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1. 聚酰亚胺优异的性能及其应用场景

1.1 “黄金薄膜”聚酰亚胺，绝缘、耐高低温、力学性能优异

聚酰亚胺（Polyimide, PI）是指主链上含有酰亚胺环（-CO-N-CO-）的一类聚合物，主链以芳环和杂环为主要结构单元。聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，由于其价格高昂，技术壁垒高，性能优异，聚酰亚胺薄膜又被称为“黄金薄膜”。

聚酰亚胺有耐温、绝缘性能好、抗张强度优异的特点，这也是聚酰亚胺为基础的各类制品广泛应用在各大领域中的原因。绝缘性能使得聚酰亚胺为绝佳的绝缘材料选择、与金属相似的热膨胀系数使得其能覆盖在金属表面、优异的耐温性能使得聚酰亚胺能应用在苛刻的工作环境中。

1.2 PI下游拥有薄膜、纤维、涂料等众多应用形态

PI有多样的产品形态和广泛的使用领域。PI的产品形态包括薄膜、纤维、复合材料等。其中，薄膜是最早实现商业化、技术最成熟、最主要的形态。

PI薄膜可以分为电工级和电子级。电工级以绝缘和耐热为主要性能指标，主要应用在电气绝缘、轨道交通等领域。电子级以高挠性、低膨胀系数为主要指标，可以应用在柔性基板和盖板材料、COF柔性基板、FPC基板和覆盖层材料、石墨散热片的原膜材料等领域。

1.3 PI薄膜在挠性覆铜板（FCCL）领域绝缘性能优越

PI薄膜在FCCL领域主要用作绝缘基膜以及覆盖膜。FCCL是挠性印刷电路（FPC）的主要材料，可应用在电子、汽车、信息产业等领域。挠性印刷电路板适合三维空间安装，使布线更为合理、结构更紧凑，节省了安装空间，满足了电子设备轻、薄、短小化要求，因此广泛应用于手机、数码相机、笔记本电脑等电子设备中。

由于挠性覆铜板需要其基膜和覆盖膜具备柔性、绝缘性能优异、耐热性好、机械强度的特点，因此PI 薄膜是 FCCL 制造中的最优选择。目前，聚酯（PET）是另外一种常用的柔性电路材料，但其耐热性和温度形变比PI薄膜差，无法进行焊接。

1.4 PI纤维是目前耐温最高的有机合成纤维之一，可作为阻燃材料在工业场景替代芳纶

PI纤维在耐光性、吸水性、耐热性等方面与芳纶和聚苯硫醚纤维相比都更为优越。凭借优异的耐热和机械性能，PI纤维在军工领域是航空航天和军用飞机等重要领域的核心配件材料。在商用领域，PI纤维在环保滤材、防火材料等应用目前正起步发展阶段。

间位芳纶是一种耐高温、自阻燃、电绝缘的高性能特种纤维。PI纤维相比芳纶，其耐热性为主要优势，最优的PI纤维可以耐热660+℃，而芳纶的热分解温度是550+℃，长期使用温度是220℃以下。目前间位芳纶主要应用在高温过滤、安全防护、绝缘材料等领域。PI基于其高性能优势，在成本不断下降的背景下，预计将在工业、军工、服装等领域不断实现替代。

1.5 未来新兴应用领域：PI复合材料在新能源汽车的应用

铜箔占锂电池总重量比例约13%，是影响电池质量能量密度的关键材料。铜箔性能也会影响电池的容量、内阻、循环寿命以及安全性，锂电铜箔存在容量降低、电池热失控等安全隐患。复合薄膜目前主要是基于PET塑料薄膜表面先采用真空沉积铜的方式，制作一层约 30-70 nm的金属层，将薄膜金属化，然后采用水介质电镀的方式，将铜层加厚到 1μm，复合铜箔整体的厚度在 5-10μm之间，其特点为厚度较薄、用铜量较小、有效提升电池的安全性与能量密度。复合铜箔具备高安全性、高能量密度、低成本等优势，符合锂电铜箔的发展趋势。基于PI制作的复合薄膜将进一步提升效率，性能（倍率、阻抗等）媲美纯铜。

新能源汽车产业链自主可控，依赖上下游贯通的产业链，PI薄膜厂商有较大渗透空间。动力电池为我国汽车优势产业链，在产业规模、创新能力、产业链完备性方面均位于世界前列。基于完整上下游产业链，未来复合铜箔厂商将进一步实现渗透。

2. 聚酰亚胺国产化率低、海外垄断高毛利产品市场，国产化势在必行

2.1 聚酰亚胺80%以上高毛利市场海外垄断

聚酰亚胺行业目前面临高端市场卡脖子的困境，80%以上高毛利市场均由国外玩家占领。以PI薄膜举例，PI薄膜可以分为电子级、电工级、特种级和导热级，目前我国玩家供应依旧集中在电工级为主，在技术和生产方面均有较大差距。

