我国氟化工行业现状分析与建议

赵立群

(石油和化学工业规划院，北京 100013)

0 前言

近年来，我国氟化工行业作为化工新材料领域的重要分支，在规模实力、质量升级和结构调整等方面都取得了长足的进步。随着战略性新兴产业的发展，氟化工仍是未来的朝阳产业和投资热门产业。在实现“双碳”目标背景下，分析了国内氟化工产业特点、代表性产品供需情况，特别分析测算了我国氟化工子行业氟碳化学品的温室效应情况，有利于我国氟化工产业更好地迎接技术创新、产业升级和“双碳”目标实现的挑战。

1 国内氟化工产业特点分析

1.1 氟化工是化工新材料领域的重要分支

氟化工产品中的聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)等属于化工新材料氟硅树脂子类；氟橡胶(FKM，含偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)属于特种合成橡胶子类；聚四氟乙烯服装膜、聚四氟乙烯空气过滤膜、聚四氟乙烯中空纤维膜、聚四氟乙烯电子膜、聚四氟乙烯口罩膜、聚偏氟乙烯水处理膜、聚偏氟乙烯包装膜、聚偏氟乙烯压电膜、乙烯-四氟乙烯建筑结构膜、聚三氟氯乙烯医药包装膜、氯碱用全氟离子交换膜、燃料电池用全氟质子交换膜、光伏用聚氟乙烯(PVF)/聚偏氟乙烯背板保护膜等均属于功能性膜材料子类；应用于新能源电池行业的六氟磷酸锂、双(氟磺酰)亚胺锂等锂盐产品以及应用于半导体行业的三氟化氮、六氟化钨等含氟电子特气、电子级氢氟酸、电子级氟化铵，以及进一步复配形成的缓冲氢氟酸蚀刻液等均属于专用化学品子类。

表1列出了氟化工产品在化工新材料产品中的分布情况。

表1 氟化工产品在化工新材料产品中的分布

表1(续)

1.2 产业具有“两化”“三高”及“四性”的特点

氟化工产业具有“两化”(产品精细化、市场全球化)、“三高”(高技术含量、高附加值、高成长性)以及“四性”(资源的稀缺性、产业布局的资源导向性、产业垄断性、安全环保要求特殊性)的特点。

1.3在新能源和环保产业的应用有利于“双碳”目标实现

氟化工产品广泛应用于国防军工、航天航空、轨道交通、海洋工程、化工、采油、船舶、汽车、机械、电子信息、医学医药、建筑和环保产业等众多行业。氟化工已经成为国家战略性新兴产业的重要组成部分，为发展新能源等其他战略性新兴产业和提升传统产业提供所需的配套材料，对促进我国制造业结构调整和产品升级起着十分重要的作用。特别是在新能源和环保产业的应用，对我国“双碳”目标实现具有较好的促进作用。

1.4 子门类行业集中度差别较大

氟化工不同子门类行业集中度差别较大。氟化氢：几十家，其中大部分是民营企业，集中度低；氟化盐：30多家，大部分是民营企业，集中度低；含氟精细化学品：品种多，每个品种的生产集中度都不同，技术难度大的高端品种集中度都较高，而技术难度小的中低端品种集中度低；氟碳化学品：集中度相对较高，其中技术门槛高的HFOs、HFCs比HCFCs的集中度更高；含氟聚合物：技术门槛最高，集中度也最高。

1.5 新需求推动行业整体平稳增长

2020年我国氟化工生产企业近千家。4大类氟化工产品，即氟碳化学品、含氟聚合物、含氟精细化学品和氟化盐(含氟化氢)的总产能、总产量和全行业产值分别由2010年的444万t/a、247万t和479亿元增长为2020年的641万t/a、388万t和822亿元。2010—2020年总产能、总产量和全行业产值的年均增长率分别为3.7%、4.6%和5.5%。

未来几年,全球氟化工产品市场需求将以年均3.2%的速度增长，但亚太地区特别是中国、印度、韩国等发展中国家的增长速度将大大高于全球平均增速，增速较高的产品主要为氟橡胶、氟烯烃、含氟精细化学品等。新型基础设施建设给特定化工材料带来机遇，5G基站、特高压、城际铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩的产业链发展，由下游需求端拉动，加速推动氟化工新材料领域的发展，例如全球对UPSS电子级氢氟酸的需求迅速增加，2019年和2020年我国电解液出货量猛增。含氟聚合物及含氟电子化学品消费量的增加，又将刺激氟化氢等氟基础原料的需求量增长。我国经济的持续发展，为氟化工产业的发展创造了良好的市场环境。预计2021—2025年，我国氟化工产品总体需求量年均增长率为4.8%。

2 代表性产品供需情况及预测

2.1 氟化氢(HF)

