8000万美元！这一橡胶新材料需求将爆发

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日前，山东省滕州市政府部门对年产3000吨氢化丁腈橡胶（HNBR）项目，进行社会稳定风险征询意见公示。建设内容：3000吨/年氢化丁腈橡胶，包括生产装置（溶胶、NBR加氢装置、HNBR后处理装置、氯苯缓冲罐及配套泵）以及配套设施。

氢化丁腈橡胶作为一种通过对丁腈橡胶（NBR）进行选择性加氢处理而得到的高度饱和弹性体，以其卓越的性能特点，如耐油、耐高温、耐臭氧、耐化学腐蚀等，在多个领域拥有广泛的应用前景。首先，在汽车工业中，HNBR在引擎室、传动系统和燃油系统中的使用不断扩大，尤其是在电动汽车兴起的情况下，对高性能密封件的需求不断增加。其次，在能源领域，HNBR在油田钻井设备、防喷器和管道密封件中的应用有望随着深海油气资源的开发而增加。此外，HNBR在化工和工业领域中，如化工管道、阀门、工业设备以及高温环境下的应用，也展示出巨大的潜力。

NBR加氢制备HNBR的方法包括溶液加氢法、乳液加氢法、烯烃复分解催化加氢法、丙烯腈-乙烯共聚加氢法等。目前的工业化装置主要采用溶液加氢法制备HNBR。

溶液加氢法是目前工业化生产HNBR的主要工艺。在高温高压条件下，NBR溶于氯苯、二甲苯、丙酮、乙酸乙酯等有机溶剂后，NBR分子中丁二烯单元的双键在催化剂作用下被选择性加氢还原成饱和键，同时保留丙烯腈单元的侧链氰基。常用的催化剂有铑基、钌基、钯基、铱基、锇基等贵金属络合物，常用的配体有胺类和金属氧化物。

溶液加氢法具有良好的传质与传热性能，有效提升了加氢效率，并表现出高活性与高选择性。根据催化剂溶解性的不同，溶液加氢法又分为均相溶液加氢法和非均相溶液加氢法，这两种加氢方法在工业上均已得到应用。与非均相催化剂相比，均相催化剂可以在反应溶液中均匀分散，使其有效成分与底物充分接触，具有更高的反应活性和选择性等优势；但均相催化剂生产成本较高。

（1）乳液加氢法：乳液加氢法是指在NBR胶乳状态下直接对不饱和链段进行选择性加氢反应，制得HNBR胶乳。与溶液加氢法相比，乳液加氢反应过程中不需要或仅需要少量有机溶剂，环境污染小，工艺简单易操作；但容易产生凝胶而影响产品的性能。目前该工艺技术仍处于中试阶段，尚未工业化。

（2）烯烃复分解催化加氢法：烯烃复分解催化加氢法分成两步,首先在惰性氛围中，NBR在钌系卡宾催化剂作用下进行复分解反应以降低分子量或引入官能基团；复分解过程进行到一定程度后，体系通入氢气，在钌系络合物催化下进行加氢反应制得HNBR。目前，国内赞南科技公司已初步实现该工艺制HNBR的工业化过程。

（3）丙烯腈-乙烯共聚加氢法：乙烯-丙烯腈共聚法是指乙烯类单体与甲基丙烯腈单体在高压下进行自由基共聚直接合成HNBR，由于各单体的反应速率差异很大（r丙烯腈=0.04，r乙烯=0.8），共聚反应条件苛刻，且容易发生链段重排、链段转移等副反应，产物分子链支化度高、无规性差，聚合物性能较差，此工艺尚处于小试研究阶段。

（4）非有机溶剂加氢法：目前已工业化的HNBR生产工艺均需使用有机溶剂，对环境造成了一定污染。鉴于此，科研人员在探索本体加氢法、储氢合金加氢法、超临界二氧化碳加氢法、离子液体加氢法、温控相转移加氢法、生物技术加氢法等无需有机溶剂的绿色加氢技术，但相关技术目前都处于实验室研究阶段。

截至2023年底，全球HNBR产能为3.45万吨/年，HNBR产量约为1.6万吨，装置平均开工率为46%。目前，美国（HNBR产能1.0万吨/年）、日本（HNBR产能0.95万吨/年）、西欧地区（HNBR产能0.5万吨/年）和我国（HNBR产能1.0万吨/年）是主要的HNBR全球生产地。未来几年，全球HNBR产能增长率将保持在3.5%左右。

截至2023年底，HNBR国外生产企业为瑞翁（产能1.35万吨/年，工艺为非均相溶液加氢法）和阿朗新科（产能1.1万吨/年，工艺为均相溶液加氢法），合计产能占全球总产能的71%。2023年国外HNBR生产企业详见表1。

表1  2023年国外HNBR生产企业 （单位： 万吨/年）

图表来源：化学工业研究

目前，我国的HNBR产业迎来较大发展，其中，山东道恩已建成年产0.3万吨的HNBR生产线（工艺为均相溶液加氢法）；上海赞南科技子公司浙江赞昇新材料已建成年产0.2万吨的HNBR工业化生产装置（工艺为均相溶液加氢法），相关产品在同步带和密封件上应用；中国石化齐鲁石化分公司在2022年底建成年产0.5万吨的HNBR生产线。

截至2023年底，我国HNBR产能为1.0万吨/年，占全球总产能的29.0%。2023年我国HNBR生产企业详见表2。

表2 2023年我国HNBR生产企业 （单位：万吨/年）

图表来源：化学工业研究

表3 国内拟建HNBR项目 （单位：万吨/年）

未来阶段，随着HNBR下游消费领域不断拓展，其消费量也将进一步增长。据预测，全球HNBR需求量增长率将保持在3%左右，到2030年，全球HNBR市场规模将达到8000万美元。具体而言，全球汽车制造、油气开采等传统HNBR应用领域仍将保持稳定增长态势，新能源、新型建筑材料和医疗用品等新兴行业快速发展将进一步带动HNBR的消费量的增长。据预测，未来阶段，全球HNBR消费增长将主要集中在我国和美国等制造业发达地区。

我国是全球主要的HNBR消费国，占全球HNBR消费量的20.6%。截至2023年底，我国HNBR消费量约0.33万吨，被广泛用于制备传动带、密封件、胶管、电缆等器件。

在锂离子电池中，电池粘结剂是锂电池重要的组成部分，对电池电化学性能有重要影响。性能优异和合适用量的粘结剂，可以让电池获得较大的容量、较长的循环寿命和较低的内阻，这对提高电池的循环性能、快速充放能力以及降低电池的内压等具有促进作用。HNBR作为锂电领域正极粘结剂，可提高电池电化学性能，作为分散剂，其分散性优异并可确保导电剂的导电性，对电池的循环性能起到提升作用。目前在锂电池行业中PVDF是最重要的粘接组分，随着对含氟化合物的使用逐渐趋严，HNBR有望凭借成为替代PVDF的重点候选材料。

据预测，受益于锂电领域需求攀升，预计到2025年锂电领域的需求占比将达 44%（不考虑锂电隔膜用量）/54%（考虑锂电隔膜用量），总需求量将达4.7万~5.6万吨，相较于目前约 2 万吨的产能，供需缺口显著。

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