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獲取報告請登錄未來智庫www.vzkoo.com。 1. 新材料新性能，聚氨酯嶄露頭角 1.1 聚氨酯材料是燒瓶中搖出來的大風暴 聚氨酯是由基礎化工品異氰酸酯和多元醇縮聚合成的高分子樹脂。目前，聚氨酯材料已經廣泛應用於製革製鞋、建築、家具、家電等領域，具體應用形態包括牆體保溫材料（硬泡）、沙發等的填充物（軟泡）、氨綸（化纖）、塑膠跑道（彈性體）、粘合劑、塗料等，已經成為生活中不可或缺的重要材料，但是聚氨酯材料作為人工合成的化學物質，從第一次被人們從實驗室合成出來至今也僅有一百多年，而真正大規模工業化應用也不過五十年。聚氨酯材料的發展歷程是新材料從無到有，由小及大的真實寫照，它的商業化歷程同樣給眾多新材料的發展以啟迪。 ... 聚氨酯真正的產業化可以以二十世紀 40 年代全球第一條聚氨酯泡沫製品生產線投產作為標誌，此後聚氨酯作為一種新材料從萌芽期逐漸進入到目前的成熟期，其發展歷程可以大體可分為三個階段： 二戰後至 1970s，是聚氨酯產業的快速發展期，此段時間產業的年複合增長率達到 23。聚氨酯工藝從德國向美國等主要經濟體擴散。 1980 到 1990s，是聚氨酯產業的平穩增長期，此段時間產業的年複合增長率為 4.6。 90 年代至今，是聚氨酯產業的「第二春」，此段全球產業的年複合增長率為 6.7%，聚氨酯工業開始了由已開發國家向發展中國家的產業轉移。在此期間，中國超越美國成為世界最大的聚氨酯製品消費國。 ... 1.2 中國聚氨酯產業的崛起是產業升級的真實寫照 我國的聚氨酯產業起步相對於已開發國家較晚，但當下我國已發展成為全球最大的聚氨酯生產國和消費國，聚氨酯在我國的發展歷程恰如「西方種樹，東方結果」一般。聚氨酯材料在我國的萌芽可以以 1962 年第一條TDI 工業生產線的建成作為標誌，此後，聚氨酯產業在我國的發展主要可以分為三個階段 改革開放前，由於缺乏規模性和完善的上下游體系，聚氨酯產品還沒在我國形成產業，主要是對聚氨酯合成工藝的前期摸索，其模式還是停留在以華東地區科研單位進行的各類聚氨酯產品生產線的中試試驗為主。 改革開放後至 21 世紀初，我國通過積極引進海外的成套設備，上下游同時發展，行業隨即進入了 快速增長期，其中具有代表性的是 （1）1984 年投產的山東煙臺合成革廠從日本引進的 1 萬 t/年 MDI/PAPI 的裝置 （2）1987 年投產的瀋陽石油化工廠從義大利引進 1 萬 t/年聚醚多元醇裝置投產 （3）1989 年先後投產的天津石化公司三廠和棉西化工總廠從日本引進的 2 萬 t/a 聚醚多元醇裝置 （4）1989 年山東煙臺氨綸廠引進日本技術建成的我國第一家氨綸絲生產廠 進入到 21 世紀，我國聚氨酯產業的龍頭企業異軍突起，稱雄世界舞臺。在突破了大規模合成的技術和工藝壁壘後，我國行業內龍頭企業憑藉規模優勢明顯、成本技術領先的「超級基地」迅速占領市場。此後，我國聚氨酯產業在生產規模、產品種類、技術水平等領域開始持續進步，部分產品已經成為世界最強。至 2019 年，中國本土聚氨酯原料異氰酸酯的企業共有六家，包括萬華化學、甘肅銀光、東南電化、中國化工滄州大化和煙臺巨力等，其中萬華化學在國內擁有 60 萬噸(煙臺)+120 萬噸(寧波)MDI 產能，為世界級聚氨酯原材料龍頭之一。 ...... 2. 