基础化工深度报告：COC材料产业化加速，国产替代空间广阔

基础化工 行业研究/深度报告 COC材料产业化加速，国产替代空间广阔 2023-07-20 报告日期： 行业评级：增持 主要观点： COC产业化提速，2025年中国市场空间有望达到4.2万吨 行业指数与沪深300走势比较 5% -4%7/22 13% 10/22 1/234/237/23 23% 32% 15% - - - 基础化工沪深300 分析师：王强峰 执业证书号：S0010522110002电话：13621792701 邮箱：wangqf@hazq.com 联系人：潘宁馨 执业证书号：S0010122070046电话：13816562460 邮箱：pannx@hazq.com 相关报告 1.万华化学基本面周度动态跟踪：BC公司TDI、MDI装置检修，乙烯装置恢复生产（2023.7.7-2023.7.14）2023-07-17 2.“三桶油”释放改革红利，油气央企价值有望重塑——“中特估”系列研 COC（环烯烃聚合物）是具有紫外可见区高透明度等优良的光学性能、低吸水性以及生物相容性等，目前主要用于光学镜头材料及医药包材，目前全球市场需求为8-9万吨/年，中国需求在2.1万吨/年， 我们预计到2025年国内需求有望提升至4.2万吨，CAGR高达 18.9%。 ①手机镜头是COC第一大市场，轻薄多摄的技术趋势下，手机镜头增速高于手机出货量增速，同时镜片层数的增加也是一个显著趋势，COC材料在手机光学镜头领域的需求预计维持高增速。除了传统的 手机镜头的应用场景，COC在光学领域面临着虚拟现实、抬头显示、车载光学等新场景拓展的历史机遇。到2025年，我们预计光学镜头 领域需求将达到2万吨，新型光学应用领域需求达到0.5万吨。 ②医药包材领域是COC/COP材料第二大应用领域，同时也是增长潜力最大的应用场景。从国家药品监督管理局药品评审中心的相关登记情况来看，2022年起，COC/COP相关材料申请登记的品种显著 增加，且应用领域和种类明显拓展，行业发展正在加速。预灌封注射器是其中增速最快的细分类别，COC塑料管替代玻管主要应用于价值高昂、敏感类的生物制剂及低温条件下的mRNA疫苗以及医美类 注射针剂。到2025年，我们预计预灌封注射器需求将达到1.2万吨， 药用容器、药品包装及其他潜在应用领域需求有望达到0.5万吨。 COC技术壁垒高国产替代空间广阔 目前国内尚无COC/COP产业化装置落地，产能全部集中在日本，目前主要生产厂家包括瑞翁、宝理、三井、JSR，合计产能8.6万吨。近两年，COC/COP国内产业化进程加速，一方面，国内部分企业经过多年研发积累已实现了一定的产业化突破；另一方面，光学领域中消费电子、新能源车等下游产业链明显转移至国内，该材料受日本卡脖子的问题日益突出，供应链安全担忧下下游厂商的国产替代意愿加强，从而促使上下游产业化开发进程加快。目前该材料在很多领域仍呈现过高的价格将产品定位于高端应用领域，我们认为市场主要瓶颈仍在供给侧。近两年，国内企业经过长期研发即将迎来突破，成本下降市场空间有望进一步打开。 投资建议：关注国内COC国产化领先企业阿科力及金发科技 阿科力是国内研究及生产COC的领先企业，目前已有5000吨中试将于今年投产，同时在专利上布局全面，研发水平、产业化进展处于行业前列。后续公司在湖北潜江规划扩产3万吨COC及配套单体。此外，建议关注国内改性塑料龙头金发科技，中试装置80吨/年预计 敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告 下半年完成。 风险提示 COC材料推广不及预期；行业竞争加剧； 产能建设不及预期；中试放大失败风险。 