化工PVDF行業(yè)研究1PVDF：性能優(yōu)異的氟樹脂，鋰電池生產(chǎn)特種氟樹脂材料，產(chǎn)品附加值較高。PVDF（聚偏氟乙烯），是指VDF（偏氟乙烯）的均聚物或者VDF與其他少量含氟乙烯基單體的共聚物，是市場規(guī)模僅次于PTFE（聚四氟乙烯）的第二大氟樹脂。PVDF廣泛用于航空航天、高端涂料、新能源、環(huán)保、醫(yī)療、科研等高精尖領(lǐng)域，產(chǎn)品附加價(jià)值較高。耐老化和易于加工，應(yīng)用前景廣闊。PVDF同時(shí)具有耐老化和易于加工的性能，性質(zhì)上兼具高強(qiáng)氟樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性和通用樹脂的易加工性。此外，PVDF還具有耐老性、壓電性、低介電損耗性、熱電性、耐溶脹性等其他特殊性能，極大的豐富了其應(yīng)用場景。PVDF在鋰電池中應(yīng)用于正極粘結(jié)劑和隔膜涂敷，適配鋰電池的工作環(huán)境主要得益于其優(yōu)質(zhì)的耐老化性、低介電損耗，以及在電極溶劑中的耐溶脹性。耐老化性：具備較長的循環(huán)壽命；低介電損耗：對于電極的充放電干預(yù)較少；

耐溶脹性：溶解于正極漿料溶劑NMP且不易溶脹，電池粘結(jié)劑溶脹會導(dǎo)致極片的厚度增加膨脹，不利于電池的充放電循環(huán)。非同質(zhì)化產(chǎn)品，終端應(yīng)用廣泛。PVDF產(chǎn)業(yè)鏈較長，資源端為電石和螢石，二者制備成乙炔、氫氟酸等基礎(chǔ)原料，再合成關(guān)鍵中間體R142b。R142b是單體VDF主流工業(yè)制備方案的原料，除用于化工生產(chǎn)外，也是一種氟利昂制冷劑。PVDF是非同質(zhì)化產(chǎn)品，存在牌號差異。PVDF產(chǎn)品的非同質(zhì)源于分子量、平均聚合度、端基、共聚時(shí)添加單體的不同等，不同型號的PVDF產(chǎn)品適配不同應(yīng)用場景。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，PVDF可分為常規(guī)級產(chǎn)品和鋰電粘結(jié)劑產(chǎn)品，常規(guī)級PVDF應(yīng)用于涂料、注塑、濾膜、光伏背板、隔膜涂敷等領(lǐng)域，鋰電粘結(jié)劑PVDF屬于較高端的產(chǎn)品型號，是最常用的正極油性粘結(jié)劑。PVDF生產(chǎn)廠商根據(jù)不同的下游應(yīng)用場景，生產(chǎn)定制化產(chǎn)品。以東岳集團(tuán)子公司山東華夏神舟新材料為例，其PVDF氟樹脂產(chǎn)品有多種型號，分為涂料用、膜用、鋰電池用、模塑用等等，鋰電池粘結(jié)劑PVDF產(chǎn)品價(jià)格相對較高。2需求端：粘結(jié)劑需求具備剛性，鋰電驅(qū)動發(fā)展市場快速增長，粘結(jié)劑產(chǎn)品需求具備剛性PVDF在1961年由美國Pennwalt公司首先實(shí)現(xiàn)商品化，20世紀(jì)90年代后在中國首先應(yīng)用于涂料領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)，中國基建、工業(yè)、科技飛速發(fā)展，PVDF在建筑、化工防腐、電氣電子、水處理、新能源等領(lǐng)域應(yīng)用范圍持續(xù)拓寬，市場規(guī)模逐漸擴(kuò)大。2013-2021年中國PVDF表觀消費(fèi)量從1.2萬噸增長至4.8萬噸，年復(fù)合增長率高達(dá)19.0%。從消費(fèi)結(jié)構(gòu)上看，2020年常規(guī)級PVDF占比逾八成，涂料、注塑、水處理膜、太陽能背板膜的消費(fèi)占比分別達(dá)到37%、21%、13%和10%，整體需求增長平穩(wěn)。常規(guī)級PVDF往往作為特種材料，滿足較高的耐候性、耐腐蝕性等要求。涂料領(lǐng)域：PVDF涂料采用PVDF氟樹脂和耐候性極好的特殊顏料為主要成分，戶外使用達(dá)20年以上，寫字樓、商業(yè)建筑、機(jī)場等建筑主要選用PVDF涂料。注塑領(lǐng)域：PVDF加工性能優(yōu)異，可通過擠出成型等方法加工為薄膜、片材、管材、棒材等，具備良好的耐化學(xué)性、加工性、抗疲勞和蠕變性，常用于反應(yīng)釜。