东方盛虹研究报告:炼化铸基石,新材料促腾飞

(报告出品方/作者:天风证券,张樨樨)

1.斯尔邦注入,大炼化投产,盛虹形成完整产业矩阵

1.1.高速扩张的石化龙头,“炼化+聚酯+新能源、新材料”矩阵形成

东方盛虹(以下简称盛虹、公司)主营业务包括炼油、石化、民用涤纶长丝、新能源新材 料等产业领域,在连云港、苏州、宿迁拥有三大产业基地。公司的发展经历了几个关键阶 段,盛虹于 2018年8月完成了重组上市,成为世界 500 强企业盛虹控股集团有限公司的 核心上市子公司。盛虹集团逐步将大型石油炼化项目、PTA 业务、精细化工业务注入上市公司。

2021 年,斯尔邦石化注入上市公司,公司形成“芳烃、烯烃”双链并驱。2022 年 5 月, 盛虹 1600 万吨炼化一体化项目投产,标志着公司“原油炼化-PX/乙二醇-PTA-聚酯-化纤” 产业链的形成。 截止 2022 年 9 月,公司主要产能包括:PTA390 万吨(连云港虹港石化),化纤 260 万吨 (宿迁国望高科,包括 30 万吨再生纤维),1600 万吨炼油、280 万吨 PX、110 万吨乙烯 (连云港盛虹石化)70 万吨 PDH、30 万吨 EVA、78 万吨丙烯腈、17 万吨/年 MMA、20 万吨/年 EO(连云港斯尔邦)。

公司产业链至下而上延伸、产品链至上而下拓展,以下游聚酯化纤(国望高科)为起点, 到中游 PTA(虹港石化)再向上游石化、炼化(盛虹炼化)。通过对斯尔邦的并购,公司 扩展 EVA、丙烯腈、EO、MMA 等高附加值烯烃产品,待丙烷二期项目、虹科新材料、虹 威 POSM 及多元醇项目 EVA 扩产等新项目落地后,公司 “炼化+聚酯+新能源、新材料” 的产业矩阵将进一步得到完善。

1.2.斯尔邦并表贡献明显,公司加速迈入新阶段

近年来,盛虹的营收规模和盈利水平实现了三段式的飞跃。2018 年公司借壳上市之初, 营收来源主要是国望高科的民用涤纶长丝业务,当年营收为 184 亿元。2019 年,公司进 行产业链纵向整合,配套 PTA 业务使得公司盈利能力有效提升,全年营收提升至 249 亿 元,归母净利大增至 16 亿元。2021 年,斯尔邦的并表使得公司的营收和利润上迈上新台 阶,斯尔邦全年归母净利达到 37.4 亿,对盛虹的利润贡献达到 82%。 斯尔邦高附加值产品改善公司盈利结构。2021 年盛虹的营收结构与盈利结构较之前发生 了较大变化,丙烯腈和 EVA 的收入占比分别达到 13.3%、12.4%,对毛利润的贡献则达到 25%和 32.6%。DTY 和 PTA 营收占比较大,但相对毛利率水平较低。

公司在新材料方面重点布局 EVA、POE 等产品:打造百万吨级 EVA 产能,在现有 30 万 吨产能的基础上,规划新增 75 万吨产能,包括 3 套 20 万吨管式法,10 万吨釜式法,另 外 5 万吨釜式装置将研发其他高性能共聚物,公司预计新产能 2024 年四季度陆续投产, 2025 年年内完成新增产能全部投放。 POE 方面:2022 年 9 月 27 日,斯尔邦投资建设的 800 吨/年 POE(聚烯烃弹性体)中 试装置成功实现了 POE 催化剂及全套生产技术完全自主化,项目一次性开车成功,顺利 打通全流程,产出合格产品,连续稳定运行。斯尔邦成为国内唯一同时具备光伏级 EVA(乙 烯-醋酸乙烯共聚物)和 POE(聚烯烃弹性体)两种主流光伏膜材料自主生产技术的企业, POE 产能规划 30 万吨/年。

