巨化股份:制冷剂行业龙头

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$巨化股份(SH600160)$ 是国内领先的氟化工、氯碱化工新材料先进制造业基地,主要业务为基本化工原料、食品包装材料、氟化工原料及后续产品的研发、生产与销售。

公司拥有氯碱化工、硫酸化工、煤化工、基础氟化工等氟化工必需的产业自我配套体系,并以此为基础,形成了包括基础配套原料、氟致冷剂、有机氟单体、含氟聚合物、含氟精细化学品等在内的完整的氟化工产业链,并涉足石油化工产业。

行业背景

氟化工

氟化工产业链以萤石为起点,中游产品丰富、价值量高,终端应用广泛。氟化工产业链上游产品主要是萤石和氢氟酸,萤石是氟化工产业链的起点,在氟化工行业中有不可替代的地位。氟化工中游产品为无机氟化物和有机氟化物,无机氟化物是指氟化工产品中含有氟元素的非碳氢化合物,主要包括氯化钠、氯化镁、六氟磷酸锂和氟化铝等产品;有机氟化物是指氟化工产品中含有氟元素的碳氢化合物,主要包括含氟高分子材料、含氟制冷剂、含氟精细化学品等三大类。

天然含氟有机物非常稀少,因此绝大部分有机氟化物需要人工合成,有机氟化工是最具技术含量及发展前景的化工子行业之一。近年来,随着氟化工行业的发展和下游的需求驱动,氟化工产品的下游应用领域开始转向新能源、电子、生物医药等领域,在新能源领域,氟化工产品已经成为锂电池等新能源领域的关键材料之一。

作为新能源材料的氟化工产品,受下游高景气的拉动,产品价格高位波动运行,产能投资增加,行业竞争格局趋向分散。氟制冷剂中,二代氟制冷剂 HCFCs 产量因受配额控制,产品盈利较强;但第三代氟制冷剂 HFCs,预期配额争夺异常激烈,行业总体开工水平低位运行,行业竞争格局继续趋向集中。

氟化工产业各层次的产品价格差距很大,从萤石加工到氟精细化学品,产品可增值 500-5000 倍,出现每吨千元到每吨几十甚至上百万元的差距。有机氟化物位于氟化工产业链的顶端,是最有价值的氟化工产品。其中,氟化工产业市场容量最大的是传统的制冷剂行业,而含氟聚合物和含氟精细化学品等产品虽然仍处于成长阶段,凭借其广泛的用途及优良的特性叠加下游需求驱动,正在迅速发展壮大。

随着氟化工产品 应用领域的不断拓展,我国对于氟化工产品的需求量不断上升。

萤石

萤石是与稀土类似的世界级稀缺资源,全球多个国家建立较为完善的战略性矿产资源储备制度,萤石资源属性持续提升。根据 2022 年美国地质调查局公布的世界萤石储量数据,2021 年底世界萤石总储量为 3.2 亿吨氟化钙,主要分布在墨西哥、中国、南非、蒙古等,而美国、欧盟、日本、韩国和印度几乎少有萤石资源储量,形成结构性稀缺。

我国萤石资源主要分布在浙江、江西、福建、湖南、内蒙古等地,这些省区萤石基础储量约占全国萤石总量的近 80%,矿床数占 53%。

制冷剂

制冷剂是各种热机中借以完成能量转化的媒介物质。以家用空调为例,空调在制冷时,高温高压的气态制冷剂在冷凝器(室外机)中散热后转变为低温高压的液态制冷剂,随后进入蒸发器(室内机)。由于制冷剂通过膨胀阀到达蒸发器后空间突然增大,压力减小,液态的制冷剂就会汽化,变成气态制冷剂,随后吸收大量的热量,在经过压缩机后再度变成高温高压的制冷剂,并开始新一轮循环。

目前制冷剂主要包括氨、氮、含氟、水和碳氢化合物等多种类型,其中氟制冷剂因具有良好的热力性能和安全可靠性,广泛应用于冰箱、家用空调、汽车空调、商用空调、商用冷冻冷藏等消费领域,占据了制冷剂市场的主导地位,其约占全球制冷剂总量的 53.1%。此外还可用于塑料发泡剂、电子清洗剂、气雾剂等。

