作者：招商银行研究院 公司金融总部 授信审批部
■ 各领域均蕴藏国产替代机遇的优质赛道。氟化工已形成无机氟化物、氟碳化学品、含氟聚合物及含氟精细化学品四大产品体系，国内总产值超过千亿元。海外巨头处在产业创新前沿，中国虽是产销大国，但暂时只能被动追随。大部分高端新品种在国内仍处于导入或成长期，国产替代空间广阔。■ 氟碳化学品：环保政策约束供给，景气回暖可期。氟碳化学品应用需求以制冷剂为主，终端领域主要涉及空调、冰箱、汽车。制冷剂历经三次迭代，HFC是当前的主流产品。不同终端应用的制冷剂种类有所差异，展望来看家用空调将支撑制冷剂需求温和增长。2024年国内HFC生产配额正式冻结，供给将受到大幅约束，有望为行业带来长期高景气行情，市场竞争也将回归理性。第四代制冷剂应用仍然存在限制，大规模推广尚需时日。■ 含氟聚合物：关键领域依赖进口，国产化任重道远。氟聚物性能优异，在诸多领域具有不可替代的用途。中国主要氟聚物的产能规模全球第一，但结构性过剩问题凸显。PTFE和PVDF两大基础产品同质化竞争严重。在制冷剂配额冻结、核心关键领域强调自主可控的当下，应用于半导体、5G、新能源的新型氟树脂成为产业升级的关键和龙头企业的发展重点。不过新型氟树脂技术壁垒较高，海外企业技术积累深厚，国产替代仍需持续爬坡。■ 含氟精细化学品：聚焦细分市场，逐步填补空白。中国是全球含氟药物中间体的主产地，行业发展较为成熟，快速响应核心客户的定制化需求、寻求低成本的合成路线仍是竞争之道。我国含氟电子特气迅速崛起，用量最大的三氟化氮和六氟化钨已向头部半导体厂商供货，但环保型的六氟丁二烯仍有待开发。电子氟化液在浸没式液冷数据中心的应用前景广阔，国内厂商有望填补3M留下的市场空白，并充分受益于AI大模型飞速发展的利好。■ 业务建议与风险分析。（本部分有删减，招商银行各行部如需报告原文，请参考文末联系方式联系研究院）。1. 氟化工已形成用途广泛的四大产品体系，国内总产值超千亿氟（Fluorine）是元素周期表中最活泼的非金属元素。极小的原子半径、超强的电负性和氧化性赋予了氟元素诸多特殊的化学性质，也使得含氟化工品普遍具有性能优异、附加值高的特点。作为现代化工产业体系的重要分支，氟化工产业链以萤石（主要成分为CaF2）为起点、氢氟酸为关键中间体，形成了无机氟化物、氟碳化学品、含氟聚合物及含氟精细化学品四大类产品体系。
图1：氟化工产业链全貌图
资料来源：招商银行研究院
无机氟化物即氟化盐，过去以氟化铝、冰晶石为主，基本用于电解铝。而动力电池崛起则催生了以六氟磷酸锂为代表的新型氟化物的市场需求。目前无机氟化物是我国氢氟酸的第二大应用领域，2022年消费占比约18%，其中传统氟化盐为13%、六氟磷酸锂为5%。（由于氟化盐应用领域单一，市场规模相对较小，囿于篇幅限制不在本文展开分析）氟碳化学品是氟化工最为重要的产品种类，主要作为制冷剂（部分品种亦可作为发泡剂）应用于冰箱、空调、冷库等制冷设备。2022年氟碳化学品约占国内氢氟酸下游消费的50%，市场规模达502.8亿元。含氟聚合物包含氟树脂、氟橡胶和氟涂料，广泛应用于半导体、军工、水处理、燃料电池等高端制造领域。含氟聚合物是产业链当中兼具高技术壁垒和发展潜力的细分赛道，2022年约占国内氢氟酸下游消费的7%，但主要产品的市场规模超过300亿元。目前中国大多数高端专用氟聚物仍依赖进口，国产替代率亟需提升，高端市场成长空间广阔。含氟精细化学品是产业链当中附加值最高的细分赛道，主要包括含氟中间体（通常用于合成含氟农药/医药）、含氟电子化学品、含氟表面活性剂等。虽然单品规模普遍不大，但品种众多，且各自性能独特，难以被替代。据中国氟硅协会（CAFSI）统计，2022年我国含氟精细化学品总产量超过19万吨，在氟化工的产值占比为30%。按氟化工总体产值超千亿元的口径估算，含氟精细化学品的市场规模预计也应超过300亿元。
图2：2022年中国氢氟酸消费去向
资料来源：百川盈孚，招商银行研究院
图3：国内氟化工行业市场规模估算（亿元）
资料来源：中国氟硅有机材料工业协会，智研咨询，东方财富，招商银行研究院
