(報告出品方/作者:華泰證券,莊汀洲、王帥)1政策引領(lǐng)及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,化工新材料步入快速發(fā)展期化工新材料是新能源、高端裝備、綠色環(huán)保、生物技術(shù)等戰(zhàn)略新興材料的重要基礎(chǔ)材料,與傳統(tǒng)材料相比,化工新材料具有性能更優(yōu)、附加值更高、技術(shù)難度更大等特
(報告出品方/作者:華泰證券,莊汀洲、王帥)
1 政策引領(lǐng)及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,化工新材料步入快速發(fā)展期
化工新材料是新能源、高端裝備、綠色環(huán)保、生物技術(shù)等戰(zhàn)略新興材料的重要基礎(chǔ)材料, 與傳統(tǒng)材料相比,化工新材料具有性能更優(yōu)、附加值更高、技術(shù)難度更大等特點,細分領(lǐng) 域包括工程塑料、特種橡膠及彈性體、高性能纖維等傳統(tǒng)合成材料的高端產(chǎn)品,以及高性 能膜材料、電子化學(xué)品、新能源和生物化工領(lǐng)域高性能專用和精細化學(xué)品等。
新材料是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的基石和先導(dǎo),2018 年中美貿(mào)易摩擦發(fā)生以來,國家 加大對信息技術(shù)、高端制造和新材料等領(lǐng)域的政策支持,“十四五”規(guī)劃和 2035 遠景目標(biāo) 提出,大力發(fā)展戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),加快壯大新一代信息技術(shù)、生物技術(shù)、新能源、新材料、 高端裝備、新能源汽車、綠色環(huán)保以及航空航天、海洋裝備等產(chǎn)業(yè);2021 年 12 月,工信 部發(fā)布《重點新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2021 年版)》,其中包含先進基礎(chǔ)材料、關(guān) 鍵戰(zhàn)略材料、前沿新材料三大類共 300 余種材料,化工新材料領(lǐng)域包括高性能纖維及復(fù)合 材料、先進半導(dǎo)體材料和新型顯示材料等多個品種。
全球化工新材料市場空間廣闊,海外龍頭兼具技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2019 年全球化工新材料產(chǎn)值達 3700 億美元,其中北美、 歐洲和日本等發(fā)達國家和地區(qū)新材料產(chǎn)能較大且技術(shù)成熟,如碳纖維領(lǐng)域日本/美國/德國的 企業(yè)占據(jù)全球主要份額;液晶背光源發(fā)光材料領(lǐng)域以日本企業(yè)為主;高性能工程塑料以美 國、德國為主;特種橡膠方面日本、美國占據(jù)較大的市場份額。
全球新材料龍頭企業(yè)也主要集中在美國、德國和日本等國家,例如美國??松梨趪@聚 烯烴和合成橡膠等高性能化不斷開發(fā)高端產(chǎn)品,2020 年營業(yè)收入達 1803 億美元,其中化 學(xué)品業(yè)務(wù)收入231億美元;德國巴斯夫在多種基礎(chǔ)原料及精細化學(xué)品方面均具備專有技術(shù), 2020 年營業(yè)收入達 727 億美元;德國拜耳在聚氨酯、涂料及中間體等高分子材料領(lǐng)域處于 領(lǐng)先地位,2020 年營業(yè)收入達 509 億美元;日本三菱化學(xué)在功能性材料方面擁有技術(shù)優(yōu)勢, 碳纖維、聚碳酸酯等領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,2020 年營業(yè)收入達 331 億美元。

目前全球化工新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體步入高技術(shù)引領(lǐng)、產(chǎn)品迭代速度快、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和需求不 斷擴大等特點,隨著世界經(jīng)濟的持續(xù)增長,企業(yè)和金融資本發(fā)展化工新材料的動力不斷增 強,未來化工新材料的需求空間有望繼續(xù)擴大。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會預(yù)計,到 2025 年全球化工新材料市場規(guī)模將達到 4800 億美元,2019-2025 年復(fù)合增速達 4.4%,其中高 端聚烯烴、特種工程塑料、電子化學(xué)品、碳纖維等領(lǐng)域需求增長有望延續(xù)。
國內(nèi)多數(shù)品類處于國產(chǎn)替代黃金期,產(chǎn)業(yè)鏈迎來布局良機
近年來,在國家政策引領(lǐng)及企業(yè)技術(shù)進步等推動下,我國化工新材料行業(yè)發(fā)展已具備一定 基礎(chǔ)。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,國內(nèi) 2019 年化工新材料產(chǎn)值約 6000 億元,總消費 規(guī)模約 9000 億元(進口額達 3000 億元),其中氟硅樹脂和橡膠、聚氨酯材料、部分新能 源材料等方面發(fā)展相對較快,如超高分子量聚乙烯、水性聚氨酯、脂肪族異氰酸酯、氟硅 橡膠等國產(chǎn)化率較高且部分實現(xiàn)出口,T800 級以上碳纖維、聚碳酸酯、生物基聚酰胺 56 等技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,但整體上高端聚烯烴、工程塑料、功能性膜材料、高性能纖維和高端 電子化學(xué)品等諸多領(lǐng)域自給率仍然較低。
從生命周期角度,國內(nèi)特種工程塑料、氣凝膠、半導(dǎo)體材料、OLED 材料、濕電子化學(xué)品 等諸多新材料產(chǎn)品仍處于概念期/導(dǎo)入期或成長初期,相較而言,發(fā)達國家在多數(shù)新材料領(lǐng) 域研究和應(yīng)用拓展較早,不少產(chǎn)品已進入成長后期或成熟期,未來國內(nèi)追趕空間較大。
從需求角度,隨著國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級,半導(dǎo)體、電子電器、新能源、信息通信、航空 航天等相對新興領(lǐng)域發(fā)展勢頭良好,有望帶動上游化工新材料需求持續(xù)增長。例如,半導(dǎo) 體領(lǐng)域,據(jù) SEMI,20 年中國 IC 產(chǎn)業(yè)銷售額約 1280 億美元,15-20 年 CAGR 達 17%,預(yù) 計 25 年將達 2570 億美元,CAGR(21-25 年)約 15%;面板顯示領(lǐng)域,據(jù) DSCC,近年 來全球顯示面板產(chǎn)能逐漸向中國轉(zhuǎn)移,預(yù)計中國大陸面板產(chǎn)能份額將由 20 年 53%提升至 25 年 71%;新能源領(lǐng)域,據(jù) GGII,預(yù)計 25 年國內(nèi)新能源汽車銷量將達到 580 萬輛(21-25 年 CAGR 約 33%)。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,在下游旺盛需求帶動下,預(yù)測到 25 年國內(nèi)化工新材料產(chǎn)值有望接近 1.5 萬億元,“十四五”期間復(fù)合增長率達 8.6%。
從研發(fā)角度,據(jù) EU Industrial R&D Investment Scoreboard,19 年全球研發(fā)投入 Top 2500 企業(yè)中,國內(nèi)占據(jù) 536 家(較 14 年增加 235 家),國內(nèi)研發(fā)投入總額約 1188 億歐元(14-19 年 CAGR 約 27%),在化工領(lǐng)域,19 年國內(nèi)研發(fā)投入約 17 億歐元,14-19 年 CAGR 達 36%, 且國內(nèi)占全球的比重由 14 年 1.7%提升至 19 年 7.4%。在國內(nèi)化工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級大背景下, 我們認為化工新材料研發(fā)向國內(nèi)集中仍有持續(xù)提升的空間,部分中高端領(lǐng)域在政策支持或 下游企業(yè)需求倒逼下,國內(nèi)有望較快取得突破,在氣凝膠、合成生物、石墨烯等一些全球 性的新興領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)或能在早期即具備一定的領(lǐng)先優(yōu)勢。
具體到企業(yè)來看,萬華化學(xué)、華魯恒升、金發(fā)科技、興發(fā)集團等傳統(tǒng)化工企業(yè)通過自主研 發(fā)或引進新技術(shù)消化吸收再創(chuàng)新,在新材料領(lǐng)域不斷取得突破,光威復(fù)材、飛凱材料、晨 化股份、沃特股份、長陽科技等企業(yè)在細分領(lǐng)域市場逐漸占據(jù)一定份額,向?qū)I(yè)化化工新 材料企業(yè)成長。我們認為在政策引領(lǐng)及產(chǎn)業(yè)資本投入增長等驅(qū)動下,國內(nèi)化工新材料產(chǎn)業(yè) 鏈迎來布局良機,已具備產(chǎn)能規(guī)模或技術(shù)儲備的相關(guān)上市公司有望充分受益。
2 化工新材料品類豐富,細分領(lǐng)域各具特色
高端聚烯烴:聚烯烴領(lǐng)域的差異化品種
高端聚烯烴屬于聚烯烴材料的特殊品種,主要包括茂金屬聚烯烴(mPE、mPP)、聚烯烴彈 性體(POE)、聚丁烯-1(PB-1)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等,相比 PE、PP 等 傳統(tǒng)聚烯烴合成材料,高性能聚烯烴通常生產(chǎn)工藝技術(shù)含量更高、產(chǎn)品性能更加優(yōu)異,產(chǎn) 品附加值也更高。
茂金屬聚乙烯:國外規(guī)?;瘧?yīng)用趨于成熟,國內(nèi)企業(yè)加快產(chǎn)能布局
茂金屬聚乙烯(mPE)由乙烯和α-烯烴(如 1-丁烯、1-己烯、1-辛烯)共聚得到。通過單 活性茂金屬催化劑,可精密控制結(jié)晶結(jié)構(gòu)、分子量分布、單體含量等,使其具有良好的性 能。mPE 是目前應(yīng)用進展最快的茂金屬聚合物,據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2020 年全 球需求量預(yù)計超過 1800 萬噸,其中 mLLDPE 占比最大,接近 1500 萬噸,主要用于各種 薄膜制品,mMDPE 和 mHDPE 則主要用于地?zé)峁艿?、滾塑和注塑制品等。
目前全球 mPE 生產(chǎn)企業(yè)以國外大型化工龍頭公司為主,??松梨?、陶氏化學(xué)、巴斯夫等 均擁有自主 mPE 牌號,并進行技術(shù)封鎖,其中??松梨谠诿绹托录悠赂饔?130 萬噸和 190 萬噸產(chǎn)能,陶氏化學(xué)在美國和泰國分別有 60 萬噸和 65 萬噸產(chǎn)能,兩家公司為目前全 球最大的 mPE 生產(chǎn)企業(yè)。
