【行业市场分析】高分子材料系列一:聚氨酯行业
行业市场分析
聚氨酯
引言
聚氨酯是由基础化工品异氰酸酯和多元醇缩聚合成的高分子树脂。本文从聚氨酯背景知识、聚氨酯产业链、聚氨酯未来增长点三方面分析并进行了总结和建议。后续还将针对聚乳酸等行业市场进行分析,敬请期待。
01 聚氨酯背景知识
(一)全球聚氨酯发展历程
聚氨酯是由基础化工品异氰酸酯和多元醇缩聚合成的高分子树脂。目前,聚氨酯材料已经广泛应用于制革制鞋、建筑、家具、家电等领域,具体应用形态包括墙体保温材料(硬泡)、沙发等的填充物(软泡)、氨纶(化纤)、塑胶跑道(弹性体)、粘合剂、涂料等,已经成为生活中不可或缺的重要材料,但是聚氨酯材料作为人工合成的化学物质,从第一次被人们从实验室合成出来至今也仅有一百多年,而真正大规模工业化应用也不过五十年。
图1:全球聚氨酯产业发展里程碑
【资料来源:《聚氨酯树脂及其应用》】
图2:全球聚氨酯类产品产量及下游消费占比变化
【资料来源:wind】
(二)中国聚氨酯发展历程
我国的聚氨酯产业起步相对于发达国家较晚,但当下我国已发展成为全球最大的聚氨酯生产国和消费国,聚氨酯在我国的发展历程恰如“西方种树,东方结果”一般。聚氨酯材料在我国的萌芽可以以1962年第一条TDI工业生产线的建成作为标志。1984年投产的山东烟台合成革厂从日本引进的1万t/年MDI/PAPI的装置。1989年山东烟台氨纶厂引进日本技术建成的我国第一家氨纶丝生产厂。进入到21世纪,我国聚氨酯产业的龙头企业异军突起,称雄世界舞台。至2019年,中国本土聚氨酯原料异氰酸酯的企业共有六家,包括万华化学、甘肃银光、东南电化、中国化工沧州大化和烟台巨力等,其中万华化学在国内拥有60万吨(烟台)+120万吨(宁波)MDI产能,为世界级聚氨酯原材料龙头之一。
图3:我国聚氨酯产业发展历程
【资料来源:《聚氨酯树脂及其应用》】
图4:我国聚氨酯类产品产量及下游消费占比变化
【资料来源:wind】
(三)聚氨酯发展阶段
从聚氨酯行业近十年发展分析,全球聚氨酯制品消费量年复合增长率为4.1%,而中国为10.9%。近三年,全球为3.5%,中国为5.4%。按照产业生命周期理论10%增速的界定,全球聚氨酯产业在21世纪初就步入成熟期,而中国在近3年从导入期转为成熟期。2018年,中国聚氨酯制品产量已超过1300万吨,占全球52%,消费量1180万吨,占全球48%,是世界聚氨酯产业的第一大国。
图5:我国聚氨酯类产品产量与全球对比【资料来源:wind】
02 聚氨酯产业链
(一)产业链特点
聚氨酯材料的产业链较长,上游的原料是异氰酸酯和多元醇,其中异氰酸酯主要为MDI、TDI以及PAPI,多元醇可分为聚醚多元醇和聚酯多元醇。聚氨酯材料的直接下游为塑料、弹性体、胶黏剂、涂料、纤维等树脂初级制品,而后这些初级制品可以进一步加工利用到制鞋工业、建筑工业、家具工业、家电工业等生活中的方方面面,这些构筑了聚氨酯产业链的终端下游。
图6:我国聚氨酯产业产业链
【资料来源:CNKI,中国产业信息网】
(二)上游:原材料异氰酸酯
异氰酸酯的合成工艺线路较长,包括硝化反应、还原反应、酸化反应等。TDI、MDI在内的异氰酸酯类化合物化学性质较为活泼,易与水发生反应变质,同时其凝固点较低,这为整个生产过程的管控提出了很高的要求,而且需要有稳定的下游客户或者自身配套相关产业链,反过来,如果下游客户确定了供应商,一般也不愿意轻易更换,所以这就带来了一定的客户壁垒。
