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我国氟化工正向规模化、精细化的方向发展
发布日期: 2024-04-02 16:05:06

我国氟化工正向规模化、精细化的方向发展

1、氟化工行业发展概况

氟化工是指产品分子结构中含氟元素的化工子行业,由于氟化工产品具备耐化学品、耐高低温、耐老化、低摩擦、绝缘等优异的性能,广泛应用于新能源、半导体、光伏太阳能、制冷设备、建筑、电子电器、装备制造、医药医疗等领域,并且其应用范围随着科技进步正在向更广更深的领域拓展。根据产品分子构成的不同,氟化工产品可以分为无机氟化工和有机氟化工两大类。无机氟产品主要包括氟化氢以及各类氟化盐,氟化工行业的其它产品主要是在无机氟化物的基础上继续加工而成的。因此,无机氟化工产品是整个氟化工行业体系中不可替代的基础原料。

世界氟化工行业自20世纪30年代步入产业化以来,因其产品性能优异、品种多、应用领域广、经济效益高,而成为一个发展迅速的重要行业,其产品成为新能源、现代通信、新一代电子信息技术、新型显示技术等行业的重要基础性关键化学材料,因此是当今世界发展速度较快的产业领域。

我国氟化工行业起源于20世纪50年代,经过60多年的发展,形成了无机氟化物、各类含氟制冷剂、含氟高分子材料以及含氟精细化学品四大类产品体系和完整的门类。氟化工是我国经济高质量发展的基石之一,已成为国家战略新兴产业的重要组成部分,同时也为发展其他战略新兴产业和提升传统产业提供材料保障,对促进我国制造业结构调整和产品升级起着十分重要的作用。

“十三五”期间我国氟化工产业升级加速,氟化工行业各类领域规模日渐壮大。中、高端含氟材料在新能源电池、半导体集成电路、平板显示及光伏太阳能、航空航天等战略性新兴产业中的重要性日益凸显。如新能源电池产业中,含氟材料因其耐化学腐蚀、耐热、耐老化、绝缘、折射率低等特性被应用于锂离子电解质、锂电池粘合剂等制造;集成电路等产业中,氟化工产品被广泛应用在电子产品刻蚀、清洗等工艺流程中;医药产业中,含氟化合物因具有易溶于脂质、安全、健康、副作用小等特性,在抗癌剂、麻醉剂、杀菌剂、动物用药等医药产品制备中被大量使用。我国具有显著的氟化工资源优势,我国氟化工产品产量已占全球55%以上。

2019-2023年我国氟化工行业产量

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在当前经济转型、产业结构调整的大背景下,与新能源汽车、集成电路、平板显示、光伏太阳能等战略新兴领域相关的配套高纯化工材料也是未来重要的发展领域,氟化工下游及终端应用领域具有良好的发展前景,这将会带动上游各类高纯度氟化工产品的需求。

2、氟化工行业发展趋势

我国氟化工正向规模化、精细化的方向发展,并且更加注重产品的应用研究开发。预计未来将持续改进和优化生产工艺从而提升产品性能、降低生产成本,并将持续开发新产品和开拓新应用领域,实现更多中高端产品的进口替代。同时,随着对环境保护问题的日益关注,以低品位含氟副产物为原料,注重循环高效利用,是我国氟化工行业的发展方向。

3、氟化工行业竞争格局

1)全球氟化工行业总体竞争格局

氟化工是我国具有特殊资源优势的产业。氟化工的基础资源是萤石,高品位萤石是与稀土类似的世界级稀缺资源。作为世界萤石资源大国,中国具备发展氟化工的特殊资源优势。

长久以来,全球高端氟材料领域的市场份额被美国科慕化学、日本AGC株式会社、法国阿科玛等海外厂商垄断。进入21世纪以后,受萤石资源等因素的影响,国际上领先的氟化工集团纷纷将生产基地向萤石资源丰富的国家转移,而我国以丰富的高品位萤石资源和巨大的潜在市场为依托,吸引了全球大型氟化工集团以合资或独资形式进入中国市场。经过多年发展,我国氟化工行业在技术水平、装置规模、人才培育方面取得了长足进步,部分高端产品如电子级氢氟酸、六氟磷酸锂等在国际市场中也开始逐步占据重要地位。

