氟化工行业深度：细分环节、盈利情况、产业链及相关公司深度梳理

行业研究报告 慧博智能投研 氟化工行业深度：细分环节、盈利情况、产业链及相关公司深度梳理 随着全球经济的不断发展和科技的进步，氟化工行业成为关键的原材料供应链，呈现出强劲的增长态势。氟化工产业链从上游资源到中间品氢氟酸再到下游的无机氟化物、制冷剂、含氟聚合物和含氟精细化学品，在多个重要行业中扮演着重要的角色。这些产品具有广泛的应用领域，既包括传统行业，又融入了新兴产业。中国氟化工发展正朝着深加工高附加值演进。 下面我们将从氟化工的概念及产业链开始，对氟化工产业链中涉及的原材料、制冷剂、含氟聚合物、含氟精细化学品等进行详细阐述，并分析每个环节的概念、现状及应用情况。此外，我们还将对产业链的盈利情况进行分析，以及梳理出产业链中的重点公司。我们希望本文能够为大家更全面地了解氟化工行业提供帮助。 目录 一、行业概述1 二、上游：原料端3 三、中游：中间品氢氟酸11 四、下游：氟化工基本应用制冷剂18 五、下游：含氟精细化学品25 六、下游：含氟高分子材料33 七、盈利情况40 八、相关公司42 九、参考研报44 一、行业概述 1、氟化工概念 氟作为自然界化学性质最活泼的元素之一，存在于多种有机物和无机物中。氟化工产品分为无机氟化物和有机氟化物，无机氟化物是指氟化工产品中含有氟元素的非碳氢化合物；有机氟化物是指氟化工产品中含有氟元素的碳氢化合物，主要包括含氟高分子材料、含氟制冷剂，和含氟精细化学品。含氟高分子材料主要包括氟树脂和氟橡胶，广泛应用于电子电器、装备制造、建筑等领域。含氟制冷剂主要成分为 HFCs（氢氟烃）和HCFCs（氢氯氟烃）类物质，用于空调、冰箱等领域。含氟精细化学品主要包括含氟电子化学品、农药、医药中间体等领域。 2、氟化工产品价值链 氟化工产业链从萤石开始，制备氢氟酸，再制备相关的有机和无机氟化工产品。随着产品加工深度增加，其技术门槛也越高，产品的附加值越高，氟化工行业的价值中心在中下游。含氟精细化学品属于氟化工的高端产品，在整个产业链中附加值最高。 3、中国氟化工朝着深加工高附加值发展 根据中国氟化工行业“十四五”发展规划，目前我国各类氟化工产品的总产能超过640万吨，总产量超过 450万吨，总产值超过1000亿元，氟化氢产能占世界产能66%、含氟制冷剂占世界产能70%、四大氟聚合物总产能约占到世界60%，已成为全球氟化工产品生产和消费大国。 目前我国氟化工产品较为成熟的产品有氢氟酸、HFCs制冷剂、注塑级PTFE等，而大量氟聚合物、氟精细化学品在我国还处于成长初期。LiPF6和LiFSI处于成长期，其中LiFSI处于成长期初期，六氟磷酸锂已接近成熟，FEP和PFA等含氟聚合物处于成长期，四代制冷剂R1234yf处于导入期早期。中国氟化工正朝着深加工高附加值发展。 二、上游：原料端 1、萤石属战略资源 萤石，又称氟石，是氟化钙(CaF2)的结晶体。萤石作为现代工业的重要矿物原料，主要用于冶金、化工、建材、光学工业等传统领域，以及新能源、新材料等战略性新兴产业。萤石是不可再生的资源，根据 《中国氟化工行业“十二五”发展规划》，萤石是与稀土类似的世界级稀缺资源。根据《全国矿产资源规划（2016-2020年）》，萤石被列入我国“战略性矿产目录”。 根据萤石产品中氟化钙的含量，萤石产品可分为四个品级，分别为酸级萤石精粉、冶金级萤石精粉、高品位萤石块矿、普通萤石原矿。高品位萤石块矿是氟化钙含量≥65%的块状萤石原矿，主要用于钢铁等金属的冶炼，以及陶瓷、水泥的生产，其具有助熔、除杂质、降低熔体粘度等作用。高品位萤石块矿，是高端冶炼难以替代的助熔剂。冶金级萤石精粉，其氟化钙含量≥75%，主要在中低端应用中，部分替代高品位萤石块矿，作为助熔剂、排渣剂，用于钢铁等金属的冶炼。 2、萤石主要用于生产氢氟酸进而生产氟化工产品 酸级萤石精粉，氟化钙（CaF2）含量≥97%，是氟化工产业链的重要原料，为化学工业中氟元素的主要来源。