www.shjinfu.com.cn(上海勁孚化工科技 021-57629631)--亞太地區(qū)(氟)化工原料與特種新材料專業(yè)供應(yīng)商。
公司致力于氟樹脂工業(yè)與其他特種新材料產(chǎn)業(yè)的前沿技術(shù)與銷售,目前主要經(jīng)營氟塑料(PTFE/FEP/PFA/ETFE/PVDF等)、色母、氟涂料、PEEK、芳綸、碳纖維、玻璃纖維、功能性化學(xué)品及其他特種新材料。
一、輕量化需求下,PEEK材料國內(nèi)需求迎來爆發(fā)
1.1輕量化+耐磨、耐腐蝕等性能優(yōu)秀,PEEK材料有望以塑代鋼Peek材料已經(jīng)從壟斷階段過渡到全面發(fā)展階段。1978年,英國帝國化學(xué)工業(yè)公司(ICI)首先研發(fā)出PEEK材料--{威格斯/VICTREX},并應(yīng)用于軍工領(lǐng)域;隨后1993-2004年,PEEK材料在民用高科技領(lǐng)域的滲透率提升,同時(shí)英國威格斯收購ICI,壟斷了PEEK材料生產(chǎn);2008年,比利時(shí)索爾維投產(chǎn)第一套PEEK商業(yè)化生產(chǎn)裝置;2010年,在我國政策扶持下,吉大贏創(chuàng)、中研股份、鵬孚隆等等成功開發(fā)并生產(chǎn)出商業(yè)化PEEK樹脂;特別是2014年后,中國PEEK材料進(jìn)入全面發(fā)展階段。Peek材料屬于特種工程塑料,具備耐熱、阻燃、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)勢。PEEK材料具備耐熱、阻燃、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)勢。與工程塑料相比,PEEK材料兼具剛性和韌性;與金屬材料相比,PEEK材料比強(qiáng)度大的同時(shí),自身重量較輕,符合下游汽車領(lǐng)域輕量化趨勢,有望實(shí)現(xiàn)以塑代鋼。
1)與其他工程塑料比,PEEK材料綜合性能更好。PEEK材料表現(xiàn)優(yōu)異,在剛性表現(xiàn)優(yōu)秀的情況下,兼具韌性,機(jī)械性能表現(xiàn)優(yōu)秀,是全球性能最好的熱塑性材料之一。
2)與金屬材料相比,PEEK材料性能更全面更優(yōu)秀,有望實(shí)現(xiàn)以塑代鋼。從介電常數(shù)、耐化學(xué)性方面看,PEEK材料性能優(yōu)于鋼、鋁合金。且PEEK比強(qiáng)度性能接近鋼鐵且優(yōu)于球墨鑄鐵,可以在滿足強(qiáng)度要求的前提下,大幅度減輕材料自身重量,符合輕量化要求,未來有望實(shí)現(xiàn)以塑代鋼。
1.2汽車+3D打印+機(jī)器人等新下游崛起,27年國內(nèi)PEEK材料需求達(dá)到167億元以上2022年,PEEK 材料全球市場需求估計(jì)約7,560 噸,主要應(yīng)用于交運(yùn)、工業(yè)、電子、醫(yī)療領(lǐng)域,未來有望開拓至3D打印、機(jī)器人等領(lǐng)域。從需求看,根據(jù)市場Emergen Research 預(yù)計(jì),全球PEEK市場容量在2019年為7.21億美元,其中中國PEEK市場消費(fèi)量目前僅次于歐洲和美國。從下游應(yīng)用來看,目前由于PEEK樹脂價(jià)格相對較高,其應(yīng)用主要在高端領(lǐng)域,如交運(yùn)、工業(yè)、電子等領(lǐng)域。2019年,全球PEEK材料下游銷售領(lǐng)域分別為交運(yùn)(40%)、工業(yè)領(lǐng)域(25%)、電子信息(24%)、醫(yī)療及其他(10%)。
1)交運(yùn):率先通過PEEK材料實(shí)現(xiàn)輕量化,減少燃油消耗。根據(jù) BNP Paribas Bank 的調(diào)研,航空運(yùn)輸業(yè)的碳排放主要來源于飛機(jī)航空燃油燃燒,約占總排放量的 79%,因此材料的輕量化是影響航空業(yè)碳排放的關(guān)鍵因素。為減少航空燃油消耗,航空業(yè)大量使用復(fù)合材料及特種工程塑料對金屬材料進(jìn)行替代,如B787 飛機(jī)上的復(fù)合材料用量達(dá)到 50%,A350 飛機(jī)復(fù)合材料用量達(dá)到 52%,其中PEEK材料是重要的組成部分,PEEK復(fù)合增強(qiáng)材料在飛機(jī)中的主要應(yīng)用場景為承力結(jié)構(gòu)件。2)工業(yè):因耐腐蝕、機(jī)械性能好,PEEK材料被廣泛應(yīng)用。在工業(yè)領(lǐng)域中,PEEK材料作為絕緣材料被廣泛應(yīng)用于密封件、軸承、撓性印刷線路板等關(guān)鍵零部件。以軸承為例,PEEK材料自潤滑效果好,相對于金屬軸承,無需添加潤滑油,因此可以從根本上避免軸承長期使用過程中出現(xiàn)潤滑油滴落、金屬磨損后剝落至反應(yīng)液中的情況。3)醫(yī)療;因與人體骨骼剛性接近且不影響后續(xù)診斷,PEEK材料被廣泛應(yīng)用。相對于金屬材料,PEEK材料與人體骨骼的剛性更為接近,且PEEK 為非金屬材料,術(shù)后 CT 和核磁檢查無偽影,不影響后續(xù)醫(yī)學(xué)影像診斷。PEEK具有易加工的特性,如在顱骨修復(fù)方面,可經(jīng)過個(gè)性化設(shè)計(jì)和加工后能夠與患者顱骨達(dá)到極高的吻合度,目前PEEK材料產(chǎn)品已有包括人造脊柱植入物?人造關(guān)節(jié)?骨修復(fù)制品等。
