摘要

解決白色污染，限塑政策加碼。塑料污染又稱白色污染，是指塑料制品在使用后被棄置，變成固體廢物而造成的污染。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，白色污染成為人類面臨的一大難題，二十一世紀(jì)以來(lái)，一場(chǎng)可降解風(fēng)潮從發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)起、逐步向發(fā)展中國(guó)家擴(kuò)散。全球主要國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策，隨著2020年發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》，我國(guó)正式加入“禁塑”行列、步入可降解時(shí)代。

可降解市場(chǎng)前景光明，成本控制決定可降解市場(chǎng)天花板。2019年我國(guó)塑料制品產(chǎn)量達(dá)到8184.2萬(wàn)噸，其中可降解塑料實(shí)際用量?jī)H4.4萬(wàn)噸，占比不足1％。展望未來(lái)，我們認(rèn)為可降解塑料主要應(yīng)用場(chǎng)景包括快遞、外賣、商超購(gòu)物、農(nóng)膜等領(lǐng)域。根據(jù)測(cè)算，我們預(yù)計(jì)至2022年末我國(guó)可降解塑料需求提升至70.8萬(wàn)噸，至2025年進(jìn)一步達(dá)到174.0萬(wàn)噸（CAGR為78％），發(fā)展?jié)摿Υ蟆？山到馑芰戏N類眾多，實(shí)際推廣需要充分考慮性能及性價(jià)比，成本降低速度及幅度決定其推廣進(jìn)度，當(dāng)前時(shí)點(diǎn)來(lái)看PBAT（聚對(duì)苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯）及PLA（聚乳酸）是較具發(fā)展?jié)摿Φ膬煞N產(chǎn)品。

PBAT是石油基可降解塑料明星產(chǎn)品，2021年步入爆發(fā)元年。目前海外PBAT無(wú)論是規(guī)模和技術(shù)上都領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)企業(yè)，代表企業(yè)如巴斯夫和Novamont等。隨著國(guó)內(nèi)科研院校及企業(yè)加大投入，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)提升技術(shù)水平，我們認(rèn)為2021年有望進(jìn)入大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)元年，三年內(nèi)規(guī)劃新增產(chǎn)能超200萬(wàn)噸（2020年末約17萬(wàn)噸）。我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)主要企業(yè)不存在技術(shù)障礙，目前高單價(jià)之下先投產(chǎn)先盈利，2022年后成本控制強(qiáng)、具備大化工能力的企業(yè)有望逐漸勝出，遠(yuǎn)期需要關(guān)注萬(wàn)華、華峰等化工巨頭對(duì)PBAT布局進(jìn)展。

PLA是生物基可降解塑料代表產(chǎn)品，技術(shù)門檻有望成為高盈利的護(hù)城河。PLA是以玉米等農(nóng)作物為基礎(chǔ)原料合成的新型生物可降解材料，受到丙交酯高技術(shù)門檻限制，NatureWorks、Total Corbion等外企仍是全球的龍頭供應(yīng)商。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)浙江海正、豐原生化、金丹科技等少數(shù)企業(yè)逐步打通全流程，考慮到進(jìn)入壁壘較高，我們認(rèn)為PLA未來(lái)兩年內(nèi)有望維持較高的盈利能力。

全球限塑禁塑背景下，可降解塑料需求2021年步入高速發(fā)展階段，我們認(rèn)為可降解行業(yè)具備突出的投資價(jià)值及機(jī)會(huì)。與需求相對(duì)明確不同，行業(yè)供應(yīng)格局暫未明晰，我們認(rèn)為選股邏輯應(yīng)當(dāng)著眼現(xiàn)在（技術(shù)突破、先發(fā)優(yōu)勢(shì)等）+展望未來(lái)（企業(yè)質(zhì)地、做大能力等）。

風(fēng)險(xiǎn)

政策推進(jìn)不及預(yù)期；企業(yè)可降解項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度低于預(yù)期。

正文

可降解塑料：解決白色污染的不二之選

塑料污染，又稱白色污染，是指如包裝袋、農(nóng)用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品在使用后被棄置，變成固體廢物而造成的污染。傳統(tǒng)的塑料制品主要由聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成，其降解處理十分困難，降解時(shí)間可達(dá)200年。目前傳統(tǒng)塑料垃圾的處理方法主要有四種：填埋、焚燒、再生造粒和熱解。填埋的塑料會(huì)嚴(yán)重妨礙地下水滲透，其添加劑也會(huì)給土地造成二次污染；焚燒塑料會(huì)產(chǎn)生有害氣體；再生造粒會(huì)將可回收塑料分解為顆粒后重新制成塑料，但不適用于塑料薄膜和其他層壓塑料；熱解法是利用塑料中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，使其受熱分解。但塑料垃圾的處理依然存在幾個(gè)問(wèn)題：1）產(chǎn)量巨大但循環(huán)利用少。根據(jù)2018年聯(lián)合國(guó)環(huán)境署的報(bào)告稱，全球總計(jì)生產(chǎn)出90億噸塑料制品，僅有約9％被循環(huán)利用。2）廢舊塑料的分揀困難。3）廢舊塑料的綜合處理成本高。

