PVDF行业概况及投资分析

一、PVDF行业概述:

PVDF(聚偏氟乙烯)是一种高度非反应性热塑性含氟聚合物,是锂电池及太阳能电池的重要化工原料。在锂电池中主要用于正极粘结剂与隔膜涂层。其中,正极粘结剂用PVDF,是PVDF目前在锂电池行业的主要用途。此外,光伏背板膜也是PVDF重要应用领域之一。

PVDF应用的各领域:

涂料领域:PVDF 涂料采用 PVDF 氟树脂和耐候性极好的特殊颜料为主要成分,户外使用达 20 年以上,写字楼、商业建筑、机场等建筑主要选用 PVDF 涂料。

注塑领域:PVDF 加工性能优异,可通过挤出成型等方法加工为薄膜、片材、管材、棒材等,具备良好的耐化学性、加工性、抗疲劳和蠕变性,常用于反应釜。

光伏领域:PVDF 是优异的光伏背板氟膜材料,阻燃性好于传统 PVF 材料,优秀的 耐候性使 PVDF 能长时间曝光于阳光、空气中不老化,使用寿命可达 50 年。

滤膜领域:PVDF 不易吸附有机物,具备良好抗污性能,相对于 PES/PS/PVC 膜 等材料具有耐氧化性,耐频繁化学清洗,机械强度高。

锂电粘结剂 PVDF在全部正极粘结剂的市场渗透率高达 90%。PVDF 在正极上可以粘接活性物质、导电剂和集流体,保持活性物质制浆时的均匀性和稳定性,提供电极内所需的电子传导,对电池的容量维持、使用寿命、稳定性等起到至关重要的作用。锂电粘结剂 PVDF 在其应用领域内无成熟替代品,需求具备刚性。常规级 PVDF 在涂料、注塑领域的应用主要因为其相对传统树脂材料更为稳定,起到“锦上添花”的作用,存在替代品;在光伏背板氟膜领域受双玻组件占比上升影响,存在被逐渐替代的可能性;在隔膜涂敷领域受到 PAA、PMMA 等替代材料冲击。锂电粘结剂 PVDF 是锂电池的核心辅材,与溶剂 NMP 经过复杂的比例调整搭配使用。粘结剂用量较小,但性能优劣直接影响电池的各项电化学性能,即使有新型粘结剂的出现,实际应用前也须通过下游漫长而严苛的测试。因此锂电粘结剂 PVDF 具备较强的需求刚性。铁锂正极的活性物质颗粒更小,需添加的PVDF正极粘结剂是三元正极2倍多。以宁德时代2020 年 3.48 亿/GWh 的原 料采购成本测算,PVDF 仅占其采购成本的约 1.7%,没有替代需求以及替代方案。

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关于替代的需求,从供给需求端的了解,锂电PVDF中80%是用在正极粘结剂,目前没有替代材料,在耐高压、粘附力、稳定性上PVDF优势显著。由于技术壁垒高,少数 PVDF 能够量产通过电池厂商验证的锂电粘结剂 PVDF 产品,2021 年我国锂电粘结剂 PVDF 年产能预计仅 1.9 万吨/年。PVDF供给端的受限可能会超出市场预期:未来2-3年PVDF新增产能非常有限,原因在于

a)高耗能审批:PVDF用电量约7000度,并且还有15吨蒸汽,1吨消耗4-5吨标准煤的耗能。现在存量的高耗能企业存在开工率受限问题,新增产能审批难度很大。目前了解的情况是,今年年只有联创、巨化、昊华科技三家新增项目拿到能评。综合能评来看,今年新增PVDF产能不超过2万吨。再考虑到投产时间,今年新增的产量可能只有几千吨。因此供给的增量可能只有不到20%;

b)电池级PVDF需要在金属离子含量、分子量、粘度等20-30个指标满足要求,难度较高,而涂料级PVDF只需要满足2-3个指标。所以各家企业PVDF最多只有30%的量可以用于生产锂电级产品,需要打一个折扣。我们认为PVDF没有有效替代方案,同时成本占比低,下游替换兴趣较弱,所以我们看好未来2-3年PVDF持续维持强势。


据预计2021-2023年间每年电池级PVDF需求增量在一万吨左右。而在光伏领域,据测算,全球到2025年,全球光伏新增装机将达371.55GW,目前单GW的组件背板消耗量为0.047平米,对应PVDF需求量在1.2万吨,2020-2025年年均复合增速达25%。从对电池企业调研来看,电芯厂将PVDF视为未来最紧缺的材料

