Analisi panoramica della catena di industria delle materie plastiche ingegneristica speciale: barriere tecniche e opportunità nel mercato di cento miliardi

I. Sistema di materiale principale e percorso di innovazione tecnologica

Tra la famiglia di materie plastiche ingegneristiche speciali, cinque materiali ACE costruiscono una matrice di prestazioni completa:

Polifenilene solfuro (PPS) - L'esperto di anticorrosione industriale

Caratteristiche strutturali: la struttura rigida formata dagli anelli alterni di benzene e gli atomi di zolfo conferisce il materiale di proprietà semi-cristalline.

Vantaggi delle prestazioni: la sua resistenza alla corrosione supera quella dell'acciaio inossidabile (resistente all'acido solforico concentrato a 200 ° C) e la resistività del volume è alta quanto 10^16Ω · cm.

Passa applicazione: la custodia a batteria 4680 di Tesla utilizza materiali compositi PPS, riducendo il peso del 30% e passando la certificazione UL94 V-0 Flame Retardant.

Poliimide (PI) - Il re dei materiali per il livello spaziale

Punto di svolta tecnologico: la struttura coniugata dell'anello imide nella catena molecolare raggiunge la stabilità delle prestazioni nell'intervallo di temperatura da -269 ° C a 400 ° C.

Ultimi progressi: nel 2023, la Cina ha raggiunto la produzione di massa di film PI di livello elettronico, sfondando la soglia di spessore di 5μm.

Applicazione tipica: il sistema di protezione termica di Starship di SpaceX utilizza materiali compositi PI Airgel.

Politheretherketone (PEEK) - Materiale biologico impiantabile

Processo di sintesi: la reazione di sostituzione nucleofila controlla la distribuzione del peso molecolare e l'indice di flusso di fusione viene mantenuto stabilmente a 20-45 g/10min.

BUSHTROGGIO MEDICO: il corpo di riparazione del cranio per cranio stampato in 3D di Johnson & Johnson è stato approvato dalla FDA, con la porosità controllata con precisione a 80 μm.

Ottimizzazione dei costi: nel 2022, il prezzo delle particelle di sbirciatina domestica è sceso a 800 yuan/kg, accelerando la sua applicazione nel leggero peso automobilistico.

Polimero cristallino liquido (LCP) - La pietra angolare della comunicazione 5G

Microstruttura: le molecole rigide a forma di asta mantengono una disposizione ordinata nello stato fuso, con una perdita dielettrica <0,002.

Tendenze del settore: il modulo antenna di iPhone 15 di Apple utilizza film LCP multistrato, riducendo la perdita di trasmissione del 40%.

Sfide tecniche: il controllo dell'orientamento molecolare nel processo di soffiaggio del film rimane un punto difficile nel settore.

Polysulfone (PSF) - Il leader nella dialisi medica

Innovazione materiale: l'iterazione dal bisfenolo Un tipo di PSU al polietersulfone (PES) ha aumentato la temperatura di transizione del vetro a 225 ° C.

Barriere di certificazione: il processo di certificazione della FDA 510 (k) dura fino a 18 mesi e solo 3 imprese domestiche hanno ottenuto la qualifica.

Modello di mercato: le cure mediche di Fresenius monopolizza l'80% dei materiali della membrana PES utilizzati nei emodiali globali.

Ii. Modello di mercato globale e opportunità di sostituzione domestica

Evoluzione della scala di mercato

Mercato globale: dal 2018 al 2022, il tasso di crescita annuale composto (CAGR) è stato del 9,58%. Nel 2022, le dimensioni del mercato hanno raggiunto i 94 miliardi di yuan e si prevede che supererà i 138,2 miliardi di yuan entro il 2027.

Mercato cinese: nello stesso periodo, il CAGR era del 16,9%, il doppio del tasso di crescita globale. Nel 2022, la dimensione del mercato era di 13,5 miliardi di yuan e si prevede che raggiungerà i 21,2 miliardi di yuan entro il 2027.

Analisi della situazione competitiva

Giganti internazionali: Solvay, Victrex, DuPont, ecc. Rappresentano il 70% della quota di mercato di fascia alta.

Sostituzione domestica: la capacità di produzione di Zhongyan Co., Ltd. ha superato le 3.000 tonnellate all'anno e la resina LCP di 沃特股份 è stata applicata in serie nelle stazioni base 5G.

Divario tecnologico: il prezzo di importazione dei film PI di livello aerospaziale supera ancora i 2.000 yuan per metro quadrato e i prodotti nazionali sono in fase di produzione pilota.

Fattori di guida industriali

Dividendi di polizza: la polizza di compensazione assicurativa per il primo lotto di applicazioni di nuovi materiali copre materie plastiche ingegneristiche speciali.

Sondaggio di domanda: la piattaforma ad alta tensione da 800 V di nuovi veicoli energetici ha generato la domanda di materiali di connettore al livello di 150 ° C.

BUSHTROUGO TECNICOLO: il processo di schiuma di CO2 supercritica ha ridotto la densità della schiuma PPS a 0,1 g/cm³.

Iii. Distribuzione del valore nella catena del settore e hotspot degli investimenti

Colli di bottiglia in materie prime a monte

Il tasso di produzione interno del bisfenolo è inferiore al 30%e le fluttuazioni dei prezzi influiscono sulla struttura dei costi dei PES.

Il requisito di purezza di 4,4'-difluorobenzofenone (un monomero di sbirciatina) è> 99,99%e ci sono barriere di brevetto nel processo di sintesi.

Breakthroughs nelle tecnologie di preparazione a medio stretta

Processo di estrusione reattiva: aumenta la resistenza alla trazione dei materiali compositi PPS a 180 MPA.

Tecnologia di elettrospinning: prepara gli aerogel PI rinforzati in nanofibra con conducibilità termica <0,02 W/(M · K).

Espansione di applicazioni a valle

Nuovo campo energetico: i requisiti di resistenza alle intemperie delle scatole di giunzione fotovoltaica guidano la sostituzione del PSU per PA66.

Produzione di semiconduttori: i vassoi piegati a iniezione LCP sostituiscono il PBT nel trasferimento di wafer, riducendo il danno elettrostatico.

Robot umanoidi: Optimus di Tesla utilizza gli ingranaggi di sbirciatina nelle articolazioni delle dita, con una durata di oltre 1 milione di cicli.

Man mano che l'industria manifatturiera globale si evolve verso l'intelligence e il leggero industria delle materie plastiche ingegneristiche sta entrando in un periodo di sviluppo dorato. Le imprese domestiche devono ottenere scoperte in tre dimensioni: purificazione dei monomeri, tecnologia di elaborazione e verifica delle applicazioni, in particolare nell'accelerazione del recupero nella costruzione di sistemi come la certificazione di livello automobilistico (AEC-Q200) e la registrazione medica (ISO 13485). Nei prossimi cinque anni, campi emergenti come i sistemi a tre elettrici di nuovi veicoli energetici, i meccanismi di trasmissione dei robot umaniidi e i componenti strutturali dei satelliti a basso orbita genereranno un mercato incrementale di decine di miliardi di yuan per la materia ingegneristica speciali.