PI薄膜是PI产品种类中最早商业化、最成熟、市场容量最大的产品形式。PI膜的应用领域覆盖柔性线路板、消费电子、高速轨道交通、风力发电、电工绝缘、5G通信、柔性显示、航天航空等多个行业。PI薄膜产品的生命周期长、功能多样化。近年来，随着5G通信、柔性OLED显示等多个领域的高速发展，PI的应用领域不断拓宽，PI薄膜产品的新特性及新功能也不断被开发出来。

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PI薄膜简介

聚酰亚胺薄膜（PI膜）是一种新型的耐高温高分子聚合物薄膜。

PI薄膜具有优良的力学性能、介电性能、化学稳定性以及很高的耐辐照、耐腐蚀、耐高低温性能，被誉为“黄金薄膜”。PI薄膜与碳纤维、芳纶纤维并称为制约我国发展高技术产业的三大瓶颈性关键高分子材料之一。

2.1PI薄膜的分类

根据制备技术特点，可分为高性能和标准型PI薄膜。“高性能PI薄膜”是指相较于杜邦的Kapton NH“标准型PI薄膜”，具有高性能数、热塑性、高Tg、高导热率、介电性能、光学性能、力学性能、环境稳定性等方面具有突出特性的PI薄膜。

按照应用领域，PI薄膜的可分为电工PI薄膜、电子PI薄膜、热控PI薄膜、航天航空用PI薄膜、柔性显示用CPI薄膜等。

按照功能形式，PI薄膜主要分为介电材料、功能材料、结构材料三类。

2.2PI薄膜的制备技术

PI薄膜的制备有热法和化学亚胺化法之分。

热法是将PAA树脂加热到一定温度，使其脱水环化，形成PI；

化学法相较于热法的主要区别在于催化剂的添加，使得生产效率提高。

高性能PI薄膜的亚胺化过程制备技术复杂，需对PAA树脂配方进行设计，通过精确控制流涎热风干燥过程，获得厚度均匀的PAA凝胶膜，再以定向（单向或双向）拉伸伴随亚胺化过程制得，集成全自动控制系统提高生产控制水平。其中双向拉伸工艺获得的PI膜性能优异，但要求更高水平的配方技术和装备技术。

以瑞华泰的PI薄膜产品为例，其加工过程主要以PMDA和ODA为主要单体，在极性溶剂DMAc或DMF中聚合形成PAA树脂溶液，然后流涎成凝胶膜，经定向拉伸和亚胺化、后处理工序制成。

图2：PI薄膜以PMDA和ODA为主要单体进行生产加工（ 来源：瑞华泰招股书）

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PI薄膜行业发展历程

3.1全球PI薄膜行业发展历程

PI薄膜最早在美国商业化应用，最早应用于电工绝缘领域。随着半导体的发展，电子级PI薄膜也逐步被开发出来。下图为全球PI薄膜行业发展的关键时间节点：

3.2国内PI薄膜行业发展情况

我国PI薄膜产业依靠自主研发，在传统电工绝缘领域已形成了较强的产业能力，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，存在新产品种类不足、产品性能不稳定等情形，自主掌握高性能PI薄膜完整制备技术的企业很少。对于满足H级以上高端应用的更高等级电工绝缘系统，以及其他高性能PI薄膜，我国的技术水平及产业化能力整体较弱。

随着FPC等电子制造业由韩国、中国台湾向中国大陆转移，大陆地区在PI薄膜下游市场如5G通信、柔性显示、高速轨道交通等领域中所占的比重不断增加。高性能PI薄膜作为影响我国高新技术产业快速发展的“卡脖子”材料，市场需求不断增加，且国产化需求较迫切，带动我国对高端PI膜研发速度的提升。

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PI薄膜产业链及下游市场空间

PI薄膜的产业链主要以上游原材料的化学合成，中游通过流延/拉伸/干燥等生产工艺过程将PI高分子浆料制成PI薄膜，再应用到下游多个领域。

图3：PI薄膜产业链（资料来源：埃米空间）

PI 薄膜在电工、电子 、热控、航天航空、柔性显示等领域有广泛的应用，其 PI 薄膜的下游市场情况如下：

图4：PI薄膜的应用领域

4.1电工绝缘领域

耐电晕PI薄膜具有高绝缘强度、耐电晕特性，可提升发电机可靠性和寿命。耐电晕PI膜的应用领域从传统电工绝缘已经延伸到高速轨道交通、风力发电、新能源汽车等领域。其中，我国风力发电产业累计装机容量占全球的比例约为36%，有效带动耐电晕PI膜下游市场需求。我国高速铁路近年来高速发展，截至目前，我国的高铁运营里程全球排名第一，占比超过60%；

图5：中国高铁运营里程和动车组机车拥有量（数据来源：《铁道统计公报》）

同时，耐电晕PI薄膜可以减薄主绝缘材料厚度，提高电机的槽满系数及功率，在新能源汽车领域拥有较大的市场潜力。我国新能源汽车产业已建立起一定的先发优势和规模优势，在全球新能源乘用车市场的占比超过50%。