2.炼化项目投产,打造产业链原料保障平台

2.1.炼化规模适中,单线规模最大

盛虹炼化一体化项目由盛虹炼化实施,设计原油加工能力 1,600 万吨/年,原油为沙特轻质 油和沙特重质油的混合油,混合原油按沙轻:沙重=1:1,硫含量为 2.528(w)%。炼厂拥有芳 烃联合装置规模 280 万吨/年(以对二甲苯产量计),乙烯裂解装置规模 110 万吨/年,系目 前国内单体最大的常减压装置。 根据张国生的论文《炼油厂和炼油装置规模经济化研究》:对于炼厂来说,1、炼厂建设或 改扩建要追求单套装置规模最大化:若单套装置能力太低,靠多套装置组合来扩大规模, 会大大降低其规模效益。根据前述论文中的测算,相同规模下,单套装置比双套装置投资 约减少 24%,能耗减少约 19%,以往炼油企业改造,平行建设多套装置现象较多,虽然规 模有所扩大,但规模效益较差。

同时,根据赵文忠的论文《炼油厂规模经济研究》,对于炼厂而言也并非规模越大越好, 存在一定的合适规模区间:如果生产规模太小,固定费用(设备厂房支出、管理成本、研 发成本、交易费用等)的分摊基数太小,单位原油的固定费用,会大大增加;如果建设规 模太大,设计和机械制造及施工的难度和费用会大大增加,工程建设的风险增加,单位原 油的管理费用及产品运输成本将大大增加,这些都将是不经济的,因此,炼油厂的生产规 模存在一个经济合理的区间。

2.2.炼化产品结构二次调整,加氢/重整能力提高

2022 年 5 月,公司公告盛虹炼化 1600 万吨炼化一体化项目正式投产, 预计将于 2022 年 底之前完全达产。根据最新环境影响分析报告,项目对部分工艺装置进行了优化调整。炼 油部分取消润滑油异构脱蜡装置,汽柴油加氢装置调整为柴油加氢裂化装置,新增正异构 分离和液化气分离装置。调整后乙二醇为主要增量。化工部分新增一套乙二醇、一套苯酚丙酮装置。原料端,主要 变化为取消了甲醇、MTBE、液氨、正丁醇、丙酮和浓硫酸等,新增了 MTO 混合 C4; 外售产品方面,乙烯、丙烯、苯、异丁烷分别减少 41、18.9、35.2、8.2 万吨,新增乙二 醇(MEG、DEG、TEG)合计 97 万吨,EO 10 万吨,苯酚、丙酮分别增加 40、25 万吨。公司扩建乙二醇主要为了配套下游化纤,与扩产的 PTA 同步解决原材料问题。

2.3.加氢、重整能力强,化工品产率高

重油轻质化能力是衡量炼厂加工能力的重要指标,也是提高炼厂化工品收率的主要措施, 加氢裂化是重油轻质化加工的重要措施,公司于 2022 年 6 月份公布的《盛虹炼化一体化 项目一般变动环境影响分析专题报告》中显示,炼厂的加氢裂化能力由 1040 万吨/年调整 为 1390 万吨/年,主要包括 400 万吨/年蜡油加氢裂化、350 万吨/年柴蜡油加氢裂化、320 万吨/年渣油加氢裂化、320 万吨/年柴油加氢裂化。对比最初环评,主要变动为 300 万吨/ 年的汽柴油加氢脱硫装置调整为 320 万吨的柴油加氢裂化装置,也使得公司的柴油产品量 大幅下降,从 255.3 万吨降低至 48.8 万吨。

随着加氢裂化能力提高,重整原料增多,公司同样对催化重整做出调整,从 2*320 万吨/ 年调整为 3*310 万吨/年,公司的化工品产率从环评的 49%提高到 69%,油品产率降至 31%。 从大炼化企业横向对比来看,公司的重整能力领先,重整与炼能比值达到 0.58。

化工品率高:炼化项目调整后大幅调低成品油收率,目前比例为 31%(496 万吨),其中 汽油 277.64 万吨(92、95 各一半)、煤油 169.71 万吨、柴油 48.84 万吨,化工品率 69%, 处于行业较高水平。

