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合成纤维及树脂行业研究:原料国产化打开尼龙行业长期成长空间

发布时间:2022-10-04 11:39:26 来源:火狐体育电竞官网 作者:火狐体育电竞官网直播

  尼龙(Nylon)化学名称聚酰胺(PA),是全球最早合成和工业化生产的合成纤维,在纺织服 装领域多被称为锦纶。作为一种重要的高分子材料,尼龙在服装、汽车、国防、航天等多个 领域具有广泛应用。尼龙产品种类众多,主要包括 PA6、PA66,还有 PA11、PA12、PA610、 PA612、PA1010、PA46 等,根据董建勋等人《我国尼龙 6 和尼龙 66 发展研究》,其中占主 导地位的是 PA6 和 PA66,两者消费量约占总消费量的 90%,其中又以 PA6 更为常见。

  聚己内酰胺(PA6)是己内酰胺的聚合反应体,由于具有强度小、柔软等特性,当前较多地 用做锦纶纤维,在服装、箱包等民用方面以及轮胎帘子布、传送带等产业用方面广泛应用, 此外由于 PA6 工程塑料具有耐磨、耐热、耐油、抗拉强度高、冲击韧性强、自润滑性好等特 性,其在电子器件、汽车、铁路等工程领域也具有较多应用。而除了上述领域外,PA6 作为 双向拉伸尼龙薄膜料在薄膜领域也具有广泛应用。

  锦纶纤维性能优良,在强度、耐磨性、吸湿性等方面具有突出特点,相较于其他化纤面料质 量稳固、经久耐穿,在服饰、袜子、背包、家纺产品等民用领域以及特种防护安全用品、缆 绳、轮胎帘子布等工业、军工、航空航天领域均有广泛应用。特别是在民用方面,锦纶民用丝具有强度高、重量轻、弹性好、耐疲劳破坏、耐磨损、耐碱性和耐还原剂、耐低温等优良 特性,在高端纺织物上具有广泛应用。

  聚己二酰己二胺(PA66)作为己二酸与己二胺的聚合反应体,应用领域主要可分为民用以及 工业用两大类。根据隆众资讯,当前,PA66 多作为工业用丝,主要用于汽车轮胎、帘子布、 传送带、安全绳网等工业及军用领域。

  从化学性质上来说,PA66 与 PA6 的本质区别在于分子结构,PA6 是由一组 6 个碳原子的单 体聚合而成,而 PA66 则是由两组 6 个碳原子构成的,而从物理性质上来说,相较于 PA6, PA66 无论从抗拉强度、热变温度、吸水率还是从柔软性及耐磨性等方面都具有显著优势, 由于 PA66 相较于 PA6 而言熔点更高,也就有了更加优良的耐热性能,此外 PA66 的吸水率 更低,也就为其带来了更强的仿真性以及更好的使用体验,因此在高端内衣、运动服等高端 以及特种功能性服饰领域得到普遍应用。

  我国 PA66 市场空间广阔。根据 ACMI,PA66 领域全球龙头之一奥升德公司在 2022 年 1 月 表示,当前我国 PA66 年产量约 50 万吨左右,而在未来 3-5 年,预计产量将在现有基础上提 高 2-4 倍,市场增速将高于世界市场,我国在全球 PA66 市场中的份额也将逐步增加。 总体来说,我们认为未来随着民用领域下游化学纤维行业的逐步发展以及工业用领域下游工 程塑料在汽车轻量化逐步推进及风电行业景气上行的背景下快速发展,PA6 及 PA66 行业有 望受到较强需求端拉动,叠加供给端 PA66 上游原料己二腈的国产化步伐持续推进为其减弱 一直以来掣肘行业发展的原料制约,我国尼龙行业有望进入快速发展阶段。

