PTFE行业深度研究报告：5G时代PTFE“王者归来”，干电极催生需求大增长.pdf

敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2020年3月15日 基础化工 5G时代PTFE“王者归来”，干电极催生需求大增长 PTFE行业深度研究报告 行业深度 5G时代来临叠加干电极技术兴起，PTFE需求有望大幅增长 氟聚物是化学工业发展到较高水平后的产物，聚四氟乙烯（PTFE）随着各种新应用场景的发展成为产量最大、消费增长最快的氟聚物品种。从需求端来看，随着全球5G市场的兴起，PTFE消费将在高频覆铜板、射频线缆、基站天线滤波器等领域迎来大幅增长；而特斯拉基于干电极技术的超高镍正极材料锂电技术的推出，不仅带来锂电行业的技术变革，还将带来PTFE粘结剂的巨大需求增量。此前制约中国材料行业进步的障碍主要在于：先进材料的应用场景主要在发达国家。随着中国在5G领域和锂电池领域迈向全球领先水平之后，中国企业在先进材料的开发应用上也拓宽了市场空间。而同时与这两条主线密切相关的就是“塑料之王”PTFE。 全球行业竞争格局稳定，国内占据半数产能 全球 PTFE 行业经过多年发展和数次兼并重组之后，目前行业竞争格局稳定，海外产能集中在美国杜邦、法国阿科玛、日本大金、旭硝子、吴羽化学等企业手中。而近二十多年来随着国内氟化工技术的突破，以及丰富的萤石资源和终端市场的优势，PTFE产能逐渐从海外向中国转移。2019年国内PTFE产能约为14万吨，在全球产能中占比40%以上。 新增产能存在强约束，环保治理决定实际供给弹性 国内PTFE行业近年产能利用率低于70%，但是从供给端来看，PTFE生产需要从上游配套R22和氢氟酸，R22配额制下对新增产能存在较强约束，此外PTFE装置存在副产废酸处理问题，因而环保制约决定了实际开工水平和供给弹性。 投资建议：5G时代开启叠加干电极技术在锂电领域的大规模渗透，PTFE行业有望迎来新一轮成长期，推荐巨化股份（现有2.57万吨PTFE，且持续扩能中)、昊华科技（2.2万吨PTFE，在建5000吨）、新宙邦（国内最大的超级电容器电解液生产企业，在建2800吨PTFE），建议关注东岳股份（国内氟硅行业龙头，有机硅业务已完成分拆独立上市，4.5万吨PTFE产能，全国最大）、沃特股份（外延并购积极布局5G用PTFE和LCP等材料，有望实现从改性塑料企业向5G材料领军企业的转型）。 风险提示：1）宏观经济因全球公共卫生事件而恶化的风险；2）供给端环保约束不及预期导致行业供给大幅增长；3）5G通讯推广不及预期；4）干电极技术在动力锂电领域的技术成熟度风险。 相关公司盈利预测、估值与评级 证券 代码 公司 名称 股价 （元） EPS（元） PE（X） 投资 评级 18A 19E 20E 18A 19E 20E 600160 巨化股份 7.41 0.78 0.34 0.49 9 22 15 买入（维持） 600378 昊华科技 19.82 0.59 0.60 0.69 34 33 29 增持（维持） 300037 新宙邦 36.45 0.84 0.87 1.12 43 42 32 买入（维持） 资料来源：WIND，光大证券研究所预测, 股价时间为2020年3月13日 基础化工：增持（维持） 分析师 赵启超 (执业证书编号：S0930518050002) 010-58452072 zhaoqcebscn 裘孝锋 (执业证书编号：S0930517050001) 021-52523535 qiuxfebscn 傅锴铭 (执业证书编号：S0930517070001) 021-52523823 qiuxfebscn 行业与上证指数对比图 资料来源：Wind 相关研报 磷酸一铵价格上涨，关注春季开工及海外疫情 基 础 化 工 行 业 周 报（2020/2/16-2020/2/22） 2020-02-24 饲料添加剂行业需求向好，供给收缩，价格上涨饲料添加剂行业动态跟踪报告 2020-02-20 刚性需求下维生素普涨，国内外巨头上调钛白粉价格基础化工行业周报（2020/02/09-2020/02/15） 2020-02-17 - 2 0 %- 8 %5%18%30%0 2 - 1 9 0 5 - 1 9 0 8 - 1 9 1 1 - 1 9基础化工 沪深 3002020-03-11 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 投资聚焦 报告背景 氟聚物是化学工业发展到较高水平后的产物，聚四氟乙烯（PTFE）随着各种新应用场景的发展成为产量最大、消费增长最快的氟聚物品种。