切換快，穩(wěn)定性好，耐雜質(zhì)能力強(qiáng)，對(duì)原料 撤熱方式不如環(huán)管工藝，產(chǎn)能較低CX串聯(lián)或并聯(lián)雙釜反應(yīng)器，正己烷為溶劑，正己烷蒸發(fā)撤熱牌號(hào)切換快，穩(wěn)定性好，耐雜質(zhì)能力強(qiáng)，對(duì)原料純度要求低 受限撤熱方式，單線產(chǎn)能低Phillips單環(huán)管，軸流泵輸送物料，異丁烷為溶劑，冷卻水撤熱裝置投資較少，撤熱能力強(qiáng)，產(chǎn)能較高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定對(duì)催化劑要求高InnoveneS雙環(huán)管串聯(lián)反應(yīng)器，異丁烷為溶劑，冷卻水撤熱產(chǎn)能高工藝參數(shù)控制精確，產(chǎn)品質(zhì)量控制穩(wěn)定，物料停留時(shí)

14、間短， 裝置投資高，對(duì)催化劑要求高國(guó)內(nèi)超高分子量聚乙烯的生產(chǎn)工藝超高分子量聚乙烯是由乙烯聚合而成，生產(chǎn)過程與普通高密度聚乙烯的生產(chǎn)過程相類似，都是采用齊格勒（Z-N）催化劑在一定條件下使乙烯聚合的。國(guó)內(nèi)超高分子量 聚乙烯近年來發(fā)展很快，超高分子量聚乙烯催化劑制備技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展， 目前能看到的文獻(xiàn)報(bào)道的技術(shù)大多是用改進(jìn)的Z-N催化劑為主。上?；ぱ芯吭汗に嚕涸げ可虾；ぱ芯吭涸?0年初開發(fā)成功萬噸超高分子量 聚乙烯的生產(chǎn)工藝，該裝置流程采用淤漿法聚合工藝，采用的催化劑是二氯化鎂一 復(fù)合活性組分鈦化合物乙烯在溶劑中進(jìn)行催化反應(yīng)。通過溶劑吸收和傳遞反應(yīng)熱， 可獲得穩(wěn)定的反應(yīng)溫度，從而可以

15、生產(chǎn)分子量達(dá)400萬500萬的超高分子量聚乙烯 產(chǎn)品。東方石化助劑二廠工藝：助劑二廠自主研發(fā)技術(shù)，使用Z-N催化劑，在一定溫度和壓 力條件下，使乙烯按配位機(jī)理進(jìn)行低壓聚合，與塞拉尼斯下屬南京科迪納公司生產(chǎn) 工藝相近，1萬噸/年超高分子量聚乙烯生產(chǎn)裝置已穩(wěn)定運(yùn)行近20年，該裝置是國(guó)內(nèi) 唯一能實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)超高分子量聚乙烯UHMWPE的裝置，基本占領(lǐng)了整個(gè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)， 并能批量出口西歐和美國(guó)，質(zhì)量指標(biāo)也都接近當(dāng)代國(guó)際水平，內(nèi)在質(zhì)量性能達(dá)到日 本三井240M、340M及德國(guó)科迪納 GUR432牌號(hào)的水平。出口產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的10 左右。由于超高分子量聚乙烯高端產(chǎn)品都用于軍事用途和高科技領(lǐng)域，國(guó)外發(fā)達(dá)

16、國(guó)家和少 數(shù)幾個(gè)掌握核心技術(shù)的公司均不轉(zhuǎn)讓該技術(shù)，自行生產(chǎn)及銷售。國(guó)內(nèi)上?；ぱ芯?院雖然開發(fā)了M500萬超高分子量聚乙烯技術(shù)，但單線規(guī)模小，沒有得到萬噸級(jí)工業(yè) 化規(guī)模驗(yàn)證，存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。助劑二廠開發(fā)的超高分子量聚乙烯技術(shù)，已在自有裝 置上得到應(yīng)用，并通過多年的技術(shù)完善和改進(jìn)，該技術(shù)已經(jīng)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。資料來源：超高分子量聚乙烯工藝研究，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表：國(guó)內(nèi)兩種主要工藝技術(shù)比較原料要求乙烯GB/T 7715-2003 工業(yè)用乙烯優(yōu)等品己烷GB17602-1998 工業(yè)己烷產(chǎn)品規(guī)格超高分子量聚乙烯牌號(hào)齊全原料單耗（t/t產(chǎn)品）乙烯1.11.03己烷0.080.02公用工程消耗（t/t

17、產(chǎn) 品）原水0.63脫鹽水0.24冷卻水2低壓蒸汽1.20.86低溫水28.8電（kWh/t產(chǎn)品）800865三廢排放廢水1.74比較項(xiàng)目上?；ぱ?東方石化助 究院劑二廠超高分子量聚乙烯供應(yīng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)能擴(kuò)張加速158701552016750151701314014801150581106014895114681109084238794020004000600080001000012000140001600018000千禧龍纖UHMWPE粉采購(gòu)均價(jià)（元/噸）同益中UHMWPE粉采購(gòu)均價(jià)（元/噸） 聚乙烯管材原料年度均價(jià)（元/噸）20172018201920202021資料來源：卓創(chuàng)資訊、同益中招股

18、書、同益中年報(bào)、千禧龍纖招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理 注：同益中主要向TCC公司（日本）采購(gòu)，千禧龍纖主要向上海聯(lián)樂化工科技有限公司采購(gòu)。企業(yè)名稱區(qū)域產(chǎn)能（萬噸/年）產(chǎn)能占比擬新增產(chǎn)能,萬噸/年 河南沃森超高化工科技有限公司河南423.80/塞拉尼斯(Celanese)泰科納TOCNIA工程塑料公司中璽新材料(安徽)有限公司安徽豐達(dá)新材料有限公司上海聯(lián)樂化工科技有限公司九江中科鑫星新材料有限公司中國(guó)石油遼陽石化公司中國(guó)石化天津石化聯(lián)泓新材料科技股份有限公司斯?fàn)柊钍|方盛虹）平原信達(dá)化工有限公司南京金陵塑膠化工有限公司其它江蘇3.520.80/安徽2.514.90/安徽211.901上海1

