Face à la demande croissante en énergies nouvelles, le marché chinois des condensateurs à film devrait connaître une nouvelle période de forte croissance dans les prochaines années. Le film de polypropylène, matériau de base de ces condensateurs, voit son offre et sa demande se creuser en raison d'une demande en forte croissance et d'une capacité de production insuffisante. Cet article se penchera sur le film de polypropylène (PP), matériau essentiel des condensateurs à film.

À la fin des années 1960, le film électrique en polypropylène s'est imposé comme l'un des trois principaux films électriques grâce à ses caractéristiques électriques et de mise en œuvre uniques, ainsi qu'à son excellent rapport qualité-prix. Il était alors largement utilisé dans l'industrie des condensateurs de puissance. Au début des années 1980, la production de condensateurs à film de polypropylène métallisé avait déjà débuté dans les pays développés d'Europe et d'Amérique, tandis que la Chine en était encore au stade du développement. Ce n'est qu'avec l'introduction de la technologie et des équipements clés nécessaires à la fabrication de condensateurs à film de polypropylène métallisé que ces derniers ont pu véritablement se développer en Chine.

Découvrons l'utilisation du film de polypropylène dans les condensateurs à film et faisons un bref tour d'horizon de ce matériau. Les condensateurs à film de polypropylène appartiennent à la famille des condensateurs à film organique. Leur matériau conducteur est un film de polypropylène, et leurs électrodes peuvent être à matrice métallique ou à film métallique. Le noyau du condensateur est enrobé de résine époxy ou encapsulé dans un boîtier en plastique et métal. Le condensateur en polypropylène à électrode à film métallique est appelé condensateur à film de polypropylène métallisé, ou plus simplement condensateur à film. Le film de polypropylène est une résine thermoplastique obtenue par polymérisation du propylène. Généralement plus épais, plus résistant et doté d'une résistance à la traction supérieure, il est utilisé pour la fabrication de films pour serres, de sacs porteurs, etc. Le polypropylène est un polymère non toxique, inodore, insipide, blanc laiteux et hautement cristallin, d'une densité de seulement 0,90 à 0,91 g/cm³. C'est l'un des plastiques les plus légers disponibles. Il est particulièrement stable à l'eau, son taux d'absorption d'eau n'est que de 0,01 %, son poids moléculaire est d'environ 80 000 à 150 000.

Le film de polypropylène est le matériau de base des condensateurs à film. Leur fabrication, appelée métallisation, consiste à déposer par vaporisation sous vide une fine couche de métal sur un film plastique servant d'électrode. Ce procédé permet de réduire le volume du condensateur, facilitant ainsi la fabrication de condensateurs de petite taille et de forte capacité. Les composants en amont d'un condensateur à film comprennent principalement le film de base, la feuille métallique, le fil conducteur et le boîtier extérieur. Le film de base est la matière première essentielle ; sa composition influence directement les performances du condensateur. On distingue généralement le polypropylène et le polyester comme matériaux de base. Plus le film est épais, plus la tension admissible est élevée, et inversement. Ce film de qualité électronique, utilisé comme diélectrique, est la matière première la plus importante du condensateur. Il détermine ses performances et représente 60 à 70 % du coût des matériaux. En termes de structure du marché, les fabricants japonais dominent nettement le secteur des matières premières pour les condensateurs à film haut de gamme, Toray, Mitsubishi et DuPont étant les principaux fournisseurs mondiaux de films de base de haute qualité.

Les films électriques en polypropylène destinés aux véhicules à énergies nouvelles, au photovoltaïque et à l'éolien sont principalement produits dans une gamme d'épaisseurs de 2 à 4 microns. Or, leur production a été réduite de plus de moitié sur la même période par rapport à celle des films de 6 à 8 microns destinés aux appareils électroménagers courants, ce qui a entraîné une baisse significative de la production totale et un déséquilibre entre l'offre et la demande. L'approvisionnement en films électriques en polypropylène sera limité dans les années à venir. Actuellement, les principaux équipements de production mondiaux de ces films sont situés en Allemagne, au Japon et dans d'autres pays, et le délai de construction de nouvelles capacités est de 24 à 40 mois. Par ailleurs, les exigences de performance des films pour véhicules à énergies nouvelles sont élevées, et seules quelques entreprises sont en mesure de stabiliser leur production de masse. De ce fait, aucune nouvelle capacité de production de films en polypropylène ne devrait voir le jour au niveau mondial en 2022. D'autres investissements dans des lignes de production sont en cours de négociation. Il est donc probable que l'ensemble du secteur connaisse un déficit de capacité plus important l'année prochaine.