1.1 深耕生物质及树脂多年,产业链条不断完善
国际知名的生物制造和化学新材料解决方案提供商。圣泉集团始建于 1979 年,前身为刁镇 糠醛厂,2021 年在上交所主板上市,是一家专注于各类植物秸秆与合成树脂自主研发与创 新应用的高新技术企业。经过 40 余年的发展,公司已经成长为国际知名的生物制造和化学 新材料解决方案提供商,围绕核心产品,打造出了包括生物质化工原料(纤维素、半纤维 素、木质素等)、合成树脂(呋喃树脂、酚醛树脂、冷芯盒树脂、环氧树脂等)、电池材料 (硅碳负极材料、钠电负极材料等)、复合材料(酚醛树脂泡沫板、轻芯钢等)在内的较为 完整齐全的产业链,能够充分利用产业链协同优势进行技术研发和市场拓展。

公司依托生物质化工与合成树脂一体化产业链条,目前布局了酚醛树脂、铸造造型材料、 电子化学品、生物质、新能源五大业务板块。 酚醛树脂板块,公司在摩擦材料、页岩气覆膜支撑剂、耐火材料、轮胎橡胶等多用途酚醛 树脂产品拥有 10 大系列 800 多个品种。截至 2024 年底,公司产能达 64.86 万吨/年,产能 规模和技术水平位居世界前列,酚醛高端复合材料树脂配套扩产项目也逐步达产达效。同 时,公司不断开发酚醛树脂的新应用,积极布局生物质重组材料、光伏材料、新能源汽车 等快速发展领域。
铸造造型材料是圣泉集团传统支柱产业,公司以呋喃树脂、冷芯盒树脂、陶瓷过滤器、发 热保温冒口等为代表的铸造辅助材料产品达一百多种。截至 2023 年底,公司铸造用树脂产 能达 14.33 万吨/年,铸造用呋喃树脂产销规模位居世界第一。 电子化学品板块,公司经过多年精耕细作,实现了电子级酚醛树脂、特种环氧树脂的国产 化替代,市场份额逐年增加。截至 2024 年底,公司拥有 6 万吨/年电子酚醛树脂、2.72 万 吨/年特种环氧树脂、1300 吨/年聚苯醚、100 吨/年碳氢树脂产能,其中公司聚苯醚率先通 过终端客户认证,通过产业链上下游合作,解决了国内高端电子原材料瓶颈制约问题,效 益陆续释放;碳氢树脂、新型马来酰亚胺树脂也取得明显进展,相关新项目已逐步启动。 生物质板块,公司自 1979 年建厂就涉足该领域,自主研发的“圣泉法”生物质精炼一体化 技术系统性解决了秸秆中纤维素、半纤维素、木质素高效分离的全球性难题,实现高值化 利用。目前,公司生物质业务拥有两大基地,济南唐和唐产品主要包括木糖、木糖醇及 L阿拉伯糖等;大庆项目(一期)每年可加工秸秆 50 万吨,生产生物质树脂炭、硬碳负极材 料、高活性木质素、糠醛、纸浆、生物甲醇、可降解材料等系列绿色生物基产品。 新能源板块,公司专注于硅碳用多孔碳材料、硬碳类负极材料、聚阴离子正极材料的研 发、生产及销售。公司多孔碳材料粒径大小分布均匀、孔道结构均一可控,具有高首效和 长循环优势,其性能已被多个头部企业认可并在不同领域和方向开展合作。目前公司多孔 碳产能达 300 吨/年,年产 1000 吨硅碳用多孔碳项目也预计 2025 年一季度达产。在钠电方 面,公司重点围绕动力电池、储能电池、3C 消费类电池等不同应用场景开发了适配性高且 性能优异的硬碳负极材料,同时开发出具有高压实、高容量、高倍率的电池材料,并已建 成万吨级硬碳类负极材料和聚阴离子正极材料产业化生产线。
1.2 各业务效益逐步释放,公司盈利水平不断抬升
各业务效益逐步释放,公司营收整体呈增长趋势。受益于酚醛树脂、铸造材料稳步发展, 以及电子化学品、生物质业务快速增长,公司近年营收整体呈增长趋势,从 2015 年的 33.15 亿元增至 2023 年的 91.20 亿元,年均复合增速达 13.48%。其中,2023 年公司营收同 比略下滑,主要由于原材料价格下降带动部分产品销售价格下降所致,公司各业务板块销 量仍保持增长。2024 年,公司聚焦化学新材料和生物质新材料、新能源两大核心业务,前 三季度实现营收 71.52 亿元,同比+6.87%,恢复增长趋势。分业务看,参考 2024 年半年度 数据,酚醛树脂和铸造造型材料为目前营收主要贡献板块,占比分别达 39.9%和 35.2%, 电子化学品、生物质、其他业务占比分别为 12.9%、8.8%、3.2%,电子化学品和生物质占 比逐步提升。
主业毛利率较为稳定,归母净利呈上升趋势。盈利方面,公司毛利润及归母净利近年呈上 升趋势,毛利润从 2015 年的 11.44 亿元增至 2023 年的 20.99 亿元,年均复合增速达 7.88%;归母净利润从 2015 年的 3.87 亿元增至 2023 年的 7.89 亿元,年均复合增速达 9.33%。其中,2020 年公司毛利润及归母净利增长较快,主要受公共卫生事件影响,公司 卫生防护用品业务在 2020 年贡献毛利 14.98 亿元,到 2021 年该业务仅贡献毛利 0.49 亿 元。利润率方面,2021 年公司毛利率较前期下降较多,主要由于高毛利率卫生防护用品业 务收入大幅减少、以及会计准则调整所致。2022 年以来,随着高频高速树脂等高附加值产 品逐步放量,公司毛利率稳步上行。