圖表: 塑料污染嚴(yán)重

 

資料來(lái)源：百度圖片，中金公司研究部

政策引導(dǎo)，全球興起可降解風(fēng)潮

可降解塑料是指在特定的環(huán)境下， 通過(guò)光或微生物將塑料大分子鏈切斷變成小分子， 最終變成水和二氧化碳的一種塑料，是在生產(chǎn)過(guò)程中加入一定量的添加劑 （如淀粉、改性淀粉或其它纖維素、光敏劑、生物降解劑等） , 使得材料穩(wěn)定性下降所制成的。按照降解機(jī)理，可降解塑料可以分為光降解塑料、生物降解塑料和光—生物降解塑料三大類，2019年的實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的可降解塑料總需求量近120萬(wàn)噸。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，西歐主要用于垃圾袋、購(gòu)物袋、包裝材料等；美國(guó)主要用于垃圾袋、購(gòu)物袋、醫(yī)藥用材、農(nóng)膜等。在標(biāo)準(zhǔn)方面，中國(guó)的生物降解相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定與國(guó)際保持基本同步，目前共有40項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中關(guān)于產(chǎn)品通用技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)11項(xiàng)，具體產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)21項(xiàng)，樹脂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)。

為治理白色污染，近年來(lái)全球各國(guó)陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)政策，采取了征收塑料增值稅或費(fèi)用，禁用或限用傳統(tǒng)塑料袋，立法推廣可降解塑料等手段。其中，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)起步較早，意大利在2011年全面禁止非生物可降解塑料的使用，美國(guó)在2002年要求各州制定生物可降解農(nóng)用塑料，亞洲大部分國(guó)家在2019年陸續(xù)開始實(shí)行限塑令。我國(guó)也采取了多項(xiàng)措施，2007年頒布“限塑令”，2018年頒布第一個(gè)生物降解農(nóng)用覆蓋薄膜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，2020年頒布《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)塑料污染治理的意見》，在多個(gè)場(chǎng)景中禁用不可降解塑料，實(shí)現(xiàn)從“限塑”到“禁塑”。據(jù)聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署調(diào)查顯示，目前全球限制一次性塑料制品使用的國(guó)家或地區(qū)至少有67個(gè)，2019年全球新開展限塑令國(guó)家超過(guò)15個(gè)。隨著全球及中國(guó)的限塑和禁塑政策的逐步落地，可降解塑料憑借其短期內(nèi)降解和對(duì)環(huán)境無(wú)害等優(yōu)勢(shì)，對(duì)傳統(tǒng)塑料的替代空間巨大。

圖表: 全球可降解塑料政策梳理

 

資料來(lái)源：前瞻網(wǎng)，各政府網(wǎng)站等，中金公司研究部

可降解塑料介紹

塑料制品可依據(jù)可降解性和原材料來(lái)源分為四大類。目前，世界各國(guó)對(duì)于塑料污染問(wèn)題的關(guān)注逐漸加深，各種形式的環(huán)保政策不斷出臺(tái)，隨著“限塑”的觀念在全球逐漸達(dá)成共識(shí)，可降解塑料制品被推向了時(shí)代風(fēng)口。可降解塑料主要有石油基和生物基兩種，顧名思義其原材料分別來(lái)源于石油和生物制品。由于化石能源的不可再生性，生物基塑料制品逐漸走入大眾的視野。隨著技術(shù)的發(fā)展，可通過(guò)改性和共混等方式提高生物基塑料的性能，使其可以在硬度、透明度、強(qiáng)度、耐熱性的方面媲美石油基塑料。

圖表: 塑料產(chǎn)品類型分類

 

