深度！先进基础材料“领军者”——特种工程塑料行业特征、产业链及未来发展趋势全解析
特种工程塑料定义与分类
特种工程塑料是一类具有综合性能较高、长期使用温度在150℃以上的工程塑料材料，如聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、液晶聚合物（LCP）和聚砜（PSF）。这些塑料具有刚性骨架，高熔点且分子链排列有序，在高温环境下表现出优异的稳定性。特种工程塑料主要应用于电子电气和特种工业领域，满足高温、耐腐蚀和耐磨等特殊性能需求，用于制造电子元件、绝缘材料、化工设备和汽车发动机零部件等。
特种工程塑料行业分类：
特种工程塑料行业主要的分类标准包括材料类型、性能特点和应用领域。根据材料类型，特种工程塑料可分为聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、液晶聚合物（LCP）和聚砜（PSF）等。按性能特点，可划分为高温稳定性、耐化学腐蚀性、电绝缘性、耐磨性等类别。按应用领域，可涵盖航空航天、汽车、电子电器、医疗器械等特殊工程领域。
特种工程塑料可以根据化学组成和结构特点进行分类：
1. 聚苯硫醚（PPS）
具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和电绝缘性能，广泛应用于汽车零部件、电子电器领域和化工设备等。
2. 聚酰亚胺（PI）
具有出色的高温稳定性、耐化学性和机械强度，被广泛应用于航空航天、电子电器和汽车工业中的高温部件。
3. 聚醚醚酮（PEEK）
具有优异的高温稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能，在航空航天、医疗器械和石油化工等领域有广泛应用。
4. 液晶聚合物（LCP）
具有优异的尺寸稳定性、低摩擦性和高频特性，常用于电子封装材料和微型零部件的制造。
5. 聚砜（PSF）
具有优异的耐温性、耐腐蚀性和电绝缘性能，被广泛应用于化工设备、电子元件和医疗器械等领域。
特种工程塑料行业特征
中国特种工程塑料行业整体呈现稳健增长态势，近年来该行业市场规模持续扩大，于2022年末中国特种工程塑料市场规模已超175亿元。这得益于行业的高性能和广泛应用，满足了电子电气、航空航天、汽车等领域的需求。政府支持和技术创新进一步促进了行业发展。新兴市场和地区对特种工程塑料需求迅速增长，预计未来几年将继续成为主要推动力。行业面临的挑战包括激烈竞争和环境监管，但整体发展前景仍然积极向好，提供了机遇和潜力。
1. 特种工程塑料进口依存度较高，国产替代进程加快
特种工程塑料生产企业不断增加技术研发投入，提升自主创新能力。通过技术创新和工艺改进，中国企业能够逐步填补中国特种工程塑料市场的空白，降低对进口的依赖。
中国特种工程塑料有效生产能力目前仍未能满足国内市场需求，根据中国合成树脂协会的数据，2019年中国特种工程塑料的产量约为6万吨，消费量为14万吨，自给率不足50%。与发达国家相比，中国特种工程塑料的产量和消费量仅占工程塑料总量的2%左右，而发达国家的比重超过10%。这表明中国特种工程塑料行业仍具有较大的发展空间。随着技术进步、市场需求的不断增加以及政府支持的加强，中国特种工程塑料行业有望实现产量和消费量的快速增长。中国企业加大研发投入，提高产品质量和技术水平，进一步推动了自主创新和国产替代的进程。预计未来，中国特种工程塑料行业将持续扩大产能，提高自给率，并逐步缩小与国外发达国家的差距，实现更加稳健的发展。
2. 技术壁垒高，国内产品极具性价比优势
中国特种工程塑料行业的竞争环境充满挑战，需要企业具备技术创新能力、高品质产品、竞争性价格和优质的售后服务，以在市场中脱颖而出。