茂金屬催化劑是高性能聚烯烴工藝中核心壁壘,國內(nèi)對茂金屬催化劑及聚烯烴的研發(fā)相對 較晚,在規(guī)模和產(chǎn)品性能等方面與國外公司差距較大,高端專用料 mPE 仍需大量進口,據(jù) 中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,截至 2019 年國內(nèi)齊魯石化、大慶石化、獨山子石化等企業(yè)可 實現(xiàn) mPE 工業(yè)化生產(chǎn),總產(chǎn)量約 12 萬噸,而消費量已達 60 萬噸,自給率僅 20%。
近年來國內(nèi)加大 mPE 研發(fā)投入,陸續(xù)取得規(guī)模化應(yīng)用進展,如齊魯石化采用北京化工研究 院自主研發(fā)茂催化劑,以 1-己烯為共聚單體生產(chǎn) mPE 并形成系列產(chǎn)品;蘭州石化在 6 萬噸 LDPE 裝置上生產(chǎn) mPE 管料,各項指標(biāo)達到同類先進質(zhì)量水平。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián) 合會,隨著中國石化、中國石油及民營企業(yè)發(fā)力,在傳統(tǒng)氣相法裝置大規(guī)模排產(chǎn) mPE 產(chǎn)品, 預(yù)計未來 5 年內(nèi)國內(nèi)產(chǎn)量有望達 30 萬噸,國產(chǎn)化程度將得到提升。
茂金屬聚丙烯:國內(nèi)商業(yè)化應(yīng)用仍在萌芽階段
采用茂金屬催化劑技術(shù)也可生產(chǎn)不同品種的茂金屬聚丙烯(mPP),如高性能等規(guī)聚丙烯、 抗沖共聚聚丙烯、無規(guī)聚丙烯、間規(guī)聚丙烯和均聚聚丙烯彈性體等。相比傳統(tǒng)催化劑生產(chǎn) 的聚丙烯產(chǎn)品,MPPE 分子鏈段更加規(guī)整,透明性好,揮發(fā)物和析出物含量更低,可廣泛 應(yīng)用于紡絲、醫(yī)療、食品包裝等領(lǐng)域。目前全球 mPP 生產(chǎn)較為集中,主要包括 Lyondell basell、 埃克森美孚、道達爾(Total)、JPP、三井化學(xué)等少數(shù)幾家企業(yè)。
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,目前國內(nèi) mPP 生產(chǎn)尚處于起步階段,2019 年國內(nèi) mPP 消 耗量約 8-10 萬噸,主要進口自??松梨凇yondell basell、三井化學(xué)等企業(yè)。國內(nèi)只有 少數(shù)石化公司進行工業(yè)化生產(chǎn)探索。未來伴隨技術(shù)引進和國內(nèi)企業(yè)自主研發(fā),mPP 國產(chǎn)化 有望進一步取得突破。
聚丁烯-1:大規(guī)模應(yīng)用仍需解決生產(chǎn)成本和產(chǎn)品性能穩(wěn)定性等問題
聚丁烯-1(PB-1)是由丁烯-1 單體聚合而成的高分子材料,根據(jù)聚合程度可分為等規(guī)聚丁 烯-1(iPB)、間規(guī)聚丁烯-1(sPB)和無規(guī)聚丁烯-1(aPb),PB-1 系列復(fù)合材料包括 PB-1 熱塑性彈性體(PB-TPE)和聚丁烯-1 合金(PBA)等。目前,應(yīng)用較廣的聚丁烯-1 材料主 要有 iPB、PBA 和 PB-TPE,其中 iPB 是一種半結(jié)晶性塑料,具有優(yōu)異耐熱蠕變性和耐環(huán) 境應(yīng)力開裂性等特點,是理想的耐高溫管材料,PBA 則克服了 iPB 成型慢、阻隔性不理想 等缺點,PB-TPE 通過降低分子鏈的規(guī)整性獲得一定彈性,可作為各類軟材。
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2017 年全球聚丁烯-1 消費量約 10 萬噸,主要集中在歐美、 日韓等發(fā)達國家和地區(qū),預(yù)計 2025 年超過 20 萬噸。國外聚丁烯-1 主要生產(chǎn)企業(yè)有 Lyondell basell 和三井化學(xué)等。目前國內(nèi)有兩套正式投產(chǎn)的聚丁烯-1 裝置,東方宏業(yè)化工采用青島 科技大學(xué)的自主專利技術(shù)建成年產(chǎn) 5 萬噸的聚丁烯-1 生產(chǎn)裝置,山東京博石化具備 1 萬噸/ 年產(chǎn)能,另外山東瑞達化工建成 6 萬噸/年裝置,但一直未能正常生產(chǎn)。
聚丁烯-1 生產(chǎn)工藝主要包括淤漿法、液相本體法和氣相法,淤漿法溶劑回收復(fù)雜、生產(chǎn)效 率低且成本較高;液相本體法可簡化溶劑分離純化但由于體系黏度較大,存在傳質(zhì)傳熱問 題,限制了轉(zhuǎn)化率;氣相法操作相對簡單,但容易出現(xiàn)結(jié)塊等問題,難以長時間運行???體上聚丁烯-1 不同工藝路線生產(chǎn)成本均較高,且工藝穩(wěn)定性欠缺,因此商業(yè)化產(chǎn)品的價格 相對較高,限制了其應(yīng)用和市場需求,同時產(chǎn)品存在晶型轉(zhuǎn)變慢、結(jié)晶溫度低和結(jié)晶慢等 問題,未來仍需專注工藝優(yōu)化和產(chǎn)品性能改善等以提升市場競爭力。
聚烯烴彈性體:下游需求增長迅速,國產(chǎn)替代迎來機遇
聚烯烴彈性體(POE)指α-烯烴含量大于 20%的乙烯和長鏈α-烯烴無規(guī)共聚物,POE 的 特殊結(jié)構(gòu)賦予其良好的彈性、熱塑性和透明性等特點,可作為輕量化抗沖擊改性材料、耐 用電纜材料、光伏電池長壽命封裝材料等。據(jù)亞化咨詢,2020 年全球 POE 產(chǎn)量和消費量 超過 100 萬噸,國外對 POE 生產(chǎn)所需催化劑進行專利保護,全球 POE 由陶氏化學(xué)、???森美孚、三井化學(xué)、LG 化學(xué)等企業(yè)壟斷。陶氏化學(xué)是全球最大的 POE 生產(chǎn)商,據(jù)華經(jīng)產(chǎn) 業(yè)研究院,2019 年其全球產(chǎn)能占比約 42%,并且計劃 2025 年擴產(chǎn)至 190 萬噸/年。
POE 因其良好的力學(xué)性能、耐紫外性能、耐老化性能及流變性能等可被作為光伏 EVA 料改 性劑或單獨作為封裝膠膜使用。據(jù) CPIA,2020 年國內(nèi) POE/共擠型 POE 封裝膠膜占比約 26%,在光伏組件整體需求增加和雙玻組件滲透率提升等背景下,預(yù)計 2030 年滲透率將提 升至 36%。除光伏封裝膠膜外,POE 在汽車輕量化改性材料、EVA 發(fā)泡材料等領(lǐng)域需求也 有望維持較快增長。據(jù)隆眾資訊,2019 年國內(nèi) POE 消費量達 45 萬噸,且預(yù)計未來幾年需 求增速有望保持在 10%以上。
目前國內(nèi)尚未實現(xiàn) POE 工業(yè)化生產(chǎn),近年來國家投入大量資源支持 POE 技術(shù)攻關(guān),國內(nèi) 科研機構(gòu)、企業(yè)正加緊 POE 研發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用,目前已有一定進展。據(jù)中國化工信息,茂名 石化在建 1000 噸/年中試裝置、萬華化學(xué)擬建 20 萬噸/年 POE(其中 1000 噸/年中試已完 成,預(yù)計 2025 年前全面達產(chǎn)),政策支持和產(chǎn)業(yè)資本助力下,POE 國產(chǎn)替代有望取得突破。
工程塑料:專用精細化需求提升,高性能產(chǎn)品國產(chǎn)化有望加速
塑料按照分子結(jié)構(gòu)和熱性能等差異可分為通用塑料、工程塑料和高性能塑料,通用塑料包 括 PE、PP、PVC、PS 和 ABS 等品種,工程塑料包括聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、 聚酰胺(PA)、聚苯醚(PPO)和聚酯(PET/PBT)等,高性能塑料包括聚苯硫醚(PPS)、 聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚砜(PSU)和聚酰亞胺(PI)等。目前國內(nèi) 工程塑料領(lǐng)域存在部分通用工程塑料自主核心技術(shù)較弱、原材料技術(shù)瓶頸受限,以及特種/ 高性能塑料技術(shù)空白或規(guī)?;a(chǎn)能力不足等問題。(報告來源:未來智庫)
尼龍 66:原材料供應(yīng)瓶頸有望逐步突破
尼龍 66(又稱“聚酰胺 66”或 PA66),由己二酸和己二胺聚合而成,最早由 1938 年杜邦 公司實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。PA66 具有良好的耐熱性、耐疲勞性、高強度和低熱收縮率等特性, 廣泛用于工程塑料、工業(yè)絲、民用絲和薄膜等領(lǐng)域。
PA66 的原材料己二腈長期被國外英威達、奧升德和索爾維等壟斷,全球 PA66 市場也主要 以國外企業(yè)為主,英威達、奧升德和索爾維(聚酰胺業(yè)務(wù)被巴斯夫收購)長期占據(jù) 50%以 上份額。國內(nèi)僅神馬集團、華峰集團等具備一定產(chǎn)能。據(jù)天天化工網(wǎng)數(shù)據(jù),2020 年國內(nèi) PA66 年產(chǎn)能約 60 萬噸,產(chǎn)量約 39 萬噸,表觀消費量近 60 萬噸,進口量依存度有 50%左右。
據(jù)隆眾資訊,2020 年全球己二腈總產(chǎn)能 179.6 萬噸,其中英威達產(chǎn)能為 104.3 萬噸/年,為 全球最大的己二腈生產(chǎn)企業(yè),其次為奧升德和索爾維,年產(chǎn)能分別為 50.5 萬噸和 26 萬噸。 2019 年以來,國內(nèi)企業(yè)在己二腈研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面不斷突破,如華峰集團自主研發(fā)并建成 5 萬噸/年裝置;中國化學(xué)與齊翔騰達合資公司天辰齊翔總投資 105 億元建設(shè) 100 萬噸/年尼 龍 66 產(chǎn)業(yè)鏈項目,其中包括 50 萬噸/年己二腈產(chǎn)能。同時,英威達計劃投資 70 億元在上 海啟動建設(shè)年產(chǎn) 40 萬噸己二腈生產(chǎn)基地,預(yù)計 2022 年投產(chǎn)。
隨著國內(nèi)己二腈技術(shù)不斷突破,未來 PA66 原料端制約有望逐步緩解。國內(nèi)部分企業(yè)亦逐步 增加 PA66 投資布局,未來 PA66 國產(chǎn)化程度有望逐步提升。
聚苯醚:輕量化工程塑料,國產(chǎn)化占比較低
聚苯醚(簡稱“PPE”或“PPO”),是由 2,6-二甲基苯酚(DMP)通過氧化耦合反應(yīng)縮聚 而成的熱塑性工程塑料,產(chǎn)量在工程塑料中居第四位。PPE 性能優(yōu)越,無鹵阻燃,是汽車 輕量化、電子薄壁化、無鹵化理想的工程塑料。目前 90%以上 PPE 通過改性利用,改性產(chǎn) 品(MPPE)包括 PPE/PS、PPE/PA/彈性體和 PPE/PBT/彈性體合金等,據(jù)中國石油和化 學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2019 年全球 MPPE 需求約 36 萬噸,國內(nèi)需求約 12.5 萬噸,隨著新能源汽 車、電子與光伏等行業(yè)興起,預(yù)計未來 PPE 市場需求將穩(wěn)步增長。
