合成橡胶专题一：产业链介绍及供需格局

合成橡胶专题一：产业链介绍及供需格局 专题报告：合成橡胶2023年7月20日 期货（期权）研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款部分 报告摘要： 合成橡胶分类：合成橡胶按照使用特性可以分为两大类：通用橡胶与特种橡胶，通用型橡胶指可以部分或全部代替天然橡胶使用的橡胶，例如丁苯橡胶、顺丁橡胶等，主要用于轮胎及工业橡胶制品的制造中；特种橡胶具有耐高温、耐油、耐臭氧、耐老化和高气密性等特点，具有特殊性能及用途并且能够适应十分苛刻的条件。常用的有硅橡胶、丁基橡胶等，主要用于要求某种特性的特殊场合，如石油化工行业等。 产业链介绍：合成橡胶的主要原材料是丁二烯，合成橡胶的两个主流胶种——顺丁与丁苯橡胶均是由丁二烯或丁二烯与其他物质聚合而成；合成橡胶产业链的中游是合成橡胶生产商，行业的技术壁垒较高。在通过不同单体在引发剂和催化剂的作用下进行聚合反应生成聚合物，再通过脱除未反应的单体、凝聚、脱水、干燥等步骤，才可制得成品合成橡胶，制作工艺较为复杂；合成橡胶下游可大体分为民用领域和工业领域两部分。其中民用领域包括日用品、建筑装饰胶粘剂、制鞋业等行业，工业领域包括汽车、航空航天、农业等行业。其中，轮胎制造业为下游主要产业。 产能产量分布：全球合成橡胶2022年总产量约为2089万吨，主要分布在亚洲、欧洲和北美洲等地区，占比分别为55%、25%、15%；我国2022年顺丁橡胶产能主要分布在华东、东北、华北及西南等地区，占比分别约为60.15%、11.46%、8.19%及8.19%。 下游需求情况：顺丁橡胶下游需求可以分为轮胎制造业、塑料改性、胶管胶带、制鞋业等，其中轮胎制造业是主要需求，占比约为70%。合成橡胶尤其是顺丁橡胶在半钢子午胎中应用比较多，因此研究顺丁橡胶需要关注的重点是半钢子午胎市场，其次是全钢子午胎市场。随着我国经济的逐渐恢复，2023年以来我国轮胎市场的产量保持增长态势，半钢子午胎的产量持续保持近年来新高，2023年5月份半钢子午胎的产量达到了5,136.34万条。 进出口：我国顺丁橡胶进口量及依赖度先升后降，出口量在2022年有较大增幅。 分析师：詹建平 从业资格证号：F0259856投资咨询证号：Z0002423研究所 能化研究室 Tel：010-82295516 Email：zhanjianping@swhysc.com 目录 一、合成橡胶简介4 1、什么是合成橡胶4 2、合成橡胶的生产工艺4 3、合成橡胶的分类4 4、顺丁橡胶简介5 二、产业链介绍6 1、合成橡胶产业链上游6 2、合成橡胶产业链中游7 3、合成橡胶产业链下游7 三、供需格局8 1、产能产量分布：全球以亚洲地区为主、我国以华东及东北地区为主8 2、下游需求情况：轮胎制造业为主要需求9 3、贸易流向：国际流向亚欧，国内流向华东11 4、进出口状况：进口依赖先升后降，出口量有较大增幅11 四、合成橡胶期货合约13 图表 图表1：合成橡胶及相关产品4 图表2：中国顺丁橡胶产能分布5 图表3：中国顺丁橡胶产能分布6 图表4：全球顺丁橡胶生产企业产能占比7 图表5：全球顺丁橡胶下游需求结构8 图表6：2022年全球合成橡胶消费量按国别占比8 图表7：中国顺丁橡胶年度产能（万吨）9 图表8：中国顺丁橡胶年度产量（万吨）9 图表9：中国顺丁橡胶产能分布9 图表10：中国顺丁橡胶下游需求分布10 图表11：轮胎中合成橡胶用料情况10 图表12：中国半钢轮胎月度产量（万条）11 图表13：中国全钢轮胎月度产量（万条）11 图表14：中国顺丁橡胶进口情况12 图表15：中国顺丁橡胶主要进口国12 图表16：中国顺丁橡胶出口情况13 图表17：中国顺丁橡胶主要出口国13 图表18：上海期货交易所丁二烯橡胶期货合约13 一、合成橡胶简介 1、什么是合成橡胶 合成橡胶，又称为合成弹性体，是由人工合成的高弹性聚合物，是三大合成材料之一。合成橡胶具有优良的耐热性、耐寒性、防腐蚀性且受环境因素影响小，合成橡胶材料适用于零下60度 到250度之间正常使用。