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結(jié)晶氟化鉀:高端制造與新能源領(lǐng)域的“隱形冠軍”
時(shí)間:2025-06-13 查看:489

一粒粒微小的白色晶體,正悄然推動著軍工、新能源與電子產(chǎn)業(yè)的重大變革。

在軍工金屬鉭冶煉車間里,一批高純度低碳結(jié)晶氟化鉀正在真空包裝線上完成最后工序。這些看似普通的白色顆粒將被運(yùn)往軍工制造基地,用于生產(chǎn)關(guān)乎國防安全的關(guān)鍵材料——金屬鉭。

碳含量高了會導(dǎo)致鉭金屬的各項(xiàng)性能不達(dá)標(biāo),金屬離子高了會導(dǎo)致鉭金屬的純度不夠。”一位軍工材料專家在制備工藝研究中指出。長期以來,這類高規(guī)格氟化鉀產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口,成為中國高端制造業(yè)的“卡脖子”環(huán)節(jié)之一。




01 高端制造的關(guān)鍵材料

高純度低碳結(jié)晶氟化鉀在軍工制造領(lǐng)域扮演著不可替代的角色,尤其在金屬鉭的冶煉過程中。金屬鉭作為戰(zhàn)略金屬,在航空航天、國防裝備等領(lǐng)域具有關(guān)鍵應(yīng)用。

國內(nèi)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開發(fā)的高純度低碳結(jié)晶氟化鉀制備工藝,采用特殊的合成、結(jié)晶、烘干和包裝方式協(xié)同作用。該工藝能生產(chǎn)出純度達(dá)到99.99%以上的產(chǎn)品,解決了長期依賴進(jìn)口的問題。

制備過程中的技術(shù)創(chuàng)新包括:酸過量條件下趕走碳元素、形成球狀大粒子減緩碳吸收、梯度烘干去除游離酸,以及80-90℃高溫真空包裝減少空氣暴露時(shí)間。

這種材料要求碳與過渡金屬離子含量極低,否則會導(dǎo)致鉭金屬性能不達(dá)標(biāo)。純度不足會使鉭金屬的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機(jī)械強(qiáng)度大幅下降,影響最終產(chǎn)品在極端環(huán)境下的可靠性。

 

02 新能源電池的新突破

在新能源領(lǐng)域,東北師范大學(xué)吳興隆教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果展示了結(jié)晶氟化鉀在鉀離子電池中的創(chuàng)新應(yīng)用。該團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出一種弱溶劑化氟化電解液,具有不燃特性。

這種電解液使得電池能夠在超高電壓下穩(wěn)定運(yùn)行,最高可達(dá)5.5V,突破了傳統(tǒng)鉀離子電池的技術(shù)瓶頸。通過形成陰離子衍生的富含無機(jī)物的電極-電解液界面,實(shí)現(xiàn)了協(xié)同的界面調(diào)節(jié)。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,使用該電解液的鉀離子電池在4.95V高截止電壓下,能夠維持1600次循環(huán)且容量保持率高達(dá)84.4%。同時(shí)有效抑制了鉀枝晶的形成,解決了電池安全的核心隱患。

吳興隆教授是國家高層次青年人才,該研究發(fā)表在化學(xué)領(lǐng)域頂級期刊《Angewandte Chemie》上,為安全耐用的新型鉀離子電池商業(yè)化鋪平了道路。

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03 化工與醫(yī)藥行業(yè)的多面手

結(jié)晶氟化鉀在醫(yī)藥領(lǐng)域同樣不可或缺。作為含氟藥物的關(guān)鍵氟源,它被廣泛應(yīng)用于喹諾酮類抗菌素的生產(chǎn),如諾氟沙星、環(huán)丙沙星和氧氟沙星等。

這些藥物占國內(nèi)喹諾酮類抗菌素總產(chǎn)量的98%,不僅滿足國內(nèi)需求,還大量出口國際市場。抗抑郁類藥物氟西汀、糖尿病藥物西他列汀等含氟藥物同樣依賴高純度氟化鉀。

在農(nóng)藥領(lǐng)域,氟化鉀同樣扮演著重要角色。目前世界上1300余個(gè)農(nóng)藥品種中,含氟農(nóng)藥約占12%,其中除草劑占45%、殺蟲劑占33%、殺菌劑占15%。

含氟中間體的制造主要采用氟化鉀為氟化劑進(jìn)行氟化反應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅2010年就消耗活性氟化鉀約4.5萬噸。這一數(shù)字隨著含氟化合物研發(fā)的活躍仍在快速增長。

