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研判2025!中國含氟新材料行業現狀、產業鏈及發展趨勢分析:行業發展迅速,應用前景廣闊[圖]

內容概要:近年來,我國氟化工行業發展取得了顯著成就,市場規模不斷擴大,市場規模從2022年的588.5億元穩步增長至2024年的915.8萬噸,整體市場需求依然強勁,產品附加值正在逐步提升。含氟新材料是當前發展高端制造業、環保、新能源等戰略新興產業和提升傳統產業所需的重要配套材料。從產業鏈來看,含氟新材料的基礎原材料是螢石和硫酸,基礎產品是氫氟酸。含氟新材料在化學工業中技術含量大、附加值高,廣泛應用于能源、計算機、通訊、航空航天等領域,近幾年,作為太陽能領域、鋰離子電池、釩電池、燃料電池、風能等領域的關鍵材料之一,含氟新材料得到了迅速發展,市場空間不斷擴大,發展前景良好。


上市企業:天賜材料(002709)、多氟多(002407)、昊華科技(600378)、新宙邦(300037)、永太科技(002326)、聯創股份(300343)、巨化股份(600160)


相關企業:多氟多新材料股份有限公司、福建德爾科技股份有限公司、浙江巍華新材料股份有限公司、中化藍天集團有限公司、大金氟化工(中國)有限公司、浙江巨化股份有限公司、廣州天賜高新材料股份有限公司、上海華誼三愛富新材料有限公司、浙江三美化工股份有限公司、昊華化工科技集團股份有限公司、深圳新宙邦科技股份有限公司、浙江永太科技股份有限公司


關鍵詞:含氟新材料、氟化工、鋰電池、光伏


一、含氟新材料相關概述


含氟新材料主要是指有機高分子化合物主鏈、側鏈中與碳原子直接共價鏈相連的氫原子被氟原子全部或者部分取代后形成的高分子聚合物。由于氟原子具有較低的極化率、最強的負電性(4.0),較小的范德瓦爾半徑(1.32A(O))和含C-F基團的新材料具有的優異的耐高溫、耐強化學腐蝕、耐久性、耐侯性、耐溶劑性、耐各種酸堿的不活潑性、低可燃性、低磨擦性、低電容、低表面能(既不親油也不親水)、低吸濕性、超強耐氧化性、附著力強等優異特性,使氟化工產品和含氟新材料在國防、航空、航天、航海、汽車、化工、石油、核能、環保、通信、電力、電器等裝備制造,儀器儀表、電子信息、紡織、機械、醫藥、制冷劑制造和高科技農業等產業領域具有日益重要的新用途。

含氟新材料優點


最早的含氟材料為美國DuPont公司在1948年試制出的聚-2-氟代-1,3-丁二烯及其與苯乙烯、丙烯等的共聚體,但性能并不比普通材料突出,而且價格昂貴,沒有實際工業價值。50年代后期,美國Thiokol公司開發了一種低溫性好,耐強氧化劑(N2O4)的含氟材料,含氟材料開始進入實際工業應用。此后,隨著技術進步,各種新型含氟材料不斷開發出來。中國從六十年代初開始也開發了多種含氟材料,主要為聚烯烴類氟橡膠,如23型、26型、246型以及亞硝基類氟橡膠;隨后又發展了較新品種的四丙氟橡膠、全氟醚橡膠、氟化磷橡膠。這些含氟材料品種都首先以航空、航天等國防軍工配套需要出發,逐步推廣應用到民用工業部門。

相關報告:智研咨詢發布的《中國含氟新材料行業市場發展態勢及產業需求研判報告

、含氟新材料相關政策


含氟新材料作為當前基礎化學工業中最具活力和發展潛力的領域,世界各國已將高科技含氟新產品、新材料開發列為優先發展的產業制高點。我國許多地方政府也因地制宜出臺政策,大力支持含氟新材料發展,推動氟化工產業邁向高端化。如福建省在2024年6月出臺了《福建省加快新材料推廣應用和產業高質量發展行動方案(2024—2026年)》,提出以南平、三明、龍巖等地為重點,依托邵武市金塘工業園區、清流縣和明溪縣氟新材料產業園、上杭縣蛟洋工業區等,重點發展高端含氟聚合物、含氟特種氣體、高純電子化學品等,提高化工新材料整體自給率。隨后山東省在2024年12月發布了《山東省精細化工產業高質量發展行動方案(2025—2027年)》,提出發展超凈高純氫氟酸、特種含氟化學品、先進硅材料、新型阻燃材料、藥用中間體等。

