氟聚物专题报告：制冷剂配额之争落地，氟聚物龙头枕戈待旦

HFCs配额落地后，氟化工产业链的竞争或将转移至对高分子氟聚物以及其他氟精细化学品的竞争，看好氟化工龙头企业依托出色的研发能力带来的项目落地机会。截至2023年上半年，在没有制冷剂大额资本开支的大背景下，氟化工行业在建工程合计值依然达到历史新高，氟化工企业布局氟聚合物以及氟精细化学品的意图明显。依托于自身强大的研发实力，氟化工龙头企业有望保持竞争优势。 我国PTFE产能结构性紧缺，可以依托多种方式对PTFE进行改性以实现产品升级。我国每年在出口PTFE的同时，还需要以更高的价格进口PTFE，国内PTFE产业还有高端化升级的空间，目前主要的PTFE改性方法包括填充改性、共混改性、表面改性等。 新能源需求催生PVDF需求。PVDF机械性能和加工性能优异，可以实现浆料涂覆等工艺来提升生产效率，并且PVDF化学稳定性好，在循环中不反应也不变质，所以PVDF也被用于电池体系。随着新能源的放量，PVDF的需求量有望水涨船高。 FEP目前多被用于线缆，可用多种方法进行改性。FEP是HFP和TFE的共聚物，因此FEP可以看成是PTFE的改性材料，其保留了PTFE性能的同时也具有更好的热塑性，便于加工。在保持表面平整的前提下高速挤出FEP电缆料是制造过程的壁垒之一，实际生产中，化学改性、熔融共混改性以及生产设备参数的调整是主要的FEP挤出改善方法。 PFA生产壁垒更高，其可熔融加工特点使其应用更高端。PFA是TFE与全氟烷氧基乙烯醚共聚树脂，其结构类似PTFE，相当于将PTFE中一个氟原子用全氟烷氧基取代，因此PFA继承了PTFE的优良性质，而引入全氟烷氧基侧基也降低了聚合物链的刚性，使得PFA具备了良好的熔融加工性能，因此PFA也被称为“可熔融聚四氟乙烯”。 我国是最大的氟橡胶消费市场，氟橡胶研发水平也还存在进步空间。我国氟橡胶产业在本世纪开始快速成长，目前我国已经是最大的氟橡胶消费市场。 我国应用最广泛的氟橡胶种类是26型和246型，而由于制备过程中可能留下的双键，使得氟橡胶应用场景受到限制。 投资建议：随着氟聚合物项目的持续落地以及持续的产品升级，氟化工龙头企业业绩有望持续增厚。建议重点关注在氟化工聚合物板块有布局的龙头公司：巨化股份、三美股份、永和股份、昊华科技。 风险提示：下游需求不及预期、项目建设不及预期、原材料价格大幅上涨。 重点公司盈利预测、估值与评级 1制冷剂配额后氟化工产业链重心或往高分子与精细化工品转移 我国第三代制冷剂将开始配额生产。2016年《蒙特利尔议定书》的缔约方达成《基加利修正案》，为发展中国家和发达国家制定削减时间表，我国于2021年4月正式接受《修正案》。按照修正案的规定，包括我国在内100多个国家(A5 Group1)从2024年起将受控用途的HFCs生产和使用冻结在基线水平，2029年起HFCs的生产和使用不超过基线的90%，2035年起不超过基线的70%，2040年不超过基线的50%，2045年不超过基线的20%；对于伊朗、阿门等海湾发展中国家(A5 Group2)则要求2032年削减至90%，2037削减至80%，2042削减至70%，2047削减至15%。 图1：分组国家HFCs淘汰时间 第三代制冷剂的配额生产后，制冷剂行业的波动性将相对减小，氟化工产业链重心有望更多地转移到氟聚合物以及其他氟精细化学品上，而氟聚合物以及氟精细化学品在产业链中享有更高的附加值，我国氟化工产业有望更上一个台阶。 氟化工企业已经做好储备。2023年上半年，在没有大额制冷剂资本开支的背景下，氟化工企业的在建工程合计值已经达到了历史新高的135.9亿元，其中大部分涉及氟聚合物以及氟精细化学品，氟化工企业布局意图明显。 图2：氟化工行业在建工程期末总额（亿元） 表1：氟化工行业氟聚物和氟精细化学品扩产规划梳理 2我国PTFE（聚四氟乙烯）产能结构性紧缺，可以通过多种改性方式改善PTFE性能 2.1PTFE的下游应用比较广泛 聚四氟乙烯俗称塑料王，别称特富龙、特氟龙，是由四氟乙烯（TFE）聚合而成的高分子聚合物，结构简式为-[-CF2-CF2-]n-，是一种重要的化工材料。 