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1. 氟化工行業:產品附加值高,應用廣泛,高端品類進口 依賴度大
1.1 氟化工行業產品性能優異,附加值高,被譽為黃金產業
產品性能優異,應用廣泛,氟化工產業被稱為黃金產業。根據中國農藥工業協會公 眾號,氟化工產品具有耐化學品、耐高低溫、耐老化、低摩擦、絕緣等優異的性能,已 成為化工行業中發展最快、最具高新技術和最有前景的行業之一。根據上海勁孚化工科 技有限公司公眾號,氟化工產品主要包括含氟制冷劑、含氟高分子材料、含氟精細化學 品,廣泛應用于軍工、制冷、航空航天、石油化工、電子信息、電力電器、汽車、醫藥 和新能源與戰略性新興產業等工業領域和高新技術領域,是重要的化工新材料。 我國氟化工行業產業鏈完整。根據上海勁孚化工科技有限公司公眾號,如今我國氟 化工行業不斷發展壯大,形成了包括氟烷烴、含氟聚合物、無機氟化物、含氟精細化學 品、氟材料加工等在內的完整氟化工產業鏈。
氟化工產業鏈下游氟聚合物、精細化學品附加值高。根據化工人 club 公眾號,從附加值來看,隨氟化工產品加工深度增加,產品的附加值和利潤率成幾何級數增長。根據 中國氟硅有機材料工業協會公眾號,由基礎原材料螢石加工氫氟酸、氟氯烴、氟單體、 氟聚合物、氟共聚物,最終產品為含氟精細化學品,和原材料螢石相比,產值增加 500-5000 倍。
1.2 我國氟化工總產值已超過 1000 億元,高端品類產品進口依賴度高
我國氟化工總產值已超過 1000 億元。根據思瀚產業研究院公眾號援引的有關中國 氟化工行業“十四五”發展規劃的內容,我國各類氟化工產品總產能超過 640 萬噸,總產 量超過 450 萬噸,總產值超過 1000 億元,已成為全球最大的氟化工生產和消費國。 中國氟化工行業 2026 年市場規模有望突破 1300 億元。根據前瞻產業研究院公眾號, 考慮到氟化工下游新能源汽車電池行業對于六氟磷酸鋰電解液材料的需求大幅提升,且 含氟制冷劑的進出口總額有所上升,且行業處于成長初期,故自 2021 年起未來幾年中國 氟化工行業發展較好,因此假設氟化工行業市場規模年均復合增長率為 15%。2021-2026 年中國氟化工行業市場規模逐年上升,2026 年中國氟化工行業的市場規模將超過 1300 億元。
高端品類氟化工產品技術壁壘高,進口依賴度強。根據思瀚產業研究院公眾號,雖 然部分氟化工產品已突破技術壟斷并形成規模優勢和成本競爭優勢,但發達國家領先企 業進入氟化工行業時間早,擁有先發競爭優勢,科慕、大金、霍尼韋爾發達國家相關企 業依然保持在高端氟材料、低 GWP 的 ODS 替代品、高端氟精細化學品,特別是功能制 劑等終端領域的壟斷或優勢地位。根據上海勁孚化工科技有限公司公眾號,氟聚合物行 業壁壘高,國內氟聚合物生產起步相對較晚,生產工藝及生產規模與國外仍有差距。 根據《含氟聚合物技術與市場需求分析》(王學軍),由全球氟聚物廠商營業收入 情況可見市場份額與相應收入情況并不一致。在氟聚物方面,科慕、索爾維和大金占據 前三甲。而東岳集團雖然在市場份額方面與科慕相當,但在收入方面與卻有較大差距。 表明在高端、高技術附加值氟聚物方面,兩者具有結構上的區別。我們認為,高端品類 氟化工產品國產化市場空間大。
2 含氟聚合物:性能優異,下游深入新能源等新興領域
2.1 含氟聚合物性能優異