  近年来在下业快速发展拉动下,锦纶行业快速发展,根据百川盈孚,2021 年我国锦纶 切片实际消费量达 421.6 万吨,同比+8.21%。展望未来,锦纶行业景气度有望持续提升, 根据美国领先调查机构Grand View Research 在2021年5月发布的报告,在下游工程塑料、 纺织、电气和电子以及汽车等领域的快速拉动下,锦纶产品市场将快速发展,在 2020 年全 球市场规模达 297.6 亿美元的基础上,预计 2021-2028 年将以 5.8%的 CAGR 从 311.3 亿美 元增加至 463.1 亿美元。

  当前锦纶纤维行业是 PA6 最大应用领域,未来有望持续发展。根据中国纺织工业联合会,当 前我国已经成为世界最大纺织品生产国、消费国和出口国,我国纺织行业已经形成全球最完 备的产业体系,生产制造能力与国际贸易规模长期居于世界首位。近年来,我国锦纶纤维所面临需求量逐步增加,根据百川盈孚,2021 年我国锦纶纤维实际消费量同比+2.53%至 232.6 万吨,行业景气度持续上升。展望未来,随着我国居民消费观念的不断更新以及消费水平的 不断提升,锦纶纤维作为普遍用于高端服饰以及特种功能性服饰的理想面料有望面临较大需 求,行业景气度有望持续上行。

  锦纶纤维是化学纤维领域重要组成之一,从定义上看,化学纤维是用天然高分子化合物或人 工合成的高分子化合物作原料,经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等化学和物理工序制得的 具有纺织性能的纤维。按照所用的高分子化合物的来源不同又可分为以石油为主要原料经化 学合成制得的合成纤维以及利用含有纤维素或蛋白质等天然高分子物质的材料制得的人造 纤维两大类。

  作为纯棉面料的替代品,近年来我国化纤行业快速发展,根据国家统计局,2021 年我国化 学纤维产量累计增速始终保持在 8.50%以上,产品产量不断提升,此外 2022 年至今,我国 化学纤维累计产量在较高基数的基础上保持增长态势。同时,近期我国棉纱产量持续减少,根据百川盈孚,2022 年 6 月我国棉纱产量同比-0.46%,延续了自 2020 年 10 月以来的整体 趋势。在此背景下,涤纶及锦纶等优质化学纤维产品对于传统棉质面料的替代作用有望不断 显现。

  当前随着我国经济发展以及人民生活水平提高,我国国民健康意识逐渐加强。特别是在 2020 年疫情以来,人们对运动健身以及健康的关注度与日俱增,通过运动增强免疫力意愿明显。 同时,我国政府也持续通过政策加强对全民健身的统筹规划引导,十八届五中全会在 2015 年 10 月首次提出推进健康中国建设,将“健康中国”上升为国家战略,此外在党的十九大 报告中明确指出“广泛开展全民健身活动、加快推进体育强国建设”。 我国对于全动的程度逐步提升。2015 年 7 月,我国获得 2022 年第 24 届冬季奥林匹克 运动会举办权,中国奥委会在申奥过程中曾提出申奥成功后要实现“三亿人参与冰雪运动” 的目标,2022 年 2 月 4 日北京冬奥会如期举办,对我国冰雪运动产业乃至整个户外用品产 业的发展产生极大促进作用。此外,2021 年 8 月国务院发布《全民健身计划(2021-2025 年)》,提出到 2025 年争取达到经常参加体育锻炼人数比例达到 38.5%,县(市、区)、乡镇 (街道)、行政村(社区)三级公共健身设施和社区 15 分钟健身圈实现全覆盖,带动全国体 育产业总规模达到 5 万亿元,有望对运动服装、运动装备等运动必需品形成较大需求。 随着社会对于健身以及运动的关注度持续提高,我国运动相关产品销量有所提升,根据数据 威,近年来我国运动相关产品销售量中枢上行,2022年6月运动服/休闲服销售量同比+0.16%, 运动产品市场景气度不断提升。未来随着疫情常态化发展以及人们对于运动健身的关注程度 持续提升,有望为锦纶纤维产品带来持久需求,从而为上游锦纶产品带来较大需求。

