(報告出品方/作者:信達證券,張燕生、洪英東、尹柳)
二氧化硅:應用廣泛的工業味精
(一)沉淀法二氧化硅是最主要類型
二氧化硅是一種無機物,化學式為 SiO2。按照制造方法分類,二氧化硅可分為氣相法二氧化 硅和液相法二氧化硅。根據反應體系 pH 值、反應過程是否凝膠化等工藝特點可進一步區分 為沉淀法二氧化硅及凝膠法二氧化硅。 沉淀法二氧化硅,學名沉淀法水合二氧化硅,俗名沉淀白炭黑、白炭黑,是指采用水玻璃溶 液與酸(通常使用硫酸)反應,經沉淀、過濾、洗滌、干燥而成,其組成可用 SiO2·nH2O 表 示,其中 nH2O 是以表面羥基形式存在。因其化學惰性及對化學制劑的穩定性和可明顯地提 高橡膠產品的力學性能(如拉伸強度、耐磨、抗老化、抗撕裂等),被作為化工填充料,廣 泛用于橡膠工業、動物飼料載體、食品、醫藥、口腔護理、造紙、涂料、農化、硅橡膠等多 個領域。在醫藥領域,高分散二氧化硅可以用作維生素 E 的載體,而其在橡膠領域多用于替 代炭黑而稱作白炭黑,而用于橡膠工業外的領域多稱作二氧化硅。
凝膠法二氧化硅是指采用水玻璃溶液與酸(通常使用硫酸)在酸性條件下反應,經溶膠凝膠 過程、老化、洗滌、干燥生產的二氧化硅。該工藝將反應 pH 值控制在小于 7 的酸性條件, 形成的一次粒子粒徑相對較小、結構相對較緊密的三維網狀二氧化硅粒子。 氣相法二氧化硅是硅的鹵化物在氫氧火焰中高溫水解生成的納米級白色粉末,俗稱氣相法白 炭黑,它是一種無定形二氧化硅產品,原生粒徑在 7-40nm 之間,聚集體粒徑約為 200-500 納米,比表面積 100-400m2 /g,純度高,SiO2含量不小于 99.8%。
中國 90%以上的二氧化硅產品是沉淀法二氧化硅。沉淀法二氧化硅價格優勢明顯,在國內市 場份額占 90%以上,廣泛用于橡膠、輪胎、制鞋、橡塑制品及硅橡膠、涂料、化妝品、牙膏、 飼料等行業。沉淀法二氧化硅在不同領域的作用有所不同,在橡膠、輪胎、制鞋領域,常用 作補強劑和填充劑,在飼料、農藥、醫藥領域常用作載體和填充劑,如維生素 E 載體等等。
氣相法二氧化硅應用領域與沉淀法二氧化硅不同。氣相法二氧化硅是指利用鹵烷經氫氧焰高 溫水解制得的一種精細、特殊的無定形二氧化硅產品。氣相法二氧化硅不含結晶水,粒度小, 比表面積大,具有極強的穩定性、分散性、補強性、增稠性和觸變性,產品純度可以高達 99.8%, 但生產成本高,市場價格相對較高,適用于特定用途領域,如超微細無機新材料、復合材料、 抗菌材料等。在硅橡膠制品領域用作補強劑,在涂料、印刷油墨領域主要用作補強劑和增稠 劑。
(二)白炭黑的市場規模有明顯增長
1、氣相二氧化硅
氣相二氧化硅又名氣相法白炭黑,近年全球市場規模正逐步提升。據華經產業研究院,從全 球來看,2021 年全球氣相二氧化硅產量約為 32.40 萬噸,同比增加 8%。2016-2021 年全球 產量年均復合增長率為 4.58%。從全球氣相二氧化硅消費結構來看,有機硅行業是氣相二氧 化硅主要的消費領域,占比 57.40%,其中以硅橡膠為主。硅橡膠具有較好的耐高低溫、隔 熱、絕緣、防潮、防化學腐蝕、抗污染和生理惰性,在航天、航空、國防工業、機械制造、 建筑裝飾、生物醫學等多個領域具有不可替代的作用,是公認的新型先進合成材料。
我國氣相二氧化硅在全球占據重要地位,規模持續擴張中。據華經產業研究院,經過長期發 展,我國氣相二氧化硅工藝技術有了較大進展。截至 2021 年,我國氣相二氧化硅產量約 12.84 萬噸,占全球產量的 39.60%;生產能力為 17.88 萬噸/年,占全球總產能的 39%。2016-2021 年,我國氣相二氧化硅產量和產能年均增長率分別為 12.71%和 4.87%。2021 年我國氣相二氧化硅消費總量約為 11.31 萬噸,同比增長 13.10%,其中有機硅領域的消費量為 7.76 萬噸。 氣相二氧化硅主要用作有機硅彈性體的補強劑,2021 年其在硅橡膠領域的使用量占其總消 費量的 60%以上,在其他有機硅產品如硅樹脂中也有應用。