04 電子工業(yè)的隱形助手

在電子工業(yè)中,結(jié)晶氟化鉀的應(yīng)用同樣不可小覷。它是制造硅基半導(dǎo)體器件的關(guān)鍵材料,能夠侵蝕氧化硅并將其轉(zhuǎn)化為可溶性化合物。

氟化鉀在半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中主要用于清潔和蝕刻工藝。具體應(yīng)用包括:與氫氟酸和硝酸配合用于硅蝕刻、作為氟化銨溶液的緩沖氧化物蝕刻劑,以及作為稀氫氟酸用于最終清潔步驟。

預(yù)計(jì)到2025年,電子應(yīng)用將消耗124,378.0噸氟化鉀,占全球市場份額的22.01%。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)擴(kuò)張,這一需求還將穩(wěn)步增長。

在光纖、集成電路和電容器等電子元件的制造中,氟化鉀同樣發(fā)揮著重要作用。它還是生產(chǎn)氟硅酸鉀的原料,后者是一種重要的光學(xué)材料。

05 多領(lǐng)域應(yīng)用與市場前景

玻璃制造業(yè)是結(jié)晶氟化鉀的傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域。在玻璃雕刻行業(yè),氟化鉀與氟化銨、氟化氫銨、硫酸等配合使用,其作用原理與氟化銨相似,但效果更為柔和。

氟化鉀溶液用于玻璃表面處理,能顯著提升玻璃的抗腐蝕性和光學(xué)性能。在高端玻璃制造中,它能夠增強(qiáng)玻璃的耐刮擦性能和光學(xué)清晰度。

金屬加工領(lǐng)域同樣離不開氟化鉀。它可以處理金屬表面,去除氧化物和污物,提高金屬表面清潔度和潤滑性。在焊接和鑄造工業(yè)中,它被用作助熔劑和助劑。

據(jù)市場分析,全球氟化鉀市場呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢。預(yù)計(jì)到2025年,市場價(jià)值將達(dá)到約14.2771億美元,2025年至2030年的復(fù)合年增長率約為7%。

亞太地區(qū)將成為最大的消費(fèi)市場,預(yù)計(jì)2025年消耗量將達(dá)到316,268.1噸,占全球市場的55.97%。中國作為該地區(qū)最大的經(jīng)濟(jì)體,是氟化鉀的主要消費(fèi)國。

在產(chǎn)業(yè)鏈方面,中國企業(yè)如黃河精細(xì)化工和新鄉(xiāng)星瀚化工已成為全球重要的氟化鉀生產(chǎn)商。2021年,黃河精細(xì)化工氟化鉀銷售量達(dá)47,787.8噸,實(shí)現(xiàn)總收入9,035萬美元。



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全球氟化鉀市場預(yù)計(jì)明年達(dá)到14.2771億美元,亞太地區(qū)占據(jù)55.97%的消費(fèi)份額,其中中國制造業(yè)的擴(kuò)張最為迅猛。

隨著含氟藥物和農(nóng)藥研發(fā)日益活躍,醫(yī)藥級氟化鉀需求激增。僅喹諾酮類抗菌素年產(chǎn)量就占據(jù)同類藥物98%的市場份額,而全球含氟農(nóng)藥已占農(nóng)藥總品種的12%。

未來,當(dāng)我們的手機(jī)電池用上安全耐用的鉀離子技術(shù),當(dāng)醫(yī)生開出新一代含氟抗癌藥物,當(dāng)衛(wèi)星使用高純度鉭金屬部件穿越大氣層——結(jié)晶氟化鉀的戰(zhàn)略價(jià)值,將在這些尖端科技產(chǎn)品中默默延續(xù)。

 