2.4.C2C3产业链差异化布局优势

公司注重差异化布局,从烯烃原料来源来看,煤油气三头并举:110 万吨油制乙烯、240 万吨甲醇进料制烯烃、70 万吨丙烷脱氢 PDH。是国内独特的实现“油头、煤头、气头” 全覆盖的大型化工企业,有助于跨越周期性波动。其中公司 240 万吨甲醇制烯烃采用 UOP 工艺(即 80 万吨/年烯烃装置),是霍尼韦尔 UOP 在中国授权的第四套甲醇制烯烃项目, 单体规模位居全球已建成 MTO 装置前列。据陈洪派的论文《甲醇制烯烃工艺技术发展现 状》中显示,该工艺乙烯丙烯转化率高,同时可以通过调整反应苛刻度,乙烯丙烯质量比 可以在 0.75-1.5 之间灵活调整。

从下游产品来看:公司 C2/C3 产业链均没有规划聚烯烃产能,2020 年以来,随着大炼化 及轻烃装置的集中扩能,国内聚烯烃竞争加剧,2021 年 PE 产能增加 440 万吨,同比增速 19.25%,2022 年 PE 计划扩能 385 万吨,而年内宏观环境偏弱,需求支撑不足,同时产能 却不断高速增长,市场竞争加剧,产能过剩情况显现。

C2 产业链重点打造高附加值的醋酸乙烯-EVA 产业链、EO/EG-多元醇产业链。斯尔邦石化 拥有 30 万吨/年的 EVA 产能,包括一套 20 万吨管式装置、一套 10 万吨釜式装置,均可 用于生产光伏级 EVA 粒子。经过多年研发,斯尔邦石化开发出多种牌号的光伏级 EVA, 产品技术已经达到国际先进水平,光伏级 EVA 市场份额全球第一。未来公司打造百万吨 级 EVA 产能,规划建设 3 套 20 万吨/年光伏级乙烯—醋酸乙烯共聚物装置、1 套 10 万吨 /年热熔级乙烯—醋酸乙烯共聚物装置+5 万吨产能,计划 2024 年四季度逐步投产。除此之 外,上游计划配套 30 万吨醋酸乙烯,有望率先实现乙烯-醋酸乙烯-EVA 的全产业链布局。

C3 产业链重点布局丙烯腈,目前公司拥有 78 万吨丙烯腈产能,同时还有 26 万吨在建产 能,是国内最大的丙烯腈生产企业。除此之外,公司现有 25.5 万吨 MMA,20 万吨 PO, 25 万吨丙酮产能。

2.5.区位优势明显,园区产业链协同发展

2.5.1.背靠能源消费大省,处于成品油海运路线中枢位置

据卓创资讯数据,在国内,山东、辽宁省是最主要的成品油输出地,2022 年 1 月份,山东 省成品油供需差共计 677 万吨,辽宁省成品油供需差为 397 万吨。而广东、湖南、湖北、 河南、浙江、安徽、福建省等省份成品油存在需求缺口,所以北方富裕的成品油南下是国 内一条重要的成品油贸易路线,山东作为成品油资源最大的输出地,其成品油通过管道、 汽运、火车、船运等方式流入其他省份,2022 年 1 月份山东省成品油下海量 135.91 万吨,通过船运方式流出的成品油资源占比接近 20%,主要目的地为广东、浙江、福建等省份。

而连云港位于成品油贸易路线的中间位置,可以充分发挥成品油运输的运距优势,降低运 输成本,具有更强的竞争力,并且江苏省是汽油需求大省,加之大部分地区属于沿海地区, 船运便捷,水上加油站(船)点较多,当地渔业对柴油需求的量也比较高,江苏省汽油属 于供不应求的地区,需从省外调入资源,盛虹炼化投产可以有效缓解江苏省成品由短缺问 题。

2.5.2.建设连云港—徐州—郑州成品油管道,打造成品油管网体系

连云港位于江苏北部,其周边河南、安徽均属于成品油净缺口地区, 2020 年 11 月,国家 管网集团华东公司与盛虹控股集团成品油管线及配套油库建设合作签约仪式在连云港正 式举行。根据合作协议,双方将合资共同建设、运营连云港—徐州—郑州成品油管道及配 套油库项目。 管道规划总长度约 680 公里,管道及配套油库项目总投资约 40 亿元,设计输量 400 万吨/ 年。