截至 2019 年,國內氣相二氧化硅生產廠家 25 家,龍頭企業瓦克化學市場份額達 10.8%,其 次為藍星化工,市場份額達 10.1%。國內氣相法二氧化硅產能超過 1 萬噸以上的企業數量占 比 16%,產能占比 35.03%,5000-8000 噸產能企業數和產能占比最高,分別為 40%和 47.31%, 整體來看,我國氣相法二氧化硅市場集中度較高。
2、沉淀法二氧化硅
我國二氧化硅行業有 50 多年的發展歷史,2010 至 2022 年我國沉淀法二氧化硅產能和產量 整體呈現上升趨勢,截至到 2022 年,我國沉淀法二氧化硅行業產能和產量位居世界首位。 2021 年,我國沉淀法二氧化硅總產能達到 259 萬噸/年,同比增長 3.90%,2010-2021 年均 復合增速為 6.68%;2021 年產量 181 萬噸,同比增長 10.71%,開工率 70.04%。
(三)白炭黑的生產工藝涉及多項參數
白炭黑可分為液相法二氧化硅和氣相法二氧化硅,液相法二氧化硅可進一步區分為沉淀法 二氧化硅及凝膠法二氧化硅。在制造方法方面,沉淀法和凝膠法二氧化硅的制造方法有一定 相似,都是在液相條件下將硅酸鈉、硫酸進行反應,區別在于沉淀法二氧化硅在堿性條件下 反應,凝膠法二氧化硅在酸性條件反應。氣相法二氧化硅的制備工藝與前兩種差別較大,需 要在高溫氣固相中進行。在產品技術指標方面,氣相法二氧化硅的產品純度更高,在 99.8% 以上,含水量低于 1%納米級二氧化硅。相較沉淀法二氧化硅,凝膠法二氧化硅產品的比表面 積更大、原級粒子更小,生產流程更難。
二氧化硅生產商通過控制理化指標組合,可以生產出適用于不同下游領域的產品。
(四)白炭黑的主要性能指標多樣,不同下游有不同要求
二氧化硅相關的性能指標有很多種,不同領域用的二氧化硅對性能參數的要求不同,二氧化 硅企業需要根據下游領域客戶的需求進行參數的調整。 在橡膠領域,相較傳統型,高分散二氧化硅的比表面積更大、堆積密度更大,其直接影響二 氧化硅的補強性能,是二氧化硅的主要性能指標,也是補強用二氧化硅分級的主要依據之一。 在牙膏領域,要求二氧化硅安全無毒,無嗅無味,外觀潔白,硬度介于牙釉質與牙積石之間, 磨擦值和 pH 值適中,粒度集中于 5-20μm 區間,溶度積小,化學穩定性好,一般不與牙膏 的其它組分(如:氟)發生作用,所以對牙膏用二氧化硅的白度、菌落數量、重金屬含量都 有一定要求。由于透明牙膏的存在,透光率也是牙膏用二氧化硅的一個性能指標。 在飼料領域,二氧化硅對重金屬含量也有一定嚴格要求。 在消光領域,二氧化硅加入目的是在物體表面形成微觀凹凸不平的表面,形成漫反射,從而 形成啞光效果,所以對二氧化硅的粒徑、比表面積、吸油值等指標都有一定高要求。
白炭黑需求多點增長,未來成長空間廣闊
2020 年沉淀法二氧化硅消費結構中,輪胎占比 37.08%,位居第一,其次是鞋類,占比 28.67%, 其他橡膠制品、獸藥飼料、牙膏、涂料這四種行業的占比較為穩定,近幾年分別維持在 11%、 10%、3.2%、3%的水平。