我国无水氟化氢供需变化较为平稳，新增产能较多是现有生产企业扩产。2020年总产能达到230万t/a。2021—2025年，氟化氢产能还将继续增长。

2020年，我国无水氟化氢进口量为1.36万t，出口量为24.8万t，自给率119.3%，进口产品主要为电子级氢氟酸。

2015—2020年，无水氟化氢产量的年均增长率约为5%，消费量的年均增长率约为5.4%。预计2021—2025年，随着氟碳化学品需求的放缓，我国无水氟化氢需求量的年均增长率约为3.5%。

2.2 二氟乙烷(HFC-32)

2016年，我国HFC-32产能快速扩张，生产能力在2017年及2018年逐步释放，2020年总产能达到约31万t/a。在氢氟烃行业履行国际公约预期和我国严格控制HFC-32生产建设项目政策的作用下，预计2021—2025年，我国HFC-32产能增速将迅速放缓并停滞。

2015—2020年，我国HFC-32消费量的年均增长率约为32%。2020年，我国HFC-32进口量较少，出口量约为6万t，表观消费量为11万t，自给率为155%。在市场需求面临R290(丙烷)的市场份额增加的压力下，预计2021—2025年，我国HFC-32需求量的年均增长率约为5%。预计2025年，我国HFC-32仍将维持140%以上的自给率。

2.3 聚四氟乙烯(PTFE)

2015—2020年，我国PTFE产能增长缓慢，2020年总产能达到13万t/a。预计2020—2025年，我国PTFE产能将维持6%的增速。

2015—2020年，我国PTFE消费量的年均增长率约为5%。随着化工领域需求的拉动，预计2020—2025年，我国PTFE需求量的年均增长率为3.5%左右。

2020年，我国PTFE进口量为0.85万t，出口量为3.42万t，表观消费量为9.1万t，自给率为126%。预计2025年，我国PTFE自给率将达到130%以上，但高端新品种PTFE树脂仍将处于短缺状态。

3 我国氟碳化学品温室效应现状及预测

2020年9月22日，国家主席习近平在第75届联合国大会一般性辩论上宣布“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。实现“双碳”目标，重点在于能源结构的快速调整和节能降耗的力度加大。1年后的2021年9月22日，中共中央、国务院下发了《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》(中发〔2021〕36号)，实现“双碳”目标，成为着力解决资源环境约束突出问题、中华民族永续发展的必然选择。

通常，温室气体排放核算范围包括企业生产的燃料燃烧排放、过程排放以及购入和输出的电力、热力产生的排放。氟化工行业的特殊之处在于，其氟碳化学品多数品种属于非二氧化碳温室气体，个别品种具有很高的GWP值(全球变暖潜能值)。2019年，我国温室气体排放量为140亿t二氧化碳当量[1]。2020年，氟化工全行业生产过程中二氧化碳排放量约为百万吨级，仅相当于消费过程中当量二氧化碳排放量的约0.5%。

氟碳化学品主要用作制冷剂(用于房间空调、冰箱冷柜、工商制冷和汽车空调等领域)、发泡剂、灭火剂和气雾剂等。目前，国内市场消费的氟碳化学品主要是第二代HCFCs(氢氯氟烃)和第三代HFCs(氢氟烃)含氟制冷剂/发泡剂，第四代HFOs(氟烯烃)含氟制冷剂/发泡剂正处于市场培育阶段。我国从2013年开始对HCFCs的生产和消费实施配额制，并要求在2020年淘汰35%HCFCs的生产和消费量。HCFC-22是国内应用最广泛的第二代含氟制冷剂。HFCs主要为HFC-134a、HFC-32、HFC-125、HFC-152a、HFC-227ea、HFC-236fa和HFC-245fa等。测算显示，2020年，我国氟碳化学品消费量约为7.7亿t二氧化碳当量，其中HCFCs消费量约为3.2亿t二氧化碳当量(不计原料用途的HCFCs消费量)；HFCs消费量约为4.5亿t二氧化碳当量(不计原料用途的HFCs消费量，副产HFC-23按全部焚烧计)。

测算所依据的各产品GWP值如表2所示。

表2 氟碳化学品的GWP值

HCFCs在发达国家的淘汰期限是2020年，在发展中国家的淘汰期限是2030年。2021年9月15日，《〈关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书〉基加利修正案》(简称《基加利修正案》)对我国正式生效，我国的限控步骤为：2024年国内HFCs生产和使用冻结在基线水平，2029年在冻结水平上削减10%，2035年削减30%，2040年削减50%，2045年削减80%。基线水平为2020—2022年HFCs平均值加上HCFCs基线水平的65%，以二氧化碳当量为单位计算。随着我国履行《基加利修正案》和开展ODS淘汰工作，预计到2030年，我国氟碳化学品消费量可以削减到约3亿t二氧化碳当量；预计到2060年，我国氟碳化学品消费量可以削减到约1亿t二氧化碳当量。