氟化工的产业化发展始于20世纪30年代的美国。1928年，美国科学家Thomas Midgley合成出无毒、不易燃的新型制冷剂二氟二氯甲烷（即R12），随后杜邦公司于1931年成功将其工业化，并将商标取名为Freon（氟里昂）。制冷剂开始大规模推广并一直是氟化工的第一大应用领域。1938年杜邦公司化学家Plunkett博士意外发现聚四氟乙烯（PTFE），这标志着含氟聚合物的诞生和研究应用的开始。面世不久之后，具有超强耐腐蚀性的PTFE便被美国曼哈顿计划选中，成为处理六氟化铀的设备的内衬和密封材料，直至二战结束才被美国政府对外公开。在随后行业的高速成长期中，以杜邦公司为首的海外巨头始终处在产业创新前沿，引领技术发展。如今海外主要的氟化工企业包括美国的科慕（Chemours，2015年从杜邦公司分离，继承了杜邦所有的氟产品技术和产线）、霍尼韦尔（Honeywell）、3M公司、日本的大金（Daikin）、旭硝子（AGC）、法国的阿科玛（Arkema）和比利时的索尔维（Solvay）等。这些企业已形成各具特色的产业布局和竞争优势，通过把持核心工艺基本垄断了新型制冷剂、高端氟树脂、特种氟单体、全氟离子交换膜/燃料电池膜、含氟电子化学品等高附加值产品。表1：海外氟化工巨头的业务布局注：1、霍尼韦尔业务营收按SkyQuest披露的2021年HFO市场规模11.61亿美元及贝哲斯咨询提供的45%市场份额测算；2、索尔维的特种聚合物业务已于2023年12月拆分至新公司Syensqo资料来源：《国外氟化工公司近年高端化发展方向及动态》，各公司官网及年报，贝哲斯咨询，SkyQuest，招商银行研究院相较之下，中国虽然是氟化工产销大国，但研发创新和应用研究暂时只能被动追随。目前来看，国内企业的主力品种包括氢氯氟烃HCFCs（第二代制冷剂，已逐步减产并计划在2030年完全禁用）、氢氟烃HFCs（第三代制冷剂）、中低端注塑级PTFE等基础氟化学品，绝大多数企业尚未能摆脱同质化的成本竞争。不过随着今年第三代制冷剂配额的正式冻结，国内氟化工龙头有望跳出前几年疯狂扩能争夺生产配额的发展路径。与此同时，地缘政治冲突加剧，国内军工、半导体、新能源等核心关键领域的自主可控需求提升，高端专用氟化学品的研发创新已成为氟化工的重点发展方向。现阶段，大部分高端新品种在国内仍处于导入或成长期，各细分领域均蕴藏着国产替代机遇。
图4：我国氟化工产品的发展阶段
资料来源：招商银行研究院
氟碳化学品：环保政策约束供给，景气回暖可期
自氯氟烃化合物R12作为制冷剂应用至今，氟碳化学品经历了多次升级，目前包括氯氟烃（CFCs）、氢氯氟烃（HCFCs）、氢氟烃（HFCs）、氢氟烯烃（HFOs）共四代品种，不仅可作为含氟聚合物单体原料，更广泛应用于大规模商业化的制冷剂、发泡剂、气雾剂、灭火剂、清洗剂等领域。其中，制冷剂是最为主要的应用场景，占据了除原料用途以外超过80%的需求。因此，本章节关于氟碳化学品的讨论将主要围绕含氟制冷剂展开。制冷剂，也称冷媒、雪种，是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。不同代际的制冷剂的差异主要体现在对臭氧层的破坏以及对温室效应的影响上。其中第一代CFCs具有较高的ODP值（消耗臭氧潜值）和GWP值（全球变暖潜值），根据《蒙特利尔议定书》的决议已于2010年在全球范围内被全面淘汰。第二代HCFCs的ODP值虽然较前代显著降低，但仍属于消耗臭氧层物质（ODS），包括中国在内的多数发展中国家已于2015年开始削减用量。第三代HFCs是当前的主流产品，其ODP值已降至零（即对臭氧层无破坏），但GWP值较高，仍会加剧温室效应，发达国家已逐步削减用量，发展中国家也已进入配额冻结期。第四代HFOs虽然由于专利、成本限制尚处于导入阶段，但其兼具零ODP值和低GWP值，是新一代环境友好型制冷剂的典型代表。除HFOs外，环保升级的另一大方向是不含氟的碳氧天然工质制冷剂（HCs），但目前其安全性及制冷性能都存在一定的不足。注：按国际统一规定，制冷剂的代号一般由字母“R”+数字构成（R代表制冷剂，Refrigerant）。为了展示不同品种属于第几代产品，常将R用CFC、HCFC、HFC、HFO等代替，如R22、R134a可分别写为HCFC-22、HFC-134a。本文多采用后者。资料来源：IPCC AR5，《制冷剂编号方法和安全性分类》，招商银行研究院2. 家用空调支撑制冷剂需求温和增长，HFC-32份额进一步提升据CAFSI数据，近几年全球含氟制冷剂的用量接近100万吨，终端应用领域主要涉及空调、冰箱、汽车。而这三大行业中国都是全球第一大产销国，因此自然也是全球最大的制冷剂需求国。2023年我国成规模的主流制冷剂的表观消费量之和在50~60万吨之间，占全球总需求的六成。
图5：中国含氟制冷剂终端需求占比
资料来源：百川盈孚，招商银行研究院
图6：中国空调、冰箱及汽车产量全球占比
资料来源：产业在线，中国乘联会，招商银行研究院
由于家用空调、冰箱和车用空调当中热机的工作环境和温度控制需求不同，所应用的制冷剂种类也有所差异。空调制冷过去主要使用HCFC-22，目前的主流品种则是HFC-32和混配型HFC-410a（HFC-32和HFC-125各50%），现在HCFC-22基本用于合成含氟聚合物单体原料四氟乙烯，ODS用途以老式定频空调的维修为主，需求占比较低。冰箱领域过去主要采用CFC-12，目前大部分已被HC-600a（异丁烷）替代，含氟制冷剂更多的是作为聚氨酯泡沫的发泡剂使用（如HCFC-141b）。在车用空调领域，目前的绝对主力是HFC-134a，部分高端车型则开始推广HFO-1234yf。