PVDF需求旺盛,然而供给端新增产能却受限。主要有两大原因,一是与普通PVDF相比,电池级PVDF技术壁垒较高,符合锂电池粘结剂要求的产能有限,转产难度大且扩产周期长,供应端存在明显缺口。二是PVDF(聚偏氟乙烯)受着上游原材料R142b(二氟一氯乙烷)的产能限制。由于对臭氧层的破坏作用,国家对R142b等氢氟碳化物产能把控较严,需配额生产。供给端、原料端同时吃紧,导致2021年PVDF需求缺口短期内难以改善,PVDF及R142b市场价格不断走高。

据鑫椤锂电数据,3月2日三元PVDF均价达86万元/吨,磷酸铁锂PVDF达68.5万元/吨。PVDF均价(包括光伏级)46.4万吨

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鑫椤锂电预计今年PVDF仍将处于供不应求状态,价格将持续处于高位。成本端来看,目前原材料R142b市场主流价格为19.5万元/吨,部分厂家报价已上调至20万元/吨,对于PVDF价格起到有力支撑。

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数据显示,国内PVDF现有产能约8.25万吨/年,预计未来2年计划新增产能约11.8万吨/年。新建产能方面,尽管目前披露较多产能建设计划,但部分仍处审批阶段,且面临建设认证周期长、技术难度大、上游原料受限等壁垒限制,因此中短期PVDF产能较难大幅提升,预计2022-2025年PVDF产能分别达8.3、11.9、16.2、17.9万吨(暂不包含目前未拿到环评的产能)。

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但是,其中电池级供应量占比不高,电池级PVDF硬性缺口依然较大。需要注意的是,生产PVDF的关键材料R142b,无论是国内还是国外,都对产能做出了非常严格的限制。因此,PVDF迅速扩产难度非常大,周期也较长。

部分PVDF新建产能仍处规划审批阶段新建产能方面,尽管目前披露较多产能建设计划,但部分产能仍处审批阶段,且能快速投放的仍较少

PVDF建设认证周期长而PVDF供给端还存在建设认证周期长、技术难度大、上游原料受限三个主要壁垒限制:据我们对PVDF过往项目建设节点的研究统计,PVDF取得审批后,建设周期和认证周期都相对较长,因此中短期内PVDF产能较难有大幅提升。

锂电级PVDF存较高技术壁垒首先为获得更高能量密度的动力电池,需减少粘结剂用量的同时,提高PVDF粘结性,这就需要提高相对分子量。悬浮法工艺可生产出高分子量产品,但设备要求和技术水平更高,而目前而国内企业主要采用乳液聚合法,因此转产相对困难。

PVDF上游原料受限R142b(二氟一氯乙烷)是生产PVDF的唯一原料,据百川资讯,预计生产一吨PVDF需要消耗1.62-1.67吨 左 的 R142b,其产能情况也是PVDF生产的关键限制性因素。

制冷剂用R142b受到严格限制R142b属于HCFC类物质(氟利昂),是第二代制冷剂,释放到空气会对臭氧层有不可逆的破坏作用。根据 《蒙特利尔议定书》,发达国家已基本停止生产R142b,我国2019年也开始对制冷剂用R142b生产配额进行削减。我国已制定了具体的第二代制冷剂生产配额制度,总生产配额逐渐缩减。2021年我国用于制冷剂用途的 R142b 总生产配额为 13890 吨,较2018年减少8955吨;内用生产配额为8574吨,较2018 年减少9423吨,计划逐年缩减后于 2030 年清零。2021年R142b 总生产配额为 13890 吨,按照单吨PVDF生产需耗1.65吨R142b计算,预计每年可支撑8.34万吨PVDF的生产。

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原有 R142b 配额逐年减少,新增产能不允许出厂上市,R142b 流通环节受阻,原料限制导致部分PVDF 生产企业开工不满。原料涉及危险化学,审批难度较大。R142b-PVDF 一体化生产过程涉及多种危毒化学品,乙炔和 VDF 是易燃易爆的危化品,而 R142b 制备过程中添加的氯气也是剧毒物质,受到严格管控。由于原料 R142b 受到严格管控,现有 PVDF 新建项目大部分为配套原料 R142b 的一体化装置,一体化装置生产过程中涉及较多危毒物质,审批难度大。在近年化工安全生产监管趋严的大背景下,项目的审批面临较严重的考验。PVDF 生产工艺复杂,装置建设周期较长。仅从 R142b 制备 PVDF 就须经历十余步骤,过程冗长,装置较多,生产建设繁复,装置投资规模高。

