2024年凯盛新材研究报告:“一链两翼”,成长可期

  • 来源:山西证券
  • 发布时间:2024/02/02
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凯盛新材研究报告:“一链两翼”,成长可期。公司制定“一链两翼”战略,以氯化亚砜为基础向新能源新材料拓展。2005年山东凯盛成立,2016年在新三板挂牌,2021年在创业板上市。公司以氯化亚砜产品为基础,向下游拓展了芳纶聚合单体、LiFSI、PEKK等多种新材料产品,公司下游涉及消费、农化、锂电池、芳纶、高端工程塑料等多个行业。公司拥有全球最大的氯化亚砜生产基地,产能达15万吨/年,2022年销量达10.1万吨,成本全球最低。氯化亚砜行业供大于需,需求方面,下游为锂电电解质LiFSI、三氯蔗糖、医药农药中间体、染料四大应用领域,2022年下游需求为...

1. 凯盛新材:氯化亚砜龙头,上下游一体化布局

1.1 2021 年创业板上市,已成为全球最大的氯化亚砜生产企业

山东凯盛新材料股份有限公司是全球最大的氯化亚砜生产企业,前身成立于2005年,2021 年在创业板上市。公司前身山东凯盛生物化工有限公司成立于2005 年,开始研发氯化亚砜生产,2006 年,公司开始研制芳纶聚合单体,2013 年开始独立研发聚醚酮酮技术,2017年起,氯化亚砜、芳纶聚合单体业务进入高速发展期,公司开始开发高纯度二氧化硫回收利用技术,并开始对聚醚酮酮下游进行研发创新,2021 年,公司在创业板成功上市。当前,公司主营氯化亚砜、芳纶单体、聚醚酮酮(PEKK)、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)等化工新材料,已成为全球最大的氯化亚砜生产企业、国内领先的芳纶聚合单体生产企业,国内唯一具备聚醚酮酮完整技术体系的产业链一体化厂商。

1.2 业务布局: “一链两翼”战略,以氯化亚砜为基础辐射新材料、新能源

公司制定“一链两翼”战略,以氯化亚砜为基础辐射新材料、新能源产业。公司制定了“一链两翼”战略部署,“一链”即氯化亚砜产业链,“两翼”即在氯化亚砜产业链基础上辐射下游新材料、新能源产业。

公司两次募集资金,拓展新材料、新能源业务。第一次募投项目的主要产品包括聚醚酮酮(PEKK)、芳纶聚合单体和三氯化铝,完善在新材料产业的战略布局;第二次募投项目的主要产品为双氟磺酰亚胺锂(LiFSI),推动公司实现在新能源产业的战略布局。

1.3 公司股权结构:华邦生命健康股份有限公司为公司控股股东

公司 2011 年由华邦健康收购,2021 年在创业板上市。2011 年,公司变更为股份有限公司,2014 年被华邦颖泰(后更名为“华邦健康”)收购 100%股权,由“股份有限公司”变更为“有限责任公司”;2016 年,公司整体变更为股份有限公司,名称变更为“山东凯盛新材料股份有限公司”,11 月公司于新三板挂牌公开转让。2021 年,公司在创业板上市,发行股票6000万股,融资总额 3.1 亿元。 公司控股股东为华邦健康,实控人为张松山。截至 2023 年三季报,第一大股东是华邦健康,持有公司股权 44.5%,张松山为华邦健康董事长、法定代表人,也是凯盛新材实控人;第二大股东是淄博凯盛投资管理中心,持股比例为 6.8%。

1.4 经营情况:整体稳定增长,2023 年前三季度营收净利润同比下降

2017-2022 年,公司营收利润整体稳定上涨,净利润复合增速为24.7%。公司自2016年公司在新三板挂牌交易以来,产能稳步扩张,营收整体上涨,2017-2022 年,5 年营收复合增速 17.6%,净利润复合增速 24.7%。 2023 年前三季度营收净利润同比下降。2023 年 1-9 月,公司实现营业收入7.3亿元,同比-4.3%,实现归母净利润 1.3 亿元,同比-29.2%,主要原因系:(1)2023 年1-9 月,氯化亚砜生产所需的主要原材料液氯、液硫(含硫磺)采购均价有所下降,使得氯化亚砜产品销售单价也有所下降,带动公司当期营业收入小幅下降。(2)受宏观经济周期影响,下游需求偏弱,公司的产能消化和产品毛利也受到影响。(3)管理和研发费用增加。