除上述三個(gè)領(lǐng)域外,我們判斷PEEK材料將憑借良好的NVH性能+耐腐蝕+耐高溫等性能應(yīng)用于汽車領(lǐng)域、憑借耐燃油+高機(jī)械性能應(yīng)用于3D打印領(lǐng)域、憑借剛性、韌性兼具+輕量化等性能應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域。1)汽車:PEEK 在汽車行業(yè)應(yīng)用的增長主要源自于汽車行業(yè)對零部件的輕量化需求。隨著汽車產(chǎn)業(yè)輕量化及節(jié)能減排需求不斷加大,PEEK材料具備良好的耐摩擦性能、力學(xué)性能以及輕量化,因此能在關(guān)鍵零部件方面對金屬進(jìn)行替換,主要可用于制造發(fā)動機(jī)內(nèi)罩、軸承、離合器齒環(huán)、密封件、漆包線等。軸承:目前汽車主動力軸承的主流材料為POM等改性塑料,無法兼具減震性和耐磨性。但PEEK材料可提升NVH性能,且更滿足汽車輕量化需求。密封件:目前汽車密封件的主流材料為PTFE、PA、PPS、PVC等,這些材料會因為電池、電機(jī)的電壓上升,而造成老化、漏油等問題。但PEEK材料耐漏油、耐腐蝕、耐高溫,可以解決老化漏油的問題。漆包線:目前汽車漆包線主流材料為PI,但隨著800V電機(jī)滲透率的提升,PEEK材料憑借耐高壓性能將用于配套800V電機(jī)的漆包線中,預(yù)計(jì)每臺車使用的800V電機(jī)漆包線中PEEK材料將達(dá)到470g。2)3D打印:作為高性能熱塑性材料,PEEK材料可通過和碳纖維熔合技術(shù)來應(yīng)用于3D打印。2015年,產(chǎn)業(yè)界使用PEEK樹脂和碳纖維為原料,通過增強(qiáng)纖維熔合技術(shù)實(shí)現(xiàn)3D打印應(yīng)用。目前,PEEK材料用于3D打印的主流工藝主要有FDM(熔融沉積型)、SLS(選擇性激光燒結(jié)),兩種工藝都需要對耐高溫的PEEK材料進(jìn)行高溫熔融,因此加工難度都較大。但PEEK材料和碳纖維熔合后耐燃油性能優(yōu)異,在240℃下依舊具備耐久性、機(jī)械可靠性,因此產(chǎn)業(yè)依舊不斷改善工藝,將PEEK材料應(yīng)用于3D打印中。3)機(jī)器人:PEEK材料輕量化、耐磨、耐腐蝕性能優(yōu)異,未來有望應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域中。目前看,機(jī)器人對于材料主要要求為輕量化、耐久性。Peek材料是熱塑性材料,容易加工成各種形態(tài)的零部件,且純PEEK樹脂材料密度僅為13g/立方厘米,是一種極佳的高強(qiáng)度、輕量化材料,同時(shí)也具備耐腐蝕、耐磨等優(yōu)異特性,因此有望應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域。
二、技術(shù)、客戶壁壘高,國產(chǎn)替代價(jià)格優(yōu)勢明顯
2.1原材料成本占比75%,國內(nèi)PEEK材料價(jià)格僅為國外1/3目前PEEK材料國內(nèi)價(jià)格約為30-40萬元/噸,國外約80-100萬元/噸。PEEK材料價(jià)格較貴,主要系核心原材料氟酮價(jià)格較高。氟酮屬于小眾的化學(xué)產(chǎn)品,生產(chǎn)所需原材料成本較高,且生產(chǎn)工藝中環(huán)保成本較高,因此價(jià)格較高,從而導(dǎo)致PEEK材料產(chǎn)品成本較高。PEEK材料成本構(gòu)成=直接材料75%+直接制造費(fèi)用11%+直接人工8%+能源動力和運(yùn)輸費(fèi)6%。PEEK材料生產(chǎn)成本中原材料占比75%,主要包括氟酮、對苯二酚、二苯砜、碳酸鈉等,其中氟酮的純度、品質(zhì)將直接影響PEEK材料的產(chǎn)品質(zhì)量;二苯砜是生產(chǎn)過程中的溶劑,可以回收利用,耗用量較小。
氟酮為PEEK材料的核心原材料,每生產(chǎn)1噸PEEK材料約需要0.7-0.8噸氟酮單體。PEEK材料的核心原材料為氟酮,將直接決定PEEK材料產(chǎn)品質(zhì)量。氟酮價(jià)格約為10-15萬元/噸,材料價(jià)格上漲5%將使得PEEK材料毛利率下滑1%-1.5%;對苯二酚價(jià)格約為5-8萬元/噸,材料價(jià)格上漲5%將使得PEEK材料毛利率下滑0.2%-0.4%。
2.2工藝難度高+驗(yàn)證周期長,PEEK材料護(hù)城河深