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乙烯是世界上產量最大的化學產品之一，乙烯工業是石油化工產業的核心，在國民經濟中占有重要的地位。中國在2022年超越美國成為全球最大乙烯生產國，影響力和地位顯著提升。伴隨著我國乙烯產能不斷擴張，行業競爭白熱化，競爭壓力主要集中于下游產品，以乙烯為原料的新材料應用蓬勃興起，產業鏈加快向精細化、高端化方向發展。本文聚焦乙烯下游新材料領域的超高分子量聚乙烯（UHMWPE）產業，為布局化工新材料奠定良好基礎。

2017年，“超級工程”港珠澳大橋主體工程全線貫通，吊裝6000噸鋼結構混凝土預制件的吊帶材料就是UHMWPE制成的纖維新材料。UHMWPE纖維，與碳纖維、芳綸并稱為三大高性能纖維，是目前世界上比強度和比模量最高的纖維材料，其比強度分別是高強碳纖維的2倍和鋼材的14倍。UHMWPE具有許多優異性能,如耐磨性、耐沖擊、自潤滑、耐化學腐蝕及耐低溫性能等，被稱之為“神奇的塑料”，廣泛應用在化工、采礦、新能源、醫療、體育等諸多領域。

新材料產業是國民經濟發展的重要基礎，加快培育和發展新材料產業，對于促進產業轉型升級、保障重大工程實施、提升制造業核心競爭力具有重要戰略意義。我國 2020 年 11 月 3 日頒布的《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標的建議》中，明確了新材料產業是未來發展戰略性新興產業。本文從國內外產能供應、市場及需求情況，對UHMWPE發展現狀及趨勢進行分析，并對中國UHMWPE產業發展提出相關建議。

01  UHMWPE產業發展現狀

1.1 全球供應區域及企業相對集中

1957年，美國聯合化學公司首先制備出UHMWPE粉料。1970年代后期荷蘭DSM公司以粉末狀UHMWPE為原料，采用凍膠紡絲及超倍拉伸技術，制取高強高模的聚乙烯纖維，并于1979年首次申請該纖維的生產專利，推動化學纖維工業進入新的階段。隨后美國聯合公司購買該專利，并加以改進后，進一步提高高強高模聚乙烯纖維生產水平，于1988年實現了商業化生產。

2023年，全球UHMWPE產能約41.4萬噸/年, 主要分布在亞洲、美洲和歐洲，產能區域集中度高，亞洲產能24.0萬噸/年，占全球產能57.9%；美洲產能10.9萬噸/年，占比26.4%；歐洲產能6.5萬噸/年，占比15.7%。除中國外的全球主要產能情況見表1。

表 1  全球（除中國外）UHMWPE主要產能情況  萬噸/年

塞拉尼斯是全球最大、產品體系最完整的UHMWPE制造商，公司成立于1918年，前身為美國纖維素和化學制造公司，公司總部位于美國得克薩斯州，設有德國奧伯豪森、美國得克薩斯州畢肖普，以及中國南京三大生產基地，產品輻射全球，應用涵蓋醫用外科植入物、過濾、電池、纖維、添加劑和膜等領域，向全球尤其是中國供應大量鋰電池隔膜級UHMWPE產品。

布拉斯科成立于2002年，前身為美國Braskem公司，2011年，收購了陶氏化學，總部位于巴西圣保羅，是南美最大的熱塑性樹脂生產商和全球生物聚合物領導者，產品注重于美洲市場。2018 年該公司下屬得克薩斯州拉波特生產工廠完成了UHMWPE生產，產品擁有卓越的機械性能，如高耐磨性、抗沖強度和低摩擦系數，覆蓋多種多樣的應用，如機械加工零件、紙漿和造紙行業、食品和飲料行業、多孔零件和過濾器、廢水處理、化工、體育和休閑、紡織行業、汽車行業以及煤炭和采礦行業等。