全球 PPE 高度集中,長期被國外企業(yè)壟斷,據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2019 年全球 產(chǎn)能約 16.9 萬噸,其中 SABIC 和旭化成兩家企業(yè)產(chǎn)能合計占比達 82%。國內(nèi)方面,南通 星辰和峰峰鑫寶分別具備 2 萬噸和 1 萬噸左右產(chǎn)能。2020 年,SABIC 和南通星辰分別擴充 至 19 萬噸和 5 萬噸,其中南通星辰產(chǎn)能超過旭化成躍居第二位。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián) 合會,2020 年 MPPE 國內(nèi)需求量約 15 萬噸,折 PPE 原粉達到 7 萬噸,國內(nèi)仍主要采用 進口原粉生產(chǎn) MPPE,產(chǎn)品價格亦主要由進口產(chǎn)品決定。
PPE 生產(chǎn)技術(shù)難度較大,主流工藝包括均相溶液聚合法和沉淀聚合法,目前 SABIC、旭化 成和峰峰鑫寶均采用均相溶液聚合法,沉淀聚合法由南通星辰自主研發(fā)。
聚苯硫醚:國產(chǎn)化水平較低的特種工程塑料
聚苯硫醚,又名聚亞苯基硫醚(PPS),具備耐高溫、耐輻射、高阻燃、高尺寸穩(wěn)定性、良 好的耐溶劑和化學(xué)腐蝕等特性,被公認為是第六大特種工程塑料,也是八大宇航材料之一。 因其優(yōu)異的性能,PPS 被廣泛用于汽車、電子電器、纖維、精密儀器、機械、薄膜、電力、 航空等領(lǐng)域,聚苯硫醚樹脂全球需求每年以 8%-10%左右速 度增長,Markets and Markets 預(yù)計 2026 年全球聚苯硫醚市場規(guī)模將達到 86 億美元以上。
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2019 年全球 PPS 樹脂產(chǎn)能逾 17 萬噸,工業(yè)化技術(shù)主要由 美國、日本和韓國等國家的企業(yè)掌握。國內(nèi)新和成特種材料自主研發(fā)具備 1.5 萬噸/年生產(chǎn) 能力,其余企業(yè)規(guī)模均較小,且長期以來在解決生產(chǎn)工藝中的溶劑、催化劑回收以及連續(xù) 化穩(wěn)定生產(chǎn)等方面未取得明顯突破,特別是纖維級 PPS 樹脂國內(nèi)一直無法實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。
聚苯硫醚主要生產(chǎn)工藝有熔融縮聚法和硫化鈉法,熔融縮聚法以硫磺和對二碘苯等為原料, 在引發(fā)劑作用下熔融聚合得到 PPS,由于原料對二碘苯生產(chǎn)工藝復(fù)雜和產(chǎn)物精制困難等原 因,未得到廣泛應(yīng)用;硫化鈉法以對二氯苯和硫化鈉或硫化氫鈉為原料,在極性有機溶劑 中縮聚得到 PPS,是目前主流的工業(yè)化技術(shù)。隨著國內(nèi)技術(shù)突破,未來國產(chǎn)化率有望持續(xù) 提升,且隨著產(chǎn)品性能的優(yōu)化,應(yīng)用市場亦有望不斷拓展。
聚芳醚酮:國內(nèi)處于連續(xù)規(guī)模化生產(chǎn)探索期
聚芳醚酮(PAEK),是主鏈由亞苯基環(huán)通過醚鍵、酮鍵連接而成的聚合物,按照醚基、酮 基數(shù)量和順序不同可分為聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮 醚酮酮(PEKEKK)等。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,目前市場上以 PEEK 為主,產(chǎn)量 占各類 PAEK 的 80%以上,其次是 PEKK 約 10%。PAEK 分子含有剛性苯環(huán),因此耐高溫、 抗輻射和耐化學(xué)品等性能優(yōu)異,在汽車、航空航天、石油化工和電子電器等領(lǐng)域得到廣泛 關(guān)注和應(yīng)用。
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2019 年全球 PAEK 市場空間約 8.5 億美元,由歐美發(fā)達國 家主導(dǎo)。國內(nèi)早期研發(fā)和應(yīng)用集中在國防軍工領(lǐng)域,近年來民用領(lǐng)域逐漸活躍,據(jù)中國化 工信息,2020 年國內(nèi) PEEK 需求量約 1450 噸,2015-2020 年復(fù)合增速達 40%,預(yù)計未來 在汽車、電子電器等需求帶動下仍將保持 15%-20%的增速,至 2026 年將達到 3354 噸。
全球 PAEK 主要集中在歐洲、美國和印度等地區(qū),其中威格斯(Victrex)擁有全球最大的 7150 噸產(chǎn)能,其次是索爾維 3060 噸。近年來,國內(nèi)企業(yè)布局了較多生產(chǎn)線,但產(chǎn)能和實 際產(chǎn)量均較低,尚未達到連續(xù)化生產(chǎn)水平,另一方面,隨著技術(shù)積累,產(chǎn)品質(zhì)量在穩(wěn)步提 高,未來有望持續(xù)在工業(yè)化和產(chǎn)品應(yīng)用拓展等方面取得更大突破。
熱塑性彈性體:國產(chǎn)化提升需突破規(guī)?;凸に嚪€(wěn)定性等問題
熱塑性彈性體(TPE)是一種在常溫下顯示硫化橡膠的高彈性,而在高溫下能像熱塑性塑 料一樣易于加工成型,因此兼具硫化橡膠和熱塑性材料特性,被稱為“第三代橡膠”。經(jīng)過 多年發(fā)展,TPE 已形成多種品類,如熱塑性苯乙烯類彈性體(SBC)、熱塑性聚氨酯彈性體 (TPU)、熱塑性聚酯彈性體(TPEE)、熱塑性硫化橡膠(TPV)等,幾乎涵蓋了合成橡膠 和合成樹脂的所有領(lǐng)域,在耐高溫、耐油熱、高阻隔性、高絕緣性等方面應(yīng)用不斷拓展。
熱塑性硫化橡膠:國內(nèi)規(guī)模化生產(chǎn)能力有待提升
熱塑性硫化膠(TPV)是采用動態(tài)全硫化法制得的共混型熱塑性彈性體,TPV 具備比橡塑 簡單共混物更優(yōu)異的性能,可以使用熱塑性塑料加工設(shè)備進行加工,操作簡單且能耗較低, 被用于替代傳統(tǒng)熱固性硫化橡膠,近年來發(fā)展迅速。TPV 主要品種為 EPDM/PP 型 TPV, 占所有品種產(chǎn)量的 90%以上。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2019 年全球 TPV 需求約 60 萬噸(其中國內(nèi)約 5 萬噸),主要應(yīng)用于汽車、工業(yè)、消費品和電子電器等領(lǐng)域,其中汽車 領(lǐng)域主要受輕量化需求推動,在 TPV 下游應(yīng)用占比最大,在汽車制造等需求帶動下,中國 石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會預(yù)計 20-24 年全球 TPV 產(chǎn)量年復(fù)合增速達 6%。
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,全球 TPV 廠商約 30 家,但埃克森美孚占據(jù)約 90%的市場 份額,是該領(lǐng)域的龍頭企業(yè),其余生產(chǎn)規(guī)模較小且分散度高。國內(nèi) TPV 產(chǎn)業(yè)化較晚,2003 年山東道恩高分子通過自主研發(fā)建成國內(nèi)首條 3000 噸/年中試生產(chǎn)線,2018 年道恩股份擴 產(chǎn)至 3.3 萬噸,成為國內(nèi)最大的 TPV 生產(chǎn)企業(yè)。由于 TPV 生產(chǎn)工藝、設(shè)備和配方的復(fù)雜性, 國內(nèi)近年來布局產(chǎn)能的企業(yè)較多,但整體生產(chǎn)能力均較低,且高端產(chǎn)品較少或穩(wěn)定性不足, 未來在規(guī)?;a(chǎn)能力和產(chǎn)品高端化應(yīng)用等方面仍有較大的提升空間。
熱塑性聚酯彈性體:國內(nèi)穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)仍存在技術(shù)瓶頸
熱塑性聚酯彈性體(TPEE)是一類同時含有高熔點、高硬度的結(jié)晶型聚酯硬段和玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度較低的非結(jié)晶型聚醚或聚酯軟段的嵌段聚合物。TPEE 分子中硬段通常為 PBT、PET、 PTT 等,賦予了 TPEE 高強度、高耐熱性、耐蠕變性、抗溶劑等性能;軟段通常為 PEG、 PPG、PTMG 等,為無定形結(jié)構(gòu),在常溫下處于高彈性態(tài),因此 TPEE 兼具橡膠和工程塑 料的諸多優(yōu)良性能,且可通過調(diào)節(jié)硬段和軟段的結(jié)構(gòu)和比例適應(yīng)不同場景的需求。
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2020 年全球 TPEE 需求量(含改性產(chǎn)品)預(yù)計達 40 萬噸, 近年來以每年 8%左右的速度增長。生產(chǎn)企業(yè)方面,全球 TPEE 產(chǎn)能主要集中美國、荷蘭和 日本等研發(fā)起步較早的國家,杜邦、帝斯曼等少數(shù)企業(yè)占據(jù)主要份額,國內(nèi) TPEE 產(chǎn)能規(guī) 模較小,多數(shù)為千噸級小規(guī)模的裝置,據(jù)化工市場信息,2019 年國內(nèi)產(chǎn)能約 7.4 萬噸(其 中藍山屯河當(dāng)年新增 3 萬噸產(chǎn)能),但產(chǎn)量僅 1.5 萬噸左右,由于工藝復(fù)雜、成本過高及工 藝穩(wěn)定性差等原因,開工率不足 20%,國內(nèi)應(yīng)用也主要局限在高端汽車、高鐵等特定領(lǐng)域。
生產(chǎn)工藝方面,目前 TPEE 主流技術(shù)包括端羥基聚醚法(可分為直接酯化法和酯交換法)、 端乙酰氧基聚醚法和鏈交換法。整體上現(xiàn)階段不同工藝成本均較高,國內(nèi)企業(yè)在裝置運行 穩(wěn)定性和規(guī)模化生產(chǎn)能力等方面均有待提升。
高端聚酯 PETG:國內(nèi)大規(guī)模工業(yè)化裝置已有進展
PETG 是 PET 合成過程中部分乙二醇被其他二醇(共聚單體)取代所得到的共聚產(chǎn)品,共 聚單體替代乙二醇使得共聚酯熔點下降,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度上升,結(jié)晶度下降,因此 PETG 透明度高,具有優(yōu)異的熱成型性能、堅韌性、耐候性、易加工性、耐化學(xué)性,適宜成型厚 壁的透明制品,是 PC、PMMA 等材料的理想替代品。PETG 是一種環(huán)保型材料,符合食品 接觸管理要求,熱加工時不產(chǎn)生難聞氣味,焚化時不會釋放有毒氣體,填埋處理后不會污 染地下水源,隨著我國對環(huán)保要求的提高,PETG 迎來廣闊的發(fā)展機遇。
2011 年歐盟和我國先后在食品接觸材料領(lǐng)域禁用含有雙酚 A 的產(chǎn)品,以 PETG 為主的共聚 酯得到了快速發(fā)展。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2018 年全球需求量約 47 萬噸,預(yù)計 此后 5 年將有 7%左右的復(fù)合增速水平,國內(nèi) 2018 年需求量約 17 萬噸,已成為全球最大 的 PETG 消費市場。PETG 消費結(jié)構(gòu)中,食品包裝占比最大,接近 50%,其次為化妝品包 裝和醫(yī)用包裝,受健康環(huán)保等因素影響,未來 PETG 在各領(lǐng)域的應(yīng)用需求有望持續(xù)增長。
