偏氟乙烯（VDF） 头豹词条报告系列

偏氟乙烯（VDF）行业分类 VDF按照不同的制备方法，最后产品的性能表现不同，主要反映在摩尔质量分布、分子缺陷结构和结晶度等 方面 按照制备方法分类 乳液聚合体系主要有单体、乳化剂、引发剂、水4个基本成分组成，反应条件为：聚合温度75～90℃；聚合压力2.0～3.8MPa；聚合时间14h；产物收率≥90％。 乳液聚合法制备VDF树脂 VDF的乳液聚合，并不是真正意义上的乳液聚合，应属溶液沉淀聚合，具体包括三步历程：1) VDF单体溶解在水相中的传质过程；2)稀水溶液聚合；3)聚合产物微粒不溶于水，从水相中沉淀出来，在乳化剂作用下，形成稳定的乳液。 偏氟乙烯（VDF）分类 在VDF悬浮聚合中，VDF单体在搅拌和分散剂共同作用下，以液滴形式悬浮在分散介质去离子水中，使用油溶性引发剂，使该引发剂进入单体液滴、引发聚合反应，聚合产物VDF树脂以固体粒子形式沉析出来。VDF悬浮聚合体系主要由VDF单体、分散剂、油溶性引发剂、链转移剂和去离子水5种组分组成。VDF单体的临界温度为30.1℃ 。 悬浮聚合法制备VDF树脂 [2] 1：https://zhuanlan.z… 2：知乎 [3] 偏氟乙烯（VDF）行业特征 截至2022年底，中国VDF产能迅速增长，达到11.55万吨，同比增长56.08%。东岳集团作为中国龙头企 业，与宁德时代、比亚迪等建立合作，稳定销售渠道并促进产能扩大。然而，高端应用如高端锂电池等领域仍需依赖进口VDF，中国供需矛盾突出，进口价格飙升至40万元以上/吨。2022年，锂电池粘结剂领域的VDF价格同 比增长一倍，达到40.8万元/吨，其在锂电池生产中的不可或缺性凸显。 VDF行业集中度高 2022年中国VDF有效产能达11.55万吨，其中行业CR4达56.3%。 VDF对外依赖度高 由于新能源领域对VDF产品性能要求高，本土大部分企业产品尚不满足下游需求 特定领域如高端锂电池、高纯化学品等需要的VDF品质较高，而这部分产品在中国的生产尚不能满足全部 需求，需要依赖进口。截至目前中国进口级VDF已超40万元/吨，小企业拿货价格逼近50万元/吨，本土供 需矛盾仍未缓解。 下游应用领域附加值提高 随着新能源产业的快速发展，锂电市场的旺盛需求带动VDF价格持续走高 2022年锂电池粘接剂领域VDF单价达40.8万元，同比增长一倍。VDF是锂电池正极材料中最常用的粘结剂，占比高达90%以上。在锂电池的生产过程中，粘结剂的作用是将活性物质粘结在集流体上，是锂电生 产中不可或缺的辅料。 [3] 1：东岳集团公司公告 [4] 偏氟乙烯（VDF）发展历程 VDF首次在1961年被Pennsalt化学公司商品化生产，最早应用于管道、核工业、电线绝缘护套和建筑涂 层。70年代开始，VDF在建筑、化工和造纸领域大量使用，市场迅速增长。80年代，美国电气规程推动VDF在无 烟、易燃聚合物方面的应用，导致市场短缺和工厂扩张。同时，VDF成为半导体工业高纯液体管路材料的首选。 90年代，VDF持续发展，应用于高纯度加工部件、建筑涂装等新兴市场。尽管某些应用领域出现下滑，但VDF在 电子方面的应用重新发展，目前被广泛应用于新型液态锂离子电池的电极粘接剂材料。 启动期 1960~1970 1961年，VDF首先被Pennsalt化学公司（后更名为Pennwalt公司，现归属于ARKEMA公司）商品化生产。该聚合物最早的应用至今依然存在，早期对VDF的性能评价使其可以应用于管道和核工业设施 中的钚回收模压部件、计算机嵌板电线绝缘护套和建筑行业中金属建材的耐久性涂层。Pennwalt公 高速发展期 1971~1980 70年代随着VDF在建筑涂装、化工厂塑钢和造纸纸浆加工等方面的大量使用，市场迅速增长。 VDF应用领域进一步开拓，市场下沉明显。 