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    • 美國含氟聚合物社會經濟影響評估
    •   來源:國化新材料
    • 2020-03-26
      美國化學學會下屬的氟化工理事會(Fluorocouncil)近日發布了一份關于美國含氟聚合物產業的評估報告摘要,該報告由英國Wood咨詢團隊(Wood Environment&Infrastructure Solutions,UK)撰寫,并獲得了AGC、科慕、大金和3M公司的支持。社會經濟影響評估報告通常是制定法規時的參考文件,結合近期美國媒體大量的PFAS相關報道,建議相關企業積極關注后續動態。
     
      此外,從這份報告中我們得以窺見發達國家含氟聚合物的消費結構,進而更好地指導國內含氟聚合物市場的發展。
     
      本報告受美國化學協會下屬氟理事會委托,評估了一系列含氟聚合物,如:PTFE,FEP,FEPM,PFA,PVDF,FKM,FFKM,THV,ETFE和ECTFE對于美國社會和經濟的貢獻。
     
      含氟聚合物行業與其他行業有許多不同。生產和銷售初級形狀的含氟聚合物產生的社會經濟影響主要是營收、投資和就業,但是更大影響來自應用的下游,因為含氟聚合物被廣泛地應用在多個行業的產品中。
     
      雖然在終端產品中含氟聚合物的含量非常少,但它們提供了無法替代的特定性能組合,包括:疏水性、質量輕、高性能介電屬性、不粘、不燃、耐高低溫、耐候性和耐化學性?;诖?,氟聚合物在許多產品和復雜系統中提供特定的功能。它們提高了效率、耐用性和創新能力,同時通過延長產品壽命降低了企業和消費者的成本。社會經濟分析(SEA)利用可公開獲得的數據、對氟理事會成員的調查以及對選定的下游用戶的訪談,對七個具有戰略重要性的部門的影響進行了評估。
     
      美國含氟聚合物行業
     
      美國含氟聚合物價值鏈的起點是銷售初級形態的含氟聚合物,這是一個價值20億美元的產業,2018年生產了8.5萬噸產品。美國是高附加值產品的凈出口國,出口產品的銷售額超過10億美元,進口金額約5億美元。作為高度創新的行業,2018年美國含氟聚合物行業的研發投資達1.5億美元,這相當于超6%的營業收入,遠高于經合組織的平均數,也超過了美國平均研發投資的兩倍。據估計,該行業還間接產生了約1.5億美元的研發溢出效應,還有24億美元的間接和誘導經濟活動,以及1.5萬個直接和間接的美國就業崗位。
     
      美國含氟聚合物產業的地位使得美國客戶滿足各種最終用戶部門的交貨時間。這對于保持創新和研發是必要的,因為公司不斷地為客戶定制產品。
     
      依賴含氟聚合物的行業
     
      含氟聚合物為產品或生產過程提供重要的性能特性??偟膩碚f,這創造的社會經濟價值遠遠超過了行業本身所創造的直接影響。雖然并非所有這些好處都可以輕易量化,但報告分析了含氟聚合物在七個具有重要戰略意義的行業中的價值:
     
      電子工業:按銷售額計算,美國含氟聚合物的最大下游行業是電子工業,其對半導體制造過程至關重要。半導體制造過程中的元件必須在提供所需純度的同時,經受住腐蝕性化學物質的侵蝕,任何污染都會嚴重影響產量。美國半導體行業是一個產值2100億美元的行業,雇傭了25萬美國人。半導體被用于數百萬更強大但更小的產品中。含氟聚合物的介電性能使元件和最終產品的小型化成為可能,同時還提高了防火安全性、高傳輸速度、易于安裝的性能和電線、光學和數據傳輸電纜的可靠性。這些設備的壽命最多可延長至三倍,從而實現了信息和通信技術(ICT)、工業、汽車、醫療成像和分析的廣泛應用。
     