公司主业为氯化亚砜和芳纶业务。(1)氯化亚砜业务:营收占比稳步提高,2022年营收2.8 亿元,占比达 28.7%。2023 年,下游农化行业萎缩导致氯化亚砜需求减少,公司为维持市场份额进行降价,导致毛利率受到影响。(2)芳纶聚合单体业务:随着产能扩大,营收占比稳步提高,2022 年营收 3.5 亿元,占比达 36.1%。(3)对硝基苯甲酸系列业务:市场需求和产量保持稳定,2022 年营收 0.8 亿元,占比 8.4%,毛利率为 29.8%。(4)氯醚:近年营收保持稳定,2022 年营收 0.7 亿元,占比 7.1%,2023H1 毛利率为 24.4%。公司盈利能力稳中有进。2019 年毛利率大幅上升,主要系芳纶业务销量大增,且原材料采购成本下降,且公司终止了毛利率低的凯斯通化学贸易业务;2021 年毛利率下降,主要系原油价格上升及国内能耗双控政策出台导致主要原材料采购价格上升,带动主营业务成本上升。当前盈利能力较为稳定,2023 年前三季度毛利率为 34.8%,净利率为18.3%。

经营效率持续提高,期间费用率整体呈下降态势。公司经营效率持续提升,持续优化期间费用管理水平,注重研发投入,2023 年 1-9 月,研发费用率达5.2%,预计未来公司费用将保持在较为稳定的水平。

2. 氯化亚砜全球龙头,盈利能力行业领先

氯化亚砜,又名亚硫酰氯、二氯亚砜、氧氯化硫,分子式为SOCl2,常温常压下为无色或淡黄色有刺激性气味的液体,溶于苯、氯仿、四氯化碳,遇水易分解为二氧化硫和氯化氢。用于合成间/对苯二甲酰氯、对硝基苯甲酰氯、氯醚等产品的主要原材料之一,广泛用于医药、农药、染料以及食品添加剂、锂电池等领域。

2.1 氯化亚砜行业需求:LiFSI、三聚蔗糖、医药农业中间体、染料四大领域

氯化亚砜作为性能优良的广谱性氯化剂,广泛应用于农药、染料、医药、食品添加剂等行业。传统领域方面,氯化亚砜作为性能优良的氯化剂广泛应用于农药、医药及染料等传统领域,新兴领域方面,用于食品添加剂和锂电池。医药、农药中间体占比30%,食品添加剂三氯蔗糖占比 34%;染料中间体对位酯占比 27.7%,双氟磺酰亚胺锂占比7.6%。

2.1.1 下游 LiFSI 行业:为氯化亚砜增长点

新能源汽车销量、海外锂电池需求和储能市场高增,带动锂电池出货量增长。根据GGII数据,预计 2024 年中国锂电池出货量达 1100GWh,2022-2024 年复合增速29.6%,预计2025年全球锂电池出货量 1873GWh,2023-2025 年复合增速 26.0%。

锂电池的高速发展带动锂电池电解液及电解液溶质行业发展。电解液行业方面,根据EVTank,2023 年我国锂离子电池电解液出货量为 113.8 万吨,同比+27.7%,增速放缓。电解液溶质方面,六氟磷酸锂是目前应用最广泛的电解质锂盐,出货量逐年增加,根据EVTank,六氟磷酸锂 2023 年全球出货量达 16.9 万吨,同比+26.1%,但是由于六氟磷酸锂价格大幅下跌,市场规模仅为 194.4 亿元,同比大幅下滑 53.7%,预计到 2030 年出货量约70.0 万吨,2023-2030年出货量复合增速 22.5%。

双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)相比六氟性能优异,可用于高镍三元、半固态等高性能电池。六氟磷酸锂具有良好的导电性和电化学稳定性,是目前应用最广泛的电解质锂盐;双氟磺酰亚胺锂常用电解质六氟磷酸锂的添加剂,或作为新型电解质替代六氟磷酸锂。相比六氟磷酸锂,具有以下优势:(1)更高的热稳定性:LiFSI 分解温度高于 200℃,六氟磷酸锂高于80℃,可耐受更高的工作温度,抑制气胀;(2)更高的电导率:有助于降低电池内阻、减少发热、提升效率和安全性。双氟可用于麒麟电池、4680、高镍三元、半固态等高性能电池,我们预计LiFSI的添加比例有望提升,根据凯盛新材《向不特定对象发行可转换公司债券之募集说明书》、GGII数据,头部电池企业的 LiFSI 添加比例在 0.5-3%之间,部分企业添加LiFSI 的主流配方已经提升至 3-6%;根据天赐材料 2023 年 10 月 29 日投资者关系活动记录,2023 年Q3,下游对LiFSI的添加比例已超 2%,明年有望提升至 3%左右。