資料來(lái)源：歐洲生物塑料協(xié)會(huì)，中金公司研究部

可降解塑料種類眾多，性能各異。（1）淀粉基塑料，是對(duì)淀粉改性后，使其變成熱塑性淀粉而得，具有耐熱性較低，成膜性較好，價(jià)格低的特點(diǎn)。（2）PLA，又稱聚丙交酯，是以乳酸為主要原料聚合得到的聚酯類聚合物，具有硬度高、力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性能較高、成膜性能差等特點(diǎn)，且價(jià)格較低。（3）PHA，是由很多細(xì)菌合成的一種胞內(nèi)聚酯，其耐熱性、力學(xué)強(qiáng)度、耐水解、成膜性等性能優(yōu)異，對(duì)降解環(huán)境要求低，但價(jià)格高。（4）PBS是由丁二酸和丁二醇經(jīng)縮合聚合合成而得，PBSA是丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物，它們與PHA性能類似，但價(jià)格更親民。（5）PBAT是己二酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的共聚物，兼具PBA和PBT的特性，延展性、斷裂伸長(zhǎng)率、耐熱性等較好，但只有在堆肥接觸特定微生物時(shí)方可發(fā)生降解，價(jià)格較低。

圖表: 可降解塑料的主要性能差異

 

資料來(lái)源：CNKI，中金公司研究部

圖表: 2018-2024E全球生物塑料產(chǎn)能

 

資料來(lái)源：歐洲生物塑料協(xié)會(huì)，nova-Institute，中金公司研究部

圖表: 2019年全球不同類型生物塑料產(chǎn)能

 

資料來(lái)源：歐洲生物塑料協(xié)會(huì)，nova-Institute，中金公司研究部

市場(chǎng)前景光明，成本控制決定可降解市場(chǎng)天花板

2019年我國(guó)塑料制品產(chǎn)量達(dá)到8184.2萬(wàn)噸，約占全球總產(chǎn)量23％左右。其中我國(guó)僅塑料袋年使用量即超過(guò)了400萬(wàn)噸，此外外賣和快遞行業(yè)的加速發(fā)展正在加劇這一問(wèn)題。與此形成鮮明對(duì)比的是，2019年我國(guó)可降解塑料實(shí)際用量?jī)H4.4萬(wàn)噸，可降解塑料在塑料制品中占比不足1％。由于工程塑料對(duì)性能要求更高、且回收更為容易，我們認(rèn)為可降解塑料的推廣將更加依賴于民用領(lǐng)域。我們根據(jù)不同終端需求以及相對(duì)應(yīng)的滲透率測(cè)算，我們預(yù)計(jì)至2022年末我國(guó)可降解塑料需求提升至70.8萬(wàn)噸，至2025年進(jìn)一步達(dá)到174.0萬(wàn)噸。

圖表: 可降解塑料需求測(cè)算

 

資料來(lái)源：萬(wàn)得資訊，中金公司研究部

可降解市場(chǎng)前景光明，快遞、外賣、購(gòu)物袋等諸多領(lǐng)域有望加速推廣普及

線上消費(fèi)普及，快遞包裝替代需求旺盛

隨著網(wǎng)購(gòu)的逐漸普及，快遞包裝成為我國(guó)塑料包裝的主要使用領(lǐng)域之一。根據(jù)國(guó)家郵政局?jǐn)?shù)據(jù)，2019年，我國(guó)完成快遞業(yè)務(wù)量635.2億件，同比增長(zhǎng)25.3％。為防止編織袋、塑料袋和封套等包裝對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，2018年頒布的《快遞封裝用品》系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)首次提出“快遞包裝宜采用生物降解塑料”。2016年以來(lái)，菜鳥網(wǎng)絡(luò)、京東等平臺(tái)也制定了支持生物降解塑料發(fā)展的措施。在政策引導(dǎo)和相關(guān)企業(yè)的雙重作用下，生物降解塑料對(duì)傳統(tǒng)塑料包裝制品替代空間巨大。

根據(jù)央視財(cái)經(jīng)，2019年全國(guó)快遞消耗塑包裝180萬(wàn)噸[1]，我們據(jù)此測(cè)算快遞件對(duì)塑料的單位消耗量約為30克。考慮到我國(guó)快遞行業(yè)仍以兩位數(shù)的高速增長(zhǎng)，同時(shí)我們假設(shè)可降解塑料使用占比的持續(xù)提升，我們測(cè)算2022年國(guó)內(nèi)快遞消耗可降解塑料約為35.7萬(wàn)噸，2025年進(jìn)一步提升至94.9萬(wàn)噸。

圖表: 快遞中塑料應(yīng)用場(chǎng)景

 

資料來(lái)源：垃圾分類APP，中金公司研究部

圖表: 中國(guó)快遞業(yè)務(wù)量

 