PETG 工業(yè)化技術(shù)主要有 DMT 法和 PTA 法。DMT 法以對苯二甲酸二甲酯(DMT)、EG、 1,4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)為原料;PTA 法以 PTA、EG、CHDM 為原料,PTA 法生產(chǎn)過 程無需回收甲醇,可簡化裝備和流程,且近年來 PTA 易得性提升,是主流的研究方向。CHDM 原料長期被美國伊斯曼和韓國 SK 兩家公司壟斷,伊斯曼和 SK 化學(xué)采用上游原料和下游共 聚酯產(chǎn)品一體化配套生產(chǎn)模式,是目前全球主要的 PETG 生產(chǎn)企業(yè)。據(jù)中國石油和化學(xué)工 業(yè)聯(lián)合會,目前國內(nèi) 90%以上 PETG 聚酯需從 Eastman 和 SK 化學(xué)進口。
近年來,大連化物所、江蘇凱凌化工、康恒化工等公司先后突破 CHDM 生產(chǎn)技術(shù),為 PETG 國產(chǎn)化奠定了基礎(chǔ),華潤材料、 騰龍?zhí)胤N樹脂、江陰華宏、江蘇景宏等企業(yè)陸續(xù)推出了以 NPG 或 CHDM 作為共聚單體的 PETG 產(chǎn)品,其中華潤材料自主突破 CHDM-PETG 和 NPG-PETG 技術(shù),并規(guī)劃建設(shè) 10 萬噸產(chǎn)能,PETG 規(guī)?;a(chǎn)有望新的取得突破。
高性能纖維:國內(nèi)企業(yè)長期發(fā)力攻關(guān)核心技術(shù),進口替代有望加快
碳纖維:下游需求持續(xù)增長,未來高端領(lǐng)域高增長可期
碳纖維是由聚丙烯腈(PAN)或瀝青、粘膠、酚醛基等有機纖維在高溫環(huán)境下裂解碳化形 成的含碳量高于 90%的碳主鏈結(jié)構(gòu)無機纖維,目前全球 90%以上的碳纖維通過 PAN 制造。 碳纖維力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異,相比傳統(tǒng)玻璃纖維和玄武巖纖維,具備密度低、高強 度和高模量等優(yōu)勢,可作為航空航天、風(fēng)電葉片等諸多領(lǐng)域的輕質(zhì)高強材料。近年來全球 碳纖維復(fù)合材料需求持續(xù)增長,據(jù)賽奧碳纖維,2020 年全球碳纖維需求量達 10.7 萬噸,受 疫情影響僅微增 3.1%,主要受航空航天方面需求下滑所致,預(yù)計 2025 年全球碳纖維需求 將達 20 萬噸,CAGR(21-25 年)為 13%。
據(jù)賽奧碳纖維,2020 年中國總表觀需求量為 4.89 萬噸,同比增長 29%,CAGR(17-20 年)為 26%,國產(chǎn)占比達 38%,較 2016 年的 18%顯著提升,日本及中國臺灣進口的碳纖 維分別占中國總需求的 15%、15%。從產(chǎn)能角度,日本東麗收購 Zoltek 后保持全球領(lǐng)先地 位,2020 年運行產(chǎn)能達 5.45 萬噸,德國西德里、三菱麗陽等緊隨其后,國內(nèi)理論產(chǎn)能最大 的為吉林碳谷、中復(fù)神鷹,運行產(chǎn)能均為 0.85 萬噸。我們認為伴隨復(fù)材性能的提升,碳纖 維下游應(yīng)用仍將持續(xù)擴大,國產(chǎn)碳纖維自給率仍將持續(xù)提升,并依托中國在光伏、氫能、 航空航天、建筑、新能源汽車等領(lǐng)域的全球產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢地位由低端領(lǐng)域向高端應(yīng)用升級。
芳綸:國內(nèi)企業(yè)加速布局,關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)有望取得進步
芳綸是一類芳香族聚酰胺纖維,是由酰胺鍵互相連接芳香環(huán)(Ar-CONH-Ar)所構(gòu)成的合成 型線型高分子聚合物(至少有 85%的酰胺鍵直接連接在 2 個芳環(huán)上)制成的纖維。芳綸按 分子組成結(jié)構(gòu)可分為間位芳綸、對位芳綸和雜環(huán)芳綸三種類型,芳綸具有高強度和高模量、 高耐熱溫度和極限氧指數(shù)等優(yōu)勢,可用于航空航天、防彈防護、高溫過濾等領(lǐng)域。
目前全球芳綸生產(chǎn)和應(yīng)用以對位芳綸和間位芳綸為主。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2018 年全球?qū)ξ环季]消費量約 8 萬噸,預(yù)測到 2025 年將達到 15-18 萬噸,國內(nèi) 2018 年消費量 約 1 萬噸(進口為主),2025 年有望達到 1.8 萬噸;間位芳綸方面,2018 年全球需求量約 4 萬噸(國內(nèi)約 0.6 萬噸),全球產(chǎn)值約 58 億美元,預(yù)計到 2025 年將達到 96 億美元。
芳綸行業(yè)投資門檻高,技術(shù)難度大且生產(chǎn)設(shè)備要求高,全球的芳綸產(chǎn)能主要集中在美國杜 邦、日本帝人等國外企業(yè),國內(nèi)泰和新材具備一定的規(guī)?;a(chǎn)能力,其余企業(yè)產(chǎn)能較小。 從規(guī)劃新增產(chǎn)能看,國內(nèi)已有多家公司披露擬投資或開始建設(shè)新的芳綸項目,預(yù)計未來國 產(chǎn)化率將逐步提升。
生產(chǎn)工藝方面,芳綸生產(chǎn)過程通常包括聚合和紡絲兩個主要環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)還存在:(1) 聚合螺桿等關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化不足或設(shè)備質(zhì)量不高,基本依靠進口;(2)濕法/干法紡絲速度 與國外相差較大(國內(nèi)通常低于 500 m/min,國外可達 800 m/min),且工藝穩(wěn)定性較差; (3)產(chǎn)品性能及穩(wěn)定性不夠,高模量的高端產(chǎn)品技術(shù)尚未突破等問題有待進一步突破。
超高分子量聚乙烯纖維:下游應(yīng)用拓展迅速,國內(nèi)企業(yè)初具規(guī)模
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維是繼碳纖維和芳綸纖維之后的第三代高性能纖維,是 目前已工業(yè)化纖維材料中比強度和防彈性能最高的纖維。UHMWPE 纖維由分子量在 100 萬以上的聚乙烯樹脂紡出,其斷裂伸長率高于碳纖維和芳綸,柔韌性好,在高應(yīng)變率和低 溫下力學(xué)性能仍然良好,是一種非常理想的防彈、防刺安全防護材料。
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,隨著 UHMWPE 纖維性能不斷提升,軍事裝備、 海洋產(chǎn)業(yè)、安全防護 等下游領(lǐng)域的應(yīng)用得到了進一步拓展,全球 UHMWPE 纖維需求穩(wěn)定增長。2020 年,全球 UHMWPE 纖維理論需求量約為 9.8 萬噸,產(chǎn)能 6.6 萬噸,仍處于供不應(yīng)求狀態(tài),預(yù)計 2025 年全球 UHMWPE 纖維需求量將達到 16.5 萬噸,2021-2025 年 CAGR 將達到 13.1%。
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,2015-2019 年國內(nèi) UHMWPE 纖維總產(chǎn)能由 3.05 萬噸增長至 4.10 萬 噸,CAGR(2016-2019)達 19.9%,預(yù)計 CAGR(2020-2025)為 15.1%。近年來,國內(nèi) UHMWPE 纖維產(chǎn)能和需求量持續(xù)增長,2020 年總產(chǎn)能和需求量分別為 4.20/4.91 萬噸, 同比增 2.4%/18.3%,國內(nèi) UHMWPE 纖維整體處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。
在 UHMWPE 纖維領(lǐng)域,荷蘭帝斯曼處于全球領(lǐng)先地位,經(jīng)過多年發(fā)展,國內(nèi) UHMWPE 纖維的斷裂強度等關(guān)鍵指標(biāo)不斷提升,同時產(chǎn)能規(guī)模也得到了有效提升。自 2005 年開始, 以同益中為代表的國內(nèi) UHMWPE 纖維企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)突破后,行業(yè)良好的市場前景和經(jīng)濟 效益吸引多家企業(yè)投資,形成了較為完善的規(guī)?;a(chǎn)能力。但除江蘇九九久外,企業(yè)產(chǎn) 能規(guī)模多在 2000 噸/年左右,隨著產(chǎn)業(yè)資本的不斷投入,未來國內(nèi)企業(yè)有望占據(jù)更多份額。
循環(huán)經(jīng)濟相關(guān)材料:碳中和背景下,產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢有望加速兌現(xiàn)
據(jù)商務(wù)部數(shù)據(jù),2019 年我國再生資源回收企業(yè)約 10 萬家,廢鋼鐵、廢有色金屬、廢塑料、 廢輪胎、廢紙等十大品種回收總量約 3.54 億噸,回收總額約 9003.8 億元。按照《2030 年 碳達峰行動方案》,到 2025 年,廢鋼鐵、廢銅、廢塑料等 9 種主要再生資源循環(huán)利用量達 到 4.5 億噸,到 2030 年達到 5.1 億噸,政策推動下未來再生資源發(fā)展空間較大。
再生 PET:循環(huán)利用相對成熟,“瓶到瓶”技術(shù)有待突破
再生 PET(rPET)是目前工程塑料中再生程度最高的品種。隨著各國家和地區(qū)持續(xù)推動環(huán) 保再生材料發(fā)展,可口可樂、雀巢等知名快消品牌已紛紛推廣使用 rPET 產(chǎn)品。據(jù) Grand View Research,2020 年全球 rPET 規(guī)模約 86 億美元,預(yù)計 2028 年將達 144 億美元。
目前主要的 PET 回收方式仍是機械處理法,將廢棄塑料經(jīng)過破碎、清洗、分揀和加工后由 塑料制品廠加工成型,物理法由于較難得到高黏度產(chǎn)品,主要降級為纖維級 PET 使用,化 學(xué)法或物理-化學(xué)法能夠?qū)?rPET 凈片增黏處理得到瓶級 PET,且可使用廢棄聚酯纖維織物 等原料,未來有望成為 PET 回收領(lǐng)域進一步突破的技術(shù)工藝。
生產(chǎn)企業(yè)方面,國外企業(yè)包括 FP Corporation(FPCO)、遠東新世紀(jì)(遠東新)、Indorama Ventures(IVL)等,國內(nèi)英科再生、三聯(lián)虹普、金發(fā)科技等企業(yè)在再生 PET 或其他再生材 料(如再生 PS、再生 PE)領(lǐng)域有所布局。
PET 泡沫:環(huán)保優(yōu)勢突出,國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)初期
PET 泡沫是以 PET 為原料通過超臨界發(fā)泡工藝制成的一種新性能結(jié)構(gòu)泡沫,具備高熱穩(wěn)定 性、高熱膨脹性、輕量化和高防火安全性等特點,可用于風(fēng)電葉片、交通運輸和建材等領(lǐng) 域。PET 發(fā)泡原料的來源可以是廢舊 PET 塑料瓶,因此在經(jīng)濟和環(huán)保方面具有突出優(yōu)勢。
