大家好,我是劉轟轟前面的文章咱們剖析了鋰電池隔膜,今天咱們來(lái)剖析下鋰電、光伏用PVDF;鋰電用PVDF大類上分兩塊,分別是正極粘結(jié)劑和漿料(涂料),我發(fā)現(xiàn)很多大V在寫的時(shí)候,常常稱它為涂覆隔膜,我覺得這樣稱呼不是很嚴(yán)謹(jǐn),涂覆是涂覆,隔膜是隔
大家好,我是劉轟轟
前面的文章咱們剖析了鋰電池隔膜,今天咱們來(lái)剖析下鋰電、光伏用PVDF;
鋰電用PVDF大類上分兩塊,分別是正極粘結(jié)劑和漿料(涂料),我發(fā)現(xiàn)很多大V在寫的時(shí)候,常常稱它為涂覆隔膜,我覺得這樣稱呼不是很嚴(yán)謹(jǐn),涂覆是涂覆,隔膜是隔膜,很多人都沒有搞明白,是什么東西,就開始分析了~~~
要聊PVDF呢,話有點(diǎn)長(zhǎng),咱們從頭往后說(shuō);
當(dāng)經(jīng)濟(jì)下行或者低速增長(zhǎng)時(shí),萬(wàn)物皆內(nèi)卷,其實(shí)“PVDF”也是內(nèi)卷的產(chǎn)物;
鳥巢當(dāng)年竣工的時(shí)候,就是采用了氟材料,它首先具有的就是耐候功能,其次是自潔功能,然后是耐腐蝕功能。它不會(huì)因工作環(huán)境溫度的反復(fù)循環(huán)變化而形成組織結(jié)構(gòu)的變化,工作環(huán)境容許的溫度變化值為 180 ℃,( -70 ~ +110 ℃),它幾乎能適應(yīng)地球上所有地區(qū)的室外環(huán)境。而其中的耐候功能是氟材料基本性能,也就是說(shuō)無(wú)論你是何種氟材料基本都具有這一特點(diǎn);

這兩年一些戶外廣告牌、公交站牌、充電樁電站屋頂?shù)扔玫亩鄶?shù)為PVDF膜,它可以保持屋頂風(fēng)吹日曬30年不老化、不變色,現(xiàn)在一些學(xué)校的室外籃球場(chǎng)屋頂,也都在應(yīng)用,廣西、云南居多,而且有擴(kuò)展的趨勢(shì);
說(shuō)到這我相信大家應(yīng)該都知道了,這不是什么新材料,也不是什么高科技(不過國(guó)內(nèi)突破的比較晚)。很早之前我們就有了PVDF注塑管了(不知道PVDF管是啥,知道PVC管也行,總之不容易“爛掉”,或者說(shuō)不環(huán)保);
整個(gè)氟家族很大很大,需要氟化工的地方也很多,例如:PFA、FEP、PTFE、ETFE、PVDF、PEEK。就拿咱們的PVDF來(lái)說(shuō),它還有個(gè)同胞兄弟PVF,二者的性能極其相近,它們的耐候性使下游根本無(wú)法拒絕;
PVDF是一種高分子材料,中文名為聚偏氟乙烯,它可以做成粘結(jié)劑(主要成分為PVDF)、PVDF涂料、PVDF膜、模壓級(jí)、注塑級(jí)、擠塑級(jí)PVDF等等;可用于鋰電池正極粘結(jié)劑和隔膜涂覆層,占鋰電池成本僅有1%-2%;
可別小看這1%-2%,有時(shí)候這種低占比,反而也成了一種優(yōu)勢(shì)。(這個(gè)優(yōu)勢(shì)是什么,我們后面會(huì)講)
其中新能源應(yīng)用到的PVDF主要包括:涂料級(jí)PVDF、鋰電池正極粘結(jié)劑級(jí)PVDF、太陽(yáng)能背板膜級(jí)PVDF膜、風(fēng)電葉片級(jí)PVDF膜;
——有的讀者總覺得我們只關(guān)注新能源車是不是視野太狹窄了,看,這不就和時(shí)下最火熱的題材之一光伏聯(lián)系上了么,這再一次證明了汽車工業(yè)對(duì)一個(gè)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)鏈完整性要求有多高,而其中的機(jī)會(huì)又有多大。
最近PVDF這一塊之所以全系價(jià)格都在大幅度上漲,是真的不夠用了,本來(lái)之前大規(guī)模應(yīng)用的僅有膜級(jí),和少部分涂料級(jí),注塑級(jí)的不算(因?yàn)槠洳粚儆谛屡d領(lǐng)域);
