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含氟精细化学品概述

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01前言

我国初级含氟精细化学品的生产技术水平已经接近国外先进公司,产品单耗、能耗得到有效降低。在脂肪族和杂环含氟精细化学品生产方面,我国已开发出了三氟系列、四氟系列、六氟系列、吡啶系列、嘧啶系列等有竞争力的产品,行业整体处于上升期。含氟精细化学品每个单品规模较小,但品种多,技术含量和附加价值高,性能独特、不可或缺,国内空白品种较多,将随产品研发和应用拓展具有良好成长空间。

随着新能源、新能源汽车、半导体、电子电气、医疗等行业的快速发展,含氟中间体、特种含氟单体、含氟冷却液、新型含氟灭火剂等新型含氟精细化学品的技术研发不断深化,应用范围和市场空间不断扩大,带来的新的增长点,如六氟磷酸锂、PVDF等明星爆款氟化工产品。

02氟化工产业概述

氟化工附加值高,被称为黄金产业。氟化工泛指所有含氟元素的产品及其衍生品,其下游产品品类众多、性能优异,被广泛应用于各行各业,因此氟化工也被称为“黄金产业”。根据产品分子构成的不同,氟化工产品可划分为有机氟化工和无机氟化工两大类。有机氟化物包括含氟高分子材料、含氟制冷剂以及含氟精细化学品,应用领域涵盖国防军工、家用电器、建筑、农业、医疗健康等领域。在无机氟化物中,氟化盐占据了较大比重,主要应用于电解铝和新能源等领域。与传统大宗化学品生产相比,氟化工生产工艺具有设备成本高、单套设备规模小、生产周期长、生产方法多、安全环保要求严格等特点。

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我国氟化工从零基础到占全球半壁江山。我国氟化工的发展起始于20世纪50年代后期,通过学习、引进氟化工相关知识技术,通过几十年的发展,我国氟化工行业逐渐实现产业化,并已经形成了较为完整的产业链。国内市场上,随着我国经济的飞速发展,氟化工产业技术水平逐渐提高,跨国企业加快了进入国内市场的步伐,逐渐将部分产品生产订单和生产技术转移到国内企业,进一步促进国内氟化工产业规模和实力的提升。据中国化工报统计,目前我国氟化工相关企业已发展到上千家,形成了包括氟烷烃、含氟聚合物、无水氟化物、含氟精细化学品、氟材料加工等在内的完整氟化工产业链,年销售额近700亿元,产能和消费类均占全球半壁江山。

十四五我国氟化工产业由大到强。从氢氟酸的消费结构来看,氟化工中占比重较高的产品品类是制冷剂、含氟高分子材料、含氟精细化学品材料。从附加值来看,随氟化工产品加工深度增加,产品的附加值和利润率成几何级数增长。据《中国氟化工发展白皮书(2020)》显示,2019年我国氢氟酸下游应用中制冷剂占比为55%、含氟高分子材料占比为24%。而2019年国外含氟精细化学品为氟材料产值比例最大品种,占比达到44%,其次为氟碳化合物占比34%,含氟聚合物占比16%。在产品加工深度上,我国氟化工行业主要集中在靠近原材料的低端产品方面,国外占据了高附加值、高技术、高标准的高端产品领域;在产品类别广度上,我国氟化工产业链较完善,行业技术能基本满足目前市场各个领域的需求,部分能参与国际竞争。目前我国氟化工产业链多数处于初级加工阶段,萤石产出全球市占率超50%,但在下游高增值产品产出不足。根据《中国氟化工行业“十四五”规划》,未来将重点完善我国氟化工全产业链,构建氟化工全产业体系,填补我国高端氟化工产品空白,氟化工行业市场目标为2025年氟化工全球市占率达到65%以上。高端含氟聚合物和氟精细化工行业成为未来氟化工产业发展的重点方向,相关行业及上下游产业均享受国家多项鼓励政策。

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(2019年我国氢氟酸下游结构)

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含氟精细化学品附加值高,应用范围广泛。含氟精细化学品是氟化工行业产业链的下游,被誉为“工业味精中的味精”,是我国氟化工行业中需求增长最快,附加值最高的细分领域,技术壁垒高。含氟精细化学品主要包括:含氟有机中间体(含氟芳香族中间体、含氟脂肪族中间体、含氟杂环化合物等)、含氟电子化学品、含氟冷却液、含氟表面活性剂、含氟特种单体、锂电用含氟精细化学品、环保型含氟灭火剂等,广泛应用于医药、农药、染料、半导体、新能源、电气电子等行业。

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我国含氟精细化学品发展空间大。我国初级含氟精细化学品的生产技术水平已经接近国外先进公司,产品单耗、能耗得到有效降低。在脂肪族和杂环含氟精细化学品生产方面,我国已开发出了系列有竞争力的产品,行业整体处于上升期。近年来,随着氟精细化工产品新品开发及应用领域不断扩大,2020年全球含氟精细化学品总生产能力达到30万吨/年,总产量达到15万吨以上,产量年均增长15%以上。在发达国家含氟精细化学品在氟化工中的产值比例高达45%;我国含氟精细化学品的产值占比为27%,空白品种较多,发展空间大。