图7：主流制冷剂品种的需求结构
资料来源：百川盈孚，招商银行研究院
展望来看，随着冰箱制冷全面转向HC-600a，预计未来空调将占据含氟制冷剂超过80%的需求份额。因此，空调产量将很大程度上决定含氟制冷剂的需求潜力。2023年受极端高温天气影响，我国空调产量创历史新高，达2.45亿台，同比增长10%。从最近的排产情况来看，空调厂商仍维持着去年的生产惯性。奥维云网监测数据显示，2024年3月家用空调排产2032万台，同比增长21.6%。在极端气候频发、设备进入更新换代高峰期以及国家新一轮家电以旧换新政策的共同助推下，空调企业备产积极性高涨，年内制冷剂需求有望保持高景气。不过，作为耐用型大家电的空调已进入高饱和的存量时代，补贴政策只能影响需求的释放节奏，无碍中长期温和增长的趋势。因此，我们判断未来几年制冷剂需求增速大概率将伴随空调产量呈现前高后低的运行态势。需求结构方面，ODS用途的HCFC-22已迈入衰退期，在空调新机的市场份额降至2%，预计下阶段将随着老式空调的陆续淘汰而全面退出制冷市场。作为过渡产品，HFC-410a近几年的市场份额基本稳定在35%。但随着环保、能效要求的日益加码，未来几年高GWP值的HFC-410a在国内市场的占比或呈现下滑，有效产能将转向出口需求。至于已成绝对主流的HFC-32则将填补前两者留下的内需空间，市场份额有望进一步提升。
图8：国内空调产量及增速（万台）
资料来源：Wind，招商银行研究院
图9：家用空调新机中各类制冷剂的市场份额占比
资料来源：产业在线，招商银行研究院
3. 第三代制冷剂配额正式冻结，行业竞争有望回归理性制冷剂的应用迭代源于环保政策推行的不断变化。当前全球主流的第三代制冷剂HFCs虽非ODS物质，但却是一种强效温室气体。2016年《蒙特利尔议定书》缔约方达成《基加利修正案》，旨在控制和减少HFCs生产和使用。2021年4月，中国宣布接受《基加利修正案》，加强HFCs等非二氧化碳温室气体管控。根据规定，国内HFCs要从2024年开始正式将生产和消费冻结在基准水平上，并从2029年开始逐步削减，最终到2045年削减至20%。
图10：第三代制冷剂配额削减情况
资料来源：《蒙特利尔议定书》基加利修正案，招商银行研究院
由于配额基线年定在了2020-2022年，从2020年起各家制冷剂企业为争夺生产配额开启了产能扩张军备竞赛。据百川盈孚统计，2023年主流HFCs产能较2018年增长43%，导致近几年产品价格低位运行，盈利出现亏损。但随着今年配额的正式下发，各类制冷剂供应都将面临大幅缩减。根据生态环境部的《2024年度氢氟碳化物生产、进口配额核发表》，2024年各类HFCs的总生产配额为74.6万吨，HFC-32、HFC-125、HFC-134a分别为24.0、16.6和21.6万吨，仅是各自产能的47%、55%和59%。不同于需求侧短期的回暖复苏，供给侧因环保政策造成的大幅约束不可逆转且持续时间长，有望为制冷剂行业带来确定性强的长期高景气行情。开年以来，各类制冷剂价格持续上涨，均突破两年新高，盈利能力显著修复。
图11：主流HFCs产能及2024年配额（万吨）
资料来源：百川盈孚，生态环境部，招商银行研究院
图12：主流制冷剂价格变化趋势（元/吨）
资料来源：百川盈孚，招商银行研究院
从配额的去向来看，今年HFCs内用生产配额仅占总生产配额的45.6%，在国内消费需求复苏的背景下，部分产品的供需格局或将发生逆转（不考虑暂未分配的安全余量）。根据卓创资讯的测算，HFC-125、HFC-143a当前下发的内用生产配额或都无法满足国内需求。供应紧张的预期已迅速反映在价格端，2月末HFC-125出厂均价涨至4.35万元/吨，较年初上涨53%，是涨幅最大的主流品种。
表3：2024年主流HFCs供需情况预测（万吨）资料来源：生态环境部，卓创资讯，招商银行研究院
从配额的具体分配来看，前期积极扩产的巨化股份、三美股份、东岳集团等龙头如愿获得更多的生产配额（见附录1），行业集中度较基准年显著提升。HFC-32、HFC-125、HFC-134a生产配额的CR3分别为76%、74%和87%。与此同时，企业间的整合进程也将加快。去年8月，有机氟材料龙头昊华科技宣布收购中化蓝天100%股权，完善制冷剂、含氟精细化学品业务布局，全面整合中国中化旗下的氟化工资产。在今年1月，主流品种配额占比最高的巨化股份也正式完成飞源化工51%股权的收购，进一步提升市场份额。随着配额争夺战的结束，供给过剩将得到显著缓解，市场竞争也有望回归理性。
图13：2024年各类HFCs的生产配额分布情况
资料来源：生态环境部，招商银行研究院