19、.056.30/江西16.004遼寧16.00/天津/10山東/2江蘇/2山東/1江蘇/1全國(guó)1.7510.40合計(jì)全國(guó)16.810011資料來源：中國(guó)化工信息中心-咨詢、各公司官網(wǎng)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理UHMWPE產(chǎn)量、需求量同步增長(zhǎng)。據(jù)同益中招股書中披露，2016年，全球UHMWPE產(chǎn)能和需求量分別為22.1萬噸和20萬噸，隨著制造業(yè)對(duì)材料 的特性要求越來越高，UHMWPE以其優(yōu)異的特性，有著廣闊的市場(chǎng)前景，預(yù)計(jì)至2021年UHMWPE產(chǎn)量和需求量分別有望達(dá)到38萬噸和36.7萬噸。UHMWPE國(guó)內(nèi)產(chǎn)能擴(kuò)張加速。在國(guó)際上，UHMWPE的生產(chǎn)企業(yè)主要包括美國(guó)Celanese Corpora

20、tion、巴西Braskem、荷蘭帝斯曼等國(guó)外企業(yè)，其 中，2022年初，Celanese位于得州的1.5萬噸/年新生產(chǎn)線達(dá)產(chǎn)，美國(guó)Celanese Corporation的總產(chǎn)能增加至約12.3萬噸/年，為全球產(chǎn)能最 大企業(yè)；巴西Braskem總產(chǎn)能約為4.5萬噸/年。國(guó)內(nèi)主要的生產(chǎn)企業(yè)有河南沃森超高化工科技有限公司、上海聯(lián)樂化工科技有限公司、安徽 省特佳勁精細(xì)化工有限責(zé)任公司、九江中科鑫星新材料有限公司、中國(guó)齊魯石化公司等企業(yè)，截至2022年，國(guó)內(nèi)UHMWPE產(chǎn)能合計(jì)約為16.8 萬噸/年，另有約21萬噸/年擬新建產(chǎn)能。表：我國(guó)超高分子量聚乙烯生產(chǎn)企業(yè)概況（截至2022年6月）圖：UHMW

21、PE粉市場(chǎng)價(jià)格走勢(shì)超高分子量聚乙烯下游概況纖維和電池隔膜是需求主力現(xiàn)階段纖維是超高分子量聚乙烯最大消費(fèi)領(lǐng)域。據(jù)中國(guó)化信-咨詢，2021年我國(guó)超高分子量聚乙烯總消費(fèi)量為18.8萬噸，同比增長(zhǎng)19 ，主 要增長(zhǎng)來源為纖維和電池隔膜產(chǎn)品。超高分子量聚乙烯纖維是2021年最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域，占比31 ；電池隔膜、板材和工業(yè)管材分別占比 28 、22 和15 。同年，我國(guó)電池隔膜出貨量同比增長(zhǎng)超110 ，且未來五年，預(yù)計(jì)儲(chǔ)能電池與動(dòng)力電池仍將保持迅猛增勢(shì)，將進(jìn)一步推動(dòng)電 池隔膜成為超高分子量聚乙烯最重要的增長(zhǎng)領(lǐng)域。電池隔膜有望成為超高分子量聚乙烯最大消費(fèi)領(lǐng)域。據(jù)中國(guó)化信-咨詢預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2026年，超高

22、分子量聚乙烯樹脂總消費(fèi)量將達(dá)41.2萬 噸，CAGR為17 ，其中纖維和電池隔膜總消費(fèi)量占比將達(dá)四分之三。資料來源：中國(guó)化工信息中心-咨詢，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖：2026年預(yù)期我國(guó)超高分子量聚乙烯消費(fèi)結(jié)構(gòu)表：2021年我國(guó)超高分子量聚乙烯消費(fèi)結(jié)構(gòu)資料來源：中國(guó)化工信息中心-咨詢，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理3122154電池隔膜纖維板材工業(yè)管材其他202118.8萬噸2847281195電池隔膜纖維板材工業(yè)管材其他2026E41.2萬噸超高分子量聚乙烯纖維行業(yè)格局梳理2目錄返回目錄超高分子量聚乙烯纖維是三大高性能纖維之一，下游應(yīng)用范圍廣闊超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纖維，又稱高強(qiáng)高模聚乙烯纖

23、維，是繼碳纖維、芳綸纖維之后的第三代高性能纖維。超高分子量聚乙烯纖維 是目前工業(yè)化高性能纖維材料中比強(qiáng)度和比模量最高的纖維，是分子量在100萬以上的聚乙烯樹脂所紡出的纖維（普通聚乙烯的分子量一般 在4-12萬），其斷裂伸長(zhǎng)率高于碳纖維和芳綸，柔韌性好，在高應(yīng)變率和低溫下力學(xué)性能仍然良好，抗沖擊能力優(yōu)于碳纖維、芳綸等，是 一種非常理想的防彈、防刺安全防護(hù)材料。超高分子量聚乙烯纖維與普通的聚乙烯纖維相比，具有強(qiáng)度高、韌性好，以及優(yōu)良的抗沖擊性 和抗切割性、高耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性等特性。其中，超高分子量聚乙烯纖維的比強(qiáng)度是優(yōu)質(zhì)鋼材的15倍，是玻璃和尼龍66的4倍，是碳纖 維的2.6倍，是芳綸纖維的1

24、.7倍；在抗沖擊性能方面，超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料的比沖擊總吸收能量是碳纖維的1.8倍、芳綸的2.6 倍，防彈能力是芳綸裝甲結(jié)構(gòu)的3.6倍。由于質(zhì)輕高強(qiáng)及比能量吸收高的特點(diǎn)，超高分子量聚乙烯纖維已逐步取代芳綸，成為個(gè)體防彈防護(hù) 領(lǐng)域的首選纖維。超高分子量聚乙烯纖維具有超高強(qiáng)度、超高模量、低密度、耐磨損、耐低溫、耐紫外線、抗屏蔽、柔韌性好、沖擊能量 吸收高及耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、化學(xué)腐蝕等眾多的優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于軍事裝備、海洋產(chǎn)業(yè)、安全防護(hù)、體育器械等領(lǐng)域。資料來源：千禧龍纖招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖：UHMWPE上下游產(chǎn)業(yè)鏈圖：UHMWPE纖維可用于生產(chǎn)無紡布應(yīng)用在下游領(lǐng)域資料來源：同益

