新材料PVB（聚乙烯醇縮丁醛）需求量年增速超過20%，但仍不受重視！

平頭哥看到，有很多地方企業在積極拓展下游產業鏈延伸的方向，其中新材料領域是重要的研究領域，如新能源汽車、5G、新能源電池及可降解材料領域等。平頭哥認為，這些行業固然是高階新材料應用行業，但是已經受到資本和龍頭企業的廣泛關注，很多新材料的擬在建裝置，已經嚴重超過了市場發展所能承受的容量，如PBAT、PLA、PPS、PTFE、PVDF等，如果現在考慮進入，未來可能會面臨巨大的競爭壓力，從而失去了差異化競爭的優勢。

平頭哥認為，高階應用場景的新材料固然重要，但消費增速高速增長，且不可替代性新材料，未來也將會有巨大的發展空間，如PVB（聚乙烯醇縮丁醛）。

聚乙烯醇縮丁醛全稱POLYVINL BUTARAL，簡稱PVB，分為PVB樹脂和PVB膠片，其中PVB膠片，又稱PVB膜片、PVB薄膜或PVB中間膜，是目前已經完全工業化的產品，是聚乙烯醇（PVA）與正丁醛縮合而成。PVB與金屬、玻璃、陶瓷等具有良好的黏著性，具有較高透明性、耐寒性等。

PVB分為膜級和非膜級，其中膜級具有高粘性特性，非膜級具有低粘性的特性，PVB無毒、無嗅、無腐蝕性，具有高透明性、耐寒性和耐衝擊性。目前PVB膜級是PVB重要的應用方向，其中主要作為PVB的安全玻璃應用。安全玻璃是指的夾層玻璃，是指中間有夾層的玻璃，當夾層玻璃在受到外界強烈衝擊時，PVB膜能夠吸收衝擊能量，並黏住玻璃碎片，並使玻璃表面仍保持整潔光滑，可有效防止碎片紮上和穿透墜落事件的發生，確保人身安全，俗稱安全玻璃。

PVB膜用於雙層玻璃中間的夾層膠，低端產品用於建築安全玻璃，高階產品在軍工上作為飛機、坦克、艦艇的防彈玻璃，也廣泛用於汽車擋風玻璃。近年來，由於汽車、航空、航海等行業的蓬勃發展，帶來了高階PVB巨大的市場容量，國產高階PVB也在市場的推動下開始發展。

表1 PVB分類及應用對比

分類

製作工藝

產品

特性

PVB膜級

經塑化後擠壓成型

製成PVB膜，或PVB膜片、PVB膠片

具有透明﹑耐熱﹑耐寒﹑耐溼﹑機械強度高等特性，是當前世界上製造夾層安全玻璃的最佳黏合材料

PVB非膜級

根據應用不同工藝不同

特種塗料、粘合劑、陶瓷印花紙、鋁箔紙等方面。

主要用於PVB膠片的生產，還可用於塗料，可配製底漆、烘漆、清漆等，國內主要產品有縮丁醛磷化底漆，改性呋喃漆等。主要用於金屬、木材、塑膠、水泥、皮革、紡織品等基質的底漆表面塗料的組分。

全球PVB產業從1924年開始，德國GHBH電氣化學工業公司率先提出了由醋酸乙烯經聚合、水解、縮合而制PVB樹脂，並申請了專利，代表著全球PVB產業的開始。1928年，加拿大化學公司發表了聚乙烯醇縮丁醛專利技術，代表著工業化程序的開始。1931年，美國五家公司聯合承擔了國防部帶頭的專案，投入巨資研究開發PVB作為夾層玻璃材料的研究，並與1938年取得成功，實現了PVB工業化。也就在1938年，美國政府頒佈了要求使用PVB樹脂作為機動車前擋風玻璃中間膜的法案。

平頭哥需要特別說明的是，美國是PVB生產和消耗最大的國家，主要生產商有孟山都、杜邦和聯碳化學。孟山都是世界上最大的PVB生產商，約佔全世界生產能力的50%左右，孟山都PVB膜主要作為中間膜，又可以用於底漆、塗料、電氣等行業。杜邦公司的產品幾乎全部作為中間膜使用。另外，在西歐，德國的諾貝爾是世界上第三大PVB生產商，日本電氣化學公司、積水化學公司和三菱-孟山都公司生產的PVB，是亞洲重要的PVB生產企業。

從三十到四十年代開始，全球PVB樹脂作為安全玻璃的中間夾層，隨著工業的發展得到了快速發展，其中也在很大程度上驅動了PVB產業規模的進一步發展。從八十年代開始，汽車工業、建築行業再次進入飛速發展期，PVB的用量快速擴大，生產技術不斷更新，生產規模也在飛速增長，至2020年，全球PVB生產能力已經接近80萬噸規模。