  当前我国锦纶纤维原料以 PA6 更为常见,但值得注意的是,PA66 凭借其优异的性能在纺织 面料等民用服装领域能够满足更高需求。根据海外龙头 SENSIL 官网,PA66 是质量最高的 人造纤维,具有更强、更柔软、更好的外观和手感,相较于 PA6 具有更吸引人的光泽和更长 的使用寿命,此外由于舒适性较高,非常适合搭配紧身衣。 特别是在运动内衣方面,近年来女性对于自身健康以及运动健身关注度的提升带动女性运动 产品需求快速增加,运动内衣作为一种运动健身活动时的必要穿着品面临刚需。在运动内衣 方面锦纶产品优势独特。大部分传统内衣均以纯棉或是棉/氨为面料,虽然这类面料在吸湿方 面具有较大优势,但在导湿方面能力较差,这就导致运动后产生的汗水在被吸收以后无法在 短时间内挥发。吸收汗液的棉质面料与皮肤紧密接触,在造成不适的同时还会吸收人体热量, 可能会引发感冒、毛囊炎等症状。此外出于包裹的需求,运动内衣要求面料具有更强的透气 性、拉伸性,传统的纯棉面料会直接导致皮肤无法正常呼吸,此外塑形性也较差。这就需要 在运动内衣中使用具有吸湿速干性、高弹性及耐磨性等优良属性的面料作为棉质面料的替代 者,从而为 PA66 产品带来较大需求。

  除用在制作锦纶纤维等民用领域外,工程塑料及工程树脂等工业用领域作为 PA6 第二大以及 PA66 第一大需求领域未来有望为 PA 产品带来较大需求增量。从定义上看,工程塑料是指 被用作工业零件或外壳材料的工业用塑料,与通用塑料相比,其在机械性能、耐热性、耐久 性、耐腐蚀性等方面均能满足更高要求,此外还具有更加便于加工以及可替代金属材料的特 性。

  工程塑料需求快速增加。由于具有良好的力学性能以及成本效益,叠加近年来“以塑代钢”、 “以塑代木”等应用趋势持续推进,工程塑料作为 PA6 以及 PA66 下游产品在包括汽车、轨 道交通、电子电气、家用电器、建筑建材、电动工具等产品制造业的应用越来越广泛,所面 临需求快速提升,根据中国塑料工业协会,2021 年我国工程塑料需求量约 665 万吨,同比 +6.06%,未来随着其所面临需求逐步提升,PA 作为其原料有望获得较强需求拉动。

  新能源汽车行业快速发展。当前在国家加速推进实现“双碳”目标的背景下,新能源汽车行 业已进入快速发展阶段,根据国家统计局,2022 年 6 月,我国新能源汽车产量达 60.5 万辆, 同比+120.8%,维持了 2020 年 6 月以来的较高增速。而随着整个行业的快速发展,除了绿 色环保外,轻量、舒适开始逐步成为汽车工业发展另一主要方向。

  从定义上讲,汽车的轻量化是指在保证汽车强度和安全性能的前提下,尽可能降低汽车整备 质量,从而达到提高汽车动力性的目的。当前“以塑代钢”,即采用塑料材料替代笨重、昂 贵的金属构件,已成为实现汽车轻量化的理想方案,而汽车塑料化程度也已经成为衡量汽车 设计和制造水平的重要标志。根据宁军《2020~2021 年世界塑料工业进展(Ⅱ) :工程塑料和 特种工程塑料》,在组件中用 PA 代替金属不仅可以减轻质量、降低成本,还可以在加工过程 中减少由焊接等步骤带来的能源消耗,同时为开发人员提供更大的设计自由度。 对于燃油车而言,通过减轻车身重量,汽车轻量化能够有效降低油耗,从而实现节能减排、 提高燃油效率的目的,根据太平洋汽车网,国外有试验表明,汽车整车重量降低 10%可提高 燃油效率 6%~8%,而汽车整备质量每减少 100kg,百公里油耗可降低 0.3~0.6L,同时二氧 化碳排放可减少约 5g/公里,在降低油耗的同时也具有较为显著的节能减排效果。而对于新 能源汽车而言,PA 在电动汽车断路器、锂电池框架和壳体、高压电缆导管、充电插头和插 座、发动机控制单元、传感器、冷却阀和连接器等领域均具有应用。