六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂价格持续下行,双氟有望加速替代六氟。(1)六氟磷酸锂:2022 年 2 月 7 日,受到原材料碳酸锂价格上涨影响,六氟磷酸锂涨至57.5 万元/吨,后随原材料碳酸锂价格下跌而下跌。截至 2023 年 12 月 15 日,六氟磷酸锂价格为7.3 万元/吨,市场供大于求,企业库存量大,以消耗库存为主,开工率为 52%。(2)双氟磺酰亚胺锂:当前双氟价格下行至约 10 万元/吨,已接近六氟磷酸锂当前价格,有望加速替代六氟磷酸锂。

各厂商积极布局 LiFSI,预计未来产能合计达 22.5 万吨。多氟多、天赐材料等公司已布局LiFSI 产能,据百川盈孚统计,现有产能合计约 2.4 万吨。LiFSI 逐步进入需求爆发的阶段,企业积极扩产 LiFSI,天赐材料未来将扩产 7 万吨 LiFSI,多氟多扩产5 万吨LiFSI,凯盛新材将扩产 1 万吨,2024 年底投产,我国现有产能和未来扩产产能合计22.5 万吨。未来市场供大于求,龙头天赐材料市占率 55%。2025 年,我们测算需求达4.6万吨,2030年需求达 21.3 万吨,而现有产能和未来规划布局的产能有 24.9 万吨,其中大多数产能将在2025年前投产,因此我们预计未来市场将供大于求。根据鑫锣锂电,2023 年LiFSI 龙头为天赐材料,全球出货量市占率 55%,时代思康、如鲲新材市占率 16%、12%。

预计 2025 年 LiFSI 出货量 4.8 万吨,对应氯化亚砜需求 12.0 万吨。预计未来5年LiFSI有望逐步进入产业导入、需求爆发阶段,根据 EVTank,2030 年全球六氟磷酸锂出货量预计为70.0万吨。若 LiFSI 价格具有较强竞争力,LiFSI 作为锂盐将替代部分LiPF6。我们保守估计,2025年 LiFSI 市场渗透率有望达到 15%,2030 年渗透率达 25%,对应2025 年LiFSI 全球出货量为4.8 万吨,2030 年达 17.5 万吨,按照 15 万元/吨价格计算,2030 年市场空间可达到262.5亿元。氯化亚砜是 LiFSI 主要原材料,按照 1 吨 LiFSI 消耗 2.5 吨氯化亚砜测算,预计氯化亚砜2025年出货量达 12.0 万吨,2030 年出货量达 43.8 万吨。

凯盛新材布局年产 1 万吨的LiFSI,预计项目满负荷净利润达4.3 亿元。公司着力开展以氯化亚砜为原材料制备双氟磺酰亚胺锂的路线研究工作,目前已经完成了LiFSI 的技术和工艺储备并建成了 200 吨/年的中试装置,具备了推动 LiFSI 产业化落地的条件。公司将投资6.5亿元用于建设年产 1 万吨 LiFSI 项目,其中拟使用募集资金 5.5 亿元,预计建设周期为2年,预计项目满负荷销售收入达 24.0 亿元,税后净利润达 4.3 亿元,税后内部收益率为31.92%,投资回收期为 5.81 年。

公司具备技术先进性,可抑制大部分副反应并提高反应的安全性和可控性。根据公司公告《创业板向不特定对象发行可转换公司债券募集说明书》,公司具备制备LiFSI 的技术优势:(1)循环利用硫元素:公司自主研发的尾气分离装置,将副产二氧化硫/氯化氢气体通过硫氯分离技术得到高纯度二氧化硫,可回用至氯化亚砜生产线,实现硫元素循环利用;(2)氟化试剂代替氟化氢提高安全性:采用新型氟化试剂替代氟化氢氟化双氯磺酰亚胺,使得氟化反应可以在可控条件下进行,进一步提高了反应的安全性;(3)原料利用率高、产品纯度高:合成及纯化工段,反应上开发了锂化试剂转化率接近 100%的清洁生产技术,提高了高价值原料的利用率,降低了生产成本。同时开发了惰性溶剂析出结晶工艺技术,提高了双氟磺酰亚胺锂的产率和纯度。

2.1.2 下游三氯蔗糖行业:当前对应氯化亚砜需求19.6 万吨

三氯蔗糖是一种强力甜味剂,具备稳定性好、无毒副作用、可作为糖尿病人甜味代用品等优点。三氯蔗糖是以蔗糖为原料合成的一种人工合成甜味剂,甜度可达到蔗糖的600-800倍,具有稳定性高、亲水性强、高甜度、纯正甜味、安全等特点。作为低能量甜味剂,可供肥胖症患者、糖尿病患者以及龋齿患者使用。 三氯蔗糖消费快速增长,2022 年产量增速+46.1%,销量增速+89.7%。我国是全球三氯蔗糖最大的生产国,2021、2022 年产量增速分别为 35.8%、46.1%。我国三氯蔗糖消费量逐年提升,2021、2022 年增速分别为 25.9%、89.7%。随着消费者对低热量、低糖等健康食品需求的增大,全球代糖市场规模持续扩容。