在這個(gè)檔口恰恰趕上了中美沖突,同時(shí)疊加了雙碳,那增量瞬間就爆發(fā)了,因?yàn)榕灤残枰狿VDF和丙烯酸涂料配合使用,這兩年我們的軍艦下水就像下餃子一樣,就連公務(wù)船也下水特別多,大家去看看江龍船艇的股價(jià)就知道了;
(看,軍工概念也包含其中,事實(shí)上只要我們把新能源車這一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈研究透了,其他的產(chǎn)業(yè)你幾乎都得涉及到)
新能源就更不用說(shuō)了,目前雙碳的趨勢(shì)使光伏、風(fēng)電明顯會(huì)成為未來(lái)的主流,那這些產(chǎn)品的使用時(shí)間肯定是越耐候越好了,當(dāng)然還得兼顧成本。但是再怎么兼顧,增量依然出現(xiàn)了。再加上鋰電池這一塊的增量,我想不用我多說(shuō)了,產(chǎn)能目前是捉襟見肘的;
這才是它漲價(jià)的原因,產(chǎn)品不新,應(yīng)用新~~~
我們總結(jié)一下,如果只看“新用途”去分類,實(shí)際PVDF的應(yīng)用可以分為三大類:
粘結(jié)劑級(jí)(主要是鋰電池用粘結(jié)劑PVDF),涂料級(jí)(分為粉末涂料和液體涂料,其中液體涂料可以噴涂到基膜(基膜材質(zhì)很多)上,烘干后,做電池隔膜),然后是膜級(jí)(塑料膜)。
更簡(jiǎn)潔一點(diǎn):
1.粘結(jié)劑級(jí)——做鋰電池內(nèi)部粘接劑
2.涂料級(jí)——做鋰電池隔膜
3.膜級(jí)——做光伏面板
先說(shuō)粘接劑級(jí):
PVDF粘結(jié)劑是目前鋰離子電池工業(yè)中最常用的油性粘結(jié)劑。它是一種非極性鏈裝高分子粘結(jié)劑,突出的特點(diǎn)是抗氧化還原能力強(qiáng),熱穩(wěn)定性好,易于分散,但需要使用NMP(N-甲基吡咯烷酮)作溶劑,這種溶劑的揮發(fā)溫度較高,有一定的環(huán)境污染,且價(jià)格貴。
鋰電池正極有活性物質(zhì)來(lái)組成導(dǎo)電涂層,但是它們不具有粘結(jié)性,所以需要PVDF把它們和鋁箔粘在一起,雖然用量很少,但其作用不可替代。負(fù)極也用粘結(jié)劑,但一般以水性的為主,PVDF成本有點(diǎn)高。目前正極只能用PVDF。
鋰離子電池對(duì)粘結(jié)劑的要求主要包括:
(1)保證制漿涂布時(shí)的均勻性和穩(wěn)定性;
(2)更高的粘結(jié)力(對(duì)活性材料的粘結(jié)和對(duì)集流體的粘結(jié));
(3)較寬的電化學(xué)窗口;
(4)合適的電解液溶脹(極片里需要低一些);
(5)添加量盡可能少,提高能力密度,降低內(nèi)阻;
目前主流的制備PVDF樹脂材料的途徑主要有兩種:乳液聚合法和懸浮聚合法;按照聚合方式可以分成均聚和共聚。目前行業(yè)內(nèi)做共聚的企業(yè)比較少,共聚質(zhì)量比較好,也比較高端;雖然幾乎每家都能做,但是沒做的原因是成本高。未來(lái)的固態(tài)和半固態(tài)電池也需要用到PVDF,以共聚為主;
接下來(lái)說(shuō)PVDF涂料級(jí)和膜級(jí):
PVDF涂料傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域,主要應(yīng)用于高溫烘烤的金屬建材,包括金屬幕墻、鋁制門窗、卷材、金屬屋頂?shù)龋琍VDF涂料在戶外使用20年以上外觀也鮮有變化。應(yīng)用案例更是數(shù)不勝數(shù),包括:成都天府國(guó)際機(jī)場(chǎng)、哈爾濱太平國(guó)際機(jī)場(chǎng)、首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)、中國(guó)上海環(huán)球金融中心、馬來(lái)西亞吉隆坡雙子塔、上海東方明珠等地標(biāo)建筑均使用PVDF涂料、上海造船廠等;
PVDF涂料的增量部分主要是來(lái)源于鋰電池隔膜涂覆上的需求,PVDF涂覆隔膜可以有效保持電芯的結(jié)構(gòu),提高電池的離子電導(dǎo)率和循環(huán)壽命。