管道建成后可与国内干线管网联通,将成为国家干线油气管道之一,实现成品油的跨 区域灵活调配。我们认为,公司也为构建完善的成品油销售渠道迈出了关键的一步,助力 连云港石化产业基地更好地融入国内石化产业‘大循环’。 盛虹炼化作为苏北大炼化基地,周边无较大炼厂,项目建成后,资源在惠及整个苏北的同 时,存在北上山东辐射枣庄、临沂地区的可能,往西可以覆盖河南、安徽等地。

2.5.3.协同发展优势

公司炼化、新能源新材料板块聚集于连云港石化产业基地,是国内七大世界级石化产业基 地之一,并列入了国家“石化产业规划布局方案”,此外,项目紧邻海港码头,加工进口 原油具有得天独厚的海运优势,运输成本低,具有显著区位优势。且园区内集聚了一批优 质企业,形成了以公司、卫星化学、中化国际为龙头的三大石化产业集群,可有望进行有 效的上下游产业链协作。

根据连云港徐圩新区规划布局,园区致力于打造六大板块:石化产业基地板块、石化基地 拓展区板块、战略新兴产业板块、能源保障产业板块、港口板块、物流贸易及服务板块, 实现产值 11000 亿元,产业布局主要涉及石化、化工新材料及精细化工产业、高性能纤维、 新能源、装备制造、电子信息等产业。我们认为,公司作为该园区上游的核心项目之一, 在提供原料的同时,可以与拓展区联动发展机制,加快推进基础设施共建共享。

3.全球炼化重心东移,国内炼化景气或将迎来拐点

3.1.全球炼化重心东移

世界炼油行业正面临能源转型带来的长期挑战,新冠肺炎疫情的全球肆虐更是加快了这一 趋势,2020 年全球原油加工量较 2019 年下降 8.9%,炼厂开工率 73%,下降至 35 年来的最 低水平。由于疫情的“长尾效应”,IEA 预计 2023 年全球原油消费才能恢复至疫情前水平。 尽管石油需求增长大幅放缓,但炼油厂产能增加有增无减,目前,全球原油蒸馏能力约为 1.02 亿桶/天。根据 IEA 预测,2020 年-2026 年,预计将新增 850 万桶/天的炼油产能,计 划关闭产能 360 万桶/天,净新增炼油产能 490 万桶/天。从区域分布来看,苏伊士运河以 东占全球新增产能的 90%以上,主要分布在中国、中东等区域。

欧美炼能下滑:近年来,欧洲地区炼油能力呈现持续下降趋势,Concave 数据显示,欧洲 炼厂数量由 2017 年的 99 家下降到 2021 年的 93 家,这 6 家位于荷兰、克罗地亚、芬兰、 挪威等国的炼厂被关停、转换或拆迁等。在产能下降的同时,炼厂开工率自 2017 年开始 不断下滑,盈利水平 2017-2019 虽有波动,但整体较为稳定,2020 年受疫情影响,下游 需求大幅收缩,炼厂盈利下跌至近十年低位。

出于对远期油品需求萎缩的担忧和碳中和的考虑,石油巨头一直在削减炼油业务:2021 年,壳牌将位于丹麦的 7 万桶/天 Fredericia 炼油厂出售给美国公司 Postlane Partners,还 将其在德国 22.6 万桶/天的 Schwedt 炼油厂 37.5%股份出售给了俄罗斯石油公司,壳牌计划在 2025 年之前停止德国 Wesseling 炼厂的原油加工业务,进料改为生物基原料或可循环 废弃物,炼厂的现有系统也将被拆除、改造或重新利用。 根据 Reuters 统计,2022 年-2023 年,BP 位于鹿特丹日加工能力 37.7 万桶/天的炼厂,Total 位于法国的日加工能力 10.2 万桶/天的炼厂;Petroineos 位于苏格兰日加工能力 20 万桶/ 天的炼厂面临关停的风险。 2020 年,美国炼化产能减少 83 万桶/天,全球石化产业重心加速东移。

中国炼油能力居世界前列:从全球来看,2000-2020 年炼油能力由 8287 万桶/天增长到 10195 万桶/天,增加 1908 万桶/天。炼化产能的增加主要由中国、印度、中东等区域贡献, 从 2000-2020 年,中国炼能从 591 万桶/天增加到 1669 万桶/天;中东由 674 万桶/天增加 到 1022 万桶/天,印度由 222 万桶/天增加到 502 万桶/天。2000-2020 年,中国、中东、 印度三个区域合计贡献 1706 万桶/天的炼油增量。 近年来随着大炼化的投产,中国炼化产能迅速增加,2019 年首次超过欧洲,根据中国石油 集团经济技术研究院发布的最新版年度《国内外油气行业发展报告》,中国 2021 年年底炼 能已赶上美国,达到 9.1 亿吨/年,预计 2022 年中国将成为世界第一大炼油和乙烯生产国。

