新材料行业分析

新材料行业分析

碳中和全球共识，能源转型正当其时

近年来，世界各国对发展绿色经济，迈向低碳社会愈发重视,

中国、美国、欧盟等国家或者经济体纷纷提出了远期的碳中和目

标：中国的目标是2030年前碳排放量达到峰值，并计划在2060

年前实现碳中和；美国在拜登总统上台后提出了2035年实现无

碳发电、2050年之前达到“净零排放"并重新加入巴黎气候协

定等一系列措施；欧盟委员会在2020年3月发布的欧洲气候法,

提出2050年气候中和目标，并将碳排放的目标由2030年比1992

年降低40%提高到降低55%。据国际能源署，净零排放路径上，

2030年之前光伏、风电等关键清洁技术应用将大幅增长，电动车

渗透率亦将持续提升。

锂电池、光伏组件和风电叶片等的上游原材料包括多种石化

原料和其制品/衍生品，以及伴随下游技术迭代升级所需的多种

化工新材料产品，在新能源领域需求带动下，相应化工原料和新

材料的需求将持续增长。另一方面，作为产业链中上游企业（如

磷化工、钛白粉、氟化工等企业），依托自身资源储备、原料品

质的控制能力及技术研发能力等，延伸布局新能源材料及新对

料产业链，凭借产业链协同和原材料成本控制等优势，丰富产品

线的同时亦有望在新业务领域具备较强的竞争力。

锂电池产业链：化工新材料需求向好，部分化企探索产业链

协同

锂电池由正极、隔膜、电解液、负极和电池外壳等组成J其

中：正极上游包括磷酸铁（初始原料对应磷源/铁源/碳源）或三

元前驱体、导弓剂（如碳纳米管/炭黑）、溶剂和粘结剂等；隔膜

上游包括基膜材料（如PP/PE/UHMWPE）、涂覆材料（如勃姆石

/PVDF）等；电解液上游包括溶剂（如DMC/DEC/EMC）、锂盐（如

UPF6/LIFSI）和添加剂（如VC/FEC）等。

磷酸铁：资源配套优势助力磷化工、钛白粉等企业向正极材

料延伸

据EVTank,21年国内锂电正极材料出货量109.4万吨，其中

磷酸铁锂/三元分别45.5/42.2万吨，磷酸铁锂份额近5年来再次

超越三元正极°在结构与材料创新助力下，磷酸铁锂电池在动力

领域凭借性价比优势出货量仍有望延续增长；另一方面，在储能

技术中磷酸铁锂以其高安全、高循环与低成本的优点亦具有显著

优势，未来市场份额也有望持续提升，因此综合而言未来磷酸铁

锂正极需求有望延续良好增长，进而带动上游材料磷酸铁等的

需求提升。

据百川盈孚,21年国内磷酸铁产能/产量分别62.6/34.9万吨,

同比+162%/+113%,伴随磷酸铁锂需求增长，19年以来磷酸铁行

业亦步入产能扩张期。生产企业方面，据百川盈孚,21年国内磷

酸铁1万吨/年以上产能企业20家（产能合计57.7万吨），行业

产能较为分散，且多数生产企业尚未配套上游磷、铁等资源C

据我们统计,21年底国内磷酸铁产能实际已达到83万吨左

右，且预计22-25年国内新增磷酸铁产能逾560万吨，至25年底

仅国内磷酸铁总产能便有望达到650万吨左右，而我们测算25

年全球磷酸铁需求量约281万吨，因此若新增产能均完成释放，

未来几年磷酸铁行业将面临供给过剩的局面。另一方面，我们统

计至25年底的预计磷酸铁新增产能中，来自磷化工、钛白粉、

磷酸铁锂和其他领域的产能分别为328/105/109/30万吨，新增

产能向上游资源端（磷源、铁源）延伸的趋势明显。

我们认为磷化工、钛白粉相关企业布局磷酸铁（或磷酸铁锂）

的企业数量显著增加，主要原因在于未来电池材料的竞争中，成

据GGII,21年国内锂电池导电剂粉体出货量约2.1万吨，同