目前曾在或已在全球范围内广泛使用的制冷剂包括 CFCs、HCFCs、HFCs 、HFOs 和 HCs 四代制冷剂,历代制冷剂的差别主要体现在 ODP 值(大气臭氧消耗潜能值)与 GWP 值(全球变暖潜能值)。ODP 值越小,对臭氧层的破坏性越小,制冷剂的环境特性越好;GWP 值越低,该温室气体的 CO2 当量越小,温室效应越低。三、四 代制冷剂对臭氧层已经不具备破坏作用,同时,四代制冷剂的温室效应极低,但安全性存在隐患。

《蒙特利尔议定书》及其《基加利修正案》对制冷剂供给端进行了限制。根据协议内容,发达国家于 1996 年开始冻结二代制冷剂的生产,目前已完全淘汰使用,第 5 条款国(含中 国)对 HCFCs 的生产和消费已经削减了 35%,到 2030 年实现全面淘汰。发达国家在 2019 年便开始了对三代制冷剂的削减,目前已经削减了 10% 的生产配额,计划到 2036 年削减 85%配额;包括中国在内的第一组发展中国家计划以 2020 年 ~ 2022 年为基准线年于 2024 年开始对三代制冷剂生产配额进行冻结,到 2045 年累计削减配额 80%。

我国制冷剂行业下游应用市场占比最大的是空调,占比达 78%;其次为冰箱,占比 16%;再次为汽车,占比 6%。其中,家用空调和商用空调占据制冷剂需求绝对比例。家用空调和商用空调制冷功率通常较大,相应的制冷剂需求量较大,而汽车空调则从数量上和制冷剂的需求量上远少于家用空调。冰箱主要功能是保温,且制冷功率较小,单台冰箱所使用制冷剂量远小于家用空调。

从产品应用来看,过去定频空调一般采用 R22 作制冷剂,目前消费结构已主要转为长期累计的整机售后维修市场,R22 还可以作为原料用来生产聚四氟乙烯,目前占据 R22 下游应用的 50%。R32 是目前主流的空调制冷剂,新生产的空调除少部分仍采用 R22 外,主要采用三代制冷剂 R32 或 R410A,其中 R410A 由 R32 和 R125 混合而成。冰箱目前使用的制冷 剂已大部分转向 R134a 以及碳氢制冷剂 R600a。汽车空调已实现对 R12 的淘汰,转向使用三代制冷剂 R134a,部分高端车型开始使用 GWP 值较低的第四代制冷剂 R1234yf。四代制冷剂因其温室气体排放值低,存在对 HFCs 替代的巨大成长空间,但也存在研发成本、制造成本、下游转换成本高,以及推广应用的不确定性等,成为成熟大规模应用尚需较长时间周期。

空调使用寿命一般是 10-12 年,使用 6 年以上的空调存在维修的可能性。截至 2021 年底,我国城镇居民每百户空调保有量为 161.70 台,近 5 年复合增长率约 4.7%;农村居民每百户空调保有量为 89 台,近 5 年复合增长率约 11.1%。截至 2022 年 6 月底,我国汽车保有量为 3.1 亿辆,同比增长 6.16%。随着空调保有量的提升,维修市场将对制冷剂不断贡献需求。

含氟聚合物

含氟聚合物是指高分子聚合物中与 C-C 键相连接的氢原子全部或部分被氟原子所取代的一类聚合物,由于氟原子具有较低的极化率、最强的负电性,较小的范德华半径,因而与其他常规聚合物相比,含 C-F 基团的氟聚物常具有多方面的优异性,如优异的耐热性、耐化学腐蚀性、耐候性、耐溶剂性、低可燃性、高透光性、低磨擦性、低折射率、低表面能、低吸湿性和超强的耐氧化性等。