圖1 全球PVB產業發展歷程回顧

中國PVB產業從1956年開始，相對研究起步較晚，由瀋陽化工研究院和天津材料研究所共同進行了醋酸乙烯極其縮聚產品的小實裝置。時隔兩年，中國化工部設計院為錦西化工研究院設計了我國首套實驗性縮醛車間。在1961年，錦西化工PVB車間開始試生產，並且裝置執行良好。從七十年代開始，隨著我國工業和技術條件的進步，PVB用於陶瓷花紙和鋁箔紙行業的應用取得了突破，這在很大程度上驅動了PVB行業的發展。

在八十年代，中國尚未完全掌握PVB膜片的加工和生產技術，所以鮮有企業涉及該領域的生產和研究。隨著經濟體量的增長，特別是中國汽車工業的蓬勃發展，對PVB膜的需求規模也出現了快速增長，但是，由於技術、原料、裝置等多方面的限制，中國PVB膜總量佔比較小，市場中很大一部分為全球三大公司壟斷，分別是杜邦、孟山都和積水，因此，當時中國需要花費大量外匯從國外進口膜片。

到了九十年代，汽車工業再次出現爆發式發展，很大程度上驅動了進口膜片規模的增長，據不完全統計，1999年中國進口膜片達到5500噸左右。當年，中汽集團在行業會議上多次呼籲，有實力的公司積極研究PVB膜片的生產，儘快打破PVB膜片長期依賴進口的被動局面，加速國產化程序。

PVB膠片具有良好的柔頇性、優良的透明料、極強的粘合性、很好的耐光性、成膜性、耐衝擊性等， 對玻璃、金屬、木材、陶瓷、皮革、纖維等材料有較好的粘接效能， 其用途在作為中間層與玻璃等複合時， 最主要的用途是在夾層玻璃製造中作為中間粘合膠片使用。

夾層玻璃又稱夾膠玻璃， 在受到外界強烈衝擊時， PVB膠片能夠吸收衝擊能量， 玻璃即使碎裂， 碎片也會被粘在膠片上， 破碎的玻璃表面仍保持整潔光滑。可有效防止碎片扎傷和穿透墜落事件的發生， 確保人身安全。此外， PVB夾層玻璃既能阻隔聲波， 維持安靜、舒適的辦公環境， 還可降低製冷能耗。除了安全性之外， 夾層玻璃還具有隔音和防紫外線的功能。PVB膠片對聲波有高阻力， 夾層玻璃能有效控制聲音傳播， 具有良好的隔音效果。同時， 加有吸收紫外線新增劑的PVB膠片， 能濾出99%以上的紫外線。

平頭哥調查了相關資料看到，夾層安全玻璃上述安全、保溫、控制噪音和隔離紫外線等多項功能已廣泛用於製作建築安全玻璃， 飛機、高速列車、汽車、機車、艦艇、船舶等的擋風玻璃， 水容器玻璃， 罩柵、櫥窗、銀行櫃檯、監獄探視窗、各種防彈玻璃， 以及化工、冶金、機械、煤礦、電子、紡織、輕工等行業的各種安全防護玻璃方面。隨著科技的發展， 透過對PVB膠片進行特殊處理， 可以進一步改善其效能並豐富夾層玻璃的品種， 如： 加入著色材料， 可生產防輻射的著色安全玻璃； 加入遇光變色物質， 可生產出變色安全玻璃； 加入金屬網， 可生產出防結（ 霧、霜、冰） 玻璃。採用特殊配方生產的PVB膠片在航天、軍事和高新技術工業等領域也有著廣泛的應用， 如用於飛機、航天器、軍事儀器、太陽能電池和太陽能接收器等， 在工業領域應用於複合減震鋼板等。

PVB是透過高分子聚乙烯醇和丁醛縮聚反應形成的一種聚合物， 在最終的聚合物中有近23%重量比的乙烯醇基。這種聚乙烯醇縮丁醛加入專用增塑劑DHA （一般為三甘醇酯類） 進行增塑，並透過擠出機系統和精確的厚度控制形成連續化的半透明膠片， 也可根據客戶要求生產乳白、蘭白、綠白等膠片， 膠片無雜質、柔軟性好， 表面平整、有一定粗糙度， 具有很好的抗拉強度和斷裂延伸率。

用“擠出法”製造PVB膠片是目前世界上的先進生產工藝。國際上PVB膠片生產屬高科技領域， 技術要求高、難度大， 技術處於高度保密狀態， 國際上幾乎是被美國杜邦公司、孟山都（ 首諾） 公司、日本積水公司壟斷， 另外法國聖戈班公司、加拿大麥可羅公司等也能提供成套工藝技術裝置。