隔膜方面我們之前的文章寫過,在此不過多敘述。
除了在電池隔膜上涂覆之外,還有一個(gè)增量就是在光伏上——PVDF膜級(jí)用在太陽(yáng)能背板上,背板本身對(duì)電池片起保護(hù)和支撐作用,具有可靠的絕緣性、阻水性、耐老化性。
這一塊PVDF的作用主要是用于和PET白色薄膜復(fù)合(貼合)使用,(PET是薄膜的一種材質(zhì),市面上絕大多數(shù)的礦泉水瓶用的就是瓶級(jí)的PET)。
太陽(yáng)能背膜由三層高分子薄膜復(fù)合而成,中間層是厚度為150-350μ的PET白色薄膜,外面兩層選用25μ的含氟薄膜一般為PVF或PVDF,PET薄膜不易伸縮,具有良好的耐高溫性和極好的電絕緣性能。含氟薄膜層結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定,具有良好的抗紫外線、抗?jié)駸岷湍屠匣阅堋?/p>
好了,三大新增介紹完了,那么增量有多少?
據(jù)行業(yè)協(xié)會(huì)、研究機(jī)構(gòu)等測(cè)算,上半年全國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量超過110GWh,同比增長(zhǎng)超過60%,上游正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液產(chǎn)量分別為45萬(wàn)噸、35萬(wàn)噸、34億平方米、13萬(wàn)噸,漲幅均超過130%;
看完了鋰電數(shù)據(jù),咱們?cè)賮?lái)看一下光伏裝機(jī)數(shù)據(jù):隨著我國(guó)光伏裝機(jī)容量持續(xù)上升以及,光伏背板市場(chǎng)空間將不斷擴(kuò)大。
21年上半年實(shí)際組件產(chǎn)量數(shù)據(jù)(含背板),2021年上半年,國(guó)內(nèi)組件產(chǎn)量為為80.2GW,同比增長(zhǎng)50.5%,組件上半年出口量為44.17GW。國(guó)內(nèi)上半年組件出口量占全球上半年組件出貨量的50%以上;
未來(lái)2-3年從需求端來(lái)看,每GW消耗PVDF在60噸左右,用于正極粘結(jié)劑以及隔膜涂層,國(guó)內(nèi)總產(chǎn)量在5-6萬(wàn)噸。根據(jù)測(cè)算,明年P(guān)VDF的新能源需求占比可能會(huì)達(dá)到50-60%水平。同時(shí)PVDF可以作為光伏背板涂料和氟碳涂料,這部分價(jià)格比較剛性,下游價(jià)格承受能力強(qiáng)。
我相信大家看了以上兩大增量市場(chǎng)的數(shù)據(jù),對(duì)PVDF的增量也有了一個(gè)較為客觀的認(rèn)識(shí)。
接下來(lái)牛逼的地方來(lái)了,前面埋了個(gè)伏筆我要收一下:
前面說(shuō)了PVDF占鋰電池成本僅有1%-2%,但又是一個(gè)作用不可替代的產(chǎn)品,這意味著PVDF的漲價(jià)空間,遠(yuǎn)遠(yuǎn)要比一般的產(chǎn)品高很多。想想就明白了,對(duì)于下游的電池廠而言,PVDF就算漲個(gè)100%,對(duì)整體電池成本的變動(dòng)也就1-2%,當(dāng)然不用“太在意PVDF的價(jià)格”了。
更關(guān)鍵的是,這玩意還不太好擴(kuò)產(chǎn)——生產(chǎn)PVDF的關(guān)鍵材料是R142b,這材料本身不難生產(chǎn),難的是它作為一個(gè)空調(diào)制冷劑,屬于ODS(消耗臭氧層物質(zhì)),因此無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,都對(duì)產(chǎn)能做出了非常嚴(yán)格的限制。
所以現(xiàn)在的問題就是PVDF和R142b的供需情況了。