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2025-07-08

2025年7月評:螢石市場繼續(xù)走軟,低幅收窄

市場綜述:本月(2025.6.1-2025.6.27)國內(nèi)螢石市場走勢下行。據(jù)統(tǒng)計(jì),截至6月27日,國內(nèi)97%濕粉市場到廠較上月同期下跌6.74%??傮w來看,6月國內(nèi)螢石價(jià)格總體表現(xiàn)與5月一致,走勢下行為主,月內(nèi)廠家及貿(mào)易成交訂單多有讓利。主受政策環(huán)境及生產(chǎn)成本的影響,本月中下旬開始部分地區(qū)市場情緒有所轉(zhuǎn)變,成本壓力下多地開工下滑,廠家出貨情緒減弱,至月末場內(nèi)貨源供應(yīng)逐步收緊,螢石短線價(jià)格支撐開始顯現(xiàn)。但由于下游廠家利潤長期倒掛,業(yè)者后市看空情緒仍存,因此,場內(nèi)交投商談氛圍較5月有所增強(qiáng)。供應(yīng)方面:6月螢石國內(nèi)酸級螢石粉產(chǎn)量為二十四萬多噸,較上月環(huán)比增長1.51%,本月螢石行業(yè)開工在47.68%。本月螢石市場減復(fù)產(chǎn)均有,整體受行業(yè)利潤影響,呈現(xiàn)先增后減的格局。 具體來看:本月北方螢石產(chǎn)量總體小幅增加,月初部分裝置復(fù)產(chǎn)。當(dāng)前原礦供應(yīng)長期偏緊,選廠成本堅(jiān)挺,然下游采購價(jià)月中持續(xù)下調(diào),雙端承壓背景下,廠家本月利潤收緊明顯,月內(nèi)開工積極性逐步下行,供應(yīng)面表現(xiàn)略有收緊。受此影響,本月北方地區(qū)螢石持貨商穩(wěn)價(jià)心態(tài)增強(qiáng),廠家多數(shù)交付長單,月中散單稀少,囤貨觀望情緒逐步蔓延。華中地區(qū)本月螢石裝置開工偏穩(wěn),當(dāng)?shù)仄髽I(yè)較為集中,供應(yīng)波動有限,廠家多數(shù)自用或者交付合約長單,交投表現(xiàn)平穩(wěn),價(jià)格總體隨行就市,小幅偏弱運(yùn)行。南方地區(qū)本月螢石產(chǎn)量總體小幅回落,受市場價(jià)格持續(xù)性低迷影響,當(dāng)?shù)匚炇x廠生產(chǎn)承壓,月中裝置降負(fù)停車情況有所增多,加之海外貨源增量有限,因而廠家焦慮心態(tài)減弱,觀望心態(tài)增強(qiáng),大幅讓利意愿平平。當(dāng)?shù)刭Q(mào)易面交投積極性同樣有所走弱,場內(nèi)看空預(yù)期仍存,但惜售博弈情緒同樣有所增強(qiáng),因此總體來看本月南方供應(yīng)小幅走軟。需求方面:6月螢石需求較5月有所增長,場內(nèi)商談博弈情緒較前期有所增強(qiáng)。主因夏季消費(fèi)面表現(xiàn)略顯乏力,在后市持續(xù)看空的心態(tài)下,本月散單交投規(guī)模有所縮減。具體來看:6月氫氟酸市場走勢下行,場內(nèi)悲觀情緒難改。月中制冷劑采購需求小幅增加,但由于目前市場供應(yīng)較為充足,在夏季看空預(yù)期的拖拽下,行業(yè)內(nèi)部近期競爭表現(xiàn)較為強(qiáng)烈,新單價(jià)格持續(xù)走跌。