工业上常用酸级萤石精粉和浓硫酸反应，从而生成氢氟酸。再以氢氟酸为原料合成下游各种有机和无机氟化工产品。2022年萤石下游应用结构中，用于生成氢氟酸的占比最高，为56%。而氢氟酸下游终端应用结构中，制冷剂占比最高，达到50%，含氟聚合物和精细化学品均占比为7%。萤石的需求量受制冷剂、含氟聚合物、含氟精细化学品等终端产品的用量拉动。 3、全球萤石生产高度集中，我国萤石储采比低，国内供给逐步收紧 供给端方面，全球萤石分布较集中，墨西哥拥有6800万吨储量约占26%，中国第二拥有4900万吨储量占比约为19%，其次是南非、蒙古、西班牙，而日本、韩国、印度、欧盟、美国几乎少有萤石资源储量，形成结构性稀缺。产量方面，2022年，中国萤石产量在全球占比高达68.7%。中国萤石储采比 （储量/产量）仅为8.6，意味着按照此速度开采，基于现有的储量，未来中国的萤石可开采年限仅为 8.6年，远低于世界其它国家。预计未来中国萤石的稀缺性将持续凸显，其供给有望收缩。 中国萤石富矿少，贫矿多，资源管控趋严。根据河北省自然资源厅2018年发布的《中国萤石资源现状及可持续发展对策》，在查明资源总量中，我国单一萤石矿平均CaF2品位在35%-40%左右，CaF2品 位大于65%的富矿资源量仅占单一萤石矿床总量的20%，CaF2品位大于80%的高品位富矿占总量不到10%。根据中国矿业杂志2020年发布的《中央企业萤石矿战略布局思考》，在过去多年大规模无序开 采和盲目开采后，目前我国萤石矿资源以低品位、难选矿、伴生矿和以前开采遗留下来的大量尾矿为主，开采方式由露天开采转入井下开采。同时伴随着环保、安全等对矿业企业督查整治力度的加大，萤石企业的开采加工、安全环保、办证费用等成本逐年提高。 因此我国对萤石资源保护的相关政策逐渐趋紧，监管力度不断增强，税收逐步收紧，开采生产等限制增多，强调要保护性开采萤石资源。 4、我国行业集中度低 根据百川数据，2023年中国萤石产能775万吨，产能较分散。国内规模前三大企业均为金石资源子公司，其中最大浙江大金庄矿业拥有25万吨产能占比仅3.23%，行业CR10产能占比也仅为20.9%。 隆众数据显示，2022年中国萤石产能近700万吨，产量488万吨，开工率自2020年61%提升至70%。 5、我国萤石整体呈现净进口，萤石价格总体上涨 我国早年主要依靠出口萤石等粗产品至海外精加工成为高附加值产品再流回国内，造成萤石资源变相流失。随着我国氟化工产业发展，加之政策对萤石资源管控趋严，萤石出口量一路走低同时进口量大幅增加。 根据海关总署的统计，我国萤石出口规模从2000年的120万吨逐步回落到2021年的21万吨，与此同 时进口量从0稳步提升至2021年的67万吨，自2018年开始成为净进口国。 2022年来萤石价格总体呈现上涨趋势。需求方面，氟化工产品在新能源、新材料等战略新兴产业扮演重要角色，这些行业的迅猛发展将支撑下游产业对萤石的需求。供给方面，我国现已探明的优质萤石资源日益减少，资源保障能力逐步降低，且随着采矿权取得成本的提高，萤石资源的开发成本逐步提高。政策层面，国家将萤石定位为“战略性矿产资源”，稀缺性及战略意义重大，采取保护性开发的政策走向愈发明确，对企业规模、技术、环保要求日益提高，萤石产业链地位和价值中枢有望进一步提升。 6、伴生矿提氟潜在补充，多方布局 近些年来，萤石开采行业也有了新的变化，磷矿以及稀土矿里的氟元素也开始走入市场，但是产量尚且不足以改变行业的基本面情况，只能作为氟元素的补充。 （1）磷矿提氟技术由来已久，但限于技术壁垒供给有限 磷灰石化学式可以表示为Ca5F(PO4)3(F,Cl,OH)，其含氟量可达2-4%。以磷矿石为原料生产湿法磷酸时会排放大量的含氟气体，气体经水吸收、处理后得到氟硅酸。一般情况下，磷化工行业每生产１吨湿法磷酸（折纯五氧化二磷），至少要副产出0.05吨氟硅酸。