高速发展期 1981~1990 在上世纪80年代，美国全国电气规程（NEC,National ElectricalCode）提倡在建筑物，天花板隔层 （增压通风系统）中使用无烟、阴燃聚合物作为报警线路绝缘护套，为VDF材料，特别是VDF共聚物建立了最大的市场。VDF在增压通风电缆市场的应用导致全部VDF类聚合物短缺，并带来新的VDF工 厂和已有工厂扩张。同样在80年代，高纯度半导体厂商开始发现在生产计算机设备中用塑料管路输送高纯度化学洗液优于金属。到80年代中期，对比其他较便宜的塑料聚合物，VDF由于易于加工，并无 需任何加工助剂，如稳定剂、填充剂或其他添加剂等而成为半导体工业高纯液体管路材料的首选。 VDF的制备工艺不断提升，产品性能显著提高，成为半导体工业高纯液体管路材料的首选。 震荡期 1991~2020 90年代，即使在经济萧条时期VDF类聚合物仍保持持续的发展，并且继续被作为高需求材料，例如在 高纯度加工部件（管道、罐衬里、泵、过滤产品、附件、伸缩管等）；建筑涂装和一些新兴的较小市场。如作为其他聚合物的加助剂，用以提高其加工性能或生产能力；用于耐候性保护的薄膜和需要耐 渗透的燃料容器用特殊软管。由于种种原因，VDF在压为通风系统电缆的市场从1990年开始出现下 滑，但仍是该类聚合物的一个重要应用领域。 VDF进入市场波动期，由于市场逐渐处于饱和阶段，市场规模出现一定程度下滑。 成熟期 2001~2023 新的规定使VDF在电子方面的应用重新取得发展。 一直到现在VDF被广泛的应用于新型液态锂离子电池的电极粘接剂材料。 随着新兴电子产业的发展，VDF应用领域结构转型升级，产品附加值提高。 偏氟乙烯（VDF）产业链分析 偏氟乙烯（VDF）上游为氢氟酸原料供应商，并结合乙炔和VDC反应制得R152a和R141b；中游为偏氟乙烯 （VDF）制造环节，主要采用乳液聚合法和悬浮聚合法；下游加工为PVDF应用于锂电池、涂料及注塑领域。关 于偏氟乙烯产业链主要有以下三个研究观点： 1.上游氢氟酸产能提升、利润率高，氟硅酸法助力高效利用氟资源，降低萤石消耗。中国氢氟酸行业在产能和产量上均实现增长，盈利能力较强。永和股份等企业的高利润率体现了行业的盈利趋势。同时，氟硅酸法的广 泛应用将有助于资源的更高效利用，降低生产成本，进一步推动行业发展。2.外资企业在VDF制备技术上更成熟，而VDF行业面临供需失衡，市场集中度高的局面。外资企业凭借悬浮+共聚法制备VDF的技术优势，在VDF 市场上占据主导地位。然而，行业供需失衡导致许多企业的投产计划推迟，市场集中度较高。东岳集团等龙头企 业的产能扩大，进一步巩固了市场地位。3.VDF在涂料及注塑领域基本实现国产化替代，但在锂电池领域，国产品牌与外资品牌仍存在差距。VDF在中国涂料及注塑领域的广泛应用推动了国产化替代的进程。然而，在锂电池 领域，虽然VDF需求爆发，但国产品牌在产品纯度等方面与外资品牌仍有差距。进口级锂电池用VDF的高单价体 现了外资品牌在技术性能上的优势。 上 产业链上游 生产制造端 氢氟酸供应商 上游厂商 内蒙古东岳金峰氟化工有限公司 淄博飞源化工有限公司 宁夏盈氟金和科技有限公司 查看全部 产业链上游说明 偏氟乙烯（VDF）上游主要为氢氟酸原料供应商。 1.从氢氟酸的生产能力及利润率来看，中国氢氟酸行业整体产能提升，利润率较高。2021年，中国的氢氟酸产能达到了165.2万吨；在2022年，中国氢氟酸产量达179.7万吨，同比增长8.78%。中国氢 氟酸生产能力正在持续提升。在盈利能力方面，以永和股份为代表，企业2022年整体毛利率达到30%，而氢氟酸产品毛利率高达40%，利润水平跻身产品首位。 2.从氢氟酸的工业制备来看，生产无水氢氟酸的方法主要有萤石硫酸法和氟硅酸法。