氟聚合物处于氟化工产业链的中后端,产品附加值高,为战略性新兴产业不可或缺、不可替代的支撑材料。氟聚合物结构复杂、种类繁多,大类产品主要有氟树脂、氟橡胶、氟材料。工业上种类多样的含氟聚合物均有相应的应用场景。但大部分含氟聚合物市场均较小,全球约 90% 的氟聚合物市场被 PTFE(聚四氟乙烯)系列、PVDF(聚偏二氟乙烯)系列、FEP(全氟乙烯丙烯共聚物)系列、FKM(氟橡胶)系列所占据。其中,PTFE 系列是目前应用最广泛的氟聚合物,占据全部含氟聚合物的一半以上。在锂电、光伏等新能源的快速发展下,锂电级 PVDF 产品需求快速增长,驱动 PVDF 产业链品种结构调整。

PVDF

PVDF 具有优异的综合性能,被誉为合成树脂中的“贵金属”。化学结构以 C-F 化合键结合,较大的键能决定了其化学性质稳定,具有强耐磨性和抗冲击性能,且在恶劣环境具备强耐候性和耐腐蚀性。由 -CH2-CF2- 重复单元构成的结晶性聚合物,其分子骨架具有的偶极矩及聚集体结晶决定了其热性能、机械性能、溶解性、溶剂溶胀性、电性能等特性,是目前已发现的压电性最强的聚合物。

PVDF 应用领域广泛,锂电级粘结剂用 PVDF 具备较强需求刚性。PVDF 极佳的综合性能决定了其广泛的应用领域,主要集中在锂电、涂料、注塑、水处理膜以及太阳能背板膜等领域。其中,锂电用 PVDF 近年来发展最快,到 2021 年已经成为 PVDF 第一大应用领域,PVDF 在锂电池里的应用包括粘结剂、隔膜和隔膜涂层,其中粘结剂用 PVDF 产量占锂电池用 PVDF 总产量的 50%-75%,是 PVDF 目前在 锂电池行业的主要用途。

锂离子电池一般使用有机溶剂作电解液,且在高电压下工 作,因此对所用的粘结剂性能要求高。由于 PVDF 具有优秀的化学稳定性和耐腐蚀性,可有效抵抗极性有机溶剂电解液的侵蚀,同时具有较好的粘结性能,因此在锂电池正极粘结剂中被广泛使用,目前占比可达 90%,即使有新型粘结剂出现也需要较长周期的测试才能进行替代,当前 PVDF 具备将强的需求刚性。

隔膜用于分隔两电极并保证锂离子自由通过形成回路,由于生产工艺复杂、技术壁垒较高,目前隔膜主要依赖进口,市场被阿科玛、索尔雅等国外企业垄断;隔膜涂层主要通过涂覆陶瓷或胶来满足热稳定性以及安全性能的需要,目前用于隔膜涂层的 PVDF 较少,隔膜涂层领域有较多替代材料。

新能源汽车高景气度,带动锂电级 PVDF 需求快速增长。据 GGII 统计, 从 2017 年的 81GWh,增长至 2021 年的 327GWh,年均复合增速高达 41.75%,预计 2025 年锂电池出货量可达到 1456GWh。

随着新能源汽车、消费电子、和储能等领域的高速发展,锂离子电池总装机量也高速增长,预计正极需求量到 2025 年将达到 239.7 万吨。假设 PVDF 粘结剂占三元正极材料质量比为 1%,占磷酸铁锂正极材料质量比为 3%,由此水平进行测算,2022-2025 年,锂电粘结剂用 PVDF 需求量将分别达 4.28、6.23、8.28 和 11.07 万吨,需求快速增长。

供给方面,锂电级别由于技术要求较高,产能较少,多集中在阿科玛、苏威、吴羽等海外厂商手中,国内东岳集团、孚诺林、乳源东阳光、以及中化蓝天等也具备部分生产能力。PVDF 扩产周期通常为 2-3 年,且需要下游公司进行验证,因此产能释放周期较长。

