PI 薄膜产业全景剖析与展望(附制造企业汇总)
PI 薄膜,即聚酰亚胺薄膜,作为世界顶级的薄膜类绝缘材料,堪称新材料领域的璀璨明星。其产业链涵盖了从上游原料树脂的供应,到中游 PI 基膜的生产、精密涂布及后续加工,再到下游广泛应用于各个行业的完整体系。在这一产业链中,PI 树脂和 PI 基膜生产环节犹如坚固的堡垒,构筑起了极高的技术与资金壁垒,成为决定整个产业发展高度的关键所在。
PI 薄膜具有优异的性能。具有耐高温(可在 - 269℃至 280℃长期使用,短时耐受 400℃高温)、高强度(室温拉伸强度达 200MPa )、高韧性、优良电气绝缘性、出色化学稳定性和耐辐射性等特点,同时具备良好粘结性、光学性能,且相对密度低,实现轻量化。这些优异性能使其成为众多高端领域不可或缺的关键材料。
PI薄膜产业链包含上游原料树脂、中游PI基膜生产以及精密涂布和后续生产环节、下游各个应用方向的企业。PI树脂和PI基膜生产是整个产业链壁垒最高的环节。
聚酰亚胺薄膜(PI薄膜)是最早商业化、最成熟、市场容量最大的产品形式,也是制约我国高技术产业发展的关键高分子材料,具有生命期长、功能多样化、应用领域不断拓宽等特点。
制备工艺突破及产能扩张是PI薄膜国产化进程加快的关键驱动因素。
①在制备工艺方面:PI薄膜生产在配方、工艺及设备等多个环节均具有较高的技术壁垒,目前最为成熟的PI薄膜制备工艺是二步法。尽管国内薄膜行业的整体技术水平与国外先进企业存在差距,但以瑞华泰为代表的国内厂商已逐步建立起较完善的核心技术体系,掌握了完整的PI薄膜制备技术,推动了 PI薄膜的国产化进程。
②在产能方面:全球高性能 PI薄膜的研发和制造技术主要由美国、日本和韩国企业掌握,国内厂商现有产能相对较小尚不足以兼顾研发和生产,但瑞华泰、国风新材均在积极推进扩产规划,为抢占现有市场份额、拓展新市场和提升国产化率做好准备。
技术与资金壁垒
目前我国在聚酰亚胺薄膜领域虽已取得一定成果,但国产化之路依然任重道远。聚酰亚胺薄膜确实高精尖,但国产化路还长,得攻克高温轴承等关键技术,提高生产效率,降低成本,才能在国际市场站稳脚跟。
在技术层面,高温轴承等关键技术的突破是国产化进程中的重要瓶颈。高温轴承在聚酰亚胺薄膜生产设备中起着关键作用,其性能直接影响薄膜的质量与稳定性。高温环境下,轴承需具备极高的耐磨性、耐高温性和抗疲劳性,以确保设备长时间稳定运行,从而生产出均匀、高质量的聚酰亚胺薄膜。若高温轴承技术不过关,会导致薄膜厚度不均、出现瑕疵等问题,严重影响产品性能与良品率。因此,攻克高温轴承等关键技术,实现核心部件的自主可控,是提升聚酰亚胺薄膜国产化水平的关键所在。
生产效率也是制约聚酰亚胺薄膜国产化的重要因素。当前,国内部分生产企业在生产工艺和设备自动化程度上与国际先进水平存在差距,导致生产周期长、单位时间产出低。而在激烈的国际市场竞争中,生产效率直接关系到企业的经济效益和市场响应速度。提高生产效率,一方面需要对现有生产工艺进行优化升级,引入先进的智能制造技术,实现生产过程的自动化和精准控制;另一方面,通过改进设备性能和布局,合理规划生产流程,减少不必要的生产环节和时间损耗,从而提升整体生产效率,增强国产聚酰亚胺薄膜在市场上的竞争力。
成本控制同样至关重要。聚酰亚胺薄膜生产涉及原材料采购、设备投入、技术研发、人力成本等多个方面。过高的成本使得国产聚酰亚胺薄膜在价格上缺乏优势,难以与国际同类产品竞争。降低成本需要从多个维度入手,在原材料方面,通过加强与原材料供应商的合作,实现规模化采购,降低原材料成本;在生产环节,通过提高生产效率、降低能耗和减少废品率,降低单位产品的生产成本;在技术研发上,合理规划研发投入,提高研发成果转化率,避免资源浪费。只有有效降低成本,才能使国产聚酰亚胺薄膜在国际市场上具备价格竞争力,进而站稳脚跟。