3.2.大炼化投产放缓,2023-2024周期或迎来向上拐点

过去几年是大炼化投产的高峰期,仅 2022 年就有浙石化 2 期、盛虹炼化一体化、中石油 广东石化项目投产,国内炼油产能有望达到 9.7 亿吨。 2021 年国务院发布《2030 年前碳达峰行动方案》(以下简称《方案》)。《方案》中明确要 求,到 2025 年,国内原油一次加工能力控制在 10 亿吨以内,主要产品产能利用率提升至 80%以上。 国内炼能逼近 10 亿吨上限值,并且从项目进度来看,2023-2024 年预计有裕龙石化、大 连石化项目投产,上游石化产品的供应压力有望得到缓解,周期有望进入向上拐点。

3.3.新材料投产潮即将到来,与上游石化原料周期错位

双碳政策下,传统的石化业务发展受到一定制约,而新能源与新材料赛道蓬勃发展,且具 有广阔的成长空间,众多企业纷纷布局,有望拉动上游石化原料需求增长。 从各公司来看,基于现有产业链特点,补强产业链与布局新材料往往同步进行,未来高性 能树脂及新材料有望成为各公司重要的增长点。

对比龙头炼化企业产业链规划,部分产品具有一定的共性,均涉及 PO/SM 及多元醇、苯 酚/丙酮,可降解塑料产业链也是各企业青睐的重点产品。在新材料领域,各企业具有一定 的差异性,东方盛虹作为全球最大的 EVA 光伏企业,基于光伏产业链优势,未来重点布局 EVA/POE 等光伏上游原材料,规划建设 70+5 万吨 EVA 产能;公司 800 吨/年 POE 中试项 目成功实现了 POE 催化剂及全套生产技术完全自主化,项目一次性开车成功,顺利打通全 流程,产出合格产品,连续稳定运行。

荣盛石化新材料产品布局广泛,除 EVA/POE 产业链外,还涉及己二腈/PA66、DMC 等重 点产品;恒力石化深耕锂电隔膜领域,引进日本芝浦机械株式会社和青岛中科华联新材料 股份有限公司的湿法锂电池隔膜生产线共 12 条,年产能 16 亿平方米。

3.4.调整产品结构,深化化工型炼厂发展

新能源汽车加速发展,成品油需求达峰有望加速到来,英国、德国、日本、法国和美国加 州、中国海南等地相继宣布在 2030-2040 年禁售燃油车;沃尔沃、戴姆勒、福特、北京 汽车集团等汽车制造企业也纷纷提出短期和中期内停售燃油车的计划。中国汽车工程学会 2020 年发布的《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》预计,2030 年国内乘用车新车油耗将 从目前的接近 5 升/100 千米降到 3.2 升/100 千米,未来,交通运输油品需求或将呈缓慢达 峰然后下降的趋势,炼油产品结构将继续加速向多产石化原料、材料方向转型,而转型速 度又将取决于石化原料需求的增长以及交通运输领域替代能源的发展速度。

根据 IEA 数据, 在船用低硫船用燃料油需求增长的推动下,预计 2019 年-2026 年,全球油品需求增量 190 万桶/天,但净新增炼油产能达到 490 万桶/天。若原有炼厂产品结构不变,则要求新增炼 厂的油品产率在 30%左右才能维持成品油市场的平衡,但目前化工品产率最高的炼厂成品 油收率仍在 40%以上,所以成品油过剩趋势下,向化工型炼厂转型是必然选择。

4.聚酯化纤一体化布局,打造差异化优势

4.1.化纤:至暗时刻已过,静待景气反转

聚酯行业的旺季主要集中在 9、10 月份,11 月份随着国内疫情反复,下游织造加弹行业 开机率持续下滑,行业减产检修,负荷持续走低,库存仍居高位。我们预计,未来随着油 价高位回落,上游原料 PTA、MEG 成本下降,国内疫情好转,下游需求复苏,以及行业 主动降负荷等主动措施,预计长丝价格及企业盈利状况将得到逐步改善。

