(报告出品方/作者:华安证券,尹沿技,王强峰)
1卫星化学:厚积薄发,业绩增长快车道
卫星化学于年成立,自成立以来即专注于C3产业链一体化建设,是国内首批引进丙烷脱氢(PDH)工艺的公司,并通过延伸上下游产业链完成C3全产业链布局,从上游PDH到中游丙烯酸/酯,至下游的高分子乳液、SAP、双氧水等,公司现已成为国内最大、全球前三大丙烯酸制造商。此后,公司基于轻烃采购的优势开始谋求向C2产业链横向扩张。年初,子公司连云港石化一期乙烷裂解装置正式投产,公司成为国内第一家也是至今为止唯一一家成功使用海外进口纯乙烷裂解制乙烯的企业,自此通过独特的轻烃化工角度切入完成了C2和C3原料平台的全布局,在烯烃自给率提升的背景下长期占据领先优势。
1.1从丙烯酸龙头到轻烃化工领先者
目前,卫星化学已经形成了双基地双链条的产业格局,覆盖“C2+C3”的双碳产业,完善了公司的整体产业链布局。嘉兴基地:主要布局C3产业。由丙烷向下延伸至丙烯,丙烯酸和酯,聚丙烯,高吸水性树脂和乳液,丁辛醇和新戊二醇,电子级双氧水等。连云港基地:主要布局C2产业。由乙烷向下延伸至乙烯,聚乙烯,环氧乙烷,聚醚大单体,乙二醇,苯乙烯/聚苯乙烯,乙醇胺/乙烯胺,电池级碳酸酯等产业链条。
公司的发展主要分为三个阶段。阶段一(-):艰苦创业,成就丙烯酸龙头。公司于年成立,从高分子乳液起家,年建成国内民营首套丙烯酸及酯装置。多年来公司专注于丙烯酸及酯产业链,建成国内首套民营丙烯酸及酯装置,逐步成长为丙烯酸及酯行业龙头。
阶段二(-):上下延伸布局,完善一体化产业布局。为了进一步获得丙烯酸及酯的成本优势,把握行业先发优势,公司逐步推进上下游产业链延伸。年开始,为进一步降低原材料成本,提高供应链稳定性,公司启动向上布局丙烷脱氢,投建国内首套采用UOP技术的生产装置,该装置配套原有的丙烯酸及酯下游,并于年建成一期45万吨/年PDH装置。公司同步向下拓展产业链,年开始,公司沿着丙烯酸下游切入高端的SAP、高分子乳液等行业,是国内首套自主知识产权的SAP装置。(报告来源:未来智库)
年,二期45万吨/年PDH装置投产并配套45万吨聚丙烯产能,自此形成了“丙烷-丙烯-丙烯酸-丙烯酸酯(SAP)-乳液以及丙烷-丙烯-聚丙烯”的多元化产业链条,有效抵御市场波动。此外,后续公司投资亿元在独山港建设80万吨PDH装置,配套80万吨丁辛醇、12万吨新戊二醇,除了在C3领域继续加码扩大规模优势,同时也弥补了生产丙烯酸酯需要外采丁辛醇的短板,增加了产品的丰富性。
阶段三(-):横向布局乙烯产业链,轻烃龙头初具雏形。完成C3产业链一体化补强后,公司横向进入乙烯产业链,从而完成C2-C3的多元原料布局。乙烷裂解工艺拥有流程短、乙烯收率高、绿色低碳、低成本等优势,且丙烷与乙烷同为页岩油气伴生的轻烃资源,便于公司发挥协同采购优势。年初,子公司连云港石化一期乙烷裂解装置正式投产,标志着公司成为国内第一家也是至今为止唯一一家成功从海外进口乙烷制乙烯的企业,填补了国内乙烷裂解工艺的空白。年,连云港二期即将迎来投产。
阶段四(至今):依托优势原料平台,延伸新材料。当前,公司已经完成了C2+C3“烯烃原料库”的初步布局,凭借一体化原料布局优势,公司向下游新材料赛道切入。年末,卫星化学公告投资新建绿色化学新材料产业园项目,总投资约亿元,布局“卡脖子”的高性能材料、新能源化学品如20万吨乙醇胺、80万吨聚苯乙烯、10万吨α-烯烃及配套POE、75万吨碳酸酯等项目,标志着公司一步步向综合新材料平台转型。
1.2优质项目资本开支驱动盈利,公司迈入高速成长期
资本开支驱动盈利快速增长。年以来,公司C3、C2项目陆续落地,驱动盈利快速增长。年及年,两套45万吨/年PDH陆续投产,年乙烷裂解一期项目万吨/年乙烯正式投产,多个优秀项目落地,陆续位公司贡献营业收入与利润增量。-年,公司营收从53.55亿元快速增长至.57亿元,年复合增速达32%;归母净利润从3.12亿元增长至60.07亿元,年复合增速高达64%。公司发展进入快车道。年,随着连云港石化二期装置批量投产,公司营收和盈利将继续快速增长。80万吨PDH及丁辛醇项目以及亿绿色化学新材料产业园项目等资本开支将持续给公司带来成长性。
C2营收利润占比持续提升。从营收结构来看,年以前,公司主营业务围绕丙烷脱氢及下游产业链,营收主要构成来自丙烯酸及酯以及聚丙烯。年,随着连云港石化一期项目陆续投放,C2化学品开始发力贡献业绩。年上半年,C2化学品实现营收15.21亿元,占比14.2%,下半年这一比例继续提升;随着后续连云港二期在年中期放量,C2营收与利润占比将继续提升。公司综合毛利率和净利率水平持续提高。年,公司综合毛利率31.72%,净利率21.06%,较年分别提高3.02和5.67个百分点。C2化学品年上半年毛利率达到36.51%。毛利率大幅提升主要源自于21年高盈利能力的C2化学品业务贡献利润。同时,公司ROE水平也从年的9.23%提升到了31.02%,高质量项目投资回报显著提升。
1.3股权结构稳定,十年合伙人持股计划保证公司远期成长