2)氟化工各行业竞争格局及市场化程度

1)无水氟化氢行业竞争格局及市场化程度

随着我国氟化工行业的不断发展,无水氟化氢作为氟化工行业的基础原材料,其市场规模也不断扩大。目前,无水氟化氢行业全国共有70家左右厂商,集中度不高,市场竞争充分。

2)六氟磷酸锂行业竞争格局及市场化程度

由于六氟磷酸锂合成难度较高,整个生产过程涉及高低温、无水无氧操作高纯精制,拥有较高的技术壁垒,2010年以前,其生产工艺一直被日本企业垄断。我国是世界锂离子电池主要供给国,作为锂电池电解液的关键材料,六氟磷酸锂此前基本依靠进口。2015年开始,由于新能源汽车补贴政策的不断出台,国内新能源汽车销量同比增长3.4倍,带动六氟磷酸锂需求大增,行业内厂商纷纷扩产。2018年开始随着我国新能源汽车的补贴退坡,新能源汽车销量出现短暂下降,行业供大于求,导致六氟磷酸锂价格步入下行通道。

20204月,新能源汽车财政补贴延长至2022年底。20221月,国务院发布的《十四五节能减排综合工作方案》中提到2025年新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售总量的20%左右。补贴政策延长方案的落地突出了国家推动新能源汽车行业发展的决心,并推动市场化转型发展以及未来需求的持续增长。此外,欧美各国的碳排放政策也倒逼汽车生产企业加速新能源汽车的生产,全球新能源汽车的销量快速上升。六氟磷酸锂需求也随之大增,自2020年第四季度开始出现供不应求的市场行情。2022年以来,由于下游终端新能源汽车市场增速降低,六氟磷酸锂需求增速有所下降。

3)氟化氢铵行业竞争格局及市场化程度

氟化氢铵主要用作玻璃蚀刻剂、化学试剂、锅炉清洗剂、发酵工业消毒剂和钢板表面处理剂等,大量用于化工、冶金、食品等方面,而高纯度氟化氢铵主要用于半导体工业。2019年我国氟化氢铵市场规模18.88亿元,其中高纯度氟化氢铵市场规模4.02亿元,较20141.98亿元大幅增加,年复合增长率达15.22%;预计未来我国氟化氢铵市场规模将持续增长,到2026年市场规模有望达到40.33亿元。

3)氟化工行业内的主要企业

氟化工行业内的主要企业包括永和股份、三美股份、多氟多、天际股份和馆陶县祥瑞化工有限公司等。

1)永和股份

永和股份成立于20047月,总部位于浙江省衢州市,2021年在上海证券交易所上市。主营业务为氟化学产品的研发、生产、销售,产业链覆盖萤石资源、氢氟酸、氟碳化学品、含氟高分子材料等。2022年末,永和股份拥有无水氢氟酸年产能13.5万吨。其主要客户包括三爱富、梅兰化工集团有限公司、东岳集团有限公司、中化蓝天等。

2)三美股份

三美股份成立于20015月,总部位于浙江省武义县,2019年在上海证券交易所上市。三美股份主要从事氟碳化学品和无机氟产品等氟化工产品的研发、生产和销售,氟碳化学品主要包括氟制冷剂和氟发泡剂,其中氟制冷剂主要包括HFCs制冷剂和HCFCs制冷剂,主要用于家庭和工商业空调系统以及冰箱、汽车等设备制冷系统;氟发泡剂主要是HCFC-141b,主要用于聚氨酯硬泡的生产。无机氟产品主要包括无水氟化氢、氢氟酸等,主要用于氟化工行业的基础原材料或玻璃蚀刻、金属清洗及表面处理等。2022年末,三美股份拥有无水氟化氢产能13.1万吨,主要作为配套原料用于公司氟制冷剂和氟发泡剂的生产,在满足自用的前提下对外销售。其制冷剂的客户包括美的集团、科慕化学、霍尼韦尔等,其无水氟化氢的客户主要包括FOOSUNG集团、浙江森田新材料有限公司、中化蓝天、江苏新泰材料科技有限公司等。

3)多氟多

多氟多成立于199912月,总部位于河南省焦作市,2010年在深圳证券交易所上市。多氟多主要从事高性能无机氟化物、电子化学品、锂离子电池及相关材料研发生产的高新技术企业,主要产品包括氟化铝、六氟磷酸锂、新型锂盐和电子化学品等。截至2022年末,多氟多具备55,000.00吨高纯晶体六氟磷酸锂的生产能力,同时还具备年产50,000.00吨电子级氢氟酸的产能。其六氟磷酸锂主要客户包括比亚迪股份有限公司、深圳新宙邦科技股份有限公司、孚能科技(赣州)股份有限公司、SOULBRAINCO.,LTD等。

4)天际股份

天际股份成立于19963月,总部位于广东省汕头市,2015年在深圳证券交易所上市。天际股份主要从事锂电材料(六氟磷酸锂)业务及小家电业务,截至2022年末,其六氟磷酸锂产能达18,160/年。其六氟磷酸锂主要客户包括张家港市国泰华荣化工新材料有限公司、深圳新宙邦科技股份有限公司、天赐材料等。