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锂电粘结剂 PVDF 装置要求更高,且需额外改性调试、后期加工、并通过下游验证,达到使用条件耗时常高于预期。东岳集团(2019 年 4 月二期项目环评)、巨化股份(2014 年 12 月项目环评)、昊华科 技(2016 年 7 月项目环评)的粘结剂 PVDF 项目实际达产时间均较预期延后。

受锂电需求高速增长影响,PVDF 粘结剂需求暴增,内外资企业纷纷布局扩产 PVDF 产 能,在建及规划用于锂电池粘结剂的 PVDF 新产能预计高达 12.4 万吨/年,但投产进度 普遍较慢,多集中在 2022 年底后投产。

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大部分R142b新增产能处环评审批阶段新增产能方面,据项目环评以及公司公告,多家公司准备扩产R142b产能,目前只有孚诺林4.5万吨/年、中化蓝天3.6万吨/年项目处于在建阶段,其余多在能评/环评审批阶段。而孚诺林、中化蓝天新增产能主要也是给公司2.5万吨/年PVDF进行配套。

PVDF供需较长时间将处于紧平衡,以百川资讯统计的2020年涂料、注塑和水处理领域对PVDF的需求量为基准,参考前文计算相关应用近年年均复合增速;同时,结合前文测算的锂电和光伏领域对PVDF的需求量,我们预计2021-2025年,国内 PVDF总需求将分别达6.0、7.4、9.1、11.2和13.4万吨,年均复合增速将达22.3%。

R142b需求增长明显PVDF上游原材料R142b面临供给趋紧的态势,根据前文测算的PVDF产量以及1.65的单耗,测算出PVDF对 R142b的需求量;同时,假设制冷剂用R142b每年按照10%递减,最终测算出2021-2025年,国内R142b需求 量将分别达11.3、13.3、17.1、20.5和24.4万吨,增长明显。

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二、国内重点PVDF企业产能及配套情况:

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东岳集团:在港股上市的东岳集团目前拥有1万吨/年PVDF和3.3万吨/年R142b产能,且规划的1万吨/年PVDF也已完成全部审批,具备R152a-R142b-VDF-PVDF全产业链,一体化优势明显。公司规划至2025年,PVDF产能将达5.5万吨/年,有望成长为行业新龙头。2022年02月26日,公司的新规划高端5.5万吨/年PVDF扩建项目中的新万吨动力锂电池级PVDF项目在桓台县正式开工奠基,本次开工的产能主要是技术壁垒更高的锂电级PVDF,可作为锂电池粘结剂、锂电池隔膜、太阳能电池背板封装膜等关键材料,万联证券预计将于2022年10月份建成投产,从而及时满足国产新能源汽车对关键材料高速增长的需求。

巨化股份
公司拥有完整氟化工产业链,现有R142b产能2万吨/年,PVDF产能0.35万吨/年,预计2022年中总产能将达1万吨/年。同时,公司还规划建设2.35万吨/年PVDF和8万吨/年R142b产能,可为PVDF生产提供原料保障,规模优势不断增强。

联创股份:
公司2019年收购华安新材料,进入氟化工领域,现有2万吨/年R142b,0.8万吨/年PVDF项目一期0.3万吨/年已于2021年8月进入试生产阶段,二期0.5万吨/年PVDF预计2022年中投产,一体化配套优势明显。0.6万吨/年PVDF和1.1万吨/年R142b产能将在2022年底或2023年年初完成,远期规划5万吨PVDF完成后,将拥有6.4万吨PVDF产能,规模和竞争优势将持续增强。

璞泰来东阳光:
2021年璞泰莱和东阳光达成战略合作,分别持有乳源东阳光氟树脂60%和40%股权,共同进行PVDF产品研发和市场拓展。乳源东阳光现有0.5万吨/年PVDF产能,未来还将建设2万吨/年PVDF与4.5万吨/年R142b项目,目前项目一期能评已通过,预计2023年底建成。

昊华科技:
公司从事有机氟开发和生产已五十余年,技术底蕴深厚。目前公司拥有R142b产能0.6万吨/年,0.25万吨/年PVDF产能预计2022年一季度投产。

永和股份:
公司是集萤石、氢氟酸、含氯高分子材料为一体的氟化工企业,近年加快向下游高附加值产品延伸,规划了1万吨/年PVDF新建项目,目前项目能评已通过。

目前行业里具有较强产业链一体化优势的企业包括联创的华安新材,以及东岳集团。他们可以从氯气、氢氟酸、电石,做到R152a,再做到R142b,再到PVDF。目前其他国内外PVDF玩家,产业链完整性不如这两家公司。中长期来看,这些具备全产业链优势的企业,会在后期市场集中投产后,依托成本优势,持续获得份额。