資料來(lái)源：萬(wàn)得資訊，中金公司研究部

外賣增長(zhǎng)迅猛，一次性餐具替代需求潛力大

在忙碌的城市生活中，外賣逐漸成為人們重要的飲食方式。根據(jù)美團(tuán)研究院及中國(guó)飯店協(xié)會(huì)發(fā)布的報(bào)告，2019年我國(guó)外賣市場(chǎng)交易金額將達(dá)6035億元，同比增長(zhǎng)30.8％。由于外賣廣泛使用一次性餐具，涉及袋、碗、湯勺和湯杯等塑料制品，這使得塑料制品的使用量大幅增加。2017年6月，美團(tuán)外賣、行業(yè)協(xié)會(huì)及多家餐飲品牌共同發(fā)起《綠色外賣行業(yè)公約（綠色十條）》，推動(dòng)使用綠色餐具。考慮到生物降解塑料可有效解決這一問(wèn)題，我們認(rèn)為其市場(chǎng)需求有望快速增長(zhǎng)。

據(jù)艾瑞咨詢，2019年中國(guó)餐飲外賣產(chǎn)業(yè)對(duì)應(yīng)約144億筆外賣訂單，以外賣包裝50萬(wàn)噸塑料消耗計(jì)算，平均單筆外賣對(duì)塑料的消耗量約為35克。考慮到外賣的環(huán)保政策推廣力度更大，我們假設(shè)2022/2025年可降解塑料滲透率分別為15％/30％，屆時(shí)對(duì)應(yīng)拉動(dòng)可降解塑料需求分別為13.0及34.6萬(wàn)噸。

圖表: 外賣中塑料應(yīng)用場(chǎng)景

 

資料來(lái)源：puworld，中金公司研究部

圖表: 中國(guó)外賣收入規(guī)模

 

資料來(lái)源：艾瑞咨詢，美團(tuán)，中金公司研究部

商超、集貿(mào)等場(chǎng)景購(gòu)物袋需求平穩(wěn)，可降解滲透率亟待提升

自2008年國(guó)內(nèi)推廣“限塑令”以來(lái)，超市、商場(chǎng)的塑料購(gòu)物袋使用量降幅明顯，從頂峰100萬(wàn)噸左右下降至70萬(wàn)噸左右。由于部分場(chǎng)景仍保留基本需求，我們預(yù)計(jì)商超使用塑料袋已經(jīng)難以大幅下滑。在此背景下，可降解塑料袋對(duì)部分傳統(tǒng)塑料袋替代仍有較大發(fā)展空間。塑料購(gòu)物袋主要應(yīng)用場(chǎng)景為商超和集貿(mào)市場(chǎng)，我們判斷商超滲透率提升速度將高于集貿(mào)市場(chǎng)滲透率。根據(jù)各自的滲透率假設(shè)，我們預(yù)計(jì)2022/2025年在購(gòu)物袋領(lǐng)域的用量分別為6.5和13萬(wàn)噸。

圖表: 商超塑料應(yīng)用場(chǎng)景

 

資料來(lái)源：puworld，中金公司研究部

傳統(tǒng)農(nóng)膜污染嚴(yán)重，行業(yè)替代空間廣闊

地膜是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì)資料之一，地膜覆蓋可以顯著提高土壤溫度、防止土壤水分蒸發(fā)、提高肥效、保持土壤疏松等。但目前國(guó)內(nèi)多使用傳統(tǒng)聚乙烯薄膜，在自然環(huán)境條件下難以降解，加之缺乏有效的治理措施，廢舊地膜在農(nóng)田土壤中逐年增多，污染持續(xù)加劇。主要危害表現(xiàn)在殘膜阻礙土壤水分的滲透，降低土壤通透性；殘膜與根系直接接觸，阻礙根系伸展，影響作物生長(zhǎng)，引起作物減產(chǎn)。2015 年以來(lái)，農(nóng)業(yè)部啟動(dòng)了“全國(guó)生物降解地膜評(píng)價(jià)試驗(yàn)”專項(xiàng)，3年的試驗(yàn)結(jié)果顯示，生物降解地膜是傳統(tǒng)聚乙烯地膜良好的替代者，具有良好的應(yīng)用前景。

根據(jù)智研資訊，2017年國(guó)內(nèi)農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)量為268萬(wàn)噸，考慮到行業(yè)整體增速較為緩慢，我們預(yù)計(jì)2020及2025年將小幅增長(zhǎng)至293萬(wàn)噸及308萬(wàn)噸。相較于其它應(yīng)用領(lǐng)域，我們認(rèn)為農(nóng)膜領(lǐng)域相對(duì)推廣較慢，預(yù)計(jì)2022及2025年滲透率分別為3％和5％，對(duì)應(yīng)需求為9.1和15.5萬(wàn)噸。

圖表: 農(nóng)業(yè)塑料應(yīng)用場(chǎng)景

 

資料來(lái)源：百度圖片，中金公司研究部

圖表: 農(nóng)用塑料薄膜產(chǎn)銷情況

 