我国三氯蔗糖主要厂商产能合计达 2.9 万吨,对应氯化亚砜需求20.5 万吨。据百川盈孚,我国主要三氯蔗糖厂商产能合计达 2.9 万吨。三氯蔗糖行业集中度较高,国内最大的生产商是金禾实业,年产能 9500 吨,占总产能 32.4%,其次是康宝生化和科宏生物,分别年产能5000吨和 3000 吨,占总产能 27.3%和 20.5%。由于 2021、2022 年三氯蔗糖产量增速分别为35.8%、46.1%,我们保守假设未来三氯蔗糖产量年复合增速达 15%。按照1 吨三氯蔗糖需要消耗7吨氯化亚砜,我们测算 2023 年,2.9 万吨三氯蔗糖产能对应氯化亚砜需求为20.5 万吨。我们给予三氯蔗糖在 2023-2030 年复合增速 15%,则 2025 年对应氯化亚砜需求为27.1 万吨,2030年为 54.5 万吨。

价格方面,当前三氯蔗糖供大于求,价格处于低位。截至2023 年12 月21 日,三氯蔗糖市场主流价格为 12.5 万元/吨。

2.1.3 下游医药农药中间体行业需求稳定

氯化亚砜可用于生产多种农药和药物中间体。农药方面,氯化亚砜可用于生产甲氰菊酯、溴氰菊酯、毒死蜱、恶唑烷酮、喹禾灵、杀鼠灵、戊菊酯、氰戊菊酯、灭蚊菊酯、氟氰戊菊酯等农药产品。医药方面,氯化亚砜可用于生产如 2-氨基噻唑啉、2-呋喃甲酰氯、新戊酰氯,2-氧代-2-呋喃基乙酸等多种药物中间体。 农药行业全球市场规模近年来增速较为稳定。根据 Phillips McDougal 数据,2022年全球农药市场销售额为 787.2 亿美元,近 5 年 CAGR 为 5.0%,行业整体稳定增长,我们估计未来仍将以约 5.0%的增速稳定增长。

医药中间体市场稳定增长,我们预计 2025 年医药及农药中间体合计对应氯化亚砜需求为12.4 万吨。2018 年,受环保压力影响,我国医药中间体市场规模有所下滑,2020年和2021年,受疫情影响,医药中间体市场规模增长。根据 Mordor Intelligence,2023 年医药中间体市场规模为 393.9 亿美元,预计 2023-2028 年复合增速为 7.4%。我们保守假设2025-2030年农药、医药中间体合计复合增速为 5%,根据 2022 年氯化亚砜下游消费结构,医药、农药中间体领域的氯化亚砜消费量为 11.9 万吨,则测算得 2023 年医药、农药中间体行业对应氯化亚砜需求为12.4 万吨,2025 年为 13.7 万吨,2030 年为 17.5 万吨。

凯盛新材拥有产能 1 万吨/年的氯乙酰氯,即重要的中间体,是氯化亚砜的下游产品。氯乙酰氯是一种重要的农药中间体,常用于医药农药,也可用作萃取溶剂、制冷剂、助染剂和润滑油添加剂等,是氯化亚砜的下游产品。公司拥有氯乙酰氯产能1 吨/年,在建产能5万吨/年,预计将于 2024 年投产运行。公司经过多年技术积累与工艺优化,掌握了其生产、提纯、尾气分离回收再利用及产品检测等核心技术,能高效制出高质量的氯乙酰氯;另外,在氯乙酰氯生产过程中,无工艺废水产生,其产污环节主要为二氧化硫液化尾气、蒸馏不凝汽、精馏不凝汽、废硫酸、精馏残渣等,对环境治理较为友好。

2.1.4 下游染料行业市场规模稳定,集中度较高

我国是世界上染料产量最大的国家,氯化亚砜可用于生产活性染料、硫化染料等。氯化亚砜主要用作氯化剂,用于生产活性染料中的活性翠 K-GL、兰活性翠K-GP、兰活性翠兰KM-GB,以及硫化染料中的硫化艳绿等,我国是全球最大的染料生产国。染料行业市场规模稳定,集中度较高,我们预计 2025 年染料带来氯化亚砜需求12.7万吨。染料行业市场规模较为稳定,根据中国染料工业协会、华经产业研究院,2021年我国染料产量达 83.5 万吨,行业集中度较高,CR3 达 48%,目前我国染料主要生产公司有浙江龙盛、闰土股份、安诺奇等。根据 QYResearch,2022 年全球染料和颜料中间体市场销售额达到了21亿美元,预计 2029 年将达到 30 亿美元,2023-2029 年复合增长率为5.8%。我们保守估计2025-2030 年染料和颜料中间体复合增速为 5%,根据 2022 年氯化亚砜下游消费结构,对位酯(活性染料中间体)领域的氯化亚砜消费量为 10.9 万吨,则测算得2023 年染料行业对应氯化亚砜需求为 11.5 万吨,2025 年为 12.7 万吨,2030 年为 16.2 万吨。

