氟化工产业链：制冷剂至暗时期已过，高附加值含氟聚合物快速放量，氟化工迎来景气周期

萤石资源为不可再生的稀缺性资源。作为重要的不可再生资源，萤石在全球范围内储量有限。目前全球查明萤石资源储量约3.2亿吨，其中南非、墨西哥、中国、蒙古四国萤石储量位居世界前列，而日本、美国、印度等地基本没有萤石资源；目前全球萤石资源产量约824万吨，其中中国为世界最大的萤石产出国，其萤石产量高达世界萤石总产量的66%，而美国、欧盟等地资源面临耗尽，出于保护有限资源的目的现已停止开采。我国的萤石开采产业目前仍然存在着较多问题，随着相关政策的出台，我国萤石矿产的开采条件渐趋严格。 我国电子级氢氟酸进入快速发展时期，但对高纯级品类的进口依赖性仍较高。1931年起，我国的无水氢氟酸实现工业化生产，为国内高纯电子级氢氟酸的实现提供了重要保障，逐渐打破电子级氢氟酸完全依赖进口的局面。我国电子级氢氟酸产能正持续提高，2020年国内产能为27万吨，2010-2020年年均复合增长率约15.4%。 面板、半导体领域对电子级氢氟酸要求较高，制备技术壁垒高，工艺难以突破，目前我国出口的电子级氢氟酸产品都偏低端。 三代制冷剂定配额收官之年，逐步走向市场化。2020年我国步入三代制冷剂基准年时期，国内各氟制冷剂厂商正通过提前布局扩张产能、降低产品价格刺激销量等方式扩大市场份额，导致三代制冷剂产品暂时面临产能过剩和市场竞争激烈的局面。目前三代制冷剂产能大幅扩张阶段结束，下游消费需求逐步恢复，供应过剩的局面逐步得到改善，制冷剂价格已步入增长区间。随着行业集中度的不断提升，预期龙头企业盈利表现将逐步改善，行业整体将迈入景气周期。 新能源发展带动含氟聚合物需求，我国氟化工产业朝高附加值方向迈进。近年来，下游需求的持续增长驱动氟化工企业积极扩张PVDF产能。由于PVDF是动力汽车电池和3C电子品电池里不可或缺的关键材料之一，在新能源汽车及3C消费电子的带动下，PVFD用于锂电池和半导体工业的柔性管道等方面的需求持续快速增长。据联创股份，PVDF扩产周期较长，一般需要2至3年左右，且R142b是生产PVDF的重要原材料，生产一吨PVDF需要消耗1.8吨左右的R142b。根据《蒙特利尔协定书》的规定，目前我国正处于二代制冷剂配额削减期，R142b的生产配额受到严格管控，在下游需求旺盛的情况下，PVDF将持续维持供不应求的状态。 风险提示：制冷剂下游需求受疫情影响萎缩；新能源对含氟聚合物需求不及预期； 原材料价格波动风险。 1.萤石：氟化工的源头 萤石（CaF）旧称氟石，是自然界含氟量最高的矿物之一，也是氟化学工业的重要原料。其不仅被运用于冶金、建材、光学工业等传统领域，在新能源、新材料、医药、国防等战略性新兴产业的应用也愈加广泛。作为一类稀缺性的不可再生资源，萤石先后被中国、美国、欧盟等国家或地区列入战略性矿产或关键性矿产。 表1：萤石主要产品及其用途产品名称 萤石矿产的应用领域广泛。除钢铁、电解铝、水泥等传统领域以外，萤石在氟化工领域的消耗占比高达52%，其终端产品可运用于半导体、制冷剂、新材料及锂电池制造等高新技术产业。受益于我国氟化工行业的蓬勃发展，预期未来氟化工行业对萤石的需求量将不断增大。 图1：2019年全球萤石消费结构 图2：氟化工行业流程图 1.1.萤石全球范围内储量有限且分布不均 作为重要的不可再生资源，萤石在全球范围内储量有限。目前全球查明萤石资源储量约3.2亿吨，其中墨西哥、中国、南非、蒙古四国萤石储量位居世界前列；2020年全球萤石资源产量约824万吨，其中中国为世界最大的萤石产出国，其萤石产量高达世界萤石总产量的65.53%。 图3：世界萤石矿产资源储量变动（万吨） 图4：世界萤石资源产量变动（万吨） 萤石资源在全球范围内分布不均。根据美国地质调查局（USGS）调查数据，截至2020年，世界有四十多个国家分布具有工业价值的萤石矿床。从区域分布来看，世界萤石矿床主要分布于环太平洋成矿带。