聚芳醚树脂行业分析

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1、聚芳醚树脂行业分析一、 智能聚合物行业概况凝胶和合成橡胶可轻松地对外部的刺激做出形状上的调整,这也意味着他们能够对环境的改变做出响应。外部的刺激通常会是温度或酸碱性的改变,也可能是光、超声波或者化学药剂。在设计智能传感器的材料、药物运输设备和众多其他应用程序上,这也被证明是非常有用的。如果刻意设计,可以极大地扩展聚合物对各种刺激的本能反应。例如,机械响应聚合物(mechanophors),通过分子单位收到机械力可以改变聚合物的性质。这些是具有广阔潜力的工业应用,特别是将自愈技术加入以后。其他智能聚合物的应用还有许多,包括可以窗户脏后自动擦窗户的镀膜,以及当伤口愈合时自动消失的医疗针。二、 塑料

2、复合材料发展概况塑料复合材料是由不同纤维构成的更加坚固或有弹性的塑料。举个例子,你在聚合物中镶嵌一些碳纤维来增加强度,可以制造出一种用于现代节能型交通工具的轻质材料。这类纤维增强塑料(fibre-reinforcedplastics)的使用正在快速发展,特别是在航空航天工业(波音787和空客A360都有50%的复合材料)。如果不是由于成本过高,这些材料将被用于所有的运输工具。最新出现的纳米复合材料,用微粒子代替了其他包括了石墨烯在内的物质来加强塑料。这种新材料用途潜力无穷,从风力涡轮叶片上轻量传感器到电量更足的电池,再到植入人体的用于加速骨折恢复的支架。如果成功地将纳米复合材料在严密控制的工作

3、条件下加工生产,将是令人心潮澎湃的一件事情。如果观察自然材料例如木材的结构,你会发现它们惊人得复杂。相比之下,现有的复合材料和纳米材料是那么得不成熟。三、 高性能聚合物行业面临的机遇和挑战(一)高性能聚合物行业面临的机遇由于高性能聚合物功能性的优点和对于下游产业的关键作用,近年来国家和地方有关部门出台了多项政策保障产业发展,以特种工程塑料、新型涂层材料为代表的高性能聚合物被重点支持,为行业发展创造了有利政策环境。战略性新兴产业分类(2018)将高性能塑料及树脂制造、新型功能涂层材料制造列入战略性新兴产业;十三五材料领域科技创新专项规划指出,重点发展高性能高分子结构材料:高性能聚醚酮、聚酰亚胺、

4、聚芳硫醚酮(砜)、聚碳酸酯和聚苯硫醚材料,耐高温聚乳酸、全生物基聚酯、氨基酸聚合物等新型生物基材料,高性能合成橡胶等;材料表面工程技术:隔热、耐磨、减磨、抗氧化、抗烧蚀、抗疲劳等涂层材料,零部件耐磨减磨技术、新型等离子喷涂-物理气相沉积技术、新型延寿表面科学与工程技术。根据工信部公布的数据,2021年,我国工业经济持续恢复发展,规模以上工业增加值增长96%,比2020年提高68个百分点,两年平均增长61%。其中制造业增加值增长98%,两年平均增长66%。制造业增加值占GDP比重达到了274%,总量达到了314万亿元,连续12年位居世界首位。制造业的快速发展和产业升级对新材料应用提出新的需求。材

5、料服务于国民经济,社会发展和人民生活的各个领域,成为经济建设、社会进步和国家安全的物质基础和先导,支撑了整个社会经济建设。因此,新材料技术是世界各国必争的战略性新兴产业,成为当前最重要、发展最快的科学技术领域之一。一代装备,一代材料向一代材料,一代装备转变,彰显了材料的战略作用。发展材料技术既可促进我国战略性新兴产业的形成与发展,又将带动传统产业和支柱产业的技术提升和产品的更新换代。高性能聚合物凭借其优异性能,可为产品创新和可持续发展带来新思路,为航天、新一代信息技术、高端装备、新能源汽车、节能环保等战略性新兴产业的发展提供关键基础材料支撑。近年来,全球制造业重心向国内转移,加之中国高端消费品