資料來(lái)源：智研咨詢，中金公司研究部

成本控制是可降解滲透率提升關(guān)鍵

可降解塑料價(jià)格顯著高于傳統(tǒng)塑料，降本成其推廣關(guān)鍵。目前主要的可降解塑料如PLA、PHA、PBAT等的價(jià)格分別在1.6-3萬(wàn)元/噸，4萬(wàn)元/噸，1.4-2.5萬(wàn)元/噸，大約是PE價(jià)格的2-5倍，PCL的價(jià)格甚至達(dá)到7萬(wàn)元/噸，是PE價(jià)格的9倍；而傳統(tǒng)的不可降解塑料如PP、PET、PE等價(jià)格較低。可見目前可降解塑料的價(jià)格顯著高于傳統(tǒng)的不可降解塑料，較高的生產(chǎn)成本是可降解塑料推廣的主要障礙，也是生產(chǎn)企業(yè)的重點(diǎn)突破方向。

圖表: 可降解塑料與傳統(tǒng)不可降解塑料的價(jià)格對(duì)比

 

資料來(lái)源：CNKI，卓創(chuàng)資訊，中金公司研究部

石油基可降解塑料—聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯（PBAT）

PBAT是己二酸丁二醇酯和對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的共聚物。PBAT屬于熱塑性石油基的生物降解塑料，兼具PBA（聚己二酸丁二醇酯）和 PBT（聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯）的特性，既有較好的延展性和斷裂伸長(zhǎng)率，也有較好的耐熱性和力學(xué)性能，是一種全生物可降解塑料，在堆肥等接觸特定微生物條件下可發(fā)生降解。PBAT的原材料是己二酸（AA）、對(duì)苯二甲酸（PTA）和1,4-丁二醇（BDO），在一定比例下合成得到PBAT，主要有三種合成方式，分別為共酯化、分酯化、串聯(lián)酯化。

圖表: PBAT的主要合成方法流程圖

 

資料來(lái)源：流程化工網(wǎng)，中金公司研究部

國(guó)內(nèi)技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，即將進(jìn)入大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)階段

國(guó)內(nèi)PBAT、PBS現(xiàn)有產(chǎn)能達(dá)17.1萬(wàn)噸/年，規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)超200萬(wàn)噸/年。海外的主要PBAT生產(chǎn)廠商是巴斯夫和意大利Novamont，目前產(chǎn)能分別為7.4萬(wàn)噸/年和10萬(wàn)噸/年，分別占全球產(chǎn)能約16.4％和22.2％；國(guó)內(nèi)PBAT的產(chǎn)能大約在17.1萬(wàn)噸/年，其中金發(fā)科技、藍(lán)山屯河及金暉兆隆的產(chǎn)能較大，分別為6萬(wàn)噸/年、3萬(wàn)噸/年和3萬(wàn)噸/年。面對(duì)廣闊的可降解塑料需求，國(guó)內(nèi)各大廠商積極擴(kuò)張產(chǎn)能，未來(lái)三年規(guī)劃新增產(chǎn)能超200萬(wàn)噸/年，2022年開始進(jìn)入產(chǎn)能集中釋放期。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)工藝水平仍需進(jìn)步，2021年行業(yè)步入大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)元年。在生產(chǎn)工藝方面，與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)廠商普遍采用直接酯化法，工藝水平與海外企業(yè)仍存在一定差距，產(chǎn)品在高端應(yīng)用領(lǐng)域有待突破。目前國(guó)內(nèi)主要進(jìn)行PBAT材料研究的既有科研院所，如中科院理化技術(shù)研究所、中科院化學(xué)研究所、清華大學(xué)等，也有化工企業(yè)，如藍(lán)山屯河等。其中中科院理化所研究出了成本低、力學(xué)性能高、生物安全性良好的PBAT材料，并授權(quán)匯盈新材料、金暉兆隆和悅泰生物等公司進(jìn)行生產(chǎn)；藍(lán)山屯河、中科院化學(xué)所等均具備自主研發(fā)生產(chǎn)能力。

圖表: 全球PBAT、PBS企業(yè)產(chǎn)能

 

PBAT上游原材料為PTA、BDO、AA，原材料成本占比大。PBAT屬于石油基可降解材料，其上游原材料為PTA、BDO、AA等單體，由于PBAT需要在堆肥環(huán)境下降解，其下游包括垃圾分類回收及降解處理產(chǎn)業(yè)。生產(chǎn)1噸的PBAT，需要0.4噸PTA、0.43噸BDO和0.35噸AA。在PBAT生產(chǎn)成本中，原材料成本占約72％，其次為單位設(shè)備折舊成本，第三為人工成本。

圖表: 2019年P(guān)BAT成本構(gòu)成

 

