熱門資訊> 正文
2024-08-14 07:01
炒股就看金麒麟分析師研報,權威,專業,及時,全面,助您挖掘潛力主題機會!
重要提示:《證券期貨投資者適當性管理辦法》於2017年7月1日起正式實施,通過本微信訂閲號發佈的觀點和信息僅供海通證券的專業投資者參考,完整的投資觀點應以海通證券研究所發佈的完整報告爲準。若您並非海通證券客户中的專業投資者,為控制投資風險,請取消訂閲、接收或使用本訂閲號中的任何信息。本訂閲號難以設置訪問權限,若給您造成不便,敬請諒解。我司不會因為關注、收到或閲讀本訂閲號推送內容而視相關人員為客户;市場有風險,投資需謹慎。
劉威
海通基礎化工首席分析師
S0850515040001
孫維容
海通基礎化工聯席首席分析師
S0850518030001
投資要點
氟化工行業產品附加值高,應用廣泛,高端品類進口依賴度大。1)氟化工產業鏈下游含氟聚合物、精細化學品附加值高,隨氟化工產品加工深度增加,產品的附加值和利潤率成幾何級數增長。2)我國氟化工總產值已超過1000億元,中國氟化工行業2026年市場規模有望突破1300億元。3)高端品類氟化工產品技術壁壘高,進口依賴度強。4)含氟聚合物具有獨特的性能優勢,產業下游深入新能源、電子信息等戰略新興領域。
風險提示:產品價格下跌;原材料價格上漲;在建產能投放不達預期。
1. 氟化工行業:產品附加值高,應用廣泛,高端品類進口依賴度大
1.1 氟化工行業產品性能優異,附加值高,被譽為黃金產業
產品性能優異,應用廣泛,氟化工產業被稱為黃金產業。根據中國農藥工業協會公眾號,氟化工產品具有耐化學品、耐高低温、耐老化、低摩擦、絕緣等優異的性能,已成為化工行業中發展最快、最具高新技術和最有前景的行業之一。根據上海勁孚化工科技有限公司公眾號,氟化工產品主要包括含氟製冷劑、含氟高分子材料、含氟精細化學品,廣泛應用於軍工、製冷、航空航天、石油化工、電子信息、電力電器、汽車、醫藥和新能源與戰略性新興產業等工業領域和高新技術領域,是重要的化工新材料。
我國氟化工行業產業鏈完整。根據上海勁孚化工科技有限公司公眾號,如今我國氟化工行業不斷發展壯大,形成了包括氟烷烴、含氟聚合物、無機氟化物、含氟精細化學品、氟材料加工等在內的完整氟化工產業鏈。
氟化工產業鏈下游氟聚合物、精細化學品附加值高。根據化工人club公眾號,從附加值來看,隨氟化工產品加工深度增加,產品的附加值和利潤率成幾何級數增長。根據中國氟硅有機材料工業協會公眾號,由基礎原材料螢石加工氫氟酸、氟氯烴、氟單體、氟聚合物、氟共聚物,最終產品為含氟精細化學品,和原材料螢石相比,產值增加500-5000倍。
1.2 氟化工行業產品性能優異,附加值高,被譽為黃金產業
我國氟化工總產值已超過1000億元。根據思瀚產業研究院公眾號援引的有關中國氟化工行業「十四五」發展規劃的內容,我國各類氟化工產品總產能超過640萬噸,總產量超過450萬噸,總產值超過1000億元,已成為全球最大的氟化工生產和消費國。
中國氟化工行業2026年市場規模有望突破1300億元。根據前瞻產業研究院公眾號,考慮到氟化工下游新能源汽車電池行業對於六氟磷酸鋰電解液材料的需求大幅提升,且含氟製冷劑的進出口總額有所上升,且行業處於成長初期,故自2021年起未來幾年中國氟化工行業發展較好,因此假設氟化工行業市場規模年均複合增長率為15%。2021-2026年中國氟化工行業市場規模逐年上升,2026年中國氟化工行業的市場規模將超過1300億元。
