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一、供给端:EVA/POE 粒子扩产周期漫长,24 年前产能释放有限 (一)EVA:扩产周期四年以上,国产化率逐步提升 EVA由乙烯和醋酸乙烯共聚形成,应用领域广泛,光伏领域占比超过37%。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer,EVA)是以乙烯和醋酸乙烯两种单体为原料,通过聚合反应生产的热塑性树脂。它具有优良的柔软性、耐冲击性、耐环境应力开裂性、良好的光学性能、耐低温及无毒特性。EVA的应用领域和VA含量(即醋酸乙烯在EVA中所占的百分比)有关,根据VA含量可分为发泡料、光伏料、电缆料、涂覆料、热熔胶和农膜。VA含量增加时,共聚物的极性增加,弹性、柔软性、联合性、透明性和溶解性相应提高。由于光伏EVA胶膜需要具备低熔点和高透光率特性,要求VA含量在28%-33%。根据华经产业研究院的数据,目前光伏胶膜已成为EVA的第一大消费下游,2021年占比达37%,未来占比有望继续扩大。 EVA主流生产工艺可分为管式和釜式法。国内外EVA生产有高压连续本体聚合、中压悬浮聚合、乳液聚合和溶液聚合四种工艺。当前EVA生产基本采用高压连续本体聚合工艺,根据反应器形式不同,又可分为管式法和釜式法两种工艺。两种工艺生产流程大体相同,主要由以下部分组成:乙烯压缩、引发剂制备和注入系统、聚合反应器、分离系统、挤出造粒。高压管式和釜式工艺最大不同在于反应器不同,一种是带搅拌器的高压釜式反应器,另一种是不带搅拌器的高压釜式反应器。由于反应器不同,在反应过程中所需要的温度、压力、引发剂和调节剂均有所不同。管式法由于配备脉冲阀,可减少因反应器内壁聚合物黏结形成的晶点,从而实现连续、稳定、高比例的光伏料产出;釜式法在生产光伏料时,为控制晶点指标需频繁清洗反应器,生产效率较低。 EVA生产成本与原油及煤炭价格强相关。EVA原材料主要为石油化工与煤化工衍生物,以光伏级EVA为例,其直接原材料醋酸乙烯与乙烯分别约占原材料成本的30%与70%,而醋酸乙烯的生产原料为醋酸和乙烯,醋酸的生产原料为甲醇,乙烯的生产原料为甲醇和石脑油,因此EVA生产成本与原油、煤炭价格挂钩。 EVA产能扩产周期长达四年以上,光伏料产出依赖经验摸索。EVA产能扩产周期一般长达3-4年,联泓新科/宁波台塑/斯尔邦石化于2015/2016/2017年投产的EVA产能分别开工建设于2012/2010/2014年。EVA扩产的核心问题在于设备供应,由于反应器压力特别高,全球仅有1-2家海外企业能够生产,进口和新生产设备的供货周期在两年以上。此外,购买转让技术包过程涉及到谈判与系统设计,需要约半年时间,设备的安装与调试根据进度一般也需要半年到一年半时间。故长扩产周期使得EVA产能的扩张依赖于早期的产业布局规划。由此可知2021-2022年投产的EVA产能主要于2017-2018年规划并开工,未来2025-2026年将集中释放的产能多为2021-2022年规划并开工。另外,产能投产后,需要半年到一年时间先生产LDPE再转产EVA。因此,对于生产光伏料的产能,稳定产出光伏料合格品的时间一般滞后于投产时间,之后还需约半年时间交付下游胶膜厂家试用,导致EVA光伏料产能的扩产周期延长至4-5年。 EVA国产化率逐步提升,2021年产能多为2015-2017年规划。早期EVA生产厂家多为石油、煤化工企业,依托上游原材料供应和技术优势将业务向下游延伸,故我国EVA产能主要集中在沿海及内陆煤化工基地地区。国内最早生产EVA的厂家北京有机于1995年投产,目前扬子巴斯夫、北京华美、燕山石化等厂家已具备超过10年EVA生产经验。 设备维护及各细分领域客户需求使得EVA产能不会持续满产光伏料。EVA生产厂家无法100%满产光伏料的原因包括:一方面,由于光伏料VA含量高、粘性强,100%生产光伏料时将需定期维护,周期一般为每3个月停产清洗4-5天,因此预计年化光伏级EVA占比不超过95%。