一文讀懂三大關(guān)鍵膜材料行業(yè)現(xiàn)狀、技術(shù)壁壘及發(fā)展趨勢

前言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，智能消費(fèi)電子、互聯(lián)網(wǎng)、航空航天、節(jié)能環(huán)保、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)快速增長，從而帶動了大量新興功能膜材料的應(yīng)用需求。

功能性膜材料是指具有光學(xué)、電學(xué)、分離、阻隔等一種或多種功能的膜材料，在新型顯示、5G通信、新能源汽車、節(jié)能環(huán)保、醫(yī)用材料等眾多領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，是新材料產(chǎn)業(yè)的重要分支。功能性膜材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)壁壘高，是我國新材料自主創(chuàng)新發(fā)展需攻克的重點(diǎn)材料之一，對我國先進(jìn)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。

01

全球功能性膜材料市場穩(wěn)步發(fā)展中國是最大的消費(fèi)地區(qū)

2021年，全球功能性膜材料總消費(fèi)量約550萬噸，市場規(guī)模超210億美元。受益于消費(fèi)電子、新能源等行業(yè)的快速發(fā)展，未來高性能膜材料還將擁有更大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

按國家地區(qū)劃分，中國是功能性膜材料最大的消費(fèi)市場，2021年總消費(fèi)量接近300萬噸，占全球消費(fèi)量的54%，其次為歐洲和美國，消費(fèi)占比分別為8.2%和7.5%。

按產(chǎn)品類型劃分，2021年全球聚酯膜消費(fèi)量超過540萬噸，占比超過98%，是功能性膜材料中最主要的產(chǎn)品，而含氟膜、聚酰亞胺膜等高性能膜材料總體消費(fèi)量仍然較低。

雖然從消費(fèi)量來看，含氟膜、聚酰亞胺膜等高性能膜材料在全球功能性膜材料市場上的消費(fèi)占比較低，約為1.6%，遠(yuǎn)低于聚酯膜的98%。但其市場規(guī)模（價(jià)值）占比卻高達(dá)18%，這是由其高技術(shù)門檻、高昂的單價(jià)和在特定應(yīng)用領(lǐng)域不可替代的特性決定的。未來受益于消費(fèi)電子、新能源等行業(yè)的快速持續(xù)發(fā)展，高性能膜材料將有更大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

從應(yīng)用端看，功能性膜材料已被廣泛應(yīng)用于電子電器、包裝材料、工業(yè)（含汽車）、航空航天等領(lǐng)域。其中，以聚酯膜為代表的工程薄膜主要用于包裝及工業(yè)（含汽車）領(lǐng)域，而高性能薄膜則主要用于航空航天和消費(fèi)電子等領(lǐng)域。由于電子電器用膜材料對性能要求極高，對應(yīng)的單價(jià)普遍較高，下游企業(yè)一直在尋求更加經(jīng)濟(jì)性的可替代材料。

02

主要的幾類功能性膜材料國內(nèi)外市場現(xiàn)狀分析

1

聚酯膜（PET膜）：

聚酯膜是全球功能性膜材料中消費(fèi)量占比最大的產(chǎn)品，2021年全球PET膜消費(fèi)量約540萬噸，市場規(guī)模超170億美元。

PET基膜被作為直接與外界環(huán)境大面積接觸的光伏封裝材料，應(yīng)用于太陽能電池背膜上。這種基膜對生產(chǎn)技術(shù)的要求高，目前全球背板PET基膜的代表企業(yè)有日本東麗、帝人-杜邦、韓國SKC等。

此外，近幾年應(yīng)用在電子產(chǎn)品上的有色膜、汽車行業(yè)的車窗膜、建筑領(lǐng)域的建筑窗膜以及超高水汽阻隔膜等光學(xué)膜市場發(fā)展較快，伊士曼、三菱、3M、韓國SKC等企業(yè)在該領(lǐng)域擁有核心技術(shù)，掌握著市場的話語權(quán)。

未來，在新能源、消費(fèi)電子等消費(fèi)需求的帶動下，預(yù)計(jì)到2030年全球各地區(qū)聚酯膜的消費(fèi)量將達(dá)764萬噸，2021-2030年CAGR約4%。

中國聚酯膜產(chǎn)業(yè)近年來高速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)能力、產(chǎn)品品種數(shù)量及質(zhì)量快速提升，聚酯膜產(chǎn)能、產(chǎn)銷量均位居世界首位。但總體來看，中國聚酯膜行業(yè)高附加值產(chǎn)品比重偏低，結(jié)構(gòu)性矛盾明顯。通用膜產(chǎn)能過剩，特種功能性薄膜供不應(yīng)求，部分高性能聚酯薄膜品種仍依賴進(jìn)口。