光伏領(lǐng)域：PVDF是優(yōu)異的光伏背板氟膜材料，阻燃性好于傳統(tǒng)PVF材料,優(yōu)秀的耐候性使PVDF能長時(shí)間曝光于陽光、空氣中不老化，使用壽命可達(dá)50年。濾膜領(lǐng)域：PVDF不易吸附有機(jī)物，具備良好抗污性能，相對于PES/PS/PVC膜等材料具有耐氧化性，耐頻繁化學(xué)清洗，機(jī)械強(qiáng)度高。鋰電粘結(jié)劑PVDF在全部正極粘結(jié)劑的市場滲透率高達(dá)90%。PVDF在正極上可以粘接活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和集流體，保持活性物質(zhì)制漿時(shí)的均勻性和穩(wěn)定性，提供電極內(nèi)所需的電子傳導(dǎo)，對電池的容量維持、使用壽命、穩(wěn)定性等起到至關(guān)重要的作用。鋰電粘結(jié)劑PVDF在其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)無成熟替代品，需求具備剛性。常規(guī)級PVDF在涂料、注塑領(lǐng)域的應(yīng)用主要因?yàn)槠湎鄬鹘y(tǒng)樹脂材料更為穩(wěn)定，起到“錦上添花”的作用，存在替代品；在光伏背板氟膜領(lǐng)域受雙玻組件占比上升影響，存在被逐漸替代的可能性；

在隔膜涂敷領(lǐng)域受到PAA、PMMA等替代材料沖擊。鋰電粘結(jié)劑PVDF是鋰電池的核心輔材，與溶劑NMP經(jīng)過復(fù)雜的比例調(diào)整搭配使用。粘結(jié)劑用量較小，但性能優(yōu)劣直接影響電池的各項(xiàng)電化學(xué)性能，即使有新型粘結(jié)劑的出現(xiàn)，實(shí)際應(yīng)用前也須通過下游漫長而嚴(yán)苛的測試。因此鋰電粘結(jié)劑PVDF具備較強(qiáng)的需求剛性。鋰電粘結(jié)劑PVDF占下游成本低，有提價(jià)潛力。以寧德時(shí)代

2020年3.48億/GWh的原料采購成本測算，PVDF僅占其采購成本的約1.7%（按照PVDF添加量50噸/GWh，2020年鋰電用PVDF價(jià)格11萬元/噸測算）。2021年來，盡管PVDF價(jià)格飆升，但在鋰電材料整體價(jià)格大漲的背景下，其成本占比也僅上升至約5%。假設(shè)其他材料價(jià)格保持不變，未來鋰電正極粘結(jié)劑級PVDF每漲價(jià)10萬元/噸，成本占比提升僅約1%，其價(jià)格上漲對下游電池廠成本端影響較小，仍具備潛在提價(jià)潛力。鋰電高速成長賽道，拉動粘結(jié)劑產(chǎn)品需求高增受益新能源高速成長賽道，鋰電粘結(jié)劑PVDF需求進(jìn)入放量期。受益于近年新能源汽車產(chǎn)量的快速增長，動力電池需求保持快速增加，預(yù)計(jì)2025年全球新能源汽車產(chǎn)量可達(dá)2318萬輛，較2021年增長269.0%，2021到2025年復(fù)合增長率高達(dá)38.6%。電動車外，儲能、3C等需求同樣增長可觀，預(yù)計(jì)2021到2025年，全球鋰電總裝機(jī)量年復(fù)合增速可達(dá)35.2%。受益于下游鋰電池裝機(jī)需求高速增長，鋰電粘結(jié)劑PVDF的需求將有較快增長。鐵鋰正極出貨占比提升，帶動PVDF粘結(jié)劑需求上行。正極材料結(jié)構(gòu)性的變化也會帶動PVDF需求量上行。與三元正極相比，鐵鋰正極的活性物質(zhì)顆粒更小，所需PVDF正極粘結(jié)劑也更多，添加量為3.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），較三元正極添加量1.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）有明顯提升。寧德時(shí)代