卫星化学股权结构较为集中,主要持股人为董事长杨卫东及其亲属以及部分公司高管。实际控制人为董事长杨卫东及夫人杨亚珍,直接或间接控股30.6%。
公司于、、、年多次对关键岗位人员实行股权激励计划,范围不断扩大,充分调动员工积极性。年1月,公司向连云港石化名关键岗位人员授予限制性股票万股,授予价格15.88元/股,未来几年考核目标为在年基础上营收增长率不低于50%/30%/20%,对参与C2项目的中高管员工实现激励的同时也彰显了企业对于未来发展的信心。年9月,公司再次公告推出事业合伙人持股计划,对核心骨干员工,激励计划长达十年,按照上一年度净利润与每年净利润增长幅度提取比例的相乘结果作为激励专项基金,这一计划进一步对骨干员工进行绑定,有助于人员的稳定和员工积极性的提升。
2全球原料轻质化趋势下轻烃化工优势凸显
公司所在的乙烯、丙烯制造行业是化工产业链上游的核心环节,绝大多数化工品都衍生于此。乙烯全球的生产体量是2亿吨规模,丙烯体量约在1亿吨规模,可以说绝大部分化工品来源于乙烯和丙烯,是真正的化工之母。而且对于下游产业链来说,乙烯、丙烯的原料成本占比很高。因此一体化原料配套对于烯烃产业链来说无疑是核心优势,分析相关行业公司的成本竞争力即是研究其生产乙烯、丙烯的成本竞争力。
中国历来有富煤缺油少气的资源特点,尽管在绝大多数化工产品都已经实现了纯中国制造,但作为最上游的原油和天然气的进口依赖度超过70%。由于资源型国家有原料的成本优势,我国的乙烯、丙烯、聚乙烯、聚丙烯等产品时至今日仍有供需缺口。我国资源禀赋的特点导致1)乙烯和丙烯生产目前仍有进口替代空间(进口通常以聚烯烃或其他下游的形式),年乙烯当量自给率仅64%,丙烯当量自给率接近80%。结合全球烯烃亿吨级的容量,烯烃赛道进口替代空间较大,并不是一个充分竞争的行业。2)与资源禀赋型国家不同,在中国多种原料路线竞争长期存在,构成了长期多元竞争的局面。对于乙烯、丙烯这类大宗商品而言,成本竞争力是核心因素。(报告来源:未来智库)
多种工艺路线来源也催生了烯烃行业的多元性和复杂性。全球主流工艺路线按照原料分为油头、煤头、气头,分别对应石脑油裂解(以炼化一体化为代表)、煤制烯烃(CTO/MTO)、轻烃裂解(乙烷裂解、丙烷脱氢、丙烷裂解)。多种路线并举保证了烯烃行业呈现百花齐放的状态,也互为补充共同构成全球烯烃行业的多样性。不同于油头和煤头的传统路线,气头路线曾经因为物流及资源可得性原因而局限于资源富集地,近10年才在全球范围内形成趋势,而卫星化学抓住窗口期,率先成为国内的轻烃化工领军企业。
近十年全球范围内烯烃行业最显著的变革之一是原料轻质化趋势,即烯烃生产原料逐渐由重质石脑油转向更为轻质的低碳烷烃乙烷、丙烷等。这一变化发生在年以后,美国的页岩气革命带来大量的天然气资源,同时伴生出大量价格低廉的乙烷和丙烷,可以作为清洁而低成本的烯烃原料。经过十年的发展,全球乙烯中轻质化原料占比已从年的32%提升到年的40%,且除亚洲还有煤头和油头路线的增长,其他所有地区增量均来自于轻质化原料。
这一趋势背后体现的逻辑是轻质化原料相较于其他路线有较多核心优势:(一)轻烃化工流程短,收率高。从各工艺乙烯转化率来看,乙烷裂解是流程最短、收率最高的路线,其产物结构来看,80%转化为乙烯,副产物仅占20%,其中包含可以加以利用的氢气副产;而其他原料裂解路线的乙烯收率均在40%以下,并伴有成品油、丙烯等其他产物,具有产品范围分布较宽的特点。当企业选择这些路线时,需同时考虑这些副产物的消化问题。而对仅需要乙烯原料的企业而言,乙烷路线无疑是更为直接高效的路线。
同样地,相较于其他丙烯路线,PDH工艺收率较高,原料及产品范围较窄,产品只有氢气,和丙烯易分离,因此丙烯收率较高。根据《丙烷催化脱氢制丙烯Pt系催化剂研究进展》,石脑油蒸汽裂解生产丙烯收率在33%左右,而PDH收率可达80%以上。
(二)轻烃化工具有低碳环保优势,是国家鼓励的原料路线。国家顶层文件多次提到鼓励轻质化原料路线发展。《年前碳达峰行动方案》及《“十四五”推动石化化工行业高质量发展的指导意见》两份文件均将“引导烯烃原料轻质化”列入石化产业结构升级的重要举措,这表明了从顶层设计层面肯定了轻烃化工的低碳环保优势。轻烃化工排碳量远低于其他竞争路线。从各工艺路线排碳情况来看,煤制烯烃单吨乙烯排放二氧化碳为11吨,石脑油裂解单吨乙烯排放二氧化碳为2吨,而乙烷裂解仅有1.1吨,远低于其他路线。在碳中和背景下,项目具有明显的低碳优势,如果后续需要对化工品纳入碳税交易市场,公司也将具有更低的碳税成本优势。
轻烃化工能耗远低于其他竞争路线。年11月,为指导各地科学有序做好高耗能行业节能降碳技术改造,有效遏制“两高”项目盲目发展,国家发展和改革委员会等部门发布关于《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平(年版)》的通知,对炼油、煤制烯烃(乙烯和丙烯)、乙烯(石脑烃类)等重点领域的能耗情况进行了明确的规定。从能耗角度来看,乙烷裂解装置吨乙烯产品能耗为kg标油/吨乙烯,丙烷裂解装置吨乙烯产品能耗为kg标油/吨乙烯。乙烷裂解工艺的能耗指标明显优于先进值,且能耗远低于其他竞争路线。