25、中招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理國(guó)內(nèi)超高分子量聚乙烯纖維發(fā)展歷程及趨勢(shì)國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維企業(yè)正處于成長(zhǎng)階段，目前產(chǎn)品多用于中低端領(lǐng)域。2005年，以同益中、湖南中泰、寧波大成為代表的國(guó)內(nèi)超高分子量 聚乙烯纖維企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破后，UHMWPE纖維行業(yè)良好的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益吸引多家企業(yè)投資，國(guó)內(nèi)新建了數(shù)十條UHMWPE纖維生產(chǎn)線， 形成了較為完善的規(guī)?；a(chǎn)能力。國(guó)內(nèi)企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)的超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)品主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：（1）逐步實(shí)現(xiàn)了超高 分子量聚乙烯纖維的批量化生產(chǎn)，打破海外龍頭技術(shù)壟斷、填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，實(shí)現(xiàn)了超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)品的進(jìn)口替代；（2）國(guó)內(nèi) 企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)的超高分

26、子量聚乙烯纖維及復(fù)合材料產(chǎn)品，在主要指標(biāo)和功能方面，已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先知名品牌的同等水平，實(shí)現(xiàn)了在相 關(guān)高端應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)口替代，特別是改變了我國(guó)在部分軍工裝備領(lǐng)域（例如海軍艦艇纜繩和武警、陸軍防彈衣等）的對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依賴 及受制約的局面；（3）在抗蠕變等高端產(chǎn)品以及醫(yī)用縫合線、雷達(dá)天線罩等細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域，我國(guó)仍處于起步階段，我國(guó)企業(yè)仍將持續(xù)進(jìn) 行產(chǎn)品及應(yīng)用研發(fā)。國(guó)內(nèi)UHMWPE纖維企業(yè)在高端應(yīng)用領(lǐng)域有待突破。盡管2011年之后我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維的產(chǎn)能已經(jīng)超過全球總產(chǎn)能的50 ，但是國(guó)內(nèi) 的超高分子量聚乙烯纖維整體呈現(xiàn)中低端產(chǎn)能富余、高端產(chǎn)能緊缺的情況。我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維企業(yè)在醫(yī)用縫合線、

27、雷達(dá)天線罩 等高端應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)仍處于起步階段，在產(chǎn)品一致性及穩(wěn)定性、抗蠕變產(chǎn)品等細(xì)分領(lǐng)域仍處于不斷追趕海外龍頭公司的位置。以 同益中為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)仍需在高端領(lǐng)域內(nèi)繼續(xù)實(shí)現(xiàn)“從有到優(yōu)”更高端產(chǎn)品的突破。資料來源：同益中招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)資料來源：Medtec China，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)圖：DSM迪尼瑪純黑UHMWPE醫(yī)用纖維圖：UHMWPE纖維可用于制造防彈制品超高分子量聚乙烯纖維干法紡絲工藝超高分子量聚乙烯纖維性能指標(biāo)：重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019 年版）對(duì)關(guān)鍵戰(zhàn)略材料超高分子量聚乙烯纖維的超高強(qiáng) 型等性能進(jìn)行了要求。通常認(rèn)為斷裂強(qiáng)度在35

28、cN/dtex及以上的UHMWPE纖維產(chǎn)品可以劃分為“高端”產(chǎn)品。UHMWPE纖維的紡絲工藝可分為干法工藝與濕法工藝。目前，超高分子量聚乙烯纖維凝膠紡絲工藝主要有兩大類：一類是干法工藝路線，即 高揮發(fā)性溶劑干法凝膠紡絲工藝路線；另一類是濕法工藝路線，即低揮發(fā)性溶劑濕法凝膠紡絲工藝路線。采用的溶劑和后續(xù)工藝是這兩種 工藝路線最大的區(qū)別，由于兩類溶劑特性區(qū)別大，從而后續(xù)溶劑脫除工藝也完全不同，各有優(yōu)勢(shì)。干法工藝路線紡絲：干法主要以十氫化萘為紡絲溶劑，與UHMWPE樹脂混合后，經(jīng)過雙螺桿擠出機(jī)高溫混煉、噴絲板擠出成熔體細(xì)流，通過 惰性氣體等方式吹掃使溶劑脫去，同時(shí)熔體固化成原纖可收卷成型。原纖再經(jīng)過

29、多級(jí)多次的超倍熱拉伸可得到強(qiáng)度較高的UHMWPE纖維。相 較于濕法路線紡絲，干法路線工藝流程短、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，其制備的纖維表面平整、缺陷少、柔軟、結(jié)晶度高、纖維密度大、熔點(diǎn)高、熔程短、 溶劑殘留低。荷蘭DSM公司、東洋紡公司、儀征化纖、上?；ぱ芯吭河邢薰揪捎酶煞üに嚶肪€生產(chǎn)UHMWPE纖維。干法路線關(guān)鍵工藝技術(shù)：樹脂在十氫萘溶劑中溶脹過程對(duì)于紡絲溶液均勻溶解至關(guān)重要；紡絲溶液均勻下料是影響纖維纖度的關(guān)鍵；初生 纖維中溶劑的充分揮發(fā)是影響溶劑回收和纖維力學(xué)性能的關(guān)鍵；超倍拉伸溫度、拉伸比和拉伸速度是影響纖維結(jié)晶和力學(xué)性能的關(guān)鍵因素。資料來源：超高分子量聚乙烯材料的研究進(jìn)展，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整

30、理圖：典型的干法路線工藝流程表：UHMWPE纖維的超高強(qiáng)型等性能指標(biāo)要求檢驗(yàn)指標(biāo)性能要求指標(biāo)說明斷裂強(qiáng)度（cN/dtex）36纖度相同的條件下，斷裂強(qiáng)度越大，表 明纖維所能承受的最大拉力越大初始模量（cN/dtex）13001800模量越大表明纖維抵抗變形的能力越好斷裂伸長(zhǎng)率（%）23斷裂伸長(zhǎng)率越大表示其柔軟性能和彈性 越好資料來源：同益中招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理超高分子量聚乙烯纖維濕法紡絲工藝濕法工藝路線紡絲：濕法路線采用的紡絲溶劑為高沸點(diǎn)不易揮發(fā)溶劑，如白油、礦物油、煤油等，紡絲加工溫度可調(diào)節(jié)范圍大。紡絲溶劑 需要在紡絲后期進(jìn)行萃取和干燥，常用萃取劑主要有碳?xì)淝逑磩⒍燃淄?、二甲?/p>