从四氟乙烯单体出发，PTFE根据聚合方法的不同，可分为悬浮树脂、分散树脂和浓缩分散液。悬浮树脂是通过悬浮聚合方法得到的，根据其性能不同又分为悬浮细粒与悬浮中粒，主要的成型方法为压缩加工；分散树脂是将TFE加在有分散剂的水中，通过分散聚合生产0.1~0.4μm的粒子，再凝聚为几百μm的细粉颗粒，然后通过机械力的作用发生纤维化，一般而言推压成型是分散树脂最常用的加工方法；浓缩分散液则是在乳液聚合得到的PTFE水溶性分散乳液中加入表面活化剂浓缩制成的。 图3：聚四氟乙烯生产路径 PTFE分子结构为螺旋构象，即F原子包裹在其C—C骨架周围，使得PTFE表现出高度的化学稳定性、极强的耐高低温性、良好的不沾性、阻燃性以及优越的电绝缘性、耐老化性等优良性能，因此PTFE下游被广泛应用于机械、建筑、纺织、电子、建筑、医药、石油化工、航空航天等领域。 图4：聚四氟乙烯下游应用 5G技术的推进将拉动对PTFE树脂的需求。高频传输是5G的关键技术之一，要实现高频传输就必须使用低介电常数、低介质损耗的功能性材料。而PTFE是目前有机材料中介电常数最低的材料之一。PTFE在5G中的应用包括：（1）覆铜板：将玻璃纤维布基CCL浸润于PTFE树脂中，单面或者双面覆以铜箔，热压后形成板状材料，应用于5G基站天线阵子等；（2）射频电缆：作为绝缘层在高温和压力下依然能使信号频率衰减最低；（3）滤波器材料：PTFE会被添加于金属腔体滤波器内，主要起到支撑、绝缘、隔热的作用。 图5：我国5G基站建设累计数量（万座）及增长率 图6：全球高频高速覆铜板市场规模（亿美元） 2.2我国PTFE产能结构性紧缺，可以应用多种方法对其进行改性 依据海关数据，我国每年在出口PTFE的同时，还需要以更高的价格进口PTFE，背后原因是我国高端PTFE产能供给有限，国内PTFE产业还有高端化升级的空间。 图7：我国进出口PTFE量（吨）及均价比 PTFE高端化需要依托于对PTFE材料的改性。目前主要的PTFE改性方法包括填充改性、共混改性、表面改性等。其中填充改性工艺步骤相对简单，PTFE在保持自身性质的同时还可以提托于填料的特性改善纯PTFE的缺陷；而表面改性是为了解决由于PTFE表面能极低、表面湿润性能差等原因造成的难生物相容以及难后端加工等问题；共混改性原理类似填充改性，但是PTFE更多作为添加剂存在于共混物中，依托于主体材料的易加工性，PTFE的开发与制造过程可以更简单。 表2：目前主要的PTFE改性方法 2021年，PTFE的全球产能来到了30万吨的量级，其中国内产能已经超过半数，接近19万吨量级，东岳集团、昊华科技、巨化集团等产能规模排名前列； 海外的PTFE产家包括科幕、大金、苏威等领先氟化工企业。 表3：2021年各企业产能 3新能源需求催生锂电PVDF（聚偏氯乙烯）需求 3.1PVDF兼具氟树脂和通用树脂的特性 聚偏氟乙烯简称PVDF，是偏氟乙烯（VDF）均聚物或VDF与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，其分子结构式中重复的单元是-CH2-CF2-，两个基团的交替排列使PVDF树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性，综合性能优越，下游应用广泛。 图8：PVDF生产工艺 图9：PVDF应用实例 3.2优异的机械性能 、 加工性能和化学稳定性等使得PVDF被广泛应用于正极粘结剂 PVDF机械性能和加工性能优异，可以实现浆料涂覆等工艺来提升生产效率，并且PVDF化学稳定性好，在循环中不反应也不变质，所以PVDF也被用于正极粘结剂，主要功能是连接电极活性材料、导电剂和电极集电器等，使得整体连通性较好，也降低电池体系的阻抗。 图10：锂电池粘结剂示意图 新能源快速放量使得PVDF的需求量水涨船高。