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背景简述
N-甲基吡咯烷酮（NMP）是一种非质子溶剂，具有极性强、沸点高、粘度低、挥发性低、热稳定性与化学稳定性强等优点，作为溶剂广泛应用于锂离子电池制造、聚合物合成、电子化学品、绝缘漆等众多领域。
按照来源不同，NMP可以分为合成NMP和回收NMP两大类。合成NMP是指由化学合成方式制得的新产品，由γ-丁内酯（GBL）与一甲胺缩合制NMP是目前工业化生产的合成路线；回收NMP是指作为溶剂使用的NMP经过回收、精制之后的循环利用产品。
在合成NMP中，绝大部分生产企业采用1,4-丁二醇（BDO）脱氢制GBL，再氨化缩合制NMP的路线，全球仅三菱化学采用顺酐加氢制GBL，再氨化缩合制NMP。
回收利用NMP主要分为两种模式，一种是NMP用户自行回收利用，形成内循环，另一种是委托生产厂家精制，或购买厂家精制后的NMP产品。在NMP生产企业中，既有专营合成产品或回收产品的，也有兼具合成和回收能力的企业。由于NMP的回收再利用过程所需设备简单，技术难度低，易获得，投资额小。
NMP工业化时间较长
生产工艺技术成熟
NMP较早实现了工业化生产，生产工艺技术成熟，从全球主要NMP生产商来看，GBL与一甲胺缩合制NMP是目前唯一工业化的技术路线。按照反应条件不同，可分为无催化反应和催化反应两种，其中前者是绝大多数生产企业采用的生产工艺。
GBL与一甲胺在无催化剂条件下缩合制备NMP最早由E. Spath等人于1936年开发，之后由德国BASF与美国GAF公司率先实现工业化，是至今为止应用最为广泛的NMP生产工艺。由于无催化NMP生产工艺往往需要较高的温度、压力，对设备的要求高，能耗大，而采用催化剂则可以降低反应条件，节约能源。2008年，韩国梨树化学率先开发出了ZSM分子筛催化合成工艺，在一定程度能够缓和反应条件。
国内方面，中石化开发了一种以Cu-Zn-Cr-Zr为催化剂的BDO脱氢-氨化制备NMP工艺技术。尽管催化工艺具有明显优势，但由于部分工程技术问题未解决（如催化剂寿命等），目前鲜有工业化应用。
迈奇化学是目前唯一一家采用催化工艺的NMP生产企业。其自主研发的ZSM新型分子筛复合稀土铈催化剂，能够加速中间体NMH闭环生成NMP。
NMP产能主要集中在中国
未来国内或迎来投资热潮
2022年，全球合成NMP产能为68.7万吨/年。海外产能合计为15.5万吨/年，占全球合成NMP总产能的23%。主要生产企业包括巴斯夫（7.0万吨/年）、亚什兰（2.5万吨/年）、三菱化学（2.5万吨/年）、利安德巴赛尔（2.0万吨/年）和印度Balaji Amines公司（1.5万吨/年）。
2022年，中国合成NMP产能为53.2万吨/年，占全球合成NMP总产能的77%。目前我国共16家合成NMP生产企业，其中合成产能在3万吨/年及以上的企业有8家，产能合计42.7万吨/年，占全国合成NMP总产能的80.3%，行业集中度较高。代表性的生产企业有长信化学、中润化学、滨州裕能、迈奇化学、晶瑞新能源等。
我国合成NMP生产企业大部分都具备NMP回收加工能力，回收NMP的业务模式以来料加工为主、进料加工为辅。2022年我国同时具备NMP合成和回收加工能力的生产企业约有9家，回收产能合计37.5万吨/年。
此外，我国还有不少仅做NMP回收加工业务的企业，2022年回收产能合计超过80万吨/年。回收产能较大的企业有苏州瑞环（8.0万吨/年）、常州环通能源科技（6.2万吨/年）、江苏塔塔（6.0万吨/年）、湖北金泉新材料（6.0万吨/年）和镇江新纳环保（4.0万吨/年）等。
在下游消费高速增长的带动下，中国合成和回收NMP的产能规模仍将高速扩张，2025年前国内NMP的生产规模将会出现爆发式增长。
