一、PVP概述

1、定義及分類

     聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是由N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)在一定的條件下聚合生產的非離子型高分子化合物。PVP有液態和固態兩種不同的形式，最常見的是粉末、水溶液和有機溶液。PVP最早由巴斯夫在1938年發明，因其生理學上類似人體血漿蛋白的高分子聚合物，二戰時期曾一度被用作血漿的替代物。PVP具有優異的無識別結果學穩定性、低毒性、成膜性等優點，作為助劑、添加劑、輔料應用需求較高，是一種應用廣泛的精細化工產品，在醫藥、紡織、化工、飲料、日化等多個領域得到應用。

     K值是決定PVP各種性能的重要因素。K值指用聚合物稀溶液的黏度測定值計算而得的數值，與聚合度或分子的大小有關，-般而言，K值越大，分子量越大，其粘度越大，粘接性越強。PVP主要產品品種及規格按分子量可分黏度級別為K15、K30、K60、K90。PVP目前可分為工業級、化妝品級、食品級和醫藥級四種，工藝難度、技術要求以及售價逐級提高。

2、合成工藝

     PVP的合成工藝包括乙炔法和γ-丁內酯法。乙炔法工藝成熟，是目前主流的生產工藝。乙炔法以乙炔、甲醛等為起始原料，先合成1,4-丁二醇(BDO)，再經過催化脫氫成環、氨解、炔加成等反應最后得到PVP單體NVP。乙炔法是最早也是迄今比較完善的合成NVP方法。乙炔法生產NVP工藝的主要優點是工藝成熟、原料便宜易得，適合大規模工業化生產等；另外，乙炔法具有工藝流程長、固定資產投資大、操作條件要求嚴格、主要的原料乙炔存在爆炸危險性等特點。因此，需要具備一定的規模、較高的管理水平、控制技術、研發實力、完善的銷售網絡和售后服務的企業才能選擇這種方法。

     γ-丁內酯法收率較低，更適合中小型企業。γ-丁內酯法是指由γ-丁內酯與乙醇胺反應生成胺解產物羥乙基吡咯烷酮(NHP)，然后NHP在脫水催化劑的存在下直接或間接脫水生產目標單體NVP的方法。γ-丁內酯直接脫水法需要較高的溫度(350-400℃)，能耗較高，而且目前一直缺乏理想的脫水催化劑，限制了該工藝方法的發展。γ-丁內酯間接脫水法則存在生產過程中產生具有毒性和刺激性副產物、生產工藝涉及到有害物質吸收，工藝變得復雜，不易控制的問題，而且普遍設備利用率低，NVP收率與乙炔法相比較低。

二、PVP行業發展背景

     從技術角度看，PVP的制備包括單體NVP的合成和聚合物PVP的合成。在單體NVP的合成過程中的關鍵技術是單體合成技術和單體提純技術；而聚合物PVP的合成過程中的關鍵技術則是聚合技術和干燥技術。

三、PVP產業鏈

     1、產業鏈

     PVP行業產業鏈上游包括乙炔或電石、γ-丁內酯、氨水及其他產業，PVP行業處于產業鏈中游，下游應用較廣泛，主要包括日用化工、醫藥、食品飲料、材料及新能源領域等。

     2、產品成本結構

     從成本結構來看，PVP產品價格主要受原材料價格的影響，據新開源年報，其PVP系列產品2021年原材料成本占比超60%，主要原材料為BDO，單耗為1.0左右。

     3、下游需求結構

     從下游需求來看，醫藥行業和日化行業是PVP產品的主要應用領域。2018年醫藥行業和日化行業合計占比約75%，其中醫藥占比為36.46%，2021年，受新能源領域的影響，新能源領域占比提高至10%，醫藥占比為30%。PVP應用領域不斷擴展是促進PVP行業發展的重要因素。

四、PVP行業現狀

     1、市場需求量

     從市場需求量來看，據《CHEMICALPROFILE:PVP》統計，2013年全球PVP產能為7.63萬噸/年，各類PVP的需求為6.75萬噸/年，預計到2018年，全球需求將以每年5.3%的速度增長，以此增速計算的2021年全球PVP需求量為10.2萬噸。