聚氨酯材料已步入成熟產業 2.1 聚氨酯下游應用十分廣泛 縱觀聚氨酯行業近十年發展，全球聚氨酯製品消費量年複合增長率為 4.1%，而中國為 10.9%。近三年，全球為 3.5%，中國為 5.4%。按照產業生命周期理論 10%增速的界定，全球聚氨酯產業在 21 世紀初就步入成熟期，而中國則在近 3 年從導入期轉為成熟期。2018 年，中國聚氨酯製品產量已超過 1300 萬噸，占全球52%，消費量 1180 萬噸，占全球 48%，是世界聚氨酯產業的第一大國。 ... 聚氨酯材料的產業鏈較長，上游的原料是異氰酸酯和多元醇，其中異氰酸酯主要為 MDI、TDI 以及 PAPI，多元醇可分為聚醚多元醇和聚酯多元醇。聚氨酯材料的直接下游為塑料、彈性體、膠黏劑、塗料、纖維等樹脂初級製品，而後這些初級製品可以進一步加工利用到製鞋工業、建築工業、家具工業、家電工業等生活中的方方面面，這些構築了聚氨酯產業鏈的終端下游。 ... 2.2 上游原材料異氰酸酯仍是產業鏈中壁壘最高的部分 異氰酸酯的合成工藝線路較長，包括硝化反應、還原反應、酸化反應等，而其中最重要的一環是從氨基向異氰酸基的轉化，而目前光氣法幾乎是唯一能夠實現大規模工業化生產的方法，但此法需要使用劇毒的光氣， 而且發生在強酸性條件下，所以對於設備和工藝的要求均很高，這直接導致異氰酸酯工業的技術壁壘和資金壁壘很高。此外，包括 TDI、MDI 在內的異氰酸酯類化合物化學性質較為活潑，易與水發生反應變質，同時其凝固點較低，這又為整個生產過程的管控提出了很高的要求，而且需要有穩定的下遊客戶或者自身配套相關產業鏈，反過來，如果下遊客戶確定了供應商，一般也不願意輕易更換，所以這就又帶來了一定的客戶壁壘。 ...... 技術壁壘、資金壁壘、以及客戶壁壘，使得異氰酸酯的行業準入門檻較高，尤其是 MDI，可以稱之為化工行業內綜合壁壘最高的大宗產品之一，預計行業未來的供給端維持寡頭壟斷格局。截至當下國內僅有 6 家本土企業擁有異氰酸酯的生產能力，尤以煙臺萬華為強。 MDI 方面本土企業只有煙臺萬華一家，在國內的產能達到了 180 萬噸，萬華化學是世界最大的 MDI 生產商和供應商。目前全球產能為 830 萬噸，國內所有 MDI 產能 336 萬噸，位列全球第一，正是由於煙臺萬華的崛起，中國從 MDI 進口國變為 MDI 出口國。 TDI 方面，有 6 家本土企業具備生產能力，產能最大的為萬華化學的 30 萬噸，最小為葫蘆島連石 5萬噸。全球產能為 352 萬噸，國內產能達到 119 萬噸，占比 34%。 ......... 2.3 聚氨酯材料結構性分化日趨顯現 聚氨酯材料是通過將異氰酸酯和多元醇進行混合，反應獲得的化合物，在該環節中通過控制不同的反應條件， 就可以得到豐富多彩的聚氨酯材料，其主要形態包括泡沫塑料、彈性體、膠黏劑、革鞋樹脂、塗料和氨綸等。目前，我國聚氨酯行業的消費占比中呈現 C.A.S.E.類產品（包括塗料、密封劑、膠黏劑和彈性體）及氨綸的占比逐漸增大，而泡沫塑料、革鞋樹脂及漿料的占比逐漸減少的結構性分化現象. ...... 泡沫材料是聚氨酯材料最大的應用形態，又可以進一步分為硬泡塑料和軟泡塑料兩類。2018 年泡沫塑料形態的聚氨酯產品占比超過 40%，其中硬泡占比約 56%，主要應用於冷鏈領域和建築領域，具有優良的隔熱性和機械強度；軟泡塑料占比 44%，主要用於沙發等軟體材料，在柔軟性和高回彈性等方面優勢顯著。 