氟聚合物具有獨特的性能優勢。根據上海勁孚化工科技有限公司公眾號,含氟聚合 物材料是含氟原子的單體通過均聚或共聚反應而得,由于 C-F 鍵短、鍵能高,含氟高分子 材料相較于一般聚合物產品擁有獨特的性能優勢。氟元素作為電負性最強的一種元素,首 先含氟聚合物中鍵能很高的氟碳鍵賦予了聚合物主鏈骨架的穩定性,對應含氟聚合物普遍 擁有的耐候性;其次由于氟原子自身原子半徑小,使其擁有一些特別的表面性質,如不粘 性,低摩擦性,防水及防腐蝕性等;另外氟原子自身較低的極化率使其擁有優良的電學及 光學性質,如高絕緣性、低介電常數以及高透光性。
2.2 含氟聚合物產業下游深入新能源、電子信息等戰略新興領域
含氟聚合物在高端新興領域不斷拓展。根據《全球氟材料發展現狀及趨勢》(趙立 群),氟化工是我國具有特色資源的優勢產業,目前的產業水平在國際上已經具有較高 的地位,在部分尖端氟化工產品領域正在取得重大突破。氟化工產品不僅用于高端裝備 制造業、新能源、電子信息等戰略新興產業,而且在改造提升傳統產業方面發揮著重要 作用。
氟聚合物市場按類型、最終用途進行細分。在終端使用的基礎上,市場已進一步細 分為化工加工、汽車運輸、電子電氣、建筑、工業設備、醫療、家具等。根據《含氟聚 合物技術與市場需求分析》(王學軍),從終端消費市場來看,2017 年工業加工、電子 電氣、汽車航天占比較大,分別為 28%、23%、21%。從產品市占率情況來看,根據勁孚 化工科技有限公司公眾號,從國內市場結構來看,2021 年 PTFE 為含氟聚合物各品類中 最大市場,市占率達到 56%,其次是 PVDF,市占率為 24%。
3 六氟丙烯(HFP):重要中間體,下游應用廣泛,環保 壓力大
3.1 六氟丙烯是重要中間體,國內產能總量達 12.06 萬噸/年
六氟丙烯(HFP)是有機氟工業中相當重要的全氟中間體。根據華經產業研究院公 眾號,HFP 主要用于生產氟橡膠、氟塑料等含氟材料和含氟精細化學品。 根據永和股份 2022 年年報,TFE 和 RC318(在 TFE 熱解時產生的副產物,約占熱解 氣的質量分數 15-20%,回收使用)經計量后按規定的配比進行混合后進入熱解爐。在 規定的溫度下發生熱解反應。熱解氣經急冷器冷卻后進入沉降塔、除自聚物塔及陶瓷過 濾器進行洗滌、沉降、過濾。凈化后裂解氣經過壓縮進入精餾系統,提純出產品 HFP。
根據華經產業研究院公眾號,HFP 上游原料是八氟環丁烷和四氟乙烯,而四氟乙烯 可以由 R22 合成。作為一種重要的中間體原料,HFP 可制備多種含氟精細化工產品,還 是合成含氟高分子材料的單體之一,下游產品包括六氟環氧丙烷(HFPO)、氟橡膠(FKM)、 七氟丙烷、聚全氟乙丙烯(FEP)等等,可用在離子交換膜、滅火劑、半導體等多個不 同領域。
根據百川盈孚數據,2022 年 6 月 1 日至 2023 年 6 月 19 日華東地區六氟丙烯平均價 格為 4.85 萬元/噸,價格區間為 3.75 萬元/噸至 7.50 萬元/噸。
根據百川盈孚數據,截至 2023 年 9 月 22 日,國內六氟丙烯產能總量達 12.06 萬噸/ 年。內蒙永和已有產能最大,達 3.5 萬噸/年。
3.2 六氟丙烯下游應用廣泛,2017-2021 年需求年復合增長率達 10.67%