截止至2021年，中國PET膜行業(yè)總產(chǎn)能達(dá)466萬噸/年，較2020年增長17%，預(yù)計(jì)到2030年，將進(jìn)一步增長至686萬噸/年。從消費(fèi)端看，國內(nèi)需求量從2011年的111萬噸增長至2021年的295萬噸，年平均增長率為10%；預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)435萬噸，年平均增長率為4.5%。

2

含氟膜：

與其他功能性膜材料相比，含氟膜在耐化學(xué)性、介電性能、電氣絕緣、耐高溫、可焊性、機(jī)械強(qiáng)度等方面優(yōu)勢明顯。

含氟膜市場整體專業(yè)化程度高，生產(chǎn)企業(yè)往往具備較高的技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)鏈集成基礎(chǔ)。目前全球主要的生產(chǎn)企業(yè)多集中于美、日等發(fā)達(dá)國家。

2021年，全球含氟膜的總消費(fèi)量約5.6萬噸，市場規(guī)模約24億美元；預(yù)計(jì)至2030年全球消費(fèi)需求將達(dá)8.5萬噸，年均增速約5.4%。其中，PTFE膜、PVF膜、FEP膜、PVDF膜和ETFE膜五種含氟膜的需求量合計(jì)占比超過95%。

從消費(fèi)區(qū)域看，含氟膜的消費(fèi)市場主要分布在亞洲地區(qū)，其中，中國含氟膜的消費(fèi)量占世界總消費(fèi)量的58%，緊隨其后的是美國，消費(fèi)占比約25%。

3

聚酰亞胺膜（PI）：

PI是分子主鏈中含有酰亞胺環(huán)（-CO-NH-CO-）的芳雜環(huán)高分子化合物，具備耐高溫、耐低溫、高強(qiáng)度、高模量、耐水解、耐輻射、耐腐蝕、高電絕緣和低介電常數(shù)等優(yōu)異性能，被列為“21世紀(jì)最有希望的工程塑料之一”。

PI薄膜是最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的PI產(chǎn)品，根據(jù)用途可分為以絕緣、耐熱為目的的電工級PI薄膜和附有高撓性、低膨脹系數(shù)等性能要求的電子級PI薄膜。電子級PI薄膜因價(jià)格高昂，技術(shù)壁壘高，也被稱為“黃金薄膜”。其產(chǎn)業(yè)集中度較高，目前主要由美國杜邦（Dupont）、日本東麗（Toray）、日本鐘淵化學(xué)（Kaneka）、韓國SKC、日本宇部興產(chǎn)（Ube）等美日韓企業(yè)壟斷。

2021年，全球PI膜的總消費(fèi)量約為1.6萬噸，主要分布在亞洲地區(qū)。其中，中國聚酰亞胺的產(chǎn)能和消費(fèi)量占世界產(chǎn)能和消費(fèi)量的比例均超過50%。從應(yīng)用端看，全球PI膜的市場已細(xì)分為柔性印刷電路（FPC）、特種制品、壓敏膠帶、發(fā)電機(jī)和電線電纜等領(lǐng)域，柔性印刷電路板已成為全球PI膜市場上最大、增長最快的應(yīng)用領(lǐng)域。預(yù)計(jì)到2030年，全球各地區(qū)PI膜的消費(fèi)量將達(dá)到2.9萬噸，2021—2030年的年均復(fù)合增長率為6.5%。

我國PI膜起步較晚，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程發(fā)展較緩慢。電子級PI膜作為特種工程材料，價(jià)格昂貴、技術(shù)壁壘高，國內(nèi)企業(yè)雖已經(jīng)實(shí)現(xiàn)相對簡單的電工級PI膜的大規(guī)模生產(chǎn)，但在高端電工絕緣、電子等其他應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化能力較弱，能夠自主掌握高性能PI膜完整制備技術(shù)的企業(yè)數(shù)量相對較少。在過去很長一段時(shí)間里，我國高性能PI膜嚴(yán)重依賴進(jìn)口，目前仍是我國被“卡脖子”的功能性膜材料之一。

從需求端來看，2021年國內(nèi)對PI薄膜的總需求量約為1萬噸。目前我國電子級PI膜與電工級PI薄膜整體消費(fèi)量基本相當(dāng)，未來隨著電子顯示、FPC和導(dǎo)熱石墨膜等電子級應(yīng)用領(lǐng)域的快速增長，電子級PI膜消費(fèi)量規(guī)模將進(jìn)一步增大，預(yù)計(jì)到2030年對PI膜的總需求量將超過2萬噸，年平均增長率為8.6%。然而，高端電子級PI膜在設(shè)備、工藝及人才方面存在較高技術(shù)壁壘，目前發(fā)展進(jìn)入瓶頸期。隨著我國相關(guān)研發(fā)及技術(shù)人才的積累，疊加下游重點(diǎn)市場轉(zhuǎn)移至大陸市場及相關(guān)政策的利好，我國PI膜發(fā)展將不斷提速，逐步實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)品國產(chǎn)化替代。