2.2 国内龙头公司产业化现状和困境

目前中国PI薄膜市场头部集中度较高，CR3达到80%，但头部玩家仍然面临较大困境，难以破局。

案例一：瑞华泰收入依赖于低端产品线，盈利压力大

瑞华泰成立于2004年，主要业务为研发、生产和销售聚酰亚胺薄膜。其产品类型覆盖广泛，包括热控系列PI薄膜、电子系列PI薄膜、电工系列PI薄膜、功能性PI薄膜等。瑞华泰于2010年完成双拉PI薄膜生产线建设，取得产业化突破，在2021年4月上市。

瑞华泰收入来源较为单一，且集中在低端领域。2022年瑞华泰44.53%的收入来自于热控领域，主要产品为高导热石墨膜前驱体PI薄膜，应用在消费电子行业。热控产品2022年毛利率为28.16%，相较于瑞华泰布局的电子、电工类产品约46%的毛利率较低。
低端PI市场竞争预计将愈加激烈，盈利空间将进一步压缩。2022年，受到消费电子需求收窄的影响，瑞华泰2022年热控PI收入较上年同期下降19.70%。且由于产品壁垒相对较低，热控产品毛利率2022年减少10.33 个百分点。

热控PI膜分为薄型和厚型，目前高端手机均选取厚型薄膜提升散热能力，预计手机发热量提升，市场将向厚型（125微米）发展。而瑞华泰热控PI膜以薄型薄膜为主（25、38、50微米），且近年逐渐受到中小型玩家竞争，议价能力和市场空间将进一步受到冲击。
技术为受制于低端市场的主要原因。就产品性能而言，瑞华泰产品的某些性能指标略低于国际先进企业，如电子PI薄膜的热收缩率指标低于杜邦，热控 PI 薄膜产品对下游客户加工条件的适应范围相比国外巨头小，少部分客户使用瑞华泰的高导热石墨膜前驱体 PI 薄膜时，需相应调整其工艺参数以获得更高的加工效率。

案例二：时代新材固定资产投入大，产品高端化困难

时代新材建立于1984年，原为铁道部株洲电力机车研究所橡胶试验室，现为中国中车股份有限公司一级子公司。时代新材以高分子材料研究及工程化应用为技术发展方向，致力于轨道交通、风力发电、汽车、先进高分子材料等产业领域系列产品的研制、生产与销售。

聚酰亚胺产线前期投入高，目前PI盈利难以支撑。2010年开始，时代新材和瑞华泰同期开始布局聚酰亚胺薄膜，但与瑞华泰自建产线不同，时代新材2017年以2-3亿元引入日本产线，此为中国首条化学亚胺法PI薄膜生产线，并在2020年将此产线以2.7亿元转让给子公司时代华鑫。若以10年折旧进行假设，时代新材产线每年摊销约为3000万。而2019年上半年时代新材聚酰亚胺业务净利润仅为527.53万元。产品每吨价格为30万左右。
高昂的前期投资、设备掌控能力不成熟、模糊的下游应用场景，引入产线的时代新材依然没有突破产品低端化的困境。

2.3 未来国产化市场空间大

国内聚酰亚胺市场大部分被国外占领，聚酰亚胺市场依然处在发展初期，未来等待技术成熟，将有巨大的国产替代空间。预计未来聚酰亚胺薄膜+纤维，国产化之后，市场规模将超过百亿。

3. 聚酰亚胺薄膜产业核心环节、及产业化难题与困境

膜的性能和结构、分子量、工艺相关。将聚酰亚胺产业链拆分，上游PI浆料受限于下游国产替代进程，等待市场放量；下游PI薄膜玩家在浆料、设备、工艺仍有提升空间，亟待转变产业化思路

3.1 PI上游单体及下游复合材料价格较便宜、价值不大，产业难点卡在中游浆料合成及薄膜生产环节

PI上游单体主要包括PMDA、ODA等，单体技术门槛较低、价值量较低且差异化小，目前已经实现技术突破。不管是化学法和热法，不同技术路线对单体的要求差异小。目前单体头部玩家已经切入海外供应链市场，60%以上收入来自于海外。

国内PI单体市场关键点在下游技术和应用场景的突破。近年PI单体市场增速较慢，主要受制于国内下游场景应用和技术不成熟。目前PI单体市场产能供给充足，产能已扩充，这导致单体玩家议价能力下降，PMDA价格从历史15万元/吨，今年下降至3万/吨。

PI单体玩家凭借已成熟的技术和充足产能，预计将在未来下游格局明朗后快速起飞。

3.2 国内拉膜工艺不成熟，技术难点在浆料、工艺及设备三个维度

国内拉膜工艺还不完全成熟，作为膜生产厂家，其主要技术难点分为三方面：浆料、工艺和设备。

浆料：浆料配比和合成为PI膜厂商核心技术壁垒之一，浆料类型、搭配比例、催化剂选择均需要大量研发和实验数据决定。高端产品厂家多数采取独创浆料的方式且不对外销售。
工艺：合成时需要对温度等环境进行控制，其关键在于键上修饰的能力。
设备：PI薄膜设备定制化程度高、定制周期长、前期投入成本高，需要经验丰富的工程师对其进行稳定。