HFP 下游應用廣泛。根據巨化股份公眾號,六氟丙烯作為三大氟單體之一,可以用 來制備多種含氟精細化工產品,醫藥中間體、滅火劑等,還可以作為制備氟磺酸離子交 換膜、氟碳油和全氟環氧丙烷等的原料。 受益于下游市場發展,我國六氟丙烯市場需求量呈現持續增長態勢,年復合增長率 10.67%。根據新思界產業研究中心公眾號,2017-2021 年六氟丙烯市場需求量從 3.8 萬噸 增長至 5.7 萬噸左右,年復合增長率達 10.67%。具體來看,近年來我國 FEP 市場發展迅 速,2013-2021 年產量年均復合增長率達到 20.0%以上。六氟丙烯是 FEP 的生產原料,其 質量占比 18.3%左右,隨著 FEP 產量擴大,六氟丙烯應用需求將持續上漲。除生產含氟 精細化工產品外,六氟丙烯在醫藥中間體、滅火劑、鋰電池等領域也有廣泛應用。根據 華經產業研究院公眾號,作為氟化工發展的三大基本原料之一,HFP 的需求不斷增加。
3.3 六氟丙烯生產工藝易產生毒性副產物,環保壓力大,技術壁壘高
六氟丙烯生產工藝存在較大環保壓力,且易產生危險氣體。根據中國化學品安全協 會援引氟化工公眾號的內容,生產六氟丙烯時,生產裝置內分布著較多有毒物質,尤其 是自裂解反應器內產生的裂解氣體,包括了超過 30 種的有毒物質,如含氟烯烴以及全 氟異丁烯等。這些氣體會對人體健康產生重大影響。根據新思界產業研究中心公眾號, 國外六氟丙烯市場起步早,其中美國杜邦公司率先開發由四氟乙烯熱解工藝,但該工藝 存在雜質多、轉化率不高、反應復雜、副產物毒性大等問題,未來隨著環保監管日益嚴 格、產業結構升級,六氟丙烯生產工藝有待進一步優化。
4 聚全氟乙丙烯(FEP):性能優異,國內產能和需求擴 張,但高端領域仍依賴進口
4.1 FEP 是 PTFE 改性材料,性能優異
根據中國化信咨詢公眾號,聚全氟乙丙烯(FEP)俗稱 F46,是四氟乙烯(TFE)與 六氟丙烯(HFP)的共聚物,是聚四氟乙烯(PTFE)的改性材料。是具有優良耐候性、 耐磨性以及耐腐蝕性的軟性塑料,有熱塑性塑料良好的加工性能,被大量應用在電線電 纜領域中。 根據永和股份 2022 年年報,聚全氟乙丙烯廣泛應用于電氣、電子、化工、航空、 機械、醫療器械、宇航等尖端科學技術和國防工業等部門,適用于氟塑料各個應用領域, 并可用于制作難于加工、形狀復雜的制品。 根據永和股份 2022 年年報,FEP 裝置生產方式為間歇式生產,TFE、HFP 按照比例加入至配料槽,再壓入聚合釜中,同時在聚合釜中加入無離子水及引發劑、乳化劑等助 劑后,在一定溫度和壓力下聚合 FEP 乳液,乳液經破乳洗滌后凝聚成 FEP 粉末,粉末 進行烘干或燒結后經破損、擠出、分揀即為成品聚全氟乙丙烯(FEP)。
根據中國化信咨詢公眾號援引 CNCIC,FEP 上游由 HFP 與 TFE 聚合而成,下游應用于 石油化工、電子電器、半導體、醫藥等各領域。 根據百川盈孚數據,2022 年 5 月 5 日至 2023 年 5 月 6 日浙江巨化聚全氟乙丙烯日 度出廠價平均價格為 9.67 萬元/噸,價格區間 9.50 萬元/噸至 9.80 萬元/噸。
4.2 國內 FEP 產能結構性過剩,在軍工、信息產業仍依賴進口
中國 FEP 產能擴大,供應能力增長。根據新思界產業研究中心公眾號,中國的聚全 氟乙丙烯共聚物(FEP)生產企業主要有華夏神舟、東岳集團、上海三愛富、浙江巨化、 金華永和、德宜新材料等。2021-2022 年,部分氟化工企業加大對于全氟乙丙烯共聚物 (FEP)的投資力度,擴大產能。隨著新項目的逐漸開工,中國聚全氟乙丙烯共聚物(FEP) 的供應能力將會進一步增長。
