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現(xiàn)在有很多地方企業(yè)在積極拓展下游產(chǎn)業(yè)鏈延伸的方向，其中新材料領(lǐng)域是重要的研究領(lǐng)域，如新能源汽車、5G、新能源電池及可降解材料領(lǐng)域等。這些行業(yè)固然是高端新材料應(yīng)用行業(yè)，但是已經(jīng)受到資本和龍頭企業(yè)的廣泛關(guān)注，很多新材料的擬在建裝置，已經(jīng)嚴重超過了市場發(fā)展所能承受的容量，如PBAT、PLA、PPS、PTFE、PVDF等，如果現(xiàn)在考慮進入，未來可能會面臨巨大的競爭壓力，從而失去了差異化競爭的優(yōu)勢。

所以，高端應(yīng)用場景的新材料固然重要，但消費增速高速增長，且不可替代性新材料，未來也將會有巨大的發(fā)展空間，如PVB（聚乙烯醇縮丁醛）。

聚乙烯醇縮丁醛全稱POLYVINL BUTARAL，簡稱PVB，分為PVB樹脂和PVB膠片，其中PVB膠片，又稱PVB膜片、PVB薄膜或PVB中間膜，是目前已經(jīng)完全工業(yè)化的產(chǎn)品，是聚乙烯醇（PVA）與正丁醛縮合而成。PVB與金屬、玻璃、陶瓷等具有良好的黏著性，具有較高透明性、耐寒性等。

PVB分為膜級和非膜級，其中膜級具有高粘性特性，非膜級具有低粘性的特性，PVB無毒、無嗅、無腐蝕性，具有高透明性、耐寒性和耐沖擊性。目前PVB膜級是PVB重要的應(yīng)用方向，其中主要作為PVB的安全玻璃應(yīng)用。安全玻璃是指的夾層玻璃，是指中間有夾層的玻璃，當(dāng)夾層玻璃在受到外界強烈沖擊時，PVB膜能夠吸收沖擊能量，并黏住玻璃碎片，并使玻璃表面仍保持整潔光滑，可有效防止碎片扎上和穿透墜落事件的發(fā)生，確保人身安全，俗稱安全玻璃。

PVB膜用于雙層玻璃中間的夾層膠，低端產(chǎn)品用于建筑安全玻璃，高端產(chǎn)品在軍工上作為飛機、坦克、艦艇的防彈玻璃，也廣泛用于汽車擋風(fēng)玻璃。近年來，由于汽車、航空、航海等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，帶來了高端PVB巨大的市場容量，國產(chǎn)高端PVB也在市場的推動下開始發(fā)展。

表  PVB分類及應(yīng)用對比

全球PVB產(chǎn)業(yè)從1924年開始，德國GHBH電氣化學(xué)工業(yè)公司率先提出了由醋酸乙烯經(jīng)聚合、水解、縮合而制PVB樹脂，并申請了專利，代表著全球PVB產(chǎn)業(yè)的開始。1928年，加拿大化學(xué)公司發(fā)表了聚乙烯醇縮丁醛專利技術(shù)，代表著工業(yè)化進程的開始。1931年，美國五家公司聯(lián)合承擔(dān)了國防部帶頭的項目，投入巨資研究開發(fā)PVB作為夾層玻璃材料的研究，并與1938年取得成功，實現(xiàn)了PVB工業(yè)化。也就在1938年，美國政府頒布了要求使用PVB樹脂作為機動車前擋風(fēng)玻璃中間膜的法案。

需要特別說明的是，美國是PVB生產(chǎn)和消耗最大的國家，主要生產(chǎn)商有孟山都、杜邦和聯(lián)碳化學(xué)。孟山都是世界上最大的PVB生產(chǎn)商，約占全世界生產(chǎn)能力的50%左右，孟山都PVB膜主要作為中間膜，又可以用于底漆、涂料、電氣等行業(yè)。杜邦公司的產(chǎn)品幾乎全部作為中間膜使用。另外，在西歐，德國的諾貝爾是世界上第三大PVB生產(chǎn)商，日本電氣化學(xué)公司、積水化學(xué)公司和三菱-孟山都公司生產(chǎn)的PVB，是亞洲重要的PVB生產(chǎn)企業(yè)。