硬泡塑料行業：2010 年聚氨酯硬泡塑料的三大終端消費市場是冰箱冰櫃（57%）、建築材料（23%）以及太陽能保溫材料（5%），2019 年冰箱冰櫃依舊占據 52%的消費市場，但建築材料的占比已減少為 11%，汽車行業消費占比升至 13%。這主要是因為 1.全球對輕型車輛的需求不斷增加，政府對燃料排放的標準提高以及乘用車和商用車需求的增加將推動汽車行業對聚氨酯硬泡的需求；2. 國家頒布建築設計防火規範 GB50016，限制了聚氨酯硬泡在保溫外牆中的應用。此外，伴隨著太陽能熱水器在市場中的減少， 硬泡在熱水器領域的消費占比也相應降低。 ...... 軟泡塑料行業：2018 年聚氨酯軟泡塑料的兩大終端消費市場是軟體家具（61%）、汽車行業（17%）。軟體家具主要指的是以海綿、織物為主體的家具。例如沙發、床、記憶枕等家具。根據中國輕工業聯合會數據，2019 年 1-8 月軟體家具產量 4141 萬件，同比下降 3.5%，如果按照 2019 全年同比下滑 3%計算則近十年年複合增長率為 0.8%，增長較為緩慢。車用軟泡一般為高回彈海綿，新能源汽車用海綿要求更高，主要是環保性能方面。主要應用領域有：汽車座椅、靠背、頭枕。我國汽車行業產量近年來有下降趨勢從 17 年以來已連續兩年下降，近十年年複合增長率為 1.8%。聚氨酯軟泡占比最大的兩個終端消費行業未來增速趨緩，軟泡行業需求端承壓。 ...... 聚氨酯合成革目前是代替動物皮革最好的人造皮革，廣泛應用於製鞋、箱包、圍脖等。2018 年我國聚氨酯革鞋樹脂原料消耗約 242 萬噸，其中漿料消耗 185 萬噸，鞋底原液 57 萬噸。漿料市場的下遊行業主要是人造革和合成，鞋底原液的主要產品為勞保鞋和皮鞋。 聚氨酯漿料：我國漿料行業整體開工率常年在 50%左右，2018 年產能約為 390 萬噸，開工率為 47.4%，產能過剩較為嚴重。近幾年國內漿料行業面臨巨大挑戰，正逐步進行整合，產能產量向華峰集團、旭川集團等大企業集中。未來這一行業整合的力度將會進一步增大，伴隨著服裝製造業從我國向東南亞等國的轉移，漿料行業產量預計空間有限。 ... 鞋底原液：中國目前是全球最大的 PU 鞋底原液生產國，同時中國擁有全球最大的 PU 鞋底原液生產廠家——溫州華峰。早在 2005 年之前，國內生產 PU 鞋底原液的廠家眾多，最高峰時期達到了 40 多家，但是隨著市場競爭的日益激烈，部分廠家逐漸退出市場，截止到 2017 年，中國國內 PU 鞋底原液的廠家數量萎縮到 20 家左右，各企業之間的優劣勢非常鮮明。2018 年中國鞋底原液總產能為117 萬噸，產量約為 54 萬噸，開工率為 46.2%。國內鞋底原液產能呈現先進產能供需兩旺，低端產能日薄西山的兩極分化階段。 ... C.A.S.E.類產品包括塗料、膠黏劑、密封膠和彈性體。2018 年 C.A.S.E.類產品占聚氨酯產品總量的 35%，絕大多數 C.A.S.E.材料的固化物（除去水和溶劑後）是非泡沫彈性聚氨酯材料。近十年里，C.A.S.E.材料無論是增長的絕對速度還是在聚氨酯產品中的占比都高於其他產品，優秀的耐水性、耐磨性、耐高溫以及膠黏性使其具有很寬的應用領域。 聚氨酯塗料由於結構組分中含有極性較強的異氰酸跟基團，因而可以與物體表面形成氫鍵而與表面牢固結合，該性質使得聚氨酯類塗料可以用做汽車修補塗料、防腐塗料、地坪漆、電子塗料、特種塗料、聚氨酯防水塗料等。縱觀整個聚氨酯塗料的發展歷程，不難發現其良好的發展趨勢，逐漸在塗料市場中占據更大的份額。