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,2019 年全球 PET 泡沫消費量約 110 萬立方米,預(yù)計 2022 年增長至 136 萬平方米,CAGR 約 7.5%,國內(nèi) 2019 年消費量約 17 萬立方米,以進口為 主,預(yù)計 2021 年表觀消費量約 26.6 萬立方米。供給方面,全球主要 PET 泡沫企業(yè)包括瑞 士思瑞安、比利時阿樂斯(Armacell)、瑞典戴鉑(DIAB)等,國內(nèi) 2018 年以前幾乎沒有 PET 泡沫產(chǎn)能,2019 年上海越科、安徽東遠分別實現(xiàn) 5 萬立方米/年和 3 萬立方米/年工業(yè) 化試生產(chǎn),部分產(chǎn)品開始投入市場。整體上我國 PET 泡沫仍處在工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用初期, 在風(fēng)電等領(lǐng)域需求帶動及產(chǎn)品環(huán)保性能日益凸顯等背景下,未來有較大發(fā)展空間。
PET 發(fā)泡材料的制備主要分為間歇發(fā)泡法、模壓發(fā)泡法和擠出發(fā)泡法,其中擠出發(fā)泡法能 實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),是目前 PET 泡沫工業(yè)化的主要方法。擠出發(fā)泡法以烷烴或液態(tài)二氧化碳 作為擠出發(fā)泡劑,將聚合物顆粒與發(fā)泡助劑在擠出機機筒內(nèi)完全熔融混合,形成具有較好 流動性、高熔體強度的熔體,定量定壓注入發(fā)泡劑,通過高速剪切混合、擠出、定型和冷 卻等步驟制備得到 PET 泡沫。目前國內(nèi)在擠出設(shè)備、產(chǎn)品質(zhì)量和工藝穩(wěn)定性等方面與國外 企業(yè)仍有一定差距,同時國內(nèi) PET 泡沫相關(guān)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)亦有待完善。
PPC:二氧化碳循環(huán)利用途徑之一
利用二氧化碳與其他單體進行共聚反應(yīng)的二氧化碳聚合物已成為綠色化工的重要研究領(lǐng)域, 目前研究和應(yīng)用較為深入的是二氧化碳/環(huán)氧丙烷共聚物(聚碳酸亞丙酯,PPC)。PPC 的 顯著特點是生物降解性和生物相容性,且具有抗沖擊韌性、透明性、無毒性和阻隔性等特 點,可用于醫(yī)用、食品包裝材料和薄膜等領(lǐng)域。
據(jù)隆眾資訊,2021 年國內(nèi) PPC 產(chǎn)能 11 萬噸左右,占全球產(chǎn)能的 80%以上。中科院長春應(yīng) 化所自 1997 年以來一直從事二氧化碳固定為高分子材料的研究,為 PPC 的生產(chǎn)應(yīng)用奠定 了研究基礎(chǔ)。2017 年,博大東方化工采用長春應(yīng)化所技術(shù)開始建設(shè) 30 萬噸/年二氧化碳基 生物降解材料項目,其中一期 5 萬噸于 2021 年初試運行成功。國內(nèi)其他 PPC 企業(yè)包括江 蘇中科金龍(5 萬噸聚碳酸亞丙酯多元醇)和河南天冠集團(2.2 萬噸)等。據(jù)生物基能源 與材料,目前已有多家企業(yè)加入 PPC 項目的投入,“十四五”期間規(guī)劃產(chǎn)能超過 50 萬噸。
另一方面,據(jù)隆眾資訊,國內(nèi)實際 PPC 消費量僅 2 萬噸左右,由此推斷已有產(chǎn)能的實際投 產(chǎn)效果仍較低。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,目前二氧化碳聚合物制備技術(shù)還需著力解 決產(chǎn)品性價比不高、生產(chǎn)效率低、工藝過程中容易產(chǎn)生環(huán)狀碳酸酯副產(chǎn)物等問題。
合成生物制造:生物法實現(xiàn)可再生資源高效循環(huán)利用
合成生物制造是綜合科學(xué)與工程的嶄新生物學(xué)研究領(lǐng)域,采用化學(xué)或生物化學(xué)合成的 DNA 或蛋白質(zhì)生物元件,通過工程化方法形成標(biāo)準(zhǔn)化元件庫,創(chuàng)造具有全新特征或增強性能的 生物模塊、網(wǎng)絡(luò)、體系乃至生物體(底盤細胞),可實現(xiàn)利用淀粉、纖維素、二氧化碳等可 再生資源為原料,進行化學(xué)品、藥品、食品、生物能源、生物材料等物質(zhì)的加工與合成, 以滿足人類在不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。
合成生物技術(shù)利用可再生生物資源為原料,可減少石油資源依賴,降低能耗,大幅減少二 氧化碳、廢水等排放,具有高效、綠色、可持續(xù)性,據(jù)世界自然基金會(WWF)估測,到 2030 年,工業(yè)生物技術(shù)每年將可降低 10-25 億噸二氧化碳排放。近年來全球工業(yè)生物制造 發(fā)展迅猛,目前已取得眾多優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)化成果。
根據(jù) CB Insights 數(shù)據(jù),2010 年以來,合成生物行業(yè)進入快速發(fā)展期,諸多傳統(tǒng)化工和新 興企業(yè)均展開了合成生物領(lǐng)域的布局,合成生物技術(shù)企業(yè)全球融資規(guī)模不斷擴張,2018 年 創(chuàng)下約 23 億美元的融資金額紀(jì)錄。近年來合成生物產(chǎn)業(yè)各細分市場規(guī)模維持高增速水平, CB Insights 預(yù)計 2020-2024 年合成生物學(xué)市場規(guī)模 CAGR 將達到 28.8%,屆時市場規(guī)模 約 189 億美元。目前國內(nèi)合成生物制造相關(guān)上市公司包括華恒生物和凱賽生物等。
新能源產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)材料:有望伴隨光伏/風(fēng)電/鋰電行業(yè)長期成長
國務(wù)院《2030 年前碳達峰行動方案》提出,繼續(xù)大力發(fā)展新能源,包括全面推進太陽能、 風(fēng)電發(fā)電大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展,到 2030 年,風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機量達到 12 億千 瓦以上,同時大力推廣新能源汽車,到 2030 年,當(dāng)年新增新能源、清潔能源動力交通工具 比例達到 40%左右。在此背景下,光伏、風(fēng)電及新能源車上游相關(guān)材料領(lǐng)域企業(yè)有望持續(xù) 受益于新能源行業(yè)的需求帶動。
光伏領(lǐng)域:EVA 膠膜國產(chǎn)替代空間較大
光伏上游相關(guān)材料包括多晶硅及其原料工業(yè)硅、封裝膠膜、背板材料,以及用于光伏玻璃 生產(chǎn)的純堿等。其中,EVA 是乙烯-醋酸乙烯共聚物,當(dāng)醋酸乙烯含量高于 28%時,可以作 為光伏膠膜,對電池組件起到提高透光率、阻止水汽滲透、耐高低溫和抗紫外老化等作用。
2019 年全球 EVA 樹脂產(chǎn)能約 520 萬噸,其中國內(nèi)產(chǎn)能 97.2 萬噸,我國已成為全球最大的 EVA 樹脂生產(chǎn)國,但生產(chǎn)能力和產(chǎn)量不能滿足實際的需求,每年仍需大量進口。據(jù)百川盈 孚,2020 年國內(nèi)產(chǎn)能 97.2 萬噸,產(chǎn)量 75 萬噸,表觀消費量 188 萬噸,進口依存度 63%, 雖然 2021 年以來國內(nèi) EVA 產(chǎn)能進入擴張期,截至 2021 年 9 月產(chǎn)能 147.2 萬噸,較 2020 年增加 50 萬噸,但前 9 個月表觀消費量約 150 萬噸,進口依存度 57%,整體上仍處于供 不應(yīng)求狀態(tài),在光伏封裝膠膜需求持續(xù)增長帶動下,EVA 價格整體維持上升趨勢。
全球 EVA 生產(chǎn)能力集中在埃克森美孚、韓華道達爾、中國石化、臺塑、斯?fàn)柊钍G 化學(xué)等企業(yè),其中光伏級 EVA 國內(nèi)僅斯?fàn)柊?、?lián)泓新科、寧波臺塑 3 家企業(yè)能夠生產(chǎn)。新 增產(chǎn)能方面,包括浙江石化 30 萬噸、新疆天利高新 20 萬噸、古雷石化 30 萬噸等,部分新 增產(chǎn)能以電纜料、發(fā)泡料等為主,我們預(yù)計未來 2-3 年內(nèi)行業(yè)有望延續(xù)景氣。
風(fēng)電領(lǐng)域:碳纖維和聚醚胺等基礎(chǔ)材料需求有望加速
風(fēng)電組件主要由風(fēng)電葉片、塔架和風(fēng)電主機等構(gòu)成,上游原材料包括基體樹脂、增強纖維、 夾層材料、結(jié)構(gòu)膠和涂料等。其中,基體樹脂通常采用環(huán)氧樹脂復(fù)配聚醚胺固化劑制造, 增強纖維主要包括碳纖維增強復(fù)合材料(CFRP)和玻纖增強復(fù)合材料(GFRP)。
聚醚胺(PEA)是一類主鏈為聚醚結(jié)構(gòu),末端活性官能團為胺基的聚合物,具有低色澤、 低粘度、韌性好及可操作時間長等特點,采用環(huán)氧樹脂復(fù)配聚醚胺固化劑制造的風(fēng)電葉片 能夠適應(yīng)不同環(huán)境的特殊需要。據(jù)弗若斯特沙利文,2016-2020 年,全球/中國聚醚胺銷量 由 18.4/4.2 萬噸增加至 28.6/10.1 萬噸,CAGR 分別約 11.7%/24.5%,2020 年全球/中國銷 售規(guī)模分別為 71.9/25.8 億元,其中風(fēng)電行業(yè)需求是聚醚胺市場增長的主要驅(qū)動因素之一。 未來伴隨風(fēng)電裝機量持續(xù)增加,聚醚胺需求空間有望繼續(xù)擴展,據(jù)弗若斯特沙利文預(yù)測, 至 2025 年全球聚醚胺市場空間有望達 145 億元(21-25 年 CAGR 約 15.1%),國內(nèi)約 44 億元(21-25 年 CAGR 約 11.4%)。
國外主要聚醚胺企業(yè)包括 Huntsman、BASF 和 Clariant 等,據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院,2020 年 Huntsman 和 BASF 產(chǎn)能占全球 70%以上。國內(nèi)方面,正大新材、阿科力和晨化股份等企 業(yè)具備聚醚胺生產(chǎn)能力,據(jù)弗若斯特沙利文,2020 年三家企業(yè)銷量分別約 3.39/1.40/0.52 萬噸,并且均有相應(yīng)的擴產(chǎn)計劃。(報告來源:未來智庫)
鋰電池材料領(lǐng)域:正極/隔膜/電解液等相關(guān)原料需求均有望持續(xù)增長
鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈包括正極材料、負極材料、隔膜材料、電解液和電池外殼等。上游原料方面, 正極材料包括磷酸鐵鋰/三元材料、聚偏氟乙烯(PVDF)等,負極材料包括石墨材料、鈦 酸鋰等,電解液上游包括鋰鹽溶質(zhì)、碳酸酯類溶劑以及添加劑等。
正極材料方面,PVDF 可用于鋰電池粘結(jié)劑、隔膜涂層、分散劑和電解質(zhì)等,也可作為光伏氟 膜背板材料。據(jù)百川盈孚,截至 2021 年 9 月國內(nèi) PVDF 產(chǎn)能約 7.15 萬噸,進口依存度仍有 40% 左右。受需求端持續(xù)帶動及供給不足影響,2021 年下半年以來國內(nèi) PVDF 價格大幅上漲。
