前言:
隔膜是我國(guó)超高分子量聚乙烯下游第一大消費(fèi)領(lǐng)域,2023年占比約為40%。受益于新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能行業(yè)蓬勃發(fā)展,我國(guó)濕法隔膜出貨量快速上升,為超高分子量聚乙烯行業(yè)帶來(lái)強(qiáng)勁發(fā)展動(dòng)力。值得一提的是,未來(lái)人形機(jī)器人的快速發(fā)展有望為超高分子量聚乙烯行業(yè)開(kāi)辟新增長(zhǎng)曲線(xiàn)。
2021-2024年我國(guó)超高分子量聚乙烯產(chǎn)能實(shí)現(xiàn)24.57%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率。從區(qū)域分布來(lái)看,其產(chǎn)能呈現(xiàn)顯著集聚特征,其中華東和華北地區(qū)作為產(chǎn)業(yè)核心區(qū)域。當(dāng)前,我國(guó)超高分子量聚乙烯行業(yè)已形成民營(yíng)企業(yè)、國(guó)有企業(yè)、合資企業(yè)與外資企業(yè)多元發(fā)展格局。其中,2024年民營(yíng)企業(yè)以45%的產(chǎn)能占比領(lǐng)跑市場(chǎng)。
1.超高分子量聚乙烯性能優(yōu)異,終端應(yīng)用多點(diǎn)開(kāi)花
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是分子量150萬(wàn)以上的無(wú)支鏈的線(xiàn)性聚乙烯,也是一種性能極其優(yōu)異的熱塑性工程塑料,具有高強(qiáng)度、耐沖擊、耐磨損、自潤(rùn)滑、耐化學(xué)腐蝕、耐低溫等優(yōu)異性能。
超高分子量聚乙烯通用物性表
性能類(lèi)別 |
參數(shù)名稱(chēng) |
典型數(shù)值 |
備注 |
物理性質(zhì) |
密度 |
0.920~0.964g/cm3之間 |
- |
吸水率(24h) |
<0.01% |
極低吸水性,物理性能受濕度影響小 |
|
機(jī)械性能 |
拉伸強(qiáng)度 |
40-50Mpa |
高于HDPE(高密度聚乙烯) |
斷裂伸長(zhǎng)率 |
200%-400% |
高韌性材料 |
|
彎曲模量 |
1.0-1.4GPa |
中等剛度 |
|
沖擊強(qiáng)度(缺口,23℃) |
>100KJ/cm2 |
極高耐沖擊性(不脆斷) |
|
摩擦磨損性能 |
摩擦系數(shù)(vs 鋼) |
0.1-0.2 |
優(yōu)異自潤(rùn)滑性,接近PTFE(聚四氟乙烯) |
磨耗量(Taber測(cè)試) |
<20mg/1000轉(zhuǎn) |
耐磨性比碳鋼高7倍,比尼龍高4倍 |
|
熱性能 |
熔點(diǎn) |
130~136℃ |
- |
熱變形溫度(0.45MPa) |
85-90℃ |
低溫應(yīng)用優(yōu)異,高溫受限 |
|
連續(xù)使用溫度 |
-100至+80℃ |
避免長(zhǎng)期>80℃ |
|
電性能 |
體積電阻率 |
>10的16次方Ω.cm |
優(yōu)異絕緣體 |
介電強(qiáng)度 |
50-70 kV/mm |
- |
|
化學(xué)穩(wěn)定性 |
耐酸性/耐堿性 |
優(yōu)異 |
耐大多數(shù)強(qiáng)酸強(qiáng)堿 |
耐溶劑性 |
良好 |
耐醇、酮、烴類(lèi) |
資料來(lái)源:公開(kāi)資料、觀(guān)研天下整理
根據(jù)觀(guān)研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)超高分子量聚乙烯行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與未來(lái)前景分析報(bào)告(2025-2032年)》顯示,目前,我國(guó)超高分子量聚乙烯行業(yè)已形成較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈,上游主要包括乙烯、催化劑等原材料;中游為超高分子量聚乙烯生產(chǎn)環(huán)節(jié);下游產(chǎn)品形態(tài)豐富,涵蓋纖維、隔膜、醫(yī)用材料、板材、管材、異型材等產(chǎn)品;終端應(yīng)用多點(diǎn)開(kāi)花,涉及軍事裝備、醫(yī)療器械、新能源(如儲(chǔ)能和新能源汽車(chē))、體育裝備、勞動(dòng)安全保護(hù)、家紡、海洋產(chǎn)業(yè)、建筑、機(jī)械制造等多個(gè)領(lǐng)域。
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2.隔膜領(lǐng)域?qū)Τ叻肿恿烤垡蚁┬枨蠹ぴ觯磥?lái)人形機(jī)器人有望打開(kāi)其新增長(zhǎng)曲線(xiàn)
從2023年數(shù)據(jù)來(lái)看,隔膜是我國(guó)超高分子量聚乙烯下游第一大消費(fèi)領(lǐng)域,占比約為40%;板材及異型材緊隨其后,占比約為28%;纖維和管材分別占比15%和13%。
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隔膜:
超高分子量聚乙烯制備的鋰電池隔膜具有空隙率均勻性以及優(yōu)良的力學(xué)性能、透氣性能和理化性能。在成膜材料方面,濕法隔膜通常選擇超高分子量聚乙烯作為基材,而干法隔膜通常選擇PP(聚丙烯)。受益于新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能行業(yè)蓬勃發(fā)展以及其對(duì)鋰離子電池性能要求持續(xù)提升,我國(guó)濕法隔膜出貨量快速上升,為超高分子量聚乙烯行業(yè)帶來(lái)強(qiáng)勁發(fā)展動(dòng)力。數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)濕法隔膜出貨量由2019年的20.0億平米激增至2024年的174.9億平米,年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)54.30%。這一增長(zhǎng)直接帶動(dòng)了超高分子量聚乙烯在隔膜領(lǐng)域的需求量激增,從2019年的2.26萬(wàn)噸增長(zhǎng)至2024年的18.58萬(wàn)噸,實(shí)現(xiàn)52.4%的年均復(fù)合增長(zhǎng)率。