期间费用率相对稳定,资产负债结构持续优化。随着公司业务规模扩大、盈利水平增加、 以及募集资金的到位,公司资产负债率呈下降趋势,截至 2024 年三季度末,公司资产负债 率达 29.73%,资产负债率的下降也带动公司财务费用率的整体下行。销售费用率方面, 2020 年较 2019 年大幅下降,主要由于 2020 年起运输费调整至主营业务成本核算所致。
1.3 股权结构相对集中,重视健全长效激励机制
公司股权相对集中,实控人参与定增彰显长远发展信心。公司控股股东为唐一林,实际控 制人为唐一林和唐地源父子,合计持股比例达 25.36%,股权相对集中。2024 年 4 月 3 日, 公司向特定对象公司实控人唐地源定向增发 6225.22 万股,募集资金总额达 8.75 亿元。此 次定增彰显了实控人对公司长远发展的信心,同时也使公司整体资金实力和偿债能力得到 提升,资本结构得到优化,为公司后续发展提供有效保障。 开展股权激励计划,驱动公司长期可持续发展。公司重视建立、健全长效激励机制,2022 年面向公司董事、高级管理人员、中层管理人员及核心技术/业务人员开展限制性股票激励 计划,目前已完成首次授予及预留授予,股票登记数量合计 969.5 万股。股权激励的实施 将充分调动员工积极性和创造性,有效提升核心团队凝聚力和企业核心竞争力,有效地将 股东、公司和核心团队三方利益结合在一起,使各方共同关注公司的长远发展,确保公司 发展战略和经营目标的实现。
2.1 酚醛树脂应用广泛,公司多维竞争优势明显
2.1.1 酚醛树脂竞争格局持续优化,行业景气有望企稳回升
酚醛树脂是酚类和醛类缩聚而成的高分子化合物。酚醛树脂是在酸性或碱性条件下由酚类 化合物和醛类化合物缩聚而成的高分子化合物,因电气设备使用较多,也俗称电木。酚醛 树脂合成所用酚类化合物主要包括苯酚、甲酚、二甲酚、混甲酚、双酚 A 等一种或几种酚 的混合物;所用醛类化合物主要包括甲醛、糠醛、乙醛、多聚甲醛或几种醛的混合物。 酚醛树脂可分为固体和液体形态。从形态来看,酚醛树脂可分为固体酚醛树脂和液体酚醛 树脂;根据工程性能,固体酚醛树脂可分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂。热塑性酚 醛树脂分子结构属线型,具有受热软化、冷却硬化的性能,而且不起化学反应,加工成型 简便,具有较高的机械性能。热固性酚醛树脂子结构为网状,加热后产生化学变化,逐渐 硬化成型,具有受热不软化、不溶解、耐热性高、受压不易变形的性能。

酚醛树脂各项性能优异。酚醛树脂具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和粘附性,其在高温 下依然能保持结构稳定和强度不变,抗烧蚀能力强,同时具有良好的电绝缘性和阻燃性。 这些性能优势使得酚醛树脂在电气绝缘、耐火材料、粘合剂、涂料和模塑料等领域广泛应 用,满足各种工业需求。
我国酚醛树脂行业稳步发展。我国酚醛树脂产业起步于 1946 年,先后经历了起步期 (1946-1978 年)、成长期(1979-2001 年)、快速发展期(2002-2013 年)、和平稳调整期 (2014 年-至今)四个发展阶段。经过多年发展,我国酚醛树脂的生产能力、工艺水平和产 品品质都取得了巨大的进步,据智研咨询统计,酚醛树脂产能从 2014 年的 116.0 万吨增至 2021 年的 185.5 万吨,CAGR 达 6.9%;产量从 2014 年的 89.7 万吨增至 2021 年的 153.5 万 吨,CAGR 达 8.0%。 酚醛树脂竞争格局持续优化。竞争格局方面,据百川盈孚及公司公告,截至 2024 年底行业 产能进一步提升至 214.0 万吨,其中圣泉集团产能达 64.9 万吨,占比 30.3%;杭摩新材料 产能达 25.0 万吨,占比 11.7%;宇世巨化工产能达 20.0 万吨,占比 9.3%。近年随着头部企 业新增产能的落地、以及部分落后小产能的退出,行业集中度较过往有所提升,竞争格局 持续优化。
酚醛树脂应用领域广泛,消费量稳步增长。酚醛树脂凭借优异性能和高性价比,广泛应用 于航空航天、汽车、电子、机械、交通运输等国民经济各个领域。随着下游领域的快速发 展,酚醛树脂需求整体也呈增长趋势,国内消费量从 2014 年的 91.8 万吨增至 2023 年的 173.3 万吨,CAGR 达 7.3%。从下游应用分布看,酚醛模塑料、木材加工和层压板、研磨 和摩擦材料、耐火级绝缘隔热材料为主要直接下游,占总需求比例分别为 22%、20%、 20%和 19%。
酚醛树脂出口呈增长趋势,高端产品仍有供给缺口。进出口方面,我国酚醛树脂出口整体 呈增长趋势,其中 2024 年酚醛树脂出口量达 14.3 万吨,同比+14.6%;进口量达 9.1 万吨, 同比+6.3%。从价格看,我国酚醛树脂进出口价差明显,以 2024 年为例,酚醛树脂进口单 价达 3387 美元/吨,而出口单价仅为 1674 美元/吨,体现我国高端酚醛树脂仍有供给缺口。 酚醛树脂景气有望向上,高端特种酚醛市场将持续扩大。近两年,受建筑业、基础工业等 下游发展放缓影响,酚醛树脂需求增长面临压力;而供给端,随着新产能陆续投放,行业 竞争加剧,因此酚醛树脂价格价差有所回落,景气逐步下行,部分落后产能持续亏损面临 被淘汰的局面。展望未来,随着落后小产能出清、经济持续修复,酚醛树脂需求及行业景 气有望逐步向上。同时,从进出口数据可以发现,酚醛树脂中高端市场由于技术壁垒较 高,仍呈现维持供不应求局面,随着 5G 通信、人工智能、物联网等新领域的快速发展, 特种酚醛的市场会进一步扩大,这也将利好具规模优势、不断技术创新的行业龙头。
