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氟化工行业深度系列(二):含氟聚合物高端化转型,氟化液迎国产替代机遇

基础化工2024-03-22柴沁虎国联证券单***
氟化工行业深度系列(二):含氟聚合物高端化转型,氟化液迎国产替代机遇

缺乏产品溢价是我国含氟聚合物的痛点 2022年全球主流含氟聚合物市场规模约66亿美元,多个细分品类未来增速超过5%。我国主导了全球含氟聚合物的生产与消费,但痛点在于低端产能过剩,高端产能不足,产品质量距离大金和科慕等国际巨头仍有较大差距。目前我国含氟聚合物产能扩张速度仍未减缓,多个品种价格和开工率长期处于低位,为避免白热化竞争,高端化转型是产业的破局之道。 PFA、ETFE、全氟醚橡胶代表了高端化方向 含氟聚合物种类较多,其中PTFE消费量最大,PVDF在锂电光伏带动下大有赶超之势,FEP/PFA/ETFE是为改善PTFE加工性能而发明,氟橡胶则被用做苛刻条件下的密封材料。我们认为,PFA、ETFE和全氟醚橡胶技术壁垒高,应用领域定位高端,代表了含氟聚合物制高点,未来或更为值得关注。 龙头企业的氟聚物高端化转型值得期待 PFA附加值极高,与半导体制造过程适配性强,永和股份等企业正积极导入;ETFE可在建筑和光伏领域替代玻璃,东岳集团和巨化股份有望打破国外垄断;全氟醚橡胶是半导体制造中首选的密封材料,中昊晨光和三爱富有望实现半导体领域的高端化突破。关注PTFE医疗/半导体领域突破;关注PVDF配套原料R142b的企业;关注FEP从高端线缆向医疗领域的延伸。 全氟聚醚和全氟烯烃或分别为半导体和数据中心优选 氟化液是最为理想的数据中心浸没式冷却液,2025年全球用量或超10万吨,市场或超200亿元; 3M 退出PFASs生产,约80%全球半导体冷却液市场处于供应商切换窗口,我国氟化液企业迎来重要的发展机遇。氢氟醚/全氟聚醚/全氟烯烃是主流细分品种。氢氟醚相对成熟但与液冷适配性不强,更多用于清洗领域;全氟聚醚价格较高,半导体领域更为适用;全氟烯烃性能较佳,易于大规模制备,具备成本优势,或为数据中心冷却液优选。 国产氟化液已有所突破,积极关注窗口期下的导入进展 3M 、索尔维等外企占据了全球电子氟化液主要份额,我国企业加速追赶中。 新宙邦是国内氟化液领头羊,氟化液产品矩阵较全,放量确定性较高;巨化股份发力全氟聚醚,巨芯冷却液项目持续推进,存在导入阿里云的可能; 永和股份全氟烯烃有望凭借成本优势实现放量;永太科技承接中科院上海有机所技术并推进项目建设;天赐材料全氟聚醚和全氟烯烃规划产能较大。 相关标的 东岳集团含氟聚合物产能规模较大,产品矩阵较全;巨化股份在聚合物和氟化液双线发力;永和股份在FEP和PFA上具备一定产品优势;新宙邦是国内氟化液领头羊,多数产品身处蓝海市场,同时布局高端氟聚物PFA。 投资建议:关注国产替代机遇下产业的高端化转型 我们认为在三代制冷剂配额落地后,未来氟化工企业的投资重心将向附加值更高的含氟聚合物和含氟精细化学品转移,在国产替代大背景的催化下,我国相关企业将迎来良好的高端化转型机遇,具备长期成长性。 风险提示:下游市场需求不及预期;环保政策风险;行业竞争加剧风险 投资聚焦 含氟聚合物和含氟精细化学品位于氟化工附加值的金字塔顶端,具备出色的性能优势,可在多个领域升级迭代传统材料,是我国氟化工产业未来重点发展的方向。 1)含氟聚合物:高端化是破局之道,重点关注PFA、ETFE、全氟醚橡胶 缺乏产品溢价是我国含氟聚合物的痛点。我国虽主导了全球含氟聚合物的生产和消费,但低端产能过剩,高端产能不足,距离大金和科慕等国际巨头仍有较大差距。 为谋求长远发展,企业的高端化转型是未来的主旋律。 PFA、ETFE、全氟醚橡胶代表了高端氟聚物的方向。PTFE和PVDF用量较大,市场竞争白热化,FEP国内外差距不大,三者或许不是未来重点方向。PFA、ETFE和全氟醚橡胶技术壁垒高,应用更偏半导体等高端领域,或更为值得关注。 龙头企业的氟聚物高端化转型值得期待。