6、品牌企业市场竞争力日益增强,产业升级转型迫在眉睫,实现从劳动力密集型生产结构向高质量的技术密集型生产结构的转变;而作为产业革命的重要引擎,新材料是实现产业结构优化升级和提升装备制造业的保证,因此对材料的性能提出了新要求,高性能聚合物将伴随下游产业升级转型实现向更多应用领域的拓展。(二)高性能聚合物行业面临的挑战高性能聚合物可广泛应用于家电炊具、航空航天、汽车、电子半导体、石油化工、清洁能源和医疗器械等领域,下游应用场景广泛且专业化要求程度高,下游应用的特点要求人员同时具备扎实的专业理论知识,拥有对材料本身的深度理解,亦要对下游应用细节具有足够的了解;兼具多种学科专业知识的复合型人才。近年来,国

7、内高性能聚合物行业快速发展,由于复合型人才培养周期长、素质要求高,与索尔维、巴斯夫、德国赢创等国际化工巨头相比,国内高性能聚合物行业复合型人才需求短时间内难以满足,复合型人才相对短缺。四、 高性能聚合物行业竞争格局自20世纪60年代开始,以美国杜邦、索尔维、巴斯夫为代表的欧美等国各大企业对高性能聚合物进行了大量研究和开发,目前已形成多种具有应用价值并实现产业化的品种,并广泛应用于电子、汽车、航空航天、精密器械等高新技术行业。我国高性能聚合物产业起步较晚,与国外领先企业相比存在差距,产业总体处于发展初期。高性能聚合物作为高端制造的关键原材料,在我国受到高度重视,战略发展地位不断提升,但目前迄今未

8、能形成较大规模,因此在市场占有率、专利数量等方面与行业内大型外资企业处于竞争劣势。目前我国对于高性能聚合物的需求日趋增长,旺盛的需求促使国内发展出了一批具有丰富应用经验的高性能聚合物制品生产企业,但原材料主要来源仍为进口,在全球贸易摩擦不确定性增强的情况下,严重依赖国外材料将使得国内企业未来的发展受限。我国当期阶段在高性能聚合物合成领域的布局相对薄弱,主要原因为合成领域专利壁垒较高,突破专利封锁难度较大,导致了我国在原材料单体-高性能聚合物-应用端产品中产业链断层,无法从分子结构设计层面解决领域端存在的障碍,限制了我国高端制造的发展。近年来,受我国经济转型、全球贸易战等因素的影响,我国制造产业

9、开始逐步转型升级,对供应链的建设更为重视,强调自主可控,高性能聚合物涵盖多种重要的新型材料,实现进口替代的需求愈发迫切。国内企业通过技术研发等途径逐步打破了国外的专利垄断,并实现了多种高性能聚合物在合成领域工业化生产的突破。凭借出色的产品性能、成本优势、服务优势,国内高性能聚合物进口依存度正在逐年降低,部分国产高性能聚合物技术指标已达到行业领先水平。随着我国相关研发及技术人才的积累,叠加下游重点市场发展及相关政策的利好,我国产业发展将不断提速,逐步实现高端产品。五、 含氟聚合物行业发展期含氟聚合物主要包括氟树脂、氟橡胶和氟涂料,占据了氟化工行业氟消耗总量的20%。其中氟树脂是指分子中含有氟原子

10、的合成树脂的总称。目前使用的氟树脂品种主要有:聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物(FEP)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯-氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物(THV)和四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物(TFB)等。聚四氟乙烯(PTFE)、PVDF(聚偏二氟乙烯)与全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)是氟聚合物最主要的产品,占据全球约90%的含氟聚合物市场。我国已产业化的氟树脂主要有PTFE、FEP、PVDF、PVF,其中又以PTFE