03

我國功能性膜材料發(fā)展趨勢

政策利好，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。隨著“十四五”期間的相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃陸續(xù)發(fā)布，廣東、上海等多個省市發(fā)布了功能性膜材料相關(guān)的利好政策，加快功能性膜材料發(fā)展進(jìn)程。未來，隨著新增功能性膜材料產(chǎn)品產(chǎn)線逐漸建設(shè)投產(chǎn)，功能性膜材料產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展期。

新興領(lǐng)域?yàn)楫a(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新機(jī)會。元宇宙概念的推廣促進(jìn)新型顯示領(lǐng)域加速發(fā)展，光學(xué)、電學(xué)功能膜等新一代信息技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的膜材料需求有所提高，市場規(guī)模擴(kuò)大，成本降低，為未來功能性膜材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供巨大機(jī)會。同時(shí)，氫能、鋰電的加速推廣為鋰電池隔膜、鋁塑膜、質(zhì)子交換膜等膜材料提供了巨大市場。如鋰電隔膜產(chǎn)品市場逐漸由干法轉(zhuǎn)向濕法隔膜，有效降低成本，使得市場格局發(fā)生巨大變化，為企業(yè)提供了新的機(jī)會。

重點(diǎn)領(lǐng)域市場需求帶動產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展。隨著我國功能性膜材料產(chǎn)業(yè)逐漸進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段，各大龍頭企業(yè)逐步控制低端產(chǎn)品產(chǎn)能，主動布局高端產(chǎn)品，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，減少同質(zhì)化競爭；未來，新型顯示、新能源、節(jié)能環(huán)保、高端裝備等重點(diǎn)領(lǐng)域的高速發(fā)展，將增加高端產(chǎn)品需求，帶動整體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，逐步完成高端產(chǎn)品布局，推動功能性膜材料產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展。

04

我國功能性膜材料自主創(chuàng)新發(fā)展的建議

一是引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)布局，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。建議政府積極引導(dǎo)布局功能性膜材料高端產(chǎn)品，推動功能性膜原材料、涂覆技術(shù)等共性技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，推動產(chǎn)業(yè)高端化發(fā)展，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化。同時(shí)，發(fā)揮龍頭企業(yè)引領(lǐng)作用，培育中小型企業(yè)配套能力，引導(dǎo)形成功能性膜材料產(chǎn)業(yè)集群，促進(jìn)大中小企業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。

二是推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)桨l(fā)展，積極布局國際市場。建議功能性膜材料企業(yè)加強(qiáng)與上下游企業(yè)聯(lián)動，從材料供給延伸向零部件生產(chǎn)、一體化材料系統(tǒng)解決方案轉(zhuǎn)變，推進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)桨l(fā)展，提升企業(yè)競爭能力。同時(shí)，建議龍頭企業(yè)積極布局國際高端市場，通過國際聯(lián)合創(chuàng)新或國外子公司布局方式開拓國際市場。圍繞功能性膜材料產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提升功能性膜關(guān)鍵原材料、核心生產(chǎn)裝備和共性技術(shù)的研發(fā)能力，布局高端產(chǎn)品，推進(jìn)企業(yè)進(jìn)軍國際高端市場產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈。

三是建議加強(qiáng)鏈?zhǔn)窖邪l(fā)，強(qiáng)化成果轉(zhuǎn)化能力。建議創(chuàng)新平臺結(jié)合戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，面對新一代信息技術(shù)、新能源、節(jié)能環(huán)保等關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域，加強(qiáng)鏈?zhǔn)窖邪l(fā)創(chuàng)新，提升功能性膜材料產(chǎn)業(yè)在原材料、核心生產(chǎn)裝備等不同產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的創(chuàng)新能力。同時(shí)，建議推進(jìn)中試基地、孵化園等成果轉(zhuǎn)化平臺建設(shè)，強(qiáng)化創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化能力。

總體而言，功能性膜材料作為新材料產(chǎn)業(yè)中十分重要的一環(huán)，未來發(fā)展?jié)摿θ匀惠^大。以消費(fèi)電子、新能源為代表的下游終端市場需求的快速增長，將進(jìn)一步帶動對功能性膜材料需求的增長。目前，中國功能性膜材料總體上處于產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈中低端，技術(shù)含量和附加值偏低，與發(fā)達(dá)國家相比差距較大，不少高端產(chǎn)品依舊供給不足。未來需由生產(chǎn)企業(yè)和下游用戶共同發(fā)力，推動中國功能性膜產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。