据USGS测算，环太平洋成矿带的萤石储量占世界萤石总储量的50%以上，储备较为丰富的国家主要有墨西哥、中国、南非及蒙古四国，储量占比分别为21.25%，13.13%，12.81%，6.88%。 受制于萤石资源分布的不均衡，世界萤石产量也高度集中于部分萤石资源较为丰富的国家。据美国地质调查局《MINERAL COMMODITY SUMMARIES 2022》统计数据，中国、南非、墨西哥及蒙古等资源储备相对丰富的发展中国家为世界萤石资源的主要产出国，2020年四国合计供应量占市场份额的89%，其中中国位居世界萤石供应量首位，高达世界总产量的65%以上。 图5：世界主要国家萤石储备情况（2020） 图6：世界主要国家萤石产出情况（2020） 我国萤石资源的储采比远低于全球平均水平。2020年我国萤石储量仅占世界总储量的13.13%，而产量占比却高达65%左右。当前我国萤石资源储采比仅为7.78，远低于世界平均水平38.83，储采量之间的失衡严重影响到我国萤石行业的可持续发展。目前我国萤石资源的开采存在“低储量，高产量”的问题，造成这一问题的主要原因是我国萤石的消费需求相对旺盛。随着多年的开采，我国高品质、易利用的萤石资源正迅速减少，萤石正逐渐由优势资源转变为紧缺资源。 图7：2020年主要萤石产出国储采比 图8：2011-2020年我国萤石储采比 1.2.中国是世界最大的萤石产出国，占据原料优势 作为世界最大的萤石产出国，我国的萤石贸易在国际上具有重要地位。自2016年以来，我国萤石进口量增长迅速，而萤石出口量则总体呈现下滑趋势。2018年我国萤石进口量同比增长417.5%，进口量首次超过出口量，萤石资源由净出口矿种转变为净进口矿种。 图9：我国萤石进出口量变动情况 我国萤石矿产的进出口贸易主要集中于亚洲地区。就出口贸易而言，目前我国萤石矿出口贸易区域多集中于北半球的亚洲和欧洲，前三出口国占比为日本25%、印尼24%、韩国16%。就进口贸易而言，蒙古、墨西哥等国家是我国萤石资源的主要进口来源，前三大进口国及占比分别为蒙古71%、南非10%、墨西哥7%，从上述地区进口大量优质廉价的萤石原矿能够有效地降低国内氟化工企业的生产成本，同时也规避了萤石开采过程中产生的环境成本。 图10：我国萤石主要进口地区（2021年） 图11：我国萤石主要出口地区（2021年） 萤石矿是我国优质的矿产资源，国内萤石矿床分布广泛。与全球其他地区的萤石矿产相比，我国的萤石资源由于杂质含量较低、开采条件较好，因此多数矿床均有着较高的开采价值，我国萤石矿产在全球萤石资源中占有举足轻重的地位。 表2：我国萤石资源的六大特点 图12：中国萤石矿区带图 现有的萤石矿区主要分布在浙江、福建、湖南、江西、内蒙古和河南等地带； 萤石下游产品加工企业主要分布在浙江中西部、江苏南部、福建西部、河南北部、山东东部等地。 图13：中国萤石生产企业分布图 图14：国内萤石企业分布情况 随着相关政策的出台，我国萤石矿产的开采条件渐趋严格。近年来伴随着产业结构转型升级的落实，与矿产资源开采密切相关的生态环境保护、税收、生产安全等方面的政策和法律法规相继出台，监管强度也在不断强化，部分小企业在环保、安全等方面不达标的情况下也将被逐步关停。萤石开采企业“小散乱”的问题将得到极大改善。但同时未来法律法规的进一步落实和完善或将导致我国萤石行业的收缩，预期未来我国萤石进口量将继续增加，行业集中度将进一步增强。 表3：我国萤石资源开采及进出口相关政策时间机构 2.氢氟酸：氟产业链中最重要的中间体 氢氟酸是制备许多重要工业物和聚合物的重要原料，广泛用于电子电器、医药、冶金、化工、轻工、农药、日用、建筑和军事等领域。氟化氢常态下为无色、有刺激性气味的有毒气体，其水溶液氢氟酸是氟化工产业链中最重要的中间体，具有强烈的腐蚀性，属有毒危化品。氢氟酸主要通过硫酸作用于萤石制成，可以作为有机氟化合物、金属氟化物的前体，也可以作为催化剂和溶剂使用，其下游主要产物主要有氟化盐、氟聚合物、制冷剂及含氟精细化学品等。 