比+105%,其中炭黑类导电剂约1.54万吨，占比73%,碳纳米管

类导电剂约0.3万吨（折合浆料约7.8万吨），占比约14%,目前

炭黑使用占比较高。据GGII,21年国内新型导电浆料出货量9.8

万吨（含CNT浆料），预计未来几年新型导电剂仍有望逐步替代

炭黑类等传统导电剂，尤其是碳纳米管类导电剂因阻抗低、添加

量小等优势，未来随着碳纳米管工艺的逐渐成熟，应用占比有望

逐渐增力口,GGII预计22年仅CNT导电浆料市场规模便有望达到

15万吨，同比增长约92%。

导电炭黑方面，据百川盈孚,2021年国内炭黑消耗量达612

万吨，且国内产能已处于过剩阶段，但下游主要应用领域分布于

轮胎、橡胶等传统行业。据GGII,目前国内市场上主流的传统导

电剂如SP、乙块黑、科琴黑、KS等炭黑类导电剂仍高度依赖进

口，主要进口来源包括美国、瑞士和日本等，2018年国内锂电池

导电剂进口依赖度仍有70%左右，且14.18年国产化率有所提升

主要系国内企业在新型导电剂领域发力，而非炭黑等传统类型

的导电剂。

据百川盈孚，国内主要炭黑生产企业包括黑猫股份、龙星化

工和永东股份等，三家企业产能居国内前三位，其中黑猫股份

2021年炭黑产能逾110万吨/年，并具备8.5万吨/年特种炭黑产

能，为国内炭黑领域龙头企业。在锂电池领域良好需求前景驱动

下，黑猫股份近年来亦开始布局导电炭黑产能。我们认为虽国内

企业目前在锂电池导电炭黑领域尚不具备大规模量产能力，伴

随炭黑领域技术领先企业不断在高端品类领域发力，未来有望

依托现有技术延伸及原材料配套等方面优势，在锂电池炭黑导

电剂领域取得突破。

碳纳米管导电剂方面，据天奈科技招股说明书，CNT及其复

合材料的阻抗能达到50。及以下，相较于传统炭黑类等导电剂

导电性能优异，能够显著降低导电剂使用量，但由于碳纳米管生

产过程中管径和管长控制等技术壁垒较高，目前碳纳米管导电

剂的市场价格也较传统导电剂价格更高。近年来，包括天奈科技、

道氏技术等在内的国内企业不断在碳纳米管技术方面取得突破，

且积极布局碳纳米管导电剂产能，未来有望推动碳纳米管导电

剂在锂电池领域应用的持续渗透。

粘结剂：锂电+光伏发展带动PVDF需求，氟化工企业具备资

源配套优势

锂电池粘结剂是锂离子电池电极片中的重要组成材料，其

主要作用是将电极活性物质、导电剂等粘附在集流体，可减小电

极的阻抗并保障电池极片性能稳定性。人造粘结剂材料包括聚偏

氯乙烯（PVDF）、聚丙烯酸（PAA）、丁苯橡胶（SBR）、聚酰胺（PAI）、

聚乙烯醇（PVA）、聚乙烯亚胺（PEI）、聚酰亚胺（PI）等，目前

PVDF是使用最广泛的锂电池粘结剂材料。PVDF同时也可用于隔

膜涂层、分散剂和电解质，以及光伏氟膜背板材料和涂料等领域。

据百川盈孚,21年国内PVDF产能约7.2万吨（有效产能6.8万吨），

进口依存度仍有52%,受需求端持续苛动及供给不足影响,2021

年下半年以来国内PVDF价格显著上涨。

另据我们统计,21年国内PVDF名义产能已达8.2万吨左右，

新增产能方面，未来预计新增PVDF产能（含仍在环评审批阶段

等项目）约23万吨，随着新产能逐渐释放，供给压力预计逐步有

所缓解，但各在建产能规模均较小，且部分项目仍处于环评公示

和审批等环节，同时考虑PVDF产能建设周期等因素，实际产能

投放周期可能偏长，短期内PVDF供给或仍延续偏紧态势。

生产工艺方面，PVDF上游则延伸至R142b、HF、萤石等含氟

原料，以及VDC.电石/乙焕等石化原材料。现有及计划新增PVDF