此外,受上下游的支撐,近期硫酸仍無回落跡象,進(jìn)一步擠壓酸廠生存空間,業(yè)者悲觀情緒蔓延,開工積極性走軟,全月產(chǎn)量小幅縮減。因此本月酸廠螢石采購意愿提升有限,擇低少量補(bǔ)貨為主,縱使存在一定企穩(wěn)心態(tài),但在7月新單的利空指引下,壓價(jià)情緒不減。6月氟化鋁市場繼續(xù)走弱,行業(yè)虧損現(xiàn)狀持續(xù)。月內(nèi)氟化鋁行業(yè)成本總體偏弱運(yùn)行,然而由于當(dāng)前需求面的利空因素更多,氟化鋁市場當(dāng)前仍舊維持著虧損格局。長期的利空氣氛致使氟化鋁廠家悲觀情緒難有改善,市場供應(yīng)波動有限,本月螢石需求弱穩(wěn),按需補(bǔ)庫為主,采購方壓價(jià)商談情緒較強(qiáng)。6月冶金市場雖有反彈,但仍舊難掩跌勢。月內(nèi)市場成本上漲,黑色系市場出現(xiàn)短時(shí)反彈。然而,高溫多雨天氣下,鋼廠下游施工受阻,近期需求面支撐難有提升,業(yè)者心態(tài)平平。故總體來看,本月冶金螢石需求維持弱穩(wěn)。進(jìn)出口分析:2025年5月我國進(jìn)口氟化鈣含量>97%螢石總量六千多噸,環(huán)比增漲8.65%,出口總量一萬兩千多噸,環(huán)比增長397.4%;進(jìn)口氟化鈣含量≤97%螢石粉總量十四多噸,環(huán)比上漲2.61%,出口氟化鈣含量≤97%螢石粉總量1萬八千噸,環(huán)比上漲31.66%。進(jìn)口方面,本月進(jìn)口螢石表現(xiàn)平穩(wěn),蒙古國及非洲地區(qū)進(jìn)口粉礦已流入國內(nèi)市場,但由于海外裝置開工不足,疊加行情因素影響,供應(yīng)增量有限,口岸價(jià)格隨行就市,偏弱整理運(yùn)行;外貿(mào)方面,本周中國出口集裝箱運(yùn)價(jià)綜合指數(shù)為1342.46點(diǎn),較上期寬幅上漲8%,周內(nèi)出口集裝箱運(yùn)輸市場繼續(xù)呈現(xiàn)向好局面,多數(shù)遠(yuǎn)洋航線市場運(yùn)價(jià)上行,螢石出口成本持續(xù)走高。     后市預(yù)測:6月螢石市場延續(xù)弱勢震蕩格局,但跌幅已有放緩。而隨著近期價(jià)格逐步逼近成本線,廠商減產(chǎn)保價(jià)操作增多,螢石供應(yīng)收緊,場內(nèi)交投,尤其是低價(jià)貨源的成交有所縮減。需求端表現(xiàn)則持續(xù)低迷,當(dāng)前淡季已至,氫氟酸及氟化鋁行業(yè)受終端拖累,利潤多數(shù)倒掛,因而采購意愿謹(jǐn)慎,螢石需求偏軟。故總體上看,在供需雙弱態(tài)勢下,市場交投活躍度受限,買賣雙方博弈增多。綜上預(yù)計(jì),7月螢石價(jià)格小幅下跌,成交規(guī)模有所縮減,波動幅度在0-100元/噸之間。外貿(mào)方面,預(yù)計(jì)螢石進(jìn)出口市場平穩(wěn)運(yùn)行。后續(xù)還需密切關(guān)注各區(qū)域安全環(huán)保政策、外匯船運(yùn)形勢及下游裝置動態(tài)等。