(三)轻烃化工投资强度小,较其他路线投资成本更低。相较于动辄几百亿投资规模的炼化一体化,PDH和乙烷裂解单吨烯烃投资强度相对较小,折旧成本有明显优势。根据环评公告,中煤榆林60万吨煤制烯烃产线投资为亿元,单吨乙烯和丙烯投资强度为3.21亿元/万吨。齐翔腾达70万吨PDH项目投资仅34.6亿元,单吨丙烯投资强度为0.5亿元/万吨。乙烷裂解反应流程短、提纯简单、更为清洁环保,其投资强度远低于煤化工和油化工路线。以中国石油兰州石化公司长庆乙烷制80万吨乙烯项目为例,总投资亿元(含下游烯烃装置)。
(四)轻烃化工能够副产大量清洁的氢气资源。氢能是重要的清洁能源,年3月,由国家发改委和国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(-年)》中明确了氢的能源属性,将是未来国家能源体系的组成部分,我国充分发挥氢能清洁低碳特点,推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。而在氢能产业发展初期,依托现有氢气产能提供便捷廉价的氢源,支持氢能中下游产业发展、降低氢能产业起步难度具有积极意义。
从当前氢气来源来看,我国工业副产氢是最重要的来源,主要通过石化、化工、焦化行业获取。工业副产氢气是指现有工业在生产目标产品的过程中生成的氢气,氢气来自PSA提氢单元,通过变压吸附,回收其中的氢气。目前主要形式有烧碱行业副产氢气、钢铁高炉煤气可分离回收副产氢气、焦炭生产过程中的焦炉煤气可分离回收氢气、石化工业中的乙烯和丙烯生产装置可回收氢气等来源。其中,煤来源的氢气占比58.9%,高炉煤气来源占比20%,天然气制氢和炼厂干气制氢占比16.3%,而其余MTO、氯碱行业、轻烃行业副产氢气占5%左右。
轻烃副产氢具有单套装置产氢较大的优势,丙烷脱氢单吨丙烯副产约43kg氢气,乙烷裂解单吨乙烯副产65kg氢气,较其他路线来看产氢量优势明显。在烯烃的不同原料裂解产物中,氢气得率有很大的差异。在乙烯的工艺路线中,乙烷裂解是氢气收率最高的路线,是其余原料裂解氢气生成率的3倍以上。同时,在相同回收率条件下,乙烷裂解产出的氢气是石脑油路线的2倍以上。这主要是乙烷裂解过程中副反应少,且反应以脱氢为主,碳-碳键的断裂反应占比很低。
副产氢气路线最直接的优势是为产业链自身循环提供原料或燃料,降低综合成本。由于烯烃下游路线加氢过程不少,因而氢气得率越高能够有助于企业利用这些资源降低其他工艺过程的成本,以丙烯腈为例,丙烯腈需要的液氨由合成氨得到,而合成氨是一个典型的耗氢过程,华东地区氢气价格高达1.5万元/吨左右,实现氢气自循环能够有效降低产业链的成本。1吨丙烯腈消耗0.5吨合成氨,理论上1吨合成氨需要的液氢(标态)约为0.18吨,因此标准的26万吨/年丙烯腈装置耗氢约为2.34万吨,若使用自产副产氢可降低3.51亿元的采购成本。
轻烃化工副产氢纯度很高,有望成为国内燃料电池车用供氢的重要来源。根据东华能源披露,PDH装置副产氢气的纯度高达99.99%,通过PSA提纯后可达到99.%;根据卫星化学披露,公司乙烷裂解丙烷脱氢以及乙烷裂解的工艺氢气纯度可达到99.%,可直接作为氢能源使用。同时轻烃化工生产产物简单,杂质含量远低于煤制氢、天然气制氢和焦炉气制氢,仅需较小的成本对其净化便可用作燃料电池的稳定氢源使用。
卫星化学采用的丙烷脱氢和乙烷裂解工艺会产生大量的副产氢,预计到年公司副产氢的量可达到30万吨。一方面,公司的氢气用于自身产业循环制成电子级和光伏级双氧水或者面向园区外售,另一方面公司将会成为未来华东地区主要的氢能供应商向外输出。公司的副产氢无需提纯可直接作为氢能源使用。目前平湖基地已经实现了高纯氢气的外送。同时公司也积极寻求外部合作,公司与法液空签署战略《新材料新能源一体化项目合作框架协议》合作建设氢气充装站以及配套设施,同时公司与浙江能源集团签署战略合作协议,共同推动省内氢气产业发展,未来氢能源有望成为公司又一增长极。
3丙烯产业链:规模化及一体化筑造护城河
3.1卫星化学C3产业链布局完善
公司是国内丙烯酸及酯的龙头企业,经过多年的上下游布局,目前已形成完整的C3产业链,包括“PDH-丙烯酸-丙烯酸酯-SAP-高分子乳液”产业链、“PDH-聚丙烯”产业链以及在建的“PDH-丁辛醇/新戊二醇”产业链,多元的产业链布局有助于公司能够在下游景气度不同时进行调节。目前公司已成为丙烯酸及酯全国第一、全球前三,规模化优势显著。PDH-丙烯酸-丙烯酸酯-SAP-高分子乳液产业链:45万吨PDH、66万吨丙烯酸、75万吨丙烯酸酯、22万吨双氧水、15万吨SAP、21万吨高分子乳液、2.1万吨颜料中间体,在建25万吨双氧水(含电子级)、20万吨精丙烯腈PDH-聚丙烯产业链:45万吨PDH、45万吨聚丙烯PDH-丁辛醇/新戊二醇产业链:80万吨PDH、80万吨丁辛醇、12万吨新戊二醇。丁辛醇同时为丙烯酸酯产业链提供原料。
3.2丙烯行业自给率提升,进入存量竞争时代后成本将是竞争关键
