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背景简述
有机膜材料是由高分子材料加工而成，种类繁多，本文重点探讨的功能性膜材料是以聚酯膜（PET）、尼龙膜（Nylon）、聚碳酸酯膜（PC）为代表的工程薄膜和以氟聚合物膜（Fluoropolymer）、聚酰亚胺膜（PI）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、环烯烃共聚物/聚合物（COC/COP）等为代表的高性能膜材料。
随着国民经济的发展和科学技术进步，智能消费电子、互联网、航空航天、节能环保、物联网等新兴产业快速增长，从而带动了大量新兴功能膜材料的应用需求。
通过将多种不同涂层材料与基膜进行有机结合，功能膜材料实现了特定的光学性、电学性、耐候性、可加工性等性能；同时具有保护、胶粘、导电、屏蔽等多种功能，被广泛应用于包装材料、电子电器、新能源、医疗卫生、航空航天等领域。
全球功能性膜材料市场稳步发展
中国是最大的消费地区
2021 年，全球功能性膜材料总消费量约 550 万吨，市场规模超 210 亿美元。受益于消费电子、新能源等行业的快速发展，未来高性能膜材料还将拥有更大发展潜力。
按国家地区划分，中国是功能性膜材料最大的消费市场，2021 年总消费量接近 300 万吨，占全球消费量的 54%，其次为欧洲和美国，消费占比分别为 8.2% 和 7.5%。
按产品类型划分，2021 年全球聚酯膜（PET）消费量超 540 万吨，占比超过 98%，是功能性膜材料中最主要的产品。虽然含氟膜、聚酰亚胺膜等高性能膜材料在全球功能性膜材料市场上的消费占比仅 1.6%，远低于聚酯膜，但其较高的技术门槛和高昂的单价，加上在特定应用领域的不可替代性，决定了其现如今高达 18% 的市场规模占比。
从应用端看，以聚酯膜为代表的工程薄膜主要用于包装以及工业领域，而高性能薄膜则主要用于航空航天和消费电子等领域。由于电子电器用膜材料对性能要求极高，对应单价普遍较高。过去十年里，以日本企业为代表的生产商一直在尝试利用各种高性能树脂作原料研发功能性膜材料。这些功能性膜材料虽产量小但性能优越，可满足电子产业方面的特定需求，价格通常介于聚酯膜和聚酰亚胺膜之间，实现了低成本满足同等性能要求的多赢目标。
主要的几类功能性膜材料
国内外市场现状分析
1
聚酯膜（PET膜）：
聚酯膜，即聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。是全球功能性膜材料中消费量占比最大的产品，2021 年全球 PET 膜消费量约 540 万吨，市场规模超 170 亿美元。下游应用主要包括包装材料、电子电气材料以及影像胶片材料和新能源材料等。
近年来，凭借自身优良的耐长期老化（湿热、干热、紫外）、水蒸气阻隔等性能，PET 基膜被作为直接与外界环境大面积接触的光伏封装材料，应用于太阳能电池背膜上。这种基膜对生产技术的要求高，目前全球背板 PET 基膜的代表企业有日本东丽、帝人-杜邦、韩国 SKC 等。
此外，近几年应用在电子产品上的有色膜、汽车行业的车窗膜、建筑领域的建筑窗膜以及超高水汽阻隔膜等光学膜市场发展较快，伊士曼、三菱、3M、韩国 SKC 等企业在该领域拥有核心技术，掌握着市场的话语权。
未来，在新能源、消费电子等消费需求的带动下，预计到 2030 年全球各地区聚酯膜的消费量将达 764 万吨，2021-2030 年 CAGR 约 4%。
中国聚酯膜产业近年来高速发展，产业生产能力、产品品种数量及质量快速提升，聚酯膜产能、产销量均位居世界首位。
中国聚酯膜发展至今，应用领域已从早期的磁带基膜、胶片、各类食品包装扩展至转印、电子、电气、LED灯、OLED灯及建筑材料等。但总体来看，中国聚酯膜行业高附加值产品比重偏低，结构性矛盾明显。通用膜产能过剩，特种功能性薄膜供不应求，部分高性能聚酯薄膜品种仍依赖进口。