11、为主,其他氟树脂仍处于开发阶段。PTFE有塑料王的美誉,它由四氟乙烯单体聚合而成,是一种类似于PE的透明或不透明的蜡状物,耐热、耐化学品性能良好,摩擦系数低,电气绝缘性能十分优异,能在高温下连续使用。根据国化新材料,2017年中国PTFE产能1331万吨,占国内所有氟聚合物产能的5661%,处于快速发展的阶段;此外PVDF的发展也很迅速。根据中国氟化工行业十三五发展规划,预计十三五期间,PTFE产品在线缆、节能环保领域中的应用将不断加大,预计其需求将保持8%左右的增长速度。FEP产品随着高层建筑用通讯电缆、局域网电缆、4G网络基站、智能手机用导线以及各类特种电缆等方面的需求增长,预计其需求将保

12、持在10%左右的增长速度。PVDF产品随着风电、泥多佛大产业、新能源、环保、桥梁、建筑等行业的发展,预计其需求将保持10%左右的增长速度。ETFE、PFA、PCTFE、PVF等产品随着生产技术水平的不断突破,加之国内航空工业、农业、建筑及半导体制造等行业的发展,预计其需求将会以15%以上的速度增长。含氟聚合物的快速发展和需求的高速增长将创造出相当可观的萤石需求。六、 高性能聚合物进程加速高性能聚合物作为化工新材料产业的尖端,其核心合成技术、配方技术、加工技术、应用技术和市场开发都被西方发达国家的企业所掌握。由于起步慢、国际技术壁垒、产品结构不合理等因素,我国高性能聚合物行业自给率仍有待提高。我

13、国的现状是部分聚合物已经实现商业化,解决了有和无的问题,但产品主要占据中低端应用市场,大部分高端产品还未完全实现国产化,无法满足与快速发展的下游需求相匹配。新材料作为高新技术的先导和基石,是国家科技水平前瞻性指标。目前我国新材料产业规模、技术水平、发展机制等方面与国外仍存在较大差距。伴随全球制造业向中国聚集以及国内市场迅速增长,需求驱动下的国内产品的性能、稳定性与国外头部企业的差距正逐渐缩小,进程加速。根据中国石油和化学工业联合会发布石油和化学工业十四五发展指南,我国重点发展、提升的化工新材料中,工程塑料及特种工程塑料,力争2025年的自给率提升到85%,力争实现整体产业高端化和差异化。七、

14、高性能聚合物行业总体竞争格局自20世纪60年代开始,以美国杜邦、索尔维、巴斯夫为代表的欧美等国各大企业对高性能聚合物进行了大量研究和开发,目前已形成多种具有应用价值并实现产业化的品种,并广泛应用于电子、汽车、航空航天、精密器械等高新技术行业。我国高性能聚合物产业起步较晚,与国外领先企业相比存在差距,产业总体处于发展初期。高性能聚合物作为高端制造的关键原材料,在我国受到高度重视,战略发展地位不断提升,但目前迄今未能形成较大规模,因此在市场占有率、专利数量等方面与行业内大型外资企业处于竞争劣势。目前我国对于高性能聚合物的需求日趋增长,旺盛的需求促使国内发展出了一批具有丰富应用经验的高性能聚合物制品

15、生产企业,但原材料主要来源仍为进口,在全球贸易摩擦不确定性增强的情况下,严重依赖国外材料将使得国内企业未来的发展受限。我国当期阶段在高性能聚合物合成领域的布局相对薄弱,主要原因为合成领域专利壁垒较高,突破专利封锁难度较大,导致了我国在原材料单体-高性能聚合物-应用端产品中产业链断层,无法从分子结构设计层面解决领域端存在的障碍,限制了我国高端制造的发展。近年来,受我国经济转型、全球贸易战等因素的影响,我国制造产业开始逐步转型升级,对供应链的建设更为重视,强调自主可控,高性能聚合物涵盖多种重要的新型材料,实现进口替代的需求愈发迫切。国内企业通过技术研发等途径逐步打破了国外的专利垄断,并实现了多种高