产能的企业多数亦具备含氟原料的配套生产能力，尤其RI42b作

为二代制冷剂产品，按照蒙特利尔议定书，目前发达国家已基本

停止生产R142b,国内也已开始对制冷剂用R142b生产配额进行

削减，并将在2030年前清零,R142b流通环节受限将成为PVDF

企业扩能和开工的重要制约因素，未来具备R142b及上游萤石、

氢氟酸等氟资源配套的氟化工企业仍有望是PVDF的主要供应来

源。

正极溶齐U：NMP应用前景广阔，市场供给或面临紧缺

在锂电池生产材料中，NMP（N.年基口比咯烷酮）可用作正极

涂布溶剂，也可作为导电剂浆料的溶剂，据GGII,一般NMP占锂

电池制造成本比重可达3%-6%,NMP也是锂电池生产重要的原材

料之一。NMP具有毒性低、沸点高、极性强、粘度低、溶解能

力强、无腐蚀、生物降解能力强、化学稳定性、热稳定性优良等

特点，除锂电池正极溶剂外,NMP医药、农药、颜料、清洗剂、

绝缘材料等行业中应用也较为广泛。

据晶瑞电材发行股份及支付现金购买资产并募集配套资金

暨关联交易报告书（草案）（修订稿）（2020年1月18日），NMP

作为锂电溶剂用量较高，每GWh锂电池需消耗1700吨左右的

NMPo据隆众资讯,21年国内NMP需求量约45万吨（不包含回

收液），预计到25年将超过100万吨，而21年底国内NMP产能

约65万吨左右，目前规划新增产能仅16.5万吨左右，因此若未

来无其他新增产能进入，至25年NMP供给缺口近20万吨。目

前国内主要从事NMP生产的企业包括山东长信化学、天奈科技、

晶瑞电材和濮阳光明化工等，从产业链角度，BDO为NMP生产的

主要上游原材料，基于产业链配套优势，包括万华化学在内的

部分化工企业亦开始探索NMP领域的布局。

涂覆材料：勃姆石无机涂覆有望持续渗透

隔膜涂覆材料的主要功能包括提高隔膜耐热性、增强隔膜抗

刺穿性和提高锂电池安全性能等。目前市场上隔膜涂覆工艺主要

分为无机涂覆、有机涂覆或有机/无机混合涂覆，有机涂覆需要使

用PVDF、芳纶等高分子材料，以勃姆石、氧化铝为主的无机涂覆

较有机、有机/无机混合涂覆具备可拉伸强度和热收缩率更好等

特点，同时国内PVDF和芳纶产能不足，产品价格相对较高等因

素亦限制了其应用。目前无机涂覆材料已成为市场主流的涂覆材

料，据GGII,2021年国内隔膜涂覆膜出货量中，无机涂覆膜占比

已达95%以上。

无机涂覆中，勃姆石相比氧化铝更具优势，具体包括：1）比

重更低（氧化铝为3.90g/cm3,勃姆石为3.05g/cm3）,同等质量

勃姆石涂覆面积可增加25%,从而节约成本；2）莫氏硬度更低

（勃姆石为3.5,约为传统材料的1/3）,可延长隔膜涂布福和成

品隔膜裁切刀的使用寿命，降低设备加工损耗；3）磁性异物含

量低，可减少自放电；4）勃姆石生产采用水热法工艺，温度通常

低于高温煨烧氧化铝所需温度；5）勃姆石粒径分布更窄，涂覆

更加均匀，以及吸水性更弱能够保持隔膜干燥等。随着勃姆石工

艺日益成熟，近年来市场对勃姆石认可度逐渐提升，据GGII,预

计2025年勃姆石涂覆隔膜占比将达到75%o

在正极材料领域，勃姆石涂覆于可避免正极材料极片分切

过程中产生的毛刺刺穿隔膜，提高锂耳池的安全性能。另外，在

储能、消费电池等领域，基于电池安全性能等方面要求，未来勃

姆石涂覆膜使用占比也有望持续增加。据GGIL21年中国及全球

勃姆石需求量分别约1.85/3.1万吨，预计25年将分别增长至

8.2/17.6万吨,CAGR分别45%/54%。

目前全球勃姆石行业呈现双寡头格局，据GGII,21年全球锂

