深度跟踪报告：“工程+实业”双轮驱动，打造新材料创新平台开拓第二增长曲线

中国化学的工程能力是实现化工品由实验室通向工业化的桥梁：由于实验室和工业化生产较大的差异性，要实现一项化工产品从实验室到工业化生产的过渡往往需要数十年甚至上百年的时间。中国化学作为联系科学技术和现实生产力之间的桥梁，充分发挥“产学研设”协同创新模式，利用现有的工艺技术研究、工程放大和系统集成能力，在从实验室到工业化的科技创新链条中能够发挥关键作用。 公司是国内化学工程行业绝对龙头，技术积淀深厚：公司是目前行业内资质最齐全、功能最完备、业务链最完整、知识技术相对密集的工程公司，在基础化工、石油化工和煤化工上具备领先优势，且在国内外占据较大市场份额。2016年以来，公司研发支出及占总收入比重逐年增加，其中大部分用于化工材料产品研发，部分用于化学工程。2021年公司研发投入达到47.4亿元，同增24.6%，近五年复合增长率26.5%，近3年研发投入超百亿，远超国内同业公司。 公司打造新技术、新材料平台型企业，灵活机制加速实业潜力释放：公司坚持实施“创新驱动”和“科技兴化”战略，建立了“1总院+多分院+N平台”的技术创新平台体系。并借助国企改革东风，灵活机制注入发展新的动能，从决策机制、激励机制、推进混改等多方面，提升公司实业领域的竞争力。公司自2011年起即开始探索实业化工新材料项目，其己内酰胺项目的成功，为化工实业探索奠定了坚实的基础；公司自主研发的丁二烯法己二腈技术解决了国内尼龙66关键原料己二腈被“卡脖子”的问题。同时，公司的硅基气凝胶项目及PBAT项目也在顺利推进中。 此外，公司的POE、尼龙12、炭黑循环利用、环保催化剂等一批小试项目取得预期成果；城市垃圾气化、PBS关键单体丁二酸、固废高温气化、MCH储氢运氢等中试项目稳步推进。在研项目随着技术改造及量产后成本下降，下游市场应用空间更为广阔。 维持公司“买入”评级：中国化学是国内化学工程行业绝对龙头，具有深厚的技术积淀，其化学工程能力是实现化工品由实验室通向工业化的桥梁；公司利用长期研发积累+乘国企改革东风，逐步打造新技术、新材料创新平台；目前在保持化学工程主业稳健增长的同时，顺利进军化工实业新材料领域开启第二增长曲线。考虑到公司实业新材料业务投产后对营收和利润的贡献，我们小幅上调公司2024年盈利预测，22-24年对应EPS分别为0.91、1.13、1.32元（上调9.1%），维持公司“买入”评级。 风险提示：己二腈产品售价大幅回落风险，实业项目投产不及预期风险，工程原材料价格大幅波动风险等。 公司盈利预测与估值简表 1、引言：化学工程能力是工业化的关键 1.1、工程是新材料由实验室通向工业化的桥梁，合成工艺路线则可直接决定产品成本 由于物料处理规模的悬殊，化学实验室和化学工业化生产之间存在很大的差别，实验室成果并不能全面反映工业生产的实际情况。因为实验室研究设备的容量很小，很难对大型工业设备中出现的传热、传质等工程因素作充分考察，虽然化学反应的本质不会发生改变，但各步化学反应的最佳反应条件可能随规模、设备等外部条件的不同而改变。 实验室生产的目的是探索技术多元化方法和技术的优化，会不断调整实验条件以达到目的，不要求连续生产、通常不会考虑原材料和设备的价格，重点考虑实验的条件和安全性。而工业化生产的目的是保障稳定可靠的运行并产生良好的经济效益，要求产品能够大规模连续生产，生产过程较复杂且轻易不会改变，需要综合考量设备和原材料等生产成本和处理毒废物的成本，在达到目的的同时还要回收或利用副产品。 表1：实验室与工业化特点对比 中国化学的工程能力是实现实验室通向工业化的桥梁。由于实验室和工业化生产较大的差异性，要实现一项化工产品从实验室到工业化生产的过渡往往需要数十年甚至上百年的时间。中国化学作为联系科学技术和现实生产力之间的桥梁，能够充分发挥“产学研设”协同创新模式，利用现有的工艺技术研究、工程放大和系统集成能力，在实验室到工业化的科技创新链条中能够发挥关键作用。 