相比萤石法，氟硅酸制取无水氟化氢具有成本低、污染少的特点，同时能够有效防止磷酸制取过程中氟对周边环境的影响。 瓮福集团是磷矿中氟元素回收的龙头，最早于2006年引进了瑞士戴维公司1000吨/年氢氟酸中试技术， 经过设计改造完成了以氟硅酸为原料的2万吨/年无水氟化氢工业生产装置。该工艺将浓缩后的氟硅酸与浓硫酸反应生成氟化氢与四氟化硅，其中氟化氢被浓硫酸吸收后，再经蒸馏分离出粗氟化氢，最后经净化、精馏等步骤得到纯度较高的无水氟化氢；四氟化硅则返回氟硅酸浓缩系统中再次利用。工艺具有工艺简单、原料成本低等优点，且浓硫酸在生产过程中不消耗，只是吸收水转变为稀硫酸。磷化工企业将稀硫酸回用到肥料生产系统，以发挥协同效用，最大化降低生产成本。 多氟多自主研发了以氟硅酸与氨水反应制无水氟化氢联产白炭黑生产工艺，在宁夏石嘴山、河南焦作、云南昆明规划建设氟硅酸法生产无水氟化氢项目共计产能约3.5万吨/年，其中昆明项目氟硅酸来源为磷 肥副产氟硅酸，其余两个以萤石与浓硫酸反应副产的氟硅酸为主。该工艺通过氟硅酸与氨水反应生成氟化铵与白炭黑，氟化铵经浓缩熔融后生成氟化氢铵，氟化氢铵再与氟化钠反应生成氟化氢钠，氟化氢钠晶体析出后经压滤、干燥、煅烧分解为粗氟化氢，再经洗涤、冷凝、精馏得到高纯度无水氟化氢。该工艺所得产品纯度较高，且具有装置运行稳定、安全系数高、能耗低等优点，但反应流程较长。 云天化与中海油天津研究院开发氟硅酸和氨水生成氟化氢铵，再与浓硫酸反应生产氟化氢与硫酸铵的工艺；贵州开磷集团与贵州省化工研究院开发了氟硅酸先经氨化反应生产氟硅酸铵，再进行氨化生成氟化铵，最后氟化铵与浓硫酸反应生成氟化氢工艺。上述两种工艺也均进行了中试，但尚未实现工业化生产。 除此之外，磷矿伴生氟资源生产氟化氢的技术还有：氟硅酸直接热解生产氟化氢与二氧化硅；氟硅酸与石灰反应合成CaF2，再用传统的萤石法生产氟化氢；氟硅酸先与碳酸钾生成氟硅酸钾，再氨解转化为氟化氢钾，最后低温热解制备氟化氢；直接利用湿法磷酸过程中产生的四氟化硅气体与氟化铵反应制备氟化氢等。由于在工况、成本、环保或设备装置要求等方面存在缺陷，这些工艺均未实现工业化。 随着工艺的成熟，越来越多的企业开始规划磷矿中制取氢氟酸的产线。 （2）稀土提氟壁垒在开发合适的浮选剂以及保证工艺经济性 与磷矿通过收集硅氟酸气体来收集氟元素不同，稀土中的氟元素来自固态的尾矿，提氟难度更高，表现在：（1）优先浮选稀土导致萤石收率不理想，并且引入杂质；（2）不同矿脉成分不同，需要针对性研发不同的抑制剂和捕收剂；（3）萤石平均品位较低。以包钢的数据为例，其产线在工业上只能获得氟化钙含量在85%～90%左右的萤石精矿，且流程较长、能耗较高，而工业上一般采用氟化钙含量超过97%的萤石精粉制备氢氟酸，低品位萤石制备的氢氟酸难有经济性。 10/44 只有系统性地解决选矿、加工问题，稀土尾矿提萤石路径才具备可行性。目前白云鄂博矿山萤石综合利用项目进度处于领先地位，前端的“选“由包钢集团主导，后端的”化“由金石资源主导。 三、中游：中间品氢氟酸 1、氢氟酸基础原料中间体 氢氟酸是一种弱酸，具有极强的腐蚀性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。氢氟酸分为无水氢氟酸和有水氢氟酸（电子级氢氟酸），其中无水氢氟酸为氟化工产业链中重要的中间体。 氢氟酸连接了上游资源和下游氟化工，是氟化工基础原料中间体。百川数据显示，我国氢氟酸主要去向是制冷剂，2022年占50%，其次出口占14%，氟化盐、含氟精细化学品、含氟聚合物和六氟磷酸锂分别占比13%、7%、7%和5%。 2、氢氟酸产能稳步增长，开工率较低 我国氢氟酸产能稳中有升，从2018年的225万吨增氢氟酸产能利用率加到2023年前11月的288万吨。氢氟酸产量整体波动中变化，2018年产量164.2万吨，2022年产量179.7万吨同比增长8.8%。产能利用率自2018年的72.9%下滑至2020年的56.9%，而后逐步回升至2