投资热潮高涨的NMP产业,现在上车还来得及吗?
日前,河南驻马店市生态环境局组织召开《平煤神马电子新材料公司年产10万吨N-甲基吡咯烷酮(NMP)项目环境影响报告书》技术评审会。专家组一致同意项目环评报告书通过评审。
年产45万吨电池正极材料溶剂(NMP)项目分两期建设,一期建设年产10万吨NMP生产线和相关配套设施,原计划2023年12月完成;二期建设年产35万吨NMP生产线,计划2025年12月完成。
1、为何NMP如何火爆?
NMP消费规模增速如此之快,这要从以下几个方面考虑:
其一,NMP的消费方向符合中国的发展趋势。目前中国NMP主要应用在锂电池行业中。在锂电池行业中,主要是作为锂电池的前端溶剂应用,属于锂电池正极粘结剂的配套溶剂。近几年随着锂电池行业的高速发展,中国锂电池消费量的大幅增长,驱动了对于锂电池相关产业的消费爆发,也同时驱动了中国NMP在锂电池行业的消费增长。
其二,PVDF的价格暴涨带动NMP关注度快速提升。NMP作为溶剂,直接影响到锂电池拉浆涂布质量,从而影响到锂电池的质量。根据统计,PVDF价格在锂电池消费高速增长的前提下,市场价格从1.5万元/吨增长至3万元/吨左右,并且还在不断上涨。PVDF价格的大幅增长,带动了NMP价格的上涨,从而形成了行业的高度关注。
近5~10年来,由于锂电行业的迅猛发展,NMP消费规模增长迅速。2022年我国NMP消费量约为152万吨,其中锂电领域的消费量约为142.8万吨,约占我国总消费量的94.0%。随着新能源汽车市场规模不断扩大,锂电池需求量也随之增大。预计到2025年,我国NMP消费量将达344万吨。2022—2025年间,消费年复合增长率在31.3%左右。
2、NMP合成技术
在NMP合成中,绝大多数生产企业都是采用1,4-丁二醇(BDO)脱氢制取GBL,然后氨化缩合制备NMP的工艺路线。三菱化学采用顺酐加氢生产GBL,然后氨化缩合得到NMP。
NMP工业化生产实现较早,生产工艺成熟,目前世界范围内NMP生产的工业化技术路线主要是GBL和一甲胺缩合制NMP。根据反应条件不同,可分为无催化反应与催化反应,前者是大多数生产企业采用的生产工艺。
GBL和一甲胺无催化剂缩合制NMP是E.Spath等人于1936年开发,后被德国BASF和美国GAF公司率先实现工业化,是目前运用最普遍的NMP生产技术。由于无催化NMP生产工艺往往需要较高的温度、压力,设备要求高、能耗高,并且使用催化剂可减少反应条件,节约能源。因此,近年来国内外许多研究人员开始关注催化剂在该过程中的作用。2008年韩国梨树化学采用ZSM分子筛催化合成技术,可在一定程度上降低反应条件。
在国内,中石化采用Cu-Zn-Cr-Zr作催化剂BDO脱氢氨化制NMP工艺技术。催化工艺虽然有明显的优点,但是,由于一些工程技术问题(如催化剂寿命等),目前工业化应用较少。
迈奇化学的NMP生产采用催化工艺,其自主研发的一种新型分子筛ZSM复合稀土铈催化剂,能有效加快中间体NMH闭环的速度。
3、未来国内或迎来投资热潮
2022年,全球合成NMP产能为68.7万吨/年。海外产能合计为15.5万吨/年,占全球合成NMP总产能的23%。主要生产企业包括巴斯夫(7.0万吨/年)、亚什兰(2.5万吨/年)、三菱化学(2.5万吨/年)、利安德巴赛尔(2.0万吨/年)和印度Balaji Amines公司(1.5万吨/年)。
我国NMP生产起步较晚,1994年前国内总产能不足2000吨,主要依靠进口满足国内需求。2000年后,随着NMP技术引进,一些生产装置陆续建成投产,NMP产量逐年提高。2008年后,行业内产能规模提升速度加快,多家大型NMP生产企业具备了万吨级产能,但当时我国NMP行业发展存在结构性矛盾:客户为保证锂电池性能,对NMP纯度要求很高,而生产企业技术水平无法满足客户的要求,下游厂商依然需要依靠大量进口。近年来,随着行业技术进步,实现了对不同用途NMP纯度的突破性提升,行业内主要企业产销量增长迅速,目前国内NMP的产销量位于世界首位,并且产品广泛出口至北美、日韩、欧洲、中东等地区。
2022年,中国合成NMP产能为53.2万吨/年,占全球合成NMP总产能的77%。目前我国共16家合成NMP生产企业,其中合成产能在3万吨/年及以上的企业有8家,产能合计42.7万吨/年,占全国合成NMP总产能的80.3%,行业集中度较高。代表性的生产企业有长信化学、中润化学、滨州裕能、迈奇化学、晶瑞新能源等。
3、现在上车还来得及吗?
关于目前企业投建NMP的建议,平头哥认为既有风险也有机遇,具体分为以下几点进行说明:
其一,产业链配套模式下,可以重点关注NMP。目前中国NMP大部分是GBL法生产,而GBL是以BDO为原料配套生产,BDO上游可以追溯到顺酐和正丁烷。虽然此条产业链较长,但是正丁烷是目前炼化企业需要重点关注产业链延伸的产品。如果企业能够实现从正丁烷模式的下游配套生产,NMP将会极具有产业链优势。
其二,未来拟在建项目众多,初步预估新增装置产能将会超过270万吨/年。这是什么概念?未来5年内,中国NMP的市场体量将会最少翻三倍,至2026年中国NMP的生产规模有望接近400万吨/年。所以,巨大的市场新增体量必然带来短期的供应过剩风险,市场竞争也将升级。
其三,下游消费未来仍在高速增长。根据上面的消费增长预测,预计未来5年内,中国NMP的消费规模将会达到170万吨/年,年均呈现30%以上的速度增长。但是,在未来5年内,供应端的增速要明显快于消费市场,这也是行业内对于NMP的下游领域更加看好所致。在这样的背景下,预期中国NMP的供需矛盾将会明显失衡,具有产业链优势和在主要消费市场的NMP生产企业,或将更有市场竞争力。
未来几年下游消费尤其是锂离子电池领域的消费仍将高速增长。但在行业一致看好NMP下游消费快速增长的同时,行业新进者众多,势必增加竞争主体,且现有NMP生产企业不断扩产,产能快速增长,后续市场竞争会愈加激烈。
随着NMP合成产能的快速扩张乃至过剩,行业竞争将加剧,届时具备完善产业链的企业将具备竞争优势。
未来几年下游消费尤其是锂离子电池领域的消费仍将高速增长。但在行业一致看好NMP下游消费快速增长的同时,行业新进者众多,势必增加竞争主体,且现有NMP生产企业不断扩产,产能快速增长,后续市场竞争会愈加激烈。
随着NMP合成产能的快速扩张乃至过剩,行业竞争将加剧,届时具备完善产业链的企业将具备竞争优势。
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