新材料专题系列报告（五）：可降解塑料：千亿市场，政策加码.pdf

请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 行业 研究 Page 1 证券研究报告 深度报告 化学新材料 Table_IndustryInfo 新材料专题系列报告（ 五 ） 超配 （维持评级） 2020 年 10 月 19 日 一年该行业与 上证综指 走势比较 行业专题 可降解塑料： 千亿市场， 政策加码 可降解塑料需求稳步增长，潜在需求空间巨大 可 降解塑料国内起步晚、增速快、行业空间大。根据降解机制 ，通常 分为光降解塑料、 生物降解塑料 和光 -生物降解塑料 ，其中 生物降解塑料 为主流。 全球可降解塑料需求稳步增长， 2018 年 达到 36 万吨， HIS 预测到 2023 年 全球需求 将增加至 55 万吨， 5 年平均增幅达 9%。 2018 年，国内 生物降解塑料 需求 7 万吨， 行业规模约 54.4 亿元 ， 2016 2018 年需求量增速均保持在 20%以上。国内 生物降解塑料 需求空间巨大， 根据我们测算， 一次性餐具、一次性塑料袋、农用地膜和包装用塑料薄膜四大重点应用领域 合计 约 有 1017 万吨的潜在需求空间 。 全球 生物降解塑料渗透率 普遍 在 3%以下，中国的渗透率为 仅 0.62%。 需求放量有三大催化因素， 政策落地正当时 与千万吨的潜在需求空间相比， 国内 生物降解塑料 行业发展仍处于初期阶段 ，需求仍有待放量。 我们认为 需求放量有三大催化因素： 1）限塑立法和执法力度的加强 ； 2）全民环保意识的提高； 3）技术进步或政府补贴带来成本下降 。 在 行业 发展 前期 ，政策推动 是关键 ， 类比光伏行业，政府补贴给予企业降价空间，通过降价促销释放需求，在行业上游引发规模效应实现成本的下降，进一步降低价格、释放需求，实现良性循环。2020 年下半年以来 发改委 联合九部门 加强对塑料污染治理问题的推动 ，各省市 也 集中出台强制落地政策，行业 有望进入 渗透 率快速提升 阶段。 国内产业具备产能优势，当前处于扩产 周期 国内可降解塑料行业进入 扩产周期 ，成本有望快速下降 。 2019 年我国可降解塑料产能达 61.7 万吨，占全球产能比重达 45.3%， 居世界之首。 2019年可降解塑料产能同比增长 36%，创近 6 年来新高 。 根据我们统计，预计 到 2023 年 国内产能有望 达到 333 万吨， 四年 CAGR 达 52.4%。在行业 大幅 扩产趋势下，若要实现 80%的产能利用率，到 2023 年可降解塑料渗透率需要从 2018 年的 0.25%增加至 3.2%。 国内可降解塑料 已建成产能 上市公司主要是 金发科技，其他有 较大 产能规划建设的上市公司有：彤程新材 、 万华化学 、瑞丰高材、 恒力石化 等 。 我们重点推荐关注：金发科技（ 600143.SH） ，国内较早进行可降解塑料商业开发，装置、工艺和渠道成熟，盈利情况最为稳定 。 风险提示 1） 限塑令政策变动和执行不力的风险； 2） 石油基塑料价格下降放大 可 降解塑料 的价格劣势； 3）可降解塑料下游需求增速不及预期的风险。 重点公司盈利预测及投资评级 公司 公司 投资 昨收盘 总市值 EPS PE 代码 名称 评级 （元） （百万元） 2020E 2021E 2020E 2021E 600143 金发科技 买入 16.90 43494.22 1.26 0.77 13.41 21.95 603650 彤程新材 买入 38.61 22624.98 0.72 0.82 53.63 47.09 资料来源： Wind、国信证券经济研究所预测 相关研究报告： 新材料专题系列报告（四）：聚砜：机械性能优 秀 的 耐 高 温 特 种 工 程 塑 料 2020-09-10 新材料专题系列报告（三）：石墨烯：前景广阔的二维纳米材料 2020-08-20 新材料专题系列报告（二）：碳纤维：轻量化应用前景广阔的特种纤维 2020-08-10 新材料专题系列报告（一）：碳纳米管：优秀的新型导电材料 2020-07-31 证券分析师：龚诚 电话： 010-88005306 E-MAIL： gongchengguosen 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980519040001 证券分析师：商艾华 电话： E-MAIL： shangaihuaguosen 