（报告出品方/作者：国盛证券，王席鑫、孙琦祥）

1. PVDF：受锂电、光伏新能源需求拉动的新材料

1.1. PVDF 下游附加值高、涨价承受能力强

C-F 化学键是已知最强的化学键之一，因此含氟高分子材料具有优异的结构稳定性，体 现为拥有优异的耐老化、耐高低温、绝缘性、耐化学性、耐晒性和阻燃性。

聚偏二氟乙烯（PVDF）在含氟高分子材料家族中主要的特殊性在于：既有 C-F 键也有 CH 键，其中 C-F 键提供结构稳定性，C-H 键提供可溶解性，使得其易加工。因此 PVDF 树 脂特别适合用于被溶剂溶解制成涂料、粘性胶液的形态使用，如涂料、锂电池隔膜涂层、 光伏背板涂层、锂电正极连结剂（与溶剂制成粘性胶液）。

下游受锂电、光伏、风电等新能源需求拉动。PVDF 的传统下游为涂料，以重防腐工业涂 料（化工、船舶、海工）、高端建筑涂料（地标性建筑、机场）为主。近年来其在锂电、 光伏领域的应用迅速增长。根据百川盈孚，2020 年我国 PVDF 需求为 7 万吨，其中 1.39 万吨用于锂电池、0.57 万吨用于光伏，下游需求受新能源崛起拉动高增长。

下游对涨价承受能力强。在涂料中，PVDF 树脂通常与丙烯酸树脂等其它种类树脂按照一 定比例搭配使用，用量相对小。并且氟碳涂料属于高性能工业、建筑涂料，在原材料涨 价时，产品价格传导能力相对较强；在锂电中，一部新能源汽车动力电池仅需要添加几 公斤 PVDF，占下游成本比重低。综合来看，PVDF 下游对于涨价承受能力强。

1.1.1. 锂电级 PVDF：电动车、储能拉动下需求端高速扩张

锂电池正极粘结剂：PVDF 占锂电池正极粘结剂份额约 90%，占正极质量约 1.5 至 3.5% （其中磷酸铁锂用量更高）。锂电池电极粘结剂类似胶液的形态，由树脂和溶剂制成。包 括水性、油性两种方案，水性方案为 SBR 丁苯胶乳+羧甲基纤维素钠，油性方案为 PVDF 树脂+NMP 溶剂。目前，水性方案主要应用于负极，油性方案主要用于正极。

锂电池隔膜涂覆：由于拥有良好的回弹性、气密性，PVDF 薄膜性能优异。其不仅是替代 RO 反渗透膜的优异材料，亦是锂电池隔膜的理想材料。传统锂电池隔膜主要使用 PE、 PP 等聚烯烃材料。PVDF 应用于湿法隔膜涂敷层，作用在于：

1）聚烯烃隔膜耐化学腐蚀 性不高，易于老化，影响了电池的循环使用寿命；

2）PVDF 对电解液具有良好的亲和性 （PVDF 里存在的β晶有利于电解液的亲和性）；

3）孔径大小合适，在孔径大小和阻隔之 间寻求平衡；

4）PVDF 热传导性差，解决了高温容易短路的问题。

发展新能源车对降低我国原油进口依赖具有重要意义。“富煤、缺油、少气”是我国的能 源结构特点。根据 EIA，2018 年我国原油产量为每日 481 万桶，占全球总产量 5%。然 而，我国机动车保有量达到 3.72 亿辆居世界第一，使得我国具有庞大的原油需求。根据 EIA，2017 年我国原油需求为每日 1357 万桶，占全球 14%居全球第二。巨大的供需缺 口使我国成为全世界第一大原油进口国，2019 年原油进口依赖度已达 70.8%，因此从长 期看，发展电动车以减少对原油的进口依赖具有重要战略意义。

短期看，2021 年我国新能源汽车景气度持续高涨，1-6 月，新能源汽车产销分别完成 121.5、120.6 万辆，同比均增长超过 100%，目前半年累计销量已与 2019 年全年水平 持平。中汽协预测 2021 年我国新能源汽车销量预计将达到 240 万台；