三、联创股份

2月11日,联创股份签署投资框架协议:拟在乌海市高新技术产业开发区低碳产业园投资总额约41.6亿元建设5万吨/年PVDF产业链项目(联创股份占80%股份,黑猫股份占20%)。项目分两期建设,将在办理土地证后18个月内首期项目基本建成。

3月2日晚间,联创股份(300343)公告称,宁德时代保证每年采购华安新材(联创股份控股90%)锂电池级 PVDF 的数量为PVDF 年总产量的80%双方已经按照此约定条款执行并完成2月份产品交付,产品价格按照双方框架协议约定实行月度定价。若按照今年采购4000吨PVDF,均价70万元/吨粗略估算,宁德时代的采购计划将给联创股份带来28亿元的收入。联创股份三季报显示,公司前三季度营业收入为12.36亿元。这意味着这笔PVDF订单带来的收入已经超过三个季度营收的两倍。除了PVDF,上述协议还涉及另一项产品制冷剂R142b的采购,双方约定采购数量为2021年12月底前合计不低于1700吨;2022年度不低于7200吨。联创股PVDF产能几乎全被宁德时代锁定。中信证券指出,联创股份PVDF业务顺利进入宁德时代供应链,将有望受益锂电PVDF行业超级红利。
联创股份表示,2021年8月已有3000万吨PVDF产能进入试生产,后面5000吨产能计划今年6-7月份投产,再后期的6000吨PVDF计划今年年底或者明年年初投产。若再加上本次的5万吨产能规划,联创股份PVDF远期产能规划约6.4万吨产能。联创股份目前投产3000吨PVDF产能,其中50%是锂电级(1500吨),50%是涂料级的,公司公告的调研信息披露:后续即将投产的1.1万吨PVDF产能(22年7月和22年底两批投产)大部分是锂电级,假设后面1.1万吨80%是锂电级(0.88万),锂电级PVDF产能合计1.03万吨,涂料级合计产能0.37万吨涂料级。目前电池级PVDF基本由外资垄断。

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早在2021年7月30日,联创股份就曾宣布过扩产计划,当时子公司山东华安新材料有限公司根据市场需求,结合公司的发展和规划,拟在现有厂区投资建设6000吨/年PVDF及配套11000吨/年HCFC-142b联产30000吨/年、HFC-152a改建项目。这些项目总投资金额不超过人民币3亿元,项目全部达产达效后,预计可实现年营业收入约12-15亿元,HFC-152a是HCFC-142b的主要原料,为保障公司HCFC-142b的生产需求,以及满足行业内其他公司新增HCFC-142b对原料的需求,公司计划新增HFC-152a产能3万吨/年

联创股份是国内少数拥有R142b产能落地的企业,现有R142b设计产能2万吨/年、生产配额3650吨/年,位居全国首位

21年我国R142b生产配额(吨)如下:联创股份的R142b占比最大。

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再加上6000吨/年PVDF配套的1.1万吨/年R142b,预计2023年将会有3万多吨R142b产能。目前,公司PVDF产品的原材料R142b完全可以自给自足,避免了原材料价格波动影响,在利润环节更具优势。现在R142b价格18万,联创股份成本约2万(规模扩大后单位成本还会有下降),吨利润17万,现在产能2万吨,22年底产能3.1万吨,年化净利润约43.4亿,未来1-2年PVDF和142B价格大概率会继续上涨,业绩可能会继续上调。外购R142b路线成本在19万/吨(2022 年 3 月 8 日主流价格达到 19.5 万元/吨),因此PVDF 生产厂家自给原料成为盈利关键。

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总结展望:据鑫椤锂电数据,3月2日三元PVDF均价达86万元/吨,磷酸铁锂PVDF达68.5万元/吨,联创股份一体化产业链PVDF的成本约5-6万/吨联创已有3000万吨PVDF产能进入试生产,后面5000吨产能计划今年6-7月份投产,再后期的6000吨PVDF计划今年年底或者明年年初投产。若再加上本次的5万吨产能规划,联创股份PVDF远期产能规划约6.4万吨产能。联创公司表示R142b成本2万左右,目前市场价格19万,而联创现有R142b设计产能2万吨/年、生产配额3650吨/年,再加上6000吨/年PVDF配套的1.1万吨/年R142b,预计2023年将会有3万多吨R142b产能。大家可以算是联创这只奶牛含金量到底有多高。

以上为我个人从各处搜索的资料,仅供参考!



作者:笑问股海
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