根據(jù)測(cè)算,生產(chǎn)1噸PVDF需要消耗1.8噸R142b(二氟一氯乙烷),今年國(guó)內(nèi)8.25萬(wàn)噸有效產(chǎn)能PVDF需要14.85萬(wàn)噸R142b,市場(chǎng)缺口達(dá)到3.35萬(wàn)噸。PVDF需求的擴(kuò)張導(dǎo)致階段性的價(jià)格上漲也傳導(dǎo)到原料R142b的身上,同時(shí)含氟制冷劑R142b作為第二代制冷劑,比較不環(huán)保,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家基本已經(jīng)停產(chǎn)了。在國(guó)內(nèi)它的新增產(chǎn)能受到環(huán)評(píng)和生產(chǎn)配額制度的影響,同時(shí)舊產(chǎn)能面臨著逐年削減的預(yù)期,致使R142b價(jià)格明顯上漲。
年初僅2萬(wàn)元/噸的原料。11月以來(lái)國(guó)內(nèi)制冷劑R142b產(chǎn)品價(jià)格迎來(lái)持續(xù)上漲,繼11月上旬及中旬兩次分別上調(diào)5000元/噸后,11月24日R142b產(chǎn)品再次上調(diào)5000元/噸,最新價(jià)格已漲至180000元/噸,本月以來(lái)漲幅已超過10%,近一年累計(jì)漲幅更是近12倍;
供給方面,PVDF的擴(kuò)產(chǎn)周期比較長(zhǎng),基本在2年以上。且大部分企業(yè)的新增產(chǎn)能尚處于規(guī)劃或?qū)徟A段,2021年預(yù)計(jì)僅有聯(lián)創(chuàng)股份的8000噸新增產(chǎn)能投放(實(shí)際投放僅有3Kt),具體到鋰電粘結(jié)劑級(jí)PVDF的產(chǎn)能就更加緊張了,PVDF的產(chǎn)能增速完全跟不上下游需求的增長(zhǎng);
(具體的產(chǎn)能供應(yīng)情況,因?yàn)檫@玩意是供不應(yīng)求,甚至要從國(guó)外進(jìn)口的,所以我們直接放在后面的公司解讀部分)
整個(gè)下游需求擴(kuò)張的速度從PVDF的價(jià)格上就可以看出來(lái)。據(jù)百川盈孚數(shù)據(jù),2021年1-10月,行業(yè)開工率保持在90%左右。截至11月25日,PVDF膜粒料報(bào)價(jià)在36-40萬(wàn)元/噸之間,涂料級(jí)報(bào)價(jià)在37-40萬(wàn)元/噸之間,鋰電級(jí)PVDF報(bào)價(jià)在42-55萬(wàn)元/噸之間;
值得注意的是PVDF早在上個(gè)世紀(jì)在美國(guó)就已經(jīng)出現(xiàn),我們國(guó)內(nèi)攻克和應(yīng)用的比較晚,就拿膜級(jí)的PVDF來(lái)說(shuō),我們也是17年那會(huì)才剛剛攻克,因此市場(chǎng)的替代空間非常廣闊。
目前國(guó)內(nèi)電池廠商應(yīng)用的PVDF粘結(jié)劑級(jí)產(chǎn)品主要是進(jìn)口,少部分是東岳的產(chǎn)品,隔膜涂覆級(jí)的基本能國(guó)產(chǎn)了,因此PVDF的爆發(fā)確定性幾乎是確定的;
但這里需要特別說(shuō)明一點(diǎn),那就是很多研報(bào)里更好看的粘接劑,雖然售價(jià)最高,技術(shù)門檻最高,供給也嚴(yán)重不足,甚至寧德時(shí)代都表示對(duì)粘接劑PVDF有多少要多少,但這并不是PVDF目前的主線。
數(shù)據(jù)顯示,國(guó)內(nèi)PVDF現(xiàn)有產(chǎn)能8.25萬(wàn)噸/年,預(yù)計(jì)未來(lái)2年計(jì)劃新增產(chǎn)能約11.8萬(wàn)噸/年,其中電池級(jí)占比很小。今年鋰電級(jí)PVDF需求在1.5萬(wàn)噸左右,市場(chǎng)供應(yīng)只能滿足9000噸。肯定有小伙伴會(huì)好奇,既然這么多缺口,又這么貴,大家規(guī)劃了這么多產(chǎn)能,怎么新增的鋰電級(jí)PVDF只有這么點(diǎn)呢?