值得一提的是，第二代制冷剂HCFC-22自2013年实施配额管控以来已陆续完成四轮生产配额削减。而根据《蒙特利尔议定书》的要求，中国要在2025年进行新一轮削减（至基准线的32.5%），预计生产配额将降至10万吨，较2024年减少8.2万吨。但HCFC-22仍是空调售后维修市场的第一大品种。在老式空调淘汰进度并不如供应端强制性削减的当下，其供需格局同样得到了优化，价格有望保持坚挺。注：仅ODS用途（如制冷剂、发泡剂）受生产配额管控
图15：2023年空调售后维修各制冷剂占比情况
资料来源：卓创资讯，招商银行研究院
第四代制冷剂HFOs具有极低的GWP值，是理想的环境友好型制冷剂，已在欧美发达国家率先开始推广。当前的主流产品为HFO-1234yf，是美国霍尼韦尔和杜邦公司于2007年联合研制的。由于物理性质与HFC-134a接近，HFO-1234yf目前主要应用于汽车空调，需求占比超七成。其中，美国是应用推广最快的地区。根据美国国家环境保护局（EPA）发布的2023年汽车行业趋势报告，美国本土97%的2022款车型都采用了HFO-1234yf。
图16：HFO-1234yf和HFC-134a的物化性质
资料来源：ChemicalBook，招商银行研究院
图17：HFO-1234yf在美国汽车领域的渗透率
资料来源：EPA，招商银行研究院
不过，车用领域的替代进程在大部分地区仍然受到安全性和成本的制约。安全性方面，HFO-1234yf具有弱可燃性，安全等级不如不可燃的HFC-134a，因此以戴姆勒、大众集团为代表的德国车企对其存有疑虑，目前主推HC-744（即二氧化碳）替代路线。虽然HC-744的制冷性能不如HFO-1234yf，但其低温制热性能更优，或更适用于没有内燃机的纯电车型。不过HC-744的空调系统工作压力约是传统制冷剂的10倍，设备要求更高，无法像HFO-1234yf一样在仅优化小范围部件的情况下实现对HFC-134a的替代。因此，尽管技术路线尚未有定论，但HFO-1234yf是当下最为主流也是最具替代前景的车用环保制冷剂之一。相较于安全性隐患，成本问题更是当下限制HFOs推广的关键。HFO的合成工艺复杂，产能受专利限制短期内无法放量，因此成本及售价十分高昂，对于中国等尚未进入HFC淘汰进程的发展中国家而言，替代动力非常有限。据中金研究的估算，HFO-1234yf的成本在6-8万元/吨，远高于HFC-134a。而在国内，霍尼韦尔HFO-1234yf的终端售价则约为140万元/吨，是其HFC-134a价格的25倍。因此除特斯拉、蔚来的部分高端车型以外，国内车用制冷剂的主流仍是HFC-134a。
图18：HFO-1234yf的成本和售价（万元/吨）
资料来源：《四氯乙烯制备HFO-1234yf工艺的技术研究和经济分析》，中金公司研究，招商银行研究院
图19：HFO-1234yf在国内汽车空调的首次应用
（本部分有删减，招商银行各行部如需报告原文，请参考文末联系方式联系研究院。）
而在制冷剂用量更大的家用空调领域，HFO-1234yf的推广则更为困难。实际上，家用空调至今尚未出现较为成熟的HFC-32替代品。HC-290（丙烷）曾在部分国家推广，但其具有更高的可燃性（安全等级A3），且需要更大的压缩机排量，市场接受程度较低。目前欧美的重点研发方向之一是R454b及其他新型混配制冷剂。R454b由68.9%的HFC-32和31.1%的HFO-1234yf混合而成，GWP值比HFC-410a低78%，暂时处于后者替代品的尝试阶段。因此，目前来看在家用空调领域HFC-32仍然具有较长的市场生命周期。至于冰箱冷柜，低GWP值的HC-600a（异丁烷）已基本占领系统制冷，HFOs主要将用于替代HCFC-141b等传统保温聚氨酯发泡剂。据生态环境部《中国含氢氯氟烃替代品推荐名录》，适合替代HCFC-141b用于聚氨酯泡沫的有HFO-1233zd和HFO-1336mzz。目前市场上推广更快的则是霍尼韦尔的SolsticeTM LBA（HFO-1233zd）。
图20：新型制冷剂在三大应用领域的替代方向
资料来源：招商银行研究院