全球PTFE 行业在多年发展过程中经历了数次兼并重组之后，目前行业竞争格局稳定，海外产能集中在美国杜邦、法国阿科玛、日本大金、旭硝子、吴羽化学等企业手中。而近二十多年来随着国内氟化工技术的突破，以及丰富的萤石资源和终端市场的优势，PTFE产能逐渐从海外向中国转移。2019年国内PTFE 产能约为 14 万吨，在全球总产能中占比 40%以上，但从产能结构来看，国内产能仍以注塑级的中低端产品为主，而国内消费规模增长缓慢，行业产能利用率一直维持在70%以下的较低水平，此外高端改性PTFE产品主要依赖进口。 我们的创新之处 目前国内 PTFE 行业供给偏宽松，从 PTFE 分散树脂和原料 R22 的价差来看，接近 2015 年初的历史底部。但是从供给端来看，PTFE 生产需要从上游配套R22和氢氟酸装置，此外PTFE装置存在副产废酸处理问题，因而环保因素决定了行业新增供给有限，另一方面则制约了PTFE的实际开工水平和供给弹性。从需求端来看，此前制约中国材料行业进步的障碍主要在于：应用场景主要在发达国家。随着中国在 5G 领域和锂电池领域迈向全球领先水平之后，中国企业在先进材料的开发应用上也拓宽了市场空间，后期PTFE 需求将在 5G 通讯的高频覆铜板、射频线缆、基站天线滤波器中等领域迎来大幅增长；而特斯拉基于干电极技术的超高镍正极材料锂电技术的推出，不仅带来锂电行业的技术变革，还将带来PTFE粘结剂的巨大需求增量。 投资建议 此前制约中国材料行业进步的障碍主要在于：先进材料的应用场景主要在发达国家。随着 5G 领域和锂电池领域中国迈向全球领先水平之后，为中国企业在先进材料的开发应用上拓宽了市场空间。而同时于这两条主线密切相关的就是“塑料之王”PTFE。 PTFE 行业有望迎来新一轮成长期。推荐巨化股份（现有 2.57 万吨 PTFE，且持续扩能中；PVDF 目前产能 2500吨，在建产能2000吨。)、昊华科技（2.2万吨PTFE，在建5000吨）、新宙邦（国内最大的超级电容器电解液生产企业，在建 2800 吨 PTFE）。建议关注东岳股份（国内氟硅行业龙头，有机硅业务已完成分拆独立上市，4.5万吨 PTFE 产能，全国最大）、沃特股份（外延并购积极布局 5G 用 PTFE和LCP等材料，有望实现从改性塑料企业向5G材料领军企业的转型）。9YaXqVvXmXlWlXfWyXqQoPbR9R8OoMqQtRqQfQnNpMlOpOsM8OnMtRvPqMoQMYsOqP2020-03-11 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 目 录 投资聚焦：下游应用场景拓宽，PTFE行业即将迎来新一轮成长期 . 2 1、 聚四氟乙烯（PTFE）：氟聚物中的“塑料王” . 4 1.1、 氟聚物：性能优异，应用场景广泛 . 4 1.2、 聚四氟乙烯（PTFE）：市场规模最大的氟聚物品种 . 6 1.3、 PTFE的生产：悬浮聚合法为主 . 6 2、 全球PTFE产能相对集中，中国占比较重 . 7 3、 国内消费和出口弱于产能增长，环保约束决定PTFE供给弹性 . 9 4、 5G时代开启，干电极加速锂电技术变革，PTFE重新迈入成长期 . 11 4.1、 PTFE作为低介电材料 将广泛应用于5G领域高频传输技术 . 11 4.2、 特斯拉干电极技术加速锂电行业变革，进一步打开PTFE应用空间 . 14 5、 投资建议 . 16 5.1、 巨化股份（600160.SH）：制冷剂行业巨头，含氟新材料发展迅速 . 16 5.2、 昊华科技（600378.SH）：中国化工旗下新材料科技平台，国内氟材料的领军企业 . 17 5.3、 新宙邦（300037.SZ）：积极布局含氟精细化工. 18 5.4、 东岳集团（0189.HK）：氟硅材料龙头，含氟聚合物发展前景广阔 . 19 5.5、 沃特股份（002886.SZ）：改性塑料领军企业，积极布局5G材料产业 . 20 6、 风险提示 . 20 2020-03-15 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 1、聚四氟乙烯（PTFE）：氟聚物中的“塑料王” 1.1、氟聚物：性能优异，应用场景广泛 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，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。 