2.1.2 公司多维竞争优势明显,盈利领先同行
圣泉集团是全球酚醛树脂龙头,多维竞争优势明显。圣泉集团是全球主要的酚醛树脂供应 商,近年产能及销量快速提升,截至 2024 年底公司酚醛树脂产能达 64.86 万吨/年、销量达 48.92 万吨,在摩擦材料、页岩气覆膜支撑剂、磨料磨具、耐火材料、新型节能阻燃建材、 表层涂料、模塑料、轮胎橡胶等多用途酚醛树脂产品,拥有 10 大系列 800 多个品种,产销 量规模位居国内第一、世界前列,规模优势明显。公司产业链配套完善,关键原料甲醛实 现自产,同时甲醛原料甲醇主要从山东晋煤明水化工、山东明泉新能源等园区内企业采 购,距离较近,有效节约运输成本,提升盈利水平。 公司持续加大研发投入,拓展高附加值产品。公司近年持续加大科研投入,不断开发酚醛 树脂的新应用,积极拓展高附加值产品。其中,公司开展以生物基酚醛为基础的绿色酚醛 树脂的研究,开发了系列绿色低碳酚醛树脂;自主创新研发出电解铝阳极用导电型酚醛树 脂,替代煤沥青,改良了碳素阳极的生产工艺,并有效促进电解铝产业链的节能减碳;研 发出锂电池负极包覆用酚醛树脂,有效的提高包覆后负极材料的倍率性能;积极聚焦下游 客户在耐热性、高强度、高效率、耐用性等高性能方面提升的需求,在高强高耐热用酚醛 树脂的研究及产业化方面实现技术突破。 圣泉集团酚醛树脂盈利能力领先同行。依托规模化、一体化优势,公司酚醛树脂业务盈利 能力持续领先同行。据统计,与国内第二大厂商杭摩集团相比,公司酚醛树脂业务毛利率 近年一直领先约 10 个百分点。未来,随着公司高附加值产品品类不断扩增,高盈利水平有 望维持并进一步扩大。
2.2 铸造行业稳步发展,公司是全球领先造型材料供应商
铸造造型材料是铸造工艺不可缺少的基础材料。铸造造型材料通常指砂型铸造中用来制造 铸型或型芯的材料,是铸造工艺环节中不可缺少的基础工艺材料之一,可以分为铸造用原 砂、铸造用粘结剂、铸造涂料、固化剂、过滤器、冒口及其他辅助材料。铸造用粘结剂当 前以树脂为主,树脂粘结剂质量高低直接影响铸件精度、光洁度、废品率及性能稳定性。 目前应用最为广泛的铸造用树脂可分为三大类:呋喃树脂、冷芯盒树脂和碱性酚醛树脂。 呋喃树脂是最为广泛应用的铸造用树脂。呋喃树脂是指以具有呋喃环的糠醇和糠醛作原料 生产的树脂类的总称,具有固化速度快、效率高、常温强度高、高温性能好等特点,在强 酸作用下固化为不溶和不熔的固形物,主要用在铸造工艺中作型芯粘结剂,广泛用于风 电、核电、汽车、机床、工程机械、船舶、重型机械等行业大中型复杂铸件的生产。
呋喃等铸造用树脂产量持续增长,特定产品市场集中度较高。供给端,随着国内铸件行业 的发展,国内铸造用树脂及呋喃树脂近年产量稳步增长,其中铸造用树脂产量从 2014 年的 52.3 万吨增至 2021 年的 59.7 万吨,CAGR 达 1.9%;呋喃树脂产量从 2014 年的 41.2 万吨增 至 2021 年的 51.4 万吨,CAGR 达 3.2%,占铸造用树脂比例也从 78.8%提升至 86.1%,呈 持续上行趋势。竞争格局方面,我国铸造用树脂市场竞争比较充分,市场集中度较低,存 在大量中小型企业,但在某一产品市场,具有比较优势的规模企业在细分市场上维持较大 的市场份额。
呋喃树脂需求量随铸件行业发展稳步提升。铸件是装备制造业的基础,国内制造业的稳步 发展带动铸件需求的提升,国内铸件产量从 2014 年的 4620 万吨增至 2023 年的 5190 万 吨,CAGR 达 1.3%;其中 2022 年受整体需求偏弱影响,国内铸件产量有所下滑,而随着 下游汽车及风电的需求修复,2023 年国内铸件产量止住跌势,实现 0.4%的同比增长。目 前,植物油粘结剂制芯的老工艺已完全被各种树脂砂工艺取代,呋喃树脂等铸造用树脂需 求也随国内铸件产量增长而稳步上行,据艾瑞咨询统计,我国呋喃树脂消费量从 2014 年的 37.8 万吨增至 2024 年的 48.8 万吨,CAGR 达 2.6%。同时,随着铸件需求结构和技术要求 的变化,呋喃树脂在海洋工程铸件、超大型设备铸件、大型工程配套铸件等领域的应用不 断拓展,但也对其固化速度、尺寸精度、防腐性能等提出更高的要求。

铸件应用广泛,汽车、风电等快速发展有望带动铸造用树脂需求提升。目前,汽车是铸件 下游最大应用领域,占比达 29.3%;另外,铸管及管件、矿冶重机、内燃机及农业机械、 工程机械也同样在下游各应用领域中排名靠前,占比分别为 15.6%/9.9%/9.7%/8.3%。展望 未来,随着以旧换新政策对内需的提振,以及出口势头向好,汽车作为铸件最大下游,有 望稳步发展并驱动铸件需求向上。同时,近年全球风电装机规模快速增长,据 GWEC, 2023 年全球风电新增装机量达 116.6GW,同比增长 50.3%,并有望在 2028 年增至 182GW,年均复合增长率达 9.4%。风电铸件是风电机组设备的重要零部件,主要包括箱 体、扭力臂、轮毂、底座、行星架、主轴套等,每 MW 风电整机大约需要 20-25 吨铸件, 随着风电快速发展,将对铸件需求形成有效拉动,进而带动上游铸造用树脂需求提升。