含氟新材料行業相關政策


氟化工行業是化工行業的一個子行業,氟化工產品品種多,性能優異,與其他產業關聯度較大,廣泛應用于人類日常生活、各工業部門和高新技術領域,成為不可或缺的關鍵化工新材料。近年來,我國氟化工行業發展取得了顯著成就,市場規模不斷擴大,市場規模從2022年的588.5億元穩步增長至2024年的915.8萬噸,整體市場需求依然強勁,產品附加值正在逐步提升。

2022-2024年中國氟化工市場規模


、含氟新材料產業鏈


1、產業鏈圖譜


含氟新材料是當前發展高端制造業、環保、新能源等戰略新興產業和提升傳統產業所需的重要配套材料。從產業鏈來看,含氟新材料的基礎原材料是螢石和硫酸,基礎產品是氫氟酸。含氟新材料在化學工業中技術含量大、附加值高,廣泛應用于能源、計算機、通訊、航空航天等領域,近幾年,作為太陽能領域、鋰離子電池、釩電池、燃料電池、風能等領域的關鍵材料之一,含氟新材料得到了迅速發展,市場空間不斷擴大,發展前景良好。

含氟新材料行業產業鏈


2、上游原材料


豐富的螢石礦資源為我國氟新材料產業發展奠定了堅實的物質基礎。自2018 年以來,隨著新能源的快速興起,全球螢石產量呈增長趨勢。2023全球螢石產量達到890萬噸,其中中國螢石產量總量630萬噸,占全球的70%左右。2024年中國螢石產量約670萬噸,我國螢石主要分布于內蒙古、湖南、浙江、江西、福建、安徽、河南、河北、四川、貴州、新疆等地。從消費結構來看,氟化工是螢石最大下游應用領域,占比超50%。

2020-2024年中國螢石產量


中國硫酸工業協會數據顯示,2024年期間,我國多套大型硫酸生產裝置陸續投產,包括湖北宜化2*60萬噸硫磺制酸、湖北三寧100萬噸硫磺制酸、西南銅業135萬噸冶煉酸、甘肅金川120萬噸冶煉酸、廣西金川120萬噸冶煉酸等。2024年全年我國硫酸新建產能1500萬噸,高速增長,截至2024年底,我國硫酸總產能1.41億噸,同比增長4.4%。2024年全國硫酸總產量1.20億噸,同比增長7.7%。

2020-2024年中國硫酸產量


3、下游應用領域


(1)鋰離子電池領域


鋰離子電池具有優良的安全性、高功率承受力、高的比能量、長的循環壽命、低自放電率等眾多優點,已成為化學能源領域研究和開發的重點。數據顯示,我國已連續多年成為全球最大的鋰電池市場,2024年中國鋰離子電池產業延續增長態勢,全國鋰電池總產量1170GWh,同比增長24%,行業總產值超過1.2萬億元。

2021-2024年中國鋰離子電池產量


含氟材料在鋰電中的應用主要包括電解液、隔膜、粘結劑等。鋰電行業中用到的含氟新材料主要是六氟磷酸鋰、PVDF、雙氟磺酰亞胺鋰( LiFSI )等。目前,六氟磷酸鋰以其優良的電導率、較穩定的電化學性能,作為電解質鹽在鋰離子電池中得到了大規模的應用。數據顯示,2024年全球六氟磷酸鋰出貨量達到20.8萬噸,同比增長23.1%,總體市場規模為129.6億元,同比下滑33.3%。目前,整個六氟磷酸鋰行業仍然處于較為嚴重的產能過剩狀態,大量在2023年和2024年規劃的產能處于停滯狀態,除少部分企業之外,大部分企業的開工率低于70%。

