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在高端聚烯烃产业链中,线性α烯烃绝对是最核心的原料,因技术原因长期受制于人,被誉为 “新材料产业的芯片”。
我国已经迎来了α烯烃产业的历史时刻,全球高端聚烯烃的竞争格局要被重塑了。
从目前全球产业格局看,α烯烃产业尚高度集中在北美,全球α烯烃的产能62%集中在北美。
前五大生产企业(包括雪佛龙菲利普斯、壳牌、英力士等)合计占全球产能的86%,排名第一的雪佛龙菲利普斯产能,占全球总产能的28%,可谓是高度的市场垄断。高端产品产能都挨着需求。
所以全球α烯烃的主要需求端也在北美,占全球消费量的35.8%,东北亚占21.6%,西欧占14.3%,全球其余地方分剩下三斗。
从下游应用看,聚乙烯及聚烯烃弹性体共聚单体的α烯烃占比最高,达到了67%,第二多的就是合成润滑油基础油据聚α烯烃(PAO),占比为10.6%。
这种供给端和需求端高度集中的格局,也导致目前α烯烃成为我国化工新材料发展的瓶颈。
特别是乙烯与高碳α烯烃(1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等)原位聚合的无规共聚物弹性体POE,对α烯烃的质量及稳定性要求极高。
POE材料中,聚乙烯链结晶区起物理交联点的作用,具有典型的塑料性能,在加入α 烯烃后形成呈橡胶弹性的无定形区,独特结构使得 POE 展现出橡胶和塑料的双重特性。
特殊的性能使POE材料可以更广泛应用在光伏胶膜、汽车材料、建材等领域。特别是光伏领域,POE胶膜的阻水性、耐老化性和抗电位诱导衰减(PID)优势显著。
2024年透明EVA材料,仍然占据约41.6%的主要市场份额。但共挤型EPE胶膜(EVA-POE-EVA)的占比,已经提高到了37%,预计未来应用会越来越多。在这种市场需求之下,2024年我国POE的表观消费量达到了44万吨,但是基本全部依赖进口。同期EVA消费量为139万吨,进口量占比约31%。
全球目前的POE产能,主要集中在陶氏化学、埃克森美孚、SK和三井化学等少数企业手中,其中陶氏产能占比高达48%。这种高度依赖进口的局面,随着国内LAO装置及配套POE装置的投产,正逐步的被改变。据报告显示,2024年后我国乙烯-α烯烃共聚物的进口量,已明显低于往年,国产替代趋势一片大好。
从比较成熟的α-C4(1-丁烯),到还需突破的高碳α烯烃(1-己烯、1-辛烯),我国α烯烃产业的发展路径非常清晰。
目前国内的1-丁烯技术已经很成熟,总产能也达到了96万吨/年,主要的生产工艺为混合C4分离、丁烯异构化和乙烯二聚法,但是生产POE的高碳α烯烃,长期还是依赖进口。
我国POE的主要技术瓶颈有三个:高碳α烯烃供应不足,特别是1-辛烯;茂金属催化剂开发滞后;缺乏高温溶液聚合工艺的实践经验。
影响α烯烃成本的主要因素,包括固定资产折旧、企业增值税、原料成本和能耗成本。
所以是否具备炼化一体化优势,乙烯原料成本,工艺设计是否合理,生产运行是否最优等等,对成本起到决定性作用。因为乙烷资源丰富,美国的乙烯装置生产成本和能耗优势非常明显,壳牌SHOP工艺路线优势明显,生产成本较比国内平均低约300美元/吨。但是美国联邦企业税为21%,各州还额外征收1%-12%的所得税,税务成本远高于国内。单纯从POE成本看,国内的POE装置基本都依托于大炼化一体化基地,同时还配套了生产α烯烃的LAO装置,具有产业链优势,上下游协同、装置运行能耗控制等方面具有显著优势。
可以抵消部分北美的成本优势,经综合测算,北美的综合优势约为60美元/吨左右。
如果在考虑从北美到亚洲约40美元/吨的海运成本,且α烯烃的化学活性较高,不适合长距离运输,进口产品的竞争优势已经不多。
我国大部分生产装置建设时间都比较短,人工成本远低于北美等因素。国内乙烯、α烯烃、POE的基建成本优势明显,全产业链基地的扩能相对更容易。
综合以上信息,我国α烯烃的未来产能还是具备良好的成本控制能力,和北美产能具备一争高下的实力。
卫星化学、万华化学具备进口乙烷制乙烯的优势,中石油、中石化具备区域协同优势;鼎际得具备工艺包和催化剂知识产权。随着2025年产能投产高峰的到来,中国α烯烃产业正迎来从技术突破到规模化生产的关键转折点。
这一突破不仅将改变高度依赖进口的现状,更将为国内光伏、新能源汽车、高端装备制造等战略新兴产业提供坚实的材料基础,开启新材料领域的国产化革命。然而,产业发展也面临地缘政治风险、产能投放不及预期、宏观经济波动等挑战。
如何在扩大产能的同时,持续提升技术水平、优化成本结构,将是各生产企业需要持续思考的课题。
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