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980519090001 联系人：万里明 电话： 010-88005329 E-MAIL： wanlimingguosen 独立性声明： 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过合理判断并得出结论，力求客观、公正，其结论不受其它任何第三方的授意、影响，特此声明 0.61.11.62.1O/19 D/19 F/20 A/20 J/20 A/20上证综指 化学新材料 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 2 投资摘要 关键结论与投资建议 2018年我国 生物降解塑料 需求量为 7万吨， 而来自 一次性餐具、一次性塑料袋、农用地膜和包装用塑料薄膜四大重点应用领域合计有 1017 万吨的潜在需求空间 ， 需求仍有待放量 。需求放量有三大催化因素：限塑立法和执法力度的加强、全民环保意识的提高以及技术进步或政府补贴带来可降解塑料成本下降，政府行动都将在其中起重要推手作用。政府补贴的催化机制已经在光伏行业得到了验证，我们认为应该对可降解塑料的补贴政策动向给予重点关注。 国内产业具备产能优势，当前处于 高速 扩产阶段 ， 若要实现 80%的产能利用率，到 2023年，可降解塑料渗透率需要从 2018 年的 0.25%增加至 3.2%。 国内可降解塑料相关上市公司主要有：金发科技、金丹科技、瑞丰高材、华峰氨纶、彤程新材 、恒力石化 和万华化学。 我们重点推荐 ：金发科技。 核心假设或逻辑 第一， 可降解塑料政策段持续加码，行业渗透增加势在必行； 第二， 可降解塑料的价格随着技术和补贴下降，将会逐步打开需求市场； 第三， 国内企业进入产能建设期，市场参与者增加将增加行业技术迭代和成本优势，加速可降解塑料行业渗透率增加； 与市场预期不同之处 我们 对行业发展趋势和问题进行了讨论，给出了行业发展的可行建议 。 我们 认为 包装薄膜、一次性塑料袋、一次 性餐具和农用地膜将成为可降解塑料的重点应用领域 ，并将撑起千万吨的潜在需求空间。参照风电和光伏等领域，政府补贴在行业内前期起到关键作用，通过降价促销释放需求，通过规模效应降低成本，吸引更多市场参与者进一步降低价格、释放需求，实现良性循环。 我们对 可降解塑料未来 3 年 行业产能和需求渗透率做了 精确 量化测算和匹配 。我们 预计在 2021、 2022、 2023 年，新增可降解塑料产能分别为 38.3、 199、34 万吨，若加上没有明确投产时间表的项目，预计 2025 年相比 2019 年，国内新增可降解塑料产能达 380 万吨。在行业扩产趋势下，若要实现 80%的产能利用率，到 2023 年，可降解塑料渗透率需要从 2018 年的 0.25%增加至 3.2%。 股价变化的催化因素 第一， 限塑令 政策执行力度加强，相关先行企业将有显著的先发优势，提前布局千亿市场。 第二，若补贴政策出台，预示着可降解塑料千万吨需求空间将加速释放，市场参与者增多也会加速行业进步。 核心假设或逻辑的主要风险 第一，限塑令政策变动和执行不力的风险； 第二，石油基塑料价格下降，可能进一步放大 生物降解塑料 的价格劣势； 第三，可降解塑料下游需求增速不及预期的风险。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 3 内容目录 可降解塑料分为三类，生物降解塑料为主流 . 5 两种降解机制催生三类可降解塑料 . 5 光降解塑料技术已经成熟，但应用较为局限 . 5 生物降解塑料性能良好，是目前可降解塑料中的主流门类 . 6 光 -生物降解塑料潜力大，仍处于研发阶段 . 7 国内可降解塑料起步晚、增速快、市场空间大 . 8 全球生物降解塑料需求稳步增长，总体渗透率仍较低 . 8 国内生物降解塑料替代空间达千万吨 . 9 国内虽然增速快市场大，但需求端有待放量 . 13 需求放量有三大催化因素，政府行动是重点 . 14 催化剂之一：限塑立法和执法力度的加强 . 14 催化剂之二：全民环保意识的提高 . 16 催化剂之三：技术进步和政府补贴带来成本的下降 . 16 限塑令在各省市扎堆落地，行业政策见效正当时 . 18 国内产业具备产能优势，处于扩产阶段 . 19 国内起步晚发展快，行业进入快速扩产期 . 19 可降解塑料相关上市公司盘点 . 21 风险提示： . 21 国信证券投资评级 . 