31、等，紡絲溶劑回收工藝經(jīng)十余年的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，相對(duì) 簡(jiǎn)單成熟，但環(huán)保、安全的壓力較大。濕法路線是目前國(guó)內(nèi)外纖維企業(yè)用得更多的一種工藝技術(shù)路線，最早是1985年由美國(guó)Honeywell公司購(gòu)買DSM專利后進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)推出的 纖維牌號(hào)有Spectra-HT、Spectra900、Spectra1000 等系列產(chǎn)品， 其中Spectra-HT牌號(hào)斷裂強(qiáng)度可達(dá)40cN/dtex。另外日本三井公司于 1988年正式商業(yè)化生產(chǎn)UHMWPE纖維，牌號(hào)為Tekmilon，產(chǎn)品重點(diǎn)放在作業(yè)手套、釣魚線和纜繩市場(chǎng)。我國(guó)于20世紀(jì)80年代開始相關(guān)研究， 并于2000年左右實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，目前國(guó)內(nèi)濕法生產(chǎn)企業(yè)有同益中、

32、愛地、九九久、中泰等十余家公司，可生產(chǎn)不同旦數(shù)、強(qiáng)度的軍民用 纖維產(chǎn)品，占全球產(chǎn)銷量的60 以上，但以中低端產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈。濕法路線發(fā)展方向：傳統(tǒng)的濕法路線由于工藝的先天性缺陷，導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性受到影響，特別是纖維旦數(shù)的偏差率普遍較高，優(yōu)化 現(xiàn)有的工藝路線，進(jìn)一步提高纖維的力學(xué)性能、穩(wěn)定性、功能性是目前濕法路線研究的重點(diǎn)。資料來源：超高分子量聚乙烯材料的研究進(jìn)展，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖：典型的濕法路線工藝流程表：干、濕法紡絲工藝對(duì)比紡絲類型干法濕法溶劑十氫萘（易揮發(fā)，安全性低）礦物油（不易揮發(fā)，安全性高）去溶劑加熱揮發(fā)萃取紡絲速度快慢流程短長(zhǎng)回收方式直接回收間接回收回收系統(tǒng)密

33、閉要求高，運(yùn)行效率要求高龐大，復(fù)雜代表企業(yè)荷蘭帝斯曼美國(guó)霍尼韋爾、同益中資料來源：同益中招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理國(guó)內(nèi)外超高分子量聚乙烯纖維供給國(guó)外產(chǎn)能情況：2019年全球超高分子量聚乙烯纖維行業(yè)總產(chǎn)能約達(dá)6.46 萬 噸，其中行業(yè)內(nèi)主要企業(yè)荷蘭帝斯曼的產(chǎn)能為1.74萬噸/年，美國(guó)霍尼韋爾、 日本東洋紡的產(chǎn)能分別為0.3、0.32萬噸/年。國(guó)外UHMWPE纖維企業(yè)的產(chǎn) 品主要應(yīng)用于軍事裝備、海洋產(chǎn)業(yè)、安全防護(hù)等中高端領(lǐng)域，同時(shí)在民用 領(lǐng)域如家用紡織、體育器材等因布局較早市場(chǎng)滲透率也較高。國(guó)內(nèi)產(chǎn)能、產(chǎn)量情況：2021年我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維總產(chǎn)能約 4.3 萬 噸/年，主要集中在江蘇九九久

34、、山東愛地、北京同益中和儀征化纖等企業(yè)。 據(jù)中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)量產(chǎn) 量排名前三的企業(yè)分別是江蘇九九久、北京同益中和儀征化纖。資料來源：中國(guó)化學(xué)纖維協(xié)會(huì)、CNCIC、華經(jīng)情報(bào)網(wǎng)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理表：我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)能分布表：2021年中國(guó)超高分子量聚乙烯纖維產(chǎn)量排名名單資料來源：中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理企業(yè)名稱產(chǎn)能（萬噸/年）備注序號(hào)企業(yè)名稱江蘇九九久科技有限公司11江蘇九九久科技有限公司山東愛地高分子材料有限公司0.5荷蘭帝斯曼控股2北京同益中新材料科技股份有限公司北京同益中新材料科技股份有限公司0.33計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)至

35、7560噸/年3中國(guó)石化儀征化纖有限責(zé)任公司中國(guó)石化儀征化纖股份有限公司0.334江蘇鏘尼瑪新材料股份有限公司浙江千禧龍纖特種纖維股份有限公司0.26計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)至4000噸/年5山東愛地高分子材料有限公司江蘇鏘尼瑪新材料股份有限公司0.25計(jì)劃擴(kuò)產(chǎn)至3500噸/年6山東星宇手套有限公司其他1.637浙江千禧龍纖特種纖維股份有限公司合計(jì)4.38長(zhǎng)青藤高性能纖維材料有限公司2019年產(chǎn)能公司名稱主要產(chǎn)品 （萬噸/年） 產(chǎn)品下游應(yīng)用領(lǐng)域荷蘭帝斯曼UHMWPE纖維、無 緯布1.74醫(yī)療縫合、商業(yè)捕魚、養(yǎng)殖網(wǎng)、繩索、吊索、 高性能面料以及汽車或人員的防彈保護(hù)等領(lǐng)域美國(guó)霍尼韋爾UHMWPE纖維0.3安全網(wǎng)、

36、繩索、魚線、防彈衣等日本東洋紡UHMWPE0.32船舶系泊繩用纖維、釣魚線、高爾夫球網(wǎng)、防 纖維護(hù)手套等表：全球主要超高分子量聚乙烯纖維生產(chǎn)公司資料來源：同益中招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理超高分子量聚乙烯纖維需求快速增長(zhǎng)近年來，我國(guó)超高分子量聚乙烯纖維的需求量保持持續(xù)較快增長(zhǎng)，主要來源于軍事裝備、海洋產(chǎn)業(yè)和安全防護(hù)等領(lǐng)域。未來，隨著市場(chǎng) 需求的不斷增加，超高分子量聚乙烯纖維行業(yè)仍將持續(xù)快速發(fā)展。一方面，超高分子量聚乙烯纖維作為現(xiàn)代國(guó)防必不可少的戰(zhàn)略物資， 國(guó)家出臺(tái)了一系列政策將其列為關(guān)鍵戰(zhàn)略材料，主要包括重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019年版）增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng) 力三年行動(dòng)計(jì)劃（20