据不完全统计，截至目前我国NMP拟在建项目超20个。其中合成NMP产能超过150万吨/年，回收NMP产能超过200万吨/年，除部分项目预计投产时间在2025年以后，大部分项目预计将在2025年前投入运行。若这些项目全部建成投产，预计至2025年，我国合成NMP产能将达到约164万吨/年，回收NMP产能将达到约280万吨/年。
目前已对外公布的NMP拟在建项目，既有迈奇化学、滨州裕能、晶瑞新能源、中润化学等成熟的NMP生产企业，也有万华化学、华鲁恒升、联盛化学等行业新入者。
锂电池产业链持续高景气
NMP消费将持续快速增长
NMP是生产锂离子电池电极非常重要的辅助材料，是锂离子电池前段配料过程中最普遍被使用的溶剂。
在配料阶段，NMP作为PVDF的溶剂，参与浆料分散，形成均匀介质，在一定粘度范围内长时间保持浆料的稳定性；在涂布阶段，NMP作为浆料的主要液体载体，其同金属基材间良好的润湿性和流动性，有助于浆料以稳定的厚度均匀涂敷在金属基材上；在涂布烘烤阶段，NMP以稳定的速度从湿膜烘干过程中挥发，形成孔径分布均匀的多孔微电极结构。NMP在锂离子电池领域除作为电极涂布浆料的溶剂外，还可以作为锂离子电池导电浆料的溶剂，目前锂离子电池用导电浆料以碳纳米管（CNT）导电浆料为主。
过去5-10年，在锂离子电池行业快速发展的带动下，NMP消费快速增长。2022年，我国NMP消费量约为152万吨，其中，锂离子电池领域消费量约142.8万吨，约占全国总消费量的94.0%。
除用于锂离子电池领域外，NMP在电子化学品领域可用作光刻胶脱除液、半导体显示面板清洗剂。在聚合物合成中可作为对位芳纶、聚苯硫醚（PPS）和聚酰亚胺（PI）等特种聚合物的反应溶剂。此外还可用于绝缘漆及其他（医药、农药及石油化工等）领域。
2022年，NMP在电子化学品、聚合物溶剂、绝缘漆及其他（医药、农药及石油化工等）领域的消费量分别为4.0、2.3、1.2和1.6万吨，消费占比分别为2.6%、1.6%、0.9%和0.2%。
在我国新能源汽车快速发展的带动下，锂离子电池尤其是动力电池的市场规模将高速增长，进而带动NMP消费量的持续快速增长。预计到2025年，我国NMP的消费量将达到344万吨，2022-2025年消费年均复合增长率约为31.3%。其中在锂离子电池领域消费增长最快，2022-2025年消费年均复合增长率将达到32.6%，消费占比将达到96.6%。
化信观点
NMP市场需求旺盛，但需警惕市场竞争加剧导致利润回落。
NMP在锂离子电池领域的损失率较小，绝大部分NMP可实现回收利用，因此锂离子电池领域NMP的存量会不断增加。但当存量达到一定程度，会削减对于合成NMP的需求，使得锂离子电池领域NMP的补充量和耗损量平衡。合成NMP需求及增长的主要来源是新建锂电池电芯厂的“填库”需求，未来如果电芯厂扩建速度防控，合成NMP的需求将会下滑。
未来几年下游消费尤其是锂离子电池领域的消费仍将高速增长。但在行业一致看好NMP下游消费快速增长的同时，行业新进者众多，势必增加竞争主体，且现有NMP生产企业不断扩产，产能快速增长，后续市场竞争会愈加激烈。
2021年受NMP下游需求旺盛和上游原料BDO供应不足的影响，合成NMP的价格不断上涨，均价达到了约40000元/吨，下半年价格一度超过了50000元/吨，叠加NMP整体供应紧张推动回收NMP价格一同上涨，NMP企业的利润持续改善。但未来需要警惕市场竞争加剧，利润空间被压缩的风险。
未来，随着NMP合成产能的快速扩张乃至过剩，行业竞争将加剧，届时具备完善产业链的企业将具备竞争优势。
目前NMP原料GBL主要是由BDO脱氢而来，而炔醛法BDO受到政策限制，未来会出现供应紧张的问题。顺酐法GBL的竞争力可能会有所提升（目前BDO路线制GBL比顺酐路线成本略低），因此具备顺酐法GBL生产能力的企业未来将会具备一定的原料和产业链优势。