从用途来看,PI 薄膜的身影遍布各个行业。在电子电气行业,它是柔性印制电路板基材的首选材料,为电子产品的小型化、高性能化提供了有力支撑;同时也是各种耐高温电机电器绝缘材料的理想之选,保障了电机电器在复杂环境下的稳定运行。在空间技术领域,可用于制造卫星、火箭等航天器的零部件,助力人类探索宇宙的征程。在航空航天领域,能满足飞行器对材料高性能、轻量化的严苛要求。在计算机领域,有助于提升计算机的运行速度和稳定性。在汽车行业,特别是新能源汽车中,可应用于电池绝缘、电机绝缘等方面,提升汽车的安全性和性能。此外,在原子能工业、医疗设备等领域,PI 薄膜也发挥着重要作用。
据相关报告数据显示,2023 年全球 PI 薄膜市场规模约为 18 亿美元,中国市场规模达 8.5 亿美元,占据全球近半壁江山。在消费电子、新能源汽车、航空航天等产业的强势带动下,全球 PI 薄膜市场规模以每年 8%-10% 的速度稳健增长。从当前趋势来看,中国市场规模的增长态势尤为突出,预计到 2030 年,全球 PI 薄膜市场规模有望突破 30 亿美元,而中国市场规模将达到 15 亿美元左右,继续领跑全球市场。在市场增长的驱动因素中,折叠屏手机市场的爆发式增长尤为突出。自 2019 年首款折叠屏手机问世以来,全球折叠屏手机出货量逐年攀升,2023 年出货量已突破 1800 万部。每部折叠屏手机的 CPI 薄膜使用量约为 100-150 平方厘米,这为 PI 薄膜市场创造了巨大的需求空间。随着 5G 通信技术的普及,高频高速电路板需求猛增,对 PI 薄膜的需求也随之快速增长。
PI薄膜是制约我国高技术产业发展的关键高分子材料,以美国杜邦、日本钟渊化学、韩国可隆为代表的国际巨头长期以来在PI薄膜市场占据主导地位,国内厂商在打破垄断方面虽取得了明显突破但仍限于中低端市场,产能不足和技术难点尚未攻克仍是制约国内厂商进入高端PI薄膜市场的核心原因。在国家政策的大力支持下,以瑞华泰为代表的国内厂商也在积极进行产能扩张和高端产品研发,打破国际巨头垄断、保障关键材料供应安全指日可待。
国内约有 50 家 PI 薄膜制造厂商,虽然大多数厂商仍以电工级聚酰亚胺薄膜生产为主,但也在技术研发和市场拓展方面取得了显著成果。下文我们对主要制造厂商做简单了解:
瑞华泰作为行业的佼佼者,自 2004 年成立以来,始终专注于 PI 薄膜的研发、生产、销售和服务。其产品涵盖热控、电子、电工、功能性等多个系列,广泛应用于柔性线路板、消费电子、高速轨道交通、风力发电、5G 通信、柔性显示、航天航空等高技术产业领域。2010 年,瑞华泰成功完成国家发改委 “1000mm 幅宽连续双向拉伸聚酰亚胺薄膜生产线” 高技术产业化示范工程,这一里程碑式的突破标志着我国在高性能 PI 薄膜产业化方面迈出了坚实的一步。2021 年,瑞华泰登录科创板,进一步提升了企业的融资能力和市场影响力。目前,深圳基地已建成 9 条高度自动化生产线,嘉兴基地 4 条热法主生产线及配套工厂系统已完成安装调试,另外 2 条全化法主生产线设备安装也已完成。嘉兴项目全面达产后,预计新增产能 1600 吨,将进一步巩固瑞华泰在行业内的领先地位。
时代新材于 2011 年启动 PI 膜项目研发,经过多年的努力,于 2017 年底建成国内首条化学亚胺法 PI 薄膜生产线,成功实现高端 PI 薄膜的批量制造,年生产能力达到 500 吨。其 PI 薄膜产品凭借卓越的性能,先后进入华为、Vivo、OPPO、Google、三星、LG 和亚马逊等国内外知名公司供应链,在市场上赢得了良好的口碑。2019 年,时代新材启动 PI 薄膜在轨道车辆电机绝缘系统上的应用导入工作,并积极推进二期产线扩产工程建设,年产能提升至 2000 吨。同年 8 月,公司将 PI 膜产业转让给全资子公司株洲时代华鑫新材料技术有限公司。2023 年,时代华鑫规划将 PI 薄膜年产能提升到 3000 吨,以满足国内外高尖端技术产业对 PI 薄膜的旺盛需求。