2.2 氯化亚砜供给过剩,产品价格历史低位

预计 2025 年全球氯化亚砜需求达 65.8 万吨,2022-2025 年复合增速达19.6%。根据我们的估计,未来三氯蔗糖出货量复合增速为 15%,医药、农药中间体出货量复合增速为5%,染料中间体出货量复合增速为 5%,LiFSI 出货量复合增速为 39.6%。2022 年氯化亚砜需求达39.4万吨,我们预计 2025 年达 65.8 万吨,2030 年达 132.4 万吨,2022-2025 年复合增速达19.6%,2025-2030 年复合增速达 15.0%。我们认为未来氯化亚砜下游LIFSI 的和三氯蔗糖占比将提升,医药农药中间体和染料市场占比将变小。

2023 年,我国氯化亚砜产能合计为 56.5 万吨,需求约为48.9 万吨,行业整体供大于需。根据百川盈孚,2023 年,我国氯化亚砜产能合计为 56.5 万吨,合计扩产产能12 万吨。其中,凯盛新材现有产能 15 万吨,金禾实业现有产能 8 万吨。未来金禾实业、山东新龙有扩产计划。根据我们测算,2023 年氯化亚砜需求为 48.9 万吨,行业整体供大于需。

氯化亚砜行业集中度高,国内 CR5 达到 68%,预计未来行业进一步集中。氯化亚砜行业集中度高,根据 QYResearch,2021 年,中国、印度、欧洲占全球份额约为55%、24%、18%,是核心生产和消费区域,海外生产企业分布于德国、印度、美国和瑞士等国家,主要为德国朗盛、印度 Transpek 和瑞士 SF-Chem 等公司,但有效产能主要来自国内企业,国内CR5达67.3%,凯盛新材为行业龙头,市占率 26.5%,由于龙头公司未来扩产产能较大,我们判断未来行业格局将进一步集中。

当前氯化亚砜成本处于低位,价格和毛利持续下行。根据智研咨询,目前我国氧化亚砜成本结构中,直接材料占比超 86%,液氯、硫磺和二氧化硫分别占比43.7%、11.2%和14.9%,制造费用占比 11.1%。2023 年以来原材料成本处于低位、较为稳定,而由于氯化亚砜供大于求,价格持续下降,使得毛利进一步压缩。截至 2024 年 1 月 29 日,氯化亚砜价格为1450元/吨,行业毛利润处于低位。

2.3 公司深耕氯化亚砜,盈利能力行业领先

公司是全球氯化亚砜行业的龙头企业,销量稳定在 10 万吨左右。目前公司拥有15万吨/年氯化亚砜产能,销量稳定在 10 万吨左右,产能利用率近年有所提升,历年产销率在100%左右。

公司具备盈利能力优势。2017-2021 年,凯盛新材氯化亚砜业务毛利率不断下降,2022年回升至 44.0%,其他氯化亚砜厂商毛利率较低,以世龙实业为例,2022 年达10.4%。

公司技术积累多年,坚持自主研发及创新实践。公司拥有较强的研发技术实力和发展潜力,具有多年的氯化亚砜生产经验,已经具备了氯化亚砜产品的连续化生产、制备、提纯及检测等核心技术。公司参与制定了《工业氯化亚砜》化工行业标准,并凭借氯化亚砜产品获得国家工业和信息化部授予的制造业单项冠军示范企业称号,行业地位突出。

二氧化硫气相法技术先进,循环工艺有利于缓解环保压力。企业经过多年探索,淘汰了生产成本高、产品质量差、环境污染大的氯磺酸法和三氯氧磷联产法,目前采用二氧化硫气相法路线,该方法原料成本低,产品稳定性高,生产的产品无色透明,且能实现规模化生产,其中不完全反应的二氧化硫经分离后可以循环使用,尾气中含 SO2 用碱液吸收为亚硫酸钠,有效降低了“三废”排放,不但解决了产品生产过程中环保处理负担重的缺点,同时开创了一条工业废气二氧化硫综合治理循环利用的绿色经济之路。