高端品類氟化工產品技術壁壘高,進口依賴度強。根據思瀚產業研究院公眾號,雖然部分氟化工產品已突破技術壟斷並形成規模優勢和成本競爭優勢,但發達國家領先企業進入氟化工行業時間早,擁有先發競爭優勢,科慕、大金、霍尼韋爾發達國家相關企業依然保持在高端氟材料、低GWP的ODS替代品、高端氟精細化學品,特別是功能製劑等終端領域的壟斷或優勢地位。根據上海勁孚化工科技有限公司公眾號,氟聚合物行業壁壘高,國內氟聚合物生產起步相對較晚,生產工藝及生產規模與國外仍有差距。
根據《含氟聚合物技術與市場需求分析》(王學軍),由全球氟聚物廠商營業收入情況可見市場份額與相應收入情況並不一致。在氟聚物方面,科慕、索爾維和大金佔據前三甲。而東岳集團雖然在市場份額方面與科慕相當,但在收入方面與卻有較大差距。表明在高端、高技術附加值氟聚物方面,兩者具有結構上的區別。我們認為,高端品類氟化工產品國產化市場空間大。
2. 含氟聚合物:性能優異,下游深入新能源等新興領域
2.1 含氟聚合物性能優異
氟聚合物具有獨特的性能優勢。根據上海勁孚化工科技有限公司公眾號,含氟聚合物材料是含氟原子的單體通過均聚或共聚反應而得,由於C-F鍵極短、鍵能極高,含氟高分子材料相較於一般聚合物產品擁有獨特的性能優勢。氟元素作為電負性最強的一種元素,首先含氟聚合物中鍵能極高的氟碳鍵賦予了聚合物主鏈骨架的穩定性,對應含氟聚合物普遍擁有的耐候性;其次由於氟原子自身原子半徑小,使其擁有一些特別的表面性質,如不粘性,低摩擦性,防水及防腐蝕性等;另外氟原子自身較低的極化率使其擁有優良的電學及光學性質,如高絕緣性、低介電常數以及高透光性。
2.2 我國氟化工總產值已超過 1000 億元,高端品類產品進口依賴度高
含氟聚合物在高端新興領域不斷拓展。根據《全球氟材料發展現狀及趨勢》(趙立羣),氟化工是我國具有特色資源的優勢產業,目前的產業水平在國際上已經具有較高的地位,在部分尖端氟化工產品領域正在取得重大突破。氟化工產品不僅用於高端裝備製造業、新能源、電子信息等戰略新興產業,而且在改造提升傳統產業方面發揮着重要作用。
氟聚合物市場按類型、最終用途進行細分。在終端使用的基礎上,市場已進一步細分為化工加工、汽車運輸、電子電氣、建築、工業設備、醫療、家俱等。根據《含氟聚合物技術與市場需求分析》(王學軍),從終端消費市場來看,2017年工業加工、電子電氣、汽車航天佔比較大,分別為28%、23%、21%。從產品市佔率情況來看,根據勁孚化工科技有限公司公眾號,從國內市場結構來看,2021年PTFE為含氟聚合物各品類中最大市場,市佔率達到56%,其次是PVDF,市佔率為24%。
3. 六氟丙烯(HFP):重要中間體,下游應用廣泛,環保壓力大
3.1 六氟丙烯是重要中間體,國內產能總量達12.06萬噸/年
六氟丙烯(HFP)是有機氟工業中極其重要的全氟中間體。根據華經產業研究院公眾號,HFP主要用於生產氟橡膠、氟塑料等含氟材料和含氟精細化學品。
根據永和股份2022年年報,TFE和RC318(在TFE熱解時產生的副產物,約佔熱解氣的質量分數 15-20%,回收使用)經計量后按規定的配比進行混合后進入熱解爐。在規定的温度下發生熱解反應。熱解氣經急冷器冷卻后進入沉降塔、除自聚物塔及陶瓷過濾器進行洗滌、沉降、過濾。淨化后裂解氣經過壓縮進入精餾系統,提純出產品HFP。
