国产化POE项目上马热火朝天，工业化生产存在三大壁垒！

煜耀

POE粒子生产迄今被海外垄断，国产化仍存在诸多难点，但万华化学、卫星石化等化工龙头均已公告新建POE产能。
业内预计，2024年POE粒子有望实现国产化量产突破，率先投放市场的企业将享受行业红利；2026年之后，多家国内企业产能将会上马，届时POE粒子市场可能会成为红海。
POE的概念
聚烯烃弹性体（POE）是由乙烯与α-烯烃无规共聚得到的弹性体，其中α-烯烃是核心原材料，占POE产业链利润约60%。
POE是一种典型的高端聚烯烃弹性体，由乙烯或丙烯为主要聚合单元，以α-烯烃(以4～8个碳的α-烯烃为主，如1-丁烯、1-己烯、1-辛烯)为共聚单体进行聚合得到。由于POE分子链中共聚单体含量高、密度低，聚合物链由结晶性树脂相和无定型橡胶相组成，因而该材料既具有橡胶的高弹性，又具有热塑性树脂的可塑性，易加工成型。同时，POE分子链由非极性的饱和单键组成，无极性基团，故具有优良的耐水蒸气性、耐老化性、耐腐蚀性及耐热性。



POE具有具有塑料和橡胶的双重优势，可广泛应用于汽车配件、光伏组件的封装胶膜、医用包装材料及建筑材料等领域。





POE 粒子保供是2023年关键
POE胶膜具有高阻隔性、抗PID能力强、无醋酸等特性，是目前双面组件、N型电池的主要封装胶膜。
POE粒子是POE胶膜的核心上游原材料，粒子成本在光伏胶膜的生产总成本中占比超80%。据相关测算，2022-2025年光伏POE需求分别为19万/45万/75万/103万吨，POE粒子将供应偏紧。
目前国内还没有规模化量产POE粒子的企业。陶氏、三井、LG 是全球主要的POE粒子供应商，具有极强的议价能力，付款方式通常为现款现货。
2017-2021年，我国POE进口量从22.22万吨增至63.99万吨，年均复合增长率29.95%；进口单价从2020年的1615.75美元/吨上涨至2022年1-7月的2843.19美元/吨，涨幅达75.97%。



据西南证券研报分析，虽然全球POE粒子总产能达到200万吨，但由于POE粒子被广泛应用于汽车、电线电缆、聚合物改性等领域，考虑实际产能利用率、其他应用领域需求增长、不同牌号和不同产品间产线切换等因素，光伏级POE粒子实际产能远低于名义产能。
招商证券电气设备新能源行业首席分析师游家训认为，短期光伏胶膜用POE粒子的增量可能更多来自POE粒子厂商的产能调配，考虑下游需求的快速释放，粒子保供是2023年的关键。
民生证券电新团队介绍，陶氏将2023年提供20万吨POE粒子给福斯特，4万~5万吨给赛伍技术，剩余分给其他厂商；祥邦科技基本包断三井的POE粒子供应；海优新材的POE粒子主要来自  LG化学。基于2020年后国内新增胶膜产线都能同时满足EVA、POE、EPE生产，因此各胶膜厂商的“看点”在于能拿到多少POE粒子供应。

国内POE工业化生产存在三大壁垒
通常所说的POE主要是指辛烯质量分数大于20%的乙烯-辛烯共聚弹性体，下游应用领域广泛，生产壁垒较高。
目前，POE合成技术主要采用溶液聚合工艺，国外在催化剂、聚合工艺领域拥有大量专利，相关核心技术不对外转让。国内高校及研究院所对POE合成技术进行过相关研究，开发了具有高共聚性能的茂金属催化剂和非茂有机金属催化剂，但实现工业化的最后一公里路径尚未打通。
POE投产核心问题有三方面：第一是催化剂，茂金属催化剂研发情况或匹配情况等是最核心的问题。由于目前催化剂相对保密，现在大部分国内产线对催化剂的研究方式，无论是试验还是工业化生产，初期都是先购买国外催化剂，再逐步研发。
目前，我国茂金属催化剂及其催化产品的研发主要依靠中国石油、中科院化学所等单位。中石化体系以外的民营企业大部分也有研究院和研究体系，也是通过先购买国外催化剂，再加上自己的技术储备，不断改进和摸索。
与Z-N催化剂相比，茂金属催化剂在聚烯烃材料开发上的优势主要有：
（1）超高活性：茂金属催化体系中几乎所有催化剂分子都能被助催剂激活,且茂金属催化剂活性中心易与烯烃分子配合,烯烃插入时间极快；
（2）单一活性：催化剂的每一个聚合反应中心的活性相同,每一个活性中心生成的聚合物分子链长度和共聚单体含量几乎相同,因而聚合产品具有很好的均一性,如分子量分布较窄,共聚单体在聚合物主链中分布均匀；
（3）结构易于调整：因此可开发出各种立体结构的络合物,利用每一种立体结构的络合物所特有的对聚合物空间立构的选择性可以合成出微观结构独特而且均匀的多种聚烯烃；
（4）共聚合能力优异：几乎能使大多数共聚单体与乙烯聚合,可以获得许多新型聚烯烃材料。
茂金属催化剂的生产壁垒：
（1）主催化剂：如何在浩如烟海的茂金属化合物中如何选择合适的主催化剂；
（2）助催化剂：在助催化剂方面如何提高收率、降低成本；
（3）MAO：如何确定MAO(甲基铝氧烷)的组成及结构；
（4）助催化剂原料：如何用合适的技术路线实现助催化剂原料的批量生产；
（5）催化剂载体：催化剂载体(硅胶)如何实现国产化。