圣泉集团是全球铸造造型材料领先厂商,规模一体化优势显著。圣泉集团是全球铸造造型 材料领先厂商,以呋喃树脂、冷芯盒树脂、热芯盒树脂、涂料、固化剂、陶瓷过滤器、发 热保温冒口、熔炼材料等为代表的铸造辅助材料产品达一百多种,广泛应用于汽车、轮 船、飞机、风电、通用机械、精密仪器等产品铸件和高档精密出口铸件生产。截至 2023 年 底,公司铸造用树脂产能达 14.33 万吨/年,呋喃树脂产销规模位居世界第一。同时,公司 呋喃树脂产业链布局完善,1988 年就打通了“玉米芯-糠醛-糠醇-呋喃树脂”全产业链,一 体化优势明显。规模及一体化优势也助力公司铸造用树脂业务盈利水平领先同行,据 Wind,圣泉集团铸造用树脂业务毛利率近年持续领先同行兴业股份,成本优势凸显。
3.1 覆铜板行业向高频高速演进,PPO 等低介电材料脱颖而出
电子树脂广泛应用于电子行业各环节。电子树脂指的是能满足电子行业对纯度、性能及稳 定性要求的合成树脂,主要用途包括制作覆铜板、半导体封装材料、印制电路板油墨、电 子胶等,主要担负绝缘与粘接的功能。其中,制作覆铜板是电子树脂的最主要应用之一。 电子树脂是覆铜板生产的关键原料。覆铜板主要由铜箔、树脂、玻纤布三大原材料组成, 其中树脂约占覆铜板成本的 26%。应用于覆铜板生产的电子树脂一般是指通过选择特定骨 架结构的有机化合物和有反应活性官能团的单体,经化学反应得到特定分子量范围的热固 性树脂,能够满足不同覆铜板所需要的阻燃性、耐热性、耐湿热性、尺寸稳定性、介电特 性和环保特性等性能。
覆铜板是 PCB 核心材料,PCB 有望进入新一轮成长周期。覆铜板是制作 PCB 的核心材 料,担负着 PCB 导电、绝缘、支撑三大功能。PCB 是电子元器件电气连接的载体,是现代 电子信息产品中不可或缺的重要部件,被广泛应用于通信、计算机、汽车电子、消费电子 和工业控制等终端领域。近年,全球 PCB 产值整体呈增长趋势,从 2016 年的 542 亿美元 增至 2023 年的 695 亿美元,年均复合增速达 3.62%;同时,受益于全球 PCB 产业向国内 转移,国内 PCB 产值也迎来稳步增长,从 2016 年的 271 亿美元增至 2023 年的 378 亿美 元,年均复合增速达 4.86%,占全球比例超 50%。其中,受行业去库存及下游需求疲软影 响,2023 年全球和国内 PCB 市场规模均有所收缩,但随着去库进入尾声、消费电子等下游 需求好转、以及 AI 等新应用的加速推进,PCB 有望进入新一轮成长周期。
全球覆铜板产值呈增长趋势,将带动电子树脂需求提升。覆铜板作为 PCB 生产的核心材 料,近年市场需求也呈增长趋势,全球刚性覆铜板产值从 2016 年的 102 亿美元增至 2022 年的 152 亿美元,年均复合增速达 6.92%;国内刚性覆铜板产值从 2016 年的 66 亿美元增 至 2022 年的 112 亿美元,年均复合增速达 9.11%,目前中国已成全球最大的覆铜板生产 国,占全球比例达 73%。下游 PCB 及覆铜板的发展,也带动上游电子树脂需求的提升,按 照成本占比 26%估算,2022 年用于覆铜板生产的电子树脂的市场规模约为 39.72 亿美元, 其中,中国大陆地区的市场规模为 29.12 亿美元。
通信技术、AI 及云计算等快速发展,驱动覆铜板行业向高频高速演进。随着 5G 通信技 术、汽车智能化的迅速发展以及数据中心、云计算的需求快速增长,数据传输带宽及容量 呈几何级数增加,其对各类电子产品的信号传输速率和传输损耗的要求都显著提高,因此 也驱动覆铜板行业向高频高速演进。其中,高频覆铜板主要应用于基站、卫星通讯的天线 射频部分,以及汽车辅助驾驶的毫米波雷达,高速覆铜板则应用于服务器、交换机和路由 器等网络设备的电路中。 高频高速覆铜板对介质材料提出降低 Dk 与 Df 值的要求。在高频高速环境下,信号本身的 衰减很严重,此外,信号在介质中的传输会受到覆铜板本身特性的影响和限制,从而造成 信号失真甚至丧失。通讯技术对信号传输的要求主要在于低传输损耗、低传输延迟。其 中,信号传输损耗主要包括导体损耗与介质损耗,其中介质损耗与介质材料的介电常数 (Dk)、介电损耗(Df)呈正比,信号传输延迟与介质材料的介电常数(Dk)呈正比,为 了降低信号传输损耗和延迟,高频高速覆铜板对其基材提出了降低介质材料的 Dk 与 Df 值 的要求。一般而言,降低覆铜板介质材料的 Dk 和 Df 主要通过树脂种类选择、玻璃纤维布 种类选择及基板树脂含量调整来实现。覆铜板行业内主要根据 Df 将覆铜板分为四个等级, 传输速率越高对应需要的 Df 值越低。以 5G 通信为例,其理论传输速度 10-56Gbps,对应 覆铜板的介质损耗性能至少需达到低损耗等级。