新能源车带动新能源电池需求高增长。新能源电池包括动力电池、数码电池、储能电池、 轻型机动车电池等。电动车的高景气将带动动力电池需求高增长；并且，无论是传统的 煤炭发电还是风力发电、水力发电均为连续发电，而用电需求是间断的，发电的连续性 和用电的间断性产生了储能的需求，因而储能电池具有非常广阔的需求前景。在动力、 储能电池的拉动下，全球锂电池需求将维持高增长。

预计 2025 年我国锂电级 PVDF 总需求约 5 万吨。根据百川盈孚，截至 2020 年底，我 国锂电级 PVDF 需求为 9562 吨，我们建立模型，根据我国新能源汽车未来的预测销量增 速进行大致测算，到 2025 年我国锂电级 PVDF 总需求量约为 5 万吨。

1.1.2. 光伏级 PVDF：性能优异的耐老化涂层材料

PVDF 对于太阳能电池背板起重要的防护作用。太阳能电池板截面有光伏玻璃、EVA、太 阳能电池片、EVA 和背板五层结构。其中，太阳能背板位于太阳能电池板的背面，对电 池片起保护、支撑的作用，需要具备可靠的绝缘性和耐老化性。根据 EnergyTrend，背板 一般具有三层结构（PVDF/PET/PVDF），外层 PVDF 具有优异的抗环境侵蚀能力，中间 PET 起绝缘功能，内层 PVDF、EVA 有良好的粘接性能。

PVDF 氟膜作为光伏背板耐候涂层，为光伏背板提供耐老化、耐紫外线、耐风沙、耐高低 温、阻燃等防护功能，可延长光伏组件的使用寿命。在光伏应用中，需要将 PVDF 制成 具有一定拉伸强度的薄膜，并且通过分子设计、物理改性、双拉工艺等方式有效避免开 裂、低温横向脆化、韧性不足等问题。

PVDF 具有背板材料中最好的耐老化性。根据杜邦，PET 使用 6 至 10 年损坏率高达 90%， 而高质量的 PVDF 涂敷背板在恶劣的环境下使用长达 25 年。

PVDF 相比替代品具备更好性能的核心原因是氟含量更高。能与 PET 搭配使用，在光伏 背板中对 PVDF 产生替代的方案包括了氟碳化合物 PVF、FEVE。在诸多氟碳化合物家族 中，PVDF 的特殊之处在于除了 C-F 键外，还有 C-H 键，碳氢键提供了可溶性，使其容 易加工，与溶剂混合制成涂层、胶等产品形式应用。而 PVF 同样具有 C-H 键，因此常被 用作 PVDF 的替代品。PVF 的含氟量为 41%，FEVE 不足 40%，而 PVDF 的含氟量可高 达 59%（阿科玛 Kynar 牌号），因此 PVDF 应用于背板涂层具有更好的性能。

近年来，PVDF 在光伏背板涂层中的份额占比不断提升，已经从 2016 年的 35%上升到 了 2019 年的 53%，成为了份额最大的背板涂层材料，足以体现出 PVDF 相对于其它光 伏背板防护材料的性能优越性。

PVDF 可以通过结晶度、纯度、分子量等形成差异化，因此不同厂商生产出来的品质是 不一样的。根据阿科玛的光伏级 Kynar PVDF 膜在美国佛罗里拉南部的耐候性测试结果， 阿科玛的 Kynar 牌号 PVDF 光伏料不仅耐候性远胜于不含氟材料、PVF 材料，并且性能 优于测试样品中其它厂商生产的光伏级 PVDF 产品。

中国太阳能储量优势显著，发展光伏产业是实现“碳中和、碳达峰”的重要战略途径。 中国是全球最大的碳排放国，其中传统火力发电为第一大 CO2 排放行业，排放占比 38%， 因此通过发展清洁能源来推动能源演进是实现“碳中和”的重要战略路线。在四大清洁 能源中，光伏具备最好的发展前景：