3. 进军芳纶市场,成就万吨级产能

3.1 下游芳纶行业需求:个体防护,5G 通信,新能源动力电池三大领域

芳纶聚合单体是芳纶的上游核心原材料。芳纶:是芳香族聚酰胺类纤维的通称,是一种新型高科技合成纤维;其强度是钢丝的 5-6 倍,拉伸模量为钢丝或玻璃纤维的2-3 倍,韧性是钢丝的 2 倍,而重量仅为钢丝的 1/5 左右,在 560 度的温度下,不分解,不融化,具有良好的绝缘性和抗老化性,广泛应用于军事国防,安全防护,航空航天,电子电器等行业。芳纶聚合单体(间/对苯二甲酰氯):是用于合成高性能纤维芳纶 1313 及芳纶1414 的核心原料之一,终端应用于国防军工、安全防护、工业环保、航空航天、汽车制造、电子信息等领域,同时,芳纶聚合单体(间/对苯二甲酰氯)也是生产新型高分子材料聚醚酮酮的主要原材料之一。

氯化亚砜法是目前制备间/对苯二甲酰氯的主流工艺。芳纶聚合单体的主要生产工艺有二甲苯氯化法、三(五)氯化磷法、光气法以及氯化亚砜法。其中氯化亚砜法因原料易得,流程短,收率高,且相比于其他方法生成的有害性气体影响较小而被认为是制备酰氯的主要工艺。

预计 2021-2026 年全球芳纶纤维市场复合增速 9.7%,预计2025 年对/间苯二甲酰氯的需求量将分别达到 10.9 万吨和 7.3 万吨。根据中国复合材料工业协会披露的数据,2021-2026年全球芳纶纤维市场复合年增长率为 9.7%。我们预计到 2025 年,芳纶市场整体年产能将达到21.5 万吨。按照每生产 1 吨对/间位芳纶需要消耗 0.85 吨对/间苯二甲酰氯的理论值计算,2025年对/间苯二甲酰氯的需求量将分别达到 10.9 万吨和 7.3 万吨,合计18.2 万吨。

芳纶行业技术壁垒高,产能集中在国外。中国芳纶行业起步较晚,目前全球产能集中在海外企业。在对位芳纶市场中,美国杜邦公司最早开发并实现了芳纶商业化,份额为37.8%,其次为日本帝人公司约占 33.1%。在间位芳纶市场,美国杜邦公司为龙头,市占率46.0%,其次是泰和新材,市占率 26.1%。预计未来芳纶行业厂商将持续扩产,龙头企业泰和新材和韩国可隆已分别明确未来将新投产 3.3 万吨/年及 7,500 吨/年的芳纶产能。

芳纶聚合单体竞争格局清晰,以凯盛新材和三力新材为第一梯队。凯盛新材、三力新材、科丰化工具备 1 万吨/年以上芳纶聚合单体(间/对苯二甲酰氯)产能。凯盛新材为龙头,市占率接近 50%。

3.2 公司芳纶聚合单体具备成本、技术、客户优势

3.2.1 一体化产业链布局为公司奠定成本优势

公司是国内最大的芳纶聚合单体生产企业,积极扩大芳纶聚合单体的产能。目前公司拥有3.1 万吨/年芳纶聚合单体(间/对苯二甲酰氯)产能,2023 年 1-3 月产能利用率达88.6%。由于芳纶聚合单体市场新增需求明确,公司将未使用的部分募集资金用于2 万吨/年芳纶聚合单体。

公司芳纶单体业务成本优势显著。(1)规模优势明显、自产原材料氯化亚砜:芳纶聚合单体上游原材料为氯化亚砜和间/对苯二甲酸,公司氯化亚砜毛利率为44.0%,我们测算用自产氯化亚砜将使得芳纶聚合单体原材料成本减少约 12.4%。(2)优化工艺控制成本:公司通过严格的质量控制,优化生产流程及技术工艺,在缩短生产反应周期的同时提高产品收率。(3)设备自研:公司生产加工设备大部分为自主研发设计,造价较低。(4)区位优势:公司地处化工工业大省-山东省境内,毗邻河南、山西等能源大省,区位优势可有效降低公司原材料的采购成本。

3.2.2 多年研发积累铸就公司技术优势

公司通过技术创新不断提升工艺和品控能力,可生产高纯度的优质产品和稳定的供货能力。公司在长期的生产经营过程中专注于生产工艺技术的研发和创新,目前共授权专利43项,其中发明专利 12 项,并获得多项由国家颁布的重大科技奖项,是业内标杆。公司解决了芳纶聚合单体杂质种类多,纯度低导致聚合反应过程难以控制的问题,并根据生产实践和客户需求不断优化和改进生产工艺,芳纶聚合单体纯度可稳定在 99.95%以上。

