一、行业基本概述
PEEK是指聚醚醚酮,是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物,属特种高分子材料,具有机械特性好、耐热等级高、耐腐蚀等特点。
PEEK性质特点
性质 | 特点 |
耐高温性 | 具有较高的玻璃化转变温度(Tg=143℃)和熔点(Tm=343℃),其负载热变形温度高达316℃,瞬时使用温度可达300℃。 |
机械特性 | 具有刚性和柔性,特别是对交变应力下的抗疲劳性非常突出,可与合金材料相媲美。 |
自润滑性 | 具有优良的滑动特性,适合于严格要求低摩擦系数和耐磨耗用途的场合,特别是用碳纤维、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自润滑性能更佳。 |
耐腐蚀性 | 除浓硫酸外,PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱,而且耐水解,具有很高的化学稳定性。 |
阻燃性 | 具有自熄性,即使不加任何阻燃剂,可达到UL标准的94V-0级。 |
易 | 具有高温流动性好,而热分解温度又很高的特点,可采用多种加工方式:注射成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等。 |
耐剥离性 | 耐剥离性很好,因此可制成包覆很薄的电线或电磁线,并可在苛刻条件下使用。 |
耐疲劳性 | 在所有树脂中具有最好的耐疲劳性。 |
耐辐照性 | 耐高辐照的能力很强,超过了通用树脂中耐辐照性最好的聚苯乙烯。可以作成γ辐照剂量达1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力的高性能 。 |
耐水解性 | PEEK及其复合材料不受水和高压水蒸气的化学影响,用这种材料作成的制品在高温高压水中连续使用仍可保持优异特性。 |
发烟性 | 在塑料中PEEK具有最低发烟性。 |
毒气逸散性 | PEEK与很多有机材料相同,在高温分解时,PEEK主要产生二氧化碳和一氧化碳,使用英国航行器测试标准BSS 7239可以检测到极低浓度的毒气逸散,这种检测过程需要在1立方米的空间内完全燃烧100克样品,然后分析其中所产生的毒气,毒性指数定义为在正常情况下产生的毒气浓度综合与30分钟可以使人致命的剂量之比,PEEK450G的指数为0.22,且没有检测到酸性气体。 |
绝缘稳定性 | 具有良好的电绝缘性能,并保持到很高的温度范围。其介电损耗在高频情况下也很小。 |
稳定性 | 具有优越的尺寸稳定特性,这对某些应用来说有的很重要。温度、湿度等环境条件的变化对PEEK零件的尺寸影响不大,可以满足对尺寸精度要求比较高工况下的使用要求。PEEK塑胶原料注塑成型收缩率小,这对控制PEEK注塑零件的尺寸公差范围非常有好处,使PEEK零件的尺寸精度比通用塑料高很多。热膨胀系数小,随着温度的变化(可由环境温度的变化或运转过程中摩擦生热引起),PEEK零件的尺寸变化很小。尺寸稳定性好,塑料的尺寸稳定性是指工程塑料制品在使用或存放过程中尺寸稳定的性能,这种尺寸的变化主要是因为聚合物分子的活化能提高后,使链段有某种程度的卷曲导致的。PEEK耐热水解特性突出,在高温高湿环境下吸水性很低,不会出现类似尼龙等通用塑料因吸水而使尺寸发生明显变化的情况。 |
资料来源:观研天下整理
二、行业市场发展情况
我国PEEK业务发展较晚,且初期由于PEEK多应用于军事领域,威格斯对其进行了技术封锁,市场也被其垄断。直到2005年,在我国政策大力扶持下,吉林大学率先自主研发出具有独立知识产权的实验室PEEK合成技术,打破了英国威格斯对PEEK的垄断。随后到2009年,随着我国金发科技股份有限公司、盘锦中润特塑有限公司等进入该领域,PEEK进入全面发展阶段。
近年来随着全球电子信息、汽车、航空航天产能不断向亚太地区转移,亚太地区的PEEK消费增长速度远超欧洲,尤其是中国PEEK市场增长迅猛。同时随着5G技术的发展和应用,PEEK已经成为5G热门材料,市场需求不断增加。数据显示,2012-2021年我国PEEK产品市场消费量从80吨增长至1980吨,年均复合增长率达到42.84%,高于全球市场平均增速。目前我国已经成为继欧洲和美国外最大的PEEK消费市场。
数据来源:观研天下整理