16、性能聚合物在合成领域工业化生产的突破。凭借出色的产品性能、成本优势、服务优势,国内高性能聚合物进口依存度正在逐年降低,部分国产高性能聚合物技术指标已达到行业领先水平。随着我国相关研发及技术人才的积累,叠加下游重点市场发展及相关政策的利好,我国产业发展将不断提速,逐步实现高端产品。八、 聚芳醚树脂行业发展情况(一)聚芳醚树脂行业简介及特点聚芳醚树脂主要包括聚芳醚酮树脂及聚芳醚砜树脂,是特种工程塑料的重要组成部分。特种工程塑料是以耐高温、高强度以及其它综合性能优异的聚合物树脂为主体形成的纯树脂或复合改性材料,与通用工程塑料相比性能更优异、长期使用温度更高,能够适用于各种严苛和复杂的工况环境。自上世

17、纪60年代以来,在特种工程塑料领域,开发成功并产业化的主要树脂品种有PEEK、PSU、PES、PPSU、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、液晶聚合物(LCP)和高温尼龙(PPA)等。经过多年的研发,聚芳醚树脂目前有PEEK、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)、杂萘联苯聚醚砜酮(PPESK)、PSU、PES、PPSU和聚苯硫醚(PPS)等品种,聚芳醚树脂的主要性能特点包括耐高温、耐低温、耐磨损、耐化学腐蚀以及优异的力学性能等。当前,我国特种工程塑料产业发展的障碍主要体现在:特种工程塑料产研脱节;国产技术装备水平相

18、对较低,产品质量稳定性差;国内高端产品供应不足,专用料比例低,中低档产品偏多;产品结构不够合理,基础树脂合成企业少,改性加工型企业多;技术投入不够,产品开发与市场服务脱节,竞争力较差。目前我国特种工程塑料行业生产能力仍无法满足国内市场的需要,我国现已成为全球最大的特种工程塑料进口国,伴随国内厂商技术逐步成熟、产线的建设投放加速,我国特种工程塑料产业将迎来从原料到产品的加速国产化进程。(二)聚芳醚酮行业发展情况1、聚芳醚酮简介聚芳醚酮是含有芳香环、分子链重复单元含有一个醚酮或多个醚酮结构的聚合物家族,其中PEEK是应用最广泛、用量最多的聚芳醚酮树脂,PEEK由英国帝国化学企业(ICI)于20世纪

19、70年代开发成功,标志了聚芳醚酮的诞生,由于PEEK具有耐高温性、自润滑性、耐腐蚀性、阻燃性、耐水解性、耐磨损性以及耐疲劳性等优良的综合性能,其早期一度被用作战略物资,民用规模较小。1993年英国威格斯企业收购了ICI的PEEK业务并独立运营,后逐渐扩展至民用领域,包括工业制造业、航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等。PEEK在民用高科技领域得到了长足发展,其市场规模保持快速增长,历经多年的研发,聚芳醚酮目前已衍生出PEEK等多种聚合物。聚芳醚酮是一类含醚键与酮键的芳香族聚合物,由于分子主链上含有大量的芳环及极性酮基,其分子链呈现出较大的刚性且分子间作用力较强,使其具有优良的耐热性、刚性及

20、力学强度,根据醚键和酮键的引入方式不同,聚芳醚酮的合成路线可分为亲电取代和亲核取代。伴随聚芳醚酮合成和加工工艺的不断改进,其通过化学改性、共混、复合填充等得到的高性能材料不断拓宽了聚芳醚酮的应用领域。聚芳醚酮可适用注塑成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等各种加工方式,而近年来聚芳醚酮树脂与3D打印等先进制造技术的结合,使其在下游领域有了新的发展方向和应用空间。伴随电子半导体汽车高铁航空新能源等工业领域对材料性能要求的持续提升,单一的聚芳醚酮树脂难以满足所有不同的性能需求。需要通过化学改性、表面改性、共混改性、填充增强和连续纤维增强等方法,对聚芳醚酮进行性能提升,常见的改性方向包括高强度、高耐磨

21、、耐高温、耐低温、耐冲击、抗静电、高绝缘等。2、聚芳醚酮市场情况(1)聚芳醚酮国际市场情况聚芳醚酮树脂中,PEEK市场地位最为重要,占据了绝大部分市场份额。PEEK自1978年商业化生产以来,生产能力不断提升,消费量也稳步增长。2015年全球PEEK销售额为488亿美金,2020年PEEK销售额达652亿美金,年均增长率达到6%。随着多领域新型产品应用的开发,中国等新兴市场的需求将陆续爆发,新兴市场将引领全球PEEK市场发展,预计至2024年全球PEEK销售额将达921亿美元,期间年均复合增长率有望达到10%。(2)聚芳醚酮国内市场情况根据中国化工信息中心资料,近年来中国PEEK市场发展迅速,