按照中汽协的数据，2023年我国新能源汽车销量达到949.5万辆，同比增长37.9%，此前2022年同样维持高速增长，同比增长率为95.6%，全年新能源汽车销量已经达到688.7万辆，远超2021年全年的新能源汽车销量。新能源汽车的快速放量也拉动了对PVDF的需求量，2023年PVDF的需求结构中，锂电用途PVDF占比已经从2020年的19%提升到了48%。 图11：我国新能源汽车销量及渗透率 图12：我国锂离子电池产量及增速 图13：2020年PVDF下游消费结构 图14：2023年PVDF下游消费结构 锂电级PVDF生产难度要显著高于化工级。一般而言，PVDF分子量越大，其粘性也会越大，接合性能也会变得更好，但是PVDF的分子量过大也会降低其溶解度；并且PVDF的结晶度也会影响其机械性能，结晶度高有利于分子链堆积更紧密而形成更高的键和性能，但是过高的结晶度也会阻碍电极中电子和质子迁移，导致阻力变大。所以锂电级PVDF的聚合难度要远高于化工级。 表4：锂电级PVDF与化工级PVDF的性质对比 截至2022年12月公告的PVDF环评产能已经接近35万吨的量级，新增产能会在2022-2025年陆续落地，并且新增产能以锂电级规格居多。 表5：PVDF扩产企业 4FEP（聚全氟乙丙烯）主要应用于电线电缆，多种改性方法可以改善FEP性能 4.1FEP主要被应用于电线电缆中 FEP是四氟乙烯（TFE）和六氟丙烯（HFP）的共聚物，其中HFP的质量分数在14%-25%，所以FEP也可以看作是PTFE的改性材料。由于FEP主链的部分氟原子被三氟甲基取代，因此FEP结晶度低于PTFE，所以FEP在保留了PTFE的性能同时也具有更好的热塑性，便于加工。 由于HFP和TFE在常温下是气态，并且有毒性，国内大多数FEP的生产商会自备原材料产能，即从HCFC-22开始生产TFE，再进一步生产得到HFP。 图15：FEP的生产流程 传统的聚乙烯材料电缆虽然损耗低、重量轻，但是温域较窄，因此无法应用于高传输功率的应用场景；FEP的温域更广，并且阻燃、耐腐蚀等特点使其更适用于航空航天、高层大楼、地铁等对高温有要求的通信领域，因此，电线电缆是FEP主要的应用下游。FEP同样具有优异的自润滑性、耐开裂性等，实际应用中也常被用于内衬涂料和石油化工行业的管道、反应器等设备中。 图16：2019年FEP主要应用领域市场占比 图17：FEP的具体应用实例 表6：电线绝缘材料性能比较 4.2FEP挤出效率不高，有多种改性方式 在保持表面平整的前提下高速挤出FEP电缆料是制造过程的壁垒之一。FEP树脂的熔体流体是一种粘弹体，相比于相同熔融指数的聚乙烯，FEP树脂的临界剪切速率较低，熔体粘度较高，所以FEP的挤出效率不高，否则表面光洁度就会受到影响；而且FEP树脂相对质量分布窄、弹性松弛时间短，在挤出机模孔中FEP存储了较多弹性能，但在挤出机模孔时外力消散，弹性瞬间释放，FEP表面就会出现“鲨鱼皮“或者”螺纹“现象。 实际生产中，化学改性、熔融共混改性以及生产设备参数的调整是主要的FEP挤出改善方法，比如添加全氟烷基乙烯基醚（PPVE）来改善FEP的高温抗张强度和弹性，使得终产品表面保持光滑。 表7：常见FEP改性方法 2022年我国FEP的产能在4.8万吨量级，其中巨化股份、鲁西化工等产能规模排在前列；同时还有接近6万吨量级的FEP在建产能， 表8：2022年中国FEP主要厂商产能 5PFA（可熔融聚四氟乙烯）生产壁垒更高，其可熔融加工特点使其应用更高端 5.1PFA可熔融加工，加工过程引入杂质更少 PFA是四氟乙烯与全氟烷氧基乙烯醚共聚树脂，其结构类似PTFE，相当于将PTFE中一个氟原子用全氟烷氧基取代，因此PFA继承了PTFE的优良性质，而引入全氟烷氧基侧基也降低了聚合物链的刚性，使得PFA具备了良好的熔融加工性能，因此PFA也被称为“可熔融聚四氟乙烯”。 图18：PTFE与PFA结构式 PFA可以熔融加工的性