根據華經產業研究院公眾號,HFP上游原料是八氟環丁烷和四氟乙烯,而四氟乙烯可以由R22合成。作為一種重要的中間體原料,HFP可製備多種含氟精細化工產品,還是合成含氟高分子材料的單體之一,下游產品包括六氟環氧丙烷(HFPO)、氟橡膠(FKM)、七氟丙烷、聚全氟乙丙烯(FEP)等等,可用在離子交換膜、滅火劑、半導體等多個不同領域。
根據百川盈孚數據,2022年6月1日至2023年6月19日華東地區六氟丙烯平均價格為4.85萬元/噸,價格區間為3.75萬元/噸至7.50萬元/噸。
根據百川盈孚數據,截至2023年9月22日,國內六氟丙烯產能總量達12.06萬噸/年。內蒙永和已有產能最大,達3.5萬噸/年。
3.2 六氟丙烯下游應用廣泛,2017-2021年需求年複合增長率達10.67%
HFP下游應用廣泛。根據巨化股份公眾號,六氟丙烯作為三大氟單體之一,可以用來製備多種含氟精細化工產品,醫藥中間體、滅火劑等,還可以作為製備氟磺酸離子交換膜、氟碳油和全氟環氧丙烷等的原料。
受益於下游市場發展,我國六氟丙烯市場需求量呈現持續增長態勢,年複合增長率10.67%。根據新思界產業研究中心公眾號,2017-2021年六氟丙烯市場需求量從3.8萬噸增長至5.7萬噸左右,年複合增長率達10.67%。具體來看,近年來我國FEP市場發展迅速,2013-2021年產量年均複合增長率達到20.0%以上。六氟丙烯是FEP的生產原料,其質量佔比18.3%左右,隨着FEP產量擴大,六氟丙烯應用需求將持續上漲。除生產含氟精細化工產品外,六氟丙烯在醫藥中間體、滅火劑、鋰電池等領域也有廣泛應用。根據華經產業研究院公眾號,作為氟化工發展的三大基本原料之一,HFP的需求不斷增加。
3.3 六氟丙烯生產工藝易產生毒性副產物,環保壓力大,技術壁壘高
六氟丙烯生產工藝存在較大環保壓力,且易產生危險氣體。根據中國化學品安全協會援引氟化工公眾號的內容,生產六氟丙烯時,生產裝置內分佈着較多有毒物質,尤其是自裂解反應器內產生的裂解氣體,包括了超過30種的有毒物質,如含氟烯烴以及全氟異丁烯等。這些氣體會對人體健康產生重大影響。根據新思界產業研究中心公眾號,國外六氟丙烯市場起步早,其中美國杜邦公司率先開發由四氟乙烯熱解工藝,但該工藝存在雜質多、轉化率不高、反應複雜、副產物毒性大等問題,未來隨着環保監管日益嚴格、產業結構升級,六氟丙烯生產工藝有待進一步優化。
4. 聚全氟乙丙烯(FEP):性能優異,國內產能和需求擴張,但高端領域仍依賴進口
4.1 FEP是PTFE改性材料,性能優異
根據中國化信諮詢公眾號,聚全氟乙丙烯(FEP)俗稱 F46,是四氟乙烯(TFE)與六氟丙烯(HFP)的共聚物,是聚四氟乙烯(PTFE)的改性材料。是具有優良耐候性、耐磨性以及耐腐蝕性的軟性塑料,有熱塑性塑料良好的加工性能,被大量應用在電線電纜領域中。
根據永和股份2022年年報,聚全氟乙丙烯廣泛應用於電氣、電子、化工、航空、機械、醫療器械、宇航等尖端科學技術和國防工業等部門,適用於氟塑料各個應用領域,並可用於製作難於加工、形狀複雜的製品。
根據永和股份2022年年報,FEP 裝置生產方式為間歇式生產,TFE、HFP 按照比例加入至配料槽,再壓入聚合釜中,同時在聚合釜中加入無離子水及引發劑、乳化劑等助劑后,在一定温度和壓力下聚合 FEP 乳液,乳液經破乳洗滌后凝聚成 FEP 粉末,粉末進行烘乾或燒結后經破損、擠出、分揀即為成品聚全氟乙丙烯(FEP)。