22、消费量从2015年的250吨迅速增长到2019年的1,400吨。随着中国国内PEEK聚合物合成产业的发展,中国PEEK产业历经转型升级,2017年至2019年我国PEEK产业从树脂合成到应用均取得突破性进展,2020年到2024年预计将保持高速增长,到2024年中国PEEK的市场消费量预计将达到3,050吨。(三)聚芳醚砜行业发展概况1、聚芳醚砜简介20世纪60年代,美国联合碳化物(UCC)完成了聚芳醚砜的开发,并于1965年实现了工业化生产。聚芳醚砜是非晶型透明或半透明聚合物,其力学性能优异、刚性大、耐磨性好、强度高;长期使用温度可达160,短期使用温度为190。另外,聚芳醚砜还具有热稳定性

23、高、耐水解、尺寸稳定性好、成型收缩率小、无毒、耐辐射、耐燃等优良特性。按照合成单体的不同,聚芳醚砜可分为普通双酚A型聚砜(PSU)、聚芳砜(PASF)以及PES、PPSU,其中已商品化且较为成熟的聚芳醚砜树脂有三类:PSU、PPSU和PES。聚芳醚砜抗氧化性能、机械性能和热稳定性较好,分子结构中醚键的存在又提供了一定韧性。此外,聚芳醚砜还具有无毒、可自熄、耐腐蚀等优点,在航天航空、汽车、餐具、医疗设备等多领域均有所应用。我国聚芳醚砜树脂产业起步晚,核心技术与专用装备水平相对落后。在国家政策对聚芳醚砜材料发展的积极扶持下,产业链的补短板将是未来一段期间的发展重点。在行业标准方面,我国尚未出台统一

24、的聚芳醚砜树脂国家标准,导致市场竞争无序,产品良莠不齐。产业配套方面,国产原材料品质目前与国外产品存在一定差距,国内产品主要聚焦中低端应用,高端市场份额仍主要集中在国外企业,随着产业扶持政策的出台以及国内企业不断的资本投入、研发投入、人力资源投入等,未来有望在聚芳醚砜高端应用方面逐步实现进口替代。2、聚芳醚砜市场情况目前聚芳醚砜树脂的主要产能集中在德国巴斯夫、比利时索尔维、日本住友、印度加尔迈化学、俄罗斯谢符钦克工厂等。根据新材料在线统计数据,2019年全球聚芳醚砜消费量达678万吨,预计将以年均664%的增速增长,到2024年可达935万吨。根据GlobalMarketInsights数据显

25、示,2020年聚芳醚砜材料全球市场空间为1660亿美元,预计2021-2027年将保持49%的年复合增长率,2027年市场规模将超过23亿美元,亚太地区预计将成为主要市场,其中医疗器械、食品接触、汽车航空、电子电气领域的份额总计超过70%。近年来,伴随聚芳醚砜的市场需求不断增长,国内外企业纷纷有扩大聚芳醚砜产能或新建产能的计划。目前国内中高端聚芳醚砜产品仍主要依赖进口,将带来新一轮需求增长。据统计,2018年中国聚芳醚砜市场规模为88亿元,预计2022年将达到13亿元,年均复合增长率为10%。(四)高性能聚合物行业下游应用情况1、高性能聚合物汽车高铁应用情况汽车及高铁的主要运行环境特点是高速、