建议关注公司盈利预测与评级： 公司 EPS（元） PE 2022A2023E2024E2022A2023E2024E 评级 阿科力1.370.651.3633.370.233.3买入 金发科技0.750.770.9912.011.79.1/ 注：股价取2023/07/18收盘价，阿科力归母净利润为华安证券研究所预测，金发科技归母净利润采用wind一致预期 资料来源：wind，华安证券研究所 正文目录 1国内COC开启产业化元年，市场空间广阔5 2光学领域：手机车载领域产业链完善亟待国产替代，新应用场景注入活力6 3医药包材领域：预灌封注射器打开需求增量空间10 4COC技术壁垒深厚，海外高度垄断，国产替代空间广阔18 5产业化进程加速，国产突围可期20 5.1阿科力：研发为导向，国产替代新材料开拓者20 5.2金发科技：改性塑料龙头，发力环烯烃共聚物22 风险提示：22 图表目录 图表1COC材料实物形态5 图表2COC材料结构及性能特点5 图表32021年中国COC/COP消费结构占比6 图表42025年中国COC/COP消费结构占比预测6 图表5主流手机镜片构成示意图6 图表6智能手机相机的镜头模组构成示例6 图表7COC材料与其他光学材料性能对比7 图表8COC树脂拥有高折射率和低分散的特点7 图表9COC树脂拥有低双折射率，成像更清晰8 图表10COC低双折射率原理8 图表11全球手机出货量及模组出货量情况8 图表12手机摄像头及镜片层数迭代趋势（以苹果为例）9 图表13COC树脂涂层抗反射性能较好10 图表14COC耐高温性能较好10 图表15COC医疗领域应用领域11 图表16COC的水蒸气和气体阻隔性11 图表17医疗领域应用总结11 图表18相关医药包材申请登记加速12 图表19中国生物药市场规模14 图表20医美及非手术类医美市场规模变化15 图表21医美注射类针剂细分占比15 图表22注射类医美领先企业预灌封注射器采购金额（万元）15 图表23注射类医美领先企业预灌封注射器采购均价（元/支）15 图表24中国二类疫苗市场规模（百万支）16 图表25中国二类疫苗批签发量（亿支）16 图表26预灌封注射器COC市场规模计算16 图表27预灌封注射器的优势17 图表28预灌封注射器结构示意图17 图表29COC生产工艺19 图表30全球竞争格局19 图表31阿科力相关专利情况21 图表32建议关注公司22 1国内COC开启产业化元年，市场空间广阔 COC是一种高性能、高壁垒的“卡脖子”的材料。COC（环烯烃共聚物）是一类性能优越的材料，这种材料依赖于C5产业链，由C5原料制备得到环烯烃单体，并在此基础上通过和α-烯烃（如乙烯）共聚制得，其中反应单体、催化剂、聚合工艺均存在较大难度，产业化壁垒极高，目前国内全部依赖进口。 COC物理性能极佳，可广泛应用于消费电子、医疗等高端领域。环烯烃共聚物(COC)具有高透明度、低双折射率、高阿贝值等优良的光学性能，同时具有低吸水性、高生物相容性、尺寸稳定性、低密度、高耐热性、高流动性等优良性能，主要应用于镜头及液晶显示屏用导光板、光学薄膜等的光学用途，医疗、检测仪器领域，电子器件领域等。目前主流的手机摄像镜头均采用以COC/COP为原料的塑料镜片，同时COC/COP近年来也拓展了预灌注、医疗包装、食品包装等用途。另外，由COP 制成的膜材料可用于各类屏幕，以及PE改性剂等其他高端领域。 图表1COC材料实物形态图表2COC材料结构及性能特点 资料来源：宝理官网，华安证券研究所资料来源：华安证券研究所整理 COC需求稳定增长，光学领域需求占比超过一半。由于生产企业较少，技术突破难度高，全球COC消费主要由供给决定，约8-9万吨。据中国化工信息中心(CNCIC)，2021年中国消费2.1万吨左右COC，目前已是全球最大的COC消费国家，其中 53.2%需求来自于光学领域，包装和医疗领域分别占25.3%及15.1%，其他领域占比6.3%；预计2025年中国COC消费增长至2.9万吨，CAGR约8.4%，预计到2025年，光学领域占比上升至55.4%，包装领域及医疗领域占比约为23.6%及14.7%。 