23 分析师承诺 . 23 风险提示 . 23 证券投资咨询业务的说明 . 23 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 4 图 表 目录 图 1：三类可降解塑料所处发展阶段示意图 . 5 图 2： PVC/TiO2复合膜光照前后变化对比 . 5 图 3：光降解塑料在紫外光作用下降解过程示意图 . 6 图 4：生物降解塑料分解循环示意图 . 6 图 5：合成生物降解塑料的分类 . 7 图 6：各类合成生物降解塑料的产能占比 . 7 图 7：全球生物降解塑料需求（万吨） . 8 图 8：欧美和 中国的可降解塑料渗透率对比 . 8 图 9：白色污染的四大主要来源 . 9 图 10：部分生物降解塑料对部分石油基塑料的替代率 . 9 图 11：常见的一次性塑料餐具 . 10 图 12：我国外卖订单量 . 10 图 13：纸袋和可降解塑料袋的应用场景 . 11 图 14：农用地膜示意图 . 12 图 15：残膜会降低小麦的 产量 . 12 图 16： 2014-2019 年国内塑料薄膜包装行业市场规模 . 12 图 17： 2012-2018 年中国生物降解塑料需求 . 13 图 18：国内生物降解塑料的行业规模情况（单位：亿元） . 13 图 19：国内生物降解塑料的需求量变化（单位：万吨） . 13 图 20： 2012-2019 年我国可降解塑料产能利用率 . 13 图 21：国内限塑令放量三大催生因素 . 14 图 22：全球各国家或地区可降解塑料需求占比 . 14 图 23：西欧可降解塑料消费量 . 14 图 24：合成生物降解塑料与传统石油基塑料的价格对比 . 16 图 25： BDO（ PBS 的原料）合成技术的改进可以降低生产成本（单位：美元 /吨） . 17 图 26：政府补贴释放可降解塑料需求的机制 . 17 图 27：光伏行业规模扩大促进成本下降 . 18 图 28：光伏行业发展壮大提供更多资金进行研发 . 18 图 29：全球可降解塑料产能分布 . 19 图 30： 2012-2019 年我国可降解塑料产能 . 19 图 31： 我国 2021-2023 年可降解塑料产能预测 . 20 图 32： 80%产能利用率对应的可降解塑料需求和渗透率 . 20 表 1：一次性餐具用可降解塑料需求空间测算 . 10 表 2：一次性塑料袋替代带来的可降解塑料需求空间测算 . 11 表 3：欧 洲部分国家出台有关限塑的法案 . 15 表 4：国内出台的 “限塑令 ”汇总 . 15 表 5：近几个月国内各省市限塑令集中落地 . 18 表 6：没有明确投产时间的可降解塑料扩产项目的计划产能 . 19 表 7：有明确投产时间的可降解塑料扩产项目的投产计划 . 20 表 8：国内可降解塑料主要相关公司的已有和新建产能 . 21 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 5 可降解塑料分为三类， 生物降解塑料 为主流 两种降解机制催生三类可降解塑料 与传统塑料被废弃后需要几百年的时间才能完全降解不同，可降解塑料力求在自然条件下于较短的时间内自动分解成对自然条件无害的小分子，如二氧化碳和水，从而达到解决“白色污染”，保护生态环境的目的。 要实现此类环境友好型塑料的降解主要有两种降解机理：光降解和生物降解，在这两种降解机制的指导下，学术界与业界开发出了三大类可降解塑料：光降解塑料、 生物降解塑料 以及光 -生物降解塑料 。光降解塑料的发展起步和成熟都较早，但由于应用上的局限性， 20 世纪 90 年代开始逐渐减产； 生物降解塑料已经从研发阶段进入工业化生产阶段，全球需求和产能稳步提升，若能大幅降低成本，将迎来爆发期；光 -生物降解塑料 结合了前两者的优点，是未来可降解塑料的发展方向，但目前尚处于实验室阶段。 图 1： 三类可降解塑料所处发展阶段示意图 资料来源 :国信证券经济研究所整理 光降解塑料技术已经成熟，但应用较为局限 光降解塑料是指通过光的作用可实现降解的塑料 ，该类塑料中的聚合物分子链在紫外线等光线照射下可激发电子活性，进而发生光化学反应，再加上大气环境中 O2 的影响，最终可发生光氧降解。在光化学作用下，光降解塑料的高分子链因遭到破坏而失去强度，材料发生脆化，并在风、雨等自然环境的作用下进一步细脆化，最终分解成为粉末融入土壤进入新一轮的生物循环。 