26、高电压、高摩擦、温差大等,因此对材料的性能要求包括:高绝缘、高耐磨、耐高温、耐低温、耐疲劳、高强度。PEEK和PES在汽车、高铁领域均有应用,其中PEEK在汽车领域应用更为广泛,共有近50个汽车零部件采用PEEK材料。威格斯和德国赢创生产的PEEK材料在汽车领域应用较为广泛,威格斯生产的PEEK已经应用于真空泵叶片、变速器密封圈、ABS阀芯、座椅蜗杆、各类齿轮、垫片轴套、轴承保持架、悬挂系统关节等功能部件。由于汽车内摩擦部件、传动部件、耐高温部件等均需要性能更高的聚合物材料,未来对聚芳醚树脂的需求量将更大,市场空间广阔。PES在汽车齿轮和车灯等应用已经成熟,随着新能源汽车对耐温要求越来越高,P

27、ES还将继续替代其他材料,需求量未来将继续增加。根据中国汽车工业协会数据,2021年中国汽车产销量为2,6082万辆、26275万辆,同比分别增长34%和38%。汽车用PEEK材料主体市场目前被威格斯和德国赢创垄断。近年来,国产品牌汽车制造商对高性能聚合物部件的国产化意愿越来越强烈,合资品牌汽车制造商考虑到供应链和成本因素,也有部件国产化需求,未来中国汽车工业将成为聚芳醚树脂的主要市场之一。2、高性能聚合物电子半导体应用情况聚芳醚树脂因其优异的耐高温、高纯度、低释气、电性能、耐腐蚀等性能,在电子半导体领域应用范围很广,手机、电脑、5G基站、晶圆、LCD等产品都大量用到聚芳醚树脂,其中手机信号天

28、线是主要应用,手机信号天线主要使用PEEK和PPSU合金与玻璃纤维造粒改性材料。我国手机产业集中度较高,生产量常年位居全球前列,如聚芳醚树脂在电子半导体领域得到进一步推广应用,其需求量将持续稳步增长。PEEK在半导体工业的应用也十分广泛,主要应用于化学机械磨平保持环、前开式晶圆传送盒、晶圆载具、芯片测试盒等。2021年半导体工业的应用国内市场容量为510吨PEEK,根据全球晶圆代工行业的发展预测。到2026年,全球半导体行业的这六大应用对PEEK的需求量达到658吨。半导体行业对聚芳醚树脂材料的纯度、电学性能、质量一致性要求很高。由于最近两年全球范围内芯片短缺,未来5-10年,我国将加大、加快

29、对半导体行业的研发、投入与国产化。对于聚芳醚树脂材料的国产化也势在必行,我国聚芳醚树脂产业将迎来新的机遇。3、高性能聚合物航空航天应用情况PEEK因具有优异的耐高温、耐磨损、耐疲劳、高强度、低密度、阻燃、低烟、无毒等性能,航空航天领域已有大量部件采用PEEK,替代金属材料,达到轻量化、节能减排的目的。PEEK部件包括:线缆/管道卡箍、支架、高电压防护管、供水排水管道、电子连接器、油箱维修孔盖、起落架轮毂罩、乘客服务单元氧气瓶支撑架、座椅导向板、门铰链、门把手、座椅结构件、复合材料紧固件等。根据美国波音发布的CurrentMarketOutlook2017-2036报告,2017-2036年,全

30、球预计需要新飞机41,030架,市场价值达61万亿美元,未来PEEK材料在航空航天领域具有巨大市场应用潜力。4、高性能聚合物能源工业应用情况聚芳醚树脂因具有耐高温、高强度、耐磨损、耐水解、耐化学腐蚀、耐辐射等性能,已经广泛应用于能源工业。石油天然气领域的应用包括海洋石油输送上升管、密封圈支撑环、潜油泵止推轴承、测井线缆、钻杆护套、绝缘环、极板、电机隔环、电机磁力线等;氢能源燃料电池领域的应用包括氢气储罐、氢气进口出口接头/盲板、冷却水进口出口接头/盲板、正负极绝缘垫片、质子交换膜等;核电领域的应用包括贯穿件线缆、线缆贯穿连接器、线圈骨架、水泵球阀等;太阳能的应用有电池板太阳追踪器转动部件;风能