新增產(chǎn)能方面,至 2022 年底國內(nèi)新增 PVDF 產(chǎn)能約 14 萬噸,供給壓力預(yù)計逐步有所緩解, 但新增規(guī)模普遍產(chǎn)能較小,短期供給困難仍難以解決。目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)方面,包括阿科 瑪氟化工 1.45 萬噸、東岳化工 1 萬噸、內(nèi)蒙三愛富 1 萬噸等。
鋰電隔膜方面,動力電池市場受新能源汽車需求提升帶動,以及細分市場(如電動工具、 儲能、小動力、3C 數(shù)碼等)領(lǐng)域需求增長,國內(nèi)鋰電隔膜出貨量維持增長態(tài)勢。據(jù) GGII, 2021 年上半年國內(nèi)鋰電隔膜出貨量約 34.5 億平米,已接近 2020 年全年出貨量水平。供給 方面,隨著國內(nèi)隔膜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化能力不斷提升,截至 2020 年我國鋰電隔膜出貨量水平已 占到全球份額的 50%左右。國內(nèi)企業(yè)方面,據(jù) EVTank 數(shù)據(jù),2020 年國內(nèi)鋰電隔膜行業(yè) CR3 和 CR6 分別約 64.9%和 82.1%,近年來市場份額逐步向頭部企業(yè)集中。
據(jù) GGII 數(shù)據(jù),2021 年以來國內(nèi) 10 余家企業(yè)宣布進軍或擴充鋰電隔膜及涂覆項目,投資金 額約 527 億元,產(chǎn)能超過 168 億平方米,國外企業(yè)旭化成、韓國 SKIET、日本東麗和 LG 化學(xué)等亦有新增產(chǎn)能計劃。據(jù) GGII 預(yù)測,按照 1500 萬平米隔膜對應(yīng)于 1GWh 鋰電池出貨 量計算,預(yù)計全球現(xiàn)有及規(guī)劃鋰電隔膜產(chǎn)能至 2025 年對應(yīng)鋰電池出貨量約 1324GWh,而 GGII 預(yù)計 2025 年全球動力電池+儲能電池合計出貨量將達到 1516GWh,因此考慮到隔膜 擴產(chǎn)建設(shè)周期及隔膜設(shè)備廠商產(chǎn)能有限等因素,全球隔膜供給仍將處于緊平衡的格局。
電解液材料方面,作為鋰電池中鋰離子的載體,鋰電池電解液通常由高純度有機溶劑(如 碳酸二甲酯 DMC)、鋰鹽(如六氟磷酸鋰)和必要的添加劑(如成膜添加劑、阻燃添加劑 和過充保護添加劑)等材料在一定條件下按照特定比例配置而成。近年來,隨著全球及國 內(nèi)新能源汽車和鋰電池行業(yè)快速發(fā)展,國內(nèi)在電解液材料方面已具備一定的產(chǎn)能和技術(shù)優(yōu) 勢,未來仍將有望持續(xù)受益于下游需求的長期增長。
溶質(zhì)方面,六氟磷酸鋰是目前最主流的電解質(zhì)材料,近年來國內(nèi)六氟磷酸鋰產(chǎn)能規(guī)??焖?增長,據(jù)百川盈孚,截至 2021 年 9 月國內(nèi)產(chǎn)能約 7.3 萬噸。隨著下游需求快速增長,2021 年以來價格持續(xù)上漲。目前國內(nèi)六氟磷酸鋰進入規(guī)模擴張期,據(jù)百川盈孚,未來較大產(chǎn)能 擴張包括天賜材料(合計增加 13.7 萬噸)和多氟多(合計增加 12.5 萬噸)。
溶劑方面,目前鋰電池電解液溶劑主要以碳酸酯類為主,包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙 烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸丙烯酯(PC)等,其中 DMC 和 DEC 通常由 DMC 為原料進一步合成。
以 DMC 為例,2020-2021 年國內(nèi)產(chǎn)能規(guī)模維持較快增長,同時進口依賴度下降至 10%左 右。生產(chǎn)企業(yè)方面,華魯恒升新增 30 萬噸產(chǎn)能于 21 年 10 月投產(chǎn),目前已成為國內(nèi)產(chǎn)能規(guī) 模前列的 DMC 企業(yè),其他企業(yè)包括浙江石化(20 萬噸)、石大勝華(12.5 萬噸)等。
添加劑方面,按照作用原理不同可分為成膜添加劑、阻燃添加劑、高低溫添加劑、過充電 保護添加劑等。目前成膜添加劑包括 VC、ES、FEC、PS 等;導(dǎo)電添加劑主要有硼基化合 物、氮雜醚類等;阻燃添加劑主要有 TMP、TEP、HMPN 等。
據(jù) EVTank,2020 年全球/國內(nèi)電解液添加劑出貨量約 1.88/1.61 萬噸,市場規(guī)模約 29.7/24.5 億元,預(yù)計至 2025 年全球/國內(nèi)出貨量分別將達到 8.65/7.80 萬噸,2021-2025 年 CAGR 為 35.8%/37.0%。從添加劑種類來看,2020 年國內(nèi) VC/FEC/PS 分別約 0.68/0.35/0.29 萬 噸,占比 42.1%/21.7%/18.0%,是最主要的三類添加劑。
目前全球添加劑生產(chǎn)主要集中在中國,日韓以添加劑開發(fā)為主。據(jù) EVTank,2020 年國內(nèi) 企業(yè)出貨量占比達 86%,其中江蘇華盛、瀚康化工、蘇州華一出貨量分別居前三位,占比 分別約 20.9%、12.9%、6.9%。
目前國內(nèi)主要的電解液添加劑企業(yè)均有相應(yīng)的擴產(chǎn)計劃,同時隨著市場規(guī)模增長,部分電 解液及溶劑生產(chǎn)企業(yè)如石大勝華、天賜材料、新宙邦等亦通過自建或收購的方式切入電解 液添加劑行業(yè)。另一方面,隨著鋰電池對安全性、充放電倍率、循環(huán)壽命、高電壓特性等 性能要求的提升,電解液配方復(fù)雜性及添加劑多樣性將更為明顯,高功能添加劑的研發(fā)和 應(yīng)用將成為企業(yè)重要的競爭力。
功能性膜材料:水處理、光學(xué)膜和 LCP 膜等不同領(lǐng)域需求快速增長
膜材料廣泛應(yīng)用于電子、汽車、石油化工、生物醫(yī)藥、環(huán)保等行業(yè),據(jù)中國石油和化學(xué)工 業(yè)聯(lián)合會,2018 年全球膜產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達 950 億美元,且保持年均 15%左右速度增長。按照應(yīng) 用領(lǐng)域,膜材料可分為水處理膜、光學(xué)膜、新能源材料(如光伏膠膜)和 LCP 膜等。
水處理膜:應(yīng)用占比最高且需求增長迅速的膜材料
水處理膜主要應(yīng)用于海水/苦咸水淡化、工業(yè)用水處理、純水超純水制備、工業(yè)廢水資源化、 市政污水處理和工業(yè)領(lǐng)域物質(zhì)分離、濃縮和提純等。據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù), 2018 年全球膜材料市場中,水處理膜占比約 75%,是應(yīng)用占比最高的一類功能性膜材料。
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會,全球水處理膜市場中,反滲透膜占比最高,2019 年市場空 間約 720 億元,其次為陶瓷膜、MBR 和超濾膜等,隨著下游應(yīng)用需求持續(xù)增長,預(yù)計各類 水處理膜的市場空間將以較快復(fù)合增速擴張。
近年來,國內(nèi)水處理膜市場發(fā)展同樣迅速,據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會數(shù)據(jù),2019 年國 內(nèi)水處理膜工業(yè)總產(chǎn)值約 1641 億元,年增長率達 15.7%,其中水處理膜制品銷售規(guī)模達 756 億元(含家用凈水設(shè)備和一體化設(shè)備),同比增長 13.7%。
據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會預(yù)測,未來幾年內(nèi)各類水處理膜年均增速均有望維持在 10% 及以上。另一方面,國內(nèi)在反滲透膜、納濾膜、陶瓷膜等領(lǐng)域高性能產(chǎn)品與國外先進產(chǎn)品 相比仍存在一定差距,未來仍有較大進步空間。
光學(xué)膜:下游面板產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)轉(zhuǎn)移及大尺寸化等因素驅(qū)動下國產(chǎn)化配套需求提升
光學(xué)膜材料是一種光學(xué)介質(zhì)材料,利用濕法或干法等工藝在光學(xué)元件或基板表面涂覆單層 或多層透明介質(zhì)膜,當(dāng)光波通過時達到反射、增透、分光、濾光和偏振等效果,廣泛應(yīng)用 于顯示設(shè)備、光通信、精密光學(xué)設(shè)備、光伏和汽車裝飾材料等領(lǐng)域。在液晶顯示領(lǐng)域,光 學(xué)膜主要包括用于偏光片生產(chǎn)的 PVA 膜和 TAC 膜,背光模組中的擴散膜、增亮膜和反射膜 以及用于相應(yīng)膜材料制作的 PET 基膜,其他領(lǐng)域的光學(xué)膜材料包括光伏基膜等。
隨著液晶電視、手機、平板電腦等消費需求增長,顯示領(lǐng)域?qū)鈱W(xué)膜需求不斷提升,據(jù)新 材料在線數(shù)據(jù),2019 年全球背光模組用光學(xué)膜市場規(guī)模達 135 億元,國內(nèi)約 81.4 億元, 液晶面板領(lǐng)域 TAC 膜和 PVA 膜市場空間分別約 285 億元和 162 億元,其中國內(nèi)分別約 97 億元和 63 億元。
據(jù) DSCC 預(yù)測,2021 年全球 LCD 和 OLED 面板總產(chǎn)能 3.85 億平米,2022-2025 年將維 持 3%-5%增速,隨著 OLED 占比逐步提高,LCD 占比預(yù)計有所下降,但 LCD 產(chǎn)能絕對量 仍將維持正增長。近年來全球顯示面板產(chǎn)能逐漸向國內(nèi)轉(zhuǎn)移,DSCC 預(yù)測中國大陸面板產(chǎn) 能份額將從 2020 年 53%提升至 2025 年 71%,其中 LCD 份額由 55%提升至 74%。同時, 近年來 LCD 顯示朝著大尺寸趨勢演變,Omdia 數(shù)據(jù)顯示,2021 年全球電視大屏平均尺寸 達到 49 英寸,預(yù)計未來仍將保持增長。在面板需求增長和大尺寸化等帶動下,光學(xué)膜市場 空間有望持續(xù)增長,同時受益于產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)轉(zhuǎn)移,未來國產(chǎn)化配套空間較大。
企業(yè)方面,PVA 膜和 TAC 膜是偏光片的核心原材料,由于技術(shù)較高,目前 PVA 膜和 TAC 膜 被可樂麗、富士膠片等日本企業(yè)壟斷,國內(nèi)皖維高新等企業(yè)占據(jù)少量份額;背光模組中,高 檔 PET 基膜也被日本東麗、三菱、東洋紡、美國 3M 公司等國外公司壟斷,國內(nèi)企業(yè)與國際 龍頭企業(yè)在涂布技術(shù)、制程技術(shù)等還存在差距。同時,LCD 光學(xué)膜對生產(chǎn)線潔凈級別、涂覆 精密度和控制穩(wěn)定性等要求較高,長期以來光學(xué)膜設(shè)備也被國外企業(yè)主導(dǎo)。隨著本土企業(yè)產(chǎn) 能和技術(shù)積累增加,未來光學(xué)膜領(lǐng)域市場滲透率有望逐步提高,產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)公司亦有望受益。