中国化学具备丰富的项目建设经验和工艺路径储备，或可在规模化生产中实现效益的最大化。通常一种化工品会有多种工业化制备方法，不同的工艺技术方法会有各自的优劣，如成本较低的方法可能对技术水平和经验的要求较高，低技术门槛的方法可能对资金规模的要求较高。不同的公司受限于自身禀赋的约束，会选择最适合自身的工艺技术和规模化路径，中国化学可根据自身的优势尽可能选择成本较低、综合效率较高的工艺路径。 表2：化工产品实验室制成到工业化生产往往间隔较久 1.2、实例1：合成氨——产业化历程久远，不同工艺路径效益仍有差异 第一次在实验室制取氨到工业化生产氨，历时159年 氨作为化工产品的重要组成部分，是一种肩负农业增产及生物能源双重使命的工业产品。1754年，化学家布瑞斯特丽（Briestly）用硵砂和石灰共热第一次制出了氨，但常压下只有在相当低的温度时能生成百分之几的氨。1908年科学家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）提出在高压下实现合成氨工业化，但单次通过反应器生成的少量氨并不能实现工业规模的生产，想要达到工业化开发的阶段，还需要设计出生产廉价氢和氮的方法、找到一种高效稳定的催化剂并开发出适用于高压合成氨的设备和材料。1909年，德国工程师卡尔·博施（Carl Bosch）在经历了大约2000种催化剂、近6000多次实验后，终于找到最有效的FeO催化剂，解决了这一难题。1913年，德国建立了世界第一座合成氨厂，实现了氨的工业化生产。 实验室合成氨的制作一般是在较低的温度和压强下进行的，而工业中为了提高效率，常用的压强为20MPa-50MPa，温度为450-600℃，使用合适的催化剂并对原料进行循环使用。 图1：合成氨工艺流程 工艺流程类似，但不同路径下投资成本与经济效益存在差异 合成氨的工艺流程都是类似的，但合成塔内件形式存在差异性。目前我国的大型合成氨工艺主要以KBR、托普索、卡萨利公司的合成氨技术为主，其中KBR日产量最高，为1660；托普索的合成氨净值高于另外两种工艺技术，为19.72mol/%；卡萨利则是在循环比和吨氨新鲜气耗量方面占据优势，能耗较低。 此外，托普索采用的合成压力相对较高，为18.5MPa，较高的压力会导致压缩机能耗增加，增加操作费用，导致总成本的上升；托普索为确保达到其技术的性能保证，指定用其专利催化剂，其余二家都选择国产催化剂，降低了投资成本。 在设备方面，托普索引进设备数较少，固定资产投资额少于其余二者。 表3：几种氨合成工艺综合技术参数对比 经过一百年的发展，合成氨工业取得了巨大进步。单套生产装置的规模由当初的日产合成氨5t发展到目前的2200t，反应压力由100MPa降低到10~15Mpa，能耗从780亿焦降低到272亿焦，但合成氨工艺中仍然存在能源消耗巨大的问题，导致生产成本增加，影响化工企业的经济效益。 1.3、实例2：气凝胶——历经七十载步入商业化，干燥工艺选取影响成本高低 第一次制备气凝胶到气凝胶产业商业化，历时70年 1931年，美国斯坦福大学的Kistler等制备出世界上第一块高透明度SiO气凝胶，气凝胶从发现至今已经经历过三次产业化，目前正处在第四次产业化浪潮的快速发展中。 1）第一次产业化发生在20世纪40年代早期，但由于高昂的成本，最终走向失败。2）第二次产业化浪潮中，瑞典、美国、德国及中国尝试使用不同技术生产气凝胶。3）第三次产业化发生在21世纪初，1999年美国Aspen Systems公司成功制备出纤维复合的气凝胶超级绝热材料，2001年正式成立了Aspen Aerogel公司进行气凝胶商业化运作，至此气凝胶终于找到了适合的商业化产品模型，2003年，Cabot公司通过兼并德国Hoechst，成立了气凝胶专业公司。 4）第四次产业化主要发生在国内，2010年开始，国内首批气凝胶生产企业陆续成功开拓了工业设备管道节能、轨交车厢等气凝胶应用市场，2020年全球气凝胶市场规模约7亿美元；据中国石油和化学工业联合会测算，预计到2030年市场规模可达37.4亿美元，CAGR(20-30年)约18.2%。 