從上世紀三十到四十年代開始，全球PVB樹脂作為安全玻璃的中間夾層，隨著工業(yè)的發(fā)展得到了快速發(fā)展，其中也在很大程度上驅(qū)動了PVB產(chǎn)業(yè)規(guī)模的進一步發(fā)展。從八十年代開始，汽車工業(yè)、建筑行業(yè)再次進入飛速發(fā)展期，PVB的用量快速擴大，生產(chǎn)技術(shù)不斷更新，生產(chǎn)規(guī)模也在飛速增長，至2020年，全球PVB生產(chǎn)能力已經(jīng)接近80萬噸規(guī)模。

中國PVB產(chǎn)業(yè)從1956年開始，相對研究起步較晚，由沈陽化工研究院和天津材料研究所共同進行了醋酸乙烯極其縮聚產(chǎn)品的小實裝置。時隔兩年，中國化工部設(shè)計院為錦西化工研究院設(shè)計了我國首套實驗性縮醛車間。在1961年，錦西化工PVB車間開始試生產(chǎn)，并且裝置運行良好。從七十年代開始，隨著我國工業(yè)和技術(shù)條件的進步，PVB用于陶瓷花紙和鋁箔紙行業(yè)的應(yīng)用取得了突破，這在很大程度上驅(qū)動了PVB行業(yè)的發(fā)展。

在八十年代，中國尚未完全掌握PVB膜片的加工和生產(chǎn)技術(shù)，所以鮮有企業(yè)涉及該領(lǐng)域的生產(chǎn)和研究。隨著經(jīng)濟體量的增長，特別是中國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，對PVB膜的需求規(guī)模也出現(xiàn)了快速增長，但是，由于技術(shù)、原料、設(shè)備等多方面的限制，中國PVB膜總量占比較小，市場中很大一部分為全球三大公司壟斷，分別是杜邦、孟山都和積水，因此，當(dāng)時中國需要花費大量外匯從國外進口膜片。

到了九十年代，汽車工業(yè)再次出現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，很大程度上驅(qū)動了進口膜片規(guī)模的增長，據(jù)不完全統(tǒng)計，1999年中國進口膜片達到5500噸左右。當(dāng)年，中汽集團在行業(yè)會議上多次呼吁，有實力的公司積極研究PVB膜片的生產(chǎn)，盡快打破PVB膜片長期依賴進口的被動局面，加速國產(chǎn)化進程。

PVB膠片具有良好的柔頇性、優(yōu)良的透明料、極強的粘合性、很好的耐光性、成膜性、耐沖擊性等, 對玻璃、金屬、木材、陶瓷、皮革、纖維等材料有較好的粘接性能, 其用途在作為中間層與玻璃等復(fù)合時, 最主要的用途是在夾層玻璃制造中作為中間粘合膠片使用。

夾層玻璃又稱夾膠玻璃, 在受到外界強烈沖擊時, PVB膠片能夠吸收沖擊能量, 玻璃即使碎裂, 碎片也會被粘在膠片上, 破碎的玻璃表面仍保持整潔光滑。可有效防止碎片扎傷和穿透墜落事件的發(fā)生, 確保人身安全。此外, PVB夾層玻璃既能阻隔聲波, 維持安靜、舒適的辦公環(huán)境, 還可降低制冷能耗。除了安全性之外, 夾層玻璃還具有隔音和防紫外線的功能。PVB膠片對聲波有高阻力, 夾層玻璃能有效控制聲音傳播, 具有良好的隔音效果。同時, 加有吸收紫外線添加劑的PVB膠片, 能濾出99%以上的紫外線。