目前中国氢氟酸95%的产能和92%的产量来自萤石硫酸法，氟硅酸法还未广泛应用主要是受到技术工艺和加工成本的 产业链中游 品牌端 VDF生产商 中游厂商 浙江孚诺林化工新材料有限公司 东岳氟硅科技集团有限公司 内蒙古三爱富万豪氟化工有限公司 查看全部 产业链中游说明 偏氟乙烯（VDF）中游为VDF生产商，利用上游原料进行加工制备VDF。 1.当前外资企业技术更成熟，多使用悬浮+共聚法制备VDF。其中悬浮聚合是一种能够提高分子量的技术，然而与乳液聚合相比，其设备要求和技术难度更高。共聚工艺则可以增加分子的极性，但相较 于均聚而言，共聚的难度更大。选择合适的共聚单体以及确定其用量是一个存在技术壁垒的问题，相对而言，国外企业在这方面的技术更为成熟。且锂电级VDF多采用共聚工艺，产品附加值高，单价高 达40万元/吨。截至目前有关共聚VDF生产专利仅11项，且全部来自欧美日等国。 2.鉴于VDF（柔性显示器）属于资本密集型领域，市场壁垒较高，且市场份额主要被少数大型企业占 据，这使得新企业难以进入市场。原本计划在2023年扩大VDF产能的多家企业，由于行业供需失衡的 现状，不得不推迟其投产计划。预计在未来一段时间内，VDF行业仍将面临供过于求的市场状况。 2022年VDF行业CR4达56.3%，企业产能分布较为平均。值得注意的是，其中东岳集团作为中国氟硅 行业的领军企业，在2022年成功投产了1万吨/年的新VDF项目，将其总产能提升至2.5万吨/年，使其成为中国VDF行业产能的领先者，全球排名第二。这一数据突显了少数主导性企业在VDF行业竞争中 的重要地位，也反映了行业内企业投资和产能布局的趋势。 下 产业链下游 渠道端及终端客户 锂电池、涂料及注塑等应用领域 渠道端 产业链下游说明 偏氟乙烯（VDF）下游主要为锂电池、涂料及注塑等应用领域。 1.VDF在涂料及注塑等应用领域基本实现国产化替代。当前中国VDF产能约10.31万吨/年，约占全球 VDF产能的60%，与2021年相比增加103％。涂料领域，VDF氟碳涂料可以长期在户外使用而无需保养。这种涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等。注塑领域，VDF主要用于制造各 种零部件和产品，受益于其优良的耐化学腐蚀、耐高温、耐氧化等特性，该类产品在各种苛刻环境下都能保持良好的性能。当前涂料及注塑领域国产化率高达90%，已基本实现国产替代。 2.锂电池领域VDF应用附加值高，但国产品牌仍与外资有差距。VDF作为正极粘结剂、涂覆材料进入锂电市场，随着下游锂电市场持续走高，VDF需求爆发。目前VDF占据正极粘结剂90%以上的份额， 三元电池正极添加量在1%-1.5%，磷酸铁锂电池较三元电池添加量更多。进口级锂电池用VDF单价一度突破40万元/吨，外资品牌的VDF纯度更高，因此制成的锂电池具有更好的电化学性能。 [5] 1：东岳集团公司公告 偏氟乙烯（VDF）行业规模 2022年中国偏氟乙烯（VDF）市场规模达218.68亿元，同比增长86.91%。2022年中国VDF产能达11.55万吨，产能集中爆发，较2021年供需压力有所降低。未来随着锂电级VDF国产化替代速度加快，VDF平均价格将 不断攀升，预计到2023年全年VDF平均价格突破40万元/吨，2027年中国偏氟乙烯（VDF）市场规模达 1,633.11亿元，2023-2027年偏氟乙烯（VDF）市场规模CAGR达49.5%。 过去五年中国偏氟乙烯（VDF）市场规模高速增长的原因如下：1.过去五年中国VDF市场供需矛盾长期存 在，市场价格持续走高。过去五年VDF在锂电池领域的应用不断增加，然而，VDF的生产技术难度较大，扩产周期约2年，严重滞后于锂电池需求增长速度，加之原材料R142b产能受限且涨价，新增产能释放缓慢，涨价不断 持续。过去五年VDF市场价格年均涨幅超过10%。2.龙头企业加速产能布局，逐步提高VDF国产化替代率。龙头企业在过去的三年内，VDF产能年均增长率达到18%，远超行业的平均增长水平。VDF的国产化替代率由30%