截止至 2021 年，中国 PET 膜行业总产能达 466 万吨/年，较 2020 年增长 17%，预计到 2030 年，将进一步增长至 686 万吨/年。从消费端看，国内需求量从 2011 年的 111 万吨增长至 2021 年的 295 万吨，年平均增长率为 10%；预计到 2030 年将达 435 万吨，年平均增长率为 4.5%。
2
含氟膜：
与其他功能性膜材料相比，含氟膜在耐化学性、介电性能、电气绝缘、耐高温、可焊性、机械强度等方面优势明显。
含氟膜市场整体专业化程度高，生产企业往往具备较高的技术积累和产业链集成基础。目前全球主要的生产企业多集中于美、日等发达国家，如戈尔（PTFE膜）、科慕（PFA膜、ETFE膜、FEP膜）；杜邦（PVF膜）；霍尼韦尔（PCTFE膜）；阿科玛、吴羽、索尔维（PVDF膜）等。
2021 年，全球含氟膜的总消费量约 5.6 万吨，市场规模约 24 亿美元；预计至 2030 年全球消费需求将达 8.5 万吨，年均增速约 5.4%。其中，PTFE膜、PVF 膜、FEP 膜、PVDF 膜和 ETFE 膜五种含氟膜的需求量合计占比超过 95%。
从消费区域看，含氟膜的消费市场主要分布在亚洲地区，其中，中国含氟膜的消费量占世界总消费量的 58%，紧随其后的是美国，消费占比约 25%。
3
聚酰亚胺膜（PI）：
聚酰亚胺（PI）被列为“21世纪最有希望的工程塑料之一”。2021 年，全球 PI 膜消费量约 1.6 万吨，市场规模约 10 亿美元；预计至 2030 年全球消费需求将达 2.9 万吨，年均增速约 6.5%。其市场主要分布在亚洲地区，其中，中国聚酰亚胺的产能和消费量占在全球占比均超 50%。
根据用途，PI 薄膜可分为以绝缘、耐热为目的的电工级 PI 薄膜和附有高挠性、低膨胀系数等性能要求的电子级 PI 薄膜。其中，电子级 PI 薄膜价格高昂，技术壁垒高，也被称为“黄金薄膜”，其产业集中度较高，目前主要由杜邦、日本东丽、日本钟渊化学、韩国 SKC、宇部兴产等美日韩企业垄断。
从应用端看，全球 PI 膜市场已细分为柔性印刷电路（FPC）、特种制品、压敏胶带、发电机、电线电缆等领域；其中，柔性印刷电路板已成为全球 PI 膜市场最大、增长最快的应用领域。
我国 PI 膜起步较晚，产业化进程发展较缓慢。国内企业虽已经实现相对简单的电工级 PI 膜大规模生产，但在高端电工绝缘、电子等其他应用领域的产业化能力较弱，能够自主掌握高性能 PI 膜完整制备技术的企业数量相对较少。目前仍是我国被“卡脖子”的功能性膜材料之一。
从需求端来看，2021 年国内对 PI 薄膜的总需求量约 1 万吨。目前我国电子级 PI 薄膜与电工级 PI 薄膜整体消费量基本相当，未来随着电子显示、柔性印刷电路（FPC）和导热石墨膜等电子级应用领域的快速增长，电子级 PI 薄膜消费量规模将进一步增大。预计到 2030 年对 PI 薄膜的总需求量将超过 2 万吨，年平均增长率为 8.6%。
化信观点
总体而言，功能性膜材料作为新材料产业中十分重要的一环，未来以消费电子、新能源为代表的下游终端市场将进一步带动对功能性膜材料需求的增长。
目前，中国功能性膜材料总体上处于产业价值链中低端，技术含量和附加值偏低，与发达国家相比差距较大，不少高端产品依旧供给不足。需由生产企业和下游用户共同发力，推动中国功能性膜产业的转型升级。
分领域看，聚酯薄膜生产企业需通过对聚酯薄膜生产工艺的不断创新，提高其性能和品质，提升产品差异化水平，从而带动整个行业转型升级，解决目前市场供需的矛盾。
高端电子级 PI 薄膜目前发展进入瓶颈期，在设备、工艺及人才方面存在较高技术壁垒。未来随着我国相关研发及技术人才的积累，叠加下游重点市场转移至大陆市场及相关政策的利好，我国 PI 薄膜发展将不断提速，逐步实现高端产品国产化替代。