自 2017 年以來，塗料市場已經開始回落，但聚氨酯塗料的消費量依然保持增長，在塗料中的占比也進一步擴大。2010-2018 年塗料產量的年複合增長率為 4.6%，同期PU 塗料為 9.8%，2018 年 PU 塗料占比為 13.4%，相對較低還有較大提升空間。目前，全球高質量功能性塗料主要來自 PPG、宣威、巴斯夫等國際巨頭，我國塗料行業整體較為分散，產品多為中低端塗料，仍有進口替代空間，PU 塗料疊加在塗料行業中的份額不斷擴大將更具成長屬性。 ... PU 膠黏劑和密封劑可廣泛應用於電子電器、建築建材、汽車與交通運輸等眾多領域，是聚氨酯中增長較快的細分領域。我國已經成為全球 PU 膠黏劑和密封劑的消費中心，全球企業的生產也逐漸向我國轉移，產品產銷量保持高速增長。2018 年我國膠粘劑市場消費量達到 838.3 萬噸，同比增長5.3%；膠粘劑銷售額達到 1027.8 億元，同比增長 4.0%，行業整體保持增長態勢；根據中國膠粘劑和膠粘帶工業協會發布的《中國膠粘帶和膠粘劑市場報告及「十三五」發展規劃》顯示，「十三五」 期間，我國膠粘劑行業仍處於重要發展機遇期，發展目標是產量年均增長率為 7.8%，銷售額年均增長率為 8.3%，2020 年末我國膠粘劑產量達 1,033.7 萬噸，銷售額達 1,328 億元。2018 年我國，PU 類膠黏劑產量占比膠黏劑總產量不足 10%，而美國占比為 40%，PU 膠黏劑的滲透率疊加整個膠黏劑行業的成長保證了未來國內 PU 膠黏劑的發展。 ... 我國 PU 彈性體中，熱塑性彈性（TPU）為較典型的產品。近幾年來國內 TPU 市場需求表現出持續增長的態勢，年均增長率超過 10%。行業供給格局方面，2017 年 TPU 行業 CR5 為 50%，其中華峰集團和煙臺萬華產能均為 12 萬噸位列榜首。當下，受原料異氰酸酯價格波動影響，行業出現分化，小廠商部分關停產能，而包括華峰、巴斯夫、美瑞等老牌生產商不斷擴線、增產，加速搶占市場，行業集中度繼續增加。2018 年我國 TPU 產能約為 79.9 萬噸，產量約為 43.65 萬噸，整體開工率接近56%。隨著 TPU 在聚氨酯彈性體中的比重增加到 40%左右，我國已經成為全球最大的 TPU 市場，需求增速強勁。預計未來幾年，我國 TPU 消費量將保持年均 10%的增長速度，2022 年 TPU 消費量將達到64 萬噸。 ...... 此外，聚氨酯材料還有一種特殊的纖維形態，簡稱為氨綸。氨綸是一種彈性纖維，是聚氨酯在紡織服裝領域應用的主要產品。我國是全球最大的氨綸生產國，2018 年產能占全球比例超過 70%。近幾年，我國氨綸產量持續穩定增長，2019 年產量為 68.4 萬噸，同比增長 8.3%。從消費量來看，2018 年我國氨綸消費量為 62.2 萬噸，同比增長 13.7%，需求增速連續三年加快，需求量增速超過新建產能增速。競爭格局方面，我國氨綸行業集中度較高，2019 年氨綸行業 CR5 為 62%。鑒於當下供需嚴重錯配且行業整體盈利能力下滑，多數企業的擴產意願與能力降低，行業面臨整合機遇，未來新增產能也主要集中在浙江華峰等行業龍頭企業。若未來新增產能全部按計劃投產，2021 年氨綸行業 CR5 將提升至 67%。 ...... 3. 性能提升和新應用場景將為聚氨酯材料未來發展提供長期動力 3.1 通過產品改性提升性能可以釋放大量需求空間 聚氨酯材料經過幾十年的發展，已經涵蓋了生產生活中的各個方面，但未來仍有廣闊的發展空間。 ... 1) 硬質泡沫是聚氨酯材料的最大單一應用形態。在建築保溫材料外牆領域，我國聚氨酯硬泡占比為 7%， 而美國為 65%，還有很大的提升空間。當下我國在建築外牆領域應用較少的主要原因是我國生產的硬泡材料並未改性或添加阻燃劑，因而防火性能差，不符合相關規範，如若行業未來能夠在量產改性上取得突破，外牆保溫領域將為給聚氨酯硬泡材料帶來很多的市場需求。 除了外牆保溫材料外，硬泡塑料在冰箱和冷鏈領域預計也有進一步的發展。2016 年國家新修訂的《家用電冰箱耗電量限定值及能效等級》強制性能效國家標準已經實施，高耗能的冰箱將會被低能效的取代，而硬泡作為優質的保溫材料，預計在冰箱中的滲透率會進一步提升。其次，我國冷鏈物流的高速發展將會為硬泡帶來更大的需求。 ... 2) 聚氨酯軟泡由於舒適性強，適用於瑜伽墊等體育器械和拳擊手套等體育器材，符合我國服裝行業的消費升級和全面健身的發展趨勢，但對於產品的品質要求較高，所以如果相關企業可以進行產品研究，開發出廣受大眾歡迎的相關產品，也能有較好的增長空間。 3.2 新的產品應用場景也帶來從無到有的新需求 除了通過材料改性擴大聚氨酯作為一種先進材料對於傳統材料的替代外，新的產品和新的應用場景也會為行業發展注入新的動力。 1) 記憶材料：使用複合型高密度聚醚型的聚氨酯材料，可以製備成具有記憶功能的材料，其具有黏彈特性，可隨頭頸位置的改變，自動發生形狀的改變，隨時保持與頸部緊密貼合，不讓頭部滑落造成「落枕」。此外，記憶型材料用於人體力學，能夠吸收衝擊力，具備記憶變形，自動塑型等功能。此外，還有著防菌抗蟎和透氣吸濕等特點。 ...... 2) 道床固化材料：聚氨酯可以用來製造道床固化材料，可以充分發揮聚氨酯材料良好的彈性、穩定性、耐磨等優點，解決了有砟軌道橋隧區段養護維修困難的技術難題，同時具有良好的減振降噪功能， 為城市軌道交通提供了一種合適的軌道結構形式。聚氨酯固化道床是一種新型軌道結構，它是在已經達到穩定的有砟道床內，澆注由異氰酸酯與多元醇等組成的混合料，並在道砟間完成發泡、膨脹和凝固，使泡沫狀聚氨酯彈性材料擠滿道砟間的空隙，並牢固粘結道砟顆粒，形成彈性整體道床結構。該項技術兼備了有砟軌道和無砟軌道的優點， 2018 年 12 月 10 日，濟青高鐵聚氨酯固化道床段時速 350 公里速度級實車試驗順利實施，最高試驗速度達到 385 公里/小時，成功地驗證了聚氨酯材料用於道床固化的可行性。 ... 3）塑膠跑道：塑膠跑道是由聚氨酯彈性體等材料組成，具有一定的彈性且可以上色，聚氨酯塑膠操場有著普通操場無法比擬的優勢，是國際上公認的最佳全天候室外運動場地坪材料。隨著我國經濟社會的不斷發展，國家也加大了對文化教育的投入，尤其在體育設施的投入比重占了很大一部分。田徑場作為學生活動的必備場地，則是學校加強建設的重點。目前，我國人均體育場地不足 2 平米， 美國為 16 平米，日本為 19 平米，有很大的提升空間。《全民健身計劃（2016-2020 年）》提出，合理利用景區、郊野公園、城市公園、公共綠地、廣場及城市空置場所建設休閒健身場地設施。可以預計，塑膠跑道行業將會保持持續發展動力。 …… （報告來源：東興證券） 獲取報告請登錄未來智庫www.vzkoo.com。 立即登錄請點擊：「連結」

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