己二酸行业专题：下游新材料加速扩张，需求拉动己二酸景气周期

己二酸价格上行，需求有望带动景气度爆发。2020年下半年开始，供需关系修复和向好推动己二酸价格上涨至目前12200元/吨。国内己二酸生产企业主要分为两类：1）以重庆华峰、河南神马为代表，拥有己二酸下游配套产业链；2）以华鲁恒升为代表，通过装置优化和业务协同形成一定成本优势。 国内目前规划建设的己二酸产能约215万吨，假设全部产能建成投产，我国己二酸产能将达到490万吨左右，在全球范围的产能占比将进一步提升。己二酸下游的PA66原料己二腈国产化进度加快和可降解塑料PBAT项目大规模规划，预计在2023年有大量投产，将显著拉动己二酸行业景气度向上。我们认为，需求面将继续催化行业的高景气度，己二酸有望达到新一轮的高景气。 新材料项目加速推进，己二酸供需缺口或扩大。己二酸下游的PA66和PBAT规划产能庞大。压制国内PA66产能放量的己二腈制备技术，目前国产化已经进入规模化产能建设阶段。2021年价格暴涨的BDO新增产能规划充足，预计价格将有所回落，推动PBAT项目投产，己二酸需求量预计将有大幅增长。由于己二酸两个主要下游PA66和PBAT项目投建均存在较大不确定性，我们以乐观、中性、悲观为假设情景对己二酸的供需格局进行测算。中性情景下，2022年-2025年己二酸的国内消费量为176.4/232.8/286.5/326.3万吨，其中PA66耗用量为31.8/55.5/89.8/112.5万吨；PBAT耗用量为25.8/58.0/76.9/93.3万吨。2022年-2025年国内己二酸的供需缺口为6.1/-2.5/-8.1/4.6万吨。 2022年和2025年己二酸规划建设产能多，而2023年和2024年较少。 下游需求则相反，2023年和2024年是PA66和PBAT的计划投产高峰。 我们认为，2022年己二酸有新增产能，供需基本维持平衡状态。2023年-2024年，随着己二腈国产化和原料BDO价格回落，PA66和PBAT的产能有序释放，己二酸到2023年和2024年供需将持续收紧，行业有望迎来新一轮的景气周期，景气向上空间则需要跟踪两个新材料关键下游的产能释放节奏。 风险提示：己二酸新增产能远超预期的风险；PBAT投产进度不及预期的风险；PA66原料己二腈产能建设不及预期的风险。 投资建议：己二酸下游新材料PA66和PBAT在关键技术国产化和政策推动下，规划建设规模庞大，预计将在2-3年时间内大量投产，有望带动对己二酸的需求，建议关注拥有75万吨己二酸产能及配套PA66产业链的【华峰化学】、拥有32.6万吨己二酸产能及规划建设8万吨PA66的【华鲁恒升】。 表表 .......................................................................................................17：国内己二酸供需平衡表——悲观预期 26 27 .......................................................................................................................................................18：可比公司 己二酸价格上行，需求有望带动景气度爆发 成本和需求双轮驱动，看好己二酸冲击景气高点 2003年至今己二酸价格经历三轮完整周期，行业格局经历了从国内企业征收反倾销税、中国企业扩张己二酸产能以实现进口替代，到国内产能向头部生产企业集中，截止到2021年，中国已成为全球最大的己二酸生产国和主要的出口国。 首轮周期（2005年-2008年）：供给端推动行业周期。自2003年开始，全球尼龙纤维、聚氨酯、增塑剂等诸多下游领域全面发展，己二酸需求稳步增长，国外企业主动上调己二酸价格。