      交通運輸業:含氟聚合物對汽車和航空航天工業的關鍵部件的性能至關重要,因為它們為這些部件提供了抗熱、冷、火、煙、腐蝕性液體和燃料、濕度、振動和壓縮的能力。它們延長了各種部件的使用壽命,防止腐蝕,防止泄漏,提高安全性,并使通信成為可能。在汽車中,含氟聚合物有助于提高可靠性、發動機效率、減輕重量和控制排放、提高燃料效率、減少二氧化碳、減少泄漏和短暫的排放。與其他技術一起,它們使美國汽車的燃油效率提高了48%(基于1980-2016年每加侖平均行駛里程),同時增加了平均馬力,維持原有重量。作為燃料電池技術的關鍵組成部分,它們有助于進一步和更快地提高燃料效率并減少排放。在航空航天領域,以空客A320為例,貨艙的腐蝕降低了93%;美國陸軍阿帕奇直升機機隊得益于一種特定產品,避免了摩擦損傷。
     
      醫療和急救行業:含氟聚合物被用于外科植入醫療設備,增加了植入物的使用壽命,降低了感染和侵入性手術的可能性。它們為導管,導絲,過濾器和泵等設備提供了優良的性能和長壽命。它們減少了醫療并發癥、替換、交叉感染和醫療設備堵塞,有助于減少/避免因此引發的疼痛和不適,同時避免了治療費用。與此同時,它們為先進的醫療成像成為可能(通過電子芯片和半導體在x射線、MRI、CT掃描和超聲造影),保護了消防人員的安全(通過防水、耐磨和絕緣服裝)。
     
      化學和工業處理:含氟聚合物在各種化工和工業生產過程中提供了高水平的效率和安全性,幫助它們保持國際競爭力。含氟聚合物有助于防止腐蝕和浸出,減少泄漏,降低維護和防止排放,特別是在涉及腐蝕性化學流體的應用中。它們被用于涂料、襯里、管道、容器、流體處理元件、過濾器、通風口和電纜包層。腐蝕每年給美國經濟造成超過2500億美元的損失,因此,以減少腐蝕的名義,含氟聚合物每年會讓美國工業免去約25億美元的成本;
     
      能源行業:氟聚合物促進了太陽能發電的重大技術進步,提高了風力渦輪機的生產效率,促進了鋰離子電池的發展。近年來,太陽能光伏電池的成本下降了一半,其裝機容量足夠1120萬美國家庭使用。與玻璃相關的ETFE組件生產效率提高,為美國光伏組件制造商每年節省了40億美元;含氟聚合物提高了風力渦輪機的生產效率。光伏和風能裝機容量快速增長,其先決條件是效率增加使得成本降低。此外,氟聚合物促進了先進的能量儲存和轉換技術,是鋰離子電池的關鍵部件。
     
      建筑行業:含氟聚合物提供了耐用、熱穩定、易于清潔的建筑材料,既能降低建筑降溫成本,又能減少能源消耗,使建筑設計成為新的“地標”。這些包括梅賽德斯-奔馳體育場,亞特蘭大,喬治亞州,丹佛機場的ETFE和PTFE玻璃纖維屋頂。
     
      如果使用替代品
     
      總的來說,雖然某些替代材料在參數或性能上可能與氟聚合物具有類似的性能,但將氟聚合物與其他替代材料區別開來的是其應用所需的性能組合。改用替代品的影響可能包括性能下降、耐久性和可靠性下降、重量增加(對燃料消耗和燃料效率產生相關影響)等,某些應用,如半導體制造,將受到嚴重損害。經濟影響包括先進技術的倒退和美國吸引高技術和中等技術制造業投資能力的下降、效率損失、更高的資本和維護成本。含氟聚合物應用的多樣性使得改換材料除了會帶來設計上的影響外,還會帶來重大的產品質量問題。環境/健康和安全影響包括對醫療患者和消費者的潛在更高的安全風險,以及技術退化造成的排放量增加。
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