近年我国PEEK市场不仅增速较高,国产PEEK产品也逐步被市场认可。一方面国产PEEK产品质量不断提升,逐步缩小了与国外产品的差距。2016年以前国产PEEK纯树脂在质量上与英国威格斯等国外公司差距较大,尚未达到尖端领域的使用要求。例如国内电路板工装夹具所需的PEEK供应几乎由国外公司垄断,因为电路板工装夹具对于PEEK纯树脂质量要求极高,PEEK树脂在保证力学和其他性能的同时,必须保证纯度高,产品批次稳定,尤其对产品金属含量要求极为严格,PEEK树脂内金属等杂质过高会导致使用过程中产生静电击穿电路板、晶圆。因此,国产PEEK在电子信息领域所占比例很低。2016年开始,以公司为代表的国内企业打破了国外公司在这一应用领域的垄断,从此我国自主生产的PEEK产品在国内电子信息领域的应用逐步扩大。
另一方面,国产PEEK在价格上具有很强的竞争力。在国际市场上,PEEK售价一般为800-1,000元/公斤,虽然综合性能优异,但相对一般工程塑料而言过高的价格限制了其应用范围。与国外同类产品相比,以公司为代表的国内企业在原料和设备方面立足于国内的同时不断提高产能,取得了成本优势,使国产PEEK的市场售价显著低于国际市场价格。
目前我国PEEK产能主要集中在中研股份、浙江鹏孚隆等公司。其中中研股份的产能达1,000吨/年,是国内最大的PEEK生产企业之一。2021年公司PEEK年销量约为622.74吨,全球市场占有率约为8.07%,产销规模均处于国内首位。另外国内厂商在建产能包括浙江鹏孚隆、山东君昊高性能聚合物有限公司、吉林省聚科高新材料有限公司、沃特股份等,合计在建产能为6,460吨,预计在2023年至2027年期间正式投产运行。而考虑到厂商的产能前期规划与实际投产产能存在差异,预计在2022年至2027年期间国内可实现有效新增产能大约在3,000吨左右。因此预计2027年国内实际PEEK产能约为5,394吨/年。
但值得注意的是,PEEK树脂的合成工艺难度较大,在PEEK树脂研发成功后的近50年中,全球范围内也仅有英国威格斯、比利时索尔维、德国赢创、中研股份4家产能达到千吨级的企业。同时由于形成高质量、批次稳定的PEEK树脂生产能力对技术、研发投入、工艺细节积累要求较高,因此在实现了有效新增产能后,PEEK材料厂商要实现有效的新增产量仍需较长的时间。以中研股份产量爬坡周期参考,公司产量从约100吨/年爬升至2021年的549.98吨/年(产能利用率55.00%)大约经历了7年时间。因此以55%的行业产能利用率来估算,2027年国内有效PEEK产量约为2,967吨,而2027年国内PEEK需求量约为5,078.98吨,国内新增产能依然无法满足国内PEEK市场的需求。
根据观研报告网发布的《中国PEEK行业发展现状分析与投资前景研究报告(2023-2030年)》显示,目前我国PEEK厂商有中研股份、山东君昊、山东浩然、浙江鹏孚隆、长春吉大特塑、聚科高新、沃特股份、吉大赢创、金发科技等。
我国PEEK主要厂商竞争优势情况
企业名称 |
竞争优势 |
中研股份 |
技术创新优势:公司在国内没有成功经验借鉴的情况下不断投入研发,在合成和提纯理论、生产技术和工艺层面不断突破,实现了聚合反应缩合剂理论、二步法合成方法、大型反应器合成技术和设备等方面的创新。公司强大的技术创新能力是公司竞争力的来源。 |
质量优势:公司PEEK 产品质量具体体现在:①公司的PEEK产品具有出色的熔体稳定性,能够在长期熔融状态下保持初始的流动性,并且不会发生过度的降解或者交联,可以满足长时间稳定加工的需要,使得客户在加工使用环节可以保持长期的工艺稳定性,不需要频繁的调整工艺;②公司的PEEK树脂能够很好的平衡熔指和黏度这两个指标,使客户在使用过程中更加顺畅,也能满足更细、更薄、更精密的产品要求;③公司产品批次间稳定性好,指标一致性高,质量控制严格,可以有效的减少不合格品的产生;④公司PEEK树脂的结晶速率快,支化水平低,凝胶数量少,分子链规整,结晶度更高。综上所述,公司依赖突出的质量优势获得市场认可,形成了公司的竞争优势。 |
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产品线优势:公司目前形成了纯树脂粗粉、纯树脂细粉、纯树脂颗粒、玻纤增强颗粒、碳纤增强颗粒、耐磨增强颗粒等不同表观形态及再加工方式的52个规格牌号产品体系,可以满足客户不同下游应用的需求。此外,本次募投项目达产后将在已有 PEEK 树脂的基础上,新增板材、棒材、片材等PEEK制品产能,并与东华大学合作开发连续碳纤维复合树脂,从而形成PEEK纯树脂、复合增强树脂以及PEEK制品的立体化产品体系。 |