應用于不同領域的二氧化硅單價存在較大差異,傳統的輪胎、鞋材領域單價較低,輪胎用高 分散二氧化硅的單價能比傳統型高出 1000 元/噸以上,開口劑、防銹顏料用二氧化硅單價 能接近 3 萬元/噸。凌瑋科技(2022 年 1-6 月)開口劑用二氧化硅境外銷售單價達到 33770 元/噸,防銹顏料用二氧化硅境外銷售單價達到 27900 元/噸,消光劑用二氧化硅境外銷售單 價達到 18680 元/噸,吸附劑(2021 年,含二氧化硅和氧化鋁)單價 14230 元/噸。金三江 (2020 年)牙膏用摩擦型二氧化硅平均單價 10056 元/噸。遠翔新材(2021 年)硅橡膠用高 透明二氧化硅(YX-9 系列)單價 8507 元/噸,硅橡膠用通用型二氧化硅(YX-8 系列)單價 6456 元/噸。確成股份(2020 年 1-6 月)橡膠工業用高分散二氧化硅單價 5806 元/噸,飼料 添加劑二氧化硅單價 4712 元/噸,橡膠工業用傳統型二氧化硅單價 4432 元/噸。(注:此處 各二氧化硅價格來自不同時間段,對應的原材料價格可能存在差異,所以此處的單價僅僅作 為參考)
(一)輪胎領域:占比最大,消費量逐步提升
輪胎已經成為拉動沉淀法二氧化硅需求的主要動力。2020 年沉淀法二氧化硅消費結構中, 輪胎占比 37.08%,位居第一,其次是鞋類,占比 28.67%,其他橡膠制品、獸藥飼料、牙膏、 涂料這四種行業的占比較為穩定,近幾年分別維持在 11%、10%、3.2%、3%的水平。2016-2019 年,輪胎行業的消費量穩步增長,從 30.5 萬噸增長到 52 萬噸,年均復合增速達到 19.5%, 消費量占比從 29.61%增長到 36.62%,2020 年消費量為 48.5 萬噸,雖受疫情影響有所下滑, 但占比仍然進一步提高到 37.08%,穩居第一。 輪胎行業的穩定發展帶動二氧化硅市場需求的增加。輪胎市場主要包括配套和替換兩個市 場,配套市場需求主要取決于新車產量,受下游汽車市場的影響較大;替換市場需求與汽車 保有量相關性較大,全球范圍內約 70%以上的輪胎需求由汽車保有量創造。一般來說,轎車 有 4 條配套胎,輪胎壽命 2-3 年,一般 6-8 萬公里要更換,替換市場受經濟周期的影響也遠 小于配套和出口市場。
從全球來看,替換市場對輪胎需求持續保持平穩增長,同時配套市場也積累了一定量級。全 球汽車保有量維持正向增長,從 2010 年的 10.17 億輛增長到了 2019 年的 14.62 億輛,年均 復合增速達 4.12%,OICA 預計 2020 年的保有量達 14.91 億輛,雖受到疫情影響但仍有 1.98% 的增速。全球汽車銷量方面,全球乘用車年銷量在 6790 萬輛附近震蕩,商用車年銷量在 2521 萬輛附近震蕩,且商用車銷量在 2010 年-2019 年連續正增長,2019 年增速仍有 2.24%,未 來仍有增長空間。
從國內來看,我國汽車保有量基數巨大,產量趨于穩定。替換市場方面,在經歷了十幾年的 高速發展后,2021 年民用轎車保有量達 1.67 億輛,同比增幅達到 7.21%。雖然 2021 年增速 回落,不及之前高速發展時期增速最高達到 40%+,但是由于之前積累的體量巨大,2021 年 同比仍有 1099 萬輛的增量,給輪胎帶來新的需求。配套市場方面,2021 年我國汽車銷量達 2531 萬輛,近幾年銷量在 2700 萬輛附近震蕩,配套市場能夠給輪胎帶來較為穩定的需求。
汽車保有量的提升會順勢拉動輪胎需求。據 Bonafide Research 數據,從 2015 年到 2020 年,全球輪胎市場以 4.08%的復合年增長率增長。由于 COVID-19 大流行的爆發而實施了封 鎖和社會行動限制,全球輪胎市場在 2020 年急劇下跌了約 4%。但從主要輪胎巨頭 2021 年 的業績來看,2021 年,全球輪胎消費需求已經從 2020 年疫情中逐步修復,恢復正向增長。 Bonafide Research 的《2026 年全球輪胎市場展望》顯示:截至 2020 年,全球輪胎市場的 年銷量超過 20 億條,預計全球輪胎市場到 2026 年將有 27 億條輪胎年銷量。 輪胎標簽法加速了二氧化硅替代炭黑的速度。隨著輪胎標簽法的實施,為有效提升輪胎的安全性能和節約能耗,二氧化硅替代炭黑是一種必然的趨勢。輪胎標簽法的實施對二氧化硅的 生產技術將是巨大考驗,企業需加快二氧化硅的生產工藝改進步伐,高分散二氧化硅將成為 重要方向。