03含氟精细化学品生产、投资特点

氟精细化工具有技术密集、质量要求高、快速迭代的特点。氟精细化工行业具有产品品种多、产量小、大多以间歇方式生产、具有功能性或最终使用性(许多为复配性产品,配方等技术决定产品性能),产品质量要求高,技术密集、要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究,附加价值率高等特点。

1)技术密集型。生产过程流程长、单元反应多、原料复杂、研发成本高、成功率低,技术保密性强、专利垄断性强。

2)间歇或多功能操作工艺。一般或特殊要求的精细化工生产设备;多功能生产装置;柔性生产系统发展。

3)核心工艺技术和产品具有连续性。含氟精细化学品的一个基本化合物的结构经过化学反应的修饰,衍生出许多不同的产品,应用在不同的领域,可以形成具有继承性和不断进化的工艺-产品集群。如中欣氟材基于烷基化、氟化、酰氯化、水相加压脱羧、氢化还原、脱氟甲氧基化、脱氟环化等化学反应技术以及连续化反应、超低温反应、微量金属离子去除等化学工程技术,已形成了涵盖医药、农药、新材料等多个应用领域的30多种氟精细化学品布局。

4)批量小、品种多、复配型居多。同一品种,不同厂家采用不同的工艺流程;从原料、反应原理到生产工艺组合多样化。

5)部分氟精细化学品用途单一,市场相对集中。部分氟精细化学品主要作为少数几家国际大型医药、化工企业终端产品和专利产品的配套原材料,成为其相应产品链的重要组成部分,市场相对单一。

6)投资利润率高。含氟精细化学品的产量小,固定资产投资比例相对较少,含氟精细化学品的附加值高,利润率高。

7)安全要求高。氟化反应属于国家安监局规定的18种危险反应工艺之一,对安全控制的要求高,生产装置的自动化要求高。

04氟精细化工行业壁垒

1)技术壁垒。氟精细化工行业越往产业链下游发展,对工艺技术和生产技术的要求越高。氟精细化工行业产品的生产加工与采取的生产工艺和生产设备有较大关联性,生产工艺直接影响产品的生产成本和最终的产品质量,而生产设备是与生产技术配套,决定着产能和生产效率,同样影响产品质量和产品成本。同时行业对企业的整体技术要求较高,同样的工艺流程采用不一样的工艺技术和生产设备,在产品质量和产品成本方面会产生巨大差距,需要较长时间的实践和积累,行业对于生产工艺技术不断创新的需求,形成较高的技术壁垒。

2)资金及装备壁垒。氟化工行业的产品种类较多,中高端产品的技术含量高,研发投入大,对产品的品质要求也高,从产品研发成功到产业化,需要较长时间,同时获得市场认可也需要大量的销售投入。随着行业技术的发展,相关生产设备不仅要满足工艺技术发展的需要,还要满足下游客户产品不断更新换代带来的生产设备的升级需求。

3)环保壁垒。氟精细化工行业内企业面临较高的环保要求,需要不断加大节能环保投入,引进先进的生产装备,不断优化、提升工艺技术水平,减少污染物排放。

05含氟精细化学品行业发展趋势

1)含氟精细化学品是“十四五”期间氟化工产业结构调整的重点突破方向。

2)我国初级含氟精细化学品(如氟苯、三氟甲基苯、三氟乙醇、三氟乙酸(酯)、六氟环氧丙烷和六氟化硫等)的生产技术水平向国外先进公司看齐,产品单耗、能耗持续降低。

3)含氟烯醚、含氟脂肪族中间体、含氟杂环化合物、特种含氟单体等高端含氟精细化学品研发生产加快,支撑我国战略性新兴产业的发展。

4)新能源、新能源汽车、电子信息、高端装备、含氟医药、含氟农药、含氟液晶等领域所需含氟精细化学品的发展明显加快。

5)含氟精细化学品产业发展将倾向于专业化、系列化、差别化和特色化,走做精做细纵深发展之路。

6)氟精细化工处于成长期。在发达国家含氟精细化学品在氟化工中的产值比例高达45%;我国含氟精细化学品的产值占比为27%,空白品种较多,发展空间巨大。

06小结

含氟精细化学品的多种基本化合物结构经过多种化学反应的修饰,可以衍生出许多不同的产品,应用在不同的领域,可以形成具有继承性和不断进化的工艺-产品集群,持续拓宽产品品类和市场空间,走出一条专业化、系列化、差别化和特色化的纵深发展之路。

在含氟精细化学品行业投资方面,重点关注:1)战略性新兴产业快速发展,带动含氟精细化学品市场空间快速发展的品类;2)国产替代:高成长性、高附加值、高技术壁垒、卡脖子的品类;3)拥有平台型工艺-产品集群,拓展能力强,技术壁垒高的含氟精细化学品创业标的。