图6：新能源汽车销量（数据来源：工信部）

4.2电子领域

作为FCCL、封装基板（COF）等的核心原材料，电子PI薄膜是PI薄膜目前的最大细分市场，终端行业涉及消费电子、5G通信、汽车、工控医疗、航天军工等各个领域。

PI薄膜经加工制成FCCL后用于FPC制造，2017年，全球FCCL对于PI薄膜的需求从2011年的9000吨增长至12,500吨，复合增速5.6%。GGII估计2018年全球FCCL用PI薄膜的需求量为13,750吨。

图7：FCCL用PI膜需求量（数据来源：GGII）

5G通信、物联网等技术的发展驱动消费电子产品升级，FPC的下游需求不断扩张。根据Prismark的估测，2019年全球FPC市场需求量约为5,420万平方米，市场规模约为114亿美元，2023年全球市场需求有望达到6,980万平方米。应用PI膜的COF工艺可极大减少屏幕边框，随着电视高清化和手机全面屏趋势的快速发展，促进电子PI薄膜的需求增长。

图8：全球FPC市场需求量和市场规模（数据来源：Prismark）

4.3柔性显示领域

对手机折叠屏而言，CPI薄膜是最具可行性的材料解决方案，可替代超薄玻璃。近年来柔性OLED在电子产品显示屏中的渗透率不断提升，预计到2023年，柔性OLED手机出货量有望达到6.5亿台，占手机整体出货量的比例超过30%，为PI薄膜提供了广阔的市场前景。根据IHS数据，预测2021年手机屏幕盖板市场规模达到118.9亿美元，其中CPI薄膜的市场规模有望达到8.2亿美元，占比接近7%。

图9：全球柔性OLED手机出货量及渗透率（数据来源：方正证券研究所）

4.4其他领域

随着PI材料研究的进步和下游需求的驱动，多种功能性PI薄膜不断被开发出来，如高导热石墨膜前驱体PI薄膜可广泛应用于消费电子导热材料领域，航天航空用PI薄膜在耐候性飞行器特种线缆、低轨飞行器长寿命耐氧原子太阳能电池基板等市场前景良好。

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全球PI薄膜重点企业

目前，行业内主要企业包括杜邦、钟渊化学、宇部兴产、SKPI 等国外 PI 薄膜厂商，以及瑞华泰、达迈科技、时代新材、丹邦科技、中天科技等，全球PI膜重点企业概况如下图：

其中，我国PI膜生产企业起步晚，量产时间较为滞后，目前，国内重点PI膜研发企业的进展情况为：

深圳瑞华泰2020年底首发申请获上交所上市委员会通过，将成为首家主营PI膜产品国内上市企业。

丹邦科技从2013年定增6亿元用于PI产业化，该企业现阶段PI产品主要处于自产自用阶段。

时代新材于2013年募集3.65亿元，用于建设化学亚胺法PI膜生产线和高性能绝缘结构产品产业化项目，2019年8月，公司又发布公告称，将聚酰亚胺薄膜产业协议转让给时代华鑫，其具体进展尚不明确。

国风塑业2016年公开发行股票募资近十亿元，通过与瑞华泰的战略合作实现聚酰亚胺膜项目的产业化，国风塑业的项目进展颇为顺利，2019年产品进入送样验证阶段，2020年4月，累计签署聚酰亚胺薄膜产品订单金额约600万元。

中天科技2019年定增6亿元建设PI膜产线，目前已进入量产阶段。

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国内细分龙头初步浮现，瑞华泰跨入全球竞争行列

在国内多家PI企业中，深圳瑞华泰薄膜科技股份有限公司于2020年12月8日首发申请获上交所上市委员会通过，成为国内首家主营业务为PI薄膜企业的上市公司。招股书显示，瑞华泰主营业务PI薄膜的销售收入为：

瑞华泰的销售收入主要来自于热控PI薄膜和电子PI薄膜。目前，瑞华泰的客户主要是国内企业，其境内销售收入占比超过85%。

综合我国PI薄膜领域卡脖子产品开发进程来看，瑞华泰通过15年持续自主研发，年营业额稳步增长，并成功在科创板上市，交出一份不错的业绩。

招股说明书显示，瑞华泰将通过科创板上市，扩大业务规模，持续加大投入，争取带领国内PI薄膜产业打破国外垄断，逐步向PI薄膜的高端技术和市场突围。瑞华泰后续将主要围绕以下业务方向持续发力：

扩大业务规模，做精做强已有产品：2020年瑞华泰开建嘉兴基地“年产1600吨高性能聚酰亚胺薄膜项目”，以缩小与杜邦、钟渊化学、SKPI等国际知名企业在业务规模和产品技术实力上的差距。继续做强、做精热控PI薄膜、电子PI薄膜和电工PI薄膜等已有产品。

持续加大投入，推动国产化进程：继续加大对5G通信、柔性显示、航天航空等领域应用的高性能PI薄膜的研发投入，重点开发国内高技术领域急需的功能性PI薄膜，研发和储备面向未来科技前沿的新产品，拓展新的应用领域。

产品初露锋芒，持续扩大份额：瑞华泰的耐电晕PI薄膜、黑色电子PI薄膜和高导热石墨膜前驱体PI薄膜等类别产品已达到行业领先水平，多款产品进入国外巨头所垄断的高端市场参与竞争，目前瑞华泰的产品销量全球占比约为6%，也表明我国高性能PI薄膜行业正逐步打破技术封锁与市场垄断，跨入全球竞争的行列。

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