大煉化陸續(xù)投產(chǎn)，PTA過(guò)剩周期來(lái)臨。精對(duì)苯二甲酸（PTA），是石腦油通過(guò)提純、提煉得到對(duì)二甲苯（PX），在催化劑作用下，氧化并經(jīng)加氫精制、結(jié)晶、干燥等步驟得到PTA。目前全國(guó)PTA產(chǎn)能較高，2020年產(chǎn)能和產(chǎn)量分別為5696萬(wàn)噸、4938萬(wàn)噸，分別同比增長(zhǎng)17.3％、10.3％。PTA的下游產(chǎn)品主要是用于滌綸長(zhǎng)絲（52％），其次為聚酯瓶片（17％）和聚酯切片（14％）。隨著大煉化的陸續(xù)投產(chǎn)，各企業(yè)目前的PTA擴(kuò)產(chǎn)產(chǎn)能已達(dá)3300萬(wàn)噸/年，較當(dāng)前產(chǎn)能約擴(kuò)產(chǎn)60％。隨著這部分產(chǎn)能在未來(lái)3年內(nèi)陸續(xù)投產(chǎn)，PTA可能階段性進(jìn)入產(chǎn)能過(guò)剩時(shí)期。

圖表: PTA產(chǎn)能產(chǎn)量開工率

 

 

開工率低，BDO產(chǎn)能長(zhǎng)期過(guò)剩。1,4-丁二醇（BDO）是一種無(wú)色或淡黃色油狀液體，其下游應(yīng)用包括PTMEG、PBT、γ-丁內(nèi)酯等，2019年各自消費(fèi)占比分別為54％、27％、13％。我國(guó)BDO產(chǎn)能長(zhǎng)期處于過(guò)剩狀態(tài)，2020年全國(guó)BDO產(chǎn)能達(dá)到216萬(wàn)噸/年，四年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為6.1％；然而，2020年開工率僅為57％，較2016年開工率已下降14.17pct。此外未來(lái)在建、擬建的BDO產(chǎn)能在百萬(wàn)噸以上，且裝置趨于大型化，行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題日益嚴(yán)重，PBAT作為BDO的重要下游，其廣闊的市場(chǎng)需求有望吸收BDO的過(guò)剩產(chǎn)能。

圖表: BDO產(chǎn)能產(chǎn)量開工率

 

 

 

AA開工率長(zhǎng)期處于低位，PBAT、尼龍有望緩解供過(guò)于求局面。己二酸（AA）是一種重要的有機(jī)二元酸，具有羧基的性質(zhì)。2016-2020年，我國(guó)AA的產(chǎn)能從238.5萬(wàn)噸/年增長(zhǎng)至271萬(wàn)噸/年，四年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為3.25％；同期開工率長(zhǎng)期處于低位，從52.58％變化至56.58％，供給遠(yuǎn)大于需求的情況一直未得到改善。下游應(yīng)用方面，AA主要應(yīng)用在PU漿料、鞋底原液、其他類彈性體、PA66等，消費(fèi)占比分別為41％、23％、16％和12％。而PBAT作為新興下游，其需求爆發(fā)有望緩解AA供大于求的局面；同時(shí)國(guó)內(nèi)己二腈突破在即，2022年后尼龍高速增長(zhǎng)可能進(jìn)一步帶動(dòng)AA需求。

 

 

生物基可降解塑料—聚乳酸（PLA）

聚乳酸又名聚丙交酯，是一種新型生物可降解材料。聚乳酸不僅具有聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等石油基材料的實(shí)用性能和成型加工性能，而且具有良好的生物降解性、生物相容性和生物可吸收性。聚乳酸在降解過(guò)程中，主要以水解為主，不需要輔以特定水解酶，降解后生成二氧化碳和水再次進(jìn)入生態(tài)循環(huán)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，是世界公認(rèn)的環(huán)境友好型新材料。

 

資料來(lái)源：歐洲生物塑料協(xié)會(huì)，中金公司研究部

聚乳酸（PLA）為主要生物基可降解塑料之一，市場(chǎng)份額占比最大。根據(jù)BCC Research數(shù)據(jù)，2019年聚乳酸市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)占生物基可降解塑料的70％。聚乳酸以其優(yōu)良的特性和廣闊的應(yīng)用范圍，可逐漸替代纖維、醫(yī)用材料、包裝材料等石油基塑料制品，實(shí)現(xiàn)生物降解，消除目前困擾世界各國(guó)的“白色污染”問(wèn)題。包裝是生物基塑料主要應(yīng)用行業(yè)，醫(yī)療健康或成為未來(lái)主要增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)。根據(jù)BCC Research統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包裝仍是聚乳酸等生物基可降解塑料最主要的下游應(yīng)用行業(yè)，且遠(yuǎn)高于其他，2019年包裝行業(yè)使用生物基可降解材料大約84.5萬(wàn)噸。值得注意的是，由于聚乳酸等材料擁有獨(dú)特的生物相容性以及其他可以媲美石油基降解材料的物理屬性，進(jìn)而在醫(yī)療行業(yè)得到快速的發(fā)展，2014年至2019年的復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)50.4％，并且在未來(lái)仍將給整體需求帶來(lái)增量。

