一、PI薄膜簡介

有一種材料，可以說有了它才有了微電子技術(shù)。它在高分子材料中屬于頂端的存在，由于價格高昂（高達上百萬每噸）、技術(shù)壁壘高、性能優(yōu)異，它也被稱為“黃金薄膜”，它就是聚酰亞胺薄膜（PI薄膜）。

PI薄膜包括均苯型聚酰亞胺薄膜和聯(lián)苯型聚酰亞胺薄膜，是一種新型耐高溫有機聚合物薄膜，是由均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)在極強性溶劑二甲基乙酰胺（DMAC）中經(jīng)過縮聚、流延成膜，然后通過亞胺化而成。

▲高分子材料天梯圖 來源：石油化工和大數(shù)據(jù)

高性能PI薄膜是PI薄膜中的佼佼者，是嚴重影響我國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的“卡脖子”材料，也是我國重點發(fā)展的高分子材料之一。

二、PI薄膜發(fā)展現(xiàn)狀

1.PI薄膜應(yīng)用廣泛

聚酰亞胺材料用途廣泛，分別以薄膜、纖維、光敏材料、泡沫和復(fù)合材料應(yīng)用于柔性屏幕、軌道交通、航空航天、防火材料、光刻膠、電子封裝、風(fēng)機葉片、軍艦、汽車等若干領(lǐng)域。

PI薄膜是最早實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的PI產(chǎn)品，被稱作我國發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的三大瓶頸性關(guān)鍵高分子材料之一。

PI薄膜是目前性能極佳的薄膜類絕緣材料，它具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、高輻射抗擾度、高低溫抗擾度(-269℃至400℃)，已廣泛應(yīng)用于航空、航海、宇宙飛船、火箭導(dǎo)彈、原子能、電子電器工業(yè)等多個領(lǐng)域。

2.電子級PI薄膜為國外壟斷，國內(nèi)企業(yè)發(fā)力中

根據(jù)用途，PI薄膜可分為以絕緣、耐熱為目的的電工級PI薄膜和附有高撓性、低膨脹系數(shù)等性能要求的電子級PI薄膜。

電子級PI薄膜價格高昂，行業(yè)進入難度大，目前仍屬于高技術(shù)壁壘行業(yè)。全球70%的生產(chǎn)能力集中在美國、日本、韓國等國家。目前，電子級PI薄膜主要由美國杜邦、日本東麗、日本鐘淵化學(xué)、日本宇部興產(chǎn)、韓國SKC等企業(yè)壟斷，這些企業(yè)產(chǎn)能集中度較高，規(guī)模多在2000~3000噸/年，合計占據(jù)全球約85％的市場份額。

我國PI薄膜行業(yè)起步晚，目前國內(nèi)約有70家PI薄膜生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)能規(guī)模多在百噸上下，主要應(yīng)用于低端市場。隨著我國對高端電子級PI薄膜需求的不斷增加，國內(nèi)企業(yè)開始向高性能PI薄膜市場進軍。目前國內(nèi)已具有規(guī)模以上電子級PI薄膜生產(chǎn)能力的企業(yè)有時代新材、丹邦科技、瑞華泰以及中國臺灣地區(qū)的達邁科技、達勝科技等。

瑞華泰2020年年產(chǎn)能約為720噸，在今年IPO上市時募集資金投資項目計劃新增1,600噸高性能PI薄膜產(chǎn)能。國風(fēng)塑業(yè)于2016年開始聚酰亞胺薄膜研發(fā)，切入新材料領(lǐng)域，現(xiàn)有2條生產(chǎn)線已經(jīng)實現(xiàn)批量生產(chǎn)，另外2條桂林電科院中標(biāo)的生產(chǎn)線處于設(shè)計和安裝階段，設(shè)計規(guī)劃產(chǎn)能790噸。山東萬達微電子材料有限公司是國內(nèi)產(chǎn)能領(lǐng)先的電子級聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)企業(yè)，擁有雙向拉伸生產(chǎn)線5條。

3.需求與日增加，PI薄膜亟待國產(chǎn)化

從需求端來看，2016-2020年國內(nèi)對PI薄膜的需求復(fù)合增速高達10%，2020年總需求量約為1.3萬噸。目前我國電子級PI薄膜與電工級PI薄膜整體消費量相當(dāng)。

未來隨著電子顯示、柔性印刷電路（FPC）和導(dǎo)熱石墨膜等電子級應(yīng)用領(lǐng)域的快速增長，電子級PI薄膜消費量規(guī)模進一步增大，預(yù)計2023年將超過電工級PI薄膜，但高端電子級PI薄膜在設(shè)備、工藝及人才方面存在較高技術(shù)壁壘，目前發(fā)展進入瓶頸期。

2020年我國PI薄膜進口依存度約25%，高端PI薄膜進口依存度更是達到了80%以上。隨著我國相關(guān)研發(fā)及技術(shù)人才的積累，加之下游重點市場轉(zhuǎn)移至內(nèi)地及相關(guān)政策的利好，我國PI薄膜發(fā)展將不斷提速，逐步實現(xiàn)高端產(chǎn)品國產(chǎn)化替代。

三、PI薄膜發(fā)展前景

1.國家的鼓勵與支持，PI薄膜發(fā)展前景好

一直以來，我國對新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展高度重視，2017年科技部制定的《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》報告中把聚酰亞胺、耐輻照型聚酰亞胺纖維等列為重點發(fā)展材料。

2018年，國家統(tǒng)計局發(fā)布《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》，報告中將聚酰亞胺薄膜列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

2019年工信部發(fā)布《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019年版）》，其中在“關(guān)鍵戰(zhàn)略材料”之“三、先進半導(dǎo)體材料和新型顯示材料”明確列示“柔性顯示蓋板用透明聚酰亞胺”。政府的重視與支持，對我國PI薄膜的發(fā)展意義重大。

2.PI薄膜應(yīng)用不斷擴大，下游市場需求增加

隨著航空航天、汽車、5G通訊的發(fā)展，PI應(yīng)用將不斷擴大。我國聚酰亞胺薄膜下游市場對高性能聚酰亞胺薄膜的需求也日益增加。可以預(yù)料的是，在我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、關(guān)鍵材料國產(chǎn)化的背景下，高性能PI薄膜進口替代的市場空間巨大，這是我國PI薄膜發(fā)展的機遇。

四、結(jié)語

聚酰亞胺薄膜行業(yè)的門檻較高，存在高技術(shù)壁壘。由于聚酰亞胺薄膜在航空航天、軍事、高端電子等敏感領(lǐng)域有著難以替代的作用，國外的大多數(shù)聚酰亞胺原材料、技術(shù)和產(chǎn)品對我國實行嚴格封鎖。

雖然國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)在努力追趕中，但我們國產(chǎn)化并量產(chǎn)的高端產(chǎn)品與國外先進水平仍有不小差距。因此，大力發(fā)展聚酰亞胺薄膜產(chǎn)品十分迫切，任重道遠！

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