PDH成为丙烯供给端的重要边际增量来源。从丙烯供给端来看,我国油、煤、气路线并行,油头路线即为传统的炼油及乙烯蒸汽裂解副产,煤头路线为中国独有的新兴路线CTO/CTP(以煤炭为原料经由甲醇一体化生产乙烯及丙烯)以及MTO/MTP(外购甲醇生产乙烯及丙烯),气头路线即为PDH路线。从供给结构来看,在我国,石脑油路线是最早的丙烯原料来源,这是与资源的可得性和工艺的开发先后相关,但近10年供给主要增量为煤头和气头装置,其中PDH项目新增较为快速。随着碳中和目标的推进,PDH项目更为低碳环保,且投资较小,有一定成本优势,落地的可能性更大,预计将作为未来国内主要的丙烯边际增量来源。
从需求端来看,在我国,当前丙烯每年的需求当量在万吨左右,年均需求增速约为9%,下游需求以聚丙烯为主,且是主要需求增量。近年来,随着PDH和CTO/MTO装置陆续投产,丙烯进口替代速度加快,预计中国的丙烯缺口将逐渐缩小。从未来竞争角度来看,成本控制较好且具有规模优势的企业能够获得领先。(报告来源:未来智库)
3.3丙烷脱氢在油价合理区间运行时具有成本优势
PDH装置需要的丙烷纯度(要求达到97%)和杂质要求较高(杂质气态硫体积分数μL/L以下),国内炼厂副产LPG含硫量较高难以满足要求,因此PDH的兴起很大程度上得益于美国和中东大量页岩油气伴生出的丙烷在满足当地需求的同时还有大量富余,提供了成本低廉的丙烷资源。同时,由于丙烷海洋运输要求相对较低,丙烷的全球贸易成为可能。早在年,以渤海化工、卫星化学为代表的企业建成了国内第一批丙烷脱氢装置。目前已有18套PDH装置在国内稳定运行。
目前规划新建PDH装置的企业众多。据不完全统计,总计在建/规划新增产能将达到0万吨,可以看出行业对PDH项目的投资热情。我们预计,未来几年丙烯进入存量竞争阶段后,PDH由于更优异的环保性、短流程高收率、低投资强度成为国内主要供给增量来源。从国内第一套PDH投产起,PDH项目一直保持比较好的投资回报率。这也促使较多企业纷纷筹划上马PDH项目。根据我们的测算,近十年PDH的完全成本长期低于石脑油和煤化工路线。
由于丙烷和丙烯均与原油价格有很强的相关性,通常情况下与原油同步波动。由于丙烷有燃料属性,因而价差有一定的季节性,冬季的价差往往呈现收缩,而夏季到来后又会得到明显修复。然而,年冬季后,PDH价差并没有如期恢复,主要由于国际局势紧张以及供给侧缺乏弹性推动油价大幅上涨,且进口成本上涨下,炼厂降低开工导致丙烷库存低位,市场供应偏紧,丙烷市场价格大幅上涨。截至5月31日,中国进口丙烷华东到岸价约美元/吨,较年初上涨幅度达到11%,虽然涨幅与原油相比存在一定差距,但同期煤炭和甲醇的涨幅仅为7%,明显低于丙烷的涨幅,故PDH的生产成本已显著高于CTO与MTO,当前仅低于石脑油裂解工艺。
而丙烯的国内供应量增加以及宏观经济下行及房地产需求放缓带来丙烯价格的传导受阻,PDH装置盈利性受到一定挑战,目前已经达到国内引进PDH后的最低价差水平。随着需求恢复以及油价上行暂缓,我们预计价差下行空间已经有限,后续有望逐渐修复。另外,我们预计随着PDH项目陆续上马,丙烷的燃料属性将会减弱,季节性波动趋缓。
3.4卫星化学PDH下游延伸产业链选择带来盈利韧性和弹性
丙烷脱氢下游延伸产业链选择决定中长期盈利能力。截止当前,国内共有18套PDH装置,除了丙烷采购成本的因素,影响PDH企业盈利能力的另一个重要因素是各公司PDH延伸产业链的产品结构。
在PDH产能新增较多的背景下,拥有自身下游优势产业链能够保证整体一体化装置的盈利韧性。由于在某一下游行业深耕多年,能够更好的应对市场波动,尤其是在PDH当前价差不稳的情况下,可以依靠下游的龙头地位获取领先行业的超额利润对冲PDH的压力,保证盈利稳定性。同时,PDH下游产业链近年来呈现盈利分化。供需格局更好、景气度高的品种带来产业链的盈利弹性。其中,公司深耕的丙烯酸行业是目前碳三行业中景气度维持最好的行业之一,由于良好的供需格局,本轮原油价格上涨对盈利影响有限,为卫星带来极高的利润弹性。
3.5丙烯酸及酯供需中长期向好,景气度有望维持
丙烯酸是重要的有机合成原料及合成树脂单体,性能优良,应用广泛,主要下游有丙烯酸酯、高吸水性树脂(SAP)、减水剂等。丙烯酸最大的消费领域是丙烯酸酯类,主要包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯等,应用领域主要为涂料及胶黏剂等领域;其次为SAP树脂,作为尿不湿等卫生用品原料。卫星化学在丙烯酸及酯行业已成为全球领先。年,全球丙烯酸产能约为万吨/年,主要集中在东北亚、西欧及北美地区,其中东北亚产能占全球产能的59.3%。从市场份额来看,全球丙烯酸行业集中度很高,CR10超过77%。-年,北美及西欧发达地区丙烯酸及酯的产能增长处于停止状态,主要扩产均来自于东北亚地区。其中,卫星化学拥有66万吨丙烯酸产能,84万吨丙烯酸酯产能,产能规模国内最大,全球前三。
丙烯酸行业洗牌结束,未来5年供给新增有限。年,中国丙烯酸产能达万吨。-是丙烯酸产能集中投放期,尽管需求也在增长,但总体处于供给增速大于需求增速的态势,行业盈利情况不佳。从年以后,丙烯酸行业洗牌结束,长年的低开工率致使二三线企业扩产意愿下降,产能新增投放告一段落,增速明显放慢,开工率显著提升。