高分散二氧化硅作為一種配套專用材料,應用于綠色輪胎制造。根據米其林 2021 年報的測 算,2020 年全球輪胎市場容量達到 1530 億美元,其中半鋼胎占比近 60%(14 億條),全鋼 胎占比近 30%(超過 2 億條)。米其林同時認為,從長遠來看,成熟市場輪胎需求會以每年 0-2%的速度增長,新市場每年增長 2-4%。Research and Markets 預計 2020-2027 年,全球 綠色輪胎市場規模將從 746 億美元增長到 1392 億美元,年復合增長率為 9.3%。根據以上信 息,我們認為全球輪胎市場中,綠色輪胎的市場容量占比(以金額計)將會在 2020 年 49% 的基礎上實現大幅提升。
(二)鞋類領域:需求量穩定,仍是重要領域
制鞋業沉淀二氧化硅消費量相對穩定,占比逐年降低。近年來,制鞋業受原材料價格上漲、 人民幣升值等因素影響,增速放緩。2017 年以來,呈現出下滑的趨勢。2017-2019 年,我國 皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋業的營業收入從 14735.80 億元降至 11672.70 億元,復合 增長速度為-11.00%,2020 年受到疫情影響進一步下滑,盡管 2021 年恢復到 11057 億元, 仍未恢復到疫情前 2019 年的水平。從制鞋業沉淀二氧化硅消費量來看,2016-2020 年整體 維持在 35 萬噸的規模,2019 年小幅增加至約 40 萬噸,但 2020 年受疫情影響又有所下降。 盡管絕對消費量相對穩定,但由于沉淀法二氧化硅在其他領域應用尤其是綠色輪胎的應用需 求增加,制鞋用二氧化硅消費比例在逐年下降,從 2016 年的 33.01%降至 2020 年的 28.67%。
(三)牙膏領域:需求穩中有升,下游集中度高
沉淀法二氧化硅在牙膏應用過程中不僅可充當磨擦劑,而且還能作為增稠劑。據金三江招股 書,它與牙膏液相體系的折光率相近,膏體呈透明狀,因此也是制備透明牙膏的良好磨擦劑。
在牙膏的組成中,磨擦劑是牙膏的主體原料,磨擦劑一般占配方總量的 20%~50%(以重量 計),根據中國口腔清潔護理用品協會數據,2019 年我國全行業生產牙膏 63.96 萬噸,按此 推算,我國牙膏磨擦劑需求在 2019 年已達 12.79 萬噸到 31.98 萬噸之間,市場廣闊。 牙膏行業二氧化硅需求量呈穩中有升趨勢,2010 年與 2018 年相比牙膏行業二氧化硅的消費 比例由 2.00%提升至 3.22%。未來,牙膏用二氧化硅消費量有望進一步提升。根據前瞻經濟 學人統計數據,2017 年我國牙膏市場規模約 259 億元,2010-2017 年復合增速為 8.64%,前 瞻經濟學人預計 2018-2023 年牙膏市場規模將保持 6.59%的年復合增長率,2023 年達到 377 億元。
根據中商產業研究院數據,從 2018 年我國各類型牙膏細分市場來看,美白功能的牙膏市場 占比最大,達到了 28%,主要原因是大多數消費者對于牙膏的功能首先考慮的是美白效果。 磨擦型、增稠型、綜合型產品的市場需求主要由下游牙膏廠商的牙膏配方所決定,其中磨擦 型產品由于磨擦清潔力強,適宜用于中高端美白型牙膏的生產,相對于增稠型、綜合型產品, 磨擦型產品需求較大。 2018 年,牙膏行業產量前十名企業總產量 44.89 萬噸,占總產量的 75.49%,行業集中度高。 牙膏市場集中度較高,導致牙膏用二氧化硅企業客戶集中度較高。根據中國口腔清潔護理用 品工業協會數據,2018 年進入行業銷售前 10 名的品牌為黑人、云南白藥、佳潔士、高露潔、 冷酸靈、舒客、中華、舒適達、納美、云南三七,占比達 80%以上。
