2023年化工新材料行業(yè)投資機(jī)會(huì)分析

2023年化工新材料行業(yè)投資機(jī)會(huì)分析核心觀點(diǎn)：2023年重點(diǎn)關(guān)注新能源材料、國產(chǎn)替代新材料和生物基材料2023年化工新材料行業(yè)投資重點(diǎn)關(guān)注方向：新能源材料、國產(chǎn)替代新材料以及生物基材料。新能源材料：關(guān)注電池及packing技術(shù)升級(jí)帶來的材料投資機(jī)會(huì)。（1）鈉電材料。由于鈉離子電池不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，綜合性能不斷提升，疊加碳酸鋰價(jià)格處于歷史高位，鈉離子電池成本優(yōu)勢凸顯，其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在加速推進(jìn)，2023年有望成為鈉離子電池放量的元年。我們預(yù)計(jì)2026年全球鈉離子電池需求將達(dá)到123.7GWh，正極、負(fù)極和電解液溶質(zhì)作為鈉電池核心材料，三者成本占比分別為26%、16%和26%，2026年全球需求分別有望達(dá)到30.9、14.9和1.5萬噸，三年復(fù)合增速超200%。（2）固態(tài)電池材料。采用固態(tài)電解質(zhì)取代液態(tài)有機(jī)電解液的固態(tài)電池，有望同時(shí)解決傳統(tǒng)鋰離子電池面臨的比能量、循環(huán)壽命以及安全性等困境，符合未來大容量二次電池發(fā)展的方向，是電動(dòng)汽車和規(guī)?；瘍?chǔ)能的理想電源。預(yù)計(jì)2021-2030年我國固態(tài)電池出貨量高速增長，至2030年或?qū)⑼黄?50GWh，市場規(guī)模達(dá)200億元。（3）氣凝膠。氣凝膠是導(dǎo)熱系數(shù)最低的固體材料，隔熱效果好，不燃，相比傳統(tǒng)保溫材料，只需1/5-1/3的厚度即可達(dá)到相同的保溫效果，有望受益于汽車輕量化和動(dòng)力電池packing技術(shù)升級(jí)帶來的替換需求，預(yù)計(jì)2025年新能源車領(lǐng)域市場將達(dá)到30億元。國產(chǎn)替代新材料：關(guān)注國內(nèi)企業(yè)在高端材料領(lǐng)域技術(shù)突破帶來的投資機(jī)會(huì)。（1）POE。受益于N型電池技術(shù)發(fā)展，POE在光伏膠膜中的需求將快速增長，但是受制于辛烯、茂金屬催化劑以及海外技術(shù)迭代專利壁壘等因素，目前POE國產(chǎn)化率仍為0，我們預(yù)計(jì)，率先實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化工業(yè)生產(chǎn)POE的企業(yè)將在POE大藍(lán)海中搶占先鋒。（2）HDI。受益于涂料應(yīng)用高端化和風(fēng)電領(lǐng)域的發(fā)展，未來HDI需求預(yù)計(jì)保持10%的年均增速，需求空間廣闊。而HDI作為特種異氰酸酯，受制于技術(shù)壁壘及原材料光氣制約，目前全球呈現(xiàn)寡頭壟斷格局，具備技術(shù)儲(chǔ)備和光氣許可證的國產(chǎn)企業(yè)新進(jìn)入者有望受益。（3）吸附材料。吸附材料種類多樣，包括數(shù)十個(gè)系列上百種品種，廣泛用于食品、制藥、植物提取、離子膜燒堿、環(huán)保、化工催化、濕法冶金、水處理等工業(yè)領(lǐng)域。增量市場方面，受益于鹽湖提鋰、生物藥層析和減肥藥耗材的拉動(dòng)，吸附材料高端需求旺盛。存量市場方面，高端吸附材料由于較高的技術(shù)壁壘，大部分市場依舊被外國企業(yè)所占據(jù)，國產(chǎn)替代空間極大。（4）芳綸。由于兼具無機(jī)和有機(jī)材料的性能優(yōu)勢，芳綸涂覆隔膜的抗穿刺能力、耐高溫性能、保液性能和離子電導(dǎo)率都顯著優(yōu)于傳統(tǒng)陶瓷隔膜涂覆，滲透率有望快速提升，市場空間極大。