PFA洁净度高,适配于半导体制造多个过程,永和股份等企业正积极导入;ETFE可在建筑和光伏领域替代玻璃,东岳集团和巨化股份有望打破国外垄断;全氟醚橡胶是半导体制造中首选的密封材料,中昊晨光和三爱富有望实现半导体领域的高端化突破。PTFE关注医疗/半导体领域突破; PVDF关注配套原料R142b的企业;FEP关注从高端线缆向医疗领域的延伸。 2)氟化液:国内迎来极佳切入机遇,全氟聚醚和全氟烯烃或为优选 氟化液迎国产替代机遇。氟化液是理想的数据中心浸没式冷却液,2025年全球/国内用量或超10/3万吨,市场有望超过200/45亿元; 3M 退出PFASs生产,约80%的全球半导体冷却液市场处于供应商切换窗口,我国氟化液企业迎来重要的发展机遇。全氟聚醚/全氟烯烃或分别是半导体/数据中心优选。 相关厂商已取得一定进展。新宙邦是国内氟化液领头羊,氟化液产品矩阵较全,放量确定性较高;巨化股份发力全氟聚醚,巨芯冷却液项目持续推进,存在导入阿里云的可能;永和股份全氟烯烃有望凭借成本优势实现放量;永太科技承接中科院上海有机所技术并推进项目建设;天赐材料全氟聚醚和全氟烯烃规划产能较大。 不同于市场的观点 市场对氟聚物发展方向的认知不足;氟化液国产化进程或被市场低估。 投资建议 我们认为在三代制冷剂配额落地后,未来氟化工企业的投资重心将向附加值更高的含氟聚合物和含氟精细化学品转移,在国产替代大背景的催化下,我国相关企业将迎来良好的高端化转型机遇,具备长期成长性。 1.含氟聚合物:产业高端化转型是主旋律 2022年全球主流含氟聚合物市场规模约66亿美元,多个细分品类未来增速超过5%。我国含氟聚合物产能扩张较快,消费量全球亦处于领先,但痛点在于低端领域竞争激烈,高端领域国产替代迫切。 简而言之,我们认为PFA、ETFE和全氟醚橡胶或是未来含氟聚合物高端化转型的重点方向,而以永和股份、东岳集团、巨化股份为代表的企业正引领着行业的发展。 具体结论我们在首页和投资聚焦部分已有阐述,在此不再赘述,相关聚合物的市场情况与高端化方向梳理于图表1。 需要注意的是,含氟聚合物树脂通常加工为制品后应用于终端领域,而制品和树脂的高端化具备协同性,本报告主要着眼于树脂等环节,暂不涵盖制品。 图表1:主流含氟聚合物市场梳理 1.1PFA、ETFE、全氟醚橡胶代表了含氟聚合物制高点 1.1.1含氟聚合物性能优异、用途广泛 含氟聚合物是指高分子聚合物中与C-C键相连接的氢原子全部或部分被氟原子所取代的一类聚合物,其是由含氟单体通过均聚或者共聚所得。 含氟聚合物可分为氟树脂、氟橡胶和氟涂料,其中,氟树脂是用量最大的一类含氟聚合物。常见的氟树脂有聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)。 由于氟原子具有较低的极化率、最强的负电性,较小的范德华半径,因而与其他常规聚合物相比,含C-F基团的氟聚物常具有多方面的优异性,如优异的耐热性、耐化学腐蚀性、耐候性、耐溶剂性、低可燃性、高透光性、低磨擦性、低折射率、低表面能、低吸湿性和超强的耐氧化性等,被广泛应用于化学、电子/电气、建筑和汽车工业。 图表2:含氟聚合物性能优异 1.1.2PFA、ETFE、全氟醚橡胶是重点发展品种 无论从全球还是我国来看,PTFE都是用量最大的含氟聚合物,而PVDF受益于新能源产业的快速发展,未来用量有望超过PTFE。 图表3:2020年全球含氟聚合物占比 图表4:2020年我国含氟聚合物占比 1)PTFE:最具代表性的一类含氟聚合物,但存在加工性能不好的缺陷 发明时间最早的含氟聚合物,由四氟乙烯(TFE)聚合所得,是使用范围最广的一类含氟聚合物,主要缺点是加工性能不好,无法在熔融状态下加工。 2)FEP/PFA/ETFE:引入其他单体与TFE共聚,为改善PTFE加工性能而发明 FEP由TFE和六氟丙烯(HFP)共聚而成,PFA是TFE和全氟丙基乙烯醚(PPVE)的共聚物,ETFE则是TFE与乙烯共聚所得,三者都是为了解决PTFE加工困难而发明的,既具有与PTFE相似的特性,又具有热塑性塑料的良好加工性能。 