目前，我国氢氟酸的第一大应用市场是氟烃工业（主要产品是制冷剂等），占氟化氢总消耗量的64.6％。其次是含氟精细化工，约占13.6％。随着氟化学品的广泛应用，无水氟化氢作为最基础的氟化工产品，其市场在不断扩展。冰箱、空调用的致冷剂，氟乙烯生产用的二氟一氯甲烷、医药农药中间体、氟化盐类产品、含氟电子化学品、含氟涂料、氟塑料、氟橡胶等等，近年来的发展速度都相当快。 图15：2021年我国氢氟酸下游消费结构 氢氟酸主要可分为有水氢氟酸及无水氢氟酸。其中有水氢氟酸呈弱酸性，可作为干法、湿法氟化铝的主要原料，也可用于酸洗金属、蚀刻玻璃及硅晶体，还可作为催化剂使用。无水氢氟酸为强酸性，主要在制作电子级氢氟酸中得到应用，是氟化工产业链中重要的生产原料，可制取有机、无机氟化物及氟制冷剂。 2.1.氢氟酸供给端环保方面承压，受政策影响较大 由于氢氟酸属于剧毒化工品，具有强烈刺激性及腐蚀性，大部分氟化工企业使用氯化物与氟化氢反应过程中会产生有机氟化物等副产物，甚至一些氟化工企业的生产工艺中还会发生氯化、裂解、聚合等反应。整个氟化工生产中会潜在很多安全风险，需要生产企业明确氟化工生产中的危险因素，落实安全防范措施，保证生产安全。 随着近十年来环境保护及安全生产的要求逐渐清晰，国家各部委为加大氟化工行业管理力度颁布了一系列文件。相关政策对氢氟酸供应链各环节均有覆盖，尤其是对氢化氟的生产工艺及产业布局，政府出台的办法及指导意见明确要求行业优化布局、加强管理及约束，行业准入门槛不断提高。 我国氢氟酸与萤石产能分布相似，主要集中在江西、福建、浙江及内蒙古等地。当前我国氢氟酸产能共计达266.5万吨。 图16：无水氢氟酸企业所在区域分析 2.2.电子级氢氟酸是氢氟酸的高端产物 电子级氢氟酸又名高纯度氢氟酸，是半导体通用湿电子化学品之一。我国湿电子化学产品主要有过氧化氢、硫酸以及氨水和氢氟酸等。“十三五”期间我国湿电子化学品消费结构，硫酸占比31.24%、过氧化氢占比29%、氨水占比8%、氢氟酸占比5%，属较重要的湿电子化学品原料。电子级氢氟酸一般是由无水氢氟酸经化学预处理、蒸馏提纯及超滤后制得。 图17：“十三五”期间我国湿电子化学品消费结构 中国大陆电子级氢氟酸产业发展起步较晚。根据用途的不同，电子级氢氟酸被分为EL、UP、UPS、UPSS及UPSSS，其中UPSS、UPSSS是高端半导体级别。 表4：电子级氢氟酸按纯度划分为5个等级 据氯碱工业《电子级氢氟酸技术发展分析》，集成电路的可靠性、制备的成品率、电性能都非常依赖电子级氢氟酸的纯度和洁净度，故而下游微电子行业对电子级氢氟酸性能要求的不断提高，推动相应检测技术的快速提升。目前主要的电子级氢氟酸检测技术有：金属杂质检测技术、颗粒检测技术及非金属杂质检测技术。 2.2.1.电子级氢氟酸主要应用于集成电路领域 电子级氢氟酸主要用于集成电路、太阳能光伏及液晶显示屏三大领域的芯片清洗和蚀刻，还可以作为分析试剂制备高纯度的含氟化学品。其中，集成电路领域为最大下游应用领域，占比约47%。电子级氢氟酸行业欣欣向荣，处于快速发展的阶段。 图18：国内电子级氢氟酸下游需求结构 近年来，我国电子级氢氟酸产能持续提高。2020年国内产能为27万吨，2010-2020年年均复合增长率约15.4%。尽管2019-2020年增速有所下降，但电子级氢氟酸应用于半导体企业的芯片制造，其品质对集成电路的成品率、电性能及可靠性均有十分重要的影响。 在“中国芯”趋势推动、国家政策和市场需求的指引下，国内电子级氢氟酸企业或将大力推进“产学研”用平台建设，建立集科研、生产、智能控制为一体的专业电子化学品配套体系，培养一批面向产业开发、实践经验丰富的高端人才，打破目前国内电子级氢氟酸行业内生产区域分散、碎片多、核心技术零散以及投入少的局面，我国高纯级电子级氢氟酸的研发水平及产能将再上一层楼。 图19：2010-2020年我国电子