丙烯酸行业供需改善的本质是多年行业劣后产能出清完成后竞争格局趋于稳定,龙头扩产有序。从供应格局来看,国内丙烯酸行业CR5在59%左右,前五大产能分别是卫星化学、泰兴昇科、扬子巴斯夫、宁波台塑和上海华谊。近年来行业供给增速放缓,新增产能全都由前五大龙头贡献。根据我们统计,-年,仅有华谊、万华、卫星有产能扩增计划,未来5年复合增速约3.8%,低于行业需求增速,行业集中度将进一步提升,产能投放也将更有序。
龙头企业拥有配套上游资源,能够实现强者恒强。目前仅有5家企业拥有配套的丙烯资源,分别为万华化学、卫星化学、台塑宁波、扬子巴斯夫、中海油惠州,其中万华、卫星和台塑上游配套PDH,相较于其他几家能够获取成本更低的丙烯,从而取得竞争力。而对于其余二三线产能而言,由于碳中和背景下供给侧收紧,没有配套上游的企业难以后来居上,龙头的优势得以持续。作为丙烯酸的主要下游,丙烯酸丁酯往往与丙烯酸配套,因而供应格局与丙烯酸比较相似。年,丙烯酸丁酯产能共约万吨,行业CR5在60%,前五大产能分别是卫星化学、上海华谊宁波台塑、扬子巴斯夫,前五大企业均配套有丙烯酸产能,一体化程度很高。-年,丙烯酸丁酯新增产能增量也较少,均是新增丙烯酸配套下游产能。
水性涂料占比提升以及SAP树脂国产替代支撑丙烯酸需求每年7%-8%增长。年,全球丙烯酸需求量约为万吨。从全球丙烯酸区域需求情况来看,主要消费区域为东北亚、西欧和北美,其中东北亚占全球消费量的53%。由于欧美发达地区需求放缓,主要需求增长动力来自于国内。丙烯酸需求:从需求结构来看,全球大约50%的丙烯酸被加工成丙烯酸酯,而剩余的50%被提纯为98%~99.5%的冰丙烯酸,并转化为聚丙烯酸,进一步改性以产生高级水性聚合物(SAP)和其他聚丙烯酸共聚物。在我国,年丙烯酸表观消费量约万吨,-复合增速高达10.8%,需求增长显著。其中,59%的丙烯酸加工成丙烯酸酯,31%下游位SAP树脂。因此,丙烯酸酯和SAP树脂是丙烯酸主要需求增长动力来源。
丙烯酸丁酯需求:年,我国丙烯酸丁酯表观消费量约为万吨。-年,丙烯酸丁酯表观消费量增长较少,主要由于环保检查限制下游中小企业生产以及出口需求旺盛导致,年增长重回高速增长。-年,丙烯酸丁酯复合增速约为6%。从下游细分行业来看,年胶黏剂需求55.6万吨,占比37%;丙烯酸乳液54.1万吨,占比36%。
丙烯酸乳液是由纯丙烯酸酯类单体共聚而成的乳液,它是一种小粒径、多用途、性能卓著的乳液,作为成膜物质适用于多种涂料配方,具有突出的耐水性和耐候性。近年来,水性涂料替代油性涂料形成明显趋势,-水性涂料产量复合增速达到16.5%,年水性涂料占比已超过45%。在水性涂料中,丙烯酸树脂涂料、聚酯涂料和环氧树脂涂料由于其较好的耐水性占据大多数,在我国,丙烯酸树脂涂料在水性涂料中占比约23%。因而丙烯酸乳液需求受益于近年来的水性涂料替代油性涂料的趋势。(报告来源:未来智库)
SAP需求:丙烯酸另一大快速增长下游为SAP树脂。SAP树脂是一种带有大量亲水基团的功能性高分子材料具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能,并且保水性能优良,一旦吸水膨胀成为水凝胶时,即使加压也很难把水分离出来。SAP树脂以其高吸液能力、高吸液速度和高保液能力,广泛应用于生理卫生用品,如妇女卫生巾、纸尿裤、成人多功能护理垫、吸水纸、宠物垫等,是卫生用品领域不可替代的理想产品,需求快速增长态势。年,全球SAP树脂需求约万吨,年需求将增长至万吨,年复合增速5.3%,其中发展中国家需求领增。中国市场来看,老龄化及三胎政策的背景下,成人和婴儿纸尿裤需求高增,过去5年成人纸尿裤复合增速23.2%。婴儿纸尿裤复合增速8%。预计中国SAP树脂需求增速将显著高于全球平均增速,达到10%-12%。
年,全球SAP树脂产能达到万吨,全球三大巨头为日本触媒、德国巴斯夫、德国赢创。国内产能约为万吨,产量接近万吨。尽管国内产能不少,但国内产品有结构性问题,SAP市场仍然被三大雅、住友、日本触媒等国外企业垄断,占据70%以上的市场份额。SAP树脂技术壁垒较高,大多数民营企业SAP生产装置规模偏小,且技术与海外有明显差异,工艺稳定性较差,因而开工率普遍不高,且主要供应中低端市场,无缘主流中高端市场,特别是对质量要求较高的高端婴儿纸尿裤品牌。即使能够进入,试用验证周期非常长。卫星化学当前公司SAP产能达到15万吨,占全国产能的10%。公司经过10年的积累逐渐打通关键技术,并在近两年完成宝洁、三大雅等跨国巨头的验证成功切入高端应用市场,产品质量不断得到认可,从产能到品质均成为国内首屈一指的SAP生产商。
4乙烯产业链:乙烷裂解具有长期的成本竞争力,卫星化学的成功难以复制
4.1乙烯供需:供需格局较优异,仍有很大的进口替代空间
