基础化工行业研究：POE系列报告（二）：三大工艺壁垒国产化突破进行时

敬请参阅最后一页特别声明 1 本文在 POE 系列报告（一）的基础上，进一步分析 POE 生产过程中的三大工艺壁垒以及目前的国产化情况。POE 具有很高的制备壁垒，主要集中在茂金属催化剂、α-烯烃、溶液聚合工艺上。我国在相关产业链上的研发可追溯至上世纪 90 年代，随着国内石化行业的蓬勃发展，聚烯烃催化剂不断迭代，海外茂金属催化剂相关专利到期以及α-烯烃技术的引进与自研，POE 产业链逐步形成工业化的技术积淀，近年来随着 POE 在光伏行业的需求爆发，国内石化产业链相关企业加快了产业进程，未来两年有望迎来国内 POE 工业化的落地。 POE 的制备具有三大生产壁垒：茂金属催化剂、α-烯烃、溶液聚合工艺，下面逐一分析总结 茂金属催化剂：聚烯烃催化剂的发展遵循齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、非茂金属催化剂的路径，齐格勒-纳塔催化剂被应用于全球 90%以上聚烯烃产品制备中，但其多活性中心的特点不适合 POE 制备，茂金属催化剂的出现成为POE 产品的重要突破口。目前，商业化 POE 主要是桥联二茂催化剂和限制几何构型（CGC）催化剂，陶氏初代 CGC 催化剂专利到期为国内相关催化剂的发展打开了空间，中石化、中石油、万华化学等企业均有大量的专利申请。在助催化剂方面，初代 CGC 催化剂使用的甲基铝氧烷（MAO）国内工业化能力不足，且成本很高，需从其他烷基铝氧烷、硼化物方面实现突破，且也需考虑海外专利壁垒的问题。 α-烯烃：POE 是乙烯与α-烯烃共聚的产物，α-烯烃中 1-丁烯（C4）与 1-辛烯（C8）都可用于 POE 的生产，但光伏级 POE 质量要求高，更适合用 1-辛烯来制备。1-辛烯的制备工艺主要是乙烯齐聚，根据 1-辛烯选择性的不同可分为非选择性齐聚与选择性齐聚，其中选择性齐聚是发展方向，由 Sasol 公司开发出乙烯四聚工艺，雪弗龙、壳牌、菲利普斯、英力士等石化企业现或也已掌握该技术。国内方面，中石化、中石油正在对乙烯四聚工艺进行研究开发，今年3 月，卫星化学 1000 吨α-烯烃工业试验装置开车成功，包括 700 吨 1-辛烯，在国产 1-辛烯工业化方面走在前列。 溶液聚合：乙烯基烯烃聚合物的聚合工艺一般有气相聚合、淤浆聚合和溶液聚合三种工艺，其中 POE 最适合用溶液聚合工艺，聚合物在溶液中的状态及聚合物溶液黏度高低是决定该共聚物是否可用该方法生产的关键。目前，拥有溶液聚合工艺的企业主要有陶氏、埃克森美孚、NOVA、三井、LG、SABIC、SSNC 等，专门用于生产 POE 的溶液聚合工艺也属于海外垄断的技术，国内抚顺乙烯采用加拿大 NOVA 公司的技术生产 LLDPE，具备石化装置运行经验的企业在自研POE 溶液聚合技术方面具有先发优势。 目前国内规划中的 POE 产能约 270 万吨，综合考虑 POE 及其上游产业链的生产壁垒、一体化带来的成本优势、未来 POE产品的供需格局，在 POE 领域布局较早，具备上游α-烯烃和相关催化剂以及溶液聚合技术配套的企业将具备很强的竞争优势，建议关注万华化学、卫星化学、鼎际得、东方盛虹、岳阳兴长等。 国内 POE 产业化进度不及预期，光伏组件广泛采用替代 POE 的胶膜方案，下游光伏需求放缓，原材料价格波动，海外POE 供给放量，海外企业针对国产 POE 进行价格战 敬请参阅最后一页特别声明 2 内容目录 一、POE 的三大生产壁垒：茂金属催化剂、α-烯烃、溶液聚合工艺 ...................................... 4 1、茂金属催化剂：POE 生产破局的关键 ......................................................... 4 1.1 Ziegler-Natta 催化剂：多活性中心特点不适合 POE 的生产 .................................... 4 1.2 茂金属催化剂：高端聚烯烃的重要突破口 .................................................... 4 1.3 茂金属催化剂处于海外垄断状态，国内已有突破 .............................................. 6 1.4 助催化剂：茂金属催化剂的重要组成部分 .................................................... 7 2、高碳 α-烯烃：高碳烯烃以乙烯齐聚法为主，1-辛烯有待国产化突破 .............................. 7 2.1α-烯烃：POE 的重要组成部分 ............................................................... 7 2.2α 烯烃的聚合方法：高碳烯烃以乙烯齐聚法为主，1-辛烯的选择性齐聚尚待突破 ................... 8 3、溶液聚合：POE 聚合的主流工艺 ............................................................ 11 二、POE 国产化逐步推进，工业化较早企业将占先机 ................................................. 12 2.1 万华化学：国产 POE 工业化先发企业，技术储备丰富 ......................................... 12 2.2 卫星化学：率先完成高选择性 1-辛烯中试，POE 将具备较大成本优势 ........................... 13 2.3 鼎际得：聚烯烃催化剂领域龙头企业，股权激励有望推动 POE 工业化落地 ....................... 14 2.4 东方盛虹：全球 EVA 粒子主要供应商之一，布局 POE 完善光伏产业链 ........................... 14 2.5 岳阳兴长：立足茂金属催化剂，茂金属聚丙烯有望实现工业化 ................................. 15 三、风险提示................................................................................... 15 图表目录 图表 1： Ziegler-Natta 催化剂的催化机理.......................................................... 4 图表 2： 各代 Ziegler-Natta 催化剂特性（以 PP 为例） .............................................. 4 图表 3： 限定几何构型的催化剂 ................................................................... 6 图表 4： 双茂金属催化剂结构