行业报告:行业专题研究 证券研究报告 2024年05月31日 基础化工 制冷剂:配额落地,景气高启 作者: 分析师唐婕SAC执业证书编号:S1110519070001分析师张峰SAC执业证书编号:S1110518080008分析师邢颜凝SAC执业证书编号:S1110523070006 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 行业评级:中性 (维持评级) 摘要 含氟制冷剂为制冷剂主要品种,可分为四类主要产品,我国对二三代制冷剂生产与消费进行管控:含氟制冷剂作为主要制冷品类,化学稳定性强、热力学性能优异,被广泛应用于各种制冷领域。含氟制冷剂自20世纪30年代初始,发展到现在共有四代产品,一代已经淘汰,二代进入淘汰期、三代在我国进入生产和消费冻结期(在生产配额内生产)、四代处于成长期。中国于1991年签署加入《议定书》以管控二代制冷剂HCFCs生产和消费;2021年6月17日,中国常驻联合国代表团于向联合国秘书长交存中国政府接受《<关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书>基加利修正案》的接受书,以管控三代制冷剂HFCs生产和消费。 我国二代制冷剂2015年开始削减,2024年将全面淘汰:根据《蒙特利尔议定书》,我国于2013年正式实施HCFCs的生产和消费冻结,HCFCs自2015年开始实施削减,至2025年削减基线值的67.5%,至2023年削减基线值的97.5%,并于2040年以后完全淘汰。二代制冷剂代表品种为HCFC-22(简称R22),国内家用空调制冷剂的更新迭代使得R22家用空调产线占比缩减明显,目前R22作为制冷剂主要应用在空调售后维修领域,同时也是生产聚四氟乙烯(PTFE)等的重要原料。随着配额的削减,R22价格中枢不断抬升,2024年R22均价已达2.2万元/吨,较23年均价1.9万元/吨同比上行13.5%。 三代制冷剂基准年为2020-2022年,企业为抢占配额大幅扩张产能:三代制冷剂,即氢氟烃类(HFCs),相对于第二代制冷剂氢氯氟烃 (HCFCs),氢氟烃(HFCs)ODP值为零,不会对臭氧层产生影响,但仍会产生温室效应。《基加利修正案》于2016年达成,旨在限制第三代制冷剂的使用,将基准年设定为2020-2022年,为获得较大配额,2018-2022年国内三代制冷剂产能显著增长,2022年R32产能为51万吨,较2018年的31万吨增长了62.4%,但市场容量不足以消化供给端的快速扩张,2022年R32产量为25.5万吨,开工率仅为50%。 三代制冷剂配额正式下发,供给格局得到显著改善,经测算三代制冷剂主要品种供需偏紧:2023年11月4日,生态环境部办公厅印发 《2024年度氢氟碳化物配额总量设定与分配方案》;2024年1月11日,生态环境部发布《关于2024年度消耗臭氧层物质和氢氟碳化物生产、使用和进口配额核发情况的公示》,根据公示计算,三代制冷剂R32/R134a/R143a行业CR3在70%以上。根据测算,2024-2025年三代制冷剂主要品种需求为33.4/34.5万吨,供给均为28.5万吨(不考虑可能发生的品种配额转换),供需关系紧张。 第四代氟制冷剂氢氟烯烃(HFOs)被认为是理想的HFCs替代品,但生产成本较高:目前海外已开始使用R1234yf替代R134a,但国内R1234yf仅少量运用于最新款的汽车型号中,主要原因为四代制冷剂生产成本较高,以R1234yf为例,其生产工艺之一加成消去法所采用的原材料为六氟丙烯,六氟丙烯至R1234yf的转化率为95.2%,即R1234yf所需六氟丙烯一项原材料的理论成本为3.8万元/吨。 建议关注:巨化股份、三美股份、永和股份 风险提示:下游需求不及预期风险、供给端非法产能释放风险、替代品进展超预期风险 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明2 制冷剂 法规驱动更新换代 关键词:蒙特利尔议定书、我国2024年配额落地 利用机械设备把降温对象降到所需温度的方法叫制冷。最简单的制冷系统由四大要件组成:①压缩机;②冷凝器;③节流阀;④蒸发器。 制冷循环的蒸发过程:通过节流阀截流后的低压液体,在蒸发器中从周围介质吸热制冷在蒸发过程中,制冷剂的温度和压力保持不变。 压缩过程:完成制冷作用后从蒸发器出来的气体经制冷压缩机压缩后,温度和压力急剧升高。压缩机排出的气体就变成了过热度较大的热汽。 冷凝过程:从制冷机排出的高温高压过热蒸汽,进入冷凝器与冷却水或空气进行热交换,使过热蒸汽逐渐变成饱和蒸汽,进而变成饱和液体。 节流过程:从冷凝器出来的液体经过节流阀被节流,成为常温低压的液体。节流过程制冷剂焓值不变。 上述四个过程依次不断循环,进而达到制冷目的。 含氟制冷剂发展历程 制冷/制热系统原理 •制冷剂又称冷媒、致冷剂、雪种,是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。制冷剂种类包括无机化合物(水、氨、二氧化碳),含氟制冷剂、饱和/不饱和碳氢化合物等。含氟制冷剂化学稳定性强、热力学性能优异,被广泛应用于各种制冷领域。 