37、18-2020年）等；另一方面，隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的持續(xù)提升，超高分子量聚乙烯纖維的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，日益增 加的軍品、民品應(yīng)用將為超高分子量聚乙烯纖維帶來龐大的市場(chǎng)需求。據(jù)同益中招股書中披露，2015年至2019年，中國(guó)超高分子量聚乙 烯纖維需求量復(fù)合增長(zhǎng)率為19.87 ，2020年至2025年，預(yù)期中國(guó)超高分子量聚乙烯纖維需求量復(fù)合增長(zhǎng)率為15.05 。根據(jù)中國(guó)化工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2018），歐美市場(chǎng)超高分子量聚乙烯纖維下游應(yīng)用領(lǐng)域中，防彈衣和武器裝備占比約70 ，繩纜 占比約20 ，勞動(dòng)防護(hù)占比約5 ，漁網(wǎng)占比約5 ；中國(guó)市場(chǎng)超高分子量聚乙烯纖維下游應(yīng)用領(lǐng)域中，防彈衣和武器裝備占比約3

38、2 ，防切 割手套占比約28 ，纜繩材料占比約26 ，體育器材占比約6 ，其他占比約8 。資料來源：同益中招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)圖：2017年至2025年中國(guó)UHMWPE纖維需求量（萬噸）資料來源：同益中招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)0268101220172025E20182019202020212022E2023E2024E軍事裝備海洋產(chǎn)業(yè)安全防護(hù)紡織體育器械建筑及其他282668防切割手套 體育器材防彈衣和武器裝備 纜繩材料其他702055防彈衣和武器裝備繩纜 勞動(dòng)防護(hù)用品漁網(wǎng)圖：國(guó)內(nèi)及歐美地區(qū)超高分子量聚乙烯纖維下游消費(fèi)結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)32歐美42.895.7810.37國(guó)

39、防裝備費(fèi)投入增加有望拉動(dòng)UHMWPE纖維需求國(guó)防裝備費(fèi)投入增加將拉動(dòng)UHMWPE纖維需求。由于超高分子量聚乙 烯纖維具有耐沖擊性能好、比能量吸收高、輕質(zhì)、使用溫度范圍大等 優(yōu)勢(shì)，可以被應(yīng)用在直升飛機(jī)/坦克/艦船的裝甲防護(hù)（防彈）板、雷 達(dá)的防護(hù)外殼罩、導(dǎo)彈罩、盾牌、降落傘、防彈頭盔、防彈衣等不同 產(chǎn)品上。包括美國(guó)、歐盟、俄羅斯、中國(guó)在內(nèi)的多個(gè)國(guó)家軍費(fèi)支出占 GDP比重近年來有所提升，推動(dòng)全球軍費(fèi)支出占GDP比重小幅增加，國(guó) 防支出的提升將會(huì)極大地推動(dòng)超高分子量聚乙烯纖維的需求。圖：2010-2017年中國(guó)軍事裝備費(fèi)投入及占國(guó)防軍費(fèi)比重（億元）資料來源：新時(shí)代的中國(guó)國(guó)防、中國(guó)政府網(wǎng)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)

40、研究所整理圖：2010至2021年中國(guó)的國(guó)防預(yù)算（億元）4540353025201510504500400035003000250020001500100050002010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年軍事裝備費(fèi)投入（億元）占國(guó)防軍費(fèi)比重資料來源：千禧龍纖招股書、新時(shí)代的中國(guó)國(guó)防，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理02000400060008000100001200014000160002010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年123456美國(guó)軍費(fèi)支出占GDP比重 全球軍費(fèi)支出占GDP比

41、重歐盟軍費(fèi)支出占GDP比重 俄羅斯軍費(fèi)支出占GDP比重中國(guó)軍費(fèi)支出占GDP比重圖：2010至2020年全球軍費(fèi)支出占GDP比重情況020102011201220132014201520162017201820192020資料來源：Wind，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理超高分子量聚乙烯纖維傳統(tǒng)下游需求不減海洋產(chǎn)業(yè)超高分子量聚乙烯纖維市場(chǎng)情況：海洋產(chǎn)業(yè)中，超高分子量聚乙烯纖維 以其優(yōu)良的性能，迅速成為海上用繩纜、船舶系泊繩、遠(yuǎn)洋漁網(wǎng)和海上養(yǎng)殖網(wǎng)箱 等的主要材料。其市場(chǎng)需求保持旺盛的增長(zhǎng)，特別是繩索、纜繩等繩網(wǎng)制造業(yè)。 比如，超高分子量聚乙烯纖維加工成的漁網(wǎng)比普通聚乙烯纖維漁網(wǎng)質(zhì)量輕一半以 上，同等質(zhì)量的

42、漁網(wǎng)可制造成更大尺寸的網(wǎng)具，捕撈作業(yè)時(shí)既可增加捕撈量又能 減少漁網(wǎng)的水阻，從而降低漁船能耗，適合遠(yuǎn)洋捕撈。超高分子量聚乙烯纖維加 工成的高強(qiáng)度繩索，與同等直徑的鋼絲纜繩相比，重量輕88 、強(qiáng)度高50 ，且比 水輕、能浮于水面之上，同時(shí)又耐海水腐蝕和紫外線的照射，可保證更長(zhǎng)的使用 壽命，尤其適于制作船用泊繩、拖繩、燈塔固定錨繩等海洋工程用纜繩。根據(jù)同 益中招股書中數(shù)據(jù)顯示，2017-2019年，我國(guó)海洋產(chǎn)業(yè)超高分子量聚乙烯纖維需求 量分別為0.83萬噸、0.96萬噸和1.03萬噸。結(jié)合目前漁業(yè)及海洋工程的發(fā)展速度， 前瞻預(yù)計(jì)，未來市場(chǎng)需求將保持穩(wěn)定的增長(zhǎng)，2025年海洋產(chǎn)業(yè)超高分子量聚乙烯 纖維