尽管我国大部分化工品产能均完成了自给自足,并凭借产业集群优势成为全球化工品生产中心,但作为化工之母的乙烯当量自给率仅64%,仍高度依赖海外进口。供给端来看,年我国乙烯当量产能约0万吨。经过这一轮集中产能投放(炼化一体化和C/MTO),后续新增产能受审批政策影响有所放缓,统计目前的规划,-年均增速在5.6%。
需求方面,我国乙烯需求体量在万吨左右,目前国内自给率仅64%。过去几年,尽管乙烯需求缺口很大,无效产能仍在逐年上升,这些无效产能主要是来源于MTO装置,前几年较低油价下,MTO受海外低成本的进口货源冲击长期在盈亏平衡线以下,开工率持续走低,因此对这部分产能有挤出效应。随着年起油价上行,这部分产能开工率提升,但即使此前的无效产能完全被释放,当量缺口也在万吨以上。到年,计算上目前所有的规划产能后,即使全部产能都能得到释放,乙烯缺口也会在0万吨以上,进口替代空间也很大,关键需要能够有匹配进口产品的成本。
4.2乙烷裂解是海外主流生产乙烯工艺,近年来我国进口乙烷制乙烯工艺才有落地条件
在我国,乙烯竞争路线中,油头路线始终占主导,但全球范围来看,乙烷裂解是全球主要原料供给来源。根据IHS,年,全球乙烯产能合计1.7亿吨,其中乙烷来源占44%,石脑油来源占41%。尤其在美国和中东,乙烷裂解是乙烯生产的主要来源。在美国,页岩气革命使得美国一跃成为能源化工品的净出口国。页岩油气的开采带来包含乙烷和丙烷的大量轻烃资源,乙烷价格也快速下跌。
得益于大量低成本的乙烷资源,年以后,美国开启新一波乙烯装置投产热潮,新增装置全部来自于乙烷裂解,到年,美国84%的乙烯来自于纯乙烷裂解。事实上,我国早在60年代即有人对乙烷裂解进行可行性研究,但我国天然气资源主要是“干气”,乙烷含量很低,提取成本高,且难以提取出足够多的乙烷进行化工生产。囿于资源禀赋问题,我国长期没有纯乙烷裂解装置,仅有少量裂解炉副产的轻烃气(不对乙烷LPG等进行分离)回到炉内循环的形式。这一情况直到美国页岩气革命的到来,以及VLEC船的技术突破带来远洋运输成本降低,才使得从美国进口乙烷这一机会成为现实。
4.3在油价高位的背景下,乙烷裂解具有相对成本优势
乙烷裂解始终在成本曲线最左侧,高油价下优势尤为明显。根据我们的测算,近十年乙烷裂解路线成本在各路线中几乎一直保持最低水平。乙烷裂解长期成本优势主要来源于美国乙烷价格在年以后始终保持较低水平,且波动很小。这是由于页岩气革命以后乙烷几乎全部来自于美国,而在美国大部分乙烷是天然气伴生而来,与美国当地天然气价格相关性较强,而与石脑油相关性弱,由于美国天然气持续供大于求,且无法通过海外出口消化,长期保持一个较低的价格,且波动非常小。
美国乙烷持续供大于求,乙烷热值对乙烷价格形成支撑。乙烷在美国当地长期供过于求主要源于页岩气革命后供应每年高速增长,乙烷作为伴生资源也快速增长,且这种增长是被动的,而美国国内需求增速经历第一波乙烷裂解投产高峰后有所衰减,年以来几乎没有新增装置。事实上第一波乙烷裂解兴建时美国国内就已无法消化,主要产品均加工成聚乙烯和乙二醇出口,而近年来美国单套投资成本和人力成本是中国的将近两倍,化工巨头在当地新建乙烷裂解的态度转为谨慎。因而导致美国乙烷长期供过于求,大部分乙烷只能回注回到天然气中作为燃料烧掉,年回注量达到0万吨,且预计这一现象将持续。
正是由于供过于求的现状导致大部分乙烷将会回注回天然气田作为燃料烧掉这一特性,因而乙烷价格下限即为天然气乘上乙烷热值转换系数对应的乙烷价格,核心点在于当乙烷回注入天然气井后,当地是以热值来作为结算依据。因而年5月HenryHub天然气价格接近9美元/MMBtu的背景下,乙烷价格也随着来到了美元/吨(9美元/mmbtu*49mmbtu/吨),从而体现出了和天然气的强相关性。开采过程中的物流成本构成乙烷价格另一支撑。在美国当地,乙烷另一大成本支撑来源于从气源地到MB分馏中心的运输、分离成本,开采成本占比较小,且由于超过2/3的乙烷增量来自于Permain地区,运输距离尚可。
乙烷价格上限受当地乙烷裂解的盈利性压制,当前已来到低点,乙烷后续上涨动能有限。由于出口市场相对于国内消费还是很小,当美国当地价格涨到一定程度,当地乙烷裂解会选择降低负荷倒闭乙烷降价,使得价格维持在相对合理区间。如年美国曾因为管道设施短期运力不足而导致乙烷价格飙升至美金以上,此时美国乙烯-1.3*乙烷价差已经来到0附近,下游已经亏损,此时下游降负很快倒逼乙烷价格在短短几周内又恢复到合理水平。
历史上,在美国页岩气长期供过于求的状态下,美国乙烷能够稳定在美金以下的价格,而油价拉升为乙烯提供支撑,因而乙烷裂解在高油价下的表现通常较石油路线更好。然而近期由于美国当地天然气价格飙升,乙烷下限又受天然气热值带动上涨,而乙烯价格传导滞后,导致整体价差有所收窄,但我们认为随着美国当地乙烷裂解价差来到历史极低位置,下游将以降低负荷倒逼乙烷价格下跌,价差将恢复。
4.4乙烷裂解竞争壁垒极高,卫星化学的成功很难复制
乙烷资源获取壁垒高。乙烷与丙烷一样,来自于页岩油及页岩气伴生的。中东和美国是乙烷资源丰沛的两大地区,中东地区近年来乙烷产能增速缓慢,近10年增速仅3%,由于当地主要依赖乙烷裂解生产的乙烯生产聚乙烯和乙二醇用于出口,国内尚且供不应求,因而乙烷资源主要用于供当地使用不进行出口。目前全球仅美国有余量可以出口乙烷。乙烷资源的供应链壁垒也极高。与其他大宗化学品不同,乙烷进口的供应链壁垒非常高。囿于国际贸易量较小,同时供应链各个环节投资强度较高,其中每一个环节均是高度定制化的。
