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化工:标准升级系列之三:PLA核心在于丙交酯,PBAT核心在于一体化
下载次数:
2523 次
发布机构:
华安证券股份有限公司
发布日期:
2021-01-29
页数:
31页
主要观点:
PLA、PBAT是可降解塑料领域主流产品
可降解塑料产品百花齐放。塑料是现代化工行业最重要的材料之一,然而由此产生的“白色污染”问题被广泛关注。可降解材料不仅可以大幅减少废弃塑料对环境造成的影响,同时也是实现资源循环和利用的有效载体。各种可降解塑料在性能、实用性、降解性、安全性上都有其各自的特点。PLA和PBAT因其性能优良、生产技术较成熟、产业化程度较高,成为了可降解塑料行业的主流产品,发展前景广阔。
PLA技术壁垒较高,核心竞争优势在于丙交酯的生产
PLA目前是产业化最成熟、产量最大、应用最广泛的生物基和生物降解塑料。PLA制备有两种方法,分别是丙交酯开环聚合法和直接缩聚法,工业上广泛采用的是丙交酯开环聚合法。中间体丙交酯的合成和纯化是目前PLA工艺流程中的核心技术和难点,其反应条件苛刻、工艺复杂、技术要求较高、生产成本较高,是国内企业PLA产能扩张的主要技术壁垒。目前PLA产能主要集中于海外,国内仍处于起步阶段。许多企业正在加强与科研机构的合作研发,试图打通乳酸、丙交酯、聚乳酸的全产业链。预计未来PLA投产速度将有大幅提升,市场前景广阔。国内在建或规划PLA项目新增产能合计160万吨。上市公司金丹科技、万华化学、道恩股份、中粮科技也在积极布局PLA产业链。
PBAT技术较为成熟,核心竞争优势在于一体化水平
PBAT是目前生物降解塑料研究中非常活跃和市场应用最好的降解材料之一。共酯化(直接酯化)、分酯化和串联酯化是PBAT制备常用的三种方法,国内企业主要采用直接酯化法,该工艺操作简单,工艺流程短、原料利用率高、反应时间短、生产效率高,但也存在反应体系物质较复杂、相对分子质量分布宽且不易控制等缺点,对产品质量有影响。我国PBAT产能居于全球领先地位,技术较为成熟。在同质化竞争的情况下,PBAT的核心竞争优势在于公司的一体化水平。一体化水平的提高将有三大优势:(1)避免上游原材料价格波动;(2)保障原材料供给;(3)生产成本的进一步下降。随着不断有新的在建产能涌入,未来市场竞争加剧,一体化的成本优势将凸显。在建产能方面,PBAT在建或规划产能合计达563万吨,是现有产能的10倍以上。PBAT产业较为成熟,行业内投产加速,新增产能比PLA更多,恒力石化、金发科技、万华化学、道恩股份、彤程新材等上市公司不断加码PBAT赛道。
“禁塑令”开始实施,应用场景不断拓展,供不应求
经过2020年一年的准备期,我国已形成了国家-地方多层次的禁塑政策体系,政策再度趋严,进入执行阶段,对可降解塑料行业的利好正式落地。可降解塑料已应用在多个场景,如线下商超、零售和餐饮、外卖平台、社区团购平台等,需求量因此大幅增加,出现了供不应求的局面。
据我们测算:未来5年中国可降解塑料市场需求量有望达到238万吨,市场规模可达477亿元;未来10年有望达到428万吨,市场规模可达855亿元,未来可降解塑料市场空间较大。
风险提示
可降解塑料技术迭代风险;可降解塑料替代进程不及预期;政策推动不及预期;原料价格上涨的风险;垃圾分类普及和塑料再生技术突破的风险;疫情对全球经济的影响无法短期恢复的风险。
推荐关注:
金发科技;金丹科技;万华化学;恒力石化;道恩股份;中粮科技;彤程新材;瑞丰高材(排名不分先后)。
本报告的核心观点是:PLA和PBAT作为可降解塑料领域的主流产品,拥有广阔的市场前景。然而,两者的核心竞争优势有所不同:PLA的核心在于丙交酯的生产技术,技术壁垒较高,国内产业尚处于起步阶段;PBAT的核心在于一体化水平,技术相对成熟,国内产能全球领先,但未来市场竞争将日益激烈。“禁塑令”的实施极大推动了可降解塑料的需求,市场规模未来十年有望达到855亿元,但同时也存在技术迭代、替代进程不及预期等风险。