43、需求量有望達(dá)到2.46萬噸，年均復(fù)合增速為15.62 。安全防護(hù)超高分子量聚乙烯纖維市場(chǎng)情況：據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會(huì)顯示， 2013-2018年中國(guó)安全防護(hù)用紡織品纖維加工量一直維持穩(wěn)步上升趨勢(shì)，2018年已 經(jīng)達(dá)到41萬噸，較上年增加5.94 。以超高分子量聚乙烯纖維為代表的更高質(zhì)量和 防護(hù)性能的防護(hù)用品的應(yīng)用也不斷提高。根據(jù)前瞻研究院統(tǒng)計(jì)，2016年，國(guó)內(nèi)安 全防護(hù)超高分子量聚乙烯纖維需求量約為0.22萬噸；2019年，國(guó)內(nèi)安全防護(hù)超高 分子量聚乙烯纖維需求量約為0.81萬噸，增速為92 。預(yù)計(jì)未來一段時(shí)間中國(guó)安全 防護(hù)領(lǐng)域超高分子量聚乙烯纖維需求量還會(huì)繼續(xù)上升，2025年需求量將達(dá)到

44、2.32 萬噸，年均復(fù)合增速為19.17 。圖：2015-2019年海洋產(chǎn)業(yè)UHMWPE纖維需求量（萬噸）圖：2013-2018年中國(guó)安全防護(hù)用品紡織品纖維加工量（萬噸）0.620.710.830.961.03024681012141600.20.40.60.811.2182018年2019年28.931.734.336.938.7411098765432100510152025303540452013年2014年2015年2016年資料來源：同益中招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理2017年2018年2015年2016年2017年資料來源：同益中招股書，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理超高分子量聚乙烯纖維

45、傳統(tǒng)下游需求不減紡織領(lǐng)域超高分子量聚乙烯纖維市場(chǎng)情況：因?yàn)槌叻肿恿烤垡蚁├w維具有的獨(dú)特性能，其在紡織品行業(yè)的應(yīng)用非常廣泛。之前因成本 和價(jià)格等的局限，消費(fèi)者的接受認(rèn)可度不高。近幾年，隨著技術(shù)進(jìn)步和超高分子量聚乙烯纖維成本的進(jìn)一步下降，超高分子量聚乙烯纖 維在民用紡織領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入快車道。超高分子量聚乙烯纖維經(jīng)機(jī)織而成的面料具有明顯的冰涼感，且具有良好的自潤(rùn)滑性、低吸 水性、不粘性，以及優(yōu)異的耐磨性、拉伸性能、耐沖擊性能、耐化學(xué)藥品性等，因此在床上用品、窗簾、座套、床墊、涼席、被罩、牛 仔面料上得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)，2015年，我國(guó)紡織領(lǐng)域超高分子量聚乙烯纖維需求量約為0.

46、09萬噸。2019年，我國(guó) 紡織領(lǐng)域超高分子量聚乙烯纖維需求量約為0.42萬噸，預(yù)計(jì)2025年需求量將達(dá)到1.30萬噸，2019-2025年均復(fù)合增速20.72 。體育產(chǎn)業(yè)超高分子量聚乙烯纖維市場(chǎng)情況：伴隨著一系列對(duì)體育產(chǎn)業(yè)及賽事的指導(dǎo)意見陸續(xù)出臺(tái)及逐步落地，我國(guó)大眾體育和健身運(yùn)動(dòng) 訴求也在出現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，作為體育產(chǎn)業(yè)重要子行業(yè)之一的國(guó)內(nèi)體育用品行業(yè)亦將迎來高速增長(zhǎng)期。在體育器材領(lǐng)域，超高分子量聚 乙烯纖維可制成安全帽、滑雪板、帆輪板、釣竿用釣魚線、球拍及自行車、滑翔板等，其性能優(yōu)于傳統(tǒng)材料。目前，超高分子量聚乙烯 纖維魚線行業(yè)已經(jīng)相對(duì)成熟。超高分子量聚乙烯纖維制成的魚線拉力值是同樣纖度下尼

47、龍線的三倍之多，同等拉力值下的體積更小，質(zhì) 量更輕，且具有耐磨性、魚訊傳遞明顯迅速等優(yōu)勢(shì)，特別是在高端魚釣，海釣等領(lǐng)域得到了充分的應(yīng)用，是國(guó)內(nèi)魚線加工行業(yè)的重點(diǎn)出 口項(xiàng)目。超高分子量聚乙烯纖維制成的體育用品具有舒適性、涼感性、強(qiáng)度高、輕量化和耐磨等優(yōu)異特性，因此被廣泛地應(yīng)用在登山繩、 釣魚線、球拍網(wǎng)線、風(fēng)箏線、射箭弓弦等繩索產(chǎn)品，及運(yùn)動(dòng)衣、擊劍服等紡織織物和滑雪板、滑雪橇、釣竿、球拍、賽車、滑翔板、賽 艇、帆船、網(wǎng)球拍、帆輪板等。隨著國(guó)內(nèi)體育用品市場(chǎng)的高速增長(zhǎng)，超高分子量聚乙烯纖維的需求也會(huì)相應(yīng)快速增長(zhǎng)。超高分子量聚乙烯鋰電隔膜行業(yè)格局梳理3目錄返回目錄隔膜是電池組件中的關(guān)鍵組件隔膜是現(xiàn)有鋰電

48、池內(nèi)層組件中技術(shù)壁壘最高的材料，直接決定了鋰電池的使用性能和安全性。鋰電池隔膜是一種具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的絕緣材 料，平均孔徑為0.030.10m，其主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開，防止兩極接觸而短路，能讓鋰離子自由通過，阻隔電流傳導(dǎo)，防止 電池過熱。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性。根據(jù)隔膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋰電池隔膜 可分為聚烯烴隔膜、無紡布隔膜與無機(jī)復(fù)合隔膜。其中，聚烯烴隔膜是目前商業(yè)化鋰電池隔膜的主流，以聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等為主。鋰電池隔膜一般需要滿足以下幾個(gè)方面的要求：(1)具有良好的電子絕緣性，保證正負(fù)極的有效阻隔；(2)一定的