     2、PVP價格

     具體從PVP價格來看，目前PVPK30國內最新市場報價約為7萬元/噸。2021年末國外PVP市場報價約9000美元/噸。據新開源公司公告，其主要產品PVP平均價格與前期相比沒有太大波動，2022年上半年新開源PVP產品銷售均價約7-8萬元/噸，相比去年同期的約5-5.5萬元/噸同比增長約45%。

     3、上游主要原材料產能產量

     從上游主要原材料BDO產能產量來看，據統計，2021年我國BDO產能215.9萬噸，產量為174.68萬噸，2022-2024年擬投產產能達374.4萬噸，預計未來BDO市場競爭激烈，供應偏緊格局有望持續改善。

     4、傳統領域應用

     從下游醫用領域來看，PVP的優良理化特性以及其優良的生理相容性，在藥用輔料上的作用日顯重要。PVP作為藥用輔料在醫藥中可起到片劑粘合劑、增溶作用、包衣片、共沉淀及研碎、緩釋劑、崩解劑等作用。

     從日化領域來看，PVP的C-N-C-O基團結構和蛋白質相似，因而與皮膚和發須有很好的親和性，能形成透明的薄膜，光亮，而且容易用水洗脫，無刺激、不過敏，對頭發和皮膚具有良好的保護作用。PVP具有良好的表面活性劑性能，可作為膏霜和乳液的乳化穩定劑，并能有效維持香波和沐浴產品的泡沫穩定性。交聯PVP具有消炎、去毒、鎮痛作用，將它用于護膚制品中，能鎮痛并減少刺激，對皮膚發紅、紅斑、痔瘡有治療作用。

     5、新應用領域

     PVP可用作鋰電池電極的分散劑和導電材料加工助劑，根據新開源公司公告，在新能源電池領域PVP的用量為1GWh約用15噸，主要采用工業級的PVP K30。據高工鋰電GGII預測，2025年全球動力電池出貨量將達1550GWh，儲能電池出貨量達476GWh。基于新型消費電子市場高增速，傳統3C消費電子單位容量增加，假設全球消費電子鋰電池出貨量年平均復合增速為10%,2025年出貨量將達183.2GWh。根據以上分析，假設鋰電池領域PVP的用量為1GWh約用15噸，則2022年鋰電池用PVP年需求量將達1.16萬噸，2025年將達3.31萬噸。

五、PVP行業競爭格局

     1、行業集中度

     從行業集中度來看，PVP市場集中度高。相關數據顯示，巴斯夫和亞什蘭作為龍頭企業，2019年CR2企業市場份額為64.73%。其他重要參與者包括博愛新開源，日本觸媒，南杭藥業，2019年CR5企業的收入份額達到78.08%。

     2、行業主要參與者

     從行業參與者來看，目前PVP全球產能約10.71萬噸/年，其中國外產能約5.01萬噸/年，國內產能約5.7萬噸/年。巴斯夫和亞什蘭作為全球行業龍頭企業，PVP產能約2.48萬噸/年和2.1萬噸/年。新開源作為國內PVP行業龍頭，產能1.3萬噸/年，2萬噸/年NVP及PVP新增產能在建,預計2023年一期1萬噸/年產能投產。

六、PVP行業壁壘

     PVP行業門檻較高，進入PVP行業主要有技術壁壘、政策壁壘、市場準入壁壘和銷售渠道壁壘，這將影響PVP產能擴張。

七、PVP行業發展趨勢

     隨著新能源行業的不斷發展，PVP在新能源行業的應用被逐漸開發。目前PVP主要可應用于鋰電池，PVP可用作鋰電池電極的分散劑和導電材料加工助劑、PVP能夠顯著改善碳納米管在水、有機溶劑和其他基體中的分散性能。同時，研究表明，采用PVP對鈉離子電池用PEO聚合物電解質改性可以大幅提高電導率。隨著技術不斷發展，預計未來PVP將在更多新興領域得到應用。