聚醚胺产业分析

聚醛胺产业分析1聚醒胺：性能优异的胺基聚酸高分子化合物聚酸胺(PEA)又称为多醛胺、端氨基聚醒、聚酿多胺，是一类以聚酬为主链结构，末端以胺基为官能团的聚合物，在室温下为浅黄色或无色透明液体，具有粘度低、蒸气压低和伯胺含量高等优点，能溶于乙醇、脂肪族煌类、芳香族煌类、酯类、乙二醇醒、酮类以及水等溶剂中。聚醛胺是通过聚乙二醇、聚丙二醇或者乙二醇/丙二醇共聚物在高温高压下氨化得到的。通过选择不同的聚氧化烷基结构，可调节聚酬胺的反应活性、韧性、粘度以及亲水性等一系列性能，而胺基提供给聚醒胺与多种化合物反应的可能性。聚醒胺具有低粘度、较长适用期、高韧性、抗老等优异性能，在一些材料工艺上能够很好的替代聚醒，并能够提高新型材料的应用性能。产品性能优异，行业壁垒高聚醴胺是在20世纪60年代由美国的Jefferson公司发明，并在20世纪70年代初正式实现工业化生产。聚酿胺在工业领域的规模应用起始于20世纪90年代，至今发展历史较短，目前该产品的应用领域正在逐步扩大中，行业整体仍处于快速扩张时期。通过改变原料聚醛的不同结构以及制备工艺，可以制造出不同结构以及分子量的聚醛胺，以适应各种不同的用途，其中主要应用聚集在聚氨酯反应注射成型材料、聚腺喷涂、环氧树脂固化剂以及汽油清净剂等领域，在风力发电、纺织印染、铁路防腐、桥梁船舶防水、石油及页岩气开采等领域有着广泛的应用。其中，在风电叶片领域，聚醒胺被用作环氧树脂固化剂，用于生产碳纤维复合材料及大型玻璃纤维复合材料；在油气开采领域，聚醒胺用作页岩抑制剂，起到防止粘土层水化的作用。置的工程放大和进一步优化，有利于节约人力成本、能源成本产生规模效应并降低投资费用。项目投产后，将再造两个晨化。阿科力专注新材料生产研发，归母净利润增速加快。公司专注于生产研发化工新材料，通过不断自主创新，经过4-5年的努力，成为国内首家拥有聚醛胺连续化生产技术的企业，该工艺技术已达国际先进水平，打破了国外巨头公司在该行业的垄断。目前，公司拥有聚醛胺产能2万吨，均为连续法。此外，公司也已成为国内领先的（甲基）丙烯酸异冰片酯、环烯烧单体等新材料规模化生产企业，多种产品已通过欧盟REACH认证，如聚醍胺和（甲基）丙烯酸异冰片酯，其中，高透光材料环烯烧聚合物（COC/COP）的国产化替代前景广阔。新项目稳步推进，未来业绩增速可期。公司计划投资16亿元，在江苏省泰兴经济开发区投资建设年产2万吨聚醒胺、年产3万吨光学材料项目。该项目包括2万吨聚醛胺、3万吨光学材料（环烯煌单体及聚合物）、300吨高纯硅溶胶、20吨特种高耐热树脂、5000吨改性环氧树脂、2.5万吨聚醛。该项目预计2023年逐步建成，项目投产后，公司聚醒胺、光学材料、高透光材料三大业务将实现协同发展。聚醒胺行业进入壁垒相对较高，主要体现在技术壁垒、环保壁垒和认证壁垒三个方面。技术壁垒：聚醒胺行业已经形成了龙头企业，且在下游客户对于聚醛胺性能要求不断提高的背景下，各大企业不断更新技术，领先的技术水平已经成为市场主要的竞争优势之一。在聚醛胺的生产过程中，工艺路线的设计将直接影响产品质量和生产成本；而催化剂的高选择性和高效率将使得产品转化率高，副反应少,降低成本。环保壁垒：聚醒胺生产属于高危化学品行业，反应过程中涉及高温高压反应，对环境造成较大影响。因此，生产过程中要降低对环境影响、保证生产过程的安全性，环保壁垒较高。认证壁垒：聚醒胺产品生产虽然没有国家强制性的资质认证要求，但其应用终端（如风电、页岩气等）对于产品的安全性、质量有着较高的要求。同时，下游客户对聚醒胺产品性能稳定性要求较高，而不同企业生产的聚醒胺性能有所区别，一旦区别产生，下游需要根据聚醒胺性能重新调整工艺配方，成本投入增大。因此，若与客户建立关系，则该将长期保持稳定，新的竞争对手难以进入。合成工艺众多，间歇连续互有优缺聚醴胺合成工艺众多，从生产工艺上主要包括水解法、氨苯氧基法、氨解法、离去基团法、氨基丁烯酸酯法等。