国风新材作为合肥市属国有上市新材料企业,在 PI 薄膜领域也取得了不俗的成绩。公司主要聚焦高分子功能膜材料、光电新材料、绿色环保木塑新材料、新能源汽车轻量化材料等四大产业。其 PI 薄膜产品包括高性能 PI 膜、黑色 PI 薄膜和导热型 PI 膜。截至 2023 年,国风新材已建成和在建的 PI 膜产线多达 12 条。其中,位于合肥市高新区的 4 条热法生产线已建成投产,年产能 350 吨;位于合肥市新站高新区的聚酰亚胺生产线在建 8 条,包括 7 条热法生产线和 1 条化学法生产线,年产能 1165 吨,目前已有 2 条热法产线陆续投产。公司合计已投产 PI 薄膜生产线 6 条,分别位于铭传路生产基地及新站高新区电子级聚酰亚胺材料生产基地。此外,国风新材在新产品研发方面也成果丰硕,正在研发透明聚酰亚胺薄膜、热塑性聚酰亚胺薄膜等多个新产品。其中,芯片封装用聚酰亚胺薄膜(COF 封装用高强高模 PI 薄膜)经下游客户试用反馈,产品综合性能优秀;半导体封装用光敏聚酰亚胺(PSPI)光刻胶研发取得阶段性成果,已进入实验室送样检测阶段;热塑性聚酰亚胺(TPI)复合膜研发按计划顺利推进,已进入小试阶段。
桂林电科院作为国内 PI 薄膜行业的重要参与者,其前身为第一机械工业部电器科学研究院,历史悠久,技术底蕴深厚。公司的 PI 薄膜产品包括双向拉伸聚酰亚胺薄膜、黑色 PI 薄膜、耐电晕 PI 薄膜等,主要应用于航空航天、船舶舰艇、核电等国防军工领域,为我国的国防事业做出了重要贡献。2022 年,桂林电科院承担的两项广西科技重大专项项目 ——“先进薄膜拉伸装备智能化技术研究及应用” 项目和 “高导热石墨膜用高取向聚酰亚胺薄膜关键技术研究及产业化” 项目顺利通过自治区验收,这不仅彰显了公司在技术研发方面的实力,也将进一步提升广西新材料产业在全国的竞争力和影响力。
欧亚新材料专注于聚酰亚胺(PI)单体的研发、生产和销售,已建成全国最大种类最全的聚酰亚胺单体研发生产基地,实现聚酰亚胺单体全部国产化。其聚酰亚胺单体生产规模达到 2000 吨 / 年,聚酰亚胺薄膜年产 500 吨。2023 年 5 月,总投资 56 亿元的欧亚新材料薄膜项目签约落户萧山经济技术开发区,为公司的发展注入了强大动力。公司计划在 2023 年建设 45000 吨 / 年的聚酰亚胺单体生产区,未来将形成以聚酰亚胺多种单体板块为基础,聚酰亚胺薄膜板块为重点发展培育方向的产业体系,并从 PI 单体研发生产、PI 薄膜研发生产、PI 薄膜高端设备研发生产三位一体全面发展,致力于在 PI 薄膜产业链上打造完整的产业生态。
顺铉新材专业研发、生产和销售高性能聚酰亚胺薄膜,与中山大进行产学研合作,共同开发新型功能性聚酰亚胺薄膜系列产品。公司已成功开发新能源动力电池绝缘用聚酰亚胺薄膜项目、柔性线路板补强用 PI 膜,并实现量化生产。OLED 及 5G 用聚酰亚胺薄膜项目先后获得无锡市、江苏省科技项目支持。2023 年 10 月,顺铉新材总投资 10 亿元的功能性聚酰亚胺薄膜等新材料产业化项目在宜兴市徐舍镇开工。该项目将分两期建设,包括生产车间及相关配套设施、16 条聚酰亚胺薄膜生产线、4 条立式涂布生产线、4 条卧式涂布生产线、2 条 PTFE(聚四氟乙烯)纵拉生产线以及 1 套横拉生产线。项目全部建成后,将形成年产 11200 万平方米 PI 薄膜、3214 万平方米 PTFE 薄膜,200 万平方米 PI 薄膜复合、涂布的生产能力,预计实现年应税销售超 10 亿元,将有力推动公司在 PI 薄膜领域的规模化发展。