FEP 結構性產能過剩,中國化信咨詢預計到 2025 年我國 FEP 產能可達 5.3 萬噸/年。 根據中國化信咨詢公眾號,永和股份首次公開發行股票招股說明書,桓臺縣人民政府政 府信息公開網站,東岳集團官網,2016-2021 年間,山東東岳、浙江永和等幾家本土公 司相繼擴產擴建。2016-2021 年 FEP 總產能從 19000 噸/年增加到 32000 噸/年;總產量 從 16500 噸增加到 23000 噸,產量年復合增長率約 7%。由于近年我國 FEP 產能擴張過 快,而消費需求總體增長率相對較低,開工率從 2016 年的 87%下降到 2021 年的 72%, 呈現出供大于求的態勢。目前中國約有 10-15 家 FEP 生產企業,前三大企業山東東岳以 及浙江永和等,總產能為 16800 噸/年,約占據全國總產能的 53%;預計到 2025 年,仍 有 21000 噸/年新增產能,屆時我國 FEP 產能可達 53000 噸/年。 國內高端 FEP 生產仍有不足,在軍工、信息產業等仍依賴進口。進出口方面,2021 年我國進口 FEP 約 800 噸,出口 2300 噸,自給率高達 107%。2015 年后中國生產能力迅 速增長,自給率開始迅速上升,進口數量逐漸減少。但我國生產企業在高端 FEP 聚合 物分子鏈段改性設計以及高純度 FEP 高分子材料生產方面仍有不足,某些特定應用領 域如軍工、信息產業所用高端線纜的 FEP 仍需依賴進口。目前主要進口廠商有大金 Daikin、科慕 Chemours、3M,其中大金的產品性價比較高,進口占比可達 50%以上。
4.3 電線電纜占 FEP 下游消費 68%,中國化信咨詢預計到 2025 年總消費 量年均復合增長 8%
電線電纜占 FEP 下游消費最大比例,需求增長。根據永和股份首次公開發行股票招 股說明書援引《中國氟化工發展白皮書(2020)》,2019 年電線電纜占 FEP 消費的最 大部分,占比 68%,其次是涂料工業,最后是石油石化。由于氟聚合物材料的耐高溫和 無煙特性,FEP 電線電纜將在高層建筑和歷史建筑等領域取代傳統的 PVC 和 PE 電線 電纜并實現快速增長。中國化信咨詢預計到 2025 年,電線電纜行業在 FEP 下游應用占 比或增長到 69%,總體消費量達到 29000 噸,年均復合增長率 8%。
5 可溶性聚四氟乙烯(PFA):綜合性能優異,國產化替 代空間大
5.1 PFA 性能優異,但生產工藝復雜,國內產能較少,約僅 0.75 萬噸/年
根據永和股份 2022 年年報,PFA 是四氟乙烯、全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。保存了 聚四氟乙烯優異的綜合性能,同時還可采用普通熱塑性塑料的成型方法加工。廣泛用于 制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件、醫療器械零件、高溫電線、電纜絕緣層, 防腐設備、密封材料、泵閥襯套,和化學容器內襯等。 PFA 綜合性能優異,保留 PTFE 和 FEP 的多項優秀性質。根據華經產業研究院公眾號, PFA 保持了 PTFE 諸多優點,且有 FEP 同樣的熱熔流動性和用途,而 PFA 的耐熱性、耐應 力和開裂性更優于 FEP,特別在高溫下的強度高于 PTFE。與 PTFE 相比,PFA 最大的優點 是可熔融加工,即可采用常規的熱塑性樹脂加工方法加工。