早在20世纪50年代，美国杜邦公司就首先对聚醒胺的合成进行了探索；1961年Jefferson公司对聚醒胺工艺路线进行了合成研究，并采用氨解法建成了世界上第一条聚醒胺生产线。氨解法：工业化生产用于聚腺的高活性聚醒胺的主要方法。从聚醒多元醇的末端羟基着手，将醇、氨和氢气的气态混合物在20CTC左右和一定压力下，在铜镇催化作用下，通过氨解反应用氨基取代其末端羟基。其需要高温高压反应，设备投资和操作成本较高，且催化剂的制备步骤复杂。整个反应过程包括醇的脱氢、醛的加成氨化、羟基胺的脱水和烯亚胺的加氢生成胺等步骤。离去基团法：该方法一般分为两步进行。1）酯化反应：从聚叫多元醇末端羟基的活泼氢着手，用带有易离去基团或不饱和基团的化合物（酰氯基、卤基、按基、醛基等）与活泼氢作用进行封端；2）胺化反应：将第一步得到的产物与胺（一元胺或二元胺）反应。离去基团法合成聚醒胺存在着原料不易购置且容易污染环境，特别是反应生成副产物较多，在产物后处理需要大量碱中和反应产生的酸,生产产生大量的无机盐，分离较困难。水解法：将聚醒或聚酯多元醇的甲苯二异氟酸酯TDI预聚物通过与碱性水溶液反应，生成含氨基甲酸的中间体，然后再得到氨基化合物的方法。该合成方法的优点是反应体系的粘度在反应过程中没有明显的增大，这是因为在第一步加碱水步骤中，控制体系在低温下反应，抑制了聚腺的生成，因而没有明显的扩链反应。水解法工艺已经研究得比较成熟，具有广泛的适用性，适合于各类聚醒胺的制备，包括非TDI型预聚体体系的聚献胺制备，低相对分子质量多胺的制备以及基于聚酯多元醇预聚体的端氨基聚酯的制备。氨苯氧基法：从聚醛多元醇末端羟基的活泼氢着手，用带不饱和基团（-NCO、-CN、-N02等）的化合物与活泼氢作用封端，然后通过相应的处理后得到聚醒胺。工艺路线简单，但是在聚醒多元醇与带不饱和基团的化合物的反应过程中，副反应多，因此对反应条件要求严格，实际操作困难。氨基丁烯酸酯法：可以非常灵活地选择聚醒两端的氨基种类。首先用二烯酮或者通过乙酰乙酸乙酯与聚醛多元醇的酯交换反应，在聚醒的两端接上乙酰乙酸酯基团，然后将被乙酰乙酸酯基封端的聚醒与一元伯胺、烷基醇胺或二元伯胺进行胺化，得到端基为氨基丁烯酸酯、粘度很低的亚胺化合物。聚醒胺从生产流程上划分可分为间歇法和连续法，两者互有优缺点。目前，聚醒胺的连续化生产技术主要被美国亨斯迈等少数公司公司所垄断，采取特定的连续固定床工艺，利用负载在载体上的金属催化剂，利用负载在载体上的金属催化剂，其生产设备和工艺先进，催化剂效率高，因此产品转化率高，副反应少，生产成本低而且性能稳定，但是设备投资较大。早期国内企业聚醒胺的生产技术基本上均采用间歇工艺（反应釜为反应器），副反应较多，聚醒链易断裂，导致产品转化率低，产品质量不及连续化工艺。但随着近几年中国对聚酸胺需求量的增加，使得中国对于这类物质合成技术的研究更加深入，并且已经取得了较大的进步，部分龙头企业已打通连续化生产工艺（应用固定床反应器生产）。当然，间歇法也存在其优势：相比于连续式生产，间歇式工艺设备投资小，可以方便的切换不同产品种类。2供给端：外资主导市场，国产替代加速行业产能集中，中国企业快速崛起海外聚酸胺巨头占据主导地位。目前，全球聚醒胺市场的主要生产厂家为美国的亨斯迈公司及德国的巴斯夫公司，该两家企业占据全球绝大部分市场份额，产能分别约为13万吨和6万吨，合计占全球近70%的产能。国内现有的聚醒胺生产厂家数量较少，合计产能约为10万吨，其中包括晨化股份3.1万吨，山东正大新材料3.5万吨，阿科力2万吨，万华、皇马科技等其他公司合计约有1.5万吨。总体而言，行业前四家公司就占据了80%-90%的市场份额，前五家企业占据份额高达95%,呈现出高度寡头垄断的行业状态。外企在华产能有限。就目前国内聚醒胺生产状况而言，除了本土企业以外，仅有巴斯夫在南京建有8000吨左右产能，其余外企产能均在国外。国际巨头亨斯曼产能主要在新加坡和美国，其中新加坡生产的产品主要出口中国，而巴斯夫主要在欧洲建厂。