传统环氧难以满足高频高速需求,双马树脂、PPO 等脱颖而出。基于环氧树脂的覆铜板材 料逐渐难以满足高频高速应用需求,介电性能较优的氰酸酯树脂、双马树脂、聚苯醚 (PPO)、聚四氟乙烯(PTFE)等成为最新的技术趋势。其中 PTFE 和 PPO 的介电性能极 佳,是最热门的高频高速覆铜板树脂基材,但 PTFE 本身难加工缺点造成 PTFE 覆铜板具有 不同于传统环氧树脂 FR-4 板材的生产过程,且其制造加工的成本较高,因此 PTFE 在民用 覆铜板行业中的大范围使用受到限制。 PPO 性能优异,成为高频高速覆铜板主要选择之一。PPO 又称聚 2,6-二甲基-1,4-苯醚,是 一种热塑性高分子量聚合物,最早由美国通用电器公司在 1964 年实现了工业化。聚苯醚的 结构对称,含有大量刚性的苯环结构,并且有较多的侧甲基,分子链刚硬,且无强极性基 团,这些结构特征赋予了 PPO 树脂高的玻璃化转变温度和高的热分解温度,低的介电常 数、低的介电损耗,且在一个宽的温度和频率的变化范围内介电性几乎不受影响,这些优 良特性助其成为覆铜板最有应用潜力基体树脂之一,非常适合用于制备高频电子通信基 板。但 PPO 树脂是分子量较高的热塑性树脂,流动性差,自身不固化,耐氯代烃、芳烃等 溶剂性差,需对其进行分子量调节(降低分子量、增强可加工性)和可固化改性(引入非 极性的交联基团),以更好地应用于高频高速覆铜板的制备。目前,松下标杆产品 “MEGTRON”系列覆铜板就以聚苯醚为主要基板材料。
3.2 AI 高速发展叠加服务器升级,电子级 PPO 需求迎快速提升
PCIe 标准升级,带动服务器新一轮迭代周期。PCIe 是一种高速串行电脑扩展总线标准, 传输速率和带宽大小是 PCIe 总线的核心性能。人工智能、自动驾驶、云计算等领域的快速 发展,对数据传输速度要求不断提升,同时也带动 PCIe 总线标准持续演进升级。自 2003 年 PCIe 1.0 提出以来,处理器 I/O 带宽的需求每三年就会倍增,PCIe 目前也已迭代至 6.0 版本,7.0 最终版本预计在 2025 年推出。其中,PCIe 4.0 于 2017 年推出,相关产品自 2021 年下半年开始在数据中心进行推广;PCIe 5.0 于 2019 年推出,单通道传输速率可达 32GT/s,是 PCIe 4.0 的两倍,相关硬件产品自 2022 年末开始也逐步进入商用阶段。

服务器升级对 PCB 层数和材料性能提出更高要求,进而带动高性能树脂需求增长。2022 年底,AMD 推出了支持 PCIe 5.0 的第四代 epyc 处理器 Genoa。与过去几代相比,PCB 材 料方面,超低损耗的板材才能满足新平台对信号传输速率的要求;同时,PCB 层数也有所 增加,支持 PCIe 4.0 服务器的 Intel Whitley 的 PCB 层数在 12-18 层,而 Intel Eagle stream 的 PCB 层数一般要 14-20 层。因此,服务器的升级不仅对树脂材料有更高的要求,有利于 PPO 等低介电常数、介电损耗高性能材料的市占率提升;同时 PCB 层数增加也将带动覆铜 板及上游树脂使用量的增长。
AI 高速发展带动算力需求提升,AI 服务器作为算力载体有望快速放量。近年,AI 实现技 术和产业端的快速发展,相关技术的实现需要强大的算力支持,服务器作为算力的载体, 需求量有望快速增长。据 Trendforce 预测,2024 年全球 AI 服务器出货量将达 167 万台,同 比增长 41.5%,占整体服务器出货比重达 12.2%,较 2023 年提升 3.4 个百分点。从终端客户需求看,云计算及互联网厂商是算力硬件采购的主要需求方,AI 的快速发展拉动云厂商 资本开支重回增长,其中美国四大云商整体资本开支从 2023Q3 开始实现环比提升。下游 资本开支的增加,也将带动上游 AI 服务器等快速放量。 AI 服务器将有效提升 PPO 等高性能树脂需求。相较传统 CPU 服务器,当前主流 AI 服务 器增加了 GPU 模块。以英伟达 DGX H100 系列服务器为例,除搭载 2 颗 CPU 外,还搭载 8 个 H100 GPU。GPU 模块的增加,将显著提升单台 AI 服务器对 PCB 的需求,一方面 OAM 加速卡数量将有效增加,其数量一般与 GPU 数量相同,是用于承载 GPU 芯片的板 卡;另一方面,UBB 模组板需求也将增加,UBB 主要用于搭载整个 GPU 平台,一般单台 服务器需要一块 UBB 板。AI 服务器在增加 PCB 用量的同时,由于需要处理大量的数据和 信号,因此需使用具有高频高速、超低损耗性能的覆铜板,这也将带动上游 PPO 等高性能 树脂需求大幅提升。