技术创新是特种工程塑料行业竞争的重要因素。企业通过不断投入研发和创新后推出具有高性能和特殊功能的特种工程塑料产品，其次价格也是该行业竞争的重要因素，企业需要在保证产品质量的前提下寻求成本效益，以提供具有竞争力的价格策略。例如在国际市场上，标准级PEEK的售价通常在800-1000元/公斤之间。尽管PEEK具有卓越的综合性能，但相对于一般工程塑料而言，其较高的价格限制了其应用范围。然而，与国外同类产品相比，中国生产的PEEK由于原料和设备都源自国内，尤其是中研股份所代表的大规模国产装置的稳定工艺，实现了大规模产业化生产，缩短了生产时间，提高了生产效率，从而取得了成本优势。中国生产的PEEK的市场售价明显低于国际市场价格，其平均售价低于500元/公斤，在售价上具有竞争优势，因此显示出明显的替代进口趋势。高端国产PEEK的品质逐渐受到中国和其他国家相关应用产业的认可。
3. 下游需求旺盛，呈现供不应求现象
特种工程塑料在高温、耐腐蚀和高性能需求领域的应用不断增加，新兴市场和地区对特种工程塑料的需求将成为主要增长驱动力。
自21世纪以来，特种工程塑料行业在汽车和电子电气行业的推动下迅速增长，几乎所有细分产品都在这两个市场中得到广泛应用。目前，特种工程塑料在汽车和电子电气领域的消费占比达到了70%，此外还在航空、工业机械和医疗等领域有少量应用。特种工程塑料在这些行业中的应用趋势强劲，得益于其优异的性能特点，如高强度、耐高温、耐化学腐蚀等。特种工程塑料的广泛应用推动了行业的快速增长，为企业创造了巨大的商机和市场潜力。
随着技术的不断进步和应用领域的扩大，特种工程塑料行业有望继续保持稳定增长，并在未来展现更大的发展潜力。如到2025年，根据每辆汽车平均使用15公斤的尼龙材料计算，中国汽车行业将需要约45万吨的尼龙材料。高温尼龙相比传统尼龙66具有性能优势，在汽车制造中逐渐替代传统尼龙应用。
随着汽车轻量化的推进，高温尼龙有望获得万吨级的应用市场。这意味着高温尼龙在汽车行业的需求将进一步增加，并且具备较大的发展潜力。这一趋势将推动特种工程塑料行业的增长，为企业提供更多商机和市场空间。
特种工程塑料发展历程
目前，中国特种工程塑料正处于由高速发展期转为成熟期阶段，其衍生的产品品种丰富，应用领域广泛。随着政府支持和技术创新所需，环保意识的提升和可持续发展趋势成为特种工程塑料行业的重要转折点，企业愈发注重绿色环保、可持续发展和高性能材料的研究与开发。未来，随着技术的进一步突破和市场需求的不断变化，特种工程塑料行业仍将面临新的机遇和挑战。
1. 萌芽期1950~1979
当时主要以进口为主。在此阶段，中国企业开始引进和生产一些特种工程塑料，如聚酰亚胺（PI）和聚醚醚酮（PEEK），但产量较低且技术水平有限。在该阶段的特种工程塑料受到了中国内部以及国外技术的限制，产量有限且应用范围较窄。
2. 启动期1980~1999
在改革开放的背景下，中国特种工程塑料行业进入了发展阶段。企业开始加大研发和生产投入，推出更多种类的特种工程塑料产品。这一阶段，特种工程塑料的应用范围扩大，主要应用于电子电气、汽车、航空航天等高端领域。在该阶段的特种工程塑料的种类不断增加，应用领域也逐渐扩大，尤其在电子电气、汽车、航空航天等高端行业得到广泛应用。
3. 高速发展期2000~2010
特种工程塑料行业在这一阶段迎来了快速增长。随着技术的不断提升和市场需求的增加，中国企业加大了生产能力的扩展，并不断推出具有创新性能的特种工程塑料产品。行业的竞争也逐渐加剧，企业开始注重品牌建设、质量管理和市场拓展。在其阶段，特种工程塑料的技术水平得到进一步提升，产品品质和性能稳步提高，中国企业已在积极开拓海外市场。
4. 成熟期2011~今
行业规模逐渐扩大，中国企业在技术研发、生产工艺和质量控制方面取得了显著进展。特种工程塑料产品的品种丰富，应用领域广泛。行业的发展受到政府支持和技术创新的推动，越来越多的企业开始注重绿色环保、可持续发展和高性能材料的研究与开发。特种工程塑料行业的产业规模不断扩大，并且出口量也持续增长。同时，企业规模不断壮大，产品种类也在不断增加，部分特种工程塑料的技术和质量指标也已接近甚至达到发达国家的先进水平。
特种工程塑料产业链分析
特种工程塑料的产业链包括上游原材料供应商、中游特种工程塑料生产商和下游特征工程塑料的应用客户。其中上游原材料供应商主要指提供特种工程塑料生产所需的原材料，具体包括石油化学原料和工程塑料阻燃剂等，中游特种工程塑料生产商专注于特种工程塑料的研发、生产和销售业务，下游应用客户主要涉及领域包括电子电气、汽车、航空航天、医疗器械等高端领域。