制冷剂 R142b 是 PVDF 主要原材料,新增 R142b 产能需要和 PVDF 配套生产,具备原料配套的一体化厂商优势明显。PVDF 单体上游原材料为 R142b,是一款第二类制冷剂,每吨 PVDF 需消耗 R142b 约 1.65 万吨,2021 年以来,PVDF 和 R142b 的供需结构失衡导致价格不断上升。尽管作为 PVDF 等化工产品生产原料的 R142b 不受配额的约束,但新增 R142b 产能只可作为 PVDF 一体化配套生产,不可外售。同时氟化工生产政策监管严格,原来不具备 R142b 生产能力的公司想要投建 R142b 产能比较困难。

PTFE

PTFE 物理化学特性优异,是使用最广泛的含氟聚合物,俗称“塑料王”,是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。PTFE 具有各种优异的性能,如高度的化学稳定性,不溶于任何酸、碱和有机溶剂;极强的耐高低温性能,在 -180 ~ 250℃ 可长期使用;良好的电绝缘性和抗老化能力;高润滑不粘性,抗辐射性等。

PTFE 以制冷剂 R22 为原料,根据聚合方法的不同可分为悬浮树脂、分散树脂和分散液。

PTFE 树脂经成型加工的方式制成的各种材料,其保持了 PTFE 的各种优异性能,被广泛应用于国防、航空航天、石油化工、电子、机械和医疗等领域。

5G 通信是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术。5G 基站的天线阵子、滤波器等元器件需使用 PCB 作为连接,对高频覆铜板材料的核心要求是低介电常数和低介电损耗因子。根据中国覆铜板行业协会,基材的介质损耗系数需要在 2.4 以下,介电常数需要在 0.0006 以下,如果不能达到上述标准,整个 5G 网络传输损耗将会更高,同时信号传输速度也会出现大幅下降,5G 的信号覆盖面积也会缩小,不利于构建稳定的网络环境。PTFE 是低介电树脂中唯一符合介电性能要求的树脂,完美契合 5G 基站以及智能手机介电材料需求。截至 2022 年 6 月,我国累计建成并开通 5G 基站 185.40 万个,2022 年半年新建 5G 基站约 43 万个,工信部预计 2022 年目标累计建成 5G 基站 200 万站以上,5G 的终端连接数将达到 6 亿。

国内 PTFE 产能结构性过剩,高端 PTFE 依赖进口,公司具备一定的高端 PTFE 生产能力。根据氟硅材料数据,截至 2021 年底,国内 PTFE 总产能达到 18.8 万吨/年(不含外企),同比增长 24.83%,占全球聚四氟乙烯产能的 60.84%,行业内企业数量约为 11 家,产能主要集中在东岳集团、中昊晨光、浙江巨化等少数几个企业,CR3 约为 61.7%,行业集中度较高。跟据百川盈孚数据,2021 年,我国 PTFE 产量约 9 万吨,产能利用率不到 50%,产能供给严重过剩。从进出口平均单价来看,近 5 年我国平均出口单价比平均进口单价低 2000-4000 美元/吨,高端产品仍大量依赖进口。

冷却液

随着数字化社会的加速,数据中心已经成为支撑经济社会数字化转型必不可少的“算力底座”,是助推数字经济蓬勃发展的重要引擎。截至 2021 年底,中国在用数据中心机架总规模达到 520 万架,大型及超大型大数据中心占比 80% 以上;市场规模从 2017 年的 512.8 亿元快速增长至 2021 年的 1500.2 亿元,预计 2022 年增至 1900.7 亿元。2020 年,全国数据中心总耗电量 870 亿度,达到社会总用电量的 1.16%。2021 年,全国数据中心用电量 937 亿度,二氧化碳排放量约为 7830 万吨。在中国承诺实现碳达峰的 2030 年,全国数据中心的二氧化碳排放总量预计将达到 15000 万吨,约占全国排放总量的 1.5%。推进数据中心行业的脱碳转型对我国实现碳达峰、碳中和目标具有重要作用。