含氟聚合物结构复杂、种类繁多、用途广泛，通常分为三种：氟树脂、氟橡胶和其他氟制品。含氟聚合物占据了氟化工行业氟消耗总量的20%。自1938 年美国科学家 Plunkett 合成出聚四氟乙烯以来，到目前已工业化生产并进行市场销售的产品有聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(又称聚全氟乙丙烯，FEP)、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物(THV)和聚三氟氯乙烯(PCTFE)等10余种品种100多个牌号。 图1：含氟聚合物的发展历史 资料来源：有机氟工业2019年第3期，含氟聚合物技术与市场需求分析，王学军 基于含氟聚合物的优异性能，在汽车工业、化学工业、电力工业、食品工业、航空航天和建筑等传统产业的改造提升方面发挥着重要作用。从下游应用来看：1）化学工业是氟树脂最大的消费领域，主要利用了氟树脂耐腐蚀、耐高低温的优良性能；2）其次是机械行业，氟树脂被加工为各种零部件；3）电子电气行业消费的氟树脂量也比较大，主要是利用了氟树脂优良的介电性能; 4）涂料工业消费的氟树脂数量也越来越多，主要是利用了其化学和物理的稳定性以及自清洁性。此外，纺织、炊具、医疗器械等方面也消费一定数量的氟树脂。 2020-03-15 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 图2：PTFE在氟化工产业链中的位置和下游应用 资料来源：WIND，光大证券研究所整理 除了传统的应用领域之外，随着各种新兴的应用场景的发展，氟聚物和氟树脂开始广泛应用于高端装备制造、电子信息、新能源、节能环保等战略新兴领域。 表1：氟聚物在新兴产业的重点应用领域 新兴产业 含氟聚合物材料 应用场景 新能源 含氟背板膜（PVDF膜、PVF膜、ETFE膜） 光伏 含氟前板膜（ETFE膜、FEP膜） 叶轮氟涂料 风能 锂电池电极粘结剂（PVDF粘结剂） 锂电池 隔膜（PVF膜） 含氟质子膜 燃料电池 氟橡胶 汽车密封 信息产业 5G高速通信线缆 PTFE覆铜板基材 PTFE天线组件 节能环保 PVDF中空纤维膜 PTFE滤膜 氟碳涂料 资料来源：化学工业第36卷第4期，全球氟材料发展现状及趋势，赵立群 2020-03-15 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 1.2、聚四氟乙烯（PTFE）：市场规模最大的氟聚物品种 聚四氟乙烯（PTFE）即我们常见的“特氟隆”，最早由氟树脂之父罗伊普朗克特 1936 年在美国杜邦公司研究氟利昂的代用品时无意中发现。经过几十年的快速发展，PTFE已成为目前产量最大的氟树脂。2017年全球含氟聚合物市场规模达到92亿美元，总产能约49万吨/年， 其中PTFE的约为28万吨，总产量达19万吨，是产量最大、消费增长最快的氟聚物品种。PTFE 无色、无毒、且具有优异的化学稳定性，极强的耐高低温性能、较好的非粘附性、自润滑性和低温延展性、耐老化性和高度绝缘性等性能，是最佳的耐腐蚀材料之一，通常应用于各种抗酸碱和有机溶剂的场合，传统的应用领域包括航空航天、石油化工、机械电子、建筑和轻纺等，是氟聚物中的“塑料王”。 图3：全球主要氟聚物消费规模占比（2017年） 资料来源：有机氟工业2019年第3期，含氟聚合物技术与市场需求分析，王学军 1.3、PTFE的生产：悬浮聚合法为主 PTFE由单体四氟乙烯（TFE）聚合而成，TFE由二氟一氯甲烷（R22）热裂解而成，目前全球主流的TFE生产工艺采用水蒸气稀释裂解法，是上世纪60年代初由日本大金和英国ICI公司联合研发并投入工业生产。该工艺具有单程转化率高、副产物少、TFE选择性高的特点。国内PTFE行业对该技术的开发始于上世纪 70 年代末，在化工部二局的主持之下，经过上海合成橡胶研究所和其他工厂、院校联合攻关，于上世纪 90 年代初成功投产了千吨级TFE工业装置并向全国推广。 PTFE由TFE经自由基聚合而成，其聚合方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合（分散聚合），在工业上主要采用悬浮聚合和分散聚合。