[K产业,未来设计者们]用常见PVC打入高附加值市场……LG化学“高品质的力量”
(11)Ha Hyeongyu,LG化学PVC·增塑剂开发负责人
超高聚合度“HRTP4000”实现量产
具备突破现有局限的125摄氏度耐热性
进军超高速充电电缆市场
PVC被认为是石油化工产品中最常见的材料之一。从管道、地板材料到电线包覆层,几乎很难找到不用它的地方。然而,常见也意味着廉价。原材料价格只要稍有波动,或竞争对手报价再低一点,盈利能力就会随之起伏,这就是通用材料难以摆脱的宿命。最近几年,随着来自中国的供应过剩加剧,韩国石油化工行业陷入了即便卖出这种常见材料也难有多少利润的处境。
颇具反讽意味的是,LG化学对此次危机给出的答案是“把最通用的材料变成高附加值产品”。2023年,公司成功开发出突破现有PVC局限的超高聚合度PVC,并于2024年启动量产。8日在大田LG化学技术研究院接受采访时,LG化学PVC·增塑剂开发负责人 Ha Hyeongyu 表示,这是一个“证明最通用的材料也能转化为高附加值产品的案例”。语气虽然平静,却透出一名20多年来专注PVC研究者的坚定信念。
他于2003年进入LG化学,在20多年里一直从事PVC研发工作,职业生涯起步于提升通用PVC质量稳定性和生产效率的研究。此后,随着电线电缆、汽车、建材等产业现场对材料性能差异化的需求不断扩大,他将研究方向从单纯改良配方,转向改变分子结构本身,这也成为超高聚合度PVC开发的起点。
从配方到分子结构……“将聚合度从3000提升至4000”
PVC产品是通过混合多种原料制成复合料,再进行成型完成的。迄今为止,行业一直通过混配更优质原料的方式来提升耐热性能。但仅靠原料配比存在明显局限。现有PVC难以达到汽车电线标准所要求的105摄氏度以上耐热性,而HRTP4000可耐受至125摄氏度。这意味着,过去一直由其他高耐热材料承担的领域——如XLPE,即交联聚乙烯——如今首次迎来了PVC的进入。
核心在于聚合度。PVC是一种由微小基本单元长链连接而成的物质,聚合度指的就是这些单元连接了多少个。聚合度4000,意味着4000个基本单元相连,长度比普通PVC长4倍以上。链越长,越不易断裂,也越耐热。但与此同时,分子之间更容易彼此缠结,加工难度也随之上升。LG化学通过在PVC颗粒内部形成微细孔隙,使其他原料能够更好渗透至内部,从而解决了这一问题。
如果说以往聚合度3000水平的产品更接近于通过技术转让进行生产,那么HRTP4000的分量则完全不同,因为它是LG化学基于长期积累的技术实力,从头到尾自主开发完成的产品。公司于2023年末以样品开展客户评估,确认其可行性;随后于2024年实现量产,并从当年年底开始销售。
PVC首次打入超高速充电电缆市场
随着电动汽车充电设施不断增加,市场对电缆材料提出的要求也愈发严苛。普通充电和快速充电电缆仍然使用现有PVC,但随着能在短时间内输送大量电流的超高速充电日益普及,市场开始需要既耐热、阻燃,又能柔软弯折的材料。HRTP4000作为PVC材料,首次进入了这一市场。
此前,这一市场一直由交联聚乙烯(XLPE)主导。这种材料的分子链彼此交织成网状,虽然耐热性强,但一旦固化后便无法再次熔融使用,因此实际上几乎无法回收。相比之下,HRTP4000无需这种处理,因此可以回收,触感也更加柔软。即便与其他竞争材料相比,其性能也更占优势。其耐温等级达到125摄氏度级,比竞争材料的105摄氏度级更高一个层级;同时弯折更柔软,阻燃等级也处于最高水平。
Ha Hyeongyu 表示:“如果电缆包覆层起火,火势会迅速蔓延,因此不易着火并延缓燃烧的特性至关重要。”他还指出:“对于需要复杂弯折的线束电缆而言,一旦柔韧性不足,因裂纹引发火花的风险就会增加。”他借此说明了安全性与材料之间的关系。
市场对其柔韧性和可回收性给予了高度评价。HRTP人造革和底盘密封垫无需分离工序即可回收,因此在欧洲监管趋严的背景下受到关注。其价格比通用PVC高约40%,但比竞争材料便宜30%至40%。LG化学计划将耐热目标从125摄氏度级提升至150摄氏度级。
谈及与中国的竞争,Ha Hyeongyu 表示:“既然价格竞争难以取胜,就必须转向中国不易轻易追赶的高附加值领域。”为此,公司正将70%的石油化工研发人力投入高附加值产品。
此次将最常见的PVC转化为高附加值材料的尝试,被评价为为迫切需要摆脱通用化竞争的韩国化学产业提供了一个成功案例。对于10年后的化学产业,Ha Hyeongyu 如此展望:“产业将围绕定制化、环保化、高功能材料重新整合,化学产业也将不再只是原料供应者,而会被重新定义为解决能源转型与环境问题的解决方案提供者。”
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