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源:华经情报网、巨化股份2023年年报、甘肃万能制冷设备公司官网、制冷网、 格力空调官网,天风证券研究所 4 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源:巨化股份公告、三美股份公告、建环视界等,天风证券研究所 5 分类 主要产品 主要应用 状态及发展 ODP GWP(该范围是所列产品的GWP数值范围) 工业制冷 商业制冷 冷藏运输 冷库 家用冰箱 房间空调 汽车空调 高温空调 中央空调 非制冷用途 一代(CFCs) R11、R12、R13、R113等 •现已禁止生产和消费 一代制冷剂R11为ODP基准值,设定为1 4660-13900 二代(HCFCs) R22 •发达国家已基本淘汰 •国内于2013年开始冻结生产和消费量,从2015年起开始削减,至2020年累计削减35%,2025年累计削减67.5%,2030年除少量(2.5%)维修用途外,全部淘汰 0.034-0.11 600-1980 F141b F142b 三代(HFCs) R32(二氟甲烷) •发达国家以2011-2013为基线年份,至2024年累计削减40%,2029年累计削减70%,2036年削减85%•国内以2020-2022为基线年份,2029年累计削减10%,2035年累计削减30%,2040年累计削减50%,2045年累计削减80% 0 677-8060 R410a R134a(四氟乙烷) R143a、R227ea、R236fa等(三代制冷剂) R125(五氟乙烷) 四代(HFOs) R1234yf、R1234ze、R1233zd •在欧美等国已大量推广和使用,主要专利技 术掌握于霍尼韦尔、科慕等外企手中, •国内仅少数厂商生产,且规模较小 0 小于等于1 其他制冷剂 R600a(异丁烷) •为碳氢类制冷剂,R600a为冰箱用主流制冷剂,但与空气混合会形成爆炸性混合物,R290具有相同危险性 0 极低 R290 0 极低 冰箱16.0% 家用空调 我国制冷剂下游应用 我国家用空调中各类制冷剂渗透率 我国空调年度产量及增速 78.0% 车用空调6.0% 我国冰箱年度产量及增速 我国汽车年度产量及增速 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源:卓创资讯、同花顺、中商情报网、制冷快报、中国家用电器协会等,天风证 券研究所 6 主要制冷剂品种国内产量主要制冷剂品种国内产能分布 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 资料来源:巨化股份公告、碳排放交易网、GHGProtocol,天风证券研究所 备注:GWP值为GWPvaluesfor100-yeartimehorizon即100年范围内GWP值 7 各品种制冷剂GWP值 品种 SAR AR4 AR5 品种 SAR AR4 AR5 R11 3800 4750 4660 R23 11700 14800 12400 R12 8100 10900 10200 R32 650 675 677 R13 14400 13900 R41 150 116 R113 4800 6130 5820 R125 2800 3500 3170 R114 10000 8590 R134 1000 1120 R115 7370 7670 R134a 1300 1430 1300 Halon-1301 5400 7140 6290 R143 300 328 Halon-1211 1890 1750 R143a 3800 4470 4800 Halon-2402 1640 1470 R152 16 Carbontetrachloride 1400 1400 1730 R152a 140 124 138 Methylbromide 5 2 R161 4 Methylchloroform 100 146 169 R227ea 2900 3220 3350 R21 148 R236cb 1210 R22 1500 1810 1760 R236ea 1330 R123 90 77 79 R236fa 6300 9810 8060 R124 470 609 527 R245ca 560 716 R141b 600 725 782 R245fa 1030 858 R142b 1800 2310 1980 R365mfc 794 804 R225ca 122 127 R43-10mee 1300 1640 1650 含氟制冷剂自20世纪30年代初始,发展到现在共有四代产品,其一代产品氟氯烷烃因有极强的化学稳定性,会长时间停留在大气层中,造成大气层破坏,臭氧层污染等问题,目前已被全面淘汰。 但二到四代制冷剂仍存在对于环境的负面影响,衡量制冷剂对于臭氧层和大气层造成影响的指标分别为ODP和GWP: ODP即OzoneDepletionPotential,消耗臭氧潜能值。某种物质在其大气寿命期内,造成的全球臭氧损失相对于同质量的CFC-11排放所造成的臭氧损失的比值。 GWP即GlobalWarmingPotential,全球变暖潜能值,是一种物质产生温室效应的一个指数。GWP是在100年的时间框架内,各种温室气体的温室效应对应于相同效应的二氧化碳的质量。 如,在一百年的时间尺度上,甲烷的GWP值是25,这意味着相同质量的甲烷与二氧化碳,前者在一百年的时间内造成全球变暖的能力是后者的25倍。制冷剂GWP值通常高达数千,是典型的高GWP气体。通常,由于自然的分解破坏机制,已有温室气体在大气中的浓度是逐年降低的,并且温室效应能力也一并减弱。然而某些CFC家族气体,大气存留时间相当长,并且有可能20年GWP值高于100年GWP。 第二代制冷剂HCFCs的管控:中国于1991年签署加入《议定书》。《议定书》第19次缔约方会议(2007年9月)通过了加速淘汰HCFCs的调整案,要求按《议定书》第5条第1款行事的缔约方国家(发展中国家)对HCFCs实施生产和消费的淘汰时间为: 二代制冷剂削减时间表 2013年冻结在2009-2010年产量的平均水平上;以该水平为基准,2015年削减10%; 2020年削减35%;2025年削减67.5%;2030年削减97.5%,所余2.5%用于2040年 前的维修,但尚需2025年进行评估。 第三代制冷剂HFCs的管控:2016年10月15日《蒙特利尔议定书》第28次缔约方大会上,通过了关于削减氢氟碳化物的修正案。修正案规定:发达国家应在其2011年至2013年HFCs使用量平均值基础上,自2019年起削减HFCs的消费和生产,到2036年后将HFCs使用量削减至其基准值15%以内;发展中国家应在其2020年至2022年HFCs使用量平均值的基