但是由于国内产能不足，且国内企业在产品型号、生产效率、产品质量等方面与国外竞争对手仍存在一定差距，因此聚醛胺还未完全实现进口替代。当前受新冠疫情影响，亨斯曼与巴斯夫等国际主流厂家的海外产能开工受限，物流与海运成本高企。此外，由于21年初暴风雪肆虐美国南部多州，导致一季度亨斯曼美国工厂大面积停产，且后续复工很慢。这些都使得海外聚醒胺产能供给承压。另外，国内部分企业由于双限、环保、工艺等原因，实际开工率低于规划产能，同样导致聚醒胺供应不足。新增产能有限，国产替代加速国内聚醒胺生产企业加速扩产，预计到2025年国产聚醒胺企业的产能将扩大至17万吨/年左右。扩产项目主要集中于晨化股份、阿科力、正大新材、皇马科技和万华化学等企业：晨化股份规划4万吨产能，预计23年底投产;阿科力规划2万吨连续法聚醒胺，预计23年底投产；正大新材规划1万吨产能，预计23年底投产；皇马科技和万华化学分别有1.2万吨和4万吨的远期规划。与此同时，国外企业产能扩张十分有限,仅巴斯夫拥有远期1.4万吨的产能规划。总体上，聚醒胺新增产能较少，无法满足需求增长，供需关系将持续紧张。此外，随着中国企业研发逐渐重视，本土企业、高等院校和科研机构对聚醍胺生产工艺进行了更深入的研究，工艺技术也得到了改善与提高，仅2020年至今，国内相关发明专利就达20余项。对比国外，巴斯夫公司聚酿胺最新专利申请于2017年，且近期外国企业没有相关技术突破，国内企业与国外生产技术差距进一步缩小。需求端：需求前景广阔，风电增量显著聚醛胺销量逐年上升，下游需求持续向好。全球聚醒胺市场规模从2016年18.4万吨上升至2020年28.6万吨，年复合增长率高达11.4%o而在中国，聚醍胺销量从从16年4.2万吨上升至20年10.1万吨，年复合增长率达25.7%o由于陆上、海上风电项目的国家补贴政策分别于2020年和2021年末终止，众多企业纷纷在最后期限前完成抢装，因此19-20年聚酸胺销量的增长幅度较大，而2021年其销量有所下降。根据弗若斯特沙利文预测，到2025年，全球和中国聚醒胺市场规模将分别达到48.6万吨和14.8万吨。下游产业分布广泛。聚醴胺下游主要包括风电、页岩气开采等新能源产业，涂料、胶黏剂，汽油添加剂以及纺织助剂等领域。其中，风电行业占据聚醒胺行业下游需求主要地位，其占聚醒胺总销量的62.1%,之后依次为建筑行业、胶粘剂行业、纺织品处理行业及油气开采行业，分别占24.9%、4.5%、1.7%及1.0%。下游行业的快速发展为聚醛胺行业的发展提供了重要保证，未来也将持续推动聚醛胺市场的进一步扩张。新增风电装机量增加，拉动聚醒胺需求稳定增长“十四五”新能源发展前景广阔，风电装机受政策支持。风力发电是清洁能源的一种，依靠风力发电机，将风的动能转化为机械动能，再进而转化为电力动能。根据国家能源局要求，可再生能源发展"十四五”规划要为实现2030年非化石能源消费占比20%的战略目标奠定坚实基础，这就需要合理增加风电的装机容量与发电量。2020年10月14日，以“引领绿色复苏构筑更好未来"为主题的2020年国际风能大会在北京召开，发布了风能北京宣言。宣言提出，综合考虑资源潜力、技术进步趋势、并网消纳条件等现实可行性，为达到与碳中和目标实现起步衔接的目的，在“十四五”规划中，须为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间：保证年均新增装机50GW以上。2025年后，中国风电年均新增装机容量应不低于60GW,到2030年至少达到800GW,到2060年至少达到3,000GWo风电新能源政策陆续出台，中国风电新增装机量快速增长。根据GWEA统计，中国2020年风电装机创新高，全国（除港、澳、台地区外）新增装机20401台，容量5443万千瓦，同比增长105.1%；累计装机超15万台，容量超2.9亿千瓦，同比增长23%O此外，根据GWEA预测，未来五年，中国新增装机量将逐年上升。