2020-2024年全球六氟磷酸鋰出貨量


但隨著鋰電池產品的更新迭代和業內對鋰電池安全性能要求的提高,六氟磷酸鋰已不能完全滿足市場需求,迫切需要一種新的含氟鋰鹽替代六氟磷酸鋰。雙氟磺酰亞胺鋰具有電化學穩定性好、耐水解性好以及電導率高等特點,尤其在動力電池中,可改善動力電池的循環性能以及倍率性能,可作為替代六氟磷酸鋰的下一代二次鋰離子電池電解質鋰鹽。此外,雙氟磺酰亞胺鋰可作為鋰離子電池電解液添加劑,應用于可充電鋰電池的電解液中,能有效降低形成在電極板表面上的SEI層在低溫下的高低溫電阻,降低鋰電池在放置過程中的容量損失,從而提供高電池容量和電池的電化學性能。


數據顯示,2024年,國內雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)出貨量約3萬噸,同比增長超100%。未來,隨著雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)生產廠商技術不斷創新和突破、量產規模大幅增加,生產成本持續下降,雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)市場呈現高滲透率和高增長空間。

2022-2024年中國雙氟磺酰亞胺鋰出貨量


電解液添加劑尤其是含氟添加劑的使用也引起了人們的廣泛關注,目前氟代碳酸乙烯酯是目前應用最為廣泛的一種含氟添加劑,計算表明由于F元素的加入,FEC的LUMO能量遠低于EC,因此在FEC在電解液中分解要早于主要的溶劑(EC、DMC、EMC等),同時FEC生成SEI膜的含有較多的LiF成分,機械強度較高,因此能夠顯著改善鋰離子電池,特別是含Si鋰離子電池的循環穩定性,同時高LiF的SEI能夠減少負極界面膜的低溫阻抗,能夠改善電池的低溫性能。PVDF也是鋰電池中用到的重要含氟材料之一。在鋰電池中,PVDF主要用于正極粘結劑,它具有工作電壓寬、抗氧化還原性高、溫度穩定性高、加工性能良好和易成膜等優點。


(2)光伏領域


隨著全球氣候變化的嚴峻挑戰和環境保護意識的日益增強,減少化石能源依賴,發展清潔能源已成為國際社會的共識。中國作為負責任的大國,積極響應全球氣候變化倡議,提出“碳達峰、碳中和”目標,太陽能發電作為實現這一目標的關鍵路徑之一,其重要性不言而喻。得益于豐富的太陽能資源和政府的強力推動,中國光伏產業迅速壯大,裝機容量持續增長,技術迭代加速,成本大幅下降。目前,光伏已成功超越水電成為我國第二大電源,僅次于煤電。國家能源局數據顯示,2024年全國太陽能光伏新增裝機容量 277.57GW,光伏累計并網裝機容量達885.68GW,新增和累計裝機容量均為全球第一。

2021-2024年中國光伏裝機容量


光伏領域應用的含氟新材料主要是PVDF、PVF、ETFE、THV等。太陽電池背板膜主要分為含氟背膜與不含氟背膜兩大類,其中含氟背膜又分雙面含氟 (如TPT)與單面含氟(如TPE)兩種。含氟背膜表面的氟材料由于氟元素電負性大,范德華半徑小,碳氟鍵鍵能極強(高達 485kJ/mol),且其獨特的氟化鏈整體結構中的螺旋形棒狀分子緊密、剛硬、表面平滑 ,使得氟樹脂的耐候性、耐熱性、耐高低溫性和耐化學藥品性等各項性能均十分優越,氟樹脂的優異特性也使得含氟材料(氟膜或氟碳涂料)具有優異的耐候性能。


在光伏背板領域,常用的氟膜材料包括PVDF膜(聚偏氟乙烯)、PVF膜(聚氟乙烯)、ETFE膜(乙烯-四氟乙烯共聚物)、ECTFE膜(乙烯-偏氟乙烯共聚物)以及THV膜(四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物)等。然而,由于原料供應和成本等因素的影響,ETFE、ECTFE和THV在光伏背板上的應用尚未實現規?;?。目前,PVDF膜和PVF膜是光伏背板上應用最廣泛的兩類材料。PVF薄膜加工非常麻煩,在加工中需要加入較大偶極矩的試劑作為潛溶劑。所謂潛溶劑指在室溫下對PVF沒有任何溶解能力,但100℃以上可以部分溶解PVF的試劑。在制造PVF薄膜時將含潛溶劑的PVF擠出到不銹鋼板上,然后揮發掉溶劑得到PVF薄膜。由于PVF薄膜制造工藝的特殊性,其薄膜表面有較多的針孔,PVF薄膜水汽阻隔能力較差。由于PVF薄膜針孔的存在和材料本身含氟量最小,所以PVF薄膜需要較厚的厚度來保證其性能。但是PVF是所有氟材料中成本最低的,大規模使用經濟優勢明顯。相比PVF,PVDF的含氟量顯著高于PVF,因此PVDF具備更強的抗紫外線能力以及耐化學性;另外,PVDF的致密性好于PVF,具備更強的抗風沙能力,更加適合惡劣的戶外環境;其次,PVDF具有更好的阻燃能力,可顯著降低火災發生的概率。同樣厚度的PVDF薄膜的透濕性大約只有PVF薄膜的十分之一。