雖然國內(nèi)芳綸涂覆尚處于起步階段，但是相關(guān)企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破且成本較國外企業(yè)具備較大優(yōu)勢，有望快速放量。新能源材料：關(guān)注電池及packing技術(shù)升級(jí)帶來的材料投資機(jī)會(huì)鈉離子電池技術(shù)不斷成熟，產(chǎn)業(yè)化在即鈉離子電池基本原理與鋰離子電池類似，被稱作“搖椅式電池”。充電時(shí)，Na+從正極脫出，經(jīng)過電解液傳導(dǎo)進(jìn)入到負(fù)極，使正極處于高電勢的貧鈉態(tài)，負(fù)極處于低電勢的富鈉態(tài)。同時(shí)，有相同帶電量的電子從負(fù)極流入到正極以保持電荷的平衡。放電過程與充電過程完全相反。由于充放電過程完全對稱，因此鈉離子電池同鋰離子電池一樣被稱作“搖椅式電池”。鈉離子電池技術(shù)不斷成熟，大規(guī)模量產(chǎn)在即。2021年，中科海鈉推出了全球首套1MWh鈉離子電池光儲(chǔ)充智能微網(wǎng)系統(tǒng)，并成功投入運(yùn)行；隨后，寧德時(shí)代推出能量密度達(dá)到160Wh/kg，15分鐘可充滿80%的電量，-20℃可放出90%電量的鈉離子電池。至此，鈉離子電池即將邁入到商業(yè)化階段，大規(guī)模量產(chǎn)在即。受益于鈉電池放量，鈉電材料需求先行與鋰電池相比，鈉電池區(qū)別主要在正極、負(fù)極和電解液溶質(zhì)。鈉電池與鋰電池結(jié)構(gòu)基本相同，均由正極、負(fù)極、電解液和隔膜等其他材料組成，其主要區(qū)別在于正極材料由磷酸鐵鋰和三元轉(zhuǎn)換為層狀化合物、聚陰離子和普魯士藍(lán)；負(fù)極材料由石墨轉(zhuǎn)換為硬碳和軟碳；電解液溶質(zhì)由六氟磷酸鋰轉(zhuǎn)換為六氟磷酸鈉；負(fù)極集流體由銅箔轉(zhuǎn)換為鋁箔。正極材料：多路線并存，層狀氧化物或率先產(chǎn)業(yè)化鈉離子電池正極材料多樣，各有優(yōu)勢與不足。層狀氧化物因制備方法簡單、技術(shù)轉(zhuǎn)化容易、能量密度高、可逆比容量高、倍率性能高和具有可逆的鈉離子脫/嵌能力而成為鈉離子電池首選的正極材料。但也存在容易吸水或者與水-氧氣（或二氧化碳）發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和電化學(xué)性能的問題。普魯士藍(lán)類化合物作為鈉離子電池的正極材料，具備能量密度高、可逆比容量高和工作電壓可調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)，但是其較低的導(dǎo)電性能和庫倫效率制約了其進(jìn)一步發(fā)展，隧道型氧化物其晶體結(jié)構(gòu)中具有獨(dú)特的“S”型通道，使得在充放電循環(huán)過程中結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定，因此其循環(huán)性能和倍率性能較好。但是其缺點(diǎn)是首周充電容量較低，導(dǎo)致實(shí)際可用的容量較少，而且其工作電壓較低，限制了應(yīng)用范圍。正極材料：預(yù)計(jì)2026年全球鈉電正極需求超30萬噸鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化在即，正極材料即將迎來需求高峰。我們預(yù)計(jì)2023年鈉離子電池裝機(jī)量為3GWh，相應(yīng)的正極材料需求量為0.75萬噸。隨著鈉離子電池良率不斷提升疊加產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，至2026年，全球鈉離子電池裝機(jī)量有望達(dá)到123.7GWh，進(jìn)而帶動(dòng)正極需求量達(dá)30.9噸，2023-2026年年均復(fù)合增速達(dá)245.5%，鈉離子電池正極即將迎來需求高峰。負(fù)極材料：硬碳和軟碳并存，硬碳或是鈉離子電池當(dāng)前最佳負(fù)極材料鈉離子電池負(fù)極材料種類較多，碳基材料綜合性能最佳。