第二个在于α-烯烃，其占POE产业链利润约60%。POE所需的α-烯烃原料，最主要是指辛烯、碳8等原料。由于国外企业对线性α-烯烃技术封锁以及高价技术转让费，我国每年需要从国外进口大量高碳α-烯烃。
但据统计，国内目前绝大多数规划POE的厂家都配备有α-烯烃产能，他们技术没有问题，可以实现和POE同时或者先后投产。细分来看，未来中国POE可能会分碳4的POE和碳8的POE（目前规划α-烯烃的产能大部分是碳8）。



POE用α-烯烃主要是C4-C8，国内缺乏C6、C8。POE生产用α-烯烃主要为1-丁烯、1-辛烯，1-己烯较少，其中光伏领域多用1-丁烯，汽车领域多用1-辛烯。国内短链α-烯烃主要是1-丁烯、少量1-己烯，1-辛烯仍未工业化生产，仅有大庆石化21年3000吨1-辛烯工业化试验装置建成。
高碳α-烯烃生产壁垒：
（1）国外企业对线性α-烯烃技术封锁；
（2）催化剂价格昂贵；
（3）α-烯烃链长增加，聚合活性下降；
（4）选择性缺陷；
（5）副产物易堵塞管道。

第三是POE工艺包，目前陶氏第一代专利将到期，通过国内科研所、院校对POE工艺研究，结合国外专利到期的情况，可以进行应用，所以POE工艺方面基本没有问题。



陈子坤称，按照难度从大到小排序，分别是催化剂、α-烯烃以及POE聚合。目前来看，后两部分国内基本已实现工艺上的突破，催化剂方面仍存在技术难点。

国产化前景广阔，大厂争相布局
现阶段，国内POE尚未实现工业化生产，不过万华、卫星等大化工企业，均已公告新建POE产能，且技术为自研。
截至2022年12月，国内已规划POE粒子产能约为210万吨，多数企业通过“中试-放大”稳健推进，目前进度较快的为万华化学、卫星化学、东方盛虹等。例如，卫星化学1月13日在投资者互动平台表示，公司自主研发的POE项目正在实施，小试产品已送下游客户测试。其中，POE核心原料α-烯烃已建成1000吨/年装置，即将试生产。



数据来源：各企业公告
瑞银中国石油化工行业分析师郭一凡表示，POE粒子项目土建施工大约需要2年左右，中交后调试出合格产品需要0.5-1年，扩产周期一般需要3-3.5年。根据各企业产能规划及项目推进情况，考虑到项目试车及产能爬坡，2024年有望实现国产化量产突破，率先投放市场的企业将享受行业红利。
一位不愿透露姓名的行业资深分析人士称，万华的POE光伏料在2022年中试装置已出，并且已经送到下游客户那里去验证，但POE光伏胶膜做成制品后，需要在特定环境下做研究，时间较长，目前还没有做完制品论证。
从产品POE粒子物性来说没有问题，能够达到光伏级物性的要求。乐观来看，假设光伏POE中试粒子没问题，万华可能会在2024年初期投产，不用等到2025年就会工业化生产POE粒子。
但该人士同时指出，中性来看，毕竟国内目前没有工业化装置，从中试到工业化装置跨度较大，国内目前技术储备能否实现工业化装置快速生产合格产品存疑。
鉴于光伏POE价格高位运行的状态，国外供应商扩产积极性也较高。综合媒体报道来看，三井预计新增POE产能12万吨，沙比克约扩产至30万吨，LG未来将扩产到38万吨，因此，未来国外POE产能预计扩张20万~40万吨。
民生证券电新团队预计，2026年之后多家国内企业产能将会上马，届时POE粒子市场可能会成为红海。
近期大热、耗资百亿“杀入”POE大战的鼎际得则表示乐观，并不担心POE变卷——该公司内部人士认为，10年前大家还不知道POE可以用在光伏，作为性能非常优异的产品，POE还有更多产品可以替代，比如替代橡胶，SEBS、SBS弹性体都是可以的。
从鼎际得投建项目来看，预计2025年初建成一期装置，同时建设30万吨α-烯烃和20万吨POE装置。公司α-烯烃用的是选择性齐聚技术，最关键的茂金属催化剂，前期由工艺商提供，考虑降低成本，公司计划投产后换成自有催化剂。