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2025-07-04

國產(chǎn)氟化液打破壟斷 數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)迎來變革

國產(chǎn)氟化液打破壟斷 數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)迎來變革氟化液性能優(yōu)異,是最為理想的數(shù)據(jù)中心浸沒式冷卻液,有望為行業(yè)帶來新增量。在杭州舉辦的氟化工產(chǎn)業(yè)大會上,專家們一致看好數(shù)據(jù)中心冷卻液市場前景。中國氟硅有機(jī)材料工業(yè)協(xié)會有機(jī)氟專業(yè)委員會秘書長蘇琴表示,2025年國內(nèi)氟化液用量或超3萬噸,市場有望突破45億元。隨著全球科技巨頭3M宣布將于今年底退出氟化液領(lǐng)域,長期被海外壟斷的冷卻液市場出現(xiàn)缺口。這一領(lǐng)域正迎來國產(chǎn)替代的關(guān)鍵機(jī)遇期。01 數(shù)據(jù)中心熱管理革命電子氟化液憑借低粘度、無毒性、高電絕緣性等特性,成為浸沒式冷卻技術(shù)的核心材料。液冷技術(shù)通過縮短制冷鏈減少能量損耗,可實(shí)現(xiàn)PUE值低于1.25的極佳節(jié)能效果。在各類液冷技術(shù)中,浸沒式液冷在應(yīng)對邊緣節(jié)點(diǎn)的極端散熱挑戰(zhàn)時(shí),相較噴淋式液冷、冷板式液冷更具優(yōu)勢。隨著人工智能算力需求激增,傳統(tǒng)風(fēng)冷已無法滿足高密度服務(wù)器散熱需求,液冷技術(shù)滲透率正加速提升。氟碳類和有機(jī)硅類冷卻液在數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷領(lǐng)域各有市場份額,但氟化液在熱穩(wěn)定性、抗油性和耐磨性方面表現(xiàn)更優(yōu)。南京理工大學(xué)教授周呂強(qiáng)調(diào),氟材料因獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),在許多高性能應(yīng)用中占據(jù)不可或缺的地位。02 45億藍(lán)海市場氟化液市場正迎來爆發(fā)式增長。據(jù)行業(yè)預(yù)測,到2025年,國內(nèi)氟化液市場空間將超過45億元。這一增長主要受三方面驅(qū)動:人工智能算力需求激增帶動數(shù)據(jù)中心建設(shè)浪潮,傳統(tǒng)風(fēng)冷技術(shù)已無法滿足高密度服務(wù)器散熱需求。國家“東數(shù)西算”工程推動大型數(shù)據(jù)中心集群建設(shè),對節(jié)能技術(shù)提出更高要求,PUE值成為關(guān)鍵指標(biāo)。半導(dǎo)體制造精密溫控需求增長,蝕刻工藝要求±0.1℃的極高溫度穩(wěn)定性,氟化液成為首選冷卻介質(zhì)。目前國內(nèi)市場主流產(chǎn)品包括氫氟醚、全氟聚醚、全氟烯烴三大類,國內(nèi)多家公司已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。 03 上游材料國產(chǎn)化突破六氟環(huán)氧丙烷作為氟化液的核心原料,其生產(chǎn)技術(shù)長期被國際巨頭壟斷。這個(gè)常溫常壓下呈無色氣體的化合物(分子式C3F6O),由于生產(chǎn)成本高、工藝復(fù)雜,全球生產(chǎn)企業(yè)屈指可數(shù)。我國企業(yè)近年來在該領(lǐng)域取得顯著突破。2022年全球六氟環(huán)氧丙烷市場規(guī)模約12.8億元,預(yù)計(jì)今年將增長至15億元。隨著下游應(yīng)用擴(kuò)展,這一數(shù)字有望持續(xù)攀升。近期嘉遠(yuǎn)化工也投入含氟精細(xì)化學(xué)品擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目,進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)鏈。04 制冷劑政策調(diào)整帶來新機(jī)遇氟化工行業(yè)同時(shí)迎來制冷劑政策調(diào)整的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部最新方案,2025年我國二代制冷劑配額將加速縮減,三代制冷劑生產(chǎn)和使用總量保持在基線值。這一政策變化正重塑市場格局。二代制冷劑R22主要用于維修市場,其配額削減將推動價(jià)格持續(xù)上漲。三代制冷劑方面,受家用空調(diào)需求推動,R32社會庫存減少,價(jià)格快速上行。東海證券化工行業(yè)分析師張晶磊認(rèn)為:“制冷劑供需格局改善,行業(yè)將長期保持高景氣,相關(guān)企業(yè)盈利能力有望大幅提升?!碑a(chǎn)業(yè)鏈完善、基礎(chǔ)設(shè)施配套全面的頭部氟化工企業(yè)更具競爭優(yōu)勢。05 綠色高端化轉(zhuǎn)型隨著氟化工產(chǎn)業(yè)向高附加值領(lǐng)域升級,含氟精細(xì)化學(xué)品正成為企業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。石油和化學(xué)工業(yè)規(guī)劃院數(shù)據(jù)顯示,2023年美國、西歐、日本含氟精細(xì)化學(xué)品產(chǎn)值達(dá)129億美元,未來五年國外含氟醫(yī)藥和農(nóng)藥中間體需求年均增長率將達(dá)4.9%。在含氟特氣領(lǐng)域,杭州氟創(chuàng)科技教授級高工白占旗指出,含氟電子特氣是泛半導(dǎo)體行業(yè)用電子特氣的主要品種,占比很大?!拔磥砗貧庖蛐阅軆?yōu)良、高純高凈、環(huán)境友好的趨勢發(fā)展,高質(zhì)量產(chǎn)品才會為企業(yè)帶來高效益?!毙履茉搭I(lǐng)域同樣蘊(yùn)含機(jī)遇。氟化碳作為電池正極材料具有比能量高、自放電率低等優(yōu)勢;含氟添加劑可有效提高電解液的低溫性能和阻燃性能。隨著鋰電池市場壯大,相關(guān)氟材料應(yīng)用空間廣闊。氟化工產(chǎn)業(yè)向高端化轉(zhuǎn)型已成大勢所趨。隨著氟材料產(chǎn)業(yè)基地持續(xù)完善“一條產(chǎn)業(yè)鏈、一個(gè)工作專班、一個(gè)專項(xiàng)規(guī)劃、一套扶持政策”的工作機(jī)制,國產(chǎn)氟化液在數(shù)據(jù)中心和半導(dǎo)體制造領(lǐng)域加速替代進(jìn)口產(chǎn)品。全球六氟環(huán)氧丙烷市場雖小,2024年預(yù)計(jì)僅15億元規(guī)模,卻撬動著數(shù)十倍的下游應(yīng)用價(jià)值。在氟化工這條賽道上,中國企業(yè)正從“跟跑”轉(zhuǎn)向“并跑”,部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“領(lǐng)跑”。未來幾年,隨著3M等國際巨頭退出氟化液市場,國產(chǎn)品牌有望占據(jù)數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)的核心位置。

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2025-07-02