CTP技術(shù)對于鐵鋰能量密度的提升以及政策端對于三元的補(bǔ)貼的弱化，加強(qiáng)了鐵鋰正極的競爭力，鐵鋰正極的產(chǎn)量在2021年迎來爆發(fā)，2021年中國鐵鋰正極材料的出貨量約達(dá)47萬噸，同比約大幅增長279%。未來，儲能電池需求將快速增長且鐵鋰在動力電池領(lǐng)域的滲透將逐漸提升，鋰電粘結(jié)劑PVDF的需求量將受到明顯拉動。受益于鋰電行業(yè)的高速增長和鐵鋰正極滲透率提升的結(jié)構(gòu)性變化，中國鋰電級PVDF需求增長十分可觀，預(yù)計(jì)將由2021年的2.5萬噸增長至2024年的9.4萬噸，2021至2024年復(fù)合增長率高達(dá)55.5%。3供給端：龍頭寡占技術(shù)，原料供給受限2021年中國PVDF產(chǎn)能約7.1萬噸/年，產(chǎn)業(yè)規(guī)?；鸩綍r(shí)間相比歐美較晚。2020年及以前，中國PVDF行業(yè)開工率較低，主要由于市場以低端注塑級產(chǎn)品為主，行業(yè)供給過剩，競爭激烈，行業(yè)開工率只有不足70%。2021年，受益于地產(chǎn)竣工景氣的涂料等需求提升和鋰電池快速放量，PVDF需求大幅放量，行業(yè)開工率一度上升至90%以上，根據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù)，2021年中國PVDF行業(yè)開工負(fù)荷高達(dá)82%。行業(yè)集中度較高，外資企業(yè)技術(shù)領(lǐng)先。當(dāng)前中國PVDF行業(yè)有10余家生產(chǎn)企業(yè)，行業(yè)集中度較高，CR4達(dá)60%，三家外資企業(yè)（法國阿科瑪、比利時(shí)索爾維、日本吳羽株式會社）產(chǎn)能占比約37%。法國阿科瑪、東岳集團(tuán)

PVDF產(chǎn)能分別為14500噸/年、12000噸/年，規(guī)模領(lǐng)跑行業(yè)。粘結(jié)劑產(chǎn)品生產(chǎn)壁壘高，寡頭壟斷市場中國于20世紀(jì)60年代展開PVDF聚合工藝探究，當(dāng)前常規(guī)級PVDF的生產(chǎn)技術(shù)已較為成熟，幾乎不存在技術(shù)壁壘，鋰電粘結(jié)劑PVDF生產(chǎn)技術(shù)要求較高，只有少數(shù)企業(yè)掌握并具備量產(chǎn)能力。常規(guī)以均聚為主的PVDF產(chǎn)品難以滿足鋰電池粘結(jié)劑的使用要求。具體表現(xiàn)為：易結(jié)晶使得電解液分子難以流通，充放電復(fù)合增大；收縮率和集流體的收縮率差異較大，活性物質(zhì)易從集流體剝離；分子量不足導(dǎo)致粘結(jié)能力不足等。因此鋰電粘結(jié)劑PVDF一般選用PVDF均聚物改性，以解決降低結(jié)晶度、提高粘結(jié)性、適當(dāng)?shù)姆肿淤|(zhì)量和對電解液的溶脹性等問題。聚合物改性的方法、共聚單體的選取、設(shè)備參數(shù)的設(shè)定等都需要復(fù)雜的研發(fā)、測試，難度較大。針對鋰電粘結(jié)劑PVDF性能要求，生產(chǎn)廠商提供的產(chǎn)品解決方案不同。聚合方式對于PVDF的性能具有重要影響，兩種聚合方式的介質(zhì)、引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、分散穩(wěn)定劑以及后處理方法均不同，工藝相差很大，性能各有多長。阿科瑪采取乳液聚合工藝，產(chǎn)品HSV900具備較低的結(jié)晶度，吳羽采用懸浮聚合工藝，代表產(chǎn)品PVDF7300溶脹度較小、剝離強(qiáng)度較大。由于技術(shù)壁壘高，少數(shù)PVDF能夠量產(chǎn)通過電池廠商驗(yàn)證的鋰電粘結(jié)劑PVDF產(chǎn)品，2021年中國鋰電粘結(jié)劑PVDF年產(chǎn)能預(yù)計(jì)僅1.9萬噸/年。原料R142b流通受制，PVDF投產(chǎn)周期較長配額政策限制關(guān)鍵原料R142b供給，PVDF產(chǎn)能放量受限。R142b為PVDF單體VDF的主要原料，屬于HCFCs型（氫氯氟烴）第二代含氟制冷劑，由于環(huán)保不達(dá)標(biāo)，已不符合中國對于環(huán)保新型制冷劑要求零ODP、低GWP，即將被第三代制冷劑所取代。中國已制定了具體的第二代制冷劑生產(chǎn)配額制度，總生產(chǎn)配額逐漸縮減。2021年中國用于制冷劑用途的R142b總生產(chǎn)配額為13890噸，計(jì)劃逐年縮減后于2030年清零。