二十年磨一剑,璞烯晶新材料再塑全球高端聚烯烃新格局

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编辑/sunny

校对/竹心、Rita

策划/Eason

2023年11月,美国参议院情报委员会主席马克·华纳与能源和自然资源委员会主席乔·曼钦,向美国能源部写信,“美国在电池技术商业化落后亚洲10至20年,中国目前占据全球锂离子电池产量的75%”。“锂离子电池对于数以千计的军事系统至关重要,这些系统包括“手持无线电、无人潜水器,以及激光器、定向能武器和混合动力战术车辆等未来能力”。同期,生产锂电隔膜的关键原材料——超净高纯超级一致的高分子量聚乙烯技术,基本掌握在美日韩企业手中,我国产品自给率不足3%。又一个熟悉且心痛的局面,芯片、5G、华为、卡脖子、产业安全和国家安全,这些关键词很有可能再一次刺激中国人的神经。

高端聚烯烃是国家“十四五”期间重点发展的新材料品类,战略价值高、消费量大,但当前国产自给率还比较低,特别是在高精尖领域,部分原材料仍主要依赖国外进口。仅仅从新能源行业可持续发展而言,研发生产具有自主知识产权的高端聚烯烃特种材料,实现国产替代迫在眉睫。

“面对新时代,我们这一代新材料人要把这块‘硬骨头’啃下来,跨过国际寡头技术和市场垄断,实现锂电隔膜领域关键材料的自给自足,这是我们的使命。”这是璞烯晶新材料(上海)有限公司(以下简称璞烯晶)创始人张文龙的初心,也是璞烯晶潜心三年打磨催化、工艺、设备三体系之剑,4月12日在上海化学工业区亮剑全球,投资22.5亿元开工建设全球最大的高分子量聚乙烯项目“新能源专用聚烯烃特种材料项目”的雄心。

新能源专用聚烯烃特种材料项目” 被视为“未来材料”的重要突破口,项目的开工将有助于解决锂电池隔膜关键原材料的供应问题,推动国内动力电池隔膜供应链的闭环和完善,也为半导体等高附加值领域的应用提供强有力支持。

基于此,第一新声对话璞烯晶创始人张文龙,一起探讨“高端特种聚烯烃材料”的技术难点、市场前景,以及“未来材料”在新能源、半导体芯片等领域填补国内产业链空白的战略意义。

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全球规模最大的“新能源专用聚烯烃特种材料项目”开工!

璞烯晶“新能源专用聚烯烃特种材料项目”占地228亩,项目全部投产后将达到28万吨/年的超净高纯高分子量聚乙烯生产规模;其中一期规划建设14万吨产能,预计2025年三季度投产,同期启动二期项目建设,预计2026年三季度投产。项目总投资高达22.5亿元。

“截至目前,这是全球最大的高分子量聚乙烯项目之一,是2024年上海市重大工程项目之一,也是今年上海民营投资最大的项目之一。”璞烯晶创始人张文龙对第一新声表示。除了“投资之最、规模之最”以外,璞烯晶“新能源专用聚烯烃特种材料项目”在全球高分子材料行业中更是有着重要战略地位。

历史性地突破催化剂、聚合工艺、专用成套设备三体系,打破美日等国技术壁垒。

据悉,聚乙烯的分子量超过30万才得以称作“高分子量”“特种”聚乙烯,分子量越高,通常物理性能越好,硬度越高,高分子量聚乙烯材料往往具有抗穿刺、抗拉伸、抗冲击、高强度、高韧性优秀特性。除了分子量的要求外,高端的应用场景往往对于产品的洁净度、一致性有着更高的追求,这就对生产环境的洁净度、生产工艺、分离及去杂的工艺水准有着极为严苛的标准。最终产品要满足极致的洁净度、分子量的一致性、粒径的一致性、加工性能和力学性能的平衡才能应用在高端的应用领域。

高端聚烯烃领域技术链条长、技术门槛高、技术难点密集,需要系统性全流程的突破。从原料、催化剂,到聚合工艺,再到聚合物的后期处理和产品的应用开发等,生产链条上每一个环节都有着密集的技术难点。以催化剂、聚合工艺环节为例,我国高性能催化剂制备技术基本处于空白状态,而工艺环节超净高纯工艺参数精密度要求高,由极少日美韩跨国公司掌握。

技术难度高,市场又广阔,这就决定了高端特种聚乙烯材料的“高度稀缺性”。

璞烯晶早已洞察中国产业升级尤其是新能源革命带来的历史性的机遇,提前布局这一卡脖子技术,公司自成立以来,一直致力于特种聚合物领域的前沿研究和开发,通过不断的技术创新和研发投入,已经在催化剂、聚合工艺、成套设备国产化、应用场景开发等方面取得突破性进展,成功切入高稀缺领域,开发出高分子量聚乙烯系列产品。