1）我国光伏资源储备丰富，为风能的 3 倍，水能的 30 倍，目前已开发不足 2%；

2）经过十余年技术发展，光伏项目成本持续下降，度电成 本仅为 40 美元/MWh，优于煤电、风电、核电。

我国 2020 年全球光伏新增装机容量 130 GW，我国新增装机容量 48.3 GW，占全球新增 比例 37.2%。根据中国光伏业协会预测，“十四五”期间全球光伏装机节奏将稳中有升， 乐观情况下，2025 年全国光伏新增装机容量可达 110 GW，较 2020 年增长 127.7%；全 球新增达 330 GW，较 2020 年增长 153.8%。

1.1.3. 涂料级 PVDF：高性能涂料的核心原材料

全球万亿涂料市场，树脂是决定其性能的核心材料，PVDF 树脂具有优异的性能。含氟 聚合物具有“三高”（高耐候性、高耐热性、高稳定性）、“两憎”（憎水、憎油）的优异性能，可以通过 3000 小时中性盐雾试验，它耐所有的强酸、强碱、强氧化剂。氟碳涂料 的适用场景包括：

航空航天涂料：航空航天涂料是工业涂料领域“皇冠上的明珠”，具有最高的技术壁垒。 因此航空航天涂料也成为了工业涂料中集中度最高的大领域。在 20 世纪 90 年代，英国 Desoto 公司开发出含氟飞机蒙皮涂料后，美国也研制出含氟树脂，并应用在航空战机中， 极大提高了飞机涂料的使用寿命。

重防腐工业涂料：基于氟树脂良好的耐老化性、耐化学性、耐候性以及耐盐雾性其在化 工储罐、海洋船舶、桥梁等重防腐涂料领域有着广泛的应用。2017 年，我国重防腐涂料 市场规模已达 885 亿元，优质的工业涂料树脂在我国具有广阔的需求前景。

海洋防污涂料：根据常州院，含氟涂料具备表面张力低、表面自由能低的特性，海洋生 物在其表面难以附着，故可利用自质量或航行中水流冲击作用予以去除。

机场涂料等高性能建筑涂料：根据巨化，北京大兴国际机场采用 70%PVDF 树脂、陶瓷 颜料及其他无机颜料配制而成的含氟聚合物涂料，具有优异的抗紫外线功能、突出的色 彩持久性及抗粉化，耐化学降解性能。PVDF 涂料还在哈尔滨太平国际机场、首都国际机 场、中国上海环球金融中心、马来西亚吉隆坡双子塔、上海东方明珠等建筑上得到应用。

1.1.4. PVDF 是用于全氟磺酸质子交换膜的优异材料

PVDF 是优异的全氟质子交换膜材料。水电解指水分子在直流电的作用下被解离，并在 电解槽的阳极和阴极分别析出氧气和氢气，其中质子交换膜（PEM）水电解是最具发展 潜力的水电解技术之一，在可再生能源发电及储能领域逐步得到推广，对质子交换膜的 需求也随之被拉动。作为水电解槽膜电极的核心部件，质子交换膜（PEM）主要有三大 作用：

1）传导质子 H+；

2）隔离两极的气体，即氢气和氧气；

3）起载体的作用，为催 化剂提供支撑。PVDF 具备优良的化学稳定性（C-F 键）、气密性和回弹性，是理想的全 氟质子交换膜材料。目前的水电解槽质子交换膜长期被科慕、陶氏、旭硝子、旭化成等 外企垄断，价格高达几百至几千美元/m2，未来国产替代机遇大。

1.2. 未来锂电+光伏成为 PVDF 主要下游应用

根据百川盈孚，2020 年我国拥有 PVDF 需求 4.80 万吨，其中锂电级 0.96 万吨，以正极 粘结剂为主，光伏级 0.39 万吨，涂料级 1.77 万吨，注塑级 1.01 万吨，水处理膜及其它 0.67 万吨。从目前外资企业将产能集中转产锂电、光伏类应用的情形看，我们认为目前 新能源类的 PVDF 实际需求量可能存在低估。我们根据各下游应用需求增速进行测算， 2025 年我国 PVDF 总需求预计将增长至 11.37 万吨，其中锂电级将达到 4.99 万吨，占 届时总需求 44%。锂电、光伏等新能源类下游需求将占 PVDF 总需求比重约 50%。

