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势如破竹!氟化工产业链发展概括(2021-11-18)

氟化工产品分为无机氟化物和有机氟化物。无机氟化物是指氟化工产品中含有氟元素的非碳氢化合物,是整个氟化工行业的基础,主要包括:氟化盐和电子级氟化物;有机氟化物是指氟化工产品中含有氟元素的碳氢化合物,主要包括ODS及其替代品、含氟聚合物、含氟精细化学品等三大类。

其中,制冷剂ODS及其替代品是当前氟化工产品的主要应用领域,市场较为成熟,是氟化工占比最大的领域,2020年占据了氟化工氟消耗总量的52%;含氟聚合物主要包括氟树脂、氟橡胶和氟涂料等,市场处于增长阶段,应用领域逐步拓宽,占据了氟化工氟消耗总量的20%;含氟精细化学品主要应用于医药、农药、染料、液晶材料等领域,特征为产品众多,应用领域广泛,产品产量相对较小,但产品附加值高,规模也在日渐状大。

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氟化工产品上下游行业


ODS及其替代品

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ODS及其替代品包括含有氯、氟及碳的氯氟烃(CFCs)、含有氢、氯、氟及碳的氢氯氟烃(HCFCs)和含有氢、氟及碳的氢氟烃(HFCs)等含氟烷烃,主要用于冰箱和空调的制冷剂,还可用于塑料发泡剂、电子清洗剂、气雾剂等。氯氟烃(CFCs)能与臭氧层发生化学反应,会对臭氧层产生非常严重的破坏作用。

氟制冷剂是氟化工产业链目前最重要的应用领域,预计HFCs对HCFCs制冷剂的替代品将加速。第二代制冷剂为含氢氯氟烃(HCFCs)被用于各类空调、冷冻设备、冷凝机组中等作为冷媒使用。其中R22是产量最大的二代制冷剂品种,主要作为定频空调的冷媒使用。HCFCs的的臭氧层破坏和温室气体效应左右显著,在国际公约及行业准则的约束下,用作制冷剂用途的HCFCs的生产与消费均受配额限制,我国相关部门也制定了第二代制冷剂退出计划,2025年削减67.5%,2030年完全淘汰但保留2.5%的维修量。

但随着环保形势趋严、HFCs制冷剂应用基本成熟,预计以R32为代表的第三代制冷剂对于R22的替代将加速。因为R32对氟元素的消耗更高,所以R32对R22的替代也将在一定程度上坚挺上游材料的需求。

我国自2002年以来已经开始使用第三代制冷剂HFC-134a,对臭氧层不具有破坏作用,但是具有较高的温室效应。然而国外已经开始了对车用制冷剂R134a的替代,主要品种为新型第四代制冷HFO-1234yf,预计HFO-1234yf在我国同样有着广阔的市场前景。

含氟聚合物

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氟聚合物应用前景广阔,未来将有力带动全产业链发展。我国含氟聚合物行迅速发展,市场供应量保持稳步增长,氟聚合物主要包括氟树脂、氟橡胶和氟涂料三大类,产量占比分别为30%、5%和65%,具体产品包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟橡胶(FKM)、氟硅橡胶(FVMQ)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。

氟树脂产品以PTFE为主,被称之为“塑料王”,是国民经济中不可缺少的一类高性能材料,广泛应用于机械、石化、电子/电器、轻工、纺织以及建筑等领域,具体用途包括化工用管、阀、泵和贮槽的衬里;电子工业用耐热防腐电线包皮等绝缘材料;飞机、航天器和电子计算机的配线;机械工业用耐磨、自润滑轴承、活塞环和垫圈等;造纸工业、印染和纺织工业、食品工业用辊筒;建筑用材料等,我国的氟树脂市场具有很大的发展潜力,未来有望代替氟涂料成为我国含氟聚合物市场的主流产品。

氟橡胶是含有氟原子的合成橡胶,具有耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性,是现代航空、航天、导弹、火箭等尖端科学技术不可缺少的材料,主要用于生产各种耐油、耐高温的密封件、胶管、胶布和油箱等。我国从上世纪50年代开始研制氟橡胶,90 年代以前,氟橡胶主要用于军工领域。近年来,随着汽车工业对可靠性、安全性等要求的不断提升,氟橡胶在汽车工业中的用量迅速增长。氟硅橡胶是在硅橡胶的化学结构中引入了含氟基团,使氟硅橡胶在保有上述氟橡胶特性的基础上,进一步增加耐低温、弹性好等硅橡胶的优良特性,在某些特殊的工作环境下比普通氟橡胶能有更加优越的表现。

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氟涂料是在氟树脂基础上经过改性加工而成的一种新型涂层材料,主要由氟树脂、交联剂、颜料、填料、助剂和混合溶剂组成。氟涂料具有优异的耐酸、耐碱、抗腐蚀、耐候性和摩擦系数小、憎油、憎水、抗粘、抗污染等性能,广泛应用于航空、航天、建筑、防腐包装、化工设备、化工机械、环保、水处理、石油、矿山、家电、制药、轻纺等领域。

含氟精细化学品

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近年来,我国含氟精细化学品的研究开发非常活跃,已经开发出百余种含氟中间体及精细化学品,尤其是含氟中间体发展迅速,生产能力快速增加。根据起始原料或化学结构的不同,我国开发的含氟有机中间体可以分为四大系列,即苯系列化合物、甲苯系列化合物、脂肪族氟化物、杂环化合物,主要用于合成含氟农药、含氟医药和含氟染料等。

含氟医药具有用量少、毒性低、药效高、代谢能力强等特点,从而使其在医药领域应用日益普遍,尽管其价格昂贵,但可以从其用量少、高性能的优势中得到弥补,尤其是其对环境的影响也较小。目前,国内外含氟药物达到数百种,许多药物成为合成药物中非常重要的品种,如氟喹诺酮类抗菌素、抗抑郁药物氟西汀、抗真菌药物氟康唑等。

含氟农药是用氟原子和含氟基团取代农药分子芳环上的其他基团,能够显著提高农药活性。含氟除草剂是近年来开发最多的农药品种,而除草剂又是未来农药的发展方向,因此含氟农药已成为世界农药工业发展的重点领域。

含氟染料主要用于活性染料领域。活性染料比直接染料更牢固、比还原染料更经济、比冰染料更趋于生态化,但是普通活性染料最大的缺点是不能获得令人满意的固色率,同时还会产生不易处理且色度较深的染色废液,这也成为制约活性染料发展的瓶颈。而含氟活性染料的优点恰恰在于具有较高的固色率,既能提高染料的利用率,又能减轻印染过程中的环境污染,因此含氟活性染料成为染料工业的热点领域和前沿领域。

含氟精细化学品领域的新产品开发层出不穷,应用领域也不断扩大。除了含氟医药、农药和染料外,还有含氟表面活性剂及各种含氟中间体,广泛应用于电子元器件工业中的清洗剂、防雾剂和涂料溶剂及丝绸纺织工业中的匀染剂等。

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