4.2.PTA:代际优势打造核心竞争力

公司生产 PTA 的主体为虹港石化,当前共有产能 390 万吨。2011 年,公司一期年产 150 万吨项目动工,2014 年 5 月投产。二期年产 240 万吨 PTA 项目于 2019 年 5 月开工建设, 采用国际最先进的 PTA 生产技术,于 2021 年 2 月建成投产。 二期 PTA 采用英威达 P8+先进技术,P8 技术通过更温和的反应器条件、改进的能源整合 和回收,显着改善了可变成本。借助 P8 基础上的改进技术,盛虹 PTA 加工成本大大降低, 成功将新增产能转化为竞争优势。

4.3.差异化优势:盛虹专注高端品DTY,毛利率领先同行

东方盛虹聚酯板块产能包括,260 万吨/年差别化纤维产能,其中包括超 30 万吨/年再生纤 维产能。在建产能包括合计 245 万吨/年差别化纤维(25 万吨/年再生纤维产能)。 DTY 为公司优势产品(拉伸变形丝),2022 年上半年毛利率保持 15.78%。公司整体化纤 板块毛利率约为 10.9%,与公告的其他头部企业相比,单吨毛利和毛利率都处于化纤行业 领先水平; DTY 产品差异化程度较高,生产工序复杂,生产周期长,产品价格较高。市 场上恒力石化、荣盛石化以 FDY 为主,新凤鸣、桐昆股份以 POY 为主,恒逸石化以 DTY、 FDY、POY 平衡发展。

5.新材料专注光伏领域,EVA/POE多线布局

5.1.EVA:光伏胶膜核心原料,高景气度有望持续

EVA 处于化工产业链偏中下游位置,直接原料为乙烯和醋酸乙烯,是以高压聚乙烯为基础 发展的新型材料。EVA 因其高透明度、耐久力、黏着力、低熔点、易加工等特性,被广泛 的应用于光伏胶膜领域。

据 IHS 统计,2021 年,全球 EVA 产能 650 万吨,东北亚、北美、西欧三大区域占比达到 88%,东北亚细分来看,中国大陆产能 177 万吨(占全球产能 27%)、韩国 118 万吨(占 比 18%)、日本 64 万吨(占比 10%)、中国台湾 51 万吨(占比 8%)。未来几年,全球的 新产能仍将主要集中在中国,根据我们的测算,2022 年-2024 年,全球新增 EVA 产能预 计达到 108 万吨,产能年均增速达到 5.3%。

作为光伏胶膜的核心原料,EVA 对太阳能电池组件起到封装和保护的作用,能提高组件的 光电转换效率,并延长组件的使用寿命。当前国内仅斯尔邦、联泓、台塑三家企业能够生 产光伏级透明 EVA,2021 年-2022 年,虽有多套装置投产,但对于光伏料,一直未形成 有效增量,当前供应端仍以斯尔邦、联泓、台塑及海外货源为主。 得益于光伏等行业的迅速发展,中国 EVA 消费量快速增长,2021 年,中国 EVA 消费量达 到 205.3 万吨,近 5 年复合增长率 9.52%。EVA 应用广泛,主要集中在光伏、纺织鞋材、 电气等领域,下游消费结构:光伏料 37%、发泡料 28%、电缆料 17%、热熔胶 7%、涂覆 7%、农膜 1%,光伏料作为第一大消费下游,未来占比仍然有望扩大。

5.2.POE:光伏技术革新推动需求增长

5.2.1.POE特性及消费结构

聚烯烃弹性体(POE)是由乙烯与α-烯烃(1-丁烯、1-己烯或 1-辛烯)无规共聚得到的 弹性体。由于其分子链中既有聚乙烯结晶链段,常温条件下能起到物理交联点的作用,又 存在乙烯与α-烯烃无规共聚链段形成的无定型区,因此,POE 在常温条件下无需硫化即 呈现出橡胶的高弹性,在高于聚乙烯链段熔融温度时又可以发生塑性流动,是一种热塑性 弹性体。 工业应用中乙烯/1-辛烯共聚弹性体性能最好,通常辛烯含量介于 20%-30%,结晶度小于 25%。POE 中,共聚单体含量增加,聚合物密度、硬度、熔融温度均降低,耐热性能下降, POP 和 POE 没有本质区别,只是共聚α-烯烃单体的含量有所区别,共聚单体的含量直接 导致 POE 和 POP 的密度差异。通常 POE 共聚单体质量分数大于 20%,而 POP 共聚单体质 量分数小于 20%,因此 POP 的密度高于 POE。

