行业动态
中国化学、联泓、万华等企业为何都在布局超高分子量聚乙烯?
2025年6月份,由中国化学城投公司投资建设的年产5万吨超高分子量聚乙烯树脂项目(一期工程)中交仪式顺利举行,标志着项目全面转入试生产前调试阶段。该项目总投资8.3亿元,位于榆林,规划建设2套超高分子量聚乙烯树脂生产装置,产能分别为2万吨/年和3万吨/年,项目预计于今年8月正式投产。
另外,中国化学还在浙江、广东等地存在超高分子量聚乙烯项目投建可能,超高分子量聚乙烯项目投资可能是未来中国化学重要战略发展方向。无独有偶,璞烯晶新材料(上海)有限公司一期14万吨/年超高分子量聚乙烯项目计划在2025年第三季度投产,二期14万吨/年项目计划在2026年第三季度投产。卫星化学连云港高端新材料产业园计划投资10万吨/年项目,该项目在2024年6月启动建设,目前产业园基础设施完成60%,UHMWPE装置预计2025年底陆续建成。辽阳石化现有B线3.5万吨/年改造为4万吨/年UHMWPE,总产能提升至7万吨/年,A线维持3.5万吨/年常规聚乙烯生产,该项目预计在2025年9月份投产。诚志股份南京UHMWPE项目一期5万吨/年项目在2024年2月份开工,2025年5月完成设备安装,预计2025年10月中交,2026年一季度投产。广西钦州8万吨UHMWPE项目采用国产化连续聚合工艺,重点生产分子量300万-500万纤维产品及管材级产品,该项目预计2025年三季度开工,2027年投产。裕龙石化10万吨UHMWPE装置于2025年4月份投产,当前正处于产能爬坡和市场磨合阶段。此外,还有一些其他企业在布局该产品。
不仅中国企业在积极推进,外资企业也在积极布局UHMWPE项目。埃万特拟在江苏南通新建5万吨/年UHMWPE装置,采用凝胶纺丝工艺,生产超高强纤维,用于防弹装备及深海绳缆,2024年启动可行性研究,预计2026年开工,2028年投产。
为什么企业都在积极推进UHMWPE项目?有哪些战略方面的考虑?
一、UHMWPE材料特性优异,在特殊领域具有不可替代性
平头哥调查了UHMWPE、PP、HDPE、LDPE、LLDPE、PVC及PET等产品材料特性,这些产品在某些领域具有明显的材料特性差异。UHMWPE分子量极高,需要如凝胶纺丝加工,普通塑料加工设备难以处理,而普通PP、PE等分子量较低,可通过常规注塑、吹塑等工艺成型。另外,UHMWPE和PE类均为碳氢化合物,可回收但难降解,聚酯纤维可通过化学回收等方式进行循环利用。
UHMWPE是一种分子量极高的线性聚乙烯,其独特的分子结构赋予了它多项优异性能,在高端制造、能源、医疗等领域具有不可替代性。其冲击强度是普通聚乙烯的10~20倍,甚至超越PC和ABS,在-40℃低温环境下仍保持优异韧性,可用于防弹装甲、深海绳缆等抗冲击场景,这一场景下其他可替代塑料较少。
另外,UHMWPE的耐磨性居塑料之首,比碳钢高7倍,比聚四氟乙烯高四倍,适用于矿山机械衬板、轴承滚珠等强磨损工况。它的摩擦系数低至0.05~0.11,无需额外润滑,可用于齿轮、导轨等运动部件,降低了设备的维护成本。UHMWPE几乎不溶于任何有机溶剂,在浓硫酸、浓硝酸等强腐蚀介质中仍稳定,优于多数工程塑料。
平头哥认为,UHMWPE凭借“高耐磨、抗冲击、耐化学腐蚀、自润滑、轻质”的综合性能,成为解决极端工况需求的关键材料,在部分特殊环境领域具有不可替代性,这也许是中国及外资企业在积极布局的关键考虑。
表1不同普通塑料性能对比
表2不同特殊塑料指标对比
二、UHMWPE是塑料领域中少数始终保持较高盈利的产品之一
平头哥根据市场数据计算,从2017年开始,中国UHMWPE就有较高的盈利水平,2020年甚至一度达到49%理论利润率,2024年在中国化工行业整体疲软的前提下,还保持了24%盈利空间。如果企业的生产管理水平比较优秀,理论利润率或将更高。
图1中国超高分例子聚乙烯理论利润率波动
纵观中国传统塑料市场,按照ABS、PC、PVC、PP、HDPE、LDPE、LLDPE等产品从2020年至2025年理论利润率波动对比来看,UHMWPE是所对比塑料品种中,理论利润率最高产品,在2020年至2025年期间始终处于较高利润水平。
图2主流塑料产品理论利润率波动对比
三、UHMWPE技术不断进步,产品性能提升,生产成本下降
据相关资料显示,中国化学在榆林5万吨UHMWPE项目,采用中国化学科研院自主研发的间歇法釜式淤浆聚合工艺,配套高效催化剂体系,可精准控制聚合物分子量及分布,解决传统工艺粘釜积料问题,产品密度批次差异控制在0.02g/cm³以内。目前中试工艺包已通过产业化验证,产品性能对标国际高端市场,部分指标优于进口产品,可覆盖锂电池隔膜、防弹材料、医疗植入物等高端应用,在低端市场及高端市场均可以有广泛应用。
另外,联泓新科采用气相法工艺开发双峰分子量分布产品,拉伸强度达35MPa,通过宁德时代、特斯拉送样测试,预计2026年投产的10万吨项目将显著提升新能源领域供应能力。气相法相比传统工艺能耗降低25%,单线产能提升40%,推动行业向高效化转型。
璞烯晶开发的超净高纯催化剂体系,打破塞拉尼斯、埃万特垄断,配套连续法工艺生产的锂电池隔膜专用料已进入宁德时代供应链。中石油兰州化工研究中心研发的POP型多孔有机聚合物载体催化剂,制备的纤维专用料U50F分子量达500万级,纤维强度达38.2cN/dtex,性能对标国际高端。
万华化学突破生物基α-烯烃技术,通过中试验证碳足迹降低,并获国际车企供应链认证,该技术向下游延伸可生产环保型UHMWPE,推动材料绿色化转型。仪征化纤通过干法凝胶纺丝工艺生产高强纤维,溶剂回收率提升至98%以上,产品用于防弹装备及深海绳缆。
中科院上海高研院联合深圳大学开发碳纳米管改性UHMWPE,通过酰胺键交联形成连续立体网状结构,抗蠕变性能提升50%,用于人形机器人腱绳材料。上海化工研究院牵头的“揭榜挂帅”项目实现百吨级医用树脂生产,生物相容性达ISO10993标准,人工关节产品价格较进口将会明显下降。
联泓新科、南山智尚的腱绳用UHMWPE纤维断裂强度≥36cN/dtex,通过特斯拉、优必选认证。中石油辽阳石化的耐热改性UHMWPE,用于高压管道及军工装备,替代进口产品,可以有效覆盖东北老工业基地需求。
平头哥认为,UHMWPE中国市场规模不足20万吨,但随着市场快速推进,供应面突破百万吨指日可待。另外,UHMWPE应用领域广泛,消费市场也呈现较快增长的趋势。长期来看,产品的供需能够协同发展才是健康发展的标志。
免责声明:
本站部分文章、资源收集转发自互联网,版权归原作者和机构所有,如有侵权,请联系删除。
本站所转发的信息仅代表作者观点,只供参考之用,与中国聚氨酯工业协会无关,请自行核实相关内容。