【行业】PVDF-锂电与光伏加持下的氟聚合物(24页)
聚偏氟乙烯(PVDF)是 VDF 的均聚物或少量改性单体和 VDF 的共聚物,属于可熔融加工氟树脂,是市场规模仅次于 PTFE 的第二大氟树脂。PVDF 的推荐使用温度为-60℃-150℃,具有良好的抗化学腐蚀、抗水解、抗紫外线和耐气候性能,机械强度优于其他氟树脂,可燃性低,电绝缘性能好。力学性能方面,PVDF 具有极好的力学性能,抗蠕变性明显优于全氟碳聚合物,反复挠曲的寿命更强,也更耐老化;化学性质方面,PVDF 能在较高温度下抵御大多无机酸、弱碱、卤素、氧化剂、有机脂肪族、芳香族化合物和氯代溶剂;电性能方面,PVDF 独一无二的介电性质和同质多晶现象赋予其很高的压电和热电活性。Pennwalt 公司于 1965 年建立了第一家大规模工业化 PVDF 生产装置,此后PVDF 的生产和应用得到了发展。根据加工工艺和用途可分为涂料级、模压级、挤出级、线缆级、薄膜级、电池级。
PVDF 由 VDF 聚合得到,聚合时也可加入共聚单体如 HFP、CTFE、TFE 以改性,通常是为了抗改变冲击强度和伸长率。VDF 生产 PVDF 的聚合是由自由基加成聚合,聚合方法有乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合,在工业化生产中,无论是 VDF 的均聚物还是以 VDF 为主体的共聚物,乳液聚合和悬浮聚合均占有绝对优势。乳液聚合反应是一种在水中进行的非均相反应,乳液聚合也适用于HFP 和 VDF 共聚制改性 PVDF,聚合结束后放出乳液,将乳液凝聚则可得到粉状 PVDF,将粉料烘干后送挤出机进行熔融挤出造粒则可得到粒料;悬浮聚合相比于乳液聚合的优势在于可以减少反应壁上聚合物的沉积黏壁,产品杂质较少,无须使用表面活性剂,后续处理更简单。目前国内由乙炔路线和 VDC 路线生产 R142b,PVDF 生产路径则包括 R142b、VDC、R143a、R152a 等路线,不同的技术路径要求选择不同的热解温度、催化剂及促进剂。
受下游需求增加驱动,国产 PVDF 供给快速扩张。早期仅外企阿科玛、苏威、吴羽掌握锂电池级 PVDF 的生产工艺,且采取技术封锁,市场由上述企业所垄断。从几年前开始,国内企业逐渐掌握生产工艺,产品质量随时间提高,成功打入下游市场,目前国产锂电池级 PVDF 在低端领域用量较大。随着 PVDF 下游需求持续增长,国产产品质量进一步提升,PVDF 国产替代前景广阔。2020年国内多家 PVDF 企业纷纷投产,产能大幅增长 180%,2019 年国内仅 2.5 万吨产能,2020 年已达到 7 万吨,有效产能 6.48 万吨,目前三爱富和东岳化工拥有国内最多有效产能。据百川盈孚数据及我们统计,目前国内已知待投产能共有 12.5 万吨,PVDF 产能有望保持高增速。PVDF 生产旺盛,2019 年至 2021年上半年,PVDF 产量同比增速均超过 100%。2021 年上半年,行业开工率保持在 90%左右,产量 2.64 万吨,同比增长 169.39%。