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纖維:
超高分子量聚乙烯纖維是繼碳纖維、芳綸后的第三代高性能纖維。近年來(lái),超高分子量聚乙烯纖維性能持續(xù)優(yōu)化推動(dòng)其在軍事裝備、海洋工程等領(lǐng)域應(yīng)用深化,疊加生產(chǎn)工藝進(jìn)步,其產(chǎn)量從2020年2.1萬(wàn)噸增至2023年3.8萬(wàn)噸,年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)21.86%,為超高分子量聚乙烯行業(yè)帶來(lái)了可觀(guān)的需求增量空間。
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值得注意的是,未來(lái)人形機(jī)器人的快速發(fā)展有望為超高分子量聚乙烯行業(yè)開(kāi)辟新增長(zhǎng)曲線(xiàn):超高分子量聚乙烯纖維憑借強(qiáng)度高、低密度、耐磨損等特性,可作為靈巧手腱繩材料實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)力傳導(dǎo)與持久運(yùn)動(dòng)性能,也能用作機(jī)器人骨架與皮膚材料,滿(mǎn)足輕量化需求并保障機(jī)械強(qiáng)度和耐久性。隨著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)及規(guī)模量產(chǎn)階段到來(lái),預(yù)計(jì)2035年我國(guó)該市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)3000億元,這將催生對(duì)超高分子量聚乙烯纖維的巨大需求,為超高分子量聚乙烯行業(yè)提供廣闊應(yīng)用空間。
數(shù)據(jù)來(lái)源:首屆中國(guó)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大會(huì)、觀(guān)研天下整理
3.超高分子量聚乙烯產(chǎn)能快速擴(kuò)張,區(qū)域集聚特征顯著
我國(guó)超高分子量聚乙烯行業(yè)在技術(shù)突破和下游需求雙輪驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能快速擴(kuò)張,2024年產(chǎn)能突破40萬(wàn)噸大關(guān),2021-2024年間年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到24.57%,呈現(xiàn)強(qiáng)勁發(fā)展勢(shì)頭。從區(qū)域分布來(lái)看,其產(chǎn)能呈現(xiàn)顯著集聚特征,其中華東和華北地區(qū)作為產(chǎn)業(yè)核心區(qū)域,2024年合計(jì)產(chǎn)能占比高達(dá)78%。這種區(qū)域集中格局主要源于三方面因素:一是長(zhǎng)三角、京津冀等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)完善的產(chǎn)業(yè)配套;二是臨近下游消費(fèi)市場(chǎng)的地理優(yōu)勢(shì),大幅降低物流成本;三是依托沿海沿江港口便利的運(yùn)輸條件,既保障原料高效輸入,又便于產(chǎn)品快速輸出至國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。
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4.民營(yíng)企業(yè)產(chǎn)能占比領(lǐng)跑超高分子量聚乙烯市場(chǎng)
當(dāng)前,我國(guó)超高分子量聚乙烯行業(yè)已形成民營(yíng)企業(yè)、國(guó)有企業(yè)、合資企業(yè)與外資企業(yè)多元發(fā)展格局。憑借靈活的經(jīng)營(yíng)機(jī)制和快速的市場(chǎng)響應(yīng)能力,2024年民營(yíng)企業(yè)以45%的產(chǎn)能占比領(lǐng)跑市場(chǎng);合資企業(yè)依托中外技術(shù)協(xié)同,以25%的產(chǎn)能占比位居第二;國(guó)有企業(yè)憑借穩(wěn)定供應(yīng)鏈與規(guī)?;a(chǎn)能力,占比21%;外資企業(yè)占比較小,僅為9%。各類(lèi)企業(yè)互補(bǔ)協(xié)作,共同推動(dòng)超高分子量聚乙烯行業(yè)技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)能擴(kuò)張,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈整體競(jìng)爭(zhēng)力提升。
我國(guó)超高分子聚乙烯生產(chǎn)企業(yè)情況
企業(yè)性質(zhì) | 代表企業(yè) | 競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì) |
民營(yíng)企業(yè) | 斯?fàn)柊钍?、中璽新材料(安徽)、安徽豐達(dá)新材料、九江中科鑫星等 | 市場(chǎng)反應(yīng)速度快,經(jīng)營(yíng)機(jī)制靈活;生產(chǎn)成本控制能力強(qiáng);產(chǎn)品調(diào)整適應(yīng)市場(chǎng)需求快等 |
國(guó)有企業(yè) | 燕山石化、揚(yáng)子石化、遼陽(yáng)石化等 | 原料供應(yīng)穩(wěn)定,產(chǎn)業(yè)鏈完整;規(guī)?;a(chǎn)能力;資金實(shí)力雄厚等 |
合資企業(yè) | 中石化英力士等 | 兼具本土化運(yùn)營(yíng)和國(guó)際技術(shù)支持;生產(chǎn)工藝成熟穩(wěn)定等 |
外資企業(yè) | 塞拉尼斯(南京)等 | 生產(chǎn)工藝專(zhuān)業(yè)化程度高;國(guó)際運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)豐富等 |
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