目前,璞烯晶高分子量聚乙烯系列产品已经过市场验证,相关产品涵盖新能源材料、芯片特种过滤材料、医用植入材料以及人形机器人支撑材料等多个关键领域,补足产业链短板,实现国产化替代,为集成电路、生物医药、人工智能等相关产业的发展提供有力的材料支撑。

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璞烯晶“大动作”背后的深刻逻辑:实现关键材料自主可控

一个产业的进阶,必然是核心技术、关键材料的突破,于新能源行业而言亦是如此。

在双碳目标背景下,我国轰轰烈烈的“能源革命”早已展开,能源结构优化迫在眉睫,光伏发电、风电等新能源替代传统能源早已成为必然趋势。回溯我国新能源产业的发展史,从比亚迪刀片电池技术的突破、到恩捷股份隔膜技术的进阶,再到通威光伏“永祥法”的持续突破,每次技术的进阶、材料的突破,都为新能源产业的进阶奠定了坚实的基础,更是催生了一个又一个新能源产业各环节的全球龙头。

“从全球看,中国新能源产业已一骑绝尘,诸多此前卡脖子技术都逐一得到突破,电池隔膜上游的高端特种聚乙烯材料是为数不多的卡脖子环节,从国家竞争角度讲,小材料是产业安全的大问题,我们这代新材料人有责任解决这个问题,这也是我们这次大手笔投资的重要原因。”张文龙说道。

公开数据显示,高分子量聚乙烯的国产自给率仅不到5%,尤其是锂电隔膜领域美日韩厂家在我国的市占率长期高达95%-97%。在日益紧张的中美贸易纠纷中,关键材料的供应风险越来越突出。拜登政府已经向我国的新能源汽车和动力电池产业下手,下一招会不会是断材料的釜底抽薪之策,业内已经开始担心。从华为、中兴到芯片的故事很有可能再次发生。

“随着璞烯晶‘新能源专用聚烯烃特种材料项目’陆续投产,预计2025年能占据超10%的市场份额,2027年公司28万吨投产后,我们预计彼时市场产能在75万吨左右,预计能占据1/3的市场份额。”张文龙对第一新声说道。

随着国产自给率的不断提升,彼时,我国高分子量聚乙烯将不再依赖于进口,解决卡脖子难题,确保关键材料自主可控,最终实现完全的国产替代。

当然,国产替代之外,作为国家“十四五”期间重点发展的新材料品类,高端特种聚乙烯材料在新能源产业上的未来市场空间也极为可观。

需求侧来看,根据EVTank预测,全球锂电池出货量在2025年和2030年将分别达到1926.0GWh和5004.3GWh;根据石化联合会测算,可假设隔膜单耗为1600万平/GWh;目前湿法隔膜出货量在全球占比超80%。因此,锂电隔膜极具增长确定性及增长潜力,有望为高分子量聚乙烯带来超300亿元市场。

供给侧来看,锂电池隔膜高分子量聚乙烯产量较低,进口依赖性较强,主要供应商包括塞拉尼斯、大韩油化、乐天等;我国具备锂电池隔膜高分子量聚乙烯量产能力的企业数量较少,仅有南京塞拉尼斯、扬子石化等少数企业。

“我们现在70%的工业门类都是全球第一,但还有30%需要我们去冲击和担当。”中国是高分子量聚乙烯全球最大的市场,细究下来,需求广,国内供给少,是高分子量聚乙烯发展应用的独特优势。因此,待璞烯晶“新能源专用聚烯烃特种材料项目”投产,璞烯晶面临的市场空间显然相当广阔。

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磨剑二十年,是张文龙的坚守和执着

面对“新能源专用聚烯烃特种材料”重磅项目的落地,市场往往比较好奇:仅成立三年的璞烯晶为何有如此的技术实力和资金实力?