万达微电子承担了国家高新技术产业化示范工程 —— 聚酰亚胺薄膜双向拉伸项目,是一家专注于高性能聚酰亚胺薄膜生产、研发的企业。目前,公司拥有双向拉伸生产线 7 条,年生产各类双向拉伸聚酰亚胺薄膜 2000 万平方米,年销售额约 1.5 亿元左右。公司生产的 12.5um、25um、50um 聚酰亚胺薄膜,广泛应用于印刷线路板、LED、动力电池、柔性显示、触控等领域。2022 年,公司对年产 200 吨聚酰亚胺薄膜车间进行了数字化升级,通过引入先进的数字化技术和管理系统,提升了生产效率和产品质量,进一步增强了公司在市场中的竞争力。
中天电子致力于高性能聚酰亚胺薄膜材料的研发、生产和销售,作为中天科技集团旗下企业,采用自主研发的化学亚胺化法工艺,并引进全套进口化学亚胺化法产线及中试线。公司开发出的多款高性能聚酰亚胺薄膜产品广泛应用于电工绝缘、挠性覆铜板、热管理等领域。目前公司产品以电子级 ZI - H 和导热方案用 ZI - C 两个产品系列为主,产品厚度涵盖 12.5μm - 100μm。2024 年,中天电子计划推动第二条生产线的投资建设,并且为顺应产业发展趋势,更倾向于实现设备国产化,通过国产化设备的应用,降低生产成本,提高产品的市场竞争力,同时也有助于推动国内 PI 薄膜生产设备制造行业的发展。
江阴天华科技采用流涎双轴拉伸工艺进行 PI 膜生产,主要产品包括用于柔性印刷线路板的覆盖膜 FP 系列、覆铜膜 FC 系列及部分特殊胶带膜 T 系列和电工膜 H 系列。目前公司产品以标称厚度 13μm 和 25μm 为主,月生产量在 15 万平方米左右。公司在 PI 薄膜生产工艺上不断优化和改进,以提高产品质量和生产效率,满足市场对不同规格 PI 薄膜的需求。
博雅聚力专注于柔性电子和新能源领域的关键材料聚酰亚胺的研发和市场化工作。2018 年,项目团队在北京完成前期的技术积累,实现从实验室到小试生产的放量。2020 年,随着技术的成熟,落地宁波成立宁波博雅聚力,着手新材料的中试放大。目前,博雅聚力已推出显示领域的 CPI 浆料、新能源领域扁线绕组漆等产品,并积极推进 CPI 薄膜的研发。未来,公司产品将涵盖 PI 浆料与薄膜两大类产品,通过不断丰富产品种类,拓展市场应用领域,提升公司在 PI 薄膜相关材料市场的份额和影响力。
长阳科技专注于光学膜和高性能功能膜产品的研发、生产和销售。2023 年 8 月,长阳科技表示,公司在研产品 CPI 膜(Colorless Polyimide,透明聚酰亚胺)主要应用于折叠手机,作为保护盖板。目前该产品处于小试阶段,公司正加快客户验证及改进步伐。随着折叠手机市场的逐渐兴起,CPI 膜作为关键材料,市场前景广阔。长阳科技通过提前布局该领域,有望在未来的市场竞争中占据一席之地,为公司的业务增长开辟新的赛道。
常熟中讯航天主要产品有 PI 薄膜(聚酰亚胺流延薄膜)、FEP 薄膜(FH、FHF 聚酰亚胺 - 氟 - 46 复合薄膜)以及各种规格的硅胶带等。公司年生产 PI 薄膜 160 吨,FEP 薄膜 100 多吨。在产品质量控制方面,公司建立了严格的质量管理体系,确保产品符合相关标准和客户要求,产品广泛应用于电子电器、航空航天等领域,为相关行业提供了可靠的材料保障。
长春高琦主要从事聚酰亚胺原料,树脂,胶黏剂,工程塑料及制品,耐热纤维、高强纤维及织物,纳米制品等的研发、生产和销售。2012 年,公司建成年产分别为 5000,2000 高性能薄膜和导电薄膜生产线,产品用于 OLED 白光照明,薄膜太阳能电池、防电磁辐射透明薄膜、射频电路板、触屏等领域。公司在聚酰亚胺材料的多元化应用方面进行了积极探索,通过不断拓展产品应用领域,提高公司产品的市场覆盖率和附加值。