合成橡胶也有缺点，主要缺点存在于它的拉伸效果比较差，抗撕裂强度以及机械性能也比较差，但是由于合成橡胶材料相比天然橡胶的成本低廉，也是很多企业生产中低档型的产品的首选。 图表1：合成橡胶及相关产品 资料来源：宏源期货研究所 2、合成橡胶的生产工艺 合成橡胶的生产工艺大致可分为单体的合成和精制、聚合过程以及橡胶后处理三部分。单体生产指的是以单体为基本原料，以精馏、洗涤、干燥等方法得到合成橡胶；聚合过程是单体在引发剂和催化剂作用下进行聚合反应生成聚合物的过程，有时用一个聚合设备，有时多个串联使用。合成橡胶的聚合工艺主要应用乳液聚合法和溶液聚合法两种。橡胶后处理是使聚合反应后的物料 （胶乳或胶液），经脱除未反应单体、凝聚、脱水、干燥和包装等步骤，最后制得成品橡胶的过程。 3、合成橡胶的分类 合成橡胶按照使用特性可以分为两大类：通用橡胶与特种橡胶。 通用型橡胶指可以部分或全部代替天然橡胶使用的橡胶，例如丁苯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、SBC橡胶等等。通用橡胶是合成橡胶的主要品种，市场需求量较大，主要用于轮胎及工业橡胶制品的制造中。 特种橡胶具有耐高温、耐油、耐臭氧、耐老化和高气密性等特点，具有特殊性能及用途并且能够适应十分苛刻的条件。常用的有硅橡胶、各种氟橡胶、聚硫橡胶、氯醇橡胶、丁腈橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶和丁基橡胶等，主要用于要求某种特性的特殊场合，如石油化工行业等。 图表2：中国顺丁橡胶产能分布 资料来源：宏源期货研究所 4、顺丁橡胶简介 即将上市的合成橡胶期货合约标的物为丁二烯橡胶，全称为顺式-1,4-聚丁二烯橡胶，质量符合或者优于GB/T8659-2018《丁二烯橡胶（BR）9000》中I类指标规定，由1,3-丁二烯在镍催化体系下经溶液聚合制得，顺式-1,4-聚丁二烯橡胶又简称顺丁橡胶（BR）。 顺丁橡胶是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，根据采用的催化剂的不同，可分成镍系、钴系、钛系和稀土系（钕系）顺丁橡胶。作为仅次于丁苯橡胶的第二大合成橡胶，顺丁橡胶在硫化后的耐低温性能较好，其玻璃化温度（发硬变脆呈玻璃态时的温度）为-105摄氏度，优于天然橡胶（-70氏度）、丁苯橡胶(-50摄氏度)等大多数通用橡胶。顺丁橡胶具有良好的弹性，是合成橡胶中弹性最高的胶种。在动负荷下发热少，耐磨性和耐老化性较好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。主要应用于汽车轮胎和耐寒制品的制造，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等。顺丁橡胶的抗撕裂性能和粘接性较差导致了其加工性能也较差，使用时多与天然橡胶并用，限制了顺丁橡胶的应用范围和发展。 顺丁橡胶按照其顺式-1,4结构的含量不同分为高顺式、中顺式和低顺式三个品种。高顺式顺丁橡胶分子的顺式-1,4的结构含量大约为96-98%，用钴系和镍系作为聚合反应的催化剂;中顺式顺丁橡胶分子的顺式-1,4的结构含量为90%左右，采用钛系为聚合反应催化剂;低顺式顺丁橡胶分子的顺式1,4结构的含量为35-40%，聚合反应的催化剂为锂系。 图表3：中国顺丁橡胶产能分布 资料来源：宏源期货研究所 二、产业链介绍 合成橡胶产业链自上至下可分为上游化工原料和单体中间物供应商，中游合成橡胶生产商和下游终端产品。 1、合成橡胶产业链上游 我国合成橡胶产业链的上游主要包括石油、天然气等化工原料和丁二烯、乙烯等烯烃类单体中间物。合成橡胶的主要原材料是丁二烯，合成橡胶的两个主流胶种——顺丁与丁苯橡胶均是由丁二烯或丁二烯与其他物质聚合而成。丁二烯与合成橡胶价格的相关性较高，以顺丁橡胶为例，根据历史数据，通常其与丁二烯的价差维持在3000-5000元/吨。 