图7:常见异氰酸酯单体性质对比【资料来源:CNKI】
MDI方面本土企业只有烟台万华一家,在国内的产能达到了180万吨,万华化学是世界最大的MDI生产商和供应商。目前全球产能为830万吨,国内所有MDI产能336万吨,位列全球第一,正是由于烟台万华的崛起,中国从MDI进口国变为MDI出口国。
TDI方面,有6家本土企业具备生产能力,产能最大的为万华化学的30万吨,最小为葫芦岛连石5万吨。全球产能为352万吨,国内产能达到119万吨,占比34%。
图8:我国MDI、TDI产能变化及产业集中度
【资料来源:百川资讯】
图9:我国MDI进出口情况【资料来源:wind】
图10:我国TDI进出口情况【资料来源:wind】
(三)下游:聚氨酯材料应用
我国聚氨酯行业的消费占比中呈现C.A.S.E.类产品(包括涂料、密封剂、胶黏剂和弹性体)及氨纶的占比逐渐增大,而泡沫塑料、革鞋树脂及浆料的占比逐渐减少的结构性分化现象。
图11:聚氨酯类不同产品合成特点【资料来源:CNKI】
图12:中国聚氨酯中游产品消费量变化【资料来源:CNKI】
图13:中国聚氨酯中游产品消费占比变化【资料来源:wind】
03 聚氨酯未来市场增长点
聚氨酯材料经过几十年的发展,已经涵盖了生产生活中的各个方面,但未来仍有广阔的发展空间。
图14:中国聚氨酯终端消费领域【资料来源:中国产业信息网】
图15:中国第二产业GDP变化【资料来源:wind】
(一)硬质泡沫是聚氨酯材料的最大单一应用形态
在建筑保温材料外墙领域,我国聚氨酯硬泡占比为7%,而美国为65%。
图16:中国建筑保温材料分类【资料来源:CNKI】
图17:中国聚氨酯中游产品消费占比变化【资料来源:wind】
(二)聚氨酯软泡
聚氨酯软泡由于舒适性强适用于瑜伽垫等体育器械和拳击手套等体育器材,符合我国服装行业的消费升级和全面健身的发展趋势,但对于产品的品质要求较高,如果相关企业进行产品研究,开发出广受大众欢迎的相关产品,也能有较好的增长空间。
(三)记忆功能材料
使用复合型高密度聚醚型的聚氨酯材料,可以制备成具有记忆功能的材料。
(四)塑胶跑道
塑胶跑道是由聚氨酯弹性体等材料组成,具有一定的弹性且可以上色,聚氨酯塑胶操场有着普通操场无法比拟的优势,是国际上公认的最佳全天候室外运动场地坪材。目前,我国人均体育场地不足2平米,美国为16平米,日本为19平米,塑胶跑道有很大的提升空间。
图18:复合型高密度聚醚型聚氨酯记忆枕【资料来源:网络】
图19:塑胶跑道【资料来源:网络】
04 结论及建议
1.聚氨酯属于成熟行业的大类品种,上游属于垄断市场,市场机会渺茫。聚氨酯下游由于新品不断推陈出新,持续为聚氨酯行业带来增量市场,此时需要甄别细分赛道前景,寻找蓝海市场。
2.对于聚氨酯行业来讲,结构性机会仍然较多,比如硬质泡沫、聚氨酯软泡、记忆功能材料、塑胶跑道等细分领域市场占有率与发达国家仍然有相当大的差距,其中建筑保温材料外墙领域,我国氨酯硬泡占比为7%,而美国为65%,另外我国人均体育场地不足2平米,美国为16平米。随着产业形态逐步与发达国家拉近,聚氨酯的某些细分领域都会逐步接近发达国家。