近两年来，针对HFCs的产业政策密集出台，2020年5月，生态环境部发布了《关于公开征求〈消耗臭氧层物质和氢氟碳化物管理条例(修订草案征求意见稿)〉意见的通知》(环办便函〔2020〕145号)，对2010年6月1日起实施的《消耗臭氧层物质管理条例》进行了修订，旨在持续做好消耗臭氧层物质和氢氟碳化物的淘汰和削减管理工作。

2021年9月27日，生态环境部组织起草了《关于严格控制第一批氢氟碳化物化工生产建设项目的通知(征求意见稿)》(环办便函〔2021〕431号)，要求自通知印发之日起，除环境影响报告书(表)已通过审批的，各地不得新建、扩建用作制冷剂、发泡剂等受控用途的二氟甲烷(HFC-32)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a)、五氟乙烷(HFC-125)、1,1,1-三氟乙烷(HFC-143a)、1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)5类HFCs(不含副产)化工生产设施。已建成的上述5类HFCs化工生产设施，需要进行改建或异址建设的，不得增加原有的化工生产能力或新增上述5类HFCs产品种类。

由于未来国内HFCs削减的基线年为2020—2022年的3年，因此生态环境部已组织开展国内HFCs生产装置核查工作，目前已完成对国内40多家HFCs生产企业各HFCs产品生产线2020年的产能、产量、库存、销售和出口情况的核查工作。预计对2021年和2022年的HFCs生产企业核查工作将会继续开展。

4 发展建议

4.1 实现氟材料出口升级

2020年，我国氟化氢出口量为22.4万t (出口金额2.9亿美元)，同时PTFE出口量为3.4万t(出口金额2亿美元)，基础原料的出口价值大于深加工产品价值的现象长期存在。建议未来在企业和氟化工园区层面提高氟化氢的自加工比例，不仅可减少优质氟资源的变相流失，也有利于我国由主要出口氟化工基础产品向出口氟树脂等深加工产品升级。

4.2 增强创新能力实现产品升级

加快具有自主知识产权的低GWP值氟碳化学品的研发和产业化进程，实现氟碳化学品产品品级提升。促进企业现有无机氟产品生产向高端转变，如升级发展光伏级、半导体级电子级氢氟酸，先进制程工艺电子特气，如八氟环丁烷、六氟丁二烯等。企业也可由基础氟化工产品生产商转身为化工新材料供应商，并在新旧动能转换过程中实现高质量和可持续发展。

4.3 提升新兴用途的氟材料自主保障能力

围绕5G基建、航空航天、高端装备、电子信息、新能源汽车、轨道交通、节能环保、医疗健康以及国防军工等领域的需求，加快产品结构调整，向产业链的高端延伸，生产高附加值、高技术含量产品。

4.4 提高安全绿色发展水平

加强企业安全生产规范化建设，使企业实现三级以上安全标准化达标；形成废物最低排放、能源最佳消耗、资源最大利用的最优效果；全面推行清洁生产，采用先进生产工艺技术，从生产源头做起控制污染的产生，保护区域生态环境，以达到国际清洁生产领先水平作为发展目标。

4.5 塑造科技向善理念，推动更多氟化工技术推广应用

根据工业和信息化部《关于印发石化化工行业鼓励推广应用的技术和产品目录(第一批)的通知》(工信厅原函〔2021〕137号)，石化化工行业鼓励推广应用的技术和产品目录目前第一批32项技术和产品中有1项氟化工技术列入石化化工行业鼓励推广应用的技术和产品，见目录表3。应塑造科技向善理念，推动更多的氟化工技术列入行业鼓励推广应用的技术目录，为加快推动氟化工产业转型升级提供技术支撑，进而推动化工新材料行业高质量发展。

表3 石化化工行业鼓励推广应用的技术和产品目录-氟化工

4.6 灵活掌握不同HFCs产品削减进度

由于我国HFCs主流品种均被《基加利修正案》列为受控物质，生态环境部《关于严格控制第一批氢氟碳化物化工生产建设项目的通知(征求意见稿)》已要求不得新增5类HFCs生产能力，可见我国已对HFCs增量采取控制措施。对于存量部分，由于HFCs在削减的同时还需发挥HCFCs替代品作用，为HCFCs的顺利削减创造条件。因此，在制定存量HFCs生产和消费削减政策时，应按照总量控制原则，即满足HFCs二氧化碳当量实现削减目标的前提下，根据不同消费领域HFCs替代品发展情况差异化削减HFCs产品。