(四)硅橡膠領域:下游應用領域廣泛,市場規模隨之增長
沉淀法二氧化硅和氣相法二氧化硅均可用于硅橡膠領域。硅橡膠是指主鏈由硅和氧原子交替 構成,硅原子上通常連有兩個有機基團的橡膠。在硅橡膠產業鏈中,上游為含有硅元素的原 材料,以及中高端硅橡膠用二氧化硅,主要生產企業包括遠翔新材、新納材料、思科硅材料、 吉藥控股和贏創嘉聯白炭黑(南平)有限公司等;中游為硅橡膠生產供應環節;下游為有機 硅材料應用領域,涉及電子電器行業、電線電纜行業、絕緣子行業、汽車制造行業、醫療行 業、家居日用品等企業。
我國有機硅行業市場較為集中。截至 2022 年 9 月末,我國有機硅行業 CR5 約為 68%左右, 其中合盛硅業占比最高,為 27%左右,其次為東岳硅材和新安股份,占比分別為 12%和 10% 左右。
隨著我國經濟的發展和有機硅產業技術的不斷成熟,我國有機硅行業也隨之迅速發展。在近 年來半導體、新能源、5G 等產業迅速發展的帶動下,行業規模也隨之不斷增長。2018-2022 年我國有機硅中間體 DMC 產能從 139 萬噸增長到 265 萬噸,復合年均增長率為 17.51%,產 量從 119 萬噸增長到 171 萬噸,復合年均增長率為 9.54%。根據《中國硅產業發展白皮書 (2021 版)》,隨著下游需求的持續增長、應用領域的不斷拓展及國家鼓勵政策,中國的高溫 硫化硅橡膠產能將不斷擴張,預計 2021 年高溫硫化硅橡膠產量約 74.1 萬噸,2025 年將達 到 99.5 萬噸,產量復合增長率為 7.65%;此外,《中國硅產業發展白皮書(2021 版)》預測,2021 年-2025 年,中國聚硅氧烷產能、產量年均增速在 16.7%和 14.2%。
(五)消光劑領域:光學性能好,市場仍在擴張
二氧化硅由于折射指數為 1.41-1.50,與大部分的樹脂折光效率接近。二氧化硅消光粉具有 多孔結構、良好的光學性能和吸附性能等特點,被廣泛應用到涂料涂層各細分領域中充當消 光劑。二氧化硅的消光原理在于,在基材表面涂覆含消光劑的涂料后,消光劑均勻分布在濕 涂層中,隨著溶劑揮發,涂層的厚度逐漸減少,涂層出現收縮,消光劑收縮速度慢于涂層收 縮速度,在涂層表面形成微觀凹凸不平的漆面,光線入射漆面后形成漫反射,從而形成啞光 效果。
根據研究機構 Transparency Market Research 統計,消光劑的全球市場規模在 2017 年為 4.97 億美元,其中亞太地區市場份額為 44.25%。按 2017 年底人民幣匯率折算,2017 年亞 太地區消光劑市場規模約 14.31 億元,該報告預測消光劑用納米二氧化硅 2018-2026 年復合 增長率為 5.29%,假設亞太地區增長率與全球市場增長率一致,按此增長率推算 2019-2022 年 6 月亞太地區消光劑市場規模分別約為 15.86 億元、16.70 億元、17.59 億元和 9.26 億 元。Markets and Markets 分析,消光劑近年來的增長主要得益于木材、皮革、建筑等領域 用涂料需求增長。 據世界油漆與涂料工業協會(WPCIA)統計數據,2021 年全球涂料市場規模超過 1,743 億美 元。2011-2021 年國內涂料產量年均復合增長率為 9.11%,2021 年產量 2,582 萬噸。
海外老牌企業地位顯著,國內龍頭企業正奮力追趕
(一)海外產能:發展早,產能大,應用廣
海外白炭黑產能方面,主要的生產企業是贏創和索爾維,產能均達到 50 萬噸+,海外的五家 主要生產企業產能合計 164.5 萬噸。