鈉離子電池負(fù)極材料包括金屬化合物、碳基材料、合金材料和非金屬單質(zhì)，其中碳基材料憑借來源廣泛、較強(qiáng)的儲(chǔ)鈉能力等優(yōu)點(diǎn)而成為鈉離子電池當(dāng)前最佳的負(fù)極材料。碳基負(fù)極包括改良后的石墨負(fù)極材料、軟碳材料和硬碳材料。改良后的石墨負(fù)極材料成本較高，鈉離子可逆比容量依舊較低，因此還有待技術(shù)的進(jìn)一步突破。相比于石墨負(fù)極，軟碳負(fù)極的儲(chǔ)鈉能力和倍率性能更具優(yōu)勢，但是其在高溫下易發(fā)生石墨化，將導(dǎo)致負(fù)極儲(chǔ)鈉能力的降低，進(jìn)而降低電池的能量密度。硬碳材料由于具備較強(qiáng)的儲(chǔ)鈉能力和難以石墨化的優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前最適合鈉離子電池的負(fù)極材料。但是，硬碳材料的循環(huán)性能一般，一般需要進(jìn)行材料改性。國產(chǎn)替代新材料：關(guān)注國內(nèi)企業(yè)在高端材料領(lǐng)域技術(shù)突破帶來的投資機(jī)會(huì)POE：高端聚烯烴彈性體，光伏應(yīng)用占比增速快光伏、汽車為POE下游主要應(yīng)用領(lǐng)域，POE在光伏領(lǐng)域發(fā)展較快，傳統(tǒng)業(yè)務(wù)市場趨于穩(wěn)定。POE分子鏈中不含不飽和雙鍵和極性基團(tuán)，內(nèi)聚能較小，表觀黏度的溫敏性和聚烯烴樹脂比較接近，與聚烯烴類材料相容性好，下游應(yīng)用主要包括熱塑性彈性體、塑料增韌改性、電線電纜、光伏膠膜、以及鞋材等。根據(jù)CNCIC數(shù)據(jù)，2018年P(guān)OE下游以改性塑料為主，其中汽車改性塑料占比55.7%，薄膜類（光伏膠膜+食品包裝）占比14.7%，發(fā)泡材料占比10.4%，電線電纜占比8.7%，家電占比5.8%。近些年，POE在光伏領(lǐng)域需求增速較快，2021年P(guān)OE下游消費(fèi)以光伏和塑料改性為主，其中受益于光伏裝機(jī)的快速發(fā)展，POE用于光伏領(lǐng)域占比達(dá)到40%，汽車產(chǎn)量近些年相對穩(wěn)定，對POE需求也趨于穩(wěn)定，占比下降到26%。POE：光伏POE需求增量可期除N型電池外，硅料價(jià)格從2022年底進(jìn)入下跌區(qū)間，硅料價(jià)格的降價(jià)緩解電池組件的原材料成本，對膠膜封裝材料選擇POE材料具有一定的支撐。隨著未來雙玻組件、N型電池市場占比提升以及硅料降價(jià)的三重因素，POE的市場占有率將進(jìn)一步擴(kuò)大，促進(jìn)對光伏級(jí)POE材料的需求。我們預(yù)計(jì)2021年、2022年、2023年、2024年、2025年光伏膠膜對POE的需求量分別為16.10萬噸、24.01萬噸、35.31萬噸、44.58萬噸和54.15萬噸，2021-2025年P(guān)OE需求量CAGR達(dá)到35.5%。POE：產(chǎn)能集中于海外，國內(nèi)企業(yè)加速布局多家企業(yè)推進(jìn)生產(chǎn)，最快明年可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，其中萬華進(jìn)展最快。由于茂金屬催化劑和高碳α烯烴的研發(fā)尚未突破，所以POE產(chǎn)能目前完全被國外壟斷。目前全球POE產(chǎn)能約為108萬噸，其中陶氏化學(xué)共計(jì)產(chǎn)能46萬噸,占全球產(chǎn)能的42%；?？松梨诤蚐K，產(chǎn)能均為20萬噸，占比均為19%，三井化學(xué)擁有17萬噸的產(chǎn)能，產(chǎn)能占比約為16%，國內(nèi)企業(yè)目前尚無實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，依賴進(jìn)口。國內(nèi)企業(yè)在加快POE的研發(fā)和投產(chǎn)，其中萬華進(jìn)展最快，有望2024年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。HDI：特種異氰酸酯，高端涂料應(yīng)用廣泛HDI具有優(yōu)異的柔韌性和耐黃變特性，下游主要用于高端涂料中。