到2025年，中国累计风电装机将达584GW,其中陆上风电539GW,海上风电45GWO风电用聚醒胺需求持续旺盛。聚醒胺是一种性能优良的环氧树脂固化剂，具有粘度低、适用期较长的特性，能适应大尺寸复合材料的制造工艺要求。由于风电叶片具有尺寸大、外形复杂和使用环境苛刻的特点，除了要求需要具有高强度和高韧性的统一外，工艺上要求操作时间长和高触变性。目前所有的工业化胺类固化剂中，仅有聚醒胺可以满足大型风力发电叶片制造的性能和工艺性要求。风电新增装机容量不断增加直接拉动了聚醒胺的市场需求。根据艾若斯特沙利文预测，未来五年，中国风电行业聚醒胺产品销量将从2021年的3.8万吨增长至2025年的6.1万吨，年复合增长率12.2%O根据测算，2021-2025年全球风电用聚醛胺需求可分别达10.1、10.9、11.8、12.8、13.8万吨。建筑领域需求增长迅速，其他领域需求同步增长建筑领域为聚醒胺下游另一大需求增长极。聚酬胺产品广泛应用于建筑领域，可用于生产地坪固化剂、水性涂料、聚版防水材料及美缝剂等产品。由于用聚醒胺产品生产的无溶剂环氧涂料具有良好性能和较小的环境影响，用作地坪及美缝剂的固化剂的需求不断增长。此外，作为聚服防水材料的主要成分，目前，聚醒胺已经被广泛用于高速铁路、桥梁、海上平台及其他建筑领域的防水及保护材料的制造。根据弗若斯特沙利文的统计，中国建筑行业聚醒胺产品销量由2016年的1.2万吨增加至2020年的2.5万吨，其市场增速达20.7%,超过风电行业，且未来仍会持续高速增长。预计到2025年建筑行业聚醒胺销量为5.8万吨，21-25年复合年增长率高达18.5%o胶粘剂、油气开采等其他领域应用广泛。在胶粘剂行业中，聚醍胺主要用于制造饰品胶、电子及汽车零部件所用胶，这是由于聚酸胺固化的胶具有良好的弹性、韧性和柔韧性，且粘度低、色泽柔和、无毒，非常适合此类产品生产。2020年受新冠疫情影响，对外贸易不景气，胶粘剂行业使用的聚酬胺销量有所下降，为4583吨。但随着全球经济逐渐恢复，有关需求将逐渐上升，预计未来五年，胶粘剂行业使用的聚醒胺销量将从2021年的0.5万吨上升至2025年的1.2万吨，复合增长率达25%O随着科学技术的发展，聚醒胺在油气开采部分的应用前景可观，目前已成为全球钻井液和抑制剂主要成分。此外，聚醒胺还可用于纺织助剂和燃油助剂等领域。在这些领域中，预计聚醒胺销量将由2021年的1.1万吨，上升至2025年的1.6万吨，增速14%o聚醒胺整体格局：供需紧张，景气有望维持新增产能小于市场需求增长，供需关系持续紧张。“十四五”国家可再生能源规划全力推进产业新能源转型，风电产业得到政策支持，同时，随着聚腺喷涂、环氧树脂固化剂以及汽油清净剂等领域的发展，全球聚醛胺产品的需求量逐年提高。其中，风电领域预计有10%以上的需求增长，建筑领域未来有望保持过去20%左右的增速。预计到2025年，全球和中国聚醒胺市场规模将分别达到48.6万吨和16.8万吨，相比于2021年的需求增量分别为20万吨和6.7万吨，CAGR分别为H.5%和16.7%。然而聚醒胺的新增产能十分有限，目前规划新增产能不足10万吨，且大部分集中在中国，到2025年全球产能合计大约为30万吨，产能增长不及市场需求增长。并且，聚醒胺前五家企业产能占比达95%,呈现出高度寡头垄断的行业状态且行业进入的技术壁垒、认证壁垒都较高，新企业难以进入，未来供需关系预计将持续紧张。原材料价格下跌，整体盈利和景气度有望维持。受供需关系影响，今年以来聚叫胺价格上涨迅速，从5、6月份的最低点的28000元/吨，上涨到10月份的4万元/吨。12月以来，在风电装机的驱动下，D230等部分牌号价格上涨到5万元/吨以上。整体来看，未来供需仍将处于偏紧状态，因此聚酸胺价格将维持高位。同时，由于环氧丙烷新投产装置较多，仅2021年就新投产150万吨产能，