美国乙烷出口主要经过几个环节,页岩油气井得到的混合组分将输送到当地天然气处理厂进行初步分离,其中主要组分天然气及原油将进入国内的油气管网,分离出的NGL组分通过专用管道运输到位于休斯顿的MontBelvieu分馏中心,将此分馏为乙烷、丙烷、丁烷、裂解汽油等组分,一部分进入管网直接输送给下游化工企业,一部分用于出口的需建设专用的管道至专门用于出口的出口设施,该出口设施包含液化装置、大型深冷液化储罐以及配套码头。乙烷将在码头装船,使用专用运输船运至目的口岸。而下游工厂需要在沿海投资建设进口设施进行接收并通过管道输送到裂解炉中。(报告来源:未来智库)
4.5乙二醇近年迎来产能高峰期短期盈利承压,公司灵活调整
产品结构,产业链灵活性凸显乙二醇是乙烯下游第二大应用领域,占比11%。需求侧,我国乙二醇下游需求主要集中于聚酯行业,占乙二醇总需求的95%以上。近5年需求快速增长,CAGR10.3%。供给侧,乙二醇工艺主要分为煤制乙二醇和乙烯法乙二醇。近5年来煤制乙二醇和乙烯法乙二醇(来源炼化一体化/MTO/轻烃化工)快速扩张,产能CAGR达到22.8%。尽管产能增速很高,但产能利用率始终保持较低状态,年仅55%,因而供需没有发生根本性的变化,进口依存度仍然达到43%,有较大的替代空间。低开工率主要因为煤制乙二醇成本高于进口乙二醇价格,因而产生的挤出效应。
从供应格局来看,目前乙烯法乙二醇仍是主流,以三桶油的产能为主,这一类的装置实质上是比较不同路线生产乙烯成本的高低,卫星化学的乙烷裂解是行业成本最左侧,因而在乙二醇产品的市场竞争中立于不败。而煤制乙二醇法长期以来成本较高,且能耗、水耗大、投资成本高,无法与海外进口乙二醇相比(主要来源于中东乙烷裂解)。
产品矩阵完善,C2产业链下游灵活性凸显。公司提前看到了乙二醇产能投放迎来投放高峰期这一潜在风险,及时调整一期二期产品结构,增加了聚醚大单体这一产品。自此,公司的碳二下游布局了聚乙烯、EO/EG、EO/聚醚单体多种品类,产品矩阵丰富完善,能够根据各下游产品的供需和价格波动情况灵活调配市场销售,实现利润最大化。聚醚大单体可与丙烯酸销售形成协同。
聚醚大单体也称为聚羧酸减水剂单体,是合成聚羧酸减水剂的主要原材料。聚羧酸减水剂是最新一代的混凝土外加剂,被称为第三代高性能减水剂。与上一代的萘系减水剂相比,聚羧酸减水剂具有更高的减水率、更好的水泥适应性等特点。同时,聚羧酸减水剂的生产过程中无工艺性废水和废气产生,属于绿色环保型材料。聚羧酸减水剂合成多是利用GPEG或者TPEG等聚醚大单体与丙烯酸等小单体在抗坏血酸-双氧水等氧化还原引发下进行共聚合反应。卫星已于丙烯酸行业深耕十几年,客户群体稳定,生产聚醚大单体能够与丙烯酸销售形成协同,向客户同时提供聚醚大单体及丙烯酸两种合成聚羧酸减水剂原料,提高客户粘性。
5发挥平台优势,新材料多点开花
公司依托其原料优势,加速布局新能源赛道。年末,卫星化学公告投资新建绿色化学新材料产业园项目,总投资约亿元,布局“卡脖子”的高性能材料、新能源化学品如20万吨乙醇胺、80万吨聚苯乙烯、10万吨α-烯烃及配套POE、75万吨碳酸酯等项目,标志着公司一步步向综合新材料平台转型。
5.1电池级碳酸酯需求爆发,EO法成本优势显著
电池级碳酸酯伴随新能源汽车渗透率的提升高速发展。EVTank联合伊维经济研究院共同发布的《中国锂离子电池电解液行业发展白皮书(年)》数据显示,年全球电解液出货量为61.2万吨,增速创新高超过60%。在电解液中,溶剂质量分数占比超过80%,溶剂的市场规模达到49万吨。碳酸酯类和环状碳酸酯类是最常用的溶剂种类。电解液溶剂需要满足以下的特点1)具有较高的介电常数,能够足够的溶解锂盐;2)具有低粘度,便于离子传输;3)化学稳定性好,与电极材料相容性好;4)液态温度范围宽,即熔点低沸点高;5)安全(高闪点),无毒,经济。线性碳酸酯粘度和熔点低,常和环状碳酸酯配合使用,弥补环状碳酸酯高粘度和熔点的缺陷。因而,目前普遍采用多种溶剂混合使用的方案。而碳酸二甲酯(DMC)是占比较大的一个品种,其使用占比约达到30%-40%之间。
尽管我国是工业级DMC的生产大国,电池级DMC其生产壁垒主要在于提纯难度,区别于工业级的99.9%,电池级DMC要求达到99.99%以上的高纯度,甚至要求更高的99.%。同时下游客户的验证苛刻,国内少有厂商能够进行生产,因而国内市场供应呈现寡头垄断的格局,仅有华鲁恒升(30万吨)、石大胜华(20万吨)、海科能源、奥克股份、浙江石化等少数企业具备生产能力。
