改性塑料:新材料領域的關鍵力量與發展態勢
在國家工業邁向高質量發展的進程中,新材料始終是夯實根基的核心要素。當下,我國全力推進高端制造業的突破、戰略性新興產業的崛起,積極構建 “國內大循環” 發展格局并加速經濟轉型升級。在此宏觀背景下,改性塑料作為新材料中的重要類別,承載著特殊使命,成為助力我國達成各項規劃目標的關鍵產業,大力發展國產高端改性塑料更是打破進口依賴、實現自主可控的關鍵步驟。
相較于普通塑料,改性塑料具備一系列卓越性能。其出色的增強增韌特性,讓制成品在承受外力沖擊時更具韌性,不易損壞;強大的阻燃性能為眾多對防火安全有嚴苛要求的場景提供保障;優異的耐高溫性能使其在高溫環境下依然能穩定工作;良好的耐老化性能有效延長了產品使用壽命;獨特的耐劃痕性能則維持了產品外觀的美觀與完整性。這些性能對于電子電器產品而言至關重要,直接關乎產品的安全性與穩定性。憑借上述突出優勢,改性塑料得以大規模替代傳統的金屬和無機非金屬材料,躍升為電子電器產品的主流材料之一。
隨著社會對安全與健康的關注度日益提升,國內外針對塑料材料的防火安全標準愈發嚴格。可以預見,未來高端改性塑料的市場需求將持續上揚。與此同時,電子電器產品正朝著智能化、小型化、模塊化的新一代方向加速過渡,這一發展趨勢也將持續拉動對改性塑料相關產品的需求。依據國家統計局數據,我國電子電器行業在歷經快速增長期后,自 2015 年起步入平穩發展階段,年度零售總額穩定在 1000 億美元左右。從細分行業視角來看,各品類的業績增長速度均出現不同程度的放緩。相關數據預測,到 2024 年,我國電子電器行業的市場零售額有望達到 1014 億美元。
歷經多年的迅猛發展,我國改性塑料行業在產量和市場規模方面均呈現出顯著的上升態勢。2016 年至 2020 年間,我國改性塑料產量從 1563 萬噸一路攀升至 2250 萬噸,年復合增長率高達 9.54%。中商產業研究院預測,到 2022 年,改性塑料產量將進一步增長至 2884 萬噸。盡管國內塑料產業發展勢頭強勁,但不可忽視的是,我國塑料應用規模與國際先進水平相比仍顯不足。不過,我國塑料改性化率(即改性塑料產量在塑料總產量中所占的比例)一直處于穩步增長狀態。目前全球塑料改性化率接近 50%,而我國的塑料改性化率已從 2011 年的 16.3% 逐步提升至 2020 年的 21.7%,盡管如此,與全球平均水平相比,仍存在較大的提升空間。
在企業格局方面,我國從事改性塑料生產的企業多達上千家,但產能超過 3000 噸的規模企業數量并不多。目前,中國改性塑料行業的市場集中度較低,行業前四大企業的市場份額總和僅占整體市場的 11.5%。從改性塑料產量的市場占比來看,金發科技以 7.1% 的份額位居榜首;會通股份占比 1.6%;普利特和國恩股份的市場份額均為 1.4%。
當前,我國新增的電子電器消費主要源于產品的更新換代需求,且呈現出個性化、高端化、智能化以及健康化的鮮明特點。為了打造時尚且色彩豐富的個性化外觀,越來越多的電子電器生產線引入了免噴涂改性塑料,這種材料通過注塑成型后,能夠直接呈現出金屬質感、自然質感、黑亮、閃爍、消光等多樣效果。新興的智能家居、智能手機等產品不僅追求更為輕薄時尚的外觀設計,其內部線路布局也更加緊密有序,這就要求外殼材料必須滿足高灼熱絲、高漏電起痕等嚴格條件,以確保在長期高溫環境下能夠安全穩定運行。
新能源電池涵蓋動力電池、超級電容器等產品類型,其中動力電池作為汽車等交通工具的動力源泉尤為關鍵。在電動汽車中,電池占據了相當大的重量比例,在電池能量密度固定的情況下,電芯數量基本確定。因此,若要降低整車重量以減少能源損耗、提升新能源汽車的續航里程,對電池結構和箱體進行減重勢在必行。結合汽車的實際使用場景,動力電池的箱體和結構必須具備承受跌落、撞擊、振動以及擠壓穿刺等機械沖擊的能力。此外,還需滿足耐腐蝕、耐高低溫、防火防潮以及阻燃導熱等多方面要求,以保障在復雜惡劣環境下的長期可靠使用。隨著新能源汽車行業的蓬勃發展,中國已成為全球最大的新能源電池及新能源汽車供應基地。新能源汽車專用材料,特別是動力電池用材料,對改性塑料的性能提出了更為嚴苛的要求。在新能源動力電池結構中,常用的改性塑料包括阻燃 PPE、PPS、PC/ABS 合金以及阻燃增強 PA;動力電池箱體材料目前大多采用高強度鋼材和輕金屬,不過許多廠商正積極嘗試使用 SMC 復合材料來替代金屬材料,這類改性塑料不僅具有良好的設計可塑性和加工工藝性,還具備強度高、尺寸精準、耐腐蝕以及穩定性好等諸多優勢。例如,改性 PPO(聚苯醚)材料對鈷酸鋰、錳酸鋰等鋰電池電極材料具有出色的耐腐蝕性能,同時具備優異的阻燃性、耐低溫性能以及抗沖擊性能,是制造鋰電池防護殼的理想材料之一 。