改性塑料:新材料领域的关键力量与发展态势
在国家工业迈向高质量发展的进程中,新材料始终是夯实根基的核心要素。当下,我国全力推进高端制造业的突破、战略性新兴产业的崛起,积极构建 “国内大循环” 发展格局并加速经济转型升级。在此宏观背景下,改性塑料作为新材料中的重要类别,承载着特殊使命,成为助力我国达成各项规划目标的关键产业,大力发展国产高端改性塑料更是打破进口依赖、实现自主可控的关键步骤。
相较于普通塑料,改性塑料具备一系列卓越性能。其出色的增强增韧特性,让制成品在承受外力冲击时更具韧性,不易损坏;强大的阻燃性能为众多对防火安全有严苛要求的场景提供保障;优异的耐高温性能使其在高温环境下依然能稳定工作;良好的耐老化性能有效延长了产品使用寿命;独特的耐划痕性能则维持了产品外观的美观与完整性。这些性能对于电子电器产品而言至关重要,直接关乎产品的安全性与稳定性。凭借上述突出优势,改性塑料得以大规模替代传统的金属和无机非金属材料,跃升为电子电器产品的主流材料之一。
随着社会对安全与健康的关注度日益提升,国内外针对塑料材料的防火安全标准愈发严格。可以预见,未来高端改性塑料的市场需求将持续上扬。与此同时,电子电器产品正朝着智能化、小型化、模块化的新一代方向加速过渡,这一发展趋势也将持续拉动对改性塑料相关产品的需求。依据国家统计局数据,我国电子电器行业在历经快速增长期后,自 2015 年起步入平稳发展阶段,年度零售总额稳定在 1000 亿美元左右。从细分行业视角来看,各品类的业绩增长速度均出现不同程度的放缓。相关数据预测,到 2024 年,我国电子电器行业的市场零售额有望达到 1014 亿美元。
历经多年的迅猛发展,我国改性塑料行业在产量和市场规模方面均呈现出显著的上升态势。2016 年至 2020 年间,我国改性塑料产量从 1563 万吨一路攀升至 2250 万吨,年复合增长率高达 9.54%。中商产业研究院预测,到 2022 年,改性塑料产量将进一步增长至 2884 万吨。尽管国内塑料产业发展势头强劲,但不可忽视的是,我国塑料应用规模与国际先进水平相比仍显不足。不过,我国塑料改性化率(即改性塑料产量在塑料总产量中所占的比例)一直处于稳步增长状态。目前全球塑料改性化率接近 50%,而我国的塑料改性化率已从 2011 年的 16.3% 逐步提升至 2020 年的 21.7%,尽管如此,与全球平均水平相比,仍存在较大的提升空间。
在企业格局方面,我国从事改性塑料生产的企业多达上千家,但产能超过 3000 吨的规模企业数量并不多。目前,中国改性塑料行业的市场集中度较低,行业前四大企业的市场份额总和仅占整体市场的 11.5%。从改性塑料产量的市场占比来看,金发科技以 7.1% 的份额位居榜首;会通股份占比 1.6%;普利特和国恩股份的市场份额均为 1.4%。
当前,我国新增的电子电器消费主要源于产品的更新换代需求,且呈现出个性化、高端化、智能化以及健康化的鲜明特点。为了打造时尚且色彩丰富的个性化外观,越来越多的电子电器生产线引入了免喷涂改性塑料,这种材料通过注塑成型后,能够直接呈现出金属质感、自然质感、黑亮、闪烁、消光等多样效果。新兴的智能家居、智能手机等产品不仅追求更为轻薄时尚的外观设计,其内部线路布局也更加紧密有序,这就要求外壳材料必须满足高灼热丝、高漏电起痕等严格条件,以确保在长期高温环境下能够安全稳定运行。
新能源电池涵盖动力电池、超级电容器等产品类型,其中动力电池作为汽车等交通工具的动力源泉尤为关键。在电动汽车中,电池占据了相当大的重量比例,在电池能量密度固定的情况下,电芯数量基本确定。因此,若要降低整车重量以减少能源损耗、提升新能源汽车的续航里程,对电池结构和箱体进行减重势在必行。结合汽车的实际使用场景,动力电池的箱体和结构必须具备承受跌落、撞击、振动以及挤压穿刺等机械冲击的能力。此外,还需满足耐腐蚀、耐高低温、防火防潮以及阻燃导热等多方面要求,以保障在复杂恶劣环境下的长期可靠使用。随着新能源汽车行业的蓬勃发展,中国已成为全球最大的新能源电池及新能源汽车供应基地。新能源汽车专用材料,特别是动力电池用材料,对改性塑料的性能提出了更为严苛的要求。在新能源动力电池结构中,常用的改性塑料包括阻燃 PPE、PPS、PC/ABS 合金以及阻燃增强 PA;动力电池箱体材料目前大多采用高强度钢材和轻金属,不过许多厂商正积极尝试使用 SMC 复合材料来替代金属材料,这类改性塑料不仅具有良好的设计可塑性和加工工艺性,还具备强度高、尺寸精准、耐腐蚀以及稳定性好等诸多优势。例如,改性 PPO(聚苯醚)材料对钴酸锂、锰酸锂等锂电池电极材料具有出色的耐腐蚀性能,同时具备优异的阻燃性、耐低温性能以及抗冲击性能,是制造锂电池防护壳的理想材料之一 。