图 2： PVC/TiO2复合膜光照前后变化对比 资料来源 :TiO_2 掺杂 PVC 可光降解塑料的制备及其光降解性能的研究 、 国信证券经济研究所整理 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 6 光降解塑料主要由光敏剂、光降解聚合物、光降解调节剂组成，生产工艺简单、成本低。但缺点也十分明显，其降解性很大程度上受到温度、光照强度等自然条件的约束。 埋藏在地下的 光降解塑料 甚至会由于没有光照而收效甚微或根本无法分解。 由于光降解塑料的各种局限性，光降解塑料主要适用于日照条件较好的地区。光降解塑料的适用面较窄，目前主要集中于农作物覆盖物 。 图 3： 光降解塑料在紫外光作用下降解过程示意图 资料来源 :、 ChemistryEurope、 国信证券经济研究所整理 生物降解塑料 性能良好，是目前可降解塑料中的主流门类 生物降解塑料 可在细菌、真菌、藻类等自然界中普遍存在的一些微生物的作用下，断裂高分子中的长链，从而达到降解目的 ，要求 塑料最终能以代谢废物二氧化碳、水的 无害小分子的 形式回归自然界的物质循环。 图 4： 生物降解塑料 分解循环示意图 资料来源 :江苏扬州化学工业园区官网 、 国信证券经济研究所整理 生物降解塑料 包括不完全 生物降解塑料 、天然高分子可降解塑料、合成 生物降解塑料 、共混型天然高分子 生物降解塑料 四类， 其中 合成 生物降解塑料 用途最广关注度最高， 主要 包括 PLA、 PBS、 PBAT 和 PHAs。 合成 生物降解塑料 按照合成的方法可以分为化学合成塑料和微生物合成塑料，请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 7 按照原料的来源可以分为石油基塑料和生物基塑料。石油基塑料的原料来源于石油、煤和天然气化工产业链的产品，如 PTA， AA 等；生物基塑料则以淀粉、纤维素、木质素、甲壳质等来自于生物体的天然高分子物质为原料。值得注意的是，不完全 生物降解塑料 由于不具备完全降解性，不属于严格意义上的 生物降解塑料 ，因此下文中“ 生物降解塑料 ”不包括不完全 生物降解塑料 。 图 5： 合成 生物降解塑料 的分类 图 6： 各类合成 生物降解塑料 的产能占比 资料来源 :国信证券经济研究所整理 资料来源 :智研咨询、 国信证券经济研究所整理 以合成 生物降解塑料 为代表的 生物降解塑料 凭借良好的使用性能和降解性成为主流门类。 PLA、 PBAT 等合成 生物降解塑料 在力学性能、热学性能上与传统石油基塑料较为接近，能够满足生产生活的对性能的需求。同时， 生物降解塑料具有良好的降解性，废弃后能不依赖光照自然分解，适合日常废弃塑料的情景。生无可降解塑料被广泛应用于包装、农用地膜、一次性餐具等领域。 光 -生物降解塑料 潜力大，仍处于研发阶段 光 生物降解塑料 结合了光降解机理以及生物降解机理， 有望突破性能和价格瓶颈。 生物降解机制让 光 生物降解塑料 可在光照不足的情况下 降解彻底 ，而且降解速度能达到普通降解塑料的 5 倍以上。 另外，光 生物降解塑料 在很大程度上改善了 生物降解塑料 加工困难、工艺复杂、成本较高等问题，克服了 生物降解塑料 难以推广应用的弊端。 PLA41.0%PBAT39.3%PBS13.1%PHA3.3%其他3.3%请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 8 国内可降解塑料起步晚 、 增速快 、 市场空间大 全球 生物降解塑料 需求稳步增长，总体渗透率仍较低 全球可降解塑料需求稳步增长， 2018 年需求达到 36 万吨 。 全球可降解塑料需求量过去 3 年保持了每年 5%左右的增速。 之前根据 IHS 预测 ， 到 2023 年全球可降解塑料需求量将增加至 55 万吨， 5 年平均增幅达 9%。 图 7： 全球 生物降解塑料 需求 （万吨） 资料来源 :中国产业信息网、 国信证券经济研究所整理 但与全球塑料需求量相比， 全球 可降解塑料需求仍很小，渗透率低。 据 PEMRG 数据 ， 2018 年全球塑料需求量达到 3.59 亿吨 ，而当年可降解塑料需求只有36 万吨。 IHS 统计了可降解塑料使用量最大的欧洲、美国和中国三个国家或地区，发现可降解塑料的渗透率均在 3%以下。 