5)馆陶县祥瑞化工有限公司

馆陶县祥瑞化工有限公司成立于20164月,位于河北省邯郸市,中船特气主要的氟化氢铵供应商之一。截至2022年末,该公司具备6,000/年的氟化氢铵生产能力。

4、氟化工行业技术水平及特点

我国氟化工行业发展至今,部分产品的技术水平已经相对成熟,产业化程度也相对较高。氟化工行业主要产品技术水平及特点如下:

1)无水氟化氢

无水氟化氢的生产技术通过对国外技术的消化吸收和自主创新,技术上取得长足的进步,内返渣技术、预反应器技术、外混器技术等三大主流技术并存,整套装备可以实现国产化并达到先进水平。

2)氟化氢铵

目前,国内氟化氢铵主要是以氢氟酸和液氨为原料进行生产,根据生产工艺不同可以分为液相法和气相法。其中,液相法合成工艺设备简单,投资小,工艺条件温和,生产操作易于控制,但液相法生产的产品存在含水量较高、易结块、不能长期储存以及生产过程污染相对较大等问题。利用气相法生产的氟化氢铵由于工艺过程中不接触水,而且经过熔融,产品含水量很低、纯度高、稳定性好,可以长期储存,可最终应用于半导体集成电路、平板显示、光伏太阳能等高端领域。气相法对工艺和设备的要求很高,对生产过程的密封性、换热、熔融温度控制等都有严格要求。

3)六氟磷酸锂

六氟磷酸锂主要用于生产锂电池电解液,应用前景较好,目前国内外新建项目主要采用先进的氟化锂、五氯化磷、氟化氢两步反应制备方法,我国基本已经实现进口替代。

5、氟化工行业进入壁垒

氟化工行业有行业准入相关限制,要求从事氟化工研发、生产、销售的企业必须具备相应的经营资质,同时具备技术人才储备、丰富的从业经验和较强的资金实力,从而在以下几方面形成了进入壁垒:

1)技术壁垒

随着我国氟化工行业向微细加工领域不断深化发展,对上游基础氟化工产品和氟化物的品质等级和供应稳定性提出了非常高的要求,使得氟化工行业成为一个技术密集型行业。而能够满足高品质要求的生产企业,需要具备关键生产技术,如分离技术、精馏技术以及与之相配套的自动控制技术、分析检验技术环境处理与监测技术等,这些都需要企业具备较强的研发能力和技术应用能力。上述生产技术方面的难度都构成企业进入该领域的障碍。

2)人才和经验壁垒

氟化工行业属于技术密集型行业,需要一批拥有多年行业经验专业人才组成的团队才能保证企业的良好运转。氟化工企业需要管理团队对行业发展趋势有准确的判断,对生产过程中原料单耗有严格的控制,对生产设备运转效率、产品品质的稳定性、全生产流程的安全性有良好的把握。但是,现阶段具有上述丰富行业经验的高端人才比较匮乏,而成熟人才和管理团队的培养需要花费大量的人力物力,更需要较长的时间周期,对新进入本行业的企业形成了人才和经验壁垒。

3)资金及规模壁垒

高纯度氟化工产品由于性能要求较高,技术难度较大,且产品具有一定的腐蚀性,所以氟化工产品生产在安全生产、环保设备、生产工艺系统、过程控制体系以及研发投资等方面要求较高,生产线建设投资成本较高,企业运行成本也相应提高。同时,高等级产品的规模化生产对设备、工艺流程、厂房环境控制、质量检测等的要求要远远高于小规模生产。所以,没有强大的资金实力难以在设备、研发和技术服务上取得竞争优势,从而对新进入者形成了较高的壁垒。

此外,企业需要有较多的资金投入,扩大生产规模,掌握利用同种原料生产多种产品的关键技术以使生产具有关联性。只有拥有了规模优势,企业才能实现生产的规模化和产品的系列化,从而保证对客户供应的稳定性,保持销售的稳定增长。行业的上述特性对新进入者形成了资金及规模壁垒。

4)生产资质壁垒

氟化工行业有行业准入相关限制,要求从事氟化工研发、生产、销售的企业必须具备相应的经营资质,《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国环境保护法》《安全生产许可证条例》《危险化学品安全管理条例》等法律法规对氟化工企业的相关环保、安全资质批准和管理作出了严格的规定和具体的要求,达不到上述法律法规要求的企业,无法开展氟化工产品的生产。因此,能否获取相关生产资质对新进入者形成生产资质壁垒。

5)客户壁垒

氟化工行业的下游客户主要为国内外知名化工集团,其对供应商的质量和供货能力十分重视,需要通过送样检验、技术研讨、信息回馈、技术改进、小批试做、大批量供货、售后服务评价等严格的筛选流程,因此其一旦与上游企业合作,就会形成稳定的合作关系,这会对新进入者形成较高的客户壁垒。

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