随着对特种工程塑料的环保要求，上游原材料端生产商注重绿色可持续发展，不断提高其产品的环保标准指标以满足特种工程塑料的产品需求，其上游原材料的价值量也随之增长。从下游需求端客户来看，未来下游的需求量呈稳步增长的发展趋势，主要依托于电子电气、汽车、航空航天、医疗器械等领域的不断创新驱动，特种工程塑料的需求将持续增长。
1. 产业链上游
化学原料包括石脑油、苯乙烯、聚氯乙烯（PVC）、聚对苯二甲酸乙二酯（PET）、聚碳酸酯（PC）等，石油化学原料作为特种工程塑料的主要原材料，其供给量以及价格波动均会影响特种工程塑料的生产制造。以石脑油为例，石脑油价格自2021年10月以来波动较大，呈现先减后增态势，到2022年3月，石脑油(加氢)价格增长至9835元/吨，同比增长59.7%。中国作为石脑油净进口国，在过去几年中，中国对外的石脑油需求保持在较高水平。从2018年到2021年，中国的石脑油进口量一直保持在700万吨以上。截至2021年，中国的石脑油进口量为761.07万吨，同比下降了3.51%。与此同时，2021年中国的石脑油对外依存度为15.37%。这些数据反映出中国对外依存度在可控范围内。为了控制原材料成本，目前部分中国企业通过技术创新和产业升级，已经成功突破了部分关键原材料的供应依赖，实现了自主生产和供应，代表企业包括金发科技和沃特股份。随着中国特种工程塑料行业的不断发展和技术进步，对国外进口原材料的依赖度有望逐步降低，并实现更加独立和可持续的供应链。
但在某些特殊型号和高端特种工程塑料领域，仍然存在对国外进口原材料的依赖。以特种工程塑料（PEEK）为例，PEEK的主要合成方式是通过亲核取代反应，而原料成本相对较高。在工业生产中，主要采用付氏烷基化法和重氮化法来合成高纯度的4,4'-二氟二苯甲酮。目前中国生产4,4'-二氟二苯甲酮的企业相对较少，产能不足，导致市场上存在较大的供需缺口。
2. 产业链中游
中游特种工程塑料生产商专注于特种工程塑料的研发、生产和销售业务，产品主要包括聚苯硫醚（PPS）、液晶聚合物（LCP）、聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）、聚砜（PSF）、耐高温尼龙（PPA）等。中国企业的扩产速度超出了市场的预期，推动了特种工程塑料产业的国产化进程加快。
中国液晶聚合物（LCP）的主要企业总产能约为1.8万吨/年，高温尼龙（PPA）的主要企业总产能约为1.7万吨/年，聚砜（PSF）的主要企业总产能约为1.18万吨/年，聚苯硫醚（PPS）的主要企业总产能约为2.5万吨/年，中国的聚苯硫醚（PPS）总产能较高，且需求逐步得到释放，在过去的6年（2015年至2021年）中，中国对PPS的需求呈现强劲增长，从1.98万吨增长至6.99万吨，年复合增长率达到23.38%。与此同时，PPS产量也从1.0万吨增长至6.7万吨，基本满足了其国内需求的增长。
这表明中国企业在消化吸收国外先进技术并实现自主突破方面取得了重要进展，推动了中国PPS供应的快速增长，并逐步由内外资齐头并进转变为由内资主导。此外，中国主要企业的液晶聚合物（LCP）产能也较高，但目前在国际层面，LCP液晶聚合物（LCP）供应主要集中在美国和日本企业，国内产能占比相对较低。全球LCP的年产能约为9.07万吨，其中美国的塞拉尼斯、日本的宝理和住友化学等公司的年产能可达到万吨级以上，对市场供应具有较大的话语权。中国在LCP领域相对较晚进入，目前中国LCP的产能约为2.60万吨/年，占全球市场的28.63%，而且各大中国企业产能规模较小，多在千吨级别。金发科技和清研高分子等公司占据了国内LCP供应端的主要份额。
3. 产业链下游