帝斯曼成立于1902年，總部位于荷蘭，主要生產纖維級產品，產品主要應用于醫療及纖維領域，其纖維產品用于海事、體育、可再生能源、航空貨物網和集裝箱以及工業繩索的應用。2020年6月，帝斯曼推出了UHMWPE的新產品組合Trosar，這種新產品提供了更高的強度和耐用性等性能，被繩索、漁網和水產養殖行業制造商廣泛使用。

日本企業旭化成、昭和、三井化學等規模較小，產品主要供給食品加工和處理、電力、軌道車、鋼鐵、水泥、糧食、化工、電池、礦產和金屬等行業，附加值較高。

1.2 我國產能主要集中于華東區域

近年來國內企業逐漸實現技術突破,掌握了UHMWPE粉料生產技術，產能得到較快擴張。截至2023年，我國UHMWPE主要生產企業共10家，產能合計21.1萬噸/年，其中華東區域產能為14.6萬噸/年，占比69.0%，是國內最大的UHMWPE原料供應區域。中國主要產能情況見表2。

表 2  我國UHMWPE主要產能情況  萬噸/年

目前國產產品中，板材、管材料供應充足，2022年纖維料企業與下游纖維生產企業加強合作，供應能力與產品品質有較大提升。我國鋰電池隔膜料具備生產能力的企業數量較少，同時部分產品品質與進口產品相比還存在差距，進口依賴度相對較高。我國能夠生產鋰電池隔膜料的企業僅有5家，分別為塞拉尼斯（南京）、揚子石化、河南沃森、斯爾邦石化和燕山石化。另有大慶石化具備生產能力但無專用裝置生產。2022—2023年投產的斯爾邦石化新建項目和河南沃森擴建項目均具備生產鋰電池隔膜料的能力，但鋰電行業原材料多，產業鏈長，認證流程復雜，新增產能投入市場需要一定周期。2022年向我國濕法薄膜企業供應UHMWPE原料的企業仍僅有塞拉尼斯（國內外基地）、揚子石化和燕山石化。

02  市場及需求情況

UHMWPE在不同應用領域具有不同的分子量。在板材、棒材、異型材領域，分子量分布比較寬，通常在150萬～1000萬之間；工業管材領域，分子量在160萬～400萬區間；纖維領域，分子量在400萬～600萬之間；鋰電池隔膜分子量通常在80萬～200萬之間；電池隔板及過濾領域分子量在300萬～500萬區間。

2.1 全球UHMWPE需求以醫療級產品為主，纖維次之

全球UHMWPE需求高速增長，2016—2023年年均復合增長率達9.3%。2023年，醫療及和假肢應用領域占據全球UHMWPE需求市場的主導地位，約為33.0%。2023年全球需求量約為37.6萬噸，較2022年增加3.5萬噸，增長的主要驅動因素來自于外科技術的進步及先進材料植入物的快速發展，促進了醫用級UHMWPE使用量的大幅提升。UHMWPE纖維具有高耐磨性、高抗沖擊性、特殊的柔韌性、高耐腐蝕性、自潤滑性以及高耐氣候性，能夠廣泛應用于制造頭盔、高性能繩索、防切割手套等領域，2023年消費量約為9.4萬噸，該產品預計將迎來第二高的增長率。此外，政府為執法人員提供更好個人防護裝備的舉措預計將有助于纖維市場的增長。其余板材、桿的制品消費量增速較慢，2023年合計消費量約13.9萬噸。

2.2 我國UHMWPE需求以鋰電池隔膜為主

我國2022年UHMWPE消費量約23萬噸，與全球總消費量格局不同，我國將近半數用作生產鋰電池隔膜。

在新能源汽車高速發展的背景下，自2020年起，我國UHMWPE在鋰電池隔膜領域需求量逐年激增，并在2021開始成為我國消費量最大的領域。我國是全球最大的鋰電池隔膜生產國，濕法隔膜出貨量在全球占比超80%，其中約95%濕法隔膜采用UHMWPE作為原料。

板材、異型材與棒材等其他材料是我國UHMWPE第二大消費領域，2022年消費量約為6.5萬噸。該類產品生產工藝相對簡單、設備投資規模不大，因此生產廠家以中小企業為主，生產規模普遍較小，生產的制品主要應用在紡織、煤炭、化工和機械制造等傳統工業領域。產品的生產和應用相對較為成熟，近年來消費量整體呈平穩增長態勢且開始部分出口。