冷却系统能耗占比为 43%,浸没式液冷技术成为必然选择。为满足数据量的爆炸式增长需求,通过增加单机柜的功率密度来提升服务器的计算能力和数据中心的承载能力,2020 年,全球数据中心单机柜平均功率达到 16.5 kW,比 2008 年增 长 175%,预计 2025 年达到 25 kW。数据中心的散热占电力消耗的比重巨大,电力消耗的 44%是用于数据中心的散热。

随着数据中心单机柜功率越来越大,采用传统的风冷技术进行散热已不能满足数据中心快速、高效的制冷要求。液冷技术成为解决数据中心散热难题的有效方案,其方式主要分为冷板式液冷、浸没式液冷和喷淋式液冷 3 种。浸没式技术的成本较适中,空间利用率与可循环方面具有较好的表现,特别是在散热效率方面显著高于其他两种液 冷技术。因此,浸没式液冷被认为是最理想和环保绿色的液冷技术。

相比于传统冷却方式,浸没式液体冷却的优势显著。(1)节能降耗,相对于传统风冷数据中心能耗降低 90%~95%,可大幅降低机房的运营成本。(2)低噪无污染,无需使用风扇,最大限度减少噪声的污染,同时无需担心空气中的灰尘对高洁净度要求器件的干扰。(3)节约空间,利用浸没式液冷的数据中心冷却系统所占的空间体积可减小至风冷系统的 1 /3。(4)换热能力强,能够满足超高热流密度器件的散热需求。

全氟聚醚具有电绝缘性能高、传递性能好的优点,是比较理想浸没式冷却液,具有以下特点:(1)高热稳定性(高达 290 ℃);(2)氟化流体中沸点最高(高达 270 ℃);(3)非常好的介电强度和体积电阻率特性;(4)优异的化学惰性;(5)与金属、塑料和弹性体良好的相容性;(6)无闪点或燃点,无自燃点;(7)安全。其中,高沸点全氟聚醚的沸点范围为 170~270 ℃,可提供较低的蒸发率,可用于中等温度以取代具有较高蒸发量的流体率,从而减少蒸发损失。因此可以作为比较理想的浸没式冷却液。

行业看点

2024 年三代制冷剂按照配额执行后,整个市场的供需格局有望迎来重大改善,配额进一步向行业内龙头企业集中,落后的中小企业产能逐步淘汰,将逐渐形成寡头垄断的竞争格局,行业龙头将有望享有三代制冷剂的定价权,叠加发达国家三代制冷剂产能配额削减 40%,全球三代制冷剂市场将会产生一定的供应缺口,三代制冷剂价格上涨具有较强职称。

2025 年,我国第二代制冷剂削减 67.5%,2029 年全球大部分发达国家三代制冷剂削减 70%,我国在内的大部分发展中国家三代制冷剂配额削减 10%,2030 年二代制冷剂继续削减 97.5%。随着二代制冷剂的逐步退出以及三代制冷剂配额的削减,三代制冷剂景气周期有望延续至 2030 年。

公司简介

公司是国内制冷剂龙头企业,产能和产量均处于行业领先地位。公司是唯一拥有氟制冷剂一至四代系列产品企业,目前总产能 59.91 万吨,处全球首位。三代制冷剂产能 39.74 万吨,处于全球龙头地位。其中 R32 产能为 13 万吨,位居全行业首位。二代制冷剂产能位于行业前列,其中 R22 产能为 17 万吨,位居国内产能第二位。目前公司已建成运营两套四代制冷剂 HFOs 生产装置,HFOs 品种和规模均处领先地位。

2021 年,公司氟制冷剂产量 45.3 万吨、外销量 28.1 万吨,其中 HFCs 外销量 21.4 万吨,位居行业首位。公司具备完整氟化工产业链,从产业链 上游氢氟酸开始布局,以氟制冷剂为核,依靠氟制冷剂产品优势和公司技术积累向含氟聚合物板块拓展高附加值产品矩阵。