随着普通服务器升级以及 AI 服务器的快速放量, 我们预计 2024/2025/2026 全球电子级 PPO 需求量将分别达 2342/3625/5149 吨: 其中 AI 服务器出货量及 GPU 数量方面,Trendforce 统计及预测 2023-2024 全球 AI 服务器 出货量为 118 和 167 万台,以此为基础,我们假设 2025-2026 增速为 25%;考虑 AI 服务器 搭载的 GPU 数量逐步提升,假设 2023-2026 单台服务器搭载 GPU 平均个数分别为 4、5、 6、7。 单 GPU 对 PPO 需求方面,我们参考 OAM 尺寸为 111.2*267.7mm、层数 16 层、树脂厚度 0.1mm;UBB 尺寸为 424.2*533.4mm、层数 25 层、树脂厚度 0.1mm;80%树脂为 PPO, PPO 密度 1.07g/cm3,测算出单 GPU 对 PPO 需求量为 101g。 全球服务器出货量及升级速度方面,Trendforce 统计及预测 2023-2024 全球服务器出货量为 1339 和 1365 万台,以此为基础,我们假设 2025-2026 增速为 5%;考虑服务器不断升级, 使用超低损耗 CCL 服务器数量不断提升,假设 2023-2026 超低损耗 CCL 渗透率分别为 10%、20%、30%、40%。 单台非 AI 服务器对 PPO 需求量方面,我们参考单台非 AI 服务器 PCB 面积 0.4 平米、树脂 厚度 0.1mm、层数 16 层、80%树脂为 PPO、PPO 密度 1.07g/cm3,测算出单服务器对 PPO 需求量为 548g。
因此,经过综合测算,电子级 PPO 需求将迎来快速增长,预计 2024/2025/2026 全球电子级 PPO 需求量将分别达 2342/3625/5149 吨。
电子级 PPO 技术难度大,全球仅沙比克、三菱瓦斯、圣泉等少数厂商具供应能力。PPO 最早由美国 GE 实现工业化,目前全球 PPO 供应商主要有沙比克、旭化成、三菱瓦斯、圣 泉集团、南通星辰等,其中沙比克在 2008 年收购了包括 PPO 项目在内的 GE 工程塑料部 门,成为全球最大的 PPO 生产企业。传统 PPO 分子量较高、材料熔融流动性差、加工成型 困难,当其用于 PCB 的基材与环氧树脂共混效果差,会发生相分离导致材料性能下降,因 此电子级 PPO 需进行分子量调节和改性,技术难度更大,产能更加稀缺。目前,沙比克、 三菱瓦斯化学等部分海外厂商拥有电子级 PPO 供应能力;国内方面,圣泉集团较早开始着 手官能化聚苯醚的项目研发,并逐步经历小试、中试等进程,300 吨/年产能于 2023 年建 成,1000 吨/年扩建产能也于 2024 年中投产,解决了国内高端电子原材料瓶颈制约问题。
3.3 公司深耕电子化学品多年,PPO 等高频高速树脂驱动新成长
圣泉集团深耕电子化学品多年,技术水平领先。圣泉集团自 2005 年开始进入电子化学品领 域,经过多年的精耕细作,公司已完成 50 余种高端电子材料的研发及应用,相继攻克覆铜 板(CCL)、环氧塑封料、油墨、半导体芯片封装等多个关键技术产品,实现电子级酚醛树 脂、电子级环氧树脂、高频高速特种电子树脂、双马来酰亚胺树脂、苯并嘌嗪树脂、光刻 胶树脂等高端电子化学品国产化落地。 电子酚醛及环氧树脂优势明显。电子酚醛树脂和特种环氧树脂是公司优势产品,截至 2024 年底,公司拥有 6 万吨/年电子酚醛树脂和 2.72 万吨/年特种环氧树脂产能。公司特种环氧 树脂聚焦国产化替代,苯酚联苯环氧、结晶型环氧、DCPD 环氧树脂等相继落地并实现商 业化销售,可直接用于电子封装塑封料、IC 载板、覆铜板、各类胶水与膜材等核心物料。 布局高频高速多款材料,PPO 有望带来新成长。为应对 5G/6G、人工智能等高频高速材料 的需求,公司积极与电子材料制造企业及终端制造企业配合,联合开发高频高速、高耐热 性、高导热性、高可靠性等高性能电子材料。2023 年公司成功实现 PPO 树脂量产,通过产 业链上下游合作,解决了国内高端电子原材料瓶颈制约问题。截至 2024 年底,公司 PPO 产能达 1300 吨/年,下游客户验证基本完成,效益将逐步释放。同时,公司在马来酰亚胺 树脂和碳氢树脂领域也取得显著进展,目前公司已建成一条 100 吨超级碳氢树脂产线, 2000 吨/年碳氢树脂项目和 1000 吨/年马来酰亚胺树脂项目也已启动。
4.1 硅基负极有望引领锂电负极发展新方向
负极材料是锂电池关键材料之一。圣泉集团新能源板块目前主要产品包括硅碳用多孔碳、 钠电负极硬碳等。负极材料是锂电池的关键材料之一,在锂电池中起到能量储存与释放的 作用,对于锂电池的首次效率、循环性能、能量密度、充放电倍率以及低温放电性能等具 有较大的影响作用,占锂离子电池总成本的 10%左右。负极材料分为碳材料和非碳材料, 碳材料包括人造石墨、天然石墨、硬碳、软碳等。石墨类负极材料由于在锂化过程中具备 体积变化率小(<10%)、比容量大、电势低、结构稳定、成本低等优势,一直占据负极材 料的绝对市场。
硅基负极能量密度高,有望成为引领锂离子电池负极材料行业发展的方向。随着新能源汽 车对续航能力要求的不断提高,锂电池负极材料也在向着高比容量方向发展。石墨负极材 料虽有高电导率和稳定性的优势,但在能量密度方面的发展已接近其理论比容量 (372mAh/g)。硅的理论比容量为 4200mAh/g,该理论比容量远超石墨类负极材料,因 此,使用硅基负极材料的锂电池在能量密度、续航能力等方面具有显著的比较优势。因 此,结合了碳材料高电导率、稳定性及硅材料高容量优点的硅基复合负极材料(Si/C、 SiO/C)成为引领锂离子电池负极材料行业发展的方向。