第四代制冷剂的生产已被霍尼韦尔、科慕和阿科玛等少数企业垄断。上述海外巨头自研发成功以来，对第四代制冷剂进行了完善的专利布局，形成了全方位的技术垄断。制冷剂专利包括合成专利和应用专利两大类，前者涉及工艺路线、反应条件等化合物制备要素，后者涉及终端应用开发、应用方法、配套材料等商业化要素。因此即便同业竞争者具备HFOs的生产能力，霍尼韦尔和科慕依然可以通过应用专利限制其销售地区和下游客户，使其丧失竞争力。2021年底，中国最高人民法院便驳回了阿科玛针对霍尼韦尔相关专利无效的上诉请求，表示霍尼韦尔该专利（ZL201210530088.9）涵盖了HFO-1234yf在汽车空调系统中的应用。随后霍尼韦尔和科慕均在官网发布新闻稿，称“该判决阻止阿科玛及其他未经授权的生产商从事未经许可的商业活动”，并表示“这是科慕和霍尼韦尔的重大胜利，进而确保我们可以在汽车空调市场为客户提供安全可靠且符合高质量标准的制冷剂来源”。据统计，截至2022年底霍尼韦尔在全球申请了2826件关于HFO-1234yf的专利，依然有效的专利仍有1618件。短期内想要打破巨头垄断难度巨大。因此虽然中国三大主流HFC产能占全球比例超过80%，但在HFO领域暂时只能通过为海外巨头代工才能分得一杯羹。目前国内HFOs现有产能3.6万吨，除阿科玛在常熟自建1万吨HFO-1234yf产线以外，则是巨化股份为霍尼韦尔代工的0.8万吨4种HFO、华谊三爱富为科慕代工的0.6万吨HFO-1234yf和中化蓝天霍尼韦尔合资公司的1.2万吨HFO-1233zd，产品主要由海外巨头销往欧美市场。部分国内企业宣称已具备自主知识产权的HFO生产技术，但仍在前期布局阶段，尚未实现大规模供给。展望来看，未来五年内第三代制冷剂HFC仍将是国内制冷剂市场的绝对主流产品。第四代制冷剂的规模化替代可能要等到2029年，一方面是由于海外巨头的大部分专利将在届时陆续到期，另一方面则由于国内HFC将于2029年进入消费削减期，将为HFO的应用腾出一部分市场空间。
表4：国内第四代制冷剂布局现状
资料来源：公开资料整理，招商银行研究院
含氟聚合物：关键领域依赖进口，国产化任重道远
含氟聚合物是指由碳链中部分或全部H原子被F原子取代的含氟单体经聚合而成的高分子材料。自1938年杜邦公司发明聚四氟乙烯（PTFE）以来，含氟聚合物家族在20世纪50~80年代迅速壮大，已商业化生产的品种有10余种超100个牌号。按氟单体来源进行划分，含氟聚合物主要分为四氟乙烯系和偏氟乙烯系两大类，前者包括PTFE及各类TFE共聚物，需求占比约66%，后者包括聚偏氟乙烯（PVDF）和氟橡胶（FKM），需求占比约31%，其余则是聚氟乙烯（PVF）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）等品种，占比约3%。
图21：含氟聚合物的主要品种
资料来源：招商银行研究院
由于C-F键的键长短、键能高、极性强，含氟聚合物通常拥有更为优异的耐化学性、热稳定性、介电性能和极低的表面张力，这使其在机械设备、航空航天、通信、半导体等领域均具有不可替代的用途。因此，含氟聚合物不仅是全球氟化工产业的创新高地，也是我国化工新材料的重点方向。据《产业结构调整指导目录（2024年本）》，特种含氟单体、高品质氟树脂、高性能氟橡胶等含氟材料均为优先发展的鼓励类产业。
图22：含氟聚合物的性能与用途
资料来源：招商银行研究院
基于资源优势和市场需求，中国含氟聚合物产能规模位居全球第一。据CAFSI统计，2021年我国主要氟聚物（PTFE、PVDF、FEP、FKM）产能31.2万吨，约占全球产能的65%；产量25.8万吨，较2012年增长2.5倍。其中，PTFE和PVDF是应用最广的基础氟树脂，在国内市场份额约80%。PTFE：具有极佳的耐腐蚀性能，几乎不溶于所有已知的强酸、强碱、强氧化剂和有机溶剂，被誉为“塑料王”，主要应用于化工、电子和机械行业。以化工为例，PTFE是各类容器、泵、密封件、垫片、管配件的首选材料，可保障设备在苛刻环境下正常运转。截至2023年底，我国PTFE产能20万吨，近5年CAGR为10%。不过国内产能结构失衡，产品以通用注塑料为主，需要出口消化过剩产能，但高端改性料、薄膜、纤维等仍依赖进口。因此在近几年我国PTFE年均出口量约3万吨、产能利用率仅维持在60%水平的情况下，每年进口量仍有8000吨，且进口均价约是出口均价的1.2~1.3倍。
图23：国内PTFE下游需求占比
资料来源：卓创资讯，招商银行研究院
图24：近几年国内PTFE产能及利用率（万吨）
资料来源：百川盈孚，招商银行研究院
图25：近几年我国PTFE进出口情况（吨，万美元）资料来源：海关总署，招商银行研究院由于TFE化学性质活泼，难以远距离运输，企业通常将R22热裂解为TFE后直接聚合生成PTFE，因此国内产能主要集中在东岳集团、巨化股份、昊华科技、江西理文等少数制冷剂厂商，CR4为63%。另外，大金和科慕也在江苏常熟设有工厂。随着第三代制冷剂配额争夺告一段落，国内厂商的业务重心有望转移至含氟聚合物，高端PTFE品种研发将成为关注焦点。与单体具有明确统一的分子结构和物化性质不同，同一种高分子聚合物（包括氟树脂）的结构和性质可能存在较大的差异，这是由聚合工艺、链长、催化剂类型、共聚单体类型及比例、加工应用方式等诸多因素所共同决定的，这也是同一种聚合物可能具有数十种牌号的原因。通常来说，高端牌号不仅在相对分子量分布、产品洁净度等明显优于中低端牌号，还能专供特定下游客户。高端PTFE品种包括超细粉末PTFE、高压缩比PTFE分散树脂和超高分子量PTFE等，大部分品种国内龙头已初步入局。据公开报道，昊华科技成功自研出高压缩比PTFE分散树脂并应用于5G线缆生产，巨化股份则已具有600吨超高分子量PTFE产能。不过目前国产高端料的批次稳定性与科慕、大金的成熟产品仍有差距，还需要持续的技术优化。