根据草根调研数据,反应器类型也会影响光伏料的实际占比:管式反应器生产光伏料占比最高可达80%-95%,釜式反应器涉及到搅拌器维修,光伏料占比限制在25%-58%。另一方面,EVA生产厂家为均衡客户需求,也会根据下游消费结构分配和调整不同类型EVA生产比例,一般情况下光伏料占比约30%,线缆料、发泡料占比约70%。我们根据2020-2021年产量测算,目前斯尔邦石化光伏料产能占比约70%,宁波台塑约50%,联泓新科技改前约35%,技改后最高可提升至约80%。 (二)POE:生产壁垒较高,海外寡头形成垄断 POE为乙烯-辛烯共聚弹性体,下游应用领域广泛,生产壁垒较高。聚烯烃弹性体(Polyolefin Elastomer,POE)是以乙烯或丙烯为主要聚合单元,以α-烯烃(以4-8个碳的α-烯烃为主,如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯)为共聚单体进行聚合得到的共聚物,其中碳碳主链结晶区起物理交联点的作用,而一定量α-烯烃的引入削弱了碳碳主链的晶区,形成了呈现橡胶弹性的无定型区。通常所说的POE主要是指辛烯质量分数大于20%的乙烯-辛烯共聚弹性体。POE分子量分布和短支链分布较窄,因而具有优异物理力学性能(高弹性、高强度、高伸长率)和良好低温性能;同时,较窄的分子量分布可使材料在注塑和挤出过程中不易产生挠曲。由于POE分子链饱和且所含叔碳原子相对较少,因而具有优异耐热老化和抗紫外线性能。POE用途广泛,应用于汽车零部件、电线电缆、家居用品、玩具、机械共聚、娱乐和运动用品、鞋底、热熔胶、密封件等领域。 (1)POE生产难点之一在于催化剂体系的研发壁垒。催化剂是聚烯烃合成技术的核心,聚烯烃聚合催化剂发展经历了Phillips催化剂、Z-N催化剂、茂金属催化剂先后三个阶段,茂金属催化剂的成功开发对聚烯烃工业具有里程碑意义,也是POE发展的驱动力。茂金属催化剂是指过渡金属原子与茂环(环戊二烯基或取代的环戊二烯基负离子)、非茂配体三部分组成的有机金属络合物。根据发挥作用的不同,又可分为主催化剂(茂金属化合物)、助催化剂(甲基铝氧烷(MAO)或阳离子活化剂)以及催化剂载体(硅胶)。茂金属催化剂在聚合反应中具有超高活性、单一活性、易调变性和共聚合能力优异的优势,在上世纪九十年代实现产业化后,有20多家公司先后对生产所需的催化剂进行专利保护。与国外相比,我国茂金属催化剂体系研发起步较晚,基础较差,在国外企业专利覆盖下,如何选择合适的茂金属化合物作为主催化剂、如何提高助催化剂方面收率和降低成本以及如何实现催化剂载体国产化等领域仍存在较多难点。目前,我国茂金属催化剂及其催化产品的研发主要依靠中国石油、中科院化学所等单位。 (2)POE生产难点之二是溶液聚合工艺。POE聚合工艺根据溶剂状态不同,主要可分为溶液法聚合、悬浮聚合以及气相聚合工艺,与大多数合成橡胶一样,溶液聚合为目前的工艺主流。溶液聚合方法又与催化剂的选择有关。传统Z-N催化剂溶液聚合不能制备含结晶链段的聚烯烃类弹性体,而茂金属催化剂不仅可以制备出含有乙烯结晶段的聚烯烃类弹性体产品,还能减少催化剂用量、简化后处理过程。但以茂金属为催化剂的溶液聚合在较低温度下易被溶剂溶胀而结团、粘连,使聚合反应无法进行下去。因此,它们的溶液聚合必须在较高的温度(至少120℃)下进行。高的聚合温度还有利于降低反应器内物料的黏度、确保器内良好传热和传质,让生长链处于舒展的环境,精确地调控聚合产物的嵌段和梯度结构。综上,以茂金属为催化剂的高温溶液聚合是制备POE的主流工艺。但我国茂金属催化剂的研发能力起步晚,进展慢,缺乏自主研发的耐高温溶液聚合茂金属催化剂,对聚合工艺缺少深入研究。 (3)POE生产难点之三是高碳α-烯烃的获取。线性α-烯烃(Linear Alpha Olefins,LAO

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