2006年上半年，英威达、罗迪亚法国、德国朗盛的己二酸生产线均出现事故，己二酸供应紧张，供需收紧推动己二酸价格达到2.6万元/吨的历史高位。2006年下半年开始，国内产能迅速扩张，同时劳动力成本增加、出口退税下调等因素使得己二酸下游行业成本上升，需求下降。成本端国际油价持续下滑，原料纯苯价格下调使得己二酸价格进入下行通道，价格回落至最低6500元/吨。 第二轮周期（2009年-2015年）：国内产能进口替代。2009年，英威达关闭大量己二酸产能，叠加我国宣布对进口己二酸征收反倾销税，在下游PA66和聚氨酯需求大幅增长的情况下，国内己二酸供不应求，价格快速上涨，2010年末价格最高上涨至2.4万元/吨。2011年国内多家企业看中己二酸高利润纷纷布局，2012年左右新增产能陆续投产。在此期间国际油价快速下行，己二酸价格持续下滑至2015年末的历史最低位5400元/吨。 第三轮周期（2016年-2019年）：成本价格决定景气度。2016年，我国宣布继续对美欧韩进口己二酸征收反倾销税，支撑国内己二酸价格。成本端，国际油价上涨带动大宗商品价格。需求端，我国实施“禁废令”，己二酸下游替代需求增加。 供给端，重庆华峰装置检修，己二酸供需偏紧，价格上涨至1.3万元/吨左右。2018年国内己二酸新产能陆续投产，供应量持续增加，己二酸价格持续走低。疫情爆发后，己二酸价格快速下滑至5700元/吨。 新一轮景气周期（2020年-至今）：成本和需求双轮驱动高景气。2020年下半年开始，中国独有的全球供应链优势和海外经济复苏使得己二酸出口量激增，同时国际原油价格持续回升在成本端支撑，供需关系持续好转推动己二酸价格上涨至目前12200元/吨。 目前己二酸正处于原料价格大幅上涨、出口量激增提振价格的背景下。供给端，己二酸龙头企业仍有扩产计划。需求端，己二酸下游的PA66原料己二腈国产化进度加快和可降解塑料PBAT项目大规模规划，预计在2023年有大量投产，将显著拉动己二酸行业景气度向上。我们认为，需求面将继续催化行业的高景气度，己二酸有望达到新一轮的高景气。 图1：己二酸历史价格走势（元/吨） CR3市占率超六成，企业竞争产业链优势 己二酸（AA）又称肥酸，分子式为CH O，在常温下为白色单斜晶体，是一种重要的有机化工原料，同时也是脂肪族二元酸中最具有应用价值的二元酸。己二酸可以和多官能团的化合物发生缩合反应生成高分子聚合物，因此己二酸的应用非常广泛，主要应用于PU鞋底原液、PU浆料、TPU、PA66、PBAT可降解塑料等生产领域。尼龙领域主要是己二酸产品和己二胺发生缩合反应生产PA66盐，再进一步缩聚生成PA66纤维和PA66树脂。聚氨酯领域是己二酸和多元醇发生酯化反应生成聚酯多元醇，进而生成各种聚氨酯类的产品，如聚氨酯鞋底树脂和聚氨酯胶黏剂等。根据卓创资讯的统计数据，2021年己二酸的下游消费结构以PU浆料（33.32%）和鞋底原液（29.38%）为主，PA66（PA66）和可降解塑料PBAT消费量占比分别为13.84%和4.12%。 610 4 图2：己二酸下游消费结构 1937年美国杜邦公司采用煤焦油中提炼出的苯酚为原料开始己二酸的工业化生产。经过多年的发展，己二酸已经具备了成熟的生产工艺，目前主要工艺方法分为4种：苯酚法、丁二烯法、环己烷法和环己烯法。 苯酚法：苯酚加氢得到环己醇，经过硝酸氧化合成己二酸，副产丙酮，该工艺路线得到的产品纯度高，能耗低，但由于苯酚资源有限，成本价格较高导致己二酸生产成本难降，自上世纪六十年代后苯酚法工艺逐渐被环己烷工艺替代。目前仅有美国霍尼韦尔、巴西保利尼亚等少数工厂保留苯酚法工艺。 丁二烯法：由巴斯夫公司开发，以 C4 烯烃为原料，经过两次羰基化反应后得到己二酸，全过程需要五步完成。丁二烯转化率98%，己二酸收率73%，产率较高，原料丁二烯较便宜，但生产工艺流程较为复杂，步骤多，产品收率低，副产物较多，反应条件要求严格，具有高温高压的特点，目前还处于研究阶段。 