近期,內蒙古中科玖源新材料科技有限公司的聚酰亞胺(PI)薄膜生產制造項目通過備案,該項目總投資7億元,計劃配置24條生產線,產能規劃為3000噸,建設周期一年。

內蒙古中科玖源是浙江中科玖源新材料有限公司的全資子公司,注冊日期為2025年5月13日,注冊資金為1億元。在內蒙古中科玖源注冊前一日,浙江中科玖源與呼和浩特經濟技術開發區簽署了總投資21億元的聚酰亞胺薄膜生產項目,涉及2個項目。一期項目即上文所提的24條產線,待一期達產后,二期擬計劃再增48條生產線。目前,中科玖源已在浙江、安徽、內蒙、山西太原構建了近5萬噸的相關產能。

中科玖源其公司生產的PI膜主要分為兩類:一類是厚度在25微米以下的超薄型,另一類是50-100微米的厚型薄膜,其基礎型號的薄膜售價就高達每卷1萬元。
電子領域的 "黃金薄膜"
當聚酰亞胺制成膜后,除一般工程塑料所擁有的高機械性能、耐化學性外,最獨特的就是其優異的柔韌性(100-200MPa)、熱穩定性(500-600℃)、電絕緣性(高介電強度+低介電常數)、氣體阻隔性、耐油性。因此非常適用于柔性電路板、柔性顯示、折疊屏、電氣絕緣器件等,從而滿足其高散熱、彎曲、折疊、輕薄、纏繞、伸縮等特殊要求,因此它曾一度被評價為 沒有聚酰亞胺就不會有今天的微電子技術。
在熱門的5.5G/6G領域,PI的介電性能可以通過氟化物配方降低介電損耗,在10-15GHz頻段甚至能與LCP性能媲美,如日本鐘淵化學曾推出的高耐熱PI薄膜產品Pixeo™ IB,高頻段的介電損耗低至0.0025。在電磁屏蔽領域,PI膜作為復合膜也備受關注,通過與其它導電材料復合,在獲得超高電磁屏蔽效能的同時,還具有高穩定性和耐用性,非常適合極端戶外電子設備。
PI膜雖然是最早商業化的產品形態之一,但我國長期需要進口,它與碳纖維、芳綸纖維一起,一度被認為是制約我國發展高技術產業的三大瓶頸性關鍵高分子材料,其難點主要在于合成和加工成型。合成難點在于原料PAA(聚酰胺酸)樹脂為溶液,而非熔融材料,成膜過程必須同步完成亞胺化化學反應與物理加工,這會揮發腐蝕性氣體。加工成型難點在于薄膜拉伸倍數受限,拉伸溫度高,生產效率低,工藝窗口更窄,技術門檻高。
曾經我國企業在PI膜生產的三個關鍵階段全部受限(單體合成、聚合、拉伸),但近年來,國內涌現了一批PI膜生產企業,逐漸打破國外壟斷。
比如最近啟動IPO的株洲時代華鑫,其瞄準的也是高端電子級PI膜。該企業在2017年建成了國內首條化學亞胺法PI薄膜生產線,也是全球首家開發出90微米以上超厚型導熱石墨原膜的企業。其產品包括透明聚酰亞胺薄膜、耐電暈聚酰亞胺薄膜、超尺寸穩定型聚酰亞胺薄膜(IC封裝)、普通穩定型聚酰亞胺薄膜(FPC)、導熱石墨用聚酰亞胺薄膜。
上個月,國風新材投資建設的電子級聚酰亞胺膜材料項目中的化法電子級聚酰亞胺薄膜生產線成功投料試車。該項目共涉及5條電子級PI膜產線,1條為化法電子級PI膜。投產后,國風新材聚酰亞胺薄膜年產能將達到1600噸。國風新材建成及在建的聚酰亞胺項目生產線共計 12 條、中試試驗線 1 條。
3月中旬,博雅聚力(舟山)特種材料有限公司 投資5億元建設的高性能聚酰亞胺樹脂及薄膜項目主體結構已全部完工,預計于10月正式投產,建成后將年產12600噸高性能聚酰亞胺樹脂及600噸電子級聚酰亞胺薄膜,預計年產值達6億元。4月,合作伙伴北京大學裴堅團隊利用博雅聚力的透明聚酰亞胺(CPI)為基底,成功開發出柔性導電薄膜,實現柔性基底上的高精度可控摻雜,文章以Light-triggered Regionally Controlled n-Doping of Organic Semiconductors為題發表在國際頂級期刊Nature上。