根據中國化信諮詢公眾號援引CNCIC,FEP上游由HFP與TFE聚合而成,下游應用於石油化工、電子電器、半導體、醫藥等各領域。
根據百川盈孚數據,2022年5月5日至2023年5月6日浙江巨化聚全氟乙丙烯日度出廠價平均價格為9.67萬元/噸,價格區間9.50萬元/噸至9.80萬元/噸。
4.2 國內FEP產能結構性過剩,在軍工、信息產業仍依賴進口
中國FEP產能擴大,供應能力增長。根據新思界產業研究中心公眾號,中國的聚全氟乙丙烯共聚物(FEP)生產企業主要有華夏神舟、東岳集團、上海三愛富、浙江巨化、金華永和、德宜新材料等。2021-2022年,部分氟化工企業加大對於全氟乙丙烯共聚物(FEP)的投資力度,擴大產能。隨着新項目的逐漸開工,中國聚全氟乙丙烯共聚物(FEP)的供應能力將會進一步增長。
FEP結構性產能過剩,中國化信諮詢預計到2025年我國FEP產能可達5.3萬噸/年。2016-2021年FEP總產能從19000噸/年增加到32000噸/年;總產量從16500噸增加到23000噸,產量年複合增長率約7%。由於近年我國 FEP 產能擴張過快,而消費需求總體增長率相對較低,開工率從2016年的87%下降到2021年的72%,呈現出供大於求的態勢。目前中國約有10-15家FEP生產企業,前三大企業山東東岳以及浙江永和等,總產能為16800噸/年,約佔據全國總產能的53%;預計到2025年,仍有21000噸/年新增產能,屆時我國FEP產能可達53000噸/年。
國內高端FEP生產仍有不足,在軍工、信息產業等仍依賴進口。進出口方面,2021年我國進口FEP約800噸,出口2300噸,自給率高達107%。2015年后中國生產能力迅速增長,自給率開始迅速上升,進口數量逐漸減少。但我國生產企業在高端 FEP 聚合物分子鏈段改性設計以及高純度 FEP 高分子材料生產方面仍有不足,某些特定應用領域如軍工、信息產業所用高端線纜的FEP仍需依賴進口。目前主要進口廠商有大金 Daikin、科慕 Chemours、3M,其中大金的產品性價比較高,進口占比可達50%以上。
4.3 電線電纜佔FEP下游消費68%,中國化信諮詢預計到2025年總消費量年均複合增長8%
電線電纜佔FEP下游消費最大比例,需求增長。根據永和股份首次公開發行股票招股説明書援引《中國氟化工發展白皮書(2020)》,2019年電線電纜佔 FEP消費的最大部分,佔比 68%,其次是塗料工業,最后是石油石化。由於氟聚合物材料的耐高温和無煙特性,FEP 電線電纜將在高層建築和歷史建築等領域取代傳統的 PVC 和 PE 電線電纜並實現快速增長。中國化信諮詢預計到2025年,電線電纜行業在 FEP 下游應用佔比或增長到 69%,總體消費量達到 29000 噸,年均複合增長率 8%。
5. 可溶性聚四氟乙烯 (PFA):綜合性能優異,國產化替代空間大
5.1 PFA性能優異,但生產工藝複雜,國內產能較少,約僅0.75萬噸/年
根據永和股份2022年年報,PFA是四氟乙烯、全氟烷氧基乙烯基醚共聚物。保存了聚四氟乙烯優異的綜合性能,同時還可採用普通熱塑性塑料的成型方法加工。廣泛用於製作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件、醫療器械零件、高温電線、電纜絕緣層,防腐設備、密封材料、泵閥襯套,和化學容器內襯等。