  未来汽车轻量化有望逐步推进。根据搜狐,2020 年 10 月 27 日,由工业和信息化部指导、 中国汽车工程学会组织专家修订编制的《节能与新能源汽车技术路线》发布,进一步 研究确认了全球汽车技术“低碳化、信息化、智能化”发展方向,其中关于汽车轻量化,提 出我国自主轻量化技术开发和应用体系的构建近期以完善高强度钢应用体系为重点,中期以 形成轻质合金应用体系为方向,远期形成多材料混合应用体系为目标。未来随着我国汽车轻 量化进程逐步推进以及新能源汽车行业加速发展,PA 产品所面临需求有望快速增加。

  除了新能源汽车外,作为可再生能源的重要一环,风力发电行业的发展速度也在不断加快, 根据 GWEC,2021 年全球风电新增装机量 93.6GW,同比-1.78%,累计装机量则达到 837GW, 同比+12.3%。

  风电叶片是风力发电机组关键部件。在风力发电过程中,进行风能发电的装臵为由风电叶片、 传动系统、发电机、储能设备、塔架及电器系统等组成的风力发电机组,其中又以风电叶片 为关键部件。近年来海上风电、低风速风机、超大容量风电机组等新型风电场景的应用对风 机叶片的尺寸提出了更高要求,根据中材科技,当前全球风机叶片的数量及尺寸都在迅速增 长。

  根据国际风力发电网,风机叶片主要由基体树脂、增强纤维、芯材、粘接胶等构成,其中又 以基体树脂及增强纤维为主。当前叶片的主要材料是以玻璃纤维为增强体材料的玻璃纤维增 强复合材料(GFRP),但随着新型风机要求的逐步提升,当前其性能已逐步接近极限,因此 具有更优良的机械性能的碳纤维增强复合材料(CFRP)已成为未来大容量风机叶片材料的 理想选择。

  而对于基体树脂来说,根据 CNKI,当前叶片使用的材料主要是不易降解的热固性复合材料, 根据德国不来梅大学环境和生物技术研究院的教授 Henning Albers 估计,每 1kW 的新装机 容量大约需要 10kg 叶片材料,而叶片的使用寿命一般为 20-30 年,热固性复合材料退役后 的废弃物一般采用填埋或者燃烧等方法处理,基本上不再重新利用,因此为减少退役后的叶 片对于环境的危害,在碳纤维增强复合材料中,当前人们对于具有更强可回收性的热塑性复 合材料的关注程度与日俱增。根据 CNKI,相较于热固性树脂体系而言,热塑性树脂体系具 有生产效率高、成本低、可多次回收利用等优势,因此未来随着碳纤维增强热塑性树脂逐步 发展,碳纤维增强 PA6 复合材料(PA6/CF)作为其中一员也具有较大发展空间,未来随着 风电行业快速发展,PA 产品作为其原料有望受到较大需求拉动。 未来全球风电行业有望加速发展。根据 GWEC,若想达到“净零”目标,到 2030 年全球风 电新增装机量需要达到 2021 年的大约 4 倍,未来随着全球及中国风电快速发展,PA 作为风 机叶片理想基体树脂材料有望面临较大需求空间。