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山东君昊 |
生产优势:目前公司拥有年产2500吨工业级PEEK、300吨医用级PEEK和600吨聚酰亚胺等生产装置。 |
技术创新优势:公司与吉林大学建立了产学研合作关系,打破技术垄断,并依托此前10+年积累的PEEK的应用研发及生产经验和吉林大学的技术支持。 |
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山东浩然 |
品牌优势:公司荣获国家专精特新小巨人、山东省瞪羚企业、隐形冠军、山东省名牌、科技型中小企业、自主创新企业等荣誉。 |
生产优势: 公司属于国家支持和鼓励的战略新兴产业,占地面积约100亩,规划分三期建设万吨级特种工程塑料产业园。一期省科技创新项目已于2013年建成投产,设计年产2000吨聚砜系列树脂及制品12万件,该项目经山东省经信委鉴定达到国内领先水平、填补国内空白;二期项目于2020年开工建设,设计年产3000吨聚砜系列树脂,现正在分阶段验证;三期项目规划产能5000吨聚砜系列树脂。 |
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浙江鹏孚隆 |
团队优势:鹏孚隆重视专业化人才队伍建设,拥有一流的技术团队。 |
生产优势:目前公司拥有独立的研发实验基地以及国内领先的全自动化生产线。 |
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产品多样化优势:公司核心产品包括以特种工程塑料、特种涂料和生物材料为代表的多样化产品。 |
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长春吉大特塑 |
背景优势:公司(JUSEP)是由吉林大学、长春吉大高科技股份有限公司合资组建的高新技术企业,是全国首家聚芳醚酮(PAEK)和聚芳醚矾(PAES)研发、生产及二次制品加工企业,是“吉林大学特种工程塑料教育部工程研究中心”和“高性能聚合物合成技术国家地方联合工程实验室”的中试基地和科技成果转化平台。 |
生产能力优势:JUSEP拥有2000平方米洁净车间和3000平方米工业车间,具备年产500吨聚醚谜迷同(PEEK)、500吨聚酉迷酉迷同酮同(PEEKK)、500吨聚醚酮(PEK)和100吨聚醚矾(PES)树脂及其改性料的生产能力。 |
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产品种类优势:公司拥有高耐热等级特种工程塑料、特种工程塑料基增强材料及合金、特种工程塑料专用牌号树脂、型材和注射制品等5大系列80多个牌号的产品,是全球特种工程塑料品种较为齐全的企业之一。 |
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研发创新优势:JUSEP的科技创新和品质保证主要依托吉林大学。吉林大学从国家“六·五”计划开始从事特种工程塑料的研发,历经四十余年发展,形成了一支由资深教授姜振华和牟建新教授为核心的技术和管理团队。国家“九·五”至“十四·五”期间,JUSEP协助吉林大学完成了国家重点科技攻关计划、国家“863”计划、中央军委科技委和国家军品配套研制计划等国家级项目多项,获得国家和省部级鉴定成果30多项,获国家授权发明专利150余项,获国家奖3项,省部级奖10余项,国防军工配套先进集体奖1项。 |
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资质优势:JUSEP从创建伊始,就致力于质量为企业的生命,先后通过了ISO9001质量管理体系、国军标GJB9001C质量管理体系和二级保密资格认证。 |
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设备优势:JUSEP相关产品通过了RoHS和Reach认证。JUSEP公司拥有DSC、TGA、原子力显微镜、PLM、SEM、高温GPC、红外光谱分析仪、万能力学试验机、哈克流变仪、WP双螺杆挤出机、注射成型机、棒材挤出机等科研和成型加工仪器,雄厚的技术实力和完善的质量管理体系为产品质量的稳步提升提供了可靠的保障。 |