31、应用有大型轴承保持架和发电机刹车片;水电领域有大型止推轴承;地热有潜水泵电机磁力线。能源工业领域全球市场主要被威格斯、德国赢创和索尔维垄断,但中国市场逐渐被国产材料替代。随着国家碳中和与碳达峰目标的提出,我国未来能源市场将涌现大批新型应用,对高性能聚合物材料的需求将大幅度增加。仅以氢能源的氢气储罐为例,采用PEEK连续碳纤维复合材料替代金属,不仅消除了金属材料的氢脆问题,还能实现较大程度的减重,氢气储罐可以从750千克减重到150千克,同时还能将氢气压强从30MPa提高到168Mpa,同样体积的储罐可以将氢气的储存量从5千克提高到28千克,能够显著增加燃料电池汽车的续航里程。根据预测,2032

32、年全球燃料电池汽车销量将超过500万辆,2020-2032年期间CAGR高达43%。假设10%的高端车采用PEEK碳纤维氢气储罐,PEEK复合材料的使用量也将高达4万吨/年,市场前景可观。5、高性能聚合物家用电器与日用品应用情况家用电器与日用品的外壳一般都使用普通聚合物材料,如聚丙烯、聚苯乙烯、和尼龙等。凭借其高强度、耐高温、耐低温、耐磨损、耐疲劳、耐化学腐蚀、耐水解、阻燃等性能,聚芳醚树脂在家用电器与日用品领域也得到应用。聚芳醚酮材料的用途包括线性冰箱压缩机排气阀、吸尘器高速叶片、电磁炉耐热部件、空调压缩机阀门等,聚芳醚砜材料的应用包括奶瓶、咖啡机过滤器、蒸锅手柄、盖子、开关和齿轮等。我国是

33、家用电器生产大国,根据工信部公布的数据,2021年全年,全国家用电冰箱产量8,9921万台,同比下降04%;房间空气调节器产量21,8357万台,同比增长94%;家用洗衣机产量8,6185万台,同比增长95%。除现有商业化应用,家用电器行业的新型应用开发将是未来高性能聚合物材料的发展趋势,尤其是空调和电冰箱的压缩机部件。高性能聚合物材料在压缩机排气阀片、连杆、活塞等应用上具有广阔前景。6、高性能聚合物生物材料应用情况PEEK材料因其具有优异的生物相容性、高纯度、高强度、耐疲劳、与人体骨骼类似的弹性模量等独特性能,已经被医疗植入行业认可为理想的生物材料。PEEK在骨科、创伤、脊椎、运动医学等四大

34、领域都有应用,商业化的人体植入应用包括脊椎融合器、颅骨、骨钉、髋关节、肺动脉绑带、韧带固定垫圈、牙科支撑架、3D打印肋骨等,全球主体市场目前被国外医疗器材企业垄断。根据第七次全国人口普查数据,我国60岁及以上人口的比重已达到187%,其中65岁及以上人口比重达到135%,腰椎间盘突出等老年病患者数量日渐增加。随着我国社会经济发展,PEEK凭借其优异的生物相容性,在医疗领域的应用将得到长足发展,未来市场空间巨大。血液透析作为治疗肾病的主要手段,其透析膜材料由聚芳醚砜和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)组成,此类膜材具有优异的机械性能、良好血液相容性、较高的中分子毒素清除率等特点。目前血液透析器市场,国外品

35、牌占比约为70%、国内品牌占比约为30%。国内部分厂家能够自主生产透析膜等核心部件,技术有所突破,但是国产透析器进口替代的过程仍将比较漫长。根据美国费森尤斯医疗(FMSN)公布数据显示,2021年全球透析市场规模约为790亿美元,其中透析器材市场规模约为150亿美元,透析服务市场规模约为640亿美元。该领域未来的发展方向将是开发高通量、高中分子毒素清除率、优异的血液相容性的血液透析膜材料。九、 塑料电子聚合物行业概况聚合物仍然面临来自同行各业的巨大挑战和激烈竞争,例如硅和有机发光二极管。不过,要寻找便宜的可弯曲电子设备替换件,聚合物是很好的选择,因为它们很容易在溶液中进行处理,并且可以用来3D打印。在半导体中,聚合物可以作为其他物质的载体,例如导电油墨。这种将聚合物作为导电部分仍然需要大量研究。

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