POE 由于其特殊的分子结构,具有良好的流变性能、力学性能、抗紫外线性能,低温韧性 好,同时与聚烯烃具有较好的亲和性,广泛的应用于改性及胶膜制备领域。根据 CNCIC 2018 年数据,从终端应用来看,国内市场以汽车行业为主,占比达到 50%,发泡占比 9%,电线 电缆 8%,工业包装占比 18%,食品包装 5%。 我国 POE 全部依赖进口,消费市场仍有待培育,后续可取代一部分橡胶及塑料,根据海关 进口数据,2017 年,中国对 POE 进口量为 22 万吨,2021 年国内进口量达到 64 万吨, 2017-2021 年进口量的 CAGR 达到 30%。

5.2.2.光伏技术迭代为POE发展带来新机遇

5.2.2.1.TOPCon布局加速,有望成为下一代主流技术

光伏行业的技术迭代也是推动行业发展的关键因素,PERC 电池技术 2015 年开始崭露头角, 2019 年起首次超越 BSF 技术成为最主流的光伏电池技术,虽然 PERC 电池技术仍将是未来 2-3 年主流的电池技术,但当前 P 型电池光电转化效率已接近 24.5%的上限,且 P 型电池 在硅片中的掺杂的硼氧复合体会引起电势衰减加快。电池技术正在进入新一代的拐点,方 向主要集中在 N 型 TOPCon 和 HJT 以及 xBC 技术,其中,TOPCon 凭借其同样的高温工 艺,以及与 PERC 兼容的诸多工序,更容易受传统电池、组件厂商的青睐。 根据 InfoLink 统计数据,截止 2022 年 9 月,宣称布局 TOPCon 的产能已经超过 350GW, 其中已落地的 TOPCon 产能已超过 40GW。随着晶科,通威、天合以及晶澳的进一步 TOPCon 布局,截止 22 年底,TOPCon 名义产能将有望超过 70GW。

据 InfoLink 统计,实际出货方面,2022 年 TOPCon 的出货有望在 20GW 上下,相比过去 一直维持在 2-3GW 出现了显著提升,市场占有率将有望达到 7%;2023 年 TOPCon 的出货 将成长至 60GW 左右,市场占有率将有望达到 20%,2024 年出货将有望超过 100GW 从而 实现市场占有率超过 30%。

5.2.2.2.POE胶膜性能优异,更适用于TOPCON电池

EVA 价格较低、易加工、耐存储、交联速度快、与玻璃&背板粘结性能好,是 P 型电池主流的胶膜组分,但 EVA 在长期运行中,含有的成分醋酸乙烯在在光、氧气、湿热环境下容 易发生水解,产生醋酸,对电池片表面、焊带等腐蚀,同时还会与玻璃中的 Na 反应,可 以生成大量的自由移动的 Na 离子,造成功率衰减;EVA 中的醋酸乙烯酯基团的存在会使 胶膜因紫外光和湿热氧化引起降解老化,表现为胶膜的黄变及脱层,会严重影响组件的光 电转换效率和使用寿命,影响透光性,造成组件整体的功率损失。

而 POE 的优势主要在于材料性能好,抗 PID 性能优异、电阻率高、水汽阻隔率大、耐低温 耐黄变,与 N 型 TOPCon 有更好的适配性,主要的 N 型组件公司都较早探索或导入纯 POE 胶膜或含 POE 成分的胶膜作为封装材料。 张文馨等对 EVA 胶膜、POE 胶膜、及陶氏 ENGAGE PV POE 胶膜均进行了对比,结果表 明即使是普通 POE 胶膜,在体积电阻率指标、加速老化测试黄度指数、抗 PID 性能等方面 均要明显优于 EVA 胶膜。