贏創:全球二氧化硅龍頭。贏創工業集團(Evonic Industries AG)原名為德固賽公司,總 部位于德國,運營范圍涵蓋化工、能源和房地產三大業務領域。2017 年,贏創工業集團收購 了美國邱博公司的二氧化硅業務。贏創工業集團 2019 財年實現銷售約 131.08 億歐元,營業 利潤(調整后稅息折舊及攤銷前利潤)約 21.53 億歐元,其中旗下涉及二氧化硅業務的資源 效率部門在 2019 財年創造了約 56.85 億歐元的銷售額,營業利潤(調整后稅息折舊及攤銷 前利潤)約 12.9 億歐元;生產的二氧化硅主要應用于輪胎、硅橡膠、牙膏、電池、農業、 膠粘劑和密封膠等多個領域,包括 ZEODENT 系列、SPHERILEX 系列等;根據公司 2019 財年 年報,公司生產的氣相法二氧化硅、氣相法金屬氧化物、沉淀法二氧化硅、消光劑合計產能 大于 95 萬噸,全球市場排名第一位。
贏創工業集團在國內與福建省南平市信元投資有限公司合資設立贏創嘉聯白炭黑(南平)有 限公司,從事沉淀法二氧化硅生產及銷售,該公司成立于 1997 年,經營范圍為白炭黑、硅 酸鹽以及主要專用于合資公司自身生產白炭黑所用的硅酸鈉,在國內和國際市場上銷售自產 產品。2018 年 11 月,贏創工業集團與浙江新安化工集團股份有限公司共同投資設立贏創新 安(鎮江)硅材料有限公司,地處江蘇省鎮江市新材料產業園,從事氣相法二氧化硅生產及 銷售。 索爾維:另一個二氧化硅巨頭,國際化工企業。索爾維集團(Solvay S.A.)總部位于比利 時,業務板塊分為材料、化學品和解決方案三大板塊。2011 年,索爾維收購了法國公司羅地 亞集團(前身為羅納-普朗克公司)。索爾維集團 2019 財年凈銷售額約為 102.44 億歐元,其 中旗下先進材料部門的二氧化硅業務 2019 財年凈銷售額約為 4.49 億歐元;產品涉及輪胎 橡膠領域的高分散二氧化硅、牙膏用二氧化硅產品(涵蓋磨擦劑、增稠劑等)以及輪胎等行 業。
格雷斯:涂料用、消光劑用二氧化硅先驅。格雷斯集團已于 2021 年 9 月于紐約證券交易所 W.R. Grace & Co.,(股票代碼GRA.N)私有化退市,格雷斯是全球領先的特種化學品和 材料生產、銷售企業,成立于 1854 年,旗下擁有兩個運營部門,分別是格雷斯戴維森和格 雷斯特種化學品。前者專業生產催化劑、化學添加劑、工程材料、色譜柱以及硅膠產品,后 者是生產特種建材化學。產品應用領域包括但不限于:涂料領域(消光劑、防銹顏料、水分 清除劑、噴墨紙吸附劑、紙張助留劑、消泡劑等)、消費品/制藥品領域(牙膏研磨劑和增稠劑、化妝品添加劑、啤酒飲料穩定劑和澄清劑、藥物載體、精細化工中間體)和化學工藝領 域(橡膠輪胎補強劑、無機粘合劑和表面平滑劑、靜態吸附劑,除濕劑和包裝干燥劑、金屬 拋光助劑、塑料薄膜開口劑、石油化工吸附劑)。格雷斯 2020 年營業收入為 112.87 億元, 其中材料技術部門收入 29.91 億元,涂料及化工收入合計 18.15 億元。格雷斯于 1949 年就 已率先將合成二氧化硅應用于高性能工業涂料用途中,首創將二氧化硅用作消光劑。
(二)國內產能:技術進步、規模擴大提升企業國際地位
技術進步、規模優勢將繼續推動我國二氧化硅行業集中化進程。2020 年,5 萬噸以上廠家共 16 家,總產能達 177.10 萬噸/年,占 2020 年總產能的 71.12%,占據大部分國內產能。
我國沉淀法二氧化硅出口量大價廉,國產替代仍需時日。我國 2022 年全年沉淀法二氧化硅 進口量 9.01 萬噸,出口量達到 62.28 萬噸。2017-2021 年,出口數量的年均復合增速達到 8.73%。沉淀法二氧化硅近兩年出口量主要受到疫情影響,存在較大幅度波動,但隨著疫情 形勢逐漸緩解,國際局部地區形勢變化,我國 2022 年出口量有明顯增長。我國沉淀法二氧 化硅進口量長期保持穩定增長,并且明顯低于出口數量。從進出口平均單價角度來看,我國 出口沉淀法二氧化硅量大而價廉,進口價格達到出口價格的 2-3 倍,可見我國目前對海外生 產的高端二氧化硅需求仍然較為旺盛,國產替代尚未達成,未來國產高端二氧化硅仍具備較 大的市場潛力。