表6：高端PTFE主要品种简介
资料来源：公开信息整理，招商银行研究院
PVDF：机械强度高，具有抗紫外线、强耐磨性和抗冲击性能，是规模仅次于PTFE的氟树脂。PVDF过去主要作为涂料用于建筑外墙的保护，最近几年新能源领域的应用需求快速增长。在锂电池中，PVDF是正负极浆料体系不可或缺的粘结剂和分散剂，还可以用于隔膜涂层。在光伏组件中，PVDF是保护光伏背板PET膜的主要材料。目前锂电池已经成为PVDF的第一大下游，新能源汽车的迅猛发展推动了国内PVDF产能的密集释放。截至2023年底，我国PVDF产能22万吨，较2020年增长超两倍，预计未来两年产能还可能翻番增长（详见附录2）。扩能潮下PVDF告别了前两年的高景气行情，目前锂电级价格已从2022年49万元/吨的高位下降至6万元/吨。
图26：国内PVDF下游需求占比
资料来源：百川盈孚，招商银行研究院
图27：近几年国内PVDF产能及利用率（万吨）
资料来源：百川盈孚，招商银行研究院
图28：2021年以来不同等级的PVDF价格变化趋势（万元/吨）
资料来源：百川盈孚，招商银行研究院
在新能源市场迎来爆发式增长之前，国内高规格的锂电级PVDF主要是由阿科玛、索尔维和日本吴羽化学三家外资企业供应。据估算2021年时锂电级产能仅有1.9万吨，占比26%。随着近年来国内厂商陆续掌握生产工艺并成功打入主流供应链体系，锂电级产能占比预计已提升至50%左右。目前国内的头部企业有巨化股份、东岳集团、浙江孚诺林、华谊三爱富等。相比于需要R142b的外资企业，国内PVDF厂商普遍具备一体化能力，成本优势明显。不过外资的技术积累深厚，产品质量更佳，短期内难以替代。展望来看，未来两年PVDF供需矛盾突出，行情将延续低迷，在下游需求放缓的情况下产能规模小、难以达到锂电级规格的企业或将面临淘汰风险。
表7：国内PVDF主要产能分布（万吨）
资料来源：百川盈孚，卓创资讯，氟化工公众号，各公司官网，招商银行研究院
3. 新型氟树脂持续爬坡，产业链自主可控成为核心动力为克服PTFE熔点和熔体黏度高、加工难度大的缺点，杜邦公司通过引入共聚单体的方式发明了各类新型氟树脂，包括FEP、PFA、ETFE、PFSA等。共聚改性虽然牺牲了部分耐热和机械性能，却也使得这些材料拥有热塑性树脂良好的加工性能，大大拓展了氟树脂的应用领域。在过去的很长一段时间内，我国氟化工企业主要聚焦于制冷剂业务，含氟聚合物的工艺研发、加工应用研究基础薄弱，质量稳定性不高，只能陷入同质化的价格竞争，新型氟树脂更多的还处于产业化初期。不过在制冷剂配额正式冻结、半导体、5G、新能源等核心领域强调自主可控的当下，新型氟树脂已成为中国氟化工产业升级的关键。（1）FEP（四氟乙烯-六氟丙烯共聚物，亦称为聚全氟乙丙烯）分子结构中含有14%~25%的六氟丙烯（HFP），是全球第三大氟树脂。由于兼具良好的加工性能和与PTFE相似的介电性（能在非常宽的温度和频率范围内保持较低的介电常数），FEP广泛用作于高温高频下使用的电子设备传输电线、电子计算机内部的连接线、航空航天用电线等各类电线电缆绝缘层。而在5G通讯领域，使用FEP薄膜作为绝缘层的FCCL传输速率达到20Gbps（在28GHz的频段内），是未使用FEP薄膜的5倍。自2015年前后实现FEP生产技术突破以来，国内企业迅速提升了市场占有率，现有产能近5万吨，量产企业包括鲁西化工、东岳集团、巨化股份等。目前国产FEP具备了向哈博电缆、金信诺、万马股份等生产高端线缆的客户批量供货的能力，预计随着下阶段通信、算力领域需求的不断增长，国内企业的市场份额将持续提升。
图29：国内FEP下游需求占比
资料来源：中国化工信息中心，招商银行研究院
图30：国内FEP产能分布
资料来源：公开信息整理，招商银行研究院
（2）PFA（四氟乙烯-全氟丙基乙烯基醚共聚物，亦称为可溶性PTFE）PFA是半导体领域必不可少的配套材料，80%的高纯PFA用于半导体。半导体制造过程涉及较多湿法工序，如晶圆清洗、刻蚀等工序都需要用到大量的电子特气和高纯试剂，这些材料大多具有强腐蚀性。因此，需选用氟树脂制作的管道、泵阀、化学品贮槽和清洗槽等部件或内衬附着在外壳的内壁上形成保护涂层，可以确保高腐蚀性化学品不会污染洁净组件，延长部件寿命。相比必须多工序加工成型的PTFE，PFA可以采用熔融单一加工工序，减少了加工工序对制品的表面光洁度的影响和降低了加工工序将污染物引入的风险。PFA部件的表面光洁度是PTFE的6倍以上，是防止污染的最佳候选材料。
