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磷化工企業(yè)利用磷礦伴生氟資源生產(chǎn)氟化氫，并深度延伸氟化工產(chǎn)業(yè)鏈，推動了磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。介紹了磷、氟化工產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的現(xiàn)狀，從技術、資源、政策、市場等方面闡述驅動磷、氟化工產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的關鍵因素，圍繞生產(chǎn)、業(yè)務、產(chǎn)業(yè)等層面分析磷、氟化工產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展的效應，并對發(fā)展前景進行展望。

磷、氟化工均是我國的傳統(tǒng)化工產(chǎn)業(yè)，隨著產(chǎn)業(yè)轉型升級不斷推進，磷、氟化工已成為支撐我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要組成部分。在長期的發(fā)展過程中，磷、氟化工產(chǎn)業(yè)形成了各自鮮明的產(chǎn)業(yè)特色，因而過去極少提及磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。而隨著近些年磷化工企業(yè)紛紛布局氟化工產(chǎn)品，如何在固有的磷化工產(chǎn)業(yè)中有效“嵌入”氟化工，最大程度地發(fā)揮磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同效應，成為磷化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的重大課題。

01 發(fā)展現(xiàn)狀

磷、氟化工產(chǎn)業(yè)鏈的基礎分別是螢石、磷礦資源，螢石、磷礦資源的地域分布存在明顯差異。根據(jù)中國無機鹽協(xié)會統(tǒng)計，我國螢石資源主要分布于江西、浙江、湖南、福建、內蒙古等地，五省螢石儲量占全國總儲量的73.96%；磷礦資源主要分布于云南、湖北、四川、貴州等地，四省磷礦資源儲量占全國總儲量的93.64%。同時，由于過往缺乏成熟的技術工藝，磷礦伴生的氟資源無法被有效利用，磷、氟化工產(chǎn)業(yè)難以從原料端建立關聯(lián)。而磷、氟化工重資源屬性的產(chǎn)業(yè)特征，決定其產(chǎn)業(yè)布局與資源的地域分布密切相關，導致大部分磷、氟化工企業(yè)亦分別集中于資源稟賦優(yōu)異的上述區(qū)域。此外，磷、氟化工的終端消費市場亦存在較大差異，前者主要應用于肥料、食品、工業(yè)、農藥等領域，后者主要應用于制冷、半導體、新能源、機械、農藥、醫(yī)藥等領域，因此，磷、氟化工形成了在區(qū)域上錯位分布、產(chǎn)業(yè)上相互獨立的發(fā)展態(tài)勢。磷、氟化工產(chǎn)業(yè)鏈見圖1。

圖 1  磷、氟化工產(chǎn)業(yè)鏈

近年來，隨著磷礦伴生氟資源生產(chǎn)氟化氫技術的成熟與推廣，許多磷化工企業(yè)開始跨界氟化工領域，主要路徑是提取磷礦中氟資源生產(chǎn)氟化氫，并向下游延伸電子級氫氟酸、聚偏氟乙烯、六氟磷酸鋰等深加工產(chǎn)品，具體如表1所示。雖然上述項目大多在規(guī)劃或建設階段，但在磷化工企業(yè)的推動下，磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展開始進入起步階段。

表 1  主要磷化工企業(yè)（擬）布局的氟化工產(chǎn)品

02 驅動因素

2.1關鍵技術突破

氟化氫是氟化工的基礎原材料。根據(jù)百川盈孚統(tǒng)計，2022年我國氟化氫產(chǎn)能約286.6萬噸/年，其中螢石法氟化氫產(chǎn)能約272.1萬噸/年，占比達95%。螢石法貢獻了絕大多數(shù)的氟化氫產(chǎn)能，是導致氟化工企業(yè)集聚在螢石資源豐富區(qū)域的重要原因。但是，隨著以甕福（集團）有限責任公司為代表的氟硅酸法工藝的成熟，利用磷礦伴生氟資源生產(chǎn)氟化氫得以實現(xiàn)，且氟硅酸法相較于螢石法生產(chǎn)成本更低，這既在一定程度上減輕氟化工對螢石資源的依賴性，促進氟化工產(chǎn)業(yè)在磷資源豐富區(qū)域的布局，又使磷化工企業(yè)掌握了成本更低的氟化工原材料，為其進軍氟化工產(chǎn)業(yè)奠定基礎。