目前全球产能中悬浮法树脂占50%-60%，分散法树脂占20%-35%，其余为分散乳液。 1）悬浮聚合法：将四氟乙烯在水介质中，以过硫酸盐为引发剂，进行悬浮聚合后，经捣碎、研磨、洗涤、干燥，制成悬浮聚合树脂。悬浮聚合法比较成熟，是工业上合成聚四氟乙烯的主要方法。2）分散聚合法：是将四氟乙烯在水介质中,以全氟羧酸盐为分散剂,氟碳化合物为稳定剂,在过硫酸盐或其氧化还原体系的引发作用下进行分散聚合得到分散液,分散液经凝聚、洗涤、干燥制成分散聚合树脂，或在碳酸铵和乳化剂的存在下，加热、分离，倾去清液后制成含60固含量的浓缩分散液。 2020-03-15 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明 -7- 证券研究报告 图4：TFE和PTFE生产流程 资料来源：巨化股份公告，光大证券研究所整理 悬浮PTFE树脂和分散PTFE树脂的区别：悬浮聚合得到的聚四氟乙烯可成型加工，而分散聚四氟乙烯不能成型加工，但用分散涂料的方法加工或转为粉状用于糊状挤出。悬浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯品质的差异是由于它们的颗粒尺寸、粒径分布以及颗粒形态不同所致，前者颗粒粒径为毫米级，而后者粒径为亚微米级(250350nm)。聚四氟乙烯难熔、流动性差，其颗粒粒径大小和颗粒形态对熔融流动性以及其加工性能和制品性能有重要影响。 表2：聚四氟乙烯生产工艺区别 分类 简介 用途 悬浮树脂 一种颗粒比较大的白色粉末，分有不同粒度、不同表现密度的多种品级，分别适用于模塑、液压、柱塞挤出等不同的加工成型方法 密封圈、垫片；化工设备用的泵阀、管配件和设备里衬；电绝缘零件、薄膜等 分散树脂 一种白色松软颗粒状树脂，分有高、中、低不同成型压缩比的多种品级，适用于糊状挤塑 耐腐蚀、高温、高介电电线电缆；丝扣密封生料带、管道衬里等 浓缩分散液 白色乳状水分散液，贮运中要避免震荡、高温、暴晒和严寒，以防聚合物凝聚 用作食品、纺织、印染、造纸等工业领域的防粘涂层以及浸渍玻璃布、石棉等 资料来源：塑料科技2004年33卷第6期，光大证券研究所整理 2、全球PTFE产能相对集中，中国占比较重 氟聚物是化学工业发展到较高水平后的产物，对技术工艺水平要求较高，PTFE的大规模工业化始于上世纪70年代之后，并凭借其耐腐蚀、耐候性、自润滑性、优异的绝缘性能，开始在化工、机械、电子、医用材料和纺织工业等下游应用场景快速渗透，而随着上世纪 90 年代以后电子电气、汽车、航天等行业的大幅增长，较大程度上带动了对PTFE的消费需求。 2020-03-15 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告 图5：全球PTFE终端应用领域（2017年） 资料来源：有机氟工业2019年第3期，含氟聚合物技术与市场需求分析，王学军 欧美国家在氟聚物的开发利用上具有先发优势，1995 年全球 PTFE 产能约为6.5万吨，其中日本2.35万吨，美国杜邦2.16万吨，德国赫斯特0.8万吨，英国ICI公司0.7万吨，意大利Ausimont 0.5万吨，而此时国内刚实现在济南化工厂和氟化学总厂的千吨级装置的投产，国内PTFE产能在全球占比仅约 8%。此后随着国内氟化工行业的多年积累，对大宗和中低端氟化工产品的技术垄断开始形成突破，依靠浙江、福建等地区丰富的萤石原料资源，以及毗邻下游终端市场的优势，包括PTFE在内的氟化工产业逐渐从海外向中国转移。截止2019年，国内聚四氟乙烯产能约为14万吨，占全球总产能的40%以上。 图6：PTFE产能已完成向国内的转移 资料来源：SGI，光大证券研究所整理 全球PTFE行业的多年发展过程中经历了数次兼并重组，如 1999年英国 ICI 公司把聚合物业务转卖给日本旭硝子公司；德国赫斯特公司把旗下的泰良（Dyneon）公司的 46%股份卖给合资伙伴美国 3M 公司；比利时索尔维（Solvay）公司收购意大利的奥希蒙特（Ausimont）公司等。目前海外PTFE 已经形成了相对集中的行业格局，主要生产企业有美国杜邦（科慕）公司、英国ICI公司、日本大金公司、德国泰良（Dyneon）公司、意大利奥希蒙特（Ausimont）公司、俄罗斯的基洛夫化学联合企业等。 