2. 供给端扩产周期长，原料紧缺，价格强势上涨

2.1. PVDF 原材料 R142b 受到了严格的审批限制

氟化工产业链以萤石为起点，从氢氟酸延伸出氟制冷剂，进一步制成含氟聚合物。从 PVDF 产业链看，其包括了萤石、氢氟酸、R142b、VDF、PVDF 五个环节。其中 R142b 是核心 中间原料。目前生产 R142b 的工艺路线包括了 R152a 路线和 VDC 路线等，生产过程中 要使用氯气、氢氟酸作为原材料，加上R142b本身作为制冷剂对环境有较强的破坏作用， 因此 R142b 具有较高的环保审批门槛，目前产业审批周期长达三年。

R142b 作为制冷剂，从两个方面对环境产生危害：

1）R142b 含有氯原子，在大气平流层 的中通过紫外线的作用产生光解，产生氯离子，氯离子会和臭氧发生自由基反应，使得 臭氧变成氧，加重臭氧层空洞的现象。因此 R142b 作为制冷剂用途的用量受到《蒙特利尔协定》的约束，在我国由生态环境部实施配额管制，并且其作为制冷剂的配额正在持 续被削减；

2）R142b 的温室效应是二氧化碳的 1982 倍（GWP 值为 1982）。因此，其生 产审批受到国家严格限制，必须同步配套下游产品上项目。R142b 的下游除 PVDF 外， 还包括氟橡胶 FKM、第三代制冷剂 R143，R143 可作为一些混配制冷剂的原材料。

2.2. PVDF 合成难度高，锂电级具有更高的技术难度

锂电级 PVDF 技术壁垒较高。首先 PVDF 本身具有一定的合成难度，PVDF 制作工艺分 为悬浮法与乳液法，两者对于技术以及生产设备的要求都较高，其中悬浮法难度更大。 目前 PVDF 的产业扩产周期约 2-3 年。并且，PVDF 不是标准化商品，可以通过结晶度、 纯度、分子量等形成差异化。其中，锂电级 PVDF 对于纯度、分子量要求较高。锂电级 PVDF 对铝、铜、钙、锂等各类杂质含量要求较为苛刻，因此需要进行提纯，工艺壁垒较 高。

2.3. 行业供需矛盾集中，R142b、PVDF 价格强势上涨

R142b 供需缺口扩大，行业盈利能力持续改善。受产能限制以及下游 PVDF 需求的拉 动，R142b 价格进入上涨通道。根据百川数据，2021 年上半年 R142b 价格由每吨 2 万 元大幅增长至 7.5 万元。外资厂商苏威、阿科玛需外购 R142b，外资厂商 PVDF 聚焦于 高端应用领域。如阿科玛聚焦于锂电、光伏等新能源应用。加上产品性能优异，售价大 幅高于行业平均水平，外资厂商外购 R142b 的需求对 R142b 的价格产生了强势的边际 拉动。

我国 PVDF 产能统计：在全球，该领域全球的顶尖厂商主要为比利时苏威、法国阿科玛， 在我国均拥有 PVDF 产能。2020 年，我国拥有 PVDF 产能 6.98 万吨，厂商主要包括了阿 科玛、苏威、东岳化工、上海三爱富等厂商。其中常熟阿科玛产能 1.9 万吨，是国内最 大 PVDF 供应商。

目前，我国山东东岳拥有产能 3 万吨，其产能以自用为主。内蒙古三爱富拥有 R142b 产 能 3.85 万吨，其他万吨级以上 R142b 生产企业还包括联创股份子公司山东华安新材料、 巨化股份。联创子公司华安新材料目前无 PVDF 产能，其 R142b 用于外售。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库官网】。

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