电池用勃姆石出货量CR2超80%,国内企业壹石通超越德国

NabaltecAG成为全球锂电池用勃姆石最大供应商，其全球/国内

市占率达到50%/80%以上。国内其他勃姆石相关企业包括中国铝

业下属子公司中铝郑州研究院、国瓷为料、璞泰来（通过子公司

极盾开展涂覆材料相关业务）等。在良好的需求前景带动下,包

括壹石通在内的企业不断加码布局勃姆石产能，其中壹石通总

产能规划提升至14万吨/年、国瓷材料计划扩产10万吨/年，德

国NabaltecAG亦有扩产计划，长期而言，随着行业企业加速布局

以及潜在进入者加入，未来勃姆石行业竞争或将有所加剧。

电解液材料：关注新型锂盐技术进展

作为锂电池中锂离子的载体，锂耳池电解液通常由高纯度

有机溶剂（如碳酸二甲酯DMC）、锂盐（如六氟磷酸锂）和必要

的添加剂（如成膜添加剂、阻燃添加剂和过充保护添加剂）等材

料在一定条件下按照特定比例配置而成。近年来，随着全球及国

内新能源汽车和锂电池行业快速发展，国内在电解液材料方面

已具备一定的产能和技术优势，未来仍将有望持续受益于下游

需求的长期增长。

锂盐方面，据GGII,虽然锂盐在溶剂中用量占比不高，但其

成本在电解液成本占比可达60%甚至更高。主要的锂盐种类包括

六氟磷酸锂（LiPF6）、二草酸硼酸锂（LiBOB）、二氟草酸硼酸锂

（LiDFOB）双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）、双三氟甲基磺酰亚胺锂

（LiTFSI）等。六氟磷酸锂凭借技术相对成熟、成本可控程度较

高以及国产化水平较高等优势，是目前最主流的锂盐材料，而

LiFSLLiTFSI等新型锂盐（尤其是LiFSI）,因导电率高、水敏感度

低和热稳定性好等性能优势，在电池效率和宽温性能等要求提

升背景下，未来依托技术突破，市场份额有望逐渐提升。

据百川盈孚，截至21年底国内六氟磷酸锂产能10.6万吨,

近年来国内产能规模快速增长,21年国内表观消费量约4.2万吨，

同比+104%。下游需求驱动下，国内六氟磷酸锂亦进入规模扩张

期，据百川盈孚，未来较大产能扩张包括天赐材料（合计增加

13.7万吨）、多氟多（合计增加11.8万吨）和永太科技等，其中

多氟多、永太科技等氟化工企业依托氟资源及氟制品技术配套等

优势，亦逐步加快在电解液溶质领域的布局。

由于合成工艺复杂、成熟工艺较少以及原材料易得性相对较

低等原因，LIFSI市场价格偏高且国产化工艺缺乏等原因，限制了

其应用，目前多以作为电解液添加剂或与UPF6混合使用改善

LiPF6性能为主。但因其优异的导电性、热稳定性及使用温度范

围广等方面优势，近年来国内外企业持续专注于UFSI工艺和技

术的研发和应用，在UFSI技术和工艺成本控制等方面取得积极

进展，LiFSI合成成本和价格的下降为其应用拓展打下良好的基础。

从生产工艺看，LiFSI技术主要分为氯磺酸法和硫酰氟法，相

对成熟的工艺为氯磺酸法。氯磺酸法以氯磺酸等为原材料，经过

二氯磺酸亚胺合成、氟化和锂化等环节制备LiFSI,近年来国内企

业包括天赐材料、新宙邦、多氟多、康鹏科技等企业在各工艺环

节或全流程工艺的研发和生产等均取得一定进展，逐渐突破

LiFSI合成的技术壁垒，且上述企业多数已具备或开始规划建设

LiFSI新产能。

光伏产业链：工业硅实际扩产或存约束,POE/PVB胶膜粒子

前景广阔

光伏上游相关材料包括多晶硅及其原料工业硅、封装胶膜、

背板材料，以及用于光伏玻璃生产的纯碱等。其中，EVA是乙烯・