 

 

 

聚乳酸理論合成路線主要有兩種，“二步法”為目前主要工藝合成路線。直接縮聚法：又稱“一步法”，此方法的優(yōu)點(diǎn)在于乳酸單體轉(zhuǎn)化率較高，合成路線簡(jiǎn)單，不需要經(jīng)過(guò)中間體的純化，因而成本較低。但是因?yàn)樵诜磻?yīng)過(guò)程中會(huì)有水的產(chǎn)生，目前還沒形成分離水的有效方法，因此會(huì)影響聚乳酸的分子量及其微觀分布，最終導(dǎo)致無(wú)法獲得高品質(zhì)、高分子量的聚乳酸產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)僅同杰良公司采用“一步法”制備聚乳酸。開環(huán)聚合法：又稱“二步法”，此方法在于先使用乳酸反應(yīng)獲得低聚物，解聚生成中間體—丙交酯，再通過(guò)丙交酯開環(huán)縮聚制備聚乳酸。此方法制備的聚乳酸在分子量、微觀結(jié)構(gòu)方面都可控、可調(diào)，因此成為目前市場(chǎng)中主要制備聚乳酸的方法，但同時(shí)因?yàn)楣に嚵鞒讨行枰婕氨货サ募兓^(guò)程，工藝流程相對(duì)復(fù)雜、冗長(zhǎng)，直接導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。

圖表: 聚乳酸制備方法

 

資料來(lái)源：CNKI，中金公司研究部

海外聚乳酸企業(yè)龍頭地位顯著，國(guó)內(nèi)企業(yè)加速布局

技術(shù)壁壘高，國(guó)外聚乳酸龍頭企業(yè)占據(jù)全球大部分市場(chǎng)份額。國(guó)外主要生產(chǎn)聚乳酸的企業(yè)有美國(guó)嘉吉的NatureWorks公司、法國(guó)Total公司和荷蘭Corbion公司的合建公司，這兩家企業(yè)產(chǎn)能分別為15萬(wàn)噸/年和7.5萬(wàn)噸/年，是全球的龍頭供應(yīng)商。目前，導(dǎo)致兩家公司占據(jù)大部分市場(chǎng)份額的主要原因在于聚乳酸行業(yè)的技術(shù)壁壘，其擁有聚乳酸制備中間體—丙交酯的高純度、低成本制備工藝。

國(guó)內(nèi)企業(yè)逐步突破技術(shù)限制，加速布局聚乳酸產(chǎn)能。目前，我國(guó)聚乳酸生產(chǎn)規(guī)模最大且掌握丙交酯生產(chǎn)核心技術(shù)的企業(yè)為浙江海正生物，擁有4.5萬(wàn)噸/年產(chǎn)能且在建生產(chǎn)線投產(chǎn)后，我們認(rèn)為公司整體產(chǎn)能將擴(kuò)大至12萬(wàn)噸/年。國(guó)內(nèi)企業(yè)集中度初步顯現(xiàn)，聚乳酸相關(guān)專利數(shù)遠(yuǎn)超其他國(guó)家，多家企業(yè)開始積極實(shí)施產(chǎn)業(yè)鏈布局。其中，金丹科技聯(lián)合南京大學(xué)，掌握有機(jī)胍催化制備丙交酯—聚乳酸的技術(shù)，并投資建設(shè)1萬(wàn)噸/年丙交酯生產(chǎn)線，我們預(yù)計(jì)在未來(lái)3-5年內(nèi)產(chǎn)能再擴(kuò)大10萬(wàn)噸/年。

圖表: 全球聚乳酸生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能

 

資料來(lái)源：生物降解材料研究院，中金公司研究部

供不應(yīng)求，國(guó)內(nèi)聚乳酸價(jià)格持續(xù)上漲。隨著“限塑令”等環(huán)保政策落地，可降解塑料成為傳統(tǒng)塑料最主要的替代產(chǎn)品，聚乳酸的價(jià)格自2019年以來(lái)一路水漲船高。根據(jù)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道[2]，2019年初，聚乳酸的單價(jià)大約為1萬(wàn)元/噸，到2019年底再漲至3萬(wàn)元/噸，目前聚乳酸的單價(jià)飆升至4萬(wàn)元/噸[2]。價(jià)格的上漲原因來(lái)自于市場(chǎng)缺口的擴(kuò)大，目前國(guó)內(nèi)聚乳酸對(duì)于進(jìn)口產(chǎn)品依賴較大，國(guó)內(nèi)名義產(chǎn)能27.1萬(wàn)噸，實(shí)際有效產(chǎn)量遠(yuǎn)低于此。