超临界干燥和常压干燥工艺的选取，使得投资和生产成本具备差异 气凝胶的性能主要由其纳米孔洞结构决定，一般通过溶胶-凝胶工艺获得所需纳米孔洞和相应凝胶骨架，但由于凝胶骨架内部溶剂存在表面张力，普通干燥条件下会造成骨架的坍塌，因此气凝胶制备的技术核心在于避免干燥过程中由于毛细管力导致纳米孔洞结构坍塌，主要有超临界干燥工艺和常压干燥工艺两种。 在设备投入方面，超临界干燥技术使用的核心设备为高压釜，属于特种设备中的压力容器，系统复杂，运行和维护成本较高，设备折旧和能耗相对较高；常压干燥技术采用常规设备，设备投入较低。在生产成本方面，临界干燥工艺主要采用纯度高、价格贵的有机硅，原料成本降低空间有限；常压干燥技术主要采用价格低廉的水玻璃，生产成本低于超临界干燥技术。 就产品性能而言，两种技术生产的产品没有显著区别，但超临界干燥技术的生产效率、安全性等对设备系统依赖性高，技术门槛相对较低如果想要扩大生产规模，固定资产投资较大；常压干燥技术设备投资门槛低，但对技术要求更高，可以以较少的投资获得较大的生产规模。 表4：气凝胶两种干燥工艺对比 2、中国化学——化学工程国家队的前世今生 2.1、一家根正苗红的化学工程企业 化学工程建设的国家队 中国化学的前身为国家重工业部（化工部）在1953年成立的重工业设计院和建设公司。1984年，“中国化学工程总公司”在工商局正式注册，并于2005年更名为中国化学工程集团公司。2008年9月，中国化学工程集团联合神华集团和中国中化集团共同发起设立中国化学工程股份有限公司，后于2010年1月在上海证券交易所成功上市。公司实际控制人为国务院国资委，控股股东是中国化学工程集团有限公司。截至2022年Q3，控股股东直接持股比例为35.72%，通过18中化EB和中化学建设投资集团公司间接持股10.35%，合计持股46.07%。 图2：公司历史沿革 图3：公司股权结构 全球领先的化学工程承包商 公司于2020年4月入选国务院国资委“科改示范企业”名单，是目前行业内资质最齐全、功能最完备、业务链最完整、知识技术相对密集的工程公司，是我国石油和化学工业体系建设的“国家队”，在基础化工、石油化工和煤化工上具备领先优势，在国内外占据较大市场份额。 目前公司业务领域主要包括建筑工程（化学工程、基础设施、环境治理）、实业和现代服务业业务。截至2022年上半年，公司拥有工程设计综合甲级资质6项，石油化工施工总承包特级资质5项和建筑施工总承包特级资质1项，施工总承包一级资质60项，工程勘察综合甲级资质3项，钢结构、环保、特种设备许可等多项专业承包资质。在俄罗斯、印尼、巴基斯坦等60多个国家和地区设有130余个海外机构，市场开发能力强，工程项目分布在全国所有省份和亚洲、欧洲、非洲、北美洲、南美洲和大洋洲等地区。 表5：公司主营业务详解 2.2、强化化学工程优势领域，业务布局逐渐走向多元 发展速度居于建筑工程央企前列，工程业务迈向全球 中国化学在2012-2021年的十年期间，年均营收复合增速达到11%，新签订单合同额复合增速达到14%，尤其2016年以来每年均保持正增长，体量不断扩大。 2021年公司实现营业收入1373亿元，同增25.43%；新签合同额2698亿元，同增7.41%。 我们将八家建筑央企进行横向对比，近五年（2016-2021）中国化学营业收入和新签订单复合增速明显高于其他央企，分别达到21%和31%。 图4：中国化学营业总收入及增速十年维度 图5：中国化学新签订单及增速十年维度 图6：近五年（2016-2021）中国化学营业收入复合增速VS其他建筑央企 图7：近五年（2016-2021）中国化学新签订单复合增速VS其他建筑央企 化学工程仍为公司最核心业务，涉及领域包括：基础化工、石油化工和煤化工。 2021年新签基础化学工程合同额1,277亿元，同比