光学领域仍然是COC最重要的领域，且由于消费电子及新能源车产业链向国内转移，国产替代需求不断提升。同时，一些新的光学应用场景也给COC材料注入新的发展动能，如虚拟现实、抬头显示、车载光学等。医药包材与食品包装对于COC 的应用均是广阔的蓝海市场。材料相对于原有的竞品均有一定的优势，但囿于成本问题前期仅应用于高端应用领域，所以目前需求量未充分反映实际，国产化降本有望打开更多新增需求空间。 图表32021年中国COC/COP消费结构占比图表42025年中国COC/COP消费结构占比预测 15.10% 25.30% 6.30% 光学包装 53.20%医疗 其他 14.70% 23.60% 6.30% 光学包装 55.40%医疗 其他 资料来源：CNCIC，华安证券研究所资料来源：CNCIC，华安证券研究所 2光学领域：手机车载领域产业链完善亟待国产替代，新应用场景注入活力 COC材料目前最大的需求领域来自于光学领域，主要场景有手机镜头、车载镜头、安防镜头、AR/VR及抬头显示等新型应用场景等。 手机镜头由若干镜片（指模组内）、隔片（隔圈）和压圈、镜筒组成。从材质上分，镜头主要分为塑料镜头和玻璃镜头两大类；制程上又分成球面和非球面。现在手机应用的主要是非球面塑料镜头。塑料镜头的优点在于小而轻、便于大规模量产 （注塑方便）、加工成本低、塑形能力强、良率高，玻璃镜头的优点在于透光率更高、成像质量更好，但其高昂的制造成本和复杂的工序不适宜消费电子的应用场景。除此之外，还有玻璃塑料混合镜头，由部分玻璃镜片和部分塑料镜片共同组成，结合了二者的特点。目前手机镜头模组镜片以塑料镜片为主，少数高端机使用玻塑混合镜片，但未广泛应用。 图表5主流手机镜片构成示意图图表6智能手机相机的镜头模组构成示例 AP AP 资料来源：华安证券研究所整理资料来源：三井化学APEL树脂产品目录，华安证券研究所整理 聚光成像的透镜是决定照片清晰度的重要部件，由凸镜和凹镜组合而成。普通照相机上使用的是口径较大的玻璃材质的透镜，而智能手机的相机透镜，则必须既小又轻才行。手机镜头塑料材料的核心要求：高折射率、高透光率、低雾度、低双折射率、高阿贝数、高热变形温度。其中，低双折射率是图像高清晰度的关键。 PMMA和PC透明塑料可以替代无机玻璃，但缺点在于PC双折射率偏大， PMMA吸水率偏高，因此需要开发新型性能优良的光学透明性塑料，其中非晶形聚 烯烃是最有代表性的。目前常用的高端光学塑料有日本三井化学APEL—COC/日本ZEONEX—COP/日本大阪气体化学—OKP系列，其中三井化学和瑞翁是全球光学镜头材料这一市场的主要玩家，其生产的COC/COP材料也是最常用的光学透明塑料。根据APEL树脂相关推介材料，该材料主要应用于凸透镜和传感器侧的透镜，对镜头的成像能力起到关键作用。 图表7COC材料与其他光学材料性能对比 试验项目 单位 光学品种 一般品种 竞争材料 APL5014CL （智能手机） APL5016SL （车载镜头） APL6509T （薄膜，片材） APL6011T （工业零部件） APL6013T （工业零部件） APL6015T（医用容器） PC PMMA PS 比重 - 1.04 1.04 1.02 1.03 1.04 1.04 1.2 1.18 1.05 HDT(1.82MPa) ℃ 119 139 70 95 115 135 125 75 80 抗拉强度 MPa 57 49 60 60 60 60 65 65 45 断裂伸长率 % 3 2 60 3 3 3 110 2 3 弯曲弹性模量 MPa 3300 3400 2500 2700 3000 3200 2400 3000 3100 抗弯强度 MPa 85 68 100 110 110 110 90 110 80 IZOD冲击试验(有缺口) J/m 16 11 35 25 25 25 650 20 20 洛氏强度 - - - 120 - - 125 70 80 80