报告首先介绍了可降解塑料的背景,指出其是解决“白色污染”问题的关键。报告对可降解塑料进行了分类,包括按降解方式(生物降解、光降解等)和按原料(生物基、石油基)两种分类方法,并指出PLA和PBAT因其性能优良、技术成熟、产业化程度高等特点,成为主流产品。图表1-3展示了可降解塑料的降解过程、循环过程以及分类情况。
报告分析了2019年全球不同种类可降解塑料的产能占比,指出淀粉基塑料、PLA和PBAT占据了近90%的市场份额,是目前主流产品。图表4显示了2019年全球不同种类可降解塑料产能占比。报告还比较了PLA、PBAT、PBS、PGA、PCL和PHA等主要可降解塑料的性能和成本,图表5和图表6分别展示了性能对比和完全成本对比,指出PLA和PBAT的产业化程度最高,发展前景广阔。图表7总结了主要可降解塑料的特点。
报告详细阐述了PLA的生产工艺,包括一步法(直接缩聚法)和两步法(丙交酯开环聚合法),指出工业上主要采用两步法,而丙交酯的合成和纯化是核心技术难点,也是国内企业产能扩张的主要技术壁垒。图表8-12分别展示了PLA的制备化学式、一步法和两步法生产流程以及合成技术对比,并分析了开环聚合法中关键步骤的参数。
报告指出,目前PLA产能主要集中在海外,国内企业正积极布局,并分析了国内外主要PLA生产企业的产能分布(图表13、14)。报告还分析了国内企业通过与科研机构合作研发,例如金丹科技与南京大学合作,中粮科技与比利时格拉特合作等,试图打通乳酸、丙交酯、聚乳酸全产业链,以突破技术壁垒。图表15总结了国内部分企业产业链布局及技术来源。报告最后介绍了金丹科技、万华化学、道恩股份和中粮科技等上市公司在PLA产业链上的布局。
报告介绍了PBAT的特性和应用领域,以及其三种主要的制备方法:共酯化法(直接酯化)、分酯化法和串联酯化法,指出国内主要采用直接酯化法。图表16和17分别展示了PBAT的结构式和生产流程。报告强调,PBAT的核心竞争优势在于企业的一体化水平,一体化可以避免上游原材料价格波动,保障原材料供应,并降低生产成本。图表18-20分别展示了PBAT完全成本测算、PBAT原料价格变化和BDO自给率变化。
报告分析了全球和国内PBAT产能分布(图表21、22),指出我国PBAT产能全球领先,但未来市场竞争将加剧。报告介绍了新疆望京龙、长鸿高科等企业在建的PBAT项目,以及这些项目对BDO需求的影响。报告最后介绍了金发科技、恒力石化、万华化学、道恩股份和彤程新材等上市公司在PBAT产业上的布局。
报告分析了我国“禁塑令”的政策背景和实施情况,图表23列出了可降解塑料相关政策时间表,并指出政策的推行极大促进了可降解塑料的需求。报告还列举了可降解塑料在商超、餐饮、外卖等领域的应用场景(图表24),并指出市场出现供不应求的局面。
报告最后列出了可降解塑料行业面临的风险,包括技术迭代风险、替代进程不及预期、政策推动不及预期、原料价格上涨风险、垃圾分类普及和塑料再生技术突破风险以及疫情对全球经济的影响等。
本报告对PLA和PBAT这两种可降解塑料进行了深入分析,指出两者均拥有广阔的市场前景,但核心竞争优势不同。PLA的技术壁垒较高,国内产业尚处于起步阶段,但投产速度正在加快;PBAT的技术相对成熟,国内产能全球领先,但未来市场竞争将日益激烈。“禁塑令”的实施为可降解塑料市场带来了巨大的机遇,但同时也存在诸多风险。投资者需谨慎评估风险,选择合适的投资标的。 报告中提到的金发科技、恒力石化、万华化学、道恩股份、中粮科技、彤程新材和瑞丰高材等上市公司,都在积极布局可降解塑料产业链,值得关注。
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