图31：PFA在半导体制造中的应用资料来源：科慕官网，招商银行研究院
全球PFA总产能约1万吨，中国占据半壁江山，量产企业主要是巨化股份和东岳集团，产能各2000吨。不过目前国产均为普通级产品，只能应用于对产品纯度要求不高的化工机械、电子、电气等领域。而能够满足半导体产业需求的高纯PFA则由美国科慕和日本大金等企业所垄断，国内市场售价超过50万元/吨，是普通级2.5倍以上。为了满足国内半导体产业快速发展的需求，高纯PFA的国产替代进程加快，昊华、巨化、永和都宣布了相关项目规划。PFSA是氟聚物家族中唯一的具有离子交换功能的树脂，除了广泛应用于氯碱产业以外，还是目前唯一大规模商业化的质子交换膜基材，电解水制氢、PEM燃料电池的关键组件。全球市场由美国戈尔、科慕和日本旭化成等少数企业主导。国内方面，东岳集团的进度相对领先，子公司东岳未来氢能是当前唯一具备完整PFSA产业链的企业，并已投产150万平米质子交换膜生产线，苏州科润也可量产质子膜。据高工锂电数据，2021年燃料电池质子交换膜的国产化率为11.6%。随着绿氢制造、氢燃料电池汽车的兴起，PFSA有望迎来爆发式增长，国产化市场空间广阔。总体来看，我国由于起步时间晚（杜邦公司发明各类氟树脂的时间均是在上世纪80年代以前，其他发达国家企业随后迅速跟进）、下游新兴产业需求崛起前创新动力不足等因素，新型氟树脂的开发和生产能力与海外龙头还具有较大差距，需要一定时间来追赶。具体来看，新型氟树脂的技术壁垒主要涉及以下四个方面：1、关键共聚单体的制备；2、聚合过程中工艺参数的设定；3、加工成型等后处理过程；4、核心设备选型与人员操作。在上述环节实现突破的基础上，生产企业还要面临下游客户较长的产品验证周期。
图32：新型氟树脂的主要技术壁垒
资料来源：招商银行研究院
关键共聚单体的制备：新型氟树脂本质上是PTFE的改性共聚物，因此共聚单体是制备新型氟树脂的基础。FEP、PFA、PFSA的共聚单体分别为HFP、PPVE、PSVE。其中，HFP国内已具备稳定的生产能力，产能12万吨，主要是由永和股份、鲁西化工、巨化股份等企业通过TFE热裂解制得。除了生产FEP以外，HFP主要用于生产氟橡胶FKM、灭火剂七氟丙烷等。稳定的HFP供应是FEP国产化进程走在前面的主要原因之一。相较之下，PPVE和PSVE合成工艺复杂，既需要解决前置单体HFPO（六氟环氧丙烷）的规模化生产难题，也需要解决自身高温条件下的合成反应。共聚单体有效产能的不足大大限制了PFA和PFSA的国产化。
图33：PSVE的制备工艺
资料来源：国信证券，招商银行研究院
聚合过程中工艺参数的设定：聚合反应涉及非常多的技术细节。首先，工艺类型的选择就值得推敲。乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合各有优缺点，对应的反应条件、设备、催化剂和引发剂配方各有差异。其次，共聚单体比例的不同对聚合物的影响极大，同样需要反复调试。以PFSA为例，TFE与PSVE的比例决定了产品的聚合度和用于质子传递的侧链磺酸基团的数量，最终影响其机械性能和质子传递能力。为了提高质子传递能力，需要增加含有磺酸基团的侧链，但是随着分子链支化程度增加，分子间距的增大，又会导致膜的抗拉强度显著降低。加工成型等后处理过程：聚合反应完成后的处理工艺也是影响产品质量的关键，挤出造粒、薄膜加工等环节存在很多know-how。以高纯PFA为例，挤出造粒后需进行稳定化处理才能控制金属杂质含量，应用于半导体领域。核心设备选型与人员操作：氟化物腐蚀性强，存在一定的安全隐患，对反应釜、泵等关键设备的材质、精细化控制要求非常高，投资成本相对高昂。精细化的设备也需要经验丰富、技术过硬的人员来进行操作。
表8：国内新型氟树脂及关键氟单体项目建设情况
资料来源：各公司公告，招商银行研究院
含氟精细化学品：聚焦细分市场，逐步填补空白
含氟精细化学品是氟化工发展到一定阶段后形成的细分产业，涵盖了所有以间歇式生产、具有功能性或最终使用性的小规模含氟品种。按终端应用分类，目前含氟精细化学品可大致划分为药物中间体、电子化学品（含氟电子特气、氟化液、高纯化学试剂、含氟液晶材料）、特种氟单体、染料、表面活性剂。本章主要介绍药物中间体、含氟电子特气和氟化液的基本情况。氟原子具有很强的吸电子的能力，因此能够降低所连芳环的电子云密度，增强分子的抗氧化能力，在药物分子中通常利用这一性质来提高代谢稳定性。目前全球20~25%的医药和30%的农药分子中含有至少一个氟原子，CAFSI预计全球含氟药物中间体的总产值约为500亿元，医药农药占比接近。根据主链结构的不同，药物中间体分为芳香族（含苯环或杂环结构）和脂肪族两大类，前者市场需求更大，规模化生产的品种超过一百种。