(三)行業主要上市公司對比:深耕細分領域或能帶來高回報
我國二氧化硅行業已涌現出一批上市公司,這些上市公司的二氧化硅領域相對廣泛,輪胎、 牙膏、涂料等領域都有分布。從產能上來說,輪胎是二氧化硅最大的下游應用領域,也就導 致二氧化硅上市公司中主要生產輪胎用二氧化硅的公司數量居多,產能較大。2021-2023 年 里,金三江、遠翔新材、凌瑋科技分別上市,三家企業生產的二氧化硅分別主要用于牙膏、 硅橡膠、涂料,伴隨著二氧化硅行業規模的發展擴大,行業涌現出了更多細分應用領域的上 市公司。同時,上市公司積極進行產品的升級換代,拓展新領域、研發新產品。未來技術創 新有望持續拉動二氧化硅行業發展。
二氧化硅企業盈利能力差異較大,應用領域的不同是重要原因。確成股份、遠翔新材、金三 江、凌瑋科技這幾家公司是行業里有代表性的上市/擬上市公司。從這幾家公司 2018-2021 年平均毛利率、凈利率來看,金三江(牙膏用二氧化硅)的盈利能力最強,平均毛利率 49.46%, 平均凈利率 28.66%,凌瑋科技、確成股份、遠翔新材的凈利率都接近 20%。
在客戶結構上,下游行業的差異等因素導致二氧化硅企業的客戶結構呈現出不同的特點。
(1)金三江的客戶已經涵蓋高露潔、云南白藥、寶潔、冷酸靈、舒克、寶潔等知名牙膏生 產企業。同時,金三江的客戶集中度較高,這與牙膏行業本身集中度較高有關。高露潔公司 牙膏產品截至 2019 年的全球市場份額為 41.1%,排名全球第一,排名第二至第四的企業的 全球市場份額分別為 15.5%、12.6%和 7.5%。2019 年全球排名前四的牙膏廠商占據了全球市 場份額的 76.7%。下游客戶市場集中度較高導致金三江客戶集中度也較高。
(2)確成股份的前五大客戶占比接近 46%,客戶包括全球排名前列的國際和國內主要輪胎 制造企業,并多次獲得國際輪胎龍頭企業倍耐力集團的全球最佳供應商獎。公司已取得世界 前 15 大輪胎生產商中的 11 家公司的認證。
(3)遠翔新材的客戶集中度和確成股份相近。根據《中國硅產業發展白皮書(2021 版)》統 計,2020 年中國 22 家主要高溫硫化硅橡膠生產廠商中,15 家為公司下游客戶,如東爵有機 硅、合盛硅業、藍星星火、新安集團、正安有機硅等知名企業,公司產品已進入主要 HTV 廠 商的供應鏈體系之中,在同行業中具有較高的品牌知名度。
(4)凌瑋科技客戶集中度相對較低,主要與下游客戶分散有關。對比全球涂料行業權威媒 體《涂料世界》(Coatings World)發布的 2020 年全球頂級涂料制造企業銷售額排行榜(前 82 名)名單,凌瑋科技的納米新材料產品已向全球前 10 大涂料品牌中的 PPG、宣偉、阿克 蘇諾貝爾等 7 家供應并產生收入,已向上榜 8 家中國涂料品牌中的嘉寶莉、巴德士、大寶漆 等 7 家供貨并產生收入。
二氧化硅未來有望供不應求,企業紛紛多賽道布局
(一)供需測算