5.2.2.3.POE粒子需求有望迎来快速增长

组件企业在生产时,对胶膜的选型具有不同的组合方式,POE/EPE/EVA 胶膜均存在多种不 同的组合方式,在这里选取一种比较符合实际的组合方式:TOPCon 单玻组件均使用正面 POE+背面 EVA 胶膜组合;双玻组件中,70%两面采用纯 POE 胶膜,30%正反面均使用 EPE胶膜。 结果表明,随着 TOPCon 电池市场份额的提升和双玻组件的增加,POE 胶膜粒子的需求量 从 2021 年的 14 万吨左右,有望提升至 2024 年的 66 万吨。

5.2.3.POE产能被海外垄断,国内工业化尚需时日

全球 POE 产能全部被海外厂商垄断,中国尚未实现工业化应用。截至 2020 年 1 月,全球 主要有六家公司掌握了 POE 生产技术,陶氏 Dow 是 POE/POP 领域的领导者,合计产能达 到 119.5 万吨,产能占比高达 47%;牌号多达 20 多个品种;熔指范围分布广,1-30g/10min; 研发能力强,产品质量优异。 Exxon 是全球最早实现 POE 工业化生产的企业,截至 2020 年 1 月,产能达到 43.5 万吨, 占全球的 17%,除此之外,三井、LG、SK 等企业也开发了自己的催化剂体系,在 POE 市 场中占有一席之地。 截至 2020 年 1 月,全球的 POE 产能多为与 POP 的共线产能,合计 257 万吨左右,当前 POE 粒子的供应仍依赖于陶氏,LG,三井等企业,后续 POE 粒子供给能力的增长,生产 厂商需要将其它用途的 POE 产品切换为光伏料,或将加剧 POE 全系列产品的供应紧张。

5.2.4.国产化布局加速,但仍需要克服三大难题

5.2.4.1.POE三大技术壁垒

POE 作为一种极具应用潜力的高端材料,吸引众多国内厂商布局,但 POE 技术门槛较高, 需要解决三大难题: 1、催化剂专利壁垒。当前商业化应用的催化剂主要是用桥联茂金属催化剂(包括桥联二茂催化剂和 CGC 催化 剂)。这两类催化剂由于具有特殊的配体结构和桥联基团,其茂-金属-茂或茂-金属-N 形 成的咬角小,中心金属周围空间更开放,活性更高,有利于α-烯烃配位和插入,从而实 现 POE 所需的较高的α-烯烃含量。我国茂金属催化剂体系起步较晚,当前可用于 POE 生 产的催化剂几乎都被专利保护。

2、聚合工艺。溶液聚合是 POE 合成工艺的主流,溶液聚合也分为以 Z-N 为催化剂的传统溶液聚合和以 茂金属为催化剂高温溶液聚合,Z-N 催化体系下,聚合温度在 40-70 之间,低温下为避 免聚合物粘度过高,聚合物浓度偏低;而茂金属催化剂不仅能制备含结晶段的弹性体,改 造后还具有耐高温属性,可以通过提高反应温度(120 以上)来降低反应体系粘度,确 保器内良好传热和传质,因此高温溶液聚合是制备 POE 的主流工艺,但我国缺乏茂金属催 化剂,所以对聚合工艺更是缺少深入研究。

3、α-烯烃的获取。线型α-烯烃是合成 POE 最重要的原材料,主要包含 1-丁烯/1-己烯/1-辛烯三个品种,我 国面临低碳α-烯烃相对充足,高碳α-烯烃短缺局面,在合成 POE 时,以 1-辛烯为共聚 单体制得的POE机械性能最好,但 1-辛烯资源主要被海外掌控,全球共 8 家企业生产1- 辛烯,其中英力士和沙索产能占全球的60%,这些企业除自身配套使用外,与下游有长期 协议,国内资源获取难度较大。中国目前高碳α-烯烃产能仅有己烯和癸烯。

5.2.5.各企业进展

当前国内已有多家企业攻关 POE 技术,其中万华化学于 2021 年完成中试,茂名石化、东 方盛虹于 2022 年 9 月份中试成功,除此之外,浙石化、卫星石化、惠生工程、天津石化 等都有规划 POE 产能,POE 的国产化进程有望加快。

(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。)

精选报告来源:【未来智库】「链接」

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页面更新:2024-03-01

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