年初,廣西菲瑪特科技有限公司高端電子級聚酰亞胺薄膜擴產項目也首次公開,該項目計劃建設8條熱法寬幅雙拉線、4條催化法高端PI薄膜生產線等配套設備。項目預計年產4400噸高端電子級聚酰亞胺薄膜。
由于國外公司對中國只銷售PI膜產品,不出售生產線,因此PI膜設備也需要國產化突破。桂林電科院近期也透露,目前正在研發的國內首套光學顯示偏光片用薄膜生產線,能夠有效彌補國內高端光學薄膜的供應缺口,打破國外壟斷,推進高端薄膜裝備國產化。該公司曾開發出的PI薄膜生產線是國內首臺(套)重大技術裝備產品,解決了我國航空、航天等應用領域對寬幅PI薄膜的需求。
除PI膜外,高端PI在半導體領域也頗受關注,比如在上月,日本旭化成向部分客戶發出供應調整通知,擬收緊其液態感光性聚酰亞胺(PSPI)材料供應。該產品在半導體封裝領域主要應用于元件表面保護層、凸塊鈍化層及RDL絕緣層。此外還用作可用作飛機隔熱材料及絕緣材料,以及OLED顯示用光刻膠。這一高端PI材料也逐漸被國內的波米科技、艾森股份、八億空間、鼎龍股份、萬潤股份逐漸打破壟斷。
國內聚酰亞胺企業和科研團隊的技術突破不止于此,在導熱系數瓶頸、生產工藝、高端應用場景、綠色材料多領域都有突破。
導熱系數瓶頸方面,北京科技大學查俊偉教授團隊,通過構建多層3D多孔復合網絡和誘導界面處類晶相自組裝效應的新思路,發展了一種三明治結構的低介電-高導熱多孔聚酰亞胺復合薄膜,將其導熱系數突破了10 W/m?K。
生產工藝方面,國風新材還在其生產中引入了AI算法,對傳統的流延成型工藝進行深度優化,成功將薄膜厚度均勻性提升至 2m,生產效率提高了 30%。瑞華泰通過 1000mm 幅寬連續雙向拉伸 工藝,成功實現了電工級 PI 膜的大規模量產,良率高達95%。長陽科技在透明 PI 膜量產方面取得了重大突破,建成了年產 100 萬平方米 CPI 薄膜產線,透光率達92%。
高端應用場景方面,東營欣邦電子的耐電暈PI膜在新能源汽車驅動電機中應用,電機壽命延長20%。瑞華泰與華為開發的光學級CPI膜,則用于折疊屏手機,解決了傳統玻璃蓋板易碎的問題。奧克控股的氟化無色透明PI膜,則用于衛星太陽能電池基板。
綠色材料方面,長春黃金研究院的生物基PI材料已取得重大進步,生物基含量高達30%,計劃2026年量產。
據第三方數據顯示,2024年,中國的PI薄膜產能已達到約8186噸/年,預計到2026年將進一步增加至 9650噸/年。
雖然國內企業取得了巨大的成就,但在全球有近百家PI供廠商中,大部分市場份額仍被國外龍頭所占據,國外供應商主要有杜邦、宇部興產、鐘淵化學、PIAM(阿科瑪收購其54%股份)等,這幾家就已占據了全球80%的高端PI膜市場。國內除中科玖源外則有瑞華泰、時代新材、國風新材、桂林電科院、長陽科技、青島達億星、無錫順鉉新材料、萬達微電子、寧波博雅聚力、菲瑪特科技、歐亞新材、遼寧奧克華輝、中天電子材料、常熟中訊航天絕緣材料、溧陽華晶電子材料、宜興創聚、達邁科技(中國臺灣)等。國內企業中,除少數龍頭外,所提及的大多中小企業,產品多以電工級PI薄膜為主。國內目前電子級PI膜仍舊產能體量較小,離真正的自主可控仍舊有一段距離,同時,技術創新方面如覆晶薄膜用PI、熱塑性PI等也有待進一步突破。