答案是20余年的积累,才成就了如今的“质变”。

20多年,高分子材料与工程专业科班出身的他,一直专注于从事聚烯烃行业,一路成长为国企研究所的技术领头人、跨国公司商务带头人、行业联盟的发起者,行业知名专家。2016年,张文龙敏锐地洞察到中国再次产业升级的浪潮,创立璞烯晶的控股股东朴蓝聚烯烃公司,走向高端聚烯烃材料国产突破之路。

从市场应用寻求寻找突破口。2017年,张文龙带领创始团队洞察到能源革命带来的长周期、结构性历史机遇,开始合作开发锂电池隔膜原材料产品;2017-2019年,自主催化剂、聚合工艺与配方、成套设备相继实现突破,并搭建专业技术与管理团队。

创始团队的积淀,叠加聚力创新与研发等要素,公司很快取得了不菲的成绩。2020年,自有知识产权隔膜料量产并通过头部客户验证。

此后一年,恰逢新能源隔膜领域大爆发,恩捷股份迅速崛起成为全球隔膜老大哥,叠加国家支持“硬科技”发展的政策陆续出台,为璞烯晶的诞生创造良好的商业环境及政策环境。

2021年11月,璞烯晶应运而生。

璞烯晶成立后,完成了产品迭代与升级。衢州工厂的落地,实现了量产出货,完成了头部隔膜客户验证与批量供应,并完成比亚迪宁德时代等动力电池公司供应链体系的导入,成功切入市场,拓展了自己的优质客户群体。

璞烯晶的价值与实力,各路资本大手笔的投资是最好的论证。在以往的历史融资中,璞烯晶获得了青山实业、华峰集团、国家电投等强大的产业方的支持,也获得了红杉资本、祥峰投资的顶级财务机构的投资,更获得了以联和投资、衢州金控为代表的国资机构的加持。据悉,公司目前正在展开B轮融资,而此次项目的落地,将进一步拓展公司发展的空间。

“我还在上大学的时候,这个产业并不被市场看好,我用了20多年的时间来证明,这是个极具市场潜力的朝阳产业。”张文龙感慨道。5月18日召开的“上海创新创业青年50人论坛”上发布的2024年度“上海青年科技创业年度十大先锋”就是对璞烯晶团队执着和坚守成果的正向回馈。

正向反馈的不仅是口碑,还有市场增量。近几年中国的新能源汽车电池呈现爆发式增长,中国锂电隔膜行业也在2021年超越美国、日本、韩国,成为全球第一。随着中国锂电、光伏等特有行业的增量市场不断释放,以及芯片、集成电路、生物医药等中国需自主可控的潜力市场,特种聚烯烃材料的应用场景将不断被验证和实践。

璞烯晶的商业版图并不止步于新能源锂电隔膜行业。

在锂电隔膜这个细分行业做到头部有定价权后,璞烯晶将向芯片滤材和人工关节等更高端行业进行冲刺。目前我国这两个领域都处于被寡头垄断阶段,“国家战略部署”“千亿市场空间”“高投资回报率”,几个标签的组合足以激发璞烯晶团队克服关键设备研发、特殊聚合物等行业掣肘,在芯片滤材和人工关节领域的抢滩布局。

“在将锂电隔膜行业整个材料成本降低之后,我们将去冲击芯片滤材和人工关节两个关键领域,作为未来材料中应用场景皇冠上的明珠,特种聚烯烃材料的应用能够带来90%以上毛利润。”张文龙对这两个关键领域的布局充满了期待。

目前,璞烯晶已经开始在扩展自身商业版图上开启新动向。在芯片滤材领域已经开始了产品的测试及落地验证。

璞烯晶的另外一个商业布局聚焦在熔融纺丝等新的应用上,进军万亿服装面料领域,在服装领域探索新的蓝海大市场。

“到目前我们已经实现对锂电领域、特种纤维领域以及特种滤材领域的部分头部企业的稳定供应。公司正稳步迈入技术密集、人才密集和资本密集的发展3.0阶段。从一个创业型公司转为一个年营收可以超过50亿元,利润超过10亿元的行业标杆企业,是我们的期望和目标。” 张文龙对企业发展表示期待。

璞烯晶所作所为所追求的,正是响应国家号召、大力发展新质生产力的生动实践。新质生产力之“新”,核心在于以科技创新推动产业创新。发展新质生产力,就是将最新科技成果和技术发明应用到丰富多彩的产业实践中,不断创造新价值。发展新质生产力也是推动高质量发展的内在要求和重要抓手。

对于未来,张文龙展望了璞烯晶的发展方向:“首先,聚焦中国能源革命带来的优势产业的增量机会,实现关键材料的保供;其次,坚持特种聚烯烃主赛道,持续拓展“未来材料”在集成电路、人工智能、生物医药等领域的场景应用;璞烯晶致力于成为全球特种聚合物头部企业,完成‘产品引领’到‘技术引领’的进阶,输出中国自己的特种聚合物成套技术,逐步实现国际化与出海战略布局。”

“二十年磨一剑,出鞘必锋芒”。璞烯晶承载着团队二十余年的经验沉淀和执着坚守,在时代的推动下锻造出催化、工艺、设备三刃之剑,并继续坚守初心,突破技术垄断和市场壁垒,带着新材料开辟属于璞烯晶的广阔蓝海。