  除了在汽车轻量化过程中发挥重要作用,PA 下游产品工程塑料也可以帮助实现电子设备减 重的目的。当前随着电子产品加速发展,除了具有更多功能以及更加先进的性能外,各类电子产品也拥有了更轻的自重以及更小的体积。根据 CNKI,当前可以通过结构优化设计或采 用如铝合金、镁合金材料等低密度金属材料达到整体减重的目的,但对于一些结构优化空间 有限的小型电子设备,可以通过使用性能好、密度低的工程塑料替换部分部件来达到产品轻 量化的目的。 在建筑领域,PA 产品也具有较大需求,由于具有较低热导率以及极高韧性,PA 是建筑领域 理想的隔热材料,比如断桥铝合金窗作为一种新兴门窗材料便主要采用 PA66 尼龙隔热条, 此外根据 CNKI,由于综合性能优异,PA6 也已广泛应用于建筑水管等领域。未来随着相关 行业稳步发展,建筑下游有望为 PA 产品所面临需求提供有力支撑。

  从原料端来说,PA6 以己内酰胺为主要原料,PA66 则以己二酸和己二胺为直接原料,我国 己内酰胺历史上国产化率低,较高的进口依存度一定程度上制约产业发展,但随着我国己内 酰胺行业的快速发展,当前其对 PA6 发展的掣肘已逐步消失。与 PA6 类似,一直以来 PA66 发展受己二胺原料己二腈较高的进口依存度掣肘,但值得注意的是,随着我国己二腈行业逐 步突破,未来其国产化率有望逐步增加,对于 PA66 行业发展所形成的限制有望逐步淡化。

  原料方面,PA6 作为原料己内酰胺最主要下游,历史发展受到了其较大影响。在过去,我国 己内酰胺始终大量依赖进口,从而在很长一段时间内掣肘我国 PA6 行业发展,根据 CNKI, 我国己内酰胺的工业生产始于 20 世纪 50 年代末,并在 90 年代初期引进帝斯曼的已内酰胺 生产技术后进行消化吸收,此后我国己内酰胺快速发展。

  近年来我国己内酰胺行业快速发展,根据中国化工信息周刊,当前我国已成为世界最大己内 酰胺生产国。随着己内酰胺生产技术的国产化逐步推进,过去十年内我国己内酰胺产能逐步增加,产品价格中枢下行,在此背景下,我国 PA6 行业同样进入快速发展阶段,产能、表观 消费量实现同步上涨。近年来,己内酰胺对 PA6 的影响已逐步淡化,未来随着 PA6 下游需 求的增加,PA6 行业有望景气上行。

  PA66 以己二酸和己二胺为直接原料,其中己二酸的原料为纯苯,生产工艺较为成熟,而己 二胺则主要采用己二腈进行生产。此前,己二腈作为 PA66 生产的关键中间体具有较高技术 壁垒,在全球范围内高度寡头垄断,主要被美国英威达公司、德国巴斯夫公司、美国奥升德 公司、日本旭化成公司所垄断,其中仅有英威达、巴斯夫、奥升德有部分剩余己二腈外售。 与多年前的己内酰胺类似,己二腈产品全部依赖进口,这也导致己二腈始终被称为“尼龙产 业的咽喉”。一直以来较高的原料成本、较长的订货周期、以及运输困难等不利因素始终掣 肘 PA66 行业发展。

  从原理来看,己二腈的制备方法主要有己二酸催化氨化法、丙烯腈电解二聚法、丁二烯法和 己内酰胺法。相比于其他方法,杜邦公司在 20 世纪 70 年代初开发的不用氯气的丁二烯直接 氰化法能够有效降低原料成本以及能源的消耗量,是目前最为先进的己二腈生产技术。

  己二腈国产化有望逐步实现。由于丁二烯直接氰化法技术具有催化剂容易水解、易氧化,产 物同分异构体较多,分离工艺难度大等壁垒,此前始终被拥有超过 45 年基于丁二烯的己二 腈产品生产经验的英威达公司高度垄断,几乎垄断了全球己二腈的对外供应。2020 年 6 月 16 日,英威达年产量 40 万吨的己二腈项目在上海化学工业区全面开工建设,根据英威达, 生产基地将于 2022 年晚些时候正式投入运营。 我国己二腈制备工艺不断进行突破,根据中国化学公告,其所属天辰公司经过多年研发已经 拥有“一种己二腈加氢催化剂的活化方法”(专利号:CN5.X)、“一种用于己 二腈生产催化剂回收工艺”(专利号:CN0.2)等多项专利,自主研发的催化 剂体系打破国外的技术垄断,填补了国内技术和产业空白。