电子电气, 23% 建筑, 11% 其他, 8% 汽车、航天, 21% 工业加工, 28% 医疗保健, 9% -10%0%10%20%30%40%50%60%70%0.05.010.015.020.025.030.01992 1995 2000 2010 2017海外PTFE产能（万吨） 中国PTFE产能（万吨） 中国产能占比 2020-03-15 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告 图7：全球PTFE行业竞争格局（2017年） 资料来源：前瞻产业研究院 而从国内来看，产能同样相对集中，2019 年国内 PTFE 生产企业共有12家，产能合计约14万吨/年，主要以注塑级中低端产品为主，行业前六企业约占总产能的83%。 表3：2019年国内PTFE产能统计 PTFE厂家 地区 产能（万吨） 东岳 山东 4.5 昊华科技 四川 现有产能2.2万吨，在建5000吨 巨化股份 浙江 现有产能2.47万吨，持续扩能中 大金 江苏 1.4 三爱富 江苏 1.2 江苏美兰 江苏 1 理文化工 江苏 0.65 福建三农化学 福建 0.65 杜邦 江苏 0.5 山东华氟化工 山东 0.3 鲁西化工 山东 0.1 江苏华奥 江苏 0.1 合计 14.1 资料来源：百川资讯 3、国内消费和出口弱于产能增长，环保约束决定PTFE供给弹性 国内PTFE产能近二十多年保持了高增长，从2000年的1.01万吨增长至2018年的13.6万吨，CAGR高达16.53%。但国内表观消费量并未与较高的产能增速相匹配，从 2000 年的 8200 吨增长至 2018 年的 6.71 万吨，CAGR约为13.2%；而从出口市场来看，尽管从2000年开始中国开始成为PTFE 的净出口国，但随着海外 PTFE 市场趋于成熟稳定，自 2010 年后国内PTFE出口量稳定在2万吨/年左右；此外从产能结构来看，国内目前14.1万吨的PTFE产能仍以注塑级的中低端产品为主，而高端的改性PTFE产品每年仍需要保持5000-6000吨的进口量。 东岳集团, 20% 巨化股份, 7% 三爱富, 7% 四川晨光, 8% 国内其他, 8% 旭硝子, 5% 日本大金, 6% 常熟大金, 7% 海外杜邦, 11% 常熟杜邦, 2% 苏威, 4% 3M, 4% 海外其他, 11% 2020-03-15 基础化工 敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告 图8：国内PTFE的进出口量趋于稳定 资料来源：WIND，光大证券研究所整理 尽管国内PTFE产能近几年仍保持一定规模增长，但国内消费规模和出口量增长缓慢，国内PTFE行业产能利用率一直维持在70%以下的较低水平，因而从表面来看，国内PTFE供给略显宽松。 图9：国内PTFE产能利用率维持低位 资料来源：智研咨询 国内PTFE行业格局稳定，环保约束决定供给弹性 含氟聚合物是用含氟单体为原料聚合而成，其中PTFE由TFE（四氟乙烯）聚合反应而成，实际上市场含氟单体供给稀少，PTFE 生产企业一般在生产R22制冷剂的同时兼以R22为原料生产TFE单体，再进一步制成PTFE。目前R22因为高GWP值(全球变暖潜能值)在国际公约下冻结产能并实施生产配额，原料供给端存在较强约束，限制PTFE产能的大幅增长，因而国内PTFE行业格局已经趋于稳定。 从近几年的PTFE价格走势来看，行业供给宽松决定了价格底部受原料端R22成本所支撑，目前PTFE分散树脂-2*R22的价差约为20000元/吨，接近 2015 年初的历史底部。另一方面，PTFE 的价格高度则由供给端的弹性所决定：生产一吨PTFE大概副产5吨盐酸，其中的痕量氢氟酸以共沸的形式并存而导致废酸处理利用存在一定难度，因而环保的制约和副产盐酸胀库的风险决定了行业的实际开工水平。2016 年以后受环保监管趋严影响，国内部分PTFE企业由于副产品盐酸滞销胀库而导致开工率严重不足，开工05,00010,00015,00020,00025,00030,000进口数量:初级形状聚四氟乙烯（吨） 出口数量:初级形状聚四氟乙烯（吨） 30%35%40%45%50%55%60%65%70%75%80%0.02.04.06.08.010.012.014.016.02010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018PTFE产能（左轴：万吨） PTFE产量（左轴） 产能利用率（右轴）