目前， 國內技術裝置水平已進入最新的第二代水平， 在消化吸收國外技術裝置的基礎上取得突破性的進展， 主要關鍵核心裝置、元件及自控系統等從國外引進， 其餘配套國內產品， 基本可與引進技術裝置媲美， 並已被國內相關專家掌握。如廣東仕誠公司於2003年6月推出第一臺玻璃夾層PVB膠片生產線，經過2004年的試生產，現已正式推向市場。該裝置年產1500-2000噸/條生產線， 最大幅寬3000mm（ 可據使用者要求分切成要求寬度） ， 厚度0。38-1。5mm。所生產出的膠片效能及產品質量指標接近或超過進口指標值要求，為國內先進水平。

平頭哥透過相關資料顯示，以上工藝技術路線基本工藝流程相近， 主要採用擠出流延裝置技術， 原材料由相應上料系統送入不同的擠出機， 粒料在擠出機內透過加熱均勻塑化變成熔融狀態， 熔體經過濾網去除熔體中的雜質。透過配料塊， 以不同順序平穩地匯入模頭， 經過可以調節的模唇流出， 至流延冷卻輥冷卻定型， 成型為共擠流延膠片。膠片經自動射線厚度測量系統， 經計算機處理， 控制擠出機轉速與冷卻輥速度， 以達到控制膠片質量的目的， 膠片經牽引系統， 並經表面處理、切邊、自動收卷後， 經過分切而成為成品， 包裝入庫。流程簡要示意如下：

圖2 聚乙烯醇縮合工藝生產PVB工藝流程圖

PVB膠片生產需解決的關鍵技術難題包括如何解決膠片生產線下料搭橋、夏季膠片水分含量高和膠片均勻度超標等問題， 以及聚乙烯醇縮丁醛樹脂與增塑劑DHA的配比， 加工工藝等， 以及產品的後續分切、包裝、存放及運輸技術等。

根據平頭哥資料統計，截至2020年，全球PVB產能超過80萬噸，其中最大的企業是美國伊士曼化學品公司收購的首諾公司，產能在10。6萬噸規模，2010-2020年全球PVB總計產能保持3%-4%速度增長。需要特別說明的是，中國PVB產能的快速增長，成為驅動全球產能增長的主要動力。

平頭哥發現，截至目前，中國PVB產業規模超過40萬噸左右，其中樹脂產業規模約在8。3萬噸左右，膠片產業規模約在30萬噸左右。隨著中國對夾層玻璃需求的增長，作為中間膜的PVB生產規模，在過去幾年呈現快速增長的趨勢，並且也在一方面驅動技術的提升和改進，目前國產PVB質量水平基本接近進口資源水平。

但是，由於國產PVB質量的不穩定，造成目前國內生產企業多數採用再生料作為基礎原料，這給PVB國產產品質量造成一定影響。另外，鑑於塗料及膠黏劑生產的需要，高檔中間膜生產的PVB樹脂的嚴格要求，真正大規模生產供應可用於高粘度中間膜的企業較少，導致高粘度產品總量處於偏低狀態。並且，這種現狀有望跟隨技術水平的止步不前而長期存在。

據平頭哥資料統計，中國PVB樹脂在過去10年中呈現快速增長的態勢，2010年至2020年產能增速超過20%，產量保持29%高速增長。影響中國PVB樹脂規模快速增長的因素，一方面是中國經濟宏觀環境的增長，在很大程度上驅動了中國市場對PVB的需求，另一方面，中國生產技術的進步以及逐步放開，給中國更多私營企業帶來較低進入門檻，都驅動了中國PVB樹脂產業規模的增加。

最後，平頭哥想說，中國PVB樹脂供應面保持快速增長，其中樹脂供應面增速最快，產量在2020年至2025年保持10%增速，膠片產量維持4%左右速度增長。由此可見，中國樹脂由於體量較小，未來供給增速較快，用於匹配膠片的龐大需求，而膠片體量較大，增速減緩，這也與中國膠片下游需求相互匹配。

平頭哥根據計算，中國PVB產業規模有望在2025年達到60萬噸左右，2021年至2025年保持8%左右速度增長。關於需求方面，綜合考慮了三大主要下游需求增速，分別是汽車安全玻璃、建築用雙層玻璃和光伏電池封裝膜。對於未來需求增速，一方面綜合分析了歷史增速情況，另一方面，綜合考慮了國家政策面對當前產業的扶持力度，以及相關協會對汽車、玻璃以及光伏產業未來的發展預測。平頭哥預計，汽車用安全玻璃、建築用雙層玻璃和光伏電池封裝膜對PVB的需求增速超過20%，其中光伏電池封裝膜增速較快，這主要是基於對歷史較高的發展速度和未來對環保要求，都將保持對光伏行業的快速增長的預期。

巨大的需求將會造成更多的供應不足現狀，平頭哥認為，未來中國PVB市場將會呈現明顯供應不足特徵，也為有實力的企業提供了發展機遇和空間。