溧阳华晶电子主营聚酰亚胺系列产品的研发、生产、加工、销售。公司产品为双向拉伸聚酰亚胺薄膜,涵盖了 13μm、25μm、50μm、75μm、100μm、125μm 六种厚度规格,产能为 230 吨,采用热亚胺法薄膜生产工艺。公司注重产品质量和技术创新,通过不断优化生产工艺和提升产品性能,满足不同客户的需求,在市场上树立了良好的品牌形象。
江苏亚宝是国内较早专业从事 “聚酰亚胺薄膜” 特种工程材料生产研发的单位之一。公司建有 8 条流涎法聚酰亚胺薄膜生产线、8 条 FEP 聚酰亚胺薄膜生产线。研发基地建有流涎法、双轴定向拉伸法新品试制生产线各 1 台套。目前主要产品有各种规格的聚酰亚胺薄膜和 F46 聚酰亚胺复合薄膜,其中 0.025 - 0.225mm 厚度的聚酰亚胺系列薄膜通过美国 UL 安全认证和欧盟 SGS 报告。公司凭借丰富的行业经验和先进的生产设备,在聚酰亚胺薄膜生产领域保持着一定的市场份额,并不断加大研发投入,推出更多高性能的产品。
宁波今山新材料的聚酰亚胺产品涵盖范围较广,包括普通聚酰亚胺薄膜、黑色聚酰亚胺薄膜、防静电黑色聚酰亚胺薄膜、耐电晕聚酰亚胺薄膜、可成型聚酰亚胺薄膜、导热聚酰亚胺薄膜、白色聚酰亚胺薄膜、高强高膜 PI 树脂、镀铝 PI 薄膜。公司拥有现代化厂房 20000㎡,在产品研发和生产方面具备一定的规模优势。通过不断丰富产品种类,满足不同客户在不同应用场景下的需求,公司在市场上逐渐站稳脚跟,并不断拓展业务范围。
嘉亿绝缘主要产品有功能性耐电晕 PI 薄膜,公司坐落于天津市北辰区铁东路工业园区,厂房面积 13600 平方米,员工 98 人,年生产能力 150 吨左右。在功能性 PI 薄膜领域,嘉亿绝缘凭借专业的技术团队和先进的生产设备,专注于耐电晕 PI 薄膜的研发和生产,产品质量可靠,在市场上具有一定的竞争力,为电机电器等行业提供了优质的绝缘材料解决方案。
青洋新材于 2023 年 5 月成立,同年 11 月,聚酰亚胺薄膜及柔性线路板项目落地浙江省金华市。项目总投资 10 亿元,一期项目主要致力于高端聚酰亚胺薄膜产品及柔性线路板产品的生产、研发和销售。作为行业的新进入者,青洋新材凭借充足的资金投入和明确的市场定位,积极引进先进技术和人才,有望在 PI 薄膜及柔性线路板市场中迅速崛起,为行业发展注入新的活力。
利安隆通过以自有资金 20,000 万元向宜兴创聚电子材料有限公司增资,完成后将持有宜兴创聚 51.1838% 股权,并通过宜兴创聚全资并购韩国 IPITECH INC. 100% 股权。此次交易完成后,宜兴创聚将成为利安隆控股子公司并纳入合并报表范围。通过这一战略投资,利安隆成功进入 PI 薄膜产业链,借助宜兴创聚和韩国 IPI 的技术和市场资源,快速提升自身在 PI 薄膜领域的竞争力,实现业务的多元化拓展。
台湾达迈科技专注于 PI 薄膜的研发和生产,2001 年 12 月 T1 产线开始量产,目前拥有 Taimide®TH、Taimide®TL、Taimide®TX、Taimide®BK、Taimide®OT、Taimide®WB 等牌号 PI 薄膜产品。2023 年公司合计全年营收 15.93 亿元新台币,虽然同比上年有所下降,但在行业内仍具有一定的影响力。公司通过不断优化产品结构和提升产品性能,在 PI 薄膜市场上占据了一席之地,并持续关注市场动态,积极探索新的业务增长点。
台湾达胜科技主要产品为高性能聚酰亚胺薄膜材料及其相关材料研发生产。其 PI 膜产品种类丰富,包含常规 PI 膜、改良型 PI 膜 PIN 系列、黑色系 PI 膜 —PIB/PMB 系列、刚性 PI 膜系列 —PIA/PAB 产品、散热性 PI 膜 —PIT 系列和人造石墨膜 MGS 系列。2023 年达胜科技累计应收 0.52 亿元新台币,同比上年下降 53.55%。面对市场挑战,公司不断加大研发投入,致力于开发更具竞争力的产品,以提升市场份额和盈利能力。
文章来源:根据网络公开信息由高性能膜材料整理