硅基负极存在体积膨胀等问题。目前,硅基负极在使用中最大的问题是体积膨胀。硅在嵌 锂时产生的体积膨胀达到 300%,会导致材料破碎粉化,严重影响循环性能,同时膨胀在 电池内部产生很大的应力,影响电池安全。其次是首次效率低和容量衰减,硅基负极首次 充电会有较多的锂离子损失,导致低首效;在充放电过程中,体积变化会反复破坏 SEI 膜,使硅暴露在电解液中,导致 SEI 膜反复生成,消耗活性锂,产生容量衰减。另外,硅 的电子导电性差,不利于材料电性能发挥。
三条技术路线克服硅基电池固有缺点。为改善硅基性能,克服固有缺点,企业在生产中开 发了纳米化、硅氧化、预锂化、预镁化等多种改性方式。在细分技术路线中,有三种路线 已经得到产业化应用:研磨法纳米硅碳、硅氧和预锂化硅氧、化学气相沉积法(CVD)硅 碳。 研磨法纳米硅碳:2021 年之前,研磨法硅碳在产业中应用较多。研磨法通过降低颗粒尺寸 缓解膨胀,理论上将粒径降至 20nm 以下就可以解决膨胀问题。在实际应用中,粒径难以 通过研磨降到 100nm 以下,循环性能难以提高,现在一般用于对循环要求不高的 3C 电 池。
硅氧和预锂化硅氧:2021 年之后,硅氧负极被寄予厚望。硅氧负极中的 SiOx在嵌锂时与 Li 发生反应生成单质 Si、Li2O 和锂硅酸盐,然后 Li 再与生成的 Si 发生合金化。本质上是 通过化学反应产生粒径极小的 Si,从而解决了膨胀问题。但是生成的 Li2O 和锂硅酸盐消耗 了大量的活性锂,增加了成本,同时首效低至 80%以下,与石墨的 95%难以匹敌。 预镁化 和预锂化可以部分解决首效问题,但是又将大幅提高材料成本。当前国内大量出货的产品 以硅氧负极为主,主要用于出口海外。 CVD 硅碳:以 Group 14 为代表推出新一代化学气相沉积(CVD)硅碳技术,其将硅烷通 入海绵状的多孔碳,热解生成硅纳米颗粒,沉积在碳表面形成硅碳复合材料。硅的纳米化 和多孔碳的孔隙可以明显减小嵌锂带来的体积膨胀;同时,由于硅颗粒小,产品组分均 匀、结构致密,材料膨胀率低,循环性能得到显著提升。据 GGII,复合后的多孔硅碳克容 量可达 1800-2000mAh/g、支持超 1000 次循环,并可将极片膨胀控制在 25-27%。多孔硅碳 在膨胀控制、循环性能、首次效率及克容量等方面的表现均优于硅氧和研磨法硅碳,并且 量产后具有成本优势,显示出成为硅负极主流技术路线的潜力。

硅基负极下游应用逐步铺开,有望进入放量期。近年,硅基负极下游应用逐步铺开,在消 费电子领域,华为、小米、荣耀等主流手机品牌均宣布在部分新机型中搭载硅基负极,且 呈现出从旗舰向中低端(2000 元以下)渗透的趋势,同时随着内置大模型对电池续航提出 更高要求,有望进一步带动硅基负极出货增长;其他小电池市场同样存在刚性需求,以电 动工具为例,其对硅基负极的需求随电池容量升高而递增,2500-2600mAh 的高倍率小圆柱 电池已开始应用硅基负极,而 3000-3500mAh 的产品则更为依赖。在动力电池领域,宁德时代的凝聚态电池、国轩高科的星晨大圆柱电池、智己汽车光年半固态电池等,负极均应 用了硅碳材料。国际市场方面,奔驰电动大 G 已采用 Sila 生产的硅基负极电池,保时捷与 美国 Group14 达成硅基负极供货协议,特斯拉力推的 4680 大圆柱电池中,硅基负极是其重 要组成部分。随着终端对续航能力要求的不断提高、相关技术逐步成熟、生产成本持续下 行,硅基负极材料有望进入放量期。
4.2 硅碳负极带动多孔碳市场规模提升,公司产品获多家头部企业认可
多孔碳具备高度发达的孔隙结构,可较好解决硅基负极原有问题。多孔碳是一种特殊的活 性炭材料,具备高度发达的孔隙结构,具有比表面积大、导电性能优良、耐酸碱腐蚀等特 点。多孔碳作为 CVD 硅碳负极材料的骨架,较好的解决了硅基负极原有问题,一方面,多 孔碳内部的孔隙可以缓冲硅在嵌锂过程中的体积膨胀;另一方面,碳包覆减少了硅与电解 液的直接接触,抑制了 SEI 膜的重复生长,可以提升锂电池首次效率和循环性能。 多孔碳分为生物基和树脂基,树脂基性能优异有望率先放量。根据原材料的不同,多孔碳 主要分为生物基和树脂基两种,此外还有以石油焦、煤焦为原料的较为小众的路线。生物 基多孔碳的原料是椰壳、竹子、稻壳等天然有机物,实际应用以椰壳为主。生物基多孔碳 的优点是来源广泛、成本低廉,价格在 5-8 万元/吨;但生物基多孔碳结构可控性和批次稳 定性较差、在性能上存在较大波动。树脂基多孔碳由高分子聚合物炭化而成,其主要优点 是孔隙均一性、批次一致性等各项性能优异,这对动力电池的性能至关重要;但树脂基多 孔碳成本相对较高,性能较优的价格在 30 万元/吨以上。目前,树脂基多孔碳能较好满足 各项高性能要求,已开始逐步放量,未来随着工艺成熟、生产环节转化率提升,成本有望 逐步下行,应用范围不断扩大。
硅基负极快速发展,带动多孔碳市场规模提升。随着市场对锂电池能量密度提出更高要 求、硅碳负极膨胀和首效低等问题得以解决,硅碳负极渗透率将不断提升。据我们测算, 2030 年全球硅碳负极需求量将达 10.0 万吨,参照 0.5 单耗比例,对应多孔碳需求 5.0 万 吨。考虑生产规模提升、技术工艺成熟带动产品成本及价格下行,按照价格降至 12 万元/ 吨计算,多孔碳市场空间将达 60.1 亿元。