目前行业工艺以环己烷法和环己烯法为主，原材料均为苯、氢气和硝酸。两者主要的区别在于中间产品不同，环己烷法中间产品为环己醇和环己酮混合物，环己烯法中间产品为环己醇，后续生产工艺基本相同。 图3：己二酸生产工艺以环己烷法和环己烯法为主 环己烷法，也称为环己烷氧化法。是目前世界上应用最广的工艺，以苯为原料，经过加氢反应生成环己烷，环己烷与空气氧化反应制取环己醇和环己酮混合物（KA油），醇酮混合物用于生产己二酸。该工艺己二酸的选择性可达95%，转化率可以达到100%。环己烷法的优点：原料单一，原料消耗少，能耗低。缺点：工艺流程较为复杂，副产物较多，硝酸用量大，腐蚀设备，氮氧化物等三废污染大。 图4：环己烷法生产己二酸工艺流程 目前市场多采用的环己烯法为环己烯水合法。随着苯加氢工艺的发展，工业上实现苯和氢气为原料 ， 通过控制温度和压力直接生成环己烯 ， 苯的转换率为40%-50%，环己烯的选择性为80%左右，然后经水合生成环己醇，再与硝酸氧化生成己二酸，副产环己烷及二元酸。该工艺优点：降低能耗和原料消耗，产品质量好，收率较高。降低环己醇生产过程中的三废排放，加工流程上更加安全。缺点：催化剂使用昂贵的过渡金属的复杂化合物，生产成本较高。 环己烯法的绿色工业化研究正在持续推进，包括采用双氧水、臭氧或空气作为氧源替代硝酸作为氧化剂。通过以双氧水为氧化剂，钨酸盐为催化剂，己二酸的转化率可以达到90%。但由于双氧水的消耗量非常大，市场成本较高，因此环己烯氧化一步合成己二酸的工业化难以推广。目前国内已有企业采用硝酸做氧化剂建成双氧水氧化环己烯生产己二酸的中试装置，并生产处合格的己二酸产品。 图5：环己烯法生产己二酸工艺流程 主流的环己烷法和环己烯法后段工艺相似，主要为环己酮（醇）经硝酸氧化生成己二酸。前段工艺差别较大，主要在于苯加氢工艺和氧化制备醇酮混合物的环节。 环己烷采用完全加氢工艺，氢耗较高；环己烯法部分加氢的工艺相较于环己烷法可以节省约1/3的氢气耗用量。环己烷与空气氧化反应生产醇酮混合物的过程需要采取防爆措施，安全要求较高。环己烯法采用水相反应，蒸汽和循环水耗用量较高，但苯环利用率高于环己烷法，因此副产物较少，且环己醇收率更高。整体来看，由于存量环己烷产能较大，技术仍然存在较大改进升级空间，环己烯法由于产品纯度高、收率高逐渐成为国内企业新增产能的主要技术。 表1：环己烷法和环己烯法对比 根据统计，全球己二酸产能约491.6万吨，其中海外产能约212万吨，国内产能约279.6万吨，占全球产能的56.88%，中国已成为全球最大的己二酸生产国。国内己二酸的主要生产企业包括重庆华峰、河南神马、华鲁恒升和海力化工。全球己二酸生产企业主要采用环己烷法和环己烯法，海外企业投产时间较早，主要为环己烷法，环己烷法占比94.33%。日本旭化成是环己烯的研发企业，开创全球环己烯法的应用。国内主要生产企业基本采用环己烯工艺，国内环己烷法占比仅15.38%。 表2：己二酸行业现有产能 国内己二酸生产企业主要分为两类：1）以重庆华峰、河南神马为代表，拥有己二酸下游配套产业链（PU浆料、鞋底原液、PA66）；2）以华鲁恒升为代表，通过装置优化和业务协同（硝酸）形成一定成本优势。近年来国内部分企业通过技术消化、吸收，逐步解决了生产中易黄变和微量杂质含量高的问题，国内高品质己二酸国产化指日可待。2012年，重庆华峰、河南神马、华鲁恒升、江苏海力、山西丰喜集中投产己二酸，增产规模达到81.5万吨，我国己二酸产能迈入百万吨级水平。2014年-2017年期间，我国仍保持每年10%以上的己二酸产能增速。此后国内己二酸整体出现供给过剩，产能增速回落至个位数。行业整体产能集中度较高，2019年以来新投放产能都来自于生产规模前三的企业（华峰化学、河南神马、华鲁恒升），行业集中度在2021年达到62.63%，重庆华峰合计投产四期己二酸产能，以75万吨的产能规模成为全球最大的己二酸生产企业。 图6：全球己二酸厂家产能占比 图7：国内己