根據(jù)相關(guān)資料顯示看到，夾層安全玻璃上述安全、保溫、控制噪音和隔離紫外線等多項功能已廣泛用于制作建筑安全玻璃, 飛機、高速列車、汽車、機車、艦艇、船舶等的擋風(fēng)玻璃, 水容器玻璃, 罩柵、櫥窗、銀行柜臺、監(jiān)獄探視窗、各種防彈玻璃, 以及化工、冶金、機械、煤礦、電子、紡織、輕工等行業(yè)的各種安全防護玻璃方面。隨著科技的發(fā)展, 通過對PVB膠片進行特殊處理, 可以進一步改善其性能并豐富夾層玻璃的品種, 如: 加入著色材料, 可生產(chǎn)防輻射的著色安全玻璃; 加入遇光變色物質(zhì), 可生產(chǎn)出變色安全玻璃; 加入金屬網(wǎng), 可生產(chǎn)出防結(jié)( 霧、霜、冰) 玻璃。采用特殊配方生產(chǎn)的PVB膠片在航天、軍事和高新技術(shù)工業(yè)等領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用, 如用于飛機、航天器、軍事儀器、太陽能電池和太陽能接收器等, 在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用于復(fù)合減震鋼板等。

PVB是通過高分子聚乙烯醇和丁醛縮聚反應(yīng)形成的一種聚合物, 在最終的聚合物中有近23%重量比的乙烯醇基。這種聚乙烯醇縮丁醛加入專用增塑劑DHA (一般為三甘醇酯類) 進行增塑,并通過擠出機系統(tǒng)和精確的厚度控制形成連續(xù)化的半透明膠片, 也可根據(jù)客戶要求生產(chǎn)乳白、蘭白、綠白等膠片, 膠片無雜質(zhì)、柔軟性好, 表面平整、有一定粗糙度, 具有很好的抗拉強度和斷裂延伸率。

用“擠出法”制造PVB膠片是目前世界上的先進生產(chǎn)工藝。國際上PVB膠片生產(chǎn)屬高科技領(lǐng)域, 技術(shù)要求高、難度大, 技術(shù)處于高度保密狀態(tài), 國際上幾乎是被美國杜邦公司、孟山都( 首諾) 公司、日本積水公司壟斷, 另外法國圣戈班公司、加拿大麥可羅公司等也能提供成套工藝技術(shù)設(shè)備。

目前, 國內(nèi)技術(shù)設(shè)備水平已進入最新的第二代水平, 在消化吸收國外技術(shù)設(shè)備的基礎(chǔ)上取得突破性的進展, 主要關(guān)鍵核心設(shè)備、元件及自控系統(tǒng)等從國外引進, 其余配套國內(nèi)產(chǎn)品, 基本可與引進技術(shù)設(shè)備媲美, 并已被國內(nèi)相關(guān)專家掌握。如廣東仕誠公司于2003年6月推出第一臺玻璃夾層PVB膠片生產(chǎn)線,經(jīng)過2004年的試生產(chǎn),現(xiàn)已正式推向市場。該設(shè)備年產(chǎn)1500-2000噸/條生產(chǎn)線, 最大幅寬3000mm( 可據(jù)用戶要求分切成要求寬度) , 厚度0.38-1.5mm。所生產(chǎn)出的膠片性能及產(chǎn)品質(zhì)量指標接近或超過進口指標值要求,為國內(nèi)先進水平。

我們通過相關(guān)資料顯示，以上工藝技術(shù)路線基本工藝流程相近, 主要采用擠出流延設(shè)備技術(shù), 原材料由相應(yīng)上料系統(tǒng)送入不同的擠出機， 粒料在擠出機內(nèi)通過加熱均勻塑化變成熔融狀態(tài), 熔體經(jīng)過濾網(wǎng)去除熔體中的雜質(zhì)。通過配料塊, 以不同順序平穩(wěn)地導(dǎo)入模頭, 經(jīng)過可以調(diào)節(jié)的模唇流出, 至流延冷卻輥冷卻定型, 成型為共擠流延膠片。膠片經(jīng)自動射線厚度測量系統(tǒng), 經(jīng)計算機處理, 控制擠出機轉(zhuǎn)速與冷卻輥速度, 以達到控制膠片質(zhì)量的目的, 膠片經(jīng)牽引系統(tǒng), 并經(jīng)表面處理、切邊、自動收卷后, 經(jīng)過分切而成為成品, 包裝入庫。