HDI是脂肪族異氰酸酯中應(yīng)用最廣泛的產(chǎn)品，產(chǎn)能約占ADI產(chǎn)量的65％，通常由己二胺和光氣反應(yīng)制得。與MDI、TDI等芳香族異氰酸酯相比，HDI不含苯環(huán)，衍生聚氨酯具有優(yōu)異的耐黃變特性，保色、保光、抗粉化、耐油、耐磨性能等優(yōu)點(diǎn)，制成的聚氨酯樹脂穩(wěn)定性好，在戶外紫外線照射下不會(huì)發(fā)生泛黃現(xiàn)象，在高溫蒸煮條件下不會(huì)發(fā)生芳香族異氰酸酯變成致癌芳香胺的化學(xué)反應(yīng)。目前HDI及衍生物作為涂料固化劑使用，下游主要用于高端涂料和油墨中使用。其中，汽車漆是HDI最大下游，占比為41.8%，工業(yè)防護(hù)漆占比為26.1%，船舶涂料占比10.3%，木器漆占比7.4%。除此之外，在航空航天、風(fēng)電葉片等方面有廣闊的發(fā)展前景。生物基材料：關(guān)注雙碳背景下合成生物學(xué)帶來的投資機(jī)會(huì)生物基尼龍產(chǎn)品已在全球范圍內(nèi)布局生物基尼龍是以生物質(zhì)可再生資源為原料,通過生物、化學(xué)及物理等手段制造用于合成聚酰胺的前體,再通過聚合反應(yīng)合成PA,具有綠色、環(huán)境友好、原料可再生等特性。國內(nèi)外尼龍企業(yè)均布局生物基尼龍產(chǎn)品，主要是蓖麻油路線。Rennovia于2013年10月以纖維素作為原料生產(chǎn)出世界上第一款100%生物基尼龍66。阿科瑪是第一家提供生物基透明尼龍的廠商，其Rilsan?Clear產(chǎn)品生物基含量為45%和62%，可用作光學(xué)眼鏡。贏創(chuàng)在2009年開始布局生物基聚酰胺，其透明尼龍TROGAMID?myCXeCO含40%生物基原料，可以用于滑雪和滑雪板護(hù)目鏡的高級(jí)鏡片。帝斯曼的Stanyl?B-MB系列產(chǎn)品生物基含量可達(dá)100%，用于汽車、電子電氣、工業(yè)齒輪等領(lǐng)域。巴斯夫源自蓖麻油的UltrasintPA11系列產(chǎn)品可用做3D打印粉末。杜邦的Zytel?RS系列產(chǎn)品生物基含量在20%-100%不等，可用于汽車零部件。凱賽生物以葡萄糖為原料，公司的ECOPENT系列產(chǎn)品具有高強(qiáng)度、高耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)異性能，可應(yīng)用于汽車、電子電氣結(jié)構(gòu)件、工程等領(lǐng)域。生物基尼龍滲透率逐步提升，市場空間廣闊生物基尼龍滲透率逐步提升，2025年市場規(guī)模有望突破200億。生物基尼龍相較于傳統(tǒng)石油基尼龍材料性能更加優(yōu)異，未來有望逐步滲透汽車、工程、電子電氣等大應(yīng)用場景，工程領(lǐng)域和汽車領(lǐng)域技術(shù)設(shè)備要求相對較低，預(yù)計(jì)在該領(lǐng)域生物基尼龍材料的滲透率較高且滲透增速較快，而電子電氣等領(lǐng)域技術(shù)設(shè)備要求較高，滲透率相對較低且滲透速度相對較慢，在本報(bào)告尼龍復(fù)材市場空間測算結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們預(yù)計(jì)2025年生物基尼龍市場空間有望達(dá)到218.84億元。PA56由戊二胺和己二酸縮聚而成PA56由五個(gè)碳的戊二胺和六個(gè)碳的己二酸縮聚合成得到。與普通的石油基尼龍不同的是，PA56等生物基尼龍可以部分或完全不以石油等不可再生能源為原材料，而是以葡萄糖、石蠟輕油等可再生資源為原材料合成，合成過程更加環(huán)保。生物基戊二胺主要以玉米等作為原材料，其可用于制備多種生物基尼龍，相較于石油基材料具有顯著的成本優(yōu)勢。戊二胺有一定的腐蝕性，發(fā)酵液成分復(fù)雜，含有大量雜質(zhì)，分離難度大。目前計(jì)劃生產(chǎn)戊二胺的企業(yè)包括凱賽生物、日本東麗、日本味之素、韓國希杰、寧夏伊品生物等，凱賽的5萬噸/產(chǎn)能已于2021年投產(chǎn)，