醋酸乙烯共聚物，当醋酸乙烯含量高于28%时，可以作为光伏胶

膜，对电池组件起到提高透光率、阻止水汽渗透、耐高低温和抗

紫外老化等作用。

工业硅：行业集中度有望提升，高能耗及项目审批周期等因

素或影响企业实际扩产进度

据中国有色金属协会硅业分会,21年全球/中国工业硅产能

分别662/498万吨，同比分别增长6%/3%。中国是全球工业硅生

产大国，2010年以来全球产能占比均在70%以上，但国内工业硅

生产厂商众多，产能分散，部分高能耗小产能实际上处于停工状

态且复产困难,据百川盈孚，截止2021年末，中国共有工业硅生

产企业超过200家,其中产能规模在1万吨以上超过150家,10

万吨以上的主要厂商仅6家，行业集中度仍有较大提升空间°

从行业平均开工率看，由于集中度低下以及生产过程高能

耗、部分小企业长期停工等问题,2010年以来国内及全球工叱硅

行业开工率整体较低，长期位于60%以下水平。另据中国有色金

属协会硅业分会,2021年国内工业硅产量CR4合计占比仅约38%,

且除合盛硅业产量占比近30%外，其他企业占比均不到10%,我

们认为在能耗限制严格及产业结构升级的背景下，未来小产能

厂家会面临更大压力，行业有望走向集中化。

在下游光伏多晶硅、有机硅等良好需求增长前景带动下,21

年以来国内多家企业公告拟投资建设工业硅产能。从规划产能来

看，多数拟新是项目产能在10万吨/年以上，未来大型化项目的

投产或加速小产能的持续退出；另一方面，由于工业硅生产过程

消耗大量电力，新增产能仍多数集中在新疆、云南、四川等具有

廉价电力资源的地区，而近年来新疆、云南等地对于高能耗项目

的审批愈加严格，部分拟规划新增的项目仍处于前期筹划阶段，

项目环评、能评等方面审批仍具备一定的不确定性，未来实际扩

产进度或存在一定约束。

光伏胶膜：供需格局良好，POE、PVB等高性能胶膜粒子有望

助力组件性能提升

光伏组件的长期可靠性受组件封装的影响较大，目前光伏

组件主要的封装材料为EVA胶膜和POE胶膜,EVA胶膜因高透明

度、低熔点、易加工等优势，使用最为广泛，但其存在抗渗水性

弱、耐候性欠佳及使用寿命较短等问题，近年来POE胶膜（含共

挤型）等性能更为优异的产品渗透率逐渐提升，据CPIA,21年国

内透明EVA胶膜的使用占比降至52%左右，预计未来仍会下降，

而POE/EPE等性能更优异的产品预计渗透率将不断提升，至25

年有望达25%以上。

据百川盈孚,21年国内EVA产量约99万吨，而表观消费量约

204万吨，进口依存度达55%,且光伏级产品仅斯尔邦石化、联

泓新科、宁波台塑等少数几家企业能够生产，仍需大量依靠进口。

据CPIA,预计22年国内光伏新增装机超75GW,按照0.5万吨

/GW单耗和75%渗透率（透明+白色）计算，对应新增光伏级EVA

需求达28万吨，据我们统计,22-25年国内已公告新增EVA产能

超过300万吨，其中年内仍将新增30万吨，但考虑光伏级产品实

际生产壁垒较高和新增产能爬坡等因素，预计短期EVA供给仍偏

紧。POE方面，据中国化工信息，目前全球产能被陶氏化学、三

井化学等国外巨头企业所垄断,2021年国内仍主要依赖进口，未

来随着国内企业加码布局，国产替代或迎来较快突破。

随着用户对组件使用寿命、发电效率等要求提升，国内部分

企业亦开始加大对PVB组件应用的探索，从性能角度，PVB抗水

渗透性、耐候性和使用寿命等优势显著。近年来国内企业在层压

封装技术和设备、光伏级产品量产和双玻应用示范等方面亦取得

积极进展。据MarketsandMarkets,19年全球PVB市场规模约31