3.2.3 上下游合作伙伴关系助推业务稳定发展

公司致力于多边销售,在稳定国内需求同时,与海外头部客户建立长期稳定的合作关系。公司凭借高纯度的优质产品和稳定供货能力为赢得了下游市场客户的青睐,目前已与美国杜邦公司、韩国可隆、日本帝人等海外知名化工巨头建立稳定的合作关系,并逐步为超美斯、泰和新材、蓝星新材料等国内主要芳纶生产企业供货。随着下游芳纶产能进一步释放,公司能够通过把握需求放量机会,加速国产化替代进程。

4. PEKK 加码立体化产业链布局

4.1 聚芳醚酮(PAEK):特种聚合物金字塔顶端材料

PAEK、PEEK、PEKK 等聚合物是位于特种聚合物金字塔顶端的材料,预计2030 年市场规模达 115.4 亿元。聚芳醚酮(PAEK)是一种半结晶热塑性聚合物,具有耐高温,耐化学腐蚀和高机械强度等优良性质,是特种聚合物金字塔顶端的材料,根据索尔维官网特种聚合物金字塔图,金字塔宽度表示市场规模,越靠近金字塔顶端,材料物性和附加值越高。PAEK 按照不同醚键和酮键的比例和排列顺序,可分为聚醚醚酮(PEEK),聚醚酮酮(PEKK),聚醚酮(PEK),聚醚醚酮酮(PEEKK)和聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)等。根据 Emergen Research,预计2023年PAEK市场规模达 76.2 亿元,2030 年达 115.4 亿元,复合增速 6.1%。

PEKK:是一种新型的具有超高性能的特种工程塑料,其熔点可达300℃-360℃,加工温度 360℃-380℃。其许多特性与金属相似,但密度小,成型加工简单,具有优异的机械力学性能、耐溶剂抗化学腐蚀性能、抗辐射和阻燃性。目前主要应用于航空航天、3D打印增材制造、5G 电子、油气开采、医疗器械、义齿骨骼植入体、新能源汽车、人形机器人等应用领域。

PEEK:耐高温,耐化学药品腐蚀,耐疲劳,高强度,耐磨,电性能好,主要应用于国防军工、航天航空、核能、电子信息、石油化工、汽车工业、人形机器人。PEKK 相比 PEEK,更易加工、生产成本更低,在特定领域可以相互替代使用。(1)从化学结构上来看,PEEK 是一种均聚物,其玻璃化转变温度,熔融温度均为定值,而PEKK是一种共聚物,可以通过调节其单体的摩尔比来调节其熔融温度,使其熔融温度在280~390°之间可调,因此其制备 3D 打印材料时加工窗口要比 PEEK 材料宽,使其更容易进行加工;(2)从生产成本来说,PEKK 采用低成本的间/对苯二甲酰氯、二苯醚等大宗量产品,通过亲电取代方法制备二醇,而 PEEK 采用二氟酮、对苯二酚采用高温亲核方法制备,其生产成本高于PEKK。(3)由于 PEKK 分子结构中含有两个酮基,其刚性要比PEEK 大,致使其结晶速度要比 PEEK 慢,因此其制备涂层产品时,就不会发生由于结晶速度过快导致的开裂等现象发生。

PEKK 研发壁垒极高。PEKK 由于合成反应复杂,工艺条件难控制以及投入产出比不稳定等因素给生产公司设立了极高的进入壁垒。1)PEKK 作为高分子材料产品从实验到投产阶段需要经历漫长的研发周期以及获得巨额的研发投入支持。2)PEKK 合成过程中容易出现副反应多不易控制,这会降低产品纯度而影响最终聚合物性能。美国杜邦公司于1980 年初报道PEKK可以采用亲核和亲电两种聚合路线来制备。目前基于成本考虑,主要采用亲电取代法,通过傅-克酰基化反应来制备高分子量的 PEKK。由于氯化铝在加工过程中难以除尽,导致金属离子对产物进行二次催化,从而致使发生分支、交联等副反应。3)PEKK 热稳定性不佳,聚合反应容易发生相分离的问题也进一步增大了聚合物实现量产的难度。4)PEKK 因其在国防军工和航天领域的优异表现,被列入敏感黑色高科技材料名单。PEKK 未来进口风险进一步扩大,加剧国产化需求。

PEKK:预计 2029 年 PEKK 市场规模为 6.1 亿元,2023-2029 年复合增速为8.7%,PEKK全球供给格局高度集中。据 QYResearch,2022 年全球聚醚酮酮(PEKK)市场规模为3.4亿元,预计 2029 年可达到 6.1 亿元,2023-2029 年复合增速为 8.7%。由于反应复杂,工艺难度高,全球 PEKK 市场集中度高,头部效应显著。目前全球主要厂商有法国阿科玛(Arkema)、比利时索尔维、凯盛新材、印度 Rallis、昆山普利米斯(Polymics)、美国牛津高性能材料公司(OPM)等少数公司,阿科玛占有 70%的份额。凯盛新材作为国内唯一一家成功实现PEKK 连续化及规模化生产的企业,已在产品实际性能方面实现了对阿科玛和索尔维的替代,这能使其提升市场竞争地位,未来有望打破海外企业垄断格局。