與此同時，氟化工深加工產(chǎn)品具有較高技術門檻，部分產(chǎn)品存在高端產(chǎn)能被國外壟斷、低端產(chǎn)能國內過剩的情況。但隨著近年來國內企業(yè)在技術上的積累與突破，電子級氫氟酸、六氟磷酸鋰、聚偏氟乙烯等產(chǎn)能迎來大幅增長，我國已發(fā)展成為全球最大的氟化工產(chǎn)銷國，譬如以多氟多新材料股份有限公司、湖北興力電子材料有限公司生產(chǎn)的電子級氫氟酸品質可達G4及以上級別；廣州天賜高新材料股份有限公司、多氟多新材料股份有限公司的六氟磷酸鋰產(chǎn)能位居全球前二；以東岳集團有限公司、浙江巨化股份有限公司為代表的氟化工龍頭紛紛上馬鋰電級聚偏氟乙烯、高端聚四氟乙烯產(chǎn)能等。上述技術的成熟與推廣，為國內磷化工企業(yè)往氟化工下游延伸增強了信心，亦一定程度上提供了足夠的技術合作選擇空間。

2.2螢石資源困局

單一型螢石礦是目前生產(chǎn)螢石的主要來源。根據(jù)USGS（美國地質勘探局）統(tǒng)計，截至2021年我國單一型螢石礦基礎儲量（折合CaF2）約4200萬噸 ，但螢石產(chǎn)量卻高達540萬噸，以此計算，靜態(tài)儲采比僅7.78年，螢石資源的緊缺性成為影響氟化工可持續(xù)發(fā)展的關鍵因素；截至2021年我國磷礦資源儲量約32億噸，而磷礦通常伴生有3%～4%的氟，具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＴ诖饲闆r下，磷礦伴生氟資源作為新的氟來源，其開發(fā)與利用成為緩解螢石資源短缺危機、保障氟化工持續(xù)發(fā)展的有效措施。

2.3政策鼓勵

我國對螢石行業(yè)采取準入管理，并對螢石礦實行開采總量控制，且環(huán)保政策日趨嚴格。同時，根據(jù)國家發(fā)改委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結構調整指導目錄（2019年本）》， “磷礦、螢石礦伴生資源綜合利用”屬于鼓勵類目錄， “新建氟化氫（HF，企業(yè)下游深加工產(chǎn)品配套自用、電子級及濕法磷酸配套除外）”屬于限制類目錄。政策的指向性將進一步限制螢石法氟化氫產(chǎn)能增長。此消彼長之下，磷礦伴生氟資源生產(chǎn)氟化氫的市場空間有望持續(xù)擴大，進而推動磷化工企業(yè)向氟化工產(chǎn)業(yè)鏈深度延伸。

2.4新能源市場的發(fā)展

新能源是磷、氟化工在眾多應用場景中，契合磷化工企業(yè)發(fā)展方向且能夠在產(chǎn)業(yè)鏈中形成合力的結合點。2020年以來，新能源市場快速發(fā)展，電池材料供不應求，且磷酸鐵鋰路線逐步成為主流。新能源市場的快速發(fā)展及巨大空間引起了磷化工企業(yè)的關注，磷化工企業(yè)憑借磷礦資源儲備及產(chǎn)業(yè)鏈一體化所帶來的成本優(yōu)勢，快速建立起以磷系材料為主的新能源產(chǎn)業(yè)鏈，初步進入新能源市場。同時，氟化工下游產(chǎn)品，譬如電子級氫氟酸、六氟磷酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、聚偏氟乙烯、氟代碳酸乙烯酯等均是重要的新能源材料。磷化工企業(yè)擁有成本較低的氟化氫原材料，進一步往下游延伸氟系新能源材料，與磷系材料共同豐富新能源材料矩陣，成為進軍新能源市場、打造第二增長點的不二選擇。