49、孔徑和孔隙率，具有較高的 鋰離子傳導(dǎo)率；(3)化學(xué)和電穩(wěn)定性好，由于電解質(zhì)的溶劑為強(qiáng)極性的有機(jī)化合物，隔膜必須耐電解液腐蝕，有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性； (4)良好的浸潤(rùn)性，對(duì)電解液的浸潤(rùn)性好，有足夠的吸液保濕能力；(5)優(yōu)異的力學(xué)強(qiáng)度，具有足夠的力學(xué)性能，包括穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等； (6)熱穩(wěn)定性好，熱收縮率低，防止正負(fù)極接觸發(fā)生短路；(7)安全性高，包括自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)性能高、閉孔溫度低、破膜溫度高等。資料來源：GGII，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)圖：鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖資料來源：鋰離子電池隔膜及技術(shù)進(jìn)展，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)性能參數(shù)基本要求較高要求PP隔膜PP/PE/PP隔膜PE隔厚度

50、（m）2040PE膜更薄 (6m)253812Gurley值（s）200800/620780253孔隙率3040 -60414538平均孔徑（m）10.110.0430.0350.038受熱收縮/(TD) 1h9011h180C2001.8受熱收縮/MD) 1h9051h180C100/450550233橫向拉伸強(qiáng)度（kgcm-2）100/140165878縱向拉伸強(qiáng)度（kgcm-2）1000/142016301134電化學(xué)穩(wěn)定窗口（V）04.505.0離子電導(dǎo)率（Scm-1）1x10-30.61.0 x10-30.61.0 x10-3約1.0 x10-3圖：鋰電隔膜的性能要求及幾種商品膜性能

51、參數(shù)隔膜約占鋰離子電池成本的7%，市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)51%12%7%4% 3%24%正極電池制造過程負(fù)極隔膜電解液電池外殼 資料來源：彭博新能源財(cái)經(jīng)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)1420273778540%20%40%60%80%100%120%90807060504030201002017201820192020資料來源：GGII，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)20212022H1中國(guó)鋰電池隔膜出貨量（億平米）同比增速-右軸隔膜約占鋰離子電池成本的7 。根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)的數(shù)據(jù)，2021年鋰離子電池正極成本加起來占每個(gè)電池總成本一半以上，為51 。電池 制造過程包括電極制備、電池組件和電池電化學(xué)

52、激活，這一過程占總成本的24 ，負(fù)極占總成本的12 ，隔膜、電解液和電池外殼分別占總成 本的7 、4 和3 。中國(guó)鋰電隔膜出貨量快速增長(zhǎng)。據(jù)高工產(chǎn)研鋰電研究所（GGII）調(diào)研數(shù)據(jù)，2021年，國(guó)內(nèi)隔膜出貨量達(dá)到78億平米，同比增長(zhǎng)109.7 ，2017 年至2021年CAGR達(dá)53.64 ；2022年上半年中國(guó)鋰電隔膜出貨量54億平米，同比增長(zhǎng)超55 。我國(guó)隔膜企業(yè)已占有全球市場(chǎng)70 以上的市場(chǎng)份額，但UHMWPE鋰電池隔膜材料仍以進(jìn)口料為主。鋰電隔膜市從全球發(fā)展趨勢(shì)來看，鋰電池隔 膜產(chǎn)業(yè)是逐步向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移的過程，我國(guó)隔膜企業(yè)出貨量份額持續(xù)增加。2021年受全球新能源汽車終端需求提升的驅(qū)動(dòng)，全球

53、鋰電池隔膜出貨 量為107億平米，同比增長(zhǎng)70 。我國(guó)隔膜企業(yè)已占有全球市場(chǎng)70 以上的市場(chǎng)份額。UHMWPE鋰電池隔膜專用料具有分子鏈間纏結(jié)度強(qiáng)、熔體黏 度大等特點(diǎn)，其隔膜制品具有電化學(xué)穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，是鋰電池隔膜材料的主要開發(fā)方向。但由于該材料顆粒粒徑要求 嚴(yán)苛、工業(yè)生產(chǎn)難度大、行業(yè)準(zhǔn)入門檻高，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)以進(jìn)口料為主，國(guó)產(chǎn)料多處于小規(guī)模研發(fā)和生產(chǎn)階段，未來有部分廠商可大規(guī)模生產(chǎn)。圖：2021年全球鋰離子電池成本構(gòu)成圖：2017-2022H1中國(guó)鋰電隔膜出貨量及增速UHMWPE隔膜是高端隔膜，可用于高效、大功率電池中UHMWPE隔膜是高端隔膜，可用于高效、大功率電池中。近年來

54、，隨著新能源汽車的快速發(fā)展，動(dòng)力電池的安全性受到人們的高度重視， 因此對(duì)隔膜的性能提出了更高的要求。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）由于分子質(zhì)量高決定了其制備鋰電池隔膜的優(yōu)勢(shì)，耐磨損、耐沖擊、 耐化學(xué)腐蝕、耐低溫，力學(xué)性能、耐熱性優(yōu)于普通PE、PP，綜合性能優(yōu)異。UHMWPE隔膜是鋰電池隔膜中的高端產(chǎn)品，特別在高溫下熔體 呈凝膠狀，熔而不塌，對(duì)過充或者溫度突升時(shí)短路、爆炸具有優(yōu)良的安全保護(hù)作用，更適用于高效、大功率的動(dòng)力電池。涂覆膜與輕薄化是UHMWPE鋰電池隔膜的發(fā)展趨勢(shì)：UHMWPE 鋰電池隔膜綜合性能優(yōu)異，但仍存在耐熱穩(wěn)定性差、對(duì)極性電解液浸潤(rùn)性差等 缺點(diǎn)，因此高孔隙率、高強(qiáng)度、良好的浸

55、潤(rùn)性與熱尺寸穩(wěn)定性是今后UHMWPE鋰電池隔膜的發(fā)展方向。（1）涂覆膜：目前，國(guó)內(nèi)外研究者 和企業(yè)主要通過隔膜表面改性對(duì)UHMWPE隔膜進(jìn)行功能化改性，其中隔膜表面改性方法包括涂覆和輻射接枝。根據(jù)涂覆物原材料不同，表 面涂覆又可細(xì)分為無機(jī)涂覆和有機(jī)涂覆。通過在基膜上涂覆無機(jī)陶瓷材料、PVDF、芳綸 等材料，能夠有效提高鋰電池隔膜的抗穿刺和耐 熱性，提高吸液能力，從而提升電池的安全性和使用壽命等性能，因此涂覆膜出貨量在鋰電池隔膜中的占比不斷提升。（2）輕薄化：在 保障安全性的基礎(chǔ)上隔膜進(jìn)一步趨于輕薄化，鋰電池隔膜輕薄化能夠有效提升鋰電池的能量密度，使單位體積或重量的鋰電池中容納更 多的電極材料，

