重磅!2021年中国将在手机镜头材料领域破冰!

就在近日,平头哥了解到,阿科力在2019年已经完成了5000吨光学级环烯烃单体生产线的建设工作,并且计划在2020年,将根据研发情况,进行5000吨高透光材料(环烯烃聚合物)建设准备工作,初步预期在2021年前后,有望实现高透光材料的生产。
阿科力在企业公告中提及的高透光材料,被称为环烯烃聚合物,或者环烯烃共聚物树脂,简称为“COC/COP”。平头哥了解到,这种光学材料,就是大名鼎鼎的手机摄像头组成材料,被广泛应用在手机摄像头、高透光仪器及医疗相关材料等。
环烯烃共聚物树脂,简称COC或COP(根据共聚单体含量不同,叫法也不同),是一种环烯烃聚合而成的高附加值热塑性工程塑料。由于COC树脂拥有高透明性、低电介常数、优良的耐热性、耐化学性、溶体流动性、阻隔性及尺寸稳定性等特征,COC树脂被广泛应用在各种光学、信息、电器、医用材料等领域。
图1:COC产业链结构图
根据调查,COC的生产有两种工业化生产方式,一是ROMP工艺,二是mCOC工艺。ROMP又称为开环移位聚合工艺,也是全球最早的COC树脂生产方式,早在1991年已经实现了工业化生产,ROMP生产工艺的核心技术在于配位催化剂的应用,其配位催化剂主要由AlR3 之类的金属烷基组分和 TiCl4之类的过渡金属组分构成。mCOC工艺全称是茂金属加成聚合生产工艺,是环烯烃与乙烯等 α–烯烃通过茂金属催化共聚合而得的产物,其催化剂体系采用桥联型茂金属催化剂,属于均相催化剂。mCOC工艺存在四个生产环节,分别是聚合、聚合物回收、造粒包装和精馏。
图2:两种工艺流程图对比
根据平头哥调查,两种生产工艺目前均有工业化生产的情况,并且产品品质差距不大,主要差异在于原料及催化剂。其中,ROMP生产工艺的代表企业有瑞翁、日本合成橡胶等。而mCOC生产工艺的代表企业有日本三井和德国泰科纳。
本文之所以称之为“破冰”之旅,是因为COC产品生产极其困难。根据平头哥调查,COC的共聚单体中,与乙烯和第二共聚烯烃,难点在于第二共聚烯烃,目前主要为降冰片烯,而降冰片烯的生产,需要至少四个环节。通过裂解C5抽提双环戊二烯,再通过双环戊二烯裂解制取环戊二烯,再通过环戊二烯合成反应,生产降冰片烯,这期间有乙烯、双环戊二烯的多重反应过程。由于中间过程复杂,并且多个环节存在严重的技术壁垒,所以目前中国暂无降冰片烯生产企业,也造成全球仅有几家COC的生产企业。
根据平头哥深入的调查,目前已经工业化生产的国家仅有日本和德国,其中日本生产COC的企业有日本瑞翁、三井、日本合成橡胶,而德国主要由德国泰科纳进行生产,其装置在德国和美国。根据平头哥初步调查,目前全球COC装置的生产能力接近10万吨/年,其中日本COC生产能力在4.64万吨/年左右,德国和美国总计生产能力在5.1万吨/年左右。
平头哥了解到,截至目前,中国暂无COC工业化生产装置,而阿科力,却是目前实现工业化进展最快的项目,也将是中国最有可能实现COC国产化的装置。所以,平头哥看到阿科力的企业公告时,表示尤为震惊。这不仅是打破高端镜头材料的国外垄断,也预示着中国化工产业及高端新材料产业的又一次升级。
虽然中国并无COC生产装置,但是中国却是全球最大的COC消费地区。
根据平头哥了解到,COC因其透光率较高,与浮法玻璃透光率接近,都在91%左右,所以被广泛应用在光学领域,予以替代因尺寸限制而造成的玻璃无法实现的场景。所以,被广泛应用在手机摄像头、打印机感光元器件、镜面反射器、医学仪器材料等领域。根据平头哥不完全统计,全球COC消费结构中,约有57%是应用在光学领域中。
根据TrendForce统计数据显示,2019年全球生产了约60亿颗手机摄像头,其中中国生产了约35.9亿颗,占到全球产量的60%,是全球最大的手机摄像头生产地区,而中国生产的手机摄像头需要的材料,除玻璃可替代的材料之外,全部依赖进口COC产品的补充。所以,对于中国COC产业来说,中国是COC主要的生产消费地区,也是重要的进口地区。
所以,平头哥认为,在光学材料生产领域中,中国企业面临着巨大的成本压力,急切需要COC产品的国产化。而阿科力的COC装置的意义,也正是解决中国光学领域发展瓶颈的重要方向,对中国光学领域的发展将会带来重要的意义。
值得庆幸的是,根据平头哥的调查,山东某地方企业,也在积极推进COC装置的工业化应用。或许,这将是中国第二套COC装置,如顺利投产,将会明显改变中国COC装置供应局限,为中国光学材料、医药包装材料领域的发展,提供必要的内部供给支持,也将明显促进中国在光学领域的内循环步伐。
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