綜上，在技術、資源、政策以及市場等因素的驅動下，磷化工企業(yè)跨界氟化工產(chǎn)業(yè)，繼而推動了磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

03 協(xié)同效應

3.1生產(chǎn)協(xié)同

在成熟的磷化工生產(chǎn)系統(tǒng)中，恰當有效地實現(xiàn)與氟化工生產(chǎn)系統(tǒng)的耦合，可達到在生產(chǎn)端降本增效的目的，是磷化工企業(yè)推動磷、氟協(xié)同發(fā)展的重要方向。圍繞生產(chǎn)協(xié)同，主要有以下幾個方面考慮：

（1）采用濃硫酸與氟硅酸法反應生成氟化氫過程中，會副產(chǎn)大量的70%～75%的稀硫酸。稀硫酸屬于危險廢物，單獨處置成本較高，同時，硫酸是濕法磷酸生產(chǎn)的重要原材料，通過調節(jié)磷礦漿的含水率可以實現(xiàn)濕法磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)對稀硫酸的接納。因此，直接回收稀硫酸到濕法磷酸生產(chǎn)系統(tǒng)中，既可降低稀硫酸處置成本，還可減少濕法磷酸系統(tǒng)中濃硫酸的消耗，且稀硫酸加入還有利于濕法磷酸反應槽溫度控制。

（2）磷化工企業(yè)通常建設有規(guī)模較大的濃硫酸生產(chǎn)裝置，在濃硫酸生產(chǎn)過程中，會副產(chǎn)大量的蒸汽，該蒸汽在滿足下游濕法磷酸、凈化酸等生產(chǎn)系統(tǒng)所需外，剩余的還被用于發(fā)電，而蒸汽亦是氟化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中必不可少的原料。在建設氟化工生產(chǎn)系統(tǒng)過程中，可接入磷化工生產(chǎn)系統(tǒng)的蒸汽管網(wǎng)，實現(xiàn)蒸汽的自給自足與充分利用。

（3）鹽酸是氟化工生產(chǎn)的重要副產(chǎn)物，在六氟磷酸鋰、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯及相關制冷劑產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中均會副產(chǎn)大量不同濃度的鹽酸。實現(xiàn)大量副產(chǎn)鹽酸的完全消納具有一定難度，已成為制約氟化工發(fā)展的一個瓶頸。但對于磷化工企業(yè)而言，副產(chǎn)鹽酸經(jīng)一定處理可用于生產(chǎn)氯化銨，并最終應用到肥料生產(chǎn)系統(tǒng)中。依托肥料的巨大產(chǎn)能，可消納氟化工生產(chǎn)系統(tǒng)副產(chǎn)的大量鹽酸。

3.2業(yè)務協(xié)同

磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展有利于磷化工企業(yè)在業(yè)務層面實現(xiàn)協(xié)同。一方面，磷系新能源材料主要為磷酸鐵鋰，是電池正極材料；氟系新能源材料主要為電解質六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、雙氟磺酰亞胺鋰、添加劑氟代碳酸乙烯酯等，屬于電池電解液材料，聚偏氟乙烯屬于電池粘結劑材料。兩者均屬于電池材料，但相較于磷系新能源材料，氟系新能源材料涉及種類更多、產(chǎn)品附加值更高。因此，推動磷、氟化工產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展有利于磷化工企業(yè)形成多元化的新能源材料產(chǎn)品布局，進一步做大做強新能源材料業(yè)務，增強在新能源產(chǎn)業(yè)鏈中的議價能力，亦有利于打造第二增長曲線，推動業(yè)務轉型與發(fā)展。另一方面，區(qū)別于肥料產(chǎn)品，新能源材料對生產(chǎn)的精細化管理程度、產(chǎn)品品質等要求更高，因此，其在進入下游廠商的供應鏈時往往需經(jīng)過嚴格的產(chǎn)品認證，客戶黏性較強。磷、氟系新能源材料下游客戶均為電池企業(yè)，便于在客戶渠道開發(fā)與維護等方面實現(xiàn)協(xié)同。