  当前天辰公司自主技术已开始逐步转化。2020 年 5 月,采用天辰公司自主研发的丁二烯法 合成己二腈工业化技术的天辰齐翔尼龙新材料项目正式开工,根据公告,项目共涉及 50 万 吨/年己二腈产能,其中一期 20 万吨/年已于 2022 年 3 月底一次性开车成功,并于 2022 年 7 月 31 日举行投产仪式,项目已成功开车并产出优级产品,一期的成功投产对推进我国己二 腈国产化产生了里程碑式的作用。 当前我国己二腈国产化已经逐步实现产业化落地。近年来国内企业纷纷布局己二腈项目,根 据整理,除天辰公司项目外,2022-2023 年还将有河南神马、河南峡光、华峰集团、三宁化 工等项目陆续投产,此外富海集团、七彩化学等公司也开始布局己二腈产能,未来随着相关 项目陆续投产,己二腈本土产业化的推进将为我国 PA66 的生产提供稳定可靠的原料供应以 及生产成本的有效节约,未来我国己二腈自主供应的实现将对 PA 产业发展带来强劲助力。

  台华新材: 公司是我国锦纶纺织面料龙头,通过布局子公司及孙公司,公司实现在差别化产品、再生尼 龙产品、以及织造、染整等产业链后端环节的布局,是国内少数能够生产高档尼龙 66、再生 尼龙纱线且集锦纶纺丝、织造、染色及后整理全产业链的化纤纺织企业,产品差别化及功能 化特性显著。公司作为一体化优势的锦纶龙头,逐步加快对 PA66 民用丝等领域布局,未来 随着“年产 12 万吨高性能环保锦纶纤维项目”以及“绿色多功能锦纶新材料一体化项目” 逐步推进,公司有望充分受益于 PA 产品需求增量以及高生产技术壁垒和原材料国产化,实 现盈利能力的提升。

  聚合顺: 公司主要从事尼龙新材料的研发、生产和销售,当前主要产品包含纤维级切片、工程塑料级 切片、薄膜级切片三大类,根据公告,截至 2021 年公司产能已超过 40 万吨/年,此外公司 持续丰富产品序列,研发特种尼龙(含共聚、高温尼龙、尼龙 66 等种类)等产品,同时公 司持续推进扩建项目建设,包括聚合顺鲁化建设第一期“年产 18 万吨聚酰胺 6 切片项目”、 聚合顺本部筹建年产 10.4 万吨尼龙新材料项目、山东聚合顺第一期“年产 10 万吨尼龙新材 料(尼龙 66)项目”,未来随着项目逐步推进,公司有望充分受益。

  中国化学: 公司是一家集研发、投资、勘察、设计、采购、建造和运营一体化的知识密集型工程建设企 业,根据公告,是目前行业内资质最齐全、功能最完备、业务链最完整、知识技术相对密集 的工程公司,业务领域主要包括建筑工程(化学工程、基础设施、环境治理)、实业和现代 服务业业务。其中在打造高端化学品和先进材料供应商方面,公司持续加快转型升级,以被 国外垄断的、国内没有工业化生产的化工新材料技术为主攻方向,突破了一批关键核心技术, 并积极推动向实业转化,根据公告,当前除 20 万吨/年己二腈装臵开车成功并产出己二腈优 级产品外,当前华陆新材气凝胶项目于一次性开车成功,当前已产出第一批合格硅基纳米气 凝胶复合绝热毡产品,可降解塑料 PBAT 项目一期年产 10 万吨 PBAT 项目已顺利机械竣工, 未来随着各项目陆续投产,有望连同其他业务共同为公司盈利能力提升做出贡献。

  (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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