3.3 杜邦生产思路与产业化逻辑借鉴

国外公司杜邦等研发思路与国内较为不同，先从产品定义到工艺开发，再到装备定制化研发、最后再到产业化，具备完善的新材料研发及产业化能力，值得借鉴。

国内企业过往利用大量资金从海外引进成套工艺装备，希望实现快速替代的发展路径，目前看来仍然存在很大问题，技术仍然存在很大瓶颈。从目前几家上市公司发展来看，也走了不少弯路。未来潜心进行产品定义+工艺开发+设备研发的企业，将可能最终以低成本工艺路径胜出。

4. 国内未来PI行业展望

4.1 部分国内PI薄膜及纤维项目

4.1.1 中科玖源

中科玖源成立于2019年，是一家聚酰亚胺材料研发生产商，公司主要产品为柔性AMOLED基板用聚酰亚胺浆料、高性能双向拉伸聚酰亚胺薄膜（BOPI）、无色透明聚酰亚胺薄膜（CPI），产品广泛应用于柔性显示、5G通信、新能源汽车、太阳能电池等领域。公司目前已完成C轮融资，历史投资方包括同创伟业、华盖资本、银鞍资本、普华资本等。

4.1.2 夸克新材

夸克新材成立于2008年，是一家主要从事先进材料及功能涂料研发生产的高新技术企业，产品包括PI及改性材料、PES分散液、硅氧烷聚合物、新能源涂料、耐温隔热涂料、PI薄膜和PI纤维等。其中PI及PES分散液已被广泛应用于不粘锅涂料，在全球范围内占据60%以上的不粘锅材料市场；耐高温涂料可以广泛应用于新能源汽车结构件，而PI薄膜及PI纤维产线已投产，设计产能各1000吨/年。夸克本身是以树脂合成浆料的工艺起步，具备成熟的PI浆料生产技术，布局PI浆料+薄膜+纤维，未来具备广阔发展空间。

4.1.3 博雅聚力

宁波博雅聚力成立于2020年，公司专注于高分子材料聚酰亚胺的研发，致力于为柔性显示、微电子等领域客户提供品质优良聚酰亚胺（PI）、无色透明聚酰亚胺（CPI）和有机半导体（OSC）材料和技术服务。公司核心技术在于特种单体的设计合成和通过理论计算辅助聚合配方及工艺的优化，并基于该底层技术，得到一系列高性能聚酰亚胺材料和相关工艺技术。公司目前已完成A轮融资，历史投资方包括创维集团，未来光锥等。

4.1.4 顺铉新材

无锡顺铉新材料有限公司成立于2012年，是一家专业研发、生产和销售高性能聚酰亚胺薄膜的公司，致力于光电新材料领域。产品主要应用于LED用柔性线路板基材等领域，成功量产了包括透明PI薄膜、黑色PI薄膜、动力电池PI薄膜、高尺寸稳定性PI薄膜等多款高性能聚酰亚胺薄膜产品。公司已开发新能源动力电池绝缘用聚酰亚胺薄膜项目，柔性线路板补强用PI膜已经量化生产。这两款产品旨在替代日本产品。OLED及5G用聚酰亚胺薄膜项目，目前准备产业化生产。公司今年完成了D轮融资，历史投资人包括：金雨茂物、毅达资本、鑫智投资、美天晟创等。

4.1.5 先诺新材

先诺新材成立于2013年，是一家专注于高性能聚酰亚胺纤维及其下游产品的研发、生产、和销售的高新技术企业，产品包分为高强度PI纤维、超耐高温PI纤维和耐高温PI纤维三类。公司高强高模PI纤维可用于航空航天、安全防护、交通等领域。公司建有10吨级和两条百吨级规模高性能聚酰亚胺纤维生产线，合计产能达210吨/年。公司目前已完成B轮融资，历史投资方包括金石投资，彤程新材等。

4.2 未来预计资本+技术迭代，PI将快速国产化及降本

聚酰亚胺国内企业融资火热，包括近期中科玖源、顺铉新材、博雅聚力、先诺新材等都陆续拿到了融资，预计未来聚酰亚胺国产化会加速发展。

技术方面，拉膜工艺不断完善，目前国内企业已经逐步切入中高端电子绝缘膜领域，高端CPI膜、TPI膜等各家已进行技术布局。预计未来2年后，中高端PI膜将快速实现国产替代。

成本方面，PI单体成本已经降低到一定水平，PI浆料、薄膜成本较高，未来3年随着工艺成熟，成本将大幅下，有望进入锂电复合集流体、隔膜领域，未来5年市场空间有望翻倍增长。

参考资料：

1、董玥, 董霄, 朱德兆, 等. 聚酰亚胺发展概况与应用展望[J]. 中国塑料, 2022, 36(9): 85.

2、招商证券，我国哪些新材料被卡了脖子中国供应链安全系列报告（三），2022

3、西南证券，聚酰亚胺材料—产业化和进口替代逐步加速，2016

4、开源证券，新材料行业周报：PI材料性能优异，PI薄膜应用场景广泛，2022

5、Mordor Intelligence Analysis

6、Statista

7、瑞华泰招股说明书，2020