56、從而最終提升鋰電池的續(xù)航能力。因此，無論是消費(fèi)類鋰電池還是動(dòng)力類鋰電池，在保障安全性和使用壽命、能承受高 倍率和高功率充放電的前提下，隔膜厚度越薄越好，鋰電池隔膜輕薄化是行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。（3）改性：聚烯烴材料本身的極性與電 解液相差較大，通過化學(xué)和物理方法改善聚烯烴隔膜的電解質(zhì)親和性，也是動(dòng)力類鋰電池隔膜基體材料研發(fā)的重要方向。隔膜原料的導(dǎo)入周期比較長(zhǎng)，合格的隔膜需要經(jīng)過鋰電池廠家的試用，一次評(píng)價(jià)要36個(gè)月時(shí)間，至少要通過3次評(píng)價(jià)，才能得到正式認(rèn) 可。同時(shí)，隔膜要求的不斷提高對(duì)原料的雜質(zhì)含量、批次質(zhì)量一致性乃至顆粒形態(tài)的要求極高，原料研發(fā)的周期長(zhǎng)，開發(fā)的難度大，門 檻高。因此，進(jìn)一步提高U

57、HMWPE隔膜的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，仍需隔膜原料開發(fā)、隔膜生產(chǎn)和電池生產(chǎn)等上下游通力合作，這也是我國(guó)電池業(yè) 目前急需解決的問題。UHMWPE鋰電隔膜的生產(chǎn)可分為干法工藝與濕法工藝干法工藝路線簡(jiǎn)單，但隔膜產(chǎn)品性能不佳：干法工藝又稱熔融拉伸法，包括單向拉伸、雙向拉伸工藝和吹塑工藝，是指將聚烯烴樹脂熔融、 擠出制成結(jié)晶性聚合物薄膜，經(jīng)過結(jié)晶化處理、退火獲得高結(jié)晶度的結(jié)構(gòu)，隨后在高溫下進(jìn)一步拉伸，將結(jié)晶界面進(jìn)行剝離，形成多孔結(jié) 構(gòu)的制備工藝。干法單向拉伸工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，且無環(huán)境污染，但低溫拉伸時(shí)容易導(dǎo)致隔膜穿孔且拉伸倍數(shù)較小，產(chǎn)品不能做得很薄。與縱 向相比，橫向拉伸強(qiáng)度差，其隔膜呈扁長(zhǎng)微孔結(jié)構(gòu)。濕法工藝是未來

58、的主流工藝：濕法工藝又稱相分離法或熱致相分離法，是將高沸點(diǎn)小分子作為造孔劑添加到聚烯烴中，加熱熔融成均勻體 系，由螺桿擠出鑄片，經(jīng)同步或分步雙向拉伸后用有機(jī)溶劑萃取出造孔劑，再經(jīng)拉伸、熱定型等后處理得到微孔膜材料的制備工藝。與干 法拉伸制膜工藝相比，濕法工藝制成的鋰電池隔膜可以做到很薄，利用熱致相分離而產(chǎn)生的微孔，在孔隙率和孔徑大小方面更易控制，產(chǎn) 品的力學(xué)性能和均一性更好，適合做高能量密度和高安全性的電池，因此濕法隔膜未來將占據(jù)主導(dǎo)地位。濕法隔膜多用在中高端領(lǐng)域，干法隔膜在儲(chǔ)能領(lǐng)域市場(chǎng)空間廣闊。濕法隔膜多用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)工具、高端數(shù)碼類用鋰離子電池等對(duì)鋰 電池能量密度較高的場(chǎng)景。而隨著全球

59、范圍內(nèi)新能源汽車的增長(zhǎng)以及儲(chǔ)能市場(chǎng)的快速興起，干法鋰電池隔膜在對(duì)能量密度要求不高的電動(dòng) 汽車、電動(dòng)自行車、電動(dòng)工具、數(shù)碼產(chǎn)品、儲(chǔ)能用電池領(lǐng)域的需求量將迅速擴(kuò)大，市場(chǎng)前景廣闊。資料來源：超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備及其發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理圖：鋰電池干法隔膜加工工藝流程及對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)演變資料來源：超高分子量聚乙烯鋰電池隔膜的制備及其發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)信證券經(jīng)濟(jì)研究所整理并預(yù)測(cè)圖：鋰電池濕法隔膜加工工藝流程及對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)演變中國(guó)鋰電隔膜市場(chǎng)出貨仍以濕法隔膜為主，市場(chǎng)價(jià)格較為穩(wěn)定從隔膜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，2022H1中國(guó)鋰電隔膜市場(chǎng)出貨仍以濕法隔膜為主，市場(chǎng)占比進(jìn)一步提升，達(dá)79 ，濕法隔膜市場(chǎng)占比提

60、升主要受動(dòng)力 電池市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)帶動(dòng)。然而當(dāng)前新能源汽車補(bǔ)貼逐步退坡，新能源汽車廠商成本控制壓力傳導(dǎo)至上游，磷酸鐵鋰技術(shù)進(jìn)步帶來能量密 度提升導(dǎo)致磷酸鐵鋰電池的裝車量和產(chǎn)量迅速上升。因此隨著磷酸鐵鋰出貨量大幅提升和儲(chǔ)能市場(chǎng)需求爆發(fā)，未來干法隔膜的中國(guó)市場(chǎng)需求 預(yù)計(jì)會(huì)處于持續(xù)增長(zhǎng)。從價(jià)格走勢(shì)看，2022H1市場(chǎng)特點(diǎn)有：1）濕法隔膜價(jià)格Q1上升超10 ，Q2持平，主要因?yàn)镼1行業(yè)供給偏緊，Q2受疫情影響，下游需求增速減緩； 2）隔膜企業(yè)對(duì)中小電池企業(yè)、細(xì)分產(chǎn)品領(lǐng)域如（16濕法、20、25干法）漲價(jià)幅度大于頭部電池企業(yè)和主流產(chǎn)品，而高端隔膜（9、7、 5濕法）市場(chǎng)價(jià)格均維持穩(wěn)定；3）干法隔膜22Q