我國高性能UHMWPE纖維料一直處于供不應求的狀態，2022年也有下游纖維企業規劃向上游布局，自主生產UHMWPE纖維料，2022年消費量約為3.3萬噸。

我國UHMWPE在工業管材領域消費量增速偏慢，由于UHMWPE分子量高、分子鏈高度纏結、熔體粘度高，導致UHMWPE管材的加工難度大，下游企業生產速度大大低于普通塑料管材制品的生產速度。主要應用在石油化工、煤炭、采礦、電力等重工業行業，2022年消費量超過2萬噸。

我國UHMWPE還應用在濾材、薄膜及醫用材料等其他領域，受限于技術，成本等原因，生產規模普遍較小，研發難度大，發展偏慢。我國年消費量在5000噸上下。

2022年我國部分UHMWPE企業擴產，供應能力提升，在下游需求快速增長的情況下，產量達到17.1萬噸，進口量6.5萬噸，出口量0.6萬噸，表觀消費量23萬噸，自給率從2021年的70%上升到74.3%。主要是纖維料和中石化各公司鋰電池隔膜料供應能力增強。2022年增加的進口量中，幾乎全部為塞拉尼斯鋰電池膈膜料。

03  UHMWPE行業發展分析

3.1 我國新增產能為未來全球供應端主要增量

全球UHMWPE還處在快速發展的階段，長期來看，鋰電池隔膜、醫療用料及纖維仍將是帶動全球UHMWPE消費量增長的主要下游領域。

在過去幾年里，UHMWPE在電池隔膜中越來越受歡迎。與傳統的高密度聚乙烯（HDPE）、聚氯乙烯（PVC）、玻璃纖維和纖維素分離器相比，其更高的分子量預計將推動全球對UHMWPE的需求。新能源汽車等終端應用快速發展，促進鋰電池隔膜出貨量大幅提升。汽車行業對電池的需求不斷增加，預計將為UHMWPE市場提供良好的增長機會。全球新能源汽車與儲能電站目前處于快速發展階段，預計未來三年增速約為11%。未來三年我國仍將保持全球最大鋰離子電池隔膜生產國與出口國的地位，中國主要濕法隔膜生產企業均具有較大擴產計劃以滿足全球鋰離子電池的需求增長。同時，我國濕法隔膜龍頭企業紛紛加入海外建廠，將中游產業轉移至上下游企業附近，實現海外產銷一體化。

醫療用UHMWPE需求方面，近年來，置換手術呈上升趨勢，尤其是在45歲至60歲的人群中，技術進步帶來了更長壽命，醫用級和假肢產品為UHMWPE制造商的成長和發展提供了充足的機會，開發優質產品是生產企業關注的重點領域。預計至2028年全球醫療用UHMWPE需求增速約為13%。

未來在高性能纖維領域，UHMWPE纖維、碳纖維和芳綸側重于不同指標，性能仍互有優劣，相互競爭，預計增速在12%上下。在板材、棒材及異型材、工業管材等應用領域中，UHMWPE的需求預計將保持在9%～10%的穩定增長態勢。整體來看，預計2023—2028年全球UHMWPE需求復合增長率約為12%，至2025年全球消費量將達47.1萬噸，至2028年全球消費量達67.9萬t。

在全球消費量高速增長的背景下，國內外企業為抓住機遇，先后布局新建擴產項目，塞拉尼斯在美國有產能擴建布局，預計規劃新增產能2萬噸/年。行業新增產能主要集中在中國，未來幾年預計新增產能46.3萬噸/年，具體情況如表3。若目前規劃產能全部落地投產，全球UHMWPE產能將達到89.65萬噸/年，我國產能將達到67.4萬噸/年。