由于优异的阻燃性能,FEP常作为电线电缆包覆材料;与FEP相比,PFA在高温下的性能更优异,且由于具备高洁净度,更适用于半导体领域;与FEP和PFA相比,ETFE的力学性能和耐辐照性更突出,可作为玻璃的替代品,适用于建筑和光伏领域。 3)PVDF:需求受益于新能源而快速增长的第二大含氟聚合物 是偏氟乙烯(VDF)均聚物或者VDF与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物,不仅耐老化、易加工,且与其他含氟聚合物相比,PVDF对气体和液体的渗透率非常低,PVDF早期主要作为氟碳涂料使用,现在亦广泛用于锂电粘结剂和光伏背板等领域,是近年来需求增速最快的一类含氟聚合物。 4)氟橡胶:根据单体组合不同可分为多个种类,被用做苛刻条件下的密封材料 氟橡胶(主要是FKM)是指含氟的高分子弹性体,在各领域被用做苛刻条件下的密封材料。根据合成单体的组合不同,氟橡胶可分为常规二元氟胶(HFP+VDF)、三元氟胶(HFP+VDF+TFE)、全氟醚橡胶(TFE+PMVE+第三单体,简称FFKM)、羧基亚硝基氟橡胶、氟化磷腈橡胶、耐低温氟橡胶及氟硅橡胶等。 与PTFE和PVDF相比,PFA、ETFE以及全氟醚橡胶的技术壁垒更高,且长期为外国垄断,下游国产替代需求迫切,虽然目前市场还较小,但代表着未来含氟聚合物的高端化发展方向,亦是我国在该领域需要着力突破的重点材料。 图表5:含氟聚合物产业链 1.2高端化是国内产业破局之道 我国已成为PTFE和PVDF等主流含氟聚合物的生产和消费大国,但当前我国该产业发展的痛点在于,多数产能偏向中低端,与国外相比,高端化差异化产能不足。 1.2.1产能扩张较快,低端竞争激烈,缺乏产品溢价 根据氟务在线的数据,近年来我国含氟聚合物产能扩张较快,且24-25年仍有较多产能释放。 图表6:我国含氟聚合物产能预测情况 在产能快速扩张背后,是我国含氟聚合物价格不断走低,开工率持续低位的局面。 我国含氟聚合物价格自2022年中旬以来持续下跌,并已在阶段性底部维持超过7个月。与之相应的,近年来我国含氟聚合物的开工率也仅维持在60%左右。 图表7:我国含氟聚合物价格情况 图表8:我国含氟聚合物开工率情况 从进出口平均单价的差值情况来看,我国PTFE出口平均单价较低,且差值维持在5000元/吨左右。可见,含氟聚合物的高端化转型突破是目前产业的破局之道。 图表9:我国PTFE进出口平均单价差异 1.2.2重点关注含氟聚合物的高端化突破 目前全球高端含氟聚合物被科慕、大金、 3M 、阿科玛、索尔维和旭哨子等外企所掌握,我国企业虽然具备一定规模的产能和市场消费能力,但仅在低端领域实现了自主可控,高端领域却少有企业涉足,仍然大部分依赖进口。 总体而言,PTFE/FEP/FKM需要关注高端化领域突破进展;PVDF关注企业成本优势;而PFA/ETFE由于本身应用即偏高端,关注率先量产并实现规模化应用的企业。 各类氟聚物情况的汇总表详见图表1。 1.3PTFE:积极关注医疗/半导体领域的升级 我国主导了全球PTFE的生产,但产成品应用多集中于中低端领域,高端领域被科慕、阿科玛、大金、旭硝子所占据。 我们认为未来可积极关注国内PTFE厂商在医疗或者半导体领域的高端化升级,东岳集团无论是规模还是品质都处于国内领先。 1.3.1我国虽是PTFE大国但应用领域偏中低端 PTFE具备优异的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性等,俗称“塑料王”,是用量最大用途最广泛的一类含氟聚合物。PTFE树脂主要有悬浮树脂、分散树脂和浓缩分散液3种产品形态,悬浮PTFE可通过类似粉末冶金的压模方式加工为各种密封件,分散树脂可加工为微孔薄膜、纤维、管材等,浓缩分散液则主要应用于各种涂层。 据ACMI统计,2022年全球PTFE合计产能约32万吨/年,消费量在26万吨左右。根据百川盈孚数据,2022年我国PTFE产能约19.21万吨,占全球比例约为60%,消费