LCP 膜:國內(nèi)有望逐步實現(xiàn)樹脂到薄膜技術(shù)突破
LCP 是一種液晶高分子聚合物,具有剛性棒狀分子鏈結(jié)構(gòu),當(dāng)加熱到晶化溫度后,LCP 液 體流動性高,因此更容易成型薄壁,且具備優(yōu)異的介電性能和低介電損耗等特點,在 5G 設(shè) 備對材料的介電性能要求提升背景下,LCP 材料憑借優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于高速連接器、 5G 基站天線和 5G 手機天線等領(lǐng)域。
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,2019 年全球 LCP 材料約 73%應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域。市場規(guī)模方面, 據(jù)頭豹研究院,2020 年全球 LCP 樹脂需求約 7.8 萬噸,2016-2020 年 CAGR 約 6%,受 益于 5G 相關(guān)電子電器等需求拉動,預(yù)計 2022 年需求量達 10.3 萬噸,2021-2022 年復(fù)合 增速近 15%。據(jù)中國化工信息,2020 年國內(nèi) LCP 消費量約 3 萬噸,預(yù)計 2026 年消費量 約 4.3 萬噸,未來幾年 CAGR 超過 6%。
全球 LCP 材料產(chǎn)能主要集中美國、日本和中國,其中美國塞拉尼斯、日本寶理和住友化學(xué) 處于第一梯隊,據(jù)頭豹研究院,2019 年三家企業(yè) LCP 樹脂總產(chǎn)能合計約 4.7 萬噸,占全球 產(chǎn)能約 67%,且日美系企業(yè)最早在 1950 年代就開始研發(fā)量產(chǎn) LCP 材料,目前幾乎壟斷了 LCP 薄膜用樹脂及 LCP 薄膜的生產(chǎn)。國內(nèi)方面,沃特股份、金發(fā)科技和普利特等企業(yè)近年 通過自主研發(fā)和兼并收購等方式進入 LCP 材料領(lǐng)域,并具備了一定的產(chǎn)能規(guī)模。
近年來國內(nèi)企業(yè)加快 LCP 材料布局,沃特股份 2014 年收購三星生產(chǎn)線并逐漸形成多元化 產(chǎn)品布局,截至 2020 年 LCP 樹脂年產(chǎn)能約 8000 噸,并計劃 2022 年擴產(chǎn)至 2.5 萬噸;金 發(fā)科技 2020 年底具備 6000/年 LCP 產(chǎn)能,其中薄膜專用樹脂生產(chǎn)的薄膜產(chǎn)品在揚聲器振膜 應(yīng)用上實現(xiàn)銷售,同時年產(chǎn) 200 萬平米 LCP 薄膜產(chǎn)業(yè)化設(shè)備進入調(diào)試;普利特擁有 4000 噸/年 LCP 樹脂合成能力,并建成年產(chǎn) 300 萬平米的多規(guī)格 LCP 薄膜自動化生產(chǎn)線。隨著 國內(nèi)企業(yè)技術(shù)積累及資本投入增加,未來國內(nèi) LCP 樹脂產(chǎn)能將進一步提升,并且在薄膜用 樹脂及 LCP 薄膜的生產(chǎn)等方面有望取得更多進展。
半導(dǎo)體材料:IC 產(chǎn)業(yè)鏈自主可控重要性突顯,材料領(lǐng)域迎來發(fā)展機遇
據(jù) IC insights,2020 年中國 IC 市場 1434 億美元,其中 60%用于出口電子系統(tǒng)設(shè)備,40% 用于國內(nèi)銷售的電子系統(tǒng)設(shè)備,中國自產(chǎn)的 IC 產(chǎn)業(yè)銷售額僅占 16%,我國 IC 產(chǎn)業(yè)亟待提 升自給率,近年來國內(nèi)亦陸續(xù)出臺相關(guān)政策對 IC 產(chǎn)業(yè)給予扶持。
半導(dǎo)體材料作為 IC 制造的重要部分,據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會,2020 年全球市場規(guī)模約 553 億美元,同比增長 4.9%,中國大陸達 97.6 億美元,同比增長 12%,CAGR(16-20 年)為 10%,按照品種分類,2019 年全球半導(dǎo)體材料中硅晶圓、掩膜版、電子氣體、光刻膠&光 刻膠配套試劑分別占 42%、15%、15%、14%。我們認為伴隨國內(nèi) IC 產(chǎn)業(yè)鏈整體性發(fā)力, 國產(chǎn)半導(dǎo)體材料市場有望迎來行業(yè)規(guī)模與自給率提升的雙重受益。
半導(dǎo)體光刻膠:需求增長空間廣闊,國產(chǎn)化之路任重道遠
根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同,光刻膠可分為半導(dǎo)體用光刻膠、PCB 用光刻膠、顯示面板用光刻膠、 LED 用光刻膠等,據(jù) Cision 數(shù)據(jù),2019 年全球光刻膠市場規(guī)模約 91 億美元,其中半導(dǎo)體 /LCD/PCB 三類占比分別約 21.9%/27.8%/23.0%,預(yù)計 2022 年全球光刻膠規(guī)模約 105 億 美元,CAGR(20-22 年)接近 5%。
在大規(guī)模集成電路的制造中,光刻和刻蝕技術(shù)是精細線路圖形加工的關(guān)鍵工藝,決定著芯 片的最小特征尺寸。據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),2020 年全球/國內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠市場規(guī)模分別約 21/3.5 億美元,CAGR(16-20 年)分別約 11.9%/26.5%,SEMI 預(yù)計至 2024 年全球硅片出貨量 將達到 160 億平方英寸(20-24 年 CAGR 約 6.6%),隨著全球半導(dǎo)體行業(yè)快速發(fā)展,半導(dǎo) 體光刻膠市場有望持續(xù)增長。
另一方面,近年來國內(nèi)晶圓廠建設(shè)進入高速增長期,據(jù) SEMI,2020 年中國晶圓廠裝機產(chǎn) 能達到每月 400 萬片 8 英寸等效晶圓,較 2015 年復(fù)合增長率達 12%,遠高于其他國家和 地區(qū),同時 2017-2020 年全球計劃投產(chǎn)半導(dǎo)體晶圓廠 62 座,其中 26 座設(shè)于中國,全球晶 圓產(chǎn)能正向中國轉(zhuǎn)移,將進一步帶動國內(nèi)半導(dǎo)體光刻膠需求增長。
從細分類型看,目前半導(dǎo)體光刻膠主要包括 G 線、I 線、KrF、ArF 和 EUV 光刻膠等,據(jù) SEMI 數(shù)據(jù),2018 年全球 G/I 線、KrF、ArF 干法/ArFi 三大類產(chǎn)品使用占比分別約 24%/22%/42%,其中 ArF 光刻膠主要對應(yīng)于目前的先進 IC 制程,在 EUV 等技術(shù)成熟之前, 預(yù)計仍將是主流產(chǎn)品。競爭格局方面,全球半導(dǎo)體光刻膠供應(yīng)主要被日本的 TOK、JSR、 Shin-Etsu、Sumitomo 和美國杜邦等企業(yè)壟斷。
目前,國內(nèi)企業(yè)在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域與國外企業(yè)相比仍有較大差距,據(jù)中國石油和化學(xué)工 業(yè)聯(lián)合會,本土光刻膠主要還集中在低端 PCB 光刻膠等領(lǐng)域,2019 年本土企業(yè)光刻膠市 場份額僅 1.6%,其中用于 6 英寸以下硅片的 G/I 線自給率相對較高(約 20%),適用于 8 英寸硅片的 KrF 光刻膠自給率不足 5%,適用于 12 英寸硅片的 ArF 光刻膠全部依賴進口。 從制約因素來看,主要包括半導(dǎo)體光刻膠研發(fā)和技術(shù)門檻較高,高端光刻膠原材料如樹脂、 光致產(chǎn)酸劑等被日美企業(yè)壟斷,以及光刻設(shè)備依賴進口致產(chǎn)品驗證困難等,整體來看近年 來國內(nèi)企業(yè)雖在半導(dǎo)體光刻膠領(lǐng)域陸續(xù)取得一定進展,但國產(chǎn)化之路依然任重道遠。
濕電子化學(xué)品:國內(nèi)技術(shù)突破及產(chǎn)能布局加速,有望助力國產(chǎn)化進程
濕電子化學(xué)品是大規(guī)模集成電路制作過程的關(guān)鍵材料之一,是清洗、腐蝕和摻雜工藝中必 不可少的工藝化學(xué)品,按成分和應(yīng)用不同,可分為通用化學(xué)品和功能性化學(xué)品。通用化學(xué) 品以高純?nèi)軇橹?,主要包括酸類、堿類、溶劑類,如硫酸、氫氟酸、雙氧水、氨水、硝 酸、異丙醇等;功能性化學(xué)品指通過復(fù)配手段達到特殊功能、滿足制造中特殊工藝需求的 配方類或復(fù)配類化學(xué)品,主要包括顯影液、剝離液、清洗液、刻蝕液等。據(jù)中國化工信息, 2018 年國內(nèi)超凈高純試劑消費占比約為 88%,而功能性化學(xué)品消費占比約為 12%。
濕電子化學(xué)品下游應(yīng)用主要包括平板顯示、半導(dǎo)體制造及太陽能電池板,據(jù)中國化工信息, 2018 年國內(nèi)三個領(lǐng)域消費占比分別約 37.7%/31.2%/31.1%。隨著下游需求不斷增長,近年 來全球及國內(nèi)濕電子化學(xué)品市場發(fā)展迅速,據(jù)中國化工信息,2019 年全球濕電子化學(xué)品市 場規(guī)模約 56 億美元,CAGR(14-19 年)達 8%,預(yù)計至 2024 年將達到 75 億美元,年均 增速超過 6%;據(jù)智研咨詢,2020 年國內(nèi)濕電子化學(xué)品市場規(guī)模約 101 億元,CAGR(14-20 年)達 12%,預(yù)計至 2024 年將達到 166 億元,年復(fù)合增速約 13.4%。
目前我國濕電子化學(xué)品主流產(chǎn)能仍停留在 G2、G3 標(biāo)準(zhǔn),據(jù)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會, 2018 年國內(nèi)半導(dǎo)體濕電子化學(xué)品國產(chǎn)化率僅 23%左右,8 寸及以上晶圓加工領(lǐng)域高度依賴 進口,全球半導(dǎo)體濕電子化學(xué)品市場份額主要集中在歐美、日本、韓國等國家的企業(yè),包 括德國巴斯夫,日本關(guān)東化學(xué)、三菱化學(xué)和住友化學(xué)等。另一方面,隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)進 步,如江化微的硝酸、氫氟酸、氨水等細分產(chǎn)品可達 G4、G5 水平,晶瑞電材的超純雙氧 水、超純氨水及高純硫酸等可達 G5 等級,同時包括興發(fā)集團、達諾爾等在內(nèi)的企業(yè)加速產(chǎn) 能布局,未來國內(nèi)濕電子化學(xué)品尤其半導(dǎo)體領(lǐng)域國產(chǎn)化程度有望進一步提升。
氣凝膠:下游應(yīng)用空間廣闊,國內(nèi)企業(yè)加速布局
氣凝膠是目前最輕的固體材料,在熱學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)、聲學(xué)等領(lǐng)域擁有諸多優(yōu)異的 性能,氣凝膠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般由相互交聯(lián)的納米顆粒組成,具有低密度(約0.16mg/cm3)、 高比表面積(400-1000m2/g)、高孔隙率(80%-99.8%)、低熱導(dǎo)率[0.008-0.016W /(m·K)]、 結(jié)構(gòu)可控等諸多優(yōu)異性能,被列入 21 世紀(jì) 10 大熱門新材料之一。