表 3  我國UHMWPE未來新增產能情況  萬噸/年

3.2 產業鏈利潤分配延續加工環節好于生產環節的情況

從價格走勢來看，2017—2022年UHMWPE粉料市場均價呈現震蕩下行。以UHMWPE纖維企業北京同益中新材料科技股份有限公司（以下簡稱“同益中”）的UHMWPE粉料采購價格為例，根據同益中招股說明書價格披露，其UHMWPE粉料采購價格從2017年的15870元/噸下降至2021年的13140元/噸，粉料價格整體在15000元/噸附近震蕩。具體情況見圖1。

圖 1  我國UHMEWPE粉料價格及成本分析

據業內人員評估，由于裝備設計、裝置規模等情況，UHMWPE粉料企業生產成本略有不同，除原料乙烯外的生產成本約為5000～8000元/噸。據此成本及乙烯價格計算，2019、2020年，UHMWPE粉料生產企業處于盈利狀態，盈利水平1183～4614元/噸區間內，2017、2018、2021年，生產成本較高的UHMWPE粉料生產企業處于虧損狀態，生產成本較低的企業盈利區間為398～1572元/噸。

UHMWPE粉料由于分子量大、分子鏈之間的纏繞多，在熔融時呈凝膠彈性體，粘度大，流動性差，又由于臨界剪切速率低，所以給加工帶來了極大困難，故當前產業鏈內利潤較為豐厚的環節為UHMWPE粉料加工環節。以UHMWPE纖維為例，根據同益中公司招股說明書價格披露，UHMWPE纖維的成本從2018年的62226元/噸下降至2021年的43379元/噸，粉料成本占纖維成本的30%左右。5年間UHMWPE纖維的平均售價約為90276元/噸，UHMWPE纖維產品利潤水平較好。詳見圖2。

圖 2  我國UHMEWPE纖維價格及成本分析

未來幾年國內新增UHMWPE粉料產能46.3萬噸/年，UHMWPE纖維新增產能5.1萬噸/年，粉料生產企業或將面臨短期供過于求的低價競爭局面，預計下游UHMWPE纖維生產企業將具有更大的采購議價權。未來5年，預計UHMWPE粉料成本在12698～17204元/噸區間內，詳見圖3。

圖 3  我國UHMEWPE粉料價格及成本預測

04  總結與建議

UHMWPE具有優異的材料特性，下游應用十分廣泛，也是中國高端新材料的主要代表之一。隨著產業規模增長，我國UHMWPE或將在短期內實現出口，特別是在東南亞市場制造業升級的大趨勢下，對于高端新材料的消費需求在快速增長，或將在未來5年時間內緩解國內的供需矛盾。另外隨著新能源領域的蓬勃發展以及國家對于“高精尖”領域產品實現自主化、國產化等政策鼓勵下，下游企業對于國產“高品質”超高原料產品呼聲急切，未來中國UHMWPE行業將會延續增長趨勢，并加快技術革新步伐，對該行業發展建議如下。

1.加大關鍵技術攻關，降低能耗和成本。重點圍繞反應催化劑、生產設備、加工處理手段等技術壁壘開展攻關和創新，破除加工條件嚴苛導致生產成本高企的困境，以技術進步推動我國UHMWPE行業能耗和成本的大幅降低。

2.鼓勵以企業為主體、以產業鏈為紐帶建立產業技術創新戰略聯盟。針對創新鏈條的薄弱環節，加強基礎研究、應用技術研究和產業化的統籌銜接，助力實現產業集中化、規模化、效益化、綠色化動態發展，以技術創新幫助企業打開產業新局面。

3.生產企業聯合大學等研究機構，形成“產、學、研、用”全面發展的格局，加強新材料產業高端人才規劃與建設。UHMWPE行業規模快速增長，我國相關行業發展時間短、經驗不足，缺乏大量資深有經驗的生產人員。鼓勵與企業聯合辦學歷教育，形成緊密對接產業鏈、創新鏈的專業培養體系。堅持走出去與請進來相結合，培養一批產業發展領軍人才。

4.進一步完善激勵政策，督促企業自覺抓優化、上水平、促發展。合理引導產業有序發展，發揮引導和帶動作用，推動新材料產業高質量發展。探索建立與技術發展階段相適應的激勵機制，把握好產業培育的時機與發展節奏，有序推動UHMWPE行業合理布局。