PFA綜合性能優異,保留PTFE和FEP的多項優秀性質。根據華經產業研究院公眾號,PFA保持了PTFE諸多優點,且有FEP同樣的熱熔流動性和用途,而PFA的耐熱性、耐應力和開裂性更優於FEP,特別在高温下的強度高於PTFE。與PTFE相比,PFA最大的優點是可熔融加工,即可採用常規的熱塑性樹脂加工方法加工。
PFA生產工藝複雜,可大致分為PPVE製備工藝、聚合工藝以及后處理工藝三大工藝。根據華經產業研究院公眾號,具體來看:1)PPVE生產工藝複雜,是PFA生產中的主要技術壁壘。六氟丙烯(HFP)氧化得六氟環氧丙烷(HFPO),HFPO在催化劑作用下異構化成中間體全氟丙酰氟,全氟丙酰氟再與HFPO加成即得全氟烷氧基酰氟,之后再與K2SO4或Na2CO3一起在250~300℃進行脱羧反應即得PPVE。2)聚合工藝。PFA可通過TFE和PPVE的自由基聚合反應得到,高壓釜內加原料、水、分散劑、引發劑等進行共聚,經分離后可得粗PFA細粉。3)后處理工藝。PFA在聚合過程中會因引發劑產生熱不穩定端基,影響產品質量,需採用濕熱處理以及元素氟氟化將不穩定端基轉化成穩定的全氟基團。
國內PFA產能目前較少。根據華經產業研究院公眾號,我國目前PFA的生產企業較少,且普遍規模較小,研發以及量產能力有限,國內PFA廠商產能較低,且生產工藝不成熟,產品多應用在中低端領域,高端PFA主要依賴進口。國內廠商僅有東岳集團、巨化股份、永和股份和昊華科技已有少量產能。
根據普拉司網數據,2023年6月至2023年7月PFA(美國科慕340X)價格維持在約43.64萬元/噸的水平。
5.2 PFA大量應用於半導體工業,恆州誠思YH預計2021-2028年全球營收復合增長率3.34%
近年來PFA大量應用於半導體工業。根據華經產業研究院公眾號,由於PFA材質的潔淨等級(金屬離子溶出和雜質顆粒溶出量非常非常小)會比PTFE高,所以近些年來PFA在半導體工業中大量應用,主要用於處理超大規模集成電路硅片用的容器、提籃、管路、閥門等,要求PFA樹脂純度高,適合電子級試劑(如超純氫氟酸)貯放用途。從全球PFA消費結構看,化工、石油與天然氣工業、電絕緣材料是PFA前三大應用領域。
PFA市場需求增長,恆州誠思YH預計2021-2028年複合增長率3.34%。從全球PFA行業市場規模來看,隨着電子電氣設備、精密設備、半導體用特種氣體等領域的快速發展,PFA市場需求快速攀升,市場規模不斷擴大。根據恆州誠思YH公眾號,2021年,全球可熔性聚四氟乙烯(PFA)市場規模達到了361.72百萬美元,預計2028年將達到455.37百萬美元,2021-2028年複合增長率(CAGR)為3.34%。
5.3 海外企業壟斷PFA高端市場,市佔率89%
PFA需求端依賴進口,海外企業壟斷高端市場,市佔率89%。根據華經產業研究院公眾號,近幾年,PFA產能出現了明顯增長,截至2022年11月,全球PFA產能約1萬噸,產量約7000-8000噸,國內外產能各佔50%。目前國內PFA產能利用率低,以低端料為主,需求端依賴進口。
目前PFA高端樹脂市場主要由國外產品壟斷,銷售價格昂貴,性能優異,成長性和國產替代空間大。PFA海外供應商主要是科慕(杜邦全資子公司),索爾維,大金,3M,AGC等海外企業PFA市場份額合計89%,形成寡頭競爭格局。
5.4 芯謀研究預計我國半導體行業市場增速9%,高於全球增速,打開PFA國內市場需求
半導體產業鏈相關市場潛力大,將打開國內PFA市場需求。根