按照成分構(gòu)成差異,氣凝膠可分為單一組分和復(fù)合組分兩大類,單一組分包括氧化物氣凝 膠、有機氣凝膠和碳氣凝膠等,復(fù)合組分包括多組分氣凝膠、梯度氣凝膠和微/納氣凝膠復(fù) 合物,目前最為常見的類型是單一組分的硅氣凝膠,據(jù) IDTechEx Research,2017 年全球 氣凝膠市場中硅化合物/硅顆粒/硅粉為原料的占比達 96%。從應(yīng)用形態(tài)看,氣凝膠相關(guān)產(chǎn)品 主要包括氣凝膠氈、板、布、紙、顆粒、粉末和異型材等,氣凝膠氈目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用 最廣,其由氣凝膠與毛氈復(fù)合而成,主要用作航天軍工、石油化工等領(lǐng)域的保溫隔熱材料。
據(jù) Alied Market Research,2020 年全球氣凝膠市場規(guī)模約 7 億美元,中國石油和化學(xué)工業(yè) 聯(lián)合會預(yù)計到 2030 年可達 37.4 億美元,CAGR(21-30 年)復(fù)合增速約 17.6%,其中在 工業(yè)和設(shè)備領(lǐng)域替換傳統(tǒng)絕熱材料空間較大,預(yù)計 2025 年全球氣凝膠保溫材料和制品市場 規(guī)模將達到 170 億美元,CAGR(20-25 年)接近 55%。國內(nèi)方面,據(jù)頭豹研究院,2019 年氣凝膠材料/制品規(guī)模分別約 11.2/15.6 億元,中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會預(yù)計至 2030 年 國內(nèi)氣凝膠市場整體規(guī)模將達 226 億元,CAGR(21-30 年)復(fù)合增速約 18.6%。
企業(yè)方面,目前國外主要氣凝膠企業(yè)包括 Aspen 和 CABOT 等,其中 Aspen 是美國航天局 下屬氣凝膠公司,產(chǎn)能約 4 萬立方米/年,CABOT 是一家專注于特殊化工品和特種化工材 料的公司,主營產(chǎn)品包括炭黑、氣相法二氧化硅和納米凝膠等,其氣凝膠年產(chǎn)能約 4 萬立 方米。國內(nèi)氣凝膠起步較晚,前期市場主要被國外企業(yè)占據(jù),且價格較為昂貴,市場推廣 力度較小,隨著中國化學(xué)、航天烏江、埃力生、納諾科技等企業(yè)陸續(xù)布局氣凝膠業(yè)務(wù),未 來幾年內(nèi)氣凝膠國產(chǎn)化規(guī)模有望快速提升。
生產(chǎn)工藝方面,國內(nèi)外主要采用烷氧基硅烷為硅源,以超臨界干燥工藝制備納米孔硅氣凝 膠,產(chǎn)業(yè)鏈流程較長,過程復(fù)雜,目前正硅酸甲酯、正硅酸乙酯等有機硅源大規(guī)模量產(chǎn)技 術(shù)未有效突破瓶頸,且超臨界干燥技術(shù)成本高、過程較難控制,因此配套原料供給、開發(fā) 低成本干燥技術(shù)等將成為未來氣凝膠產(chǎn)業(yè)化突破的重要方向。
多數(shù)化工新材料需求增長及國產(chǎn)化替代空間廣闊
總結(jié)來看,不同化工新材料雖市場規(guī)模各有差異,但細分領(lǐng)域下游需求多數(shù)處于較快增長 階段,尤其是國內(nèi) POE、PAEK、碳纖維、芳綸、聚醚胺、電解液添加劑等多種產(chǎn)品未來 幾年內(nèi)市場規(guī)模的年復(fù)合增速均有望在 10%以上。從國產(chǎn)替代角度,高端聚烯烴、(特種) 工程塑料、高性能纖維、功能性膜材料和半導(dǎo)體材料等領(lǐng)域諸多產(chǎn)品均存在較大的進口替 代缺口。因此,我們認為在政策支撐及下游需求引領(lǐng)等背景下,國內(nèi)化工新材料有望步入 快速發(fā)展期,已具備產(chǎn)能規(guī)模或技術(shù)儲備的企業(yè)有望充分受益。(報告來源:未來智庫)
3 重點公司分析
永冠新材
公司是國內(nèi)膠帶行業(yè)龍頭,近年來業(yè)績保持快速增長。永冠新材在膠帶領(lǐng)域全面布局,產(chǎn) 品種類豐富,主要有布基膠帶/美紋紙膠帶/PVC 膠帶/OPP 膠帶等。公司自 2012 年戰(zhàn)略轉(zhuǎn) 移至江西基地起,不斷擴張膠帶品類和產(chǎn)能,產(chǎn)品銷量大幅增長帶動業(yè)績快速增長,營收/ 歸母凈利潤 CAGR 均為 22%(12-20 年)。2021 年前三季度,受益于公司膠帶產(chǎn)品量價齊 升,營收/歸母凈利潤同比分別增 53%/40%至 26.5/1.94 億元。隨著公司在山東、越南新基 地的布局,江西基地一體化的完善及新產(chǎn)能投放,疊加基于研發(fā)及客戶突破帶來的高端產(chǎn) 品放量,我們預(yù)計業(yè)績?nèi)詫⒈3挚焖僭鲩L,進一步強化行業(yè)龍頭地位。
公司產(chǎn)業(yè)鏈一體化優(yōu)勢明顯,品類擴張升級持續(xù)發(fā)力。公司集膠帶基材生產(chǎn)/涂膠/剪裁等全 產(chǎn)業(yè)鏈于一體,成本優(yōu)勢突出,保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和訂單按時交期,隨著 BOPP 拉膜設(shè)備 投產(chǎn),公司膜基膠帶成本有望顯著下降,帶動毛利率提升。上市以來,公司利用募集資金 擴張產(chǎn)能和完善產(chǎn)業(yè)鏈,隨著多個募投項目投產(chǎn),公司規(guī)?;瘍?yōu)勢進一步增強。公司海外 客戶優(yōu)質(zhì)且穩(wěn)定,客戶采用一站式采購將帶動公司多品類協(xié)同增長?;诩夹g(shù)、人才及一 體化優(yōu)勢,公司布局醫(yī)用/汽車線束/可降解/消費電子四大領(lǐng)域用高端膠帶,高附加值產(chǎn)品將 進一步增厚利潤。
國瓷材料
國瓷材料專注于功能陶瓷材料研發(fā)和生產(chǎn),旗下業(yè)務(wù)板塊包括電子材料、催化材料、生物 醫(yī)療材料和其他材料四大板塊,主要產(chǎn)品包括納米級鈦酸鋇及配方粉、納米級復(fù)合氧化鋯、 高熱穩(wěn)定性氧化鋁、氮化鋁、蜂窩陶瓷、噴墨打印用陶瓷墨水、陶瓷球及陶瓷軸承等,產(chǎn) 品被廣泛應(yīng)用于電子信息和 5G 通訊、生物醫(yī)療、汽車及工業(yè)催化等領(lǐng)域。
隨著國六排放標(biāo)準(zhǔn)實施,公司蜂窩陶瓷產(chǎn)品逐步進入放量階段,目前已實現(xiàn)國六標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 的全覆蓋,MLCC 粉體和電子漿料等業(yè)務(wù)受益于下游 5G、汽車電子等需求改善發(fā)展良好, 2021 年子公司愛爾創(chuàng)引入高瓴和松柏戰(zhàn)略投資者正式落地,齒科業(yè)務(wù)布局逐漸完善。公司 21Q1-Q3 實現(xiàn)營收 22.73 億元,同比增 24.37%,歸母凈利潤 6.01 億元(扣非后 5.46 億元), 同比增 44.69%(扣非后增 37.19%),業(yè)績保持穩(wěn)健增長。
催化材料板塊,“國六”標(biāo)準(zhǔn)全面實施將有效帶動催化材料需求,公司圍繞東營、宜興基地 進行產(chǎn)能擴充,目前總投資 2.86 億元汽車用蜂窩陶瓷募投項目于功能陶瓷新材料產(chǎn)業(yè)園加 快建設(shè)。電子材料板塊,“超微型片式多層陶瓷電容器用介質(zhì)材料”項目于上半年公告調(diào)增 投資規(guī)模至 3.98 億元(原 2.8 億元)和產(chǎn)能至 5000 噸(原 2500 噸)。齒科業(yè)務(wù)方面,高 瓴和松柏戰(zhàn)投正式落地為公司長期發(fā)展賦能,同時公司積極拓展北美口腔業(yè)務(wù),進一步加 快生物醫(yī)療材料板塊全球化布局。
光威復(fù)材
光威復(fù)材主要從事碳纖維、碳纖維織物、碳纖維預(yù)浸料、碳纖維復(fù)合材料制品及碳纖維核 心生產(chǎn)設(shè)備等的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。截至 2020 年底公司擁有碳纖 維產(chǎn)能 1855 噸,碳梁產(chǎn)能 850 萬米,碳纖維預(yù)浸料產(chǎn)能 1375 萬平方米,公司已逐步發(fā)展 成為國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的碳纖維龍頭企業(yè)。
公司堅持高強、高模、低成本的“兩高一低”碳纖維業(yè)務(wù)發(fā)展戰(zhàn)略,2021 年新建 M40J/M55J 級高強高模碳纖維項目開始批產(chǎn)放量,威海年產(chǎn) 2000 噸 T700S 級/T800S 級碳纖維項目建 成投產(chǎn),先進復(fù)合材料研發(fā)中心二期完工投入使用,帶動公司盈利能力穩(wěn)步提升。另據(jù)公 司公告,包頭一期年產(chǎn) 4000 噸民用碳纖維項目正在穩(wěn)步推進中,預(yù)計 2022 年上半年投產(chǎn), 隨著新項目陸續(xù)放量,下游航空航天和風(fēng)電等領(lǐng)域需求增長帶動下,公司成長性有望鞏固。
萬華化學(xué)
萬華化學(xué)是國內(nèi)及全球 MDI 龍頭,公司堅持以科技創(chuàng)新為第一核心競爭力,持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè) 結(jié)構(gòu),目前業(yè)務(wù)涵蓋聚氨酯、石化、精細化學(xué)品、新興材料四大產(chǎn)業(yè)集群,并擁有煙臺、 寧波、四川、福建、珠海、匈牙利六大生產(chǎn)基地及工廠。2020 年 11 月公司大乙烯項目正 式投產(chǎn),與 MDI 產(chǎn)業(yè)鏈形成協(xié)同效應(yīng)。公司新材料及精細化工領(lǐng)域已具備 TPU、SAP、水 性涂料樹脂、PC 和特種胺等產(chǎn)能,另據(jù)公司公告及項目環(huán)評報告,該板塊在建/規(guī)劃項目包 括 20 萬噸/年 POE、4.8 萬噸/年檸檬醛、4 萬噸/年尼龍 12 和 10 萬噸/年甲基胺等。隨著公 司各新建項目陸續(xù)落地,公司產(chǎn)品類別將持續(xù)豐富,產(chǎn)業(yè)鏈配套優(yōu)勢更加完善。
公司 21 年前三季度實現(xiàn)營收 1073.18 億元,同比增 117.99%,實現(xiàn)歸母凈利 195.42 億元 (扣非后 192.78 億元),同比增 265.32%(扣非后增 288.12%),按照 31.40 億股的總股 本計算,對應(yīng) EPS 為 6.22 元。公司 21 年前三季度聚氨酯板塊量價齊升,煙臺 MDI 裝置技 改完成,助益板塊盈利增長,石化板塊大乙烯裝置投產(chǎn)后產(chǎn)品陸續(xù)放量,且板塊內(nèi)產(chǎn)品全 年整體景氣良好。隨著公司福建、眉山、珠海等基地陸續(xù)推進,公司 MDI/TDI 等產(chǎn)能不斷 擴充,同時能力圈拓展至生物化學(xué)、電化學(xué)、無機化學(xué)等領(lǐng)域,未來具備較強的成長能力。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫】。 未來智庫 - 官方網(wǎng)站