表9：芳香族含氟药物中间体的主要品种和用途
资料来源：CAFSI，中欣氟材招股说明书，招商银行研究院
得益于石化原料、萤石资源的优势，我国是全球含氟药物中间体的主产地，生产企业数量众多。不过药物中间体属于相对垄断竞争市场，虽然行业整体集中度不高，但在各细分品种可能只有个别企业参与生产。目前上市公司主要有联化科技、永太科技、中欣氟材、吉泰新材等少数企业。虽然他们通常具备了相互关联的多条产线、产品类型众多并在优势品种当中的市场份额相对领先，但由于技术环节及细分市场差异、客户粘性较高且有意分散采购等因素，他们也很难全方位主导并整合现有市场。总体来看，药物中间体行业整体发展较为成熟，快速响应核心客户的定制化需求、寻求低成本的合成路线仍将是中间体企业的竞争之道。2. 含氟电子特气：国产迅速崛起，环保型新品有待开发电子特气指半导体制造工序中所使用的高纯特种气体。据QYResearch统计，2022年全球电子特气的市场规模61.1亿美元，其中含氟特气占比39%，是用量规模最大的品类。含氟特气主要包括三氟化氮、六氟化钨、六氟丁二烯、六氟化硫、四氟化碳、三氟化氯等，前三者均是全球前五大电子特气。
图34：含氟电子特气的主要类型
资料来源：招商银行研究院
图35：2022年全球前十大电子特气市场规模
资料来源：QYResearch，招商银行研究院
2022年以来我国含氟特气的自主供应能力显著提升，国产化率达到50%。用量最大的三氟化氮和六氟化钨目前国内已有中船特气、南大光电、昊华科技等企业陆续向台积电、中芯国际供货。前期由于上述企业较大规模的集中投放，这两类产品短期内存在供过于求的情况。不过，随着集成电路制造精度的提升及国内产业的快速崛起，含氟特气需求有望保持高速增长，市场预计2025年将重现供给缺口。不同于三氟化氮和六氟化钨，六氟丁二烯是新型绿色刻蚀气，不仅刻蚀效率高，而且GWP值非常低，主要应用于3D NAND闪存的刻蚀。由于制备工艺流程长、技术壁垒高，六氟丁二烯国产化率相对较低。目前仅有中船特气、中巨芯等少数企业具备4N以上电子级产品的量产能力。由于兼具优异的刻蚀和环保性能，六氟丁二烯已成国内厂商的布局重点，也吸引了不少电子大宗气体供应商如广钢、和远、金宏、华特等的入局。
表10：国内主要含氟特气的供应情况（吨，括号内为在建/规划产能）
资料来源：公开信息整理，招商银行研究院
3. 氟化液：IDC冷却液成为热点，巨头退出迎来机遇氟化液是一类利用了氟化物的电绝缘性、化学惰性、不燃性和高导热效率的溶剂，目前主要包括氢氟醚、全氟聚醚、全氟酮、全氟胺等。氟化液在过去主要是作为半导体清洗剂、温控冷却剂使用，现已成为浸没式液冷数据中心的主流冷却液。所谓浸没式液冷，指的是冷却液与发热设备直接接触换热，相比风冷、冷板式液冷等其他方案具有更高的散热效率，而且由于设备不需要安装风扇，可以做到完全静音。因此，浸没式液冷更适用于对节能要求和环境噪声要求高的大型数据中心。不过由于安装需要改变服务器主板原有结构、冷却液成本高等因素，浸没式液冷当前的市场占有率低于冷板式液冷。根据智研咨询，2022年我国液冷数据中心投资规模为436.3亿元，冷板式液冷占比65%，浸没式及其他占比35%。随着算力基础设施的增加、算力和能耗要求的提升，浸没式液冷将在超算中心等高密化场景得到进一步推广，同步拉动氟化液需求快速增长。根据GrandViewResearch预测，2022年全球浸没式冷却液市场规模1.97亿美元，至2030年将达到10.07亿美元，CAGR为22.6%。
图36：不同冷却路线的2MW机架能耗比较
资料来源：中兴通讯《液冷技术白皮书》，招商银行研究院
图37：近年来中国液冷数据中心投资规模（亿元）
资料来源：智研咨询，招商银行研究院
全球电子氟化液主要由美国3M、比利时索尔维、日本旭硝子等企业提供，其中3M的半导体设备冷却剂处于垄断地位，市场份额达到80%。目前3M的FC系列、Novec系列均已应用于浸没式液冷。不过，3M于2022年底宣布将在2025年底之前退出包括氟化液在内的所有PFAS（全氟和多氟烷基物质）的生产，竞争格局即将迎来重塑。目前国产电子氟化液的供应能力显著提升，新宙邦子公司海斯福已于2022年实现了电子氟化液系列产品的商业化，并向全球主流半导体制造商供货。巨化子公司浙江创氟的巨芯冷却液一期项目也已建成运营，产能1000吨。此外，浙江诺亚、晨光博达等国家级专精特新“小巨人”企业也有产品布局。随着国产化进程的推动，国内厂商有望填补3M在半导体领域留下的市场空白，并充分受益于国内AI大模型飞速发展过程中对浸没式液冷数据中心的庞大需求。
表11：国内电子氟化液供应情况（不完全统计）
资料来源：公司公告，各公司官网，招商银行研究院
