Analyse panoramique de la chaîne spéciale de l'industrie des plastiques d'ingénierie: barrières techniques et opportunités sur cent milliards de dollars

I. Système matériel de base et chemin d'innovation technologique

Parmi la famille des plastiques d'ingénierie spéciaux, cinq matériaux ACE construisent une matrice de performance complète:

Sulfure de polyphénylène (PPS) - L'expert en anti-corrosion industrielle

Caractéristiques structurelles: Le cadre rigide formé par les anneaux de benzène en alternance et les atomes de soufre confèrent le matériau avec des propriétés semi-cristallines.

Avantages de performance: sa résistance à la corrosion dépasse celle de l'acier inoxydable (résistant à l'acide sulfurique concentré à 200 ° C), et la résistivité du volume est aussi élevée que 10 ^ 16Ω · cm.

Percée d'application: le boîtier de la batterie 4680 de Tesla utilise des matériaux composites PPS, réduisant le poids de 30% et transmettant la certification ignifuge de la flamme UL94 V-0.

Polyimide (PI) - Le roi des matériaux de qualité spatiale

Point de percée technologique: La structure conjuguée de l'anneau imide dans la chaîne moléculaire atteint la stabilité des performances dans la plage de température de -269 ° C à 400 ° C.

Dernier progrès: En 2023, la Chine a réalisé une production de masse de films PI de qualité électronique, percant le seuil d'épaisseur de 5 μm.

Application typique: le système de protection thermique Starship de SpaceX utilise des matériaux composites PI Airgel.

PolyetheTheThekeTone (Peek) - Matériel biologique implantable

Processus de synthèse: la réaction de substitution nucléophile contrôle la distribution du poids moléculaire et l'indice de flux de fusion est maintenu de manière stable à 20-45 g / 10 minutes.

Percée médicale: le corps de réparation du crâne PEEK de Johnson & Johnson a été approuvé par la FDA, la porosité contrôlée avec précision à 80 μm.

Optimisation des coûts: En 2022, le prix des particules de PEEK domestiques est tombé à 800 yuans / kg, accélérant son application dans la légèreté automobile.

Polymère de cristal liquide (LCP) - La pierre angulaire de la communication 5G

Microstructure: Les molécules rigides en forme de tige maintiennent une disposition ordonnée à l'état fondu, avec une perte diélectrique <0,002.

Tendances de l'industrie: le module d'antenne iPhone 15 d'Apple utilise des films LCP multicouches, réduisant la perte de transmission de 40%.

Défis techniques: Le contrôle de l'orientation moléculaire dans le processus de soufflage du film reste un point difficile dans l'industrie.

Polysulfone (PSF) - Le leader de la dialyse médicale

Innovation matérielle: L'itération de Bisphénol A type PSU à la polyéthersulfone (PES) a augmenté la température de transition du verre à 225 ° C.

Barrières de certification: Le processus de certification de la FDA 510 (k) prend jusqu'à 18 mois, et seulement 3 entreprises nationales ont obtenu la qualification.

Modèle de marché: Fresenius Medical Care monopolise 80% des matériaux de membrane PES utilisés dans les hémodialyseurs mondiaux.

Ii Modèle du marché mondial et possibilités de substitution intérieure

Évolution de l'échelle du marché

Marché mondial: de 2018 à 2022, le taux de croissance annuel composé (TCAC) était de 9,58%. En 2022, la taille du marché a atteint 94 milliards de yuans et elle devrait dépasser 138,2 milliards de yuans d'ici 2027.

Marché chinois: au cours de la même période, le TCAC était de 16,9%, soit deux fois le taux de croissance mondial. En 2022, la taille du marché était de 13,5 milliards de yuans et il devrait atteindre 21,2 milliards de yuans d'ici 2027.

Analyse de la situation concurrentielle

International Giants: Solvay, Victrex, DuPont, etc. représentent 70% de la part de marché haut de gamme.

Substitution intérieure: la capacité de production de Zhongyan Co., Ltd. a dépassé 3 000 tonnes par an, et la résine LCP de 沃特股份 a été appliquée en masse dans des stations de base 5G.

Écart technologique: le prix d'importation des films PI de qualité aérospatiale dépasse toujours 2 000 yuans par mètre carré, et les produits domestiques sont au stade de la production pilote.

Facteurs de conduite industriels

Dividendes de la police: la police de rémunération de l'assurance pour le premier lot de demandes de nouveaux matériaux couvre des plastiques d'ingénierie spéciaux.

Éléments de la demande: La plate-forme à haute tension 800 V de nouveaux véhicules énergétiques a engendré la demande de matériaux de connecteur au niveau de 150 ° C.

Percée technologique: le processus de moussage supercritique de CO2 a réduit la densité de la mousse PPS à 0,1 g / cm³.

Iii. Distribution de la valeur dans la chaîne industrielle et les points chauds d'investissement

Goulot d'étranglement dans les matières premières en amont

Le taux de production intérieur des bisphénols est inférieur à 30%, et les fluctuations des prix affectent la structure des coûts des PE.

L'exigence de pureté de 4,4'-difluorobenzophénone (un monomère de PEEK) est> 99,99%, et il y a des barrières brevetées dans le processus de synthèse.

Percées dans les technologies de préparation du milieu

Processus d'extrusion réactive: augmente la résistance à la traction des matériaux composites PPS à 180 MPa.

Technologie d'électrofilage: prépare les aérogels PI renforcés par nanofibre avec une conductivité thermique <0,02W / (M · K).

Expansion des applications en aval

Nouveau champ d'énergie: Les exigences de résistance aux intempéries des boîtes à jonction photovoltaïque entraînent la substitution du PSU à PA66.

Fabrication de semi-conducteurs: les plateaux moulés par l'injection LCP remplacent le PBT dans le transfert de la plaquette, réduisant les dommages électrostatiques.

Robots humanoïdes: Optimus de Tesla utilise des engrenages de Peek dans ses joints de doigt, avec une durée de vie de plus d'un million de cycles.

Alors que l'industrie mondiale de la fabrication évolue vers l'intelligence et la légèreté, l'industrie spéciale des plastiques d'ingénierie entre dans une période de développement d'or. Les entreprises nationales doivent réaliser des percées en trois dimensions: purification des monomères, technologie de traitement et vérification des applications, en particulier pour accélérer le rattrapage dans la construction de systèmes tels que la certification de qualité automobile (AEC-Q200) et l'enregistrement médical (ISO 13485). Au cours des cinq prochaines années, des champs émergents tels que les systèmes à trois électriques de nouveaux véhicules énergétiques, les mécanismes de transmission des robots humanoïdes et les composants structurels des satellites à faible orbite généreront un marché incrémental de dizaines de milliards de yuan pour la plastique d'ingénierie spéciale.