同时公司确立氟化工核心主业、氟氯联动战略,完成基础氯碱向氟化工配套材料的转型,为氟化工业务提供前端原材料,形成基础原料规模化、中间产品系列化、下游产品精细化和功能化的产业格局。完善的“氟化工+氯碱化工”产业链,能够有效降低公司成本,实现收益最大化。

公司三代制冷剂现有合计产能 39.74 万吨,位居全国首位,三代制冷剂销量占市场总销量 30% 以上,在“以销定额”政策背景下,未来在配额分配中具有明显优势。根据二代制冷剂的削减过程推测,三代制冷剂的生产配额同样会向头部企业和主流产品集中,公司主流三代制冷剂产品 R32 产能 13 万吨,远高于同行业其他企业,未来配额占比有望持续提升,巩固企业龙头地位。且公司产业链布局完整,一体化成本优势明显。根据百川盈孚披露的各产品及材料价格计算,公司制备 R32、R125、R134A 分别具有约 23.3%、33.5%、29.3% 的成本优势。未来公司将充分受益制冷剂涨价弹性。

另外,萤石是氟化工的起点,公司地处浙、闽、赣、皖萤石资源富集中心区域,紧靠江西硫铁矿资源密集区,萤石、AHF 就近采购便利,具有发展氟化工的先天资源优势

公司产品

公司产品品种多,应用广泛。目前主要产品包括氟化工原料、制冷剂、含氟聚合物材料、含氟精细化学品、食品包装材料、石化材料、基础化工等系列产品,广泛应用于日常生活和国防、航天、电子信息、环保、新能源、电气、电器、化工、机械、仪器仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、纺织、食品、冶金冶炼等各工业部门和战略性新兴产业等领域,其应用范围随着科技进步、消费升级不断向更广更深领域拓展。公司氟化工材料以其独特优异性能,成为战略性新兴产业不可或缺、不可替代的支撑材料。

公司核心业务氟化工处国内龙头地位,其中氟制冷剂及氯化物原料处于全球龙头地位;含氟聚合物材料处于全国领先地位,特色氯碱新材料处于国内龙头地位。

氟化液

氟化液产品助力含氟精细化学品量价齐升。氟化液方面,巨化一期 1000 吨/年氟化液产能正常运营,助力 2023 年上半年含氟精细化学品业务均价达到 10.10 万元/吨,同比+74.35%;销量达到 700.53 吨,同比+60.11%,量价齐升。

四代制冷剂

四代制冷剂方面,公司为国内唯一拥有一至四代含氟制冷剂系列产品的企业,公司现拥有两套主流第四代氟制冷剂产品装置(代加工),年产能 8000 吨。公司未来除积极将第三代氟制冷剂规模优势转化为经营优势外,将持续研发第四代氟制冷剂等低 GWP 新型制冷剂品种和混配品种。

各产品纵观

在公司的各项产品中,营收占比最高的是制冷剂,但毛利率较低,只有 8.61%。

公告跟踪

2023 年三季度报

2023 年前三季度,公司营收 160.13 亿(-2.22%);归母净利润 7.47 亿(-56.04%)。

2023 年半年报

2023 年上半年,公司营收 100.96 亿(-3.89%),归母净利润 4.90 亿(-48.61%);研发费用为 4.98 亿(+15.34%)。

2023 年一季度报

2023 年一季度,公司营收 45.76 亿(-0.68%),扣非归母净利润 2.57 亿(-36.31%)。

2022 年年报

2022 年,公司营收 214.89 亿(+19.5%);归母净利润 23.81 亿(+114.7%)。利润大幅增长主要原因是公司主营产品销量大幅增长。2022 年,公司制冷剂实现销量 57.5 万吨,同比增长 104.6%,平均售价 11852.2 元/吨;氟化工原料实现销量 91.2 万吨,同比增长 267.7%,平均售价 941.9 元/吨;含氟聚合物板块实现销量 11.4 万吨, 同比增长 216.7%,平均售价 21886.0 元/吨。

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完成时间:2024 年 01 月 11 日

全部讨论

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这么多累不累

制冷剂