图 8： 欧美和中国的可降解塑料渗透率对比 资料来源 : IHS、 国信证券经济研究所整理 01020304050602016 2017 2018 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E0.00%0.50%1.00%1.50%2.00%2.50%3.00%欧洲 美国 中国 全球合计请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 9 国内 生物降解塑料 替代空间达千万吨 我们认为包装薄膜、一次性塑料袋、一次性餐具和农用地膜 适用范围广，用量大，是限塑令重点关注的领域 。 塑料垃圾可以分为两类，一类是来自 家用电器、建材、汽车中的大件塑料，一类是来自日常生活消费和农业生产用的塑料薄膜 。前者单位体积大，容易和其他废弃物分离，因而适合通过回收再利用的方法实现废弃塑料的无害化处理。而后者 单位体积小，难以实现高效的分离，回收再生的成本高，而且由于回收再生的塑料在卫生性能上会有所下降，因而不适用于食品包装、餐具等食品级应用领域。 因此我们认为， 生物降解塑料 将重点在难以通过回收实现污染防治的包装薄膜、一次性塑料袋、一次性餐具和农用地膜实现广泛应用。 图 9： 白色污染的四大主要来源 资料来源 :国信证券经济研究所整理 仅四大重点领域就将带来 1017 万吨的市场需求空间。 我们测算了 包装薄膜、一次性塑料袋、一次性餐具和农用地膜 各领域的塑料用量，再乘以生物解塑料的最大渗透率，估算出四大板块对应的可降解塑料的需求空间。 我们以 31%作为 生物降解塑料 的最大渗透率 ，该数字来自 L.Shen 等学者在文献中汇总了行业专家访谈的结果，指出在目前各类 生物降解塑料 与传统石油基塑料的性能差距下，各类 生物降解塑料 对各类传统石油基塑料的替代率。整体来看，在当前性能差距下， 生物降解塑料 对传统石油基塑料的 最大替代率为 31%。 图 10： 部分 生物降解塑料 对 部分 石油基塑料的替代率 资料来源 : Product overview and market projection of emerging bio-based plastics、 国信证券经济研究所整理 0%5%10%15%20%25%高密度 PE PP PS全淀粉塑料 PLA PHA请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 10 一次性餐具：市场替代空间约 17 万吨 外卖行业发展驱动一次性餐具使用量高速增长。 一次性餐具的主要应用场景包括线上外卖配送和线下打包、外带。近 3 年来互联网外卖行业呈现井喷式增长，外卖订单增速保持在 60%以上， 2019 年外卖订单数预计达 109.6 亿单。目前一次性餐具 基本都使用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等石油基高分子塑料 ，一次性餐具的使用量在外卖行业驱动下激增，也会加剧白色污染问题的严重性。 图 11： 常见的一次性塑料餐具 图 12： 我国外卖订单量 资料来源 :国信证券经济研究所整理 资料来源 :易观咨询、 国信证券经济研究所整理 “绿色餐具”行动已在路上，可降解塑料市场需求空间将达 16.5 万吨。 外卖一次性餐具使用量激增带来的塑料垃圾问题已经受到广泛的重视， 2017 年 6 月，美团外卖、中国烹饪协会、中华环境保护基金会曾与多家餐饮外卖品牌共同发起绿色外卖行业公约 (绿色十条 )， 推动使用绿色餐具 。 目前可降解餐具主要包括纸质餐具和可降解塑料餐具。我们考虑线上线下一次性餐具的使用量，扣除其中纸质餐具的使用量，测算得到可降解塑料的市场空间 约 为 17 万吨。 表 1： 一次性餐具用可降解塑料需求空间测算 各环节需求种类 各环节需求参数 2019 年外卖订单数（亿单） 109.6 平均每单使用一次性餐盒数 2.5 2019 年外卖餐盒使用量（亿个） 274 2019 年全国餐饮业收入（亿元） 46721 打包外带率 15% 每百元使用一次性餐盒数 1.5 2019 年线下餐饮一次性餐盒使用量（亿个） 105.12 2019 年线上线下餐盒使用量合计 379.12 纸质餐盒渗透率 30% 可降解塑料渗透率 31% 以 2019 年为参照可降解塑料餐盒使用量（亿个） 82.27 平均每个餐盒重量（克） 20 以 2019 年为参照可降解塑料使用量（万吨） 16.45 资料来源 :美团研究院、 国信证券经济研究所 测算 0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%0204060801001202015 2016 2017 2018订单量（亿单） 增速