PVDF & PVF材料性能


(3)氫能領域


氫燃料電池是一種將氫和氧的化學能通過電極反應直接轉化成電能的電化學系統,發電時不產生污染,發電單元模塊化,可靠性高,組裝和維修都很方便,工作時也沒有噪音,是一種清潔、高效的綠色環保電源。燃料電池汽車持續引領氫能應用。在國家一系列重大項目支持下,中國氫燃料電池市場呈現出快速增長態勢。從燃料電池系統裝機量來看,2024年國內氫車系統裝機量超817MW,實現“四連漲”,主要受氫能重卡裝機帶動。從提升動力及續航、降低運營成本等考慮,氫能重卡大功率化發展趨勢明顯,氫能重卡系統平均裝機功率從2020年的88KW快速提升至2024年的131KW。

2021-2024年中國氫燃料電池汽車系統裝機規模


質子交換膜作為氫燃料電池核心部件,其質量好壞直接影響電池的使用壽命。氫氣與氧氣進行非燃燒的氧化還原反應,通過催化劑實現電子與離子分離,氫離子可以直接穿過質子交換膜到達陰極,而電子只能通過外電路才能到達陰極,電子通過外電路流向陰極時就可產生直流電。質子交換膜是有機氟化工產業鏈中高技術難度、高附加值環節,其核心壁壘在于原料全氟磺酸樹脂的合成。全氟磺酸樹脂(Nafion-H)一般是將帶有磺酸基的全氟乙烯基醚單體與四氟乙烯進行共聚,由于全氟磺酸樹脂分子中引入電負性最大的氟原子,產生強大的場效應和誘導效應,從而使其酸性劇增,與液體超強酸相比,用作催化劑時,易于分離,可反復使用,且腐蝕性小,引起公害少,選擇性好,容易應用于工業化生產。全氟磺酸樹脂最早是由杜邦公司于70年代開發成功,并將其加工成全氟磺酸質子交換膜,主要應用在現代氯堿工業以及燃料電池領域。作為目前已知的最強固體超強酸,全氟磺酸樹脂具有耐熱性能好、化學穩定性和機械強度高等特點。全氟磺酸質子交換膜是質子交換膜燃料電池研制與開發中應用最多的質子交換膜,目前,全球僅有幾家企業能夠量產全氟磺酸樹脂,我國高度依賴于進口。


四、含氟新材料發展趨勢


當前,全球新材料產業加速變革,氟材料迎來前所未有的發展機遇,已成為我國化工產業發展最為迅速、最具技術前景與發展優勢的細分賽道。未來,受益于下游應用領域不斷發展,含氟新材料市場規模將不斷擴大,需求持續旺盛。同時隨著企業持續加大研發力度,氟化工、含氟材料技術將不斷突破,產品應用領域將進一步拓寬,產業生態更加繁榮。

含氟新材料發展趨勢


以上數據及信息可參考智研咨詢(www.njjkdl.com)發布的《中國含氟新材料行業市場發展態勢及產業需求研判報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。

本文采編:CY353
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2025年中國含氟新材料行業市場發展態勢及產業需求研判報告
2025年中國含氟新材料行業市場發展態勢及產業需求研判報告

《2025年中國含氟新材料行業市場發展態勢及產業需求研判報告》共十章,包括含氟新材料行業相關概述、含氟新材料行業運行環境(PEST)分析、全球含氟新材料行業運營態勢、中國含氟新材料行業經營情況分析、中國含氟新材料行業競爭格局分析、中國含氟新材料行業上、下游產業鏈分析、含氟新材料行業主要優勢企業分析、含氟新材料行業投資機會、含氟新材料行業發展前景預測。

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