凭借C2产业链及长期研发能力的投入,公司打通EO酯交换法工艺路线,并计划逐步建成75万吨锂电池电解液溶剂,其中一期二期三期分别规划30万吨/15万吨/30万吨。公司拟建产品包含DMC、DEC、EMC和EC多种电解液溶剂,方便下游客户进行集合采购,增强客户粘性。公司的工艺为绿色工艺,公司发展二氧化碳捕集和利用技术(CCUS),将乙二醇生产过程中排放的二氧化碳收集并与环氧乙烷反公司C2中的EO可与二氧化碳合成DMC,捕捉生产流程中的碳排放,75万吨/年碳酸酯每年可消耗二氧化碳37.5万吨,实践出一条减碳发展新路径。目前,卫星化学的绿色化学材料DMC项目有望于年底投产试车,缓解供需紧张的局面。(报告来源:未来智库)
5.2α-烯烃和POE有望成为下一个利润驱动核心
α-烯烃指在分子链端部具有双键的单烯烃,一般指C4及C4以上的高碳烯烃。其碳链长度有不同的应用,用途更为广泛的是碳数范围为C6~C18(或C20)的直链α-烯烃。其中,应用最为广泛的品种是C4、C6和C8等组分。1-丁烯(C4)、1-己烯(C6)和1-辛烯(C8)可用来生产高密度聚乙烯(HDPE)和线型低密度聚乙烯(LLDPE)和聚烯烃弹性体(POE)的共聚单体,用以提高其抗撕裂和拉伸强度,占α-烯烃总消费量的60%以上,在我国这一需求占比高达80%。
全球α-烯烃生产技术与产能主要掌握在CPChem,Shell,Sasol,Idemitsu,SABIC/Linde,INEOS等全球知名企业手中。截至年底,截至年底,全球α-烯烃(不含C4分离1-丁烯)总产能为万吨/年。前四大α-烯烃生厂商为Shell,CPChem,Sasol和INEOS,合计产能占全球总产能的81.3%,中国α-烯烃产能占比仅为1.5%。这体现了我国α-烯烃的研发还在起步阶段。近几年,我国α-烯烃研发已有进展,中石化已布局多套1-己烯装置。1-辛烯作为POE共聚单体效果更好,但国内落地装置相对较少。
乙烯与α-烯烃共聚过程中,α-烯烃添加量小于20%形成塑性体,称为POP,而添加量超过20%则为弹性体,称为POE。POP更加适合作为吹膜、挤出、流延用热封层,POE更加适合改性领域。POE由于表现出良好的耐候性、耐紫外老化性能以及优异的耐热、耐低温性能,被认可为光伏胶膜的主流材料之一。同时其可以在很多场景下代替传统的橡胶及塑料软制品,也是性能优越的聚丙烯增韧改性剂。作为普通聚烯烃产品的共混改性材料,改性后应用范围更为广阔。国内目前POE最大的应用是提高材料的抗冲性能,主要应用于汽车领域。
另外,光伏领域可能是POE增速最快的应用领域,主要应用于胶膜封装,作为EVA胶膜的补充光伏封装胶膜置于光伏组件的玻璃与太阳能电池或背板与太阳能电池之间,用于封装并保护太阳能电池,是光伏组件的关键材料之一,目前市场上主要的封装材料有透明EVA胶膜、白色EVA胶膜、POE胶膜、EPE胶膜等。
当前EVA胶膜因工艺化成熟、加工性能好、经济性好等优点占比较大,但中长期看在双玻组件渗透率提升的背景下,EPE组件渗透率有望提高,POE需求打开。根据《EVA与POE在双玻组件的使用探讨》,EVA水汽阻隔性较差,可能会造成PID现象,即电势诱导衰减,表现为电池表面钝化,组件功率骤降。其机理是EVA无法做到%绝缘,因而在使用过程中,水汽透过硅胶、背板等渗透到组件内部,EVA材料遇水发生分解,从而产生了自由移动的醋酸,和玻璃表面析出的碱反应后,会形成自由移动的钠离子,在外加电场的作用下,向电池表面移动,聚集到电池表面的减反射层从而导致PID现象发生。而POE的抗水汽阻隔性较好,可以有效减少PID现象产生。虽然双玻组件的低透水率能够缓解EVA的这一问题,但无法得到根本的解决。
虽然POE有着更良好抗PID性能和抗老化性能,但其发展受到价格高昂的限制,其根本原因在于国内尚未产业化落地,长期依赖进口。因此,考虑到经济性和性能的平衡,现在许多企业采用EVA+POE的组合封装形式,兼具POE胶膜的抗PID特性与阻水性的优势,同时也具备了EVA材料良好的加工性能。随着POE国产化的推进以及应用技术改进,POE有望渗透率提升,作为EVA胶膜的补充,其产业化落地完成降本后其在光伏领域的应用预计将打开。
与α-烯烃类似,POE技术掌握在美国和日本少数几家公司手中。陶氏化学产能万吨,占全球产能50%,年将扩到万吨,另外埃克森美孚和三井有产能60万吨和25万吨,而国内企业的进展基本还处在起步阶段。POE的技术难点集中在茂金属催化剂。卫星化学积极研发可用于光伏胶膜封装的POE粒子,目前正在进行中试,并有望完成产业落地。
5.3EAA应用空间打开,产能落地有望填补国内空白
公司擅于融合自身C3和C2产业链开拓新材料,并积极寻求先进技术合作。年,公司公告,与SK综合化学签署合作谅解备忘录,拟共同投资1.63亿美元建设4万吨高端包装新材料EAA项目。EAA(乙烯丙烯酸共聚物)是丙烯酸单体与乙烯共聚产物,能够有效结合公司现有C2和C3产业链。该种材料是一种包装新材料,具有极佳的热封性、抗撕裂性、隔绝空气和水汽,在食品药品等软包装领域应用广泛,同时其对金属、玻璃等有卓越的粘合能力,也可应用于电线电缆、钢铁涂料。
(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。)
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