原因是現(xiàn)在即使不做利潤(rùn)更高的粘接劑,就做普通的PVDF廠商也很賺錢了,不信我們測(cè)算一下普通級(jí)別PVDF和鋰電池粘結(jié)劑級(jí)PVDF的利潤(rùn)分別是多少,差額有多大:
我們采用聯(lián)創(chuàng)相關(guān)負(fù)責(zé)人說(shuō)的生產(chǎn)原料比數(shù)據(jù):
PVDF主要成本來(lái)自R142b,每噸PVDF正常消耗約1.8噸R142b,PVDF生產(chǎn)中90%以上的成本為R142b;
按照目前市場(chǎng)最新數(shù)據(jù)(截止到11月底):R142b,普通(涂料)級(jí)PVDF,鋰電級(jí)PVDF的價(jià)格按照如下保守值估算:R142b售價(jià)18萬(wàn)元/噸;普通(涂料)級(jí)PVDFF售價(jià)37萬(wàn)元/噸;鋰電級(jí)PVDF售價(jià)45萬(wàn)元/噸。
普通級(jí)PVDF單噸毛利:35.5萬(wàn)元/噸-18萬(wàn)元/噸*1.8=3.1萬(wàn)元/噸;(毛利仍有拉升空間,下游承受力較強(qiáng))
粘結(jié)劑級(jí)PVDF單噸毛利:46.8萬(wàn)元/噸-18萬(wàn)元/噸*1.8=14.4萬(wàn)元/噸;(毛利拉升空間較小,下游承受力較弱)
二者單噸毛利潤(rùn)差額:粘結(jié)劑級(jí)比普通級(jí)PVDF高11.3萬(wàn)元/噸【(14.4-3.1)萬(wàn)元/噸】;
這個(gè)利差很大而沒有太多的廠商“愿意”去大張旗鼓做,說(shuō)明明鋰電粘接劑用的PVDF太難了,意味著能生產(chǎn)出來(lái)的公司,必然有足夠的護(hù)城河,更說(shuō)明了即使是低級(jí)別的PVDF的利潤(rùn),對(duì)企業(yè)而言已經(jīng)非常可觀了,放著容易的錢不賺,去賺難的,企業(yè)不會(huì)那么傻;
核心原因:一是因?yàn)殡y做,二是因?yàn)橛昧?,不是一個(gè)量級(jí),主要還是純度,小數(shù)點(diǎn)后面每+一個(gè)9,很難很難。
從供需平衡來(lái)講,可以說(shuō)PVDF的市場(chǎng)很大,短時(shí)間內(nèi)我們無(wú)須擔(dān)心,而長(zhǎng)時(shí)間我們可以直接看出來(lái),誰(shuí)能拿下更多的鋰電級(jí)PVDF粘接劑,誰(shuí)就最有可能是將來(lái)的真龍頭。
而PVDF占電池成本的1-2%則意味著,下游對(duì)其漲價(jià)的寬容度要高很多,就意味著PVDF的漲價(jià)空間比隔膜強(qiáng)的多,理論上講還有很大的空間,所以甚至有某些大V喊出了PVDF可以漲價(jià)10倍的口號(hào)。
這就是PVDF市場(chǎng)的最基本邏輯。
接下來(lái)是獨(dú)家的環(huán)節(jié),PVDF有沒有替代品?
理論上講當(dāng)PVDF價(jià)格的漲幅達(dá)到一定的程度時(shí),它的兄弟們一定會(huì)挺身而出的,包括:PVF、PTFE、ETFE、PEEK等甚至就連PAA(聚丙烯酸)、PI(聚酰亞胺)等材料都想擠進(jìn)來(lái)分一杯羹),沒法子這些高分子材料,他們的性能太過接近了,就連高高在上的陶瓷涂覆隔膜都按捺不住了。
我們問了行業(yè)里的人,其中替代可能性最高的,叫ETFE膜,介紹略過,重點(diǎn)是PVDF和ETFE的差價(jià)。
問了行業(yè)內(nèi)的人,PVDF廠家年初報(bào)價(jià)是38-45元每平方。ETFE聽說(shuō)在720-750的樣子(它的價(jià)格是在走低的,近兩年用量勉強(qiáng)多了些)
11月底PVDF膜企業(yè)對(duì)外報(bào)價(jià)大概是80-90元每平方,ETFE膜是570-610元每平方,基本上相差了7-8倍。
12月PVDF給出了令人難以想象的報(bào)價(jià):
XXX元!
——本文下半部分在公眾號(hào)上,歡迎關(guān)注公眾號(hào)“未來(lái)加電站”。
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