当前全球生产丁二烯的方法主要为两种，一种是萃取精馏法，即从乙烯裂解装置副产的混合碳四馏分中抽提得到，该方法因价格低廉而有较高的经济性，是丁二烯的主要来源，产能高达90%以上；另一种方式是从炼油厂碳四馏分脱氢所得，但氧化脱氢工艺的运行成本比较高，经济性较差，所以该生产工艺的全球产能占比较小。 相较于合成橡胶，原料丁二烯的价格波动较大。一方面是由于其性质较为活跃，与空气混合会产生具有爆炸性的混合物，因此其储运条件十分苛刻，运输成本较高；另一方面是因为丁二烯主要从乙烯、丙烯的副产物中提取出来，其产能与产量极大受制于乙烯与丙烯裂解装置的产能、开工情况以及生产工艺等。因此，即使丁二烯的市场需求程度再高，如果乙烯、丙烯等产品行情及效益不佳，企业依然会降低装置负荷而导致丁二烯供给端紧张；反之亦然。 2、合成橡胶产业链中游 合成橡胶产业链的中游是合成橡胶生产商，行业的技术壁垒较高。在通过不同单体在引发剂和催化剂的作用下进行聚合反应生成聚合物，再通过脱除未反应的单体、凝聚、脱水、干燥等步骤，才可制得成品合成橡胶，制作工艺较为复杂。在当前环保政策趋于收紧的情况下，下游应用终端客户趋向于选择可满足特殊用途或者符合特定质量和环保要求的合成橡胶产品，产品附加值较高的合成橡胶产品生产商将具有较高的利润水平和较强的议价能力。 其较高的行业壁垒也决定了全球合成橡胶的集中度较高。根据相关数据显示，2020年-2022年，我国顺丁、丁苯、SBS三大类合成橡胶产能年均增长率4.2%，年产能由455万吨增至494万吨，2022年中国顺丁橡胶供应总量148.43万吨，同比2021年上涨3.1%，需求总量141.53万吨，同比2021年增长约2.11%，2022年中国顺丁橡胶进口总量在19.58万吨，同比2021年窄增4.2%，占中国总供应量的13.19%，出口总量约14.38万吨，同比2021年增长58.02%。 2022年我国合成橡胶总产量约为484万吨，总产能达678万吨，其中产能占比最大的是丁苯橡胶179万吨，约占总产能的27%；其次是丁二烯橡胶172万吨，约占总产能的25%；我国产量已稳居世界第一，中国石化和中国石油两大集团已进入世界合成橡胶生产前列。在消费方面，2022年，我国主要合成橡胶表观消费量达545万吨，国内合成橡胶消费总量占橡胶行业总消费量的比例为44%。 图表4：全球顺丁橡胶生产企业产能占比 资料来源：IISRP，宏源期货研究所 3、合成橡胶产业链下游 合成橡胶种类较多，下游应用广泛，可大体分为民用领域和工业领域两部分。其中民用领域包括日用品、建筑装饰胶粘剂、制鞋业等行业，工业领域包括汽车、航空航天、农业等行业。其中，轮胎制造业为下游主要产业。 合成橡胶不同胶种对应的下游需求也不同，以顺丁橡胶为例，全球顺丁橡胶主要用于生产轮 胎、高抗冲聚苯乙烯和ABS树脂等，2022年用于生产轮胎的消费量在消费总量中占比高达78%。我国顺丁橡胶主要用于轮胎、制鞋、高抗冲聚苯乙烯以及ABS树脂改性等方面，其中轮胎需求占比73%，其余分别是制鞋占比7%、胶管胶带占比6%、力车胎占比5%、改性塑料占比5%、制品及配件占比约4%。 全球合成橡胶消费地主要集中在中国、美国、日本、马来西亚、泰国、俄罗斯、印度等地区。中国是目前世界最大的合成橡胶消费国，2022年中国合成橡胶消费量合计达545万吨，约占全球总消费量的35%；其次是美国，年消费量占比达11%；其余国家消费量占比均不超过5%。从区域来看，亚洲也是全球合成橡胶的最大消费地。 图表5：全球顺丁橡胶下游需求结构图表6：2022年全球合成橡胶消费量按国别占比 国家合成橡胶消费量占比 中国 35% 美国 11% 日本 <5% 马来西亚 <5% 泰国 <5% 俄罗斯 <5% 印度 <5% 其他地区 <5% 资料来源：公开资料整理，宏源期货研究所资料来源：国家统计局，宏源期货研究所 三、供需格局 1、产能产量分布：全球以亚洲地区为主、我国以华东及东北地区为主 全球合成橡胶2022年总产量约为2089万吨，主要分布在亚洲（55%）、欧洲（25%）和北美洲（15%）等地区。2022年全球合成橡胶总产能达2235万吨，其中产