圣泉集团多孔碳各项性能领先,已获多家头部企业认可。圣泉集团凭借先进的树脂制备工 艺和独有的生物质精炼技术,成功开发出了不同品类的硅碳用多孔碳材料,其中酚醛树脂 基类球形多孔碳技术全球领先,孔结构均一、抗膨胀和耐压性能优异,能够更好地实现硅 烷沉积均匀性和一致性,实现了电池的长循环;生物基树脂多孔碳利用圣泉生物质精炼过 程中的中间体为原料,解决了椰壳类多孔碳原料不稳定、均一性差、性能无法迭代的弊 端,性能和成本相比椰壳类多孔碳优势显著。目前,公司多孔碳产品已被多家头部企业认 可并在不同领域和方向开展合作,目前正在积极研究攻关更低膨胀和高倍率的碳骨架材 料,将硅碳用量在电芯端进一步提升。 年产 1000 吨多孔碳投产在即,有望驱动公司新成长。产能方面,公司目前已建成 300 吨/ 年多孔碳产能,年产 1000 吨硅碳用多孔碳项目正积极建设中,预计 2025 年一季度陆续达 产。随着硅碳负极产业化加速以及公司多孔碳的持续放量,多孔碳业务有望成为公司新的 增长极。
生物质化工以秸秆等农林废弃物为原料。生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用 而产生的各种有机体。生物质化工是以生物质资源为原材料发展起来的化学工业。生物质 化工产品指的是利用秸秆、柴草、玉米芯等农林废弃物所生产出的环境友好型化工产品。 生物质化工产品主要包括功能糖(木糖、L-阿拉伯糖等)、染料分散剂、炭黑粘结剂、糠 醛、航空燃油、纳米纤维素及其复合材料、纤维素制品纸浆、溶解浆、有机肥等。
我国秸秆资源丰富,高值化发展亟待解决。秸秆是一种具有多用途的可再生的生物资源, 不仅可以作为农村居民的生活燃料、牲畜饲料和有机肥料,还能被各种工业制造广泛利 用。我国秸秆资源丰富,可收集资源量占比较高,截至 2022 年,我国秸秆理论资源量为 9.77 亿吨,其中稻草为 2.2 亿吨、麦杆为 1.75 亿吨、玉米杆为 3.4 亿吨,可收集资源量在 7.37 亿吨左右,折合约 3.6 亿吨标准煤。目前,由于秸秆深加工技术不完善,高值化利用 生产技术得不到突破,造成长期以来,秸秆乱堆乱放、直接焚烧、低值化利用等问题得不 到有效解决。据农业部统计,2021 年全国秸秆利用市场中,饲料化利用主体占比达 76.9%,肥料化、燃料化、基料化占比分别为 7.8%、8.9%、3.8%,原料化占比仅 2.6%,因 此推动产业系统性、产业化、高值化发展迫在眉睫。
圣泉集团深耕生物质化工多年。圣泉集团自 1979 年建厂就涉足生物质产业,初期主要利用 玉米芯中的半纤维素生产糠醛;1988 年和 2002 年,公司分别完成“玉米芯-糠醛-糠醇-呋 喃树脂”和“玉米芯-糠醛-四氢呋喃-聚四氢呋喃”产业链建设;2007 年,公司成功从玉米芯半纤维素中提取出木糖、阿拉伯糖;并在 2012 年完成年处理 10 万吨玉米芯秸秆的生物 质工业化装置的建设;2020 年,公司研发的“圣泉法”生物质精炼一体化技术入选国家发 改委《绿色技术推广目录》。

“圣泉法”精炼技术有效实现生物质一体化、高值化利用。“圣泉法”生物质精炼一体化 技术绿色环保、高效节能,系统性解决了秸秆中纤维素、半纤维素、木质素三大组分难以 高效分离的全球性难题,实现了高值化利用,可产出上百种产品:纤维素部分,生产溶解 浆粕(莱赛尔纤维原料)、纳米纤维素、纸浆、各种高档纸制品、生物质纸浆模塑、纤维素 乙醇等;半纤维素部分,既可生产糠醛,又可生产木糖、低聚木糖、L-阿拉伯糖;木质素 部分,可生产高活性木质素、生物质树脂炭、硬碳负极材料、染料分散剂、沥青乳化剂、 航空煤油、炭黑及耐火材料粘结剂等;剩余部分可生产有机钾肥、污水处理用碳源等。该 项技术产业化有望打破长期以来对化石原料的依赖和海外垄断,真正将秸秆“吃干榨净”, 致力于实现生物质化工、石油化工、煤化工的并驾齐驱。
大庆项目一期 2023 年成功建成。2023 年 5 月,全球首个百万吨级“圣泉法”植物秸秆精 炼一体化项目(一期)在黑龙江大庆杜尔伯特经济开发区建成投产,项目从技术研发、工艺 设计、设备制造、生产运营实现全链自主化,成功实现了从“工艺”到“产业”的升级跨 越。黑龙江作为全国粮食主产区之一,各种农作物秸秆的储量非常丰富,大庆项目一期投 资 20 余亿元,每年可加工秸秆 50 万吨,一定程度减轻秸秆对当地环境的影响。 公司将积极推进“大庆模式”的复制孵化,在生物质领域打开长期成长空间。大庆项目利 用自主研发的生物质精炼技术,使用乙酸与秸秆进行蒸煮,秸秆中的木质素和部分半纤维 素溶解到乙酸中,从而将秸秆中的纤维素与半纤维素、木质素分离,纤维素用于生产纸 浆;半纤维素用于生产乙酸、糠醛;木质素最终形成生物质炭。目前项目一期产能包括 12万吨/年本色大轴纸、8.8 万吨/年本色卫生纸、2.5 万吨/年糠醛、1.5 万吨/年乙酸、15 万吨/ 年生物质树脂炭等。在大庆项目成功运行基础上,公司未来将加快推进“大庆模式”的复 制孵化,依托全国各地丰富的秸秆资源,生产生物质树脂炭、硬碳负极材料、高活性木质 素、糠醛、纸浆、生物甲醇、可降解材料等系列绿色生物基产品,在生物质领域打开长期 成长空间。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)