3.3產(chǎn)業(yè)協(xié)同

磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展有利于形成產(chǎn)業(yè)集群效用，推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。隨著新能源產(chǎn)業(yè)競爭日益激烈，圍繞資源布局成為鋰電企業(yè)的重要考量。而磷、氟化工作為新能源產(chǎn)業(yè)鏈的重要組成部分，由于其重資源屬性的特征，在產(chǎn)業(yè)分布方面具有嚴重的地域隔離，使鋰電企業(yè)在選擇區(qū)域布局時難以實現(xiàn)磷、氟兼顧。而磷化工企業(yè)在氟化工產(chǎn)業(yè)方面的技術突破與產(chǎn)業(yè)延伸，打破磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的地域隔離，將推動同一區(qū)域內磷、氟化工產(chǎn)品的生產(chǎn)與流通，進而為區(qū)域鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的布局、發(fā)展與完善奠定更好的產(chǎn)業(yè)基礎，最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚并推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。地方政府亦關注到了磷、氟化工產(chǎn)業(yè)協(xié)同的潛力。貴州省在《關于推進鋰電池材料產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的指導意見》中提出利用伴生氟資源產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，延伸氟化工產(chǎn)業(yè)鏈，進而“引導磷系正極材料、電解液原料和制備項目向長江經(jīng)濟帶合規(guī)園區(qū)集中布局”；《湖北省新材料產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展“十四五”規(guī)劃》亦明確提出要依托湖北省豐富的磷礦資源和本地磷化工回收氟資源，發(fā)展磷化工產(chǎn)業(yè)、氟基新材料產(chǎn)業(yè)鏈，打造“以化工新材料為主的宜昌新材料產(chǎn)業(yè)基地”“以無機非金屬、新能源材料為主的荊門新材料產(chǎn)業(yè)基地”。

04 前景展望

全球新能源市場的蓬勃發(fā)展將進一步帶動氟化工市場需求增加。據(jù)金石資源年報統(tǒng)計，到2025年全球新能源對螢石需求將達到150萬～200萬噸，2030年可能超過500萬噸。氟化工市場的快速發(fā)展與我國螢石資源的短缺，將吸引更多有實力的磷化工企業(yè)跨界氟化工并延伸產(chǎn)業(yè)鏈，繼而在更大范圍內、更深層次地推動磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。未來，部分磷化工企業(yè)有望由單一的磷化工業(yè)務轉型為磷、氟化工并重的多元業(yè)務體系，并成為新能源市場的重要參與者。同時，隨著氟化工產(chǎn)業(yè)布局的改變，將吸引相關產(chǎn)業(yè)集聚到磷資源豐富的區(qū)域，進而推動區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構變革，為經(jīng)濟發(fā)展提供新的增長點。最后，磷化工企業(yè)擁有成本更低的氟化工基礎原材料氟化氫，其成本優(yōu)勢在氟化工低端產(chǎn)品領域將更為顯著。未來隨著磷化工企業(yè)逐步釋放氟化工產(chǎn)品產(chǎn)能，將驅動氟化工企業(yè)向具有更高技術水平、更高附加值的氟化工產(chǎn)品延伸，從而推動磷、氟化工企業(yè)在氟化工領域形成錯位發(fā)展，增強我國氟化工行業(yè)的國際競爭力。

但是，磷、氟化工產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展亦將面臨多方挑戰(zhàn)。氟化工屬于技術密集性產(chǎn)業(yè)，具有產(chǎn)品品類多、技術壁壘高、反應過程復雜、工藝控制嚴格、質量要求高等特征，且磷、氟化工產(chǎn)品在下游消費市場、客戶群體方面亦存在較大差異。磷化工企業(yè)可能將面臨氟化工技術沉淀不夠、人才儲備與客戶積累不足等挑戰(zhàn)。同時，隨著未來磷化工企業(yè)更多的氟化工項目產(chǎn)能釋放，還可能對氟化工行業(yè)造成一定沖擊，導致氟化工行業(yè)出現(xiàn)產(chǎn)能更加過剩、無序競爭、惡意競爭等局面。這需要磷化工企業(yè)、氟化工企業(yè)、行業(yè)協(xié)會及政府多方努力，共同探討，有序規(guī)劃，共同推動行業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。