特种工程塑料产业链下游是各行业应用领域，涵盖汽车工业、电子电器行业、医疗器械、航空航天等。特种工程塑料在这些领域中具有广泛的应用，用于制造零部件、外壳、包装等。例如，在汽车工业中，特种工程塑料可以用于制造车身结构、内饰件、传动系统等。以（PPA）高温尼龙为例，PPA的应用主要集中在电子和汽车领域，其中电子和汽车分别占高温尼龙总消费量的85%以上。电子和交通运输行业分别占高温尼龙消费量的58%和30%。相比于LCP，高温尼龙具有更高的结合线强度和耐漏电性能，更安全可靠，并具有更高的机械强度。同时，高温尼龙适用于激光直接成型技术（LDS）和表面组装技术（SMT），具有良好的加工性能。电子和汽车行业是高温尼龙最主要的消费市场，其在这些领域的应用前景广阔。以（PEEK）聚醚醚酮为例，PEEK在航空航天、电子信息、石油化工、医疗卫生、家用电器和汽车制造等领域广泛应用，并发挥着重要的作用。PEEK在交通运输领域的应用占据了最大比例，约为40.2%。其次是机械化工行业，占比达到了25.3%，紧随其后的是电子信息领域，占24.4%。医疗及其他领域应用也占据了10.1%的份额。尤其在对材料要求更高的医疗行业，对PEEK的质量要求更加严格，但这也为产品赋予了更高的附加值。
特种塑料行业规模
2022年中国特种工程塑料行业市场规模为175.56亿元，市场呈现稳定的增长态势。从2018年154.2亿元至2020年151.2亿元，市场规模保持稳定，显示出行业的韧性。自2021年起，市场规模开始呈现增长趋势，表明该行业正面临着新的增长机遇。展望未来5年，特种工程塑料行业的市场规模有望继续增长，2023年市场规模将达到186.39亿元，预计于2027年将达232.38亿元。
未来5年的市场预测显示出特种工程塑料行业将继续增长，并具有良好的发展潜力。这可能受益于特种工程塑料在汽车工业、电子电气设备和航空航天等多个领域的广泛应用。例如随着新能源汽车等新兴领域的发展，PPS（聚苯硫醚）的需求持续增长。在汽车轻量化的大趋势下，PPS和高温尼龙作为金属材料的替代品，在新能源汽车的HVAC系统、控制系统、传感器、发电机和驱动电机组件以及电池组件等方面得到广泛应用。在传统汽车上，PPS的使用量约为700克，而在新能源汽车上，PPS的使用量可达到2500克（其中1800克用于HVAC系统，700克用于其他应用），中国平均每辆汽车使用约8千克的尼龙材料，而全球汽车平均每辆车使用尼龙的量在28-32千克之间，根据汽车工业协会的预测，到2025年，中国汽车产量将达到3000万辆，如果以每辆汽车平均使用尼龙材料15千克计算，汽车行业将需要约45万吨的尼龙材料，预计汽车轻量化将为高温尼龙创造数十万吨级的应用市场。
随着新能源汽车的推广和基础设施的建设，下游市场需求将得到释放，PPS、PEEK、LCP、PSF、PI等特种工程塑料的消费量未来将稳步上升，中国企业的产能布局加速。尤其在新能源汽车的车身结构、电池包外壳等关键部件中发挥着重要作用。与传统汽车相比，新能源汽车对材料的轻量化、耐腐蚀和绝缘性能等要求更高，以及5G产业的快速发展也将促使特种工程塑料行业蓬勃发展。5G技术的普及和应用推动了通信设备和基站的建设，而这些设备对高性能、高温耐受性和耐候性良好的特种工程塑料需求量巨大。此外，中国对特种工程塑料的进口依存度已超过60%，随着金发科技、普利特、沃特股份等企业的不断加大布局力度，中国特种工程塑料产能规模将进一步扩大，产品价格将呈现下降趋势，而性价比优势将进一步凸显，这将推动销量迎来爆发式增长，特种工程塑料行业的市场规模呈现快速上涨趋势，同时，在汽车和5G领域的渗透率不断增加，国产替代进程加速，预计到2027年，中国特种工程塑料市场规模将达232.38亿元。
特种工程塑料未来发展趋势
未来我国特种工程塑料的发展将呈现以下六大趋势：
1.功能化
以共聚、超支化合成、共混改性等方法，赋予聚合物更优异的性能与功能性，实现特殊功能树脂的定制化合成、加工。
2. 高性能化
通过树脂分子结构定制与新型加工手段的结合，实现对特种工程塑料的聚集态结构及相结构的定制。
3. 规模化
提升树脂合成规模，总结产业化放大过程中的工程问题，引入AI等先进技术，实现节能减排降低成本，提升产品稳定性。
4. 系列化
实现涂料级、工程塑料级、纤维级、薄膜级、挤出级、复合材料级的全品种生产供应能力，以满足不同应用领域的需求。
5. 可循环化
探索高性能聚合物及其复合材料的重复加工及老化行为，实现服役寿命准确预测，及材料服役后的回收利用。
6. 高端应用开发
面向航空航天、新一代信息技术、海洋工程、装备制造、轨道交通、新能源汽车、生物医药等国家高新技术应用需求。