PVB膠片生產(chǎn)需解決的關(guān)鍵技術(shù)難題包括如何解決膠片生產(chǎn)線下料搭橋、夏季膠片水分含量高和膠片均勻度超標等問題, 以及聚乙烯醇縮丁醛樹脂與增塑劑DHA的配比， 加工工藝等， 以及產(chǎn)品的后續(xù)分切、包裝、存放及運輸技術(shù)等。

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，截至2020年，全球PVB產(chǎn)能超過80萬噸，其中最大的企業(yè)是美國伊士曼化學(xué)品公司收購的首諾公司，產(chǎn)能在10.6萬噸規(guī)模，2010—2020年全球PVB總計產(chǎn)能保持3%～4%速度增長。需要特別說明的是，中國PVB產(chǎn)能的快速增長，成為驅(qū)動全球產(chǎn)能增長的主要動力。

截至目前，中國PVB產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過40萬噸左右，其中樹脂產(chǎn)業(yè)規(guī)模約在8.3萬噸左右，膠片產(chǎn)業(yè)規(guī)模約在30萬噸左右。隨著中國對夾層玻璃需求的增長，作為中間膜的PVB生產(chǎn)規(guī)模，在過去幾年呈現(xiàn)快速增長的趨勢，并且也在一方面驅(qū)動技術(shù)的提升和改進，目前國產(chǎn)PVB質(zhì)量水平基本接近進口資源水平。

但是，由于國產(chǎn)PVB質(zhì)量的不穩(wěn)定，造成目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)采用再生料作為基礎(chǔ)原料，這給PVB國產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量造成一定影響。另外，鑒于涂料及膠黏劑生產(chǎn)的需要，高檔中間膜生產(chǎn)的PVB樹脂的嚴格要求，真正大規(guī)模生產(chǎn)供應(yīng)可用于高粘度中間膜的企業(yè)較少，導(dǎo)致高粘度產(chǎn)品總量處于偏低狀態(tài)。并且，這種現(xiàn)狀有望跟隨技術(shù)水平的止步不前而長期存在。

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，中國PVB樹脂在過去10年中呈現(xiàn)快速增長的態(tài)勢，2010年至2020年產(chǎn)能增速超過20%，產(chǎn)量保持29%高速增長。影響中國PVB樹脂規(guī)模快速增長的因素，一方面是中國經(jīng)濟宏觀環(huán)境的增長，在很大程度上驅(qū)動了中國市場對PVB的需求，另一方面，中國生產(chǎn)技術(shù)的進步以及逐步放開，給中國更多私營企業(yè)帶來較低進入門檻，都驅(qū)動了中國PVB樹脂產(chǎn)業(yè)規(guī)模的增加。

最后，我們想說，中國PVB樹脂供應(yīng)面保持快速增長，其中樹脂供應(yīng)面增速最快，產(chǎn)量在2020年至2025年保持10%增速，膠片產(chǎn)量維持4%左右速度增長。由此可見，中國樹脂由于體量較小，未來供給增速較快，用于匹配膠片的龐大需求，而膠片體量較大，增速減緩，這也與中國膠片下游需求相互匹配。

根據(jù)計算，中國PVB產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望在2025年達到60萬噸左右，2021年至2025年保持8%左右速度增長。關(guān)于需求方面，綜合考慮了三大主要下游需求增速，分別是汽車安全玻璃、建筑用雙層玻璃和光伏電池封裝膜。對于未來需求增速，一方面綜合分析了歷史增速情況，另一方面，綜合考慮了國家政策面對當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的扶持力度，以及相關(guān)協(xié)會對汽車、玻璃以及光伏產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展預(yù)測。平頭哥預(yù)計，汽車用安全玻璃、建筑用雙層玻璃和光伏電池封裝膜對PVB的需求增速超過20%，其中光伏電池封裝膜增速較快，這主要是基于對歷史較高的發(fā)展速度和未來對環(huán)保要求，都將保持對光伏行業(yè)的快速增長的預(yù)期。

巨大的需求將會造成更多的供應(yīng)不足現(xiàn)狀，所以，未來中國PVB市場將會呈現(xiàn)明顯供應(yīng)不足特征，也為有實力的企業(yè)提供了發(fā)展機遇和空間。