從以往沉淀法二氧化硅的消費量及比例來看,大部分的細分領域對二氧化硅需求量從 2016 年-2019 年都在逐步上漲,2020 年因為疫情原因有所下降。我們結合以往數據以及各個下游 行業的發展情況,進行了沉淀法二氧化硅的需求預測。考慮到疫情的因素,我們將疫情前的 2016-2019 年各領域沉淀法二氧化硅的消費量復合年均增速作為重要參考指標。 (1) 輪胎領域,2016-2019 年輪胎領域沉淀法二氧化硅的消費量復合年均增速高達 19.46%,我們認為這與輪胎行業總體的規模不斷擴大、二氧化硅滲透率不斷提升有 關。考慮到疫情在 2020-2022 年對交通、物流的影響,我們謹慎假設 2021-2025 年, 輪胎用沉淀法二氧化硅的復合年均增長率為 12%。 (2) 鞋類領域,2016-2019 年鞋類領域沉淀法二氧化硅的消費量復合年均增速達 6.61%, 我們謹慎假設 2021-2025 年的復合年均增長率為 2%。 (3) 結合前文所述的牙膏、涂料領域下游需求增速,我們假設 2021-2025 年牙膏用、涂 料用二氧化硅的需求復合年均增長率分別為 6.59%、5.29%。 (4) 我們假設其他領域的未來需求增速和 2016-2019 復合年均增長率相同。 我們測算得出,2020-2025 年,我國沉淀法二氧化硅需求量有望從 130.80 萬噸增長到 190.95 萬噸,復合年均增長率為 7.86%。
在供給方面,未來主要的產能增量來自上市或擬上市企業,按照各公司披露的投產計劃,2023、 2024 年有望分別投產 19.9 萬噸、12 萬噸沉淀法二氧化硅產能。
我們進而計算了國內沉淀法二氧化硅供需缺口。我們進行了以下假設:(1)由于多個二氧化 硅上市公司都能將開工率做至接近 100%水平,我們假設新增產能投產當年能放量 50%,次年 放量 100%。(2)我國是二氧化硅凈出口國,2022 年在國際局勢變化下凈出口量有所增加, 我們認為這一變化有望持續,因此假設未來幾年維持 2022 年的凈出口水平。 由此我們可以測算得出,未來的 2023-2025 年,二氧化硅行業有望存在 10 萬噸以上的供需 缺口。
對于新增產能,各公司可能會布局多個應用領域,也可能走國際化戰略,所以未來細分領域 的供需格局還不明朗。例如牙膏領域,我們測算出來的 2022-2025 年牙膏用二氧化硅需求增 量大概 1 萬噸,牙膏用二氧化硅主要生產企業金三江預計新增 6 萬噸產能,但是金三江正擴 大國外市場份額,也布局了其他應用領域,所以未來細分行業的發展局勢還有待觀察。
(二)價格及價差
根據確成股份招股書,生產 1 噸二氧化硅需要 1.2 噸硅酸鈉(固體水玻璃)和 0.45 噸硫酸, 生產 1 噸硅酸鈉需要 0.4 噸純堿和 0.81 噸石英砂,生產 1 噸硫酸需要 0.33 噸硫磺。
2021 年 8-10 月,在國內限電等政策影響下,純堿、硫磺、硫酸價格走高,白炭黑成本提升, 價格隨之上漲。而在 2021 年 10 月之后,供應恢復,純堿和硫酸價格逐漸回落。硫磺下游主 要是磷復肥,在俄烏沖突、種植和化肥需求旺盛等影響下,2022 年初硫磺價格持續走高,硫 酸價格也隨之升高,年中硫磺價格大幅下滑,主要因供需關系發生轉變,到港量及國內開工 都有提升。
沉淀法白炭黑價格在 2021 年下半年受到原料影響大幅上漲,從 2021 年 8 月 1 日的 4750 元 /噸漲至 2021 年 10 月 27 日的 6750 元/噸,漲幅達 42%。后續部分原料價格有所回落,但在 防疫管控、運輸受限、供應偏緊的影響下,白炭黑價格依然在高位。2021 年 11 月至 2022 年 5 月,沉淀法白炭黑的價格在 6500 元/噸附近震蕩,之后有所回落。從以上分析來看,沉淀 法白炭黑價格在 2021 年下半年走高主要是原料價格的影響,2022 年純堿價格已經有所回落,硫磺、硫酸經歷了大起又大落,2022 年下半年以來原材料價格波動已減弱。 我們根據生產白炭黑的物料關系計算出了價差,從價差可以看出,盡管 2021 年 8 月以來原 材料價格有所上漲,但是白炭黑價差比較穩定,這主要是因為白炭黑行業相對集中,可以順 暢向下游傳導上游原材料的漲價。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫】。