圖表: 國(guó)內(nèi)聚乳酸進(jìn)出口數(shù)量

 

資料來(lái)源：萬(wàn)得資訊，中金公司研究部

產(chǎn)業(yè)鏈：農(nóng)作物加工制乳酸，丙交酯技術(shù)為核心

上游農(nóng)作物原料可選種類多，玉米為最好農(nóng)產(chǎn)品品種。目前，聚乳酸主要通過(guò)乳酸脫水制得丙交酯，再開環(huán)縮聚生成高分子聚乳酸。根據(jù)CNKI資料，1噸聚乳酸所需乳酸原料為1.37噸，理論產(chǎn)率為73.0％。乳酸一般通過(guò)蔗糖或者葡萄糖發(fā)酵制備，其產(chǎn)率較高為93.2％。對(duì)于蔗糖或葡糖糖的獲取，可選擇的上游農(nóng)作物則相對(duì)較多，甘蔗和甜菜作為制備蔗糖的原材料，分別需要11.31噸甘蔗或9.19噸甜菜即可獲得1.47噸蔗糖；葡萄糖則來(lái)源于淀粉，淀粉可通過(guò)加工玉米、小麥或者土豆制備，1.47噸葡萄糖需要1.67噸淀粉，對(duì)應(yīng)農(nóng)作物原料的數(shù)量分別為玉米2.39噸，小麥6.54噸，土豆9.26噸。綜上所述，玉米為生產(chǎn)乳酸、丙交酯、聚乳酸最好的農(nóng)作物原料之一，制備1噸聚乳酸或者1.37噸乳酸僅需2.39噸玉米，理論聚乳酸、乳酸產(chǎn)率分別為41.8％、57.3％，為所有農(nóng)產(chǎn)品中最高。

丙交酯中間體制備技術(shù)為工藝核心。目前，掌握高質(zhì)量丙交酯制備技術(shù)且形成聚乳酸生產(chǎn)規(guī)模的企業(yè)全球僅三家，分別為NatureWorks、Total-Corbion和浙江海正。NatureWorks產(chǎn)能最大，并且擁有乳酸生產(chǎn)能力，其生產(chǎn)線生產(chǎn)的丙交酯產(chǎn)品均自給不外售。同樣，Total-Corbion在近年投產(chǎn)了聚乳酸生產(chǎn)線后，所有丙交酯產(chǎn)品停止外售，但是因?yàn)門otal-Corbion暫時(shí)未擁有自主乳酸生產(chǎn)線，受制于原材料的供應(yīng)短缺，其7.5萬(wàn)噸/年聚乳酸生產(chǎn)線中，產(chǎn)量?jī)H為2.5萬(wàn)噸/年。我國(guó)浙江海正的工藝技術(shù)主要來(lái)自于長(zhǎng)春應(yīng)化所，目前其丙交酯產(chǎn)量可實(shí)現(xiàn)部分自給。

丙交酯的純度將直接影響到所制備出的聚乳酸分子量，只有高光學(xué)純度的聚乳酸才可以在分子量、微觀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)可控、可調(diào)，進(jìn)而影響相關(guān)產(chǎn)品的物理和化學(xué)屬性，因此丙交酯純化技術(shù)為聚乳酸行業(yè)豎起了較高的技術(shù)壁壘。在生產(chǎn)過(guò)程中，要求丙交酯中游離酸濃度小于0.063％，否則不能合成分子量高于10萬(wàn)的聚乳酸。

圖表: 聚乳酸生產(chǎn)所需原材料情況

 

資料來(lái)源：CNKI，萬(wàn)得資訊，中金公司研究部（價(jià)格為2020年全年均價(jià)）

投資建議

全球限塑禁塑背景下，可降解塑料需求2021年步入高速發(fā)展階段，我們認(rèn)為可降解行業(yè)具備突出的投資價(jià)值及機(jī)會(huì)。與需求相對(duì)明確不同，行業(yè)供應(yīng)格局暫未明晰，我們認(rèn)為選股邏輯應(yīng)當(dāng)著眼現(xiàn)在（技術(shù)突破、先發(fā)優(yōu)勢(shì)等）+展望未來(lái)（企業(yè)質(zhì)地、做大能力等）。