PEEK:预计2029年PEEK市场规模达 82.3亿元,复合增速8.0%。根据Mordor Intelligence,预计 2023 年 PEEK 市场规模达 51.8 亿元,2029 年达 82.3 亿元,2023-2029 年复合增长率为8.0%。下游应用中,当前市场份额最大的领域是航空航天,2023 年预计占比28.2%,预计航空航天未来复合增速为 7.7%;电子电气将为增速最快的应用方向,预计未来复合增速为9.0%。PEEK 市场稳固,集中度高,前五大厂商有威格斯、索尔维、赢创、中研股份,前五大厂商市场份额合计为 87.0%。

人形机器人爆发有望带动 PEKK、PEEK 需求。2023 年 11 月,工信部出台《人形机器人创新发展指导意见》,强调突破轻量化与刚柔耦合设计、突破轻量化骨骼等技术,PEEK和PEKK材料特性和金属相似,但密度小,仅有铝合金的 1/3,耐磨、摩擦中不需要添加润滑剂,非常适用于人形机器人的需求。根据弗若斯特沙利文,预计 2028 年全球人形机器人及机器人解决方案市场规模达 95 亿美元,我们预计随着人形机器人的发展,将大幅带动PEKK、PEEK的需求。

4.2 公司具备 1000 吨 PEKK 产能,核心技术达到国际先进水平

公司聚醚酮酮于 2008 年开始生产,2014 年建立中试线,2015 年达到杜邦两步法水平。2008年,美国 HT 公司同淄博达隆(凯盛新材原股东)签署《聚醚酮酮项目合作协议》,美国HT公司向淄博达隆提供专有技术并委托其为 HT 生产聚醚酮酮,由于生产技术和工艺尚有较大问题,成本较高、产品分子量粘度不搞、批次稳定性差。2014 年,公司进行独立研发,提高了批次稳定性,实现了聚醚酮酮高粘物料的制备技术,建成了 PEKK 中试生产线,鉴定技术达到国际先进水平。2015 年,公司终止与 HT 合作,彻底解决生产工艺中容易发生相分离、副反应多、热稳定性不佳的难题,产品效果可以达到杜邦两步法的水平。

公司具备 PEKK 树脂年产能 1000 吨,将扩产 2 万吨/年高纯无水三氯化铝用于PEKK催化剂。2023 年底,公司 1000 吨/年聚醚酮酮树脂及成型应用项目生产装置已完成环保验收并正式投产。聚醚酮酮作为高性能新材料,其附加值和性能均处于材料金字塔的塔尖,但受下游需求下降等因素影响,包括 PEKK 在内的部分高端新材料的下游应用受到一定程度的影响,进而带动上述高端材料的市场表现欠佳。此外,三氯化铝市场情况良好,且PEKK在制备过程中对催化剂三氯化铝的品质要求较高,目前市场三氯化铝产品质量参差不齐,公司自备三氯化铝的需求迫切。经公司审慎评判,1000 吨/年 PEKK 产能可满足当前市场需求,原定2000吨/年聚醚酮酮项目尚未使用的募集资金约 1.9 亿元将用于 2 万吨/年芳纶聚合单体和2 万吨/年高纯无水三氯化铝项目。 公司 PEKK 核心技术达到国际先进水平,在国内尚无主要竞争对手。由于PEKK反应条件要求高,合成工艺复杂,存在聚合支化、交联等副反应,商业化成本高等原因,目前国内仅凯盛新材一家公司具备 PEKK 完整技术体系。公司通过一系列技术研发和改进,公司逐步攻克了 PEKK 聚合过程中易分离、副反应多等中重大难题,实现了高性能材料聚醚酮酮的产业化生产。其次,公司采用 Raychem 公司发明的路易斯酸/碱共催化法代替市场上较为普遍的杜邦两步法制备 PEKK,在不改变产品纯度的同时,缩短生产流程,降低生产成本。

公司通过一体化产业模式,自产高纯度间/对苯二甲酰氯以供应下游高分子材料PEKK的生产,具备成本优势。首先,公司作为全球最大的氯化亚砜生产商,在芳纶聚合单体酰氯生产制备环节具有天然优势,上游原材料的稳定供应降低采购成本,此外,公司对PEKK原粉进行物理改性为客户定制化产品,满足了下游客户对 PEKK 不同特性的要求,进一步完善了聚醚酮酮技术体系、提升毛利率,在国内市场上构筑了较高的技术护城河。

编辑:火腿肠
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