亿美元，预计24年将达到44亿美元(20-24年CAGR7.3%)。据

中研网，20年国内PVB规模约80亿元，预计25年达121亿元，

21・25年CAGR9%,主要受益于建筑安全、节能要求提升，以及汽

车和光伏等需求增长，考虑PVB性能优势，若光伏领域配套工艺

持续进步，长期需求增长潜力较大。

风电产业链：叶片大型化趋势下，碳纤维等新材料需求前景

向好

风电组件主要由风电叶片、塔架和风电主机等构成，上游原

材料包括基体树脂、增强纤维、夹层材料、结构胶和涂料等,其

中，基体树脂通常采用环氧树脂复配娶醛胺固化剂制造，增强纤

维主要包括碳纤维增强复合材料(CFRP)和玻纤增强复合材料

(GFRP)o

聚酸胺：性能优异的固化剂产品，国内企业加速布局

聚醒胺(PEA)是一类主链为聚酸结构，末端活性官能团为

胺基的聚合物，具有低色泽、低粘度、韧性好及可操作时间长等

特点，采用环氧树脂复配聚醒胺固化剂制造的风电叶片能够适

应不同环境的特殊需要。据弗若斯特沙利文，16-20年全球/中国

聚醛胺销量由18.4/4.2万吨增加至28.6/10.1万吨,CAGR分别约

11.7%/24.5%,其中风电行业需求是聚醴胺市场增长的主要驱动

因素之一。未来伴随风电装机量持续增加，聚酸胺需求空间有望

继续扩展，据弗若斯特沙利文预测，至2025年全球聚醒胺市场

空间有望达145亿元(21-25年CAGR约15.1%),国内约44亿

元(21-25年CAGR约11.4%)o

国外主要聚酸胺企业包括Huntsman.BASF和Clariant等,据

华经产业研究院，2020年Huntsman和BASF产能占全球70%以上。

国内方面，正大新材、阿科力和晨化股份等企业具备聚醒胺生产

能力，据弗若斯特沙利文,2020年三家企业销量分别约

3.39/1.40/0.52万吨，并且均有相应的扩产计划。

碳纤维：叶片大型化趋势下需求前景良好，降本是未来应用

拓展的关键因素

随着风电行业商业化及市场竞争的不断加剧，以及低风速

风机和海上风机的用量增多，风机叶片正逐步向大型化、轻量化

的方向发展。通过加大风轮长度增加扫风面积，进而提升低风速

下风电发电效率是风电行业的发展趋势，风电叶片大型化是行

业趋势。据CWEA,直径为120m的风矶叶片，风电叶片梁结构采

用碳纤维和采用全玻纤相比，质量可减轻40%左右，另一方面，

2021年全球约3万吨的风电碳纤维需求量中，维斯塔斯相关产品

占比逾2万吨，而2022年7月维斯塔斯的碳纤维主梁叶片拉挤

工艺专利到期，以及拉挤工艺的进步，均为碳纤维主梁技术迭代

和大规模应用提供了良好的契机。

据奥赛碳纤维预计，至2025年全球风电叶片需求量有望达

到8.1万吨左右,22-25年CAGR约25%。另一方面，据CWEA,虽

然目前国内碳纤维的性能基本得到风电行业的认可，但价格过

高导致其相较传统玻纤等材料性价比较低，是限制其在风电叶

片大规模应用的关键因素，目前应用形式仍以碳纤维/玻纤混合

拉挤等为主，但伴随碳纤维技术迭代、复材性能提升和企业持续

扩产以及国产化率提升，未来风电领域碳纤维应用前景较为广

阔。

结构芯材:PET/PVC泡沫应用持续拓展，国产化替代迎来机

遇

结构芯材通常用于增加复合材料的刚度，并减轻其重量，同

时还具有吸水性低和隔音绝热效果好的特征，主要品种包括巴

沙木、PET泡沫和PVC泡沫等，由于巴沙木产地集中在南美等地

区，原料来源受限，近年来部分市场逐渐被PET泡沫和PVC泡沫

等所替代。据隆华新材招股说明书，2020年