生態(tài)環(huán)境部于2018年發(fā)布的關(guān)于生產(chǎn)和使用消耗臭氧層物質(zhì)建設(shè)項(xiàng)目管理有關(guān)工作的通知中明確規(guī)定：“新建、改建、擴(kuò)建生產(chǎn)化工原料用途的消耗臭氧層物質(zhì)（包含R142b）的建設(shè)項(xiàng)目，生產(chǎn)的消耗臭氧層物質(zhì)僅用于企業(yè)自身下游化工產(chǎn)品的專用原料用途，不得對外銷售”。原有R142b配額逐年減少，新增產(chǎn)能不允許出廠上市，R142b流通環(huán)節(jié)受阻，原料限制導(dǎo)致部分PVDF生產(chǎn)企業(yè)開工不滿。原料涉及危險(xiǎn)化學(xué)，審批難度較大。R142b-PVDF一體化生產(chǎn)過程涉及多種危毒化學(xué)品，乙炔和VDF是易燃易爆的危化品，而R142b制備過程中添加的氯氣也是劇毒物質(zhì)，受到嚴(yán)格管控。由于原料R142b受到嚴(yán)格管控，現(xiàn)有PVDF新建項(xiàng)目大部分為配套原料R142b的一體化裝置，一體化裝置生產(chǎn)過程中涉及較多危毒物質(zhì)，審批難度大。在近年化工安全生產(chǎn)監(jiān)管趨嚴(yán)的大背景下，項(xiàng)目的審批面臨較嚴(yán)重的考驗(yàn)。PVDF生產(chǎn)工藝復(fù)雜，裝置建設(shè)周期較長。僅從R142b制備PVDF就須經(jīng)歷十余步驟，過程冗長，裝置較多，生產(chǎn)建設(shè)繁復(fù)，裝置投資規(guī)模高。鋰電粘結(jié)劑PVDF裝置要求更高，且需額外改性調(diào)試、后期加工、并通過下游驗(yàn)證，達(dá)到使用條件耗時(shí)常高于預(yù)期。東岳集團(tuán)（2019年4月二期項(xiàng)目環(huán)評）、巨化股份（2014年12月項(xiàng)目環(huán)評）、昊華科技（2016年7月項(xiàng)目環(huán)評）的粘結(jié)劑PVDF項(xiàng)目實(shí)際達(dá)產(chǎn)時(shí)間均較預(yù)期延后。受鋰電需求高速增長影響，PVDF粘結(jié)劑需求暴增，內(nèi)外資企業(yè)紛紛布局?jǐn)U產(chǎn)PVDF產(chǎn)能，在建及規(guī)劃用于鋰電池粘結(jié)劑的PVDF新產(chǎn)能預(yù)計(jì)高達(dá)12.4萬噸/年，但投產(chǎn)進(jìn)度普遍較慢，多集中在2022年底后投產(chǎn)。4價(jià)格端：波動分化，粘結(jié)劑產(chǎn)品景氣持續(xù)向上根據(jù)供需平衡測算，中國鋰電粘結(jié)劑PVDF在2021年出現(xiàn)0.6萬噸的供需缺口，導(dǎo)致價(jià)格飛速上漲，且短期內(nèi)新增產(chǎn)能難以滿足鋰電粘結(jié)劑PVDF預(yù)期的高速增長，供需缺口將維系至2022年。不同型號PVDF產(chǎn)品漲價(jià)出現(xiàn)分化，鋰電粘結(jié)劑PVDF產(chǎn)品價(jià)格持續(xù)創(chuàng)造新高。2021年，由于地產(chǎn)竣工維持高位和新能源電動車需求放量，全線PVDF及R142b價(jià)格持續(xù)上漲，行業(yè)景氣高行。根據(jù)百川盈孚統(tǒng)計(jì)，2022年3月8日，華東地區(qū)鋰電池粘結(jié)劑PVDF產(chǎn)品價(jià)格為46.5萬元/噸，鋰電粘結(jié)劑PVDF價(jià)格連續(xù)上漲，當(dāng)前缺貨現(xiàn)象仍然嚴(yán)重；粉料、粒料級PVDF產(chǎn)品價(jià)格分別為32萬元/噸、30萬元/噸，由于常規(guī)級PVDF在涂料、光伏背板等領(lǐng)域下游替代品較多，產(chǎn)品價(jià)格上漲導(dǎo)致市場占比不斷壓縮，價(jià)格較2021年11月最高點(diǎn)（粉料級36萬元/噸，粒料級32.5萬元/噸）有所下滑。同時(shí)，原料R142b價(jià)格同樣大幅上漲，2022年3月8日主流價(jià)格達(dá)到19.5萬元/噸，PVDF生產(chǎn)廠家自給原料成為盈利關(guān)鍵。5昊華科技：高端氟樹脂龍頭，PVDF貢獻(xiàn)增長昊華科技是中國化工旗下重要的新材料上市平臺，主營氟材料、特種氣體、特種橡塑制品、精細(xì)化學(xué)品和技術(shù)服務(wù)五大板塊，隨著公司近年產(chǎn)品線的不斷拓展及