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聚科高新 |
产业集群优势:聚科高新作为基础平台,不断吸纳新项目,形成以聚醚醚酮材料为核心的,多元化的产业集群。 |
设备优势:现有国内生产车间(聚合复合车间2400平+OEM精洗车间3000平)占地5000余平米,拥有年产200吨CNPEEK不同规格设备3套。其中关键生产设备119台,环保设备10余套,检测设备21台/套。 |
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质量优势:目前公司可以完成多种牌号产品的生产、加工,配合先进的生产工艺和6S管理,为公司高质量CNPEEK产品的研发和大批量生产提供了保障。 |
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人才优势:目前公司员工50余人,其中研发技术人员15人,涵盖化工机械、电气、仪控、环保等技术专业。 |
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沃特股份 |
全产业链平台优势:公司充分发挥不同材料间配方、工艺、装备、研发、市场等方面的协同作用,逐步完善并不断丰富高分子材料合成、改性和成品生产制造的全产业链平台化布局。 |
技术优势:公司聚苯醚(PPE)系列材料技术业内领先,相关材料已在光伏、水处理等行业得到了认可及应用。 |
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产品优势:目前公司碳纤维及碳纳米管复合材料在材料性能、工艺稳定性等方面均稳居业内领先水平。 |
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团队优势:公司拥有专业化的配色及研发团队,可以为客户量身定制多种高光泽、免喷涂的个性化材料方案。 |
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管控优势:公司建立了业内领先的、完整的材料检测及管控体系,严格执行国际标准化组织ISO、国际电工委员会IEC、国家标准GB、美国材料实验协会ASTM、德国标准DINENISO、美国保险商试验所UL等多项业内权威认证体系。 |
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设备优势:公司配备了完善的检测及研发设备,包括扫描电子显微镜、气相色谱-质谱联用仪、凝胶渗透色谱-多角度激光散射联用仪、液相色谱、毛细流变仪、回流炉等去多台套国际先进设备。 |
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品牌优势:公司荣获国家工信部高速连接器“一条龙”示范单位,并获授国家中国合格评定国家认可委员会(CNAS)颁发的实验室认可证书。 |
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吉大赢创 |
生产布局优势:目前公司在大中华区总计拥有18家企业和15个生产基地。 |
背景优势:公司是德国赢创德固赛公司和吉林大学合资组建的中外合资企业。 |
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金发科技 |
产品种类:金发科技的产品包括改性塑料、环保高性能再生塑料、完全生物降解塑料、特种工程塑料、碳纤维及复合材料、轻烃及氢能源、苯乙烯类树脂和医疗健康高分子材料产品等8大类。 |
销售网络优势:金发科技材料以其良好的环境友好度和卓越的性能远销全球130多个国家和地区。 |
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客户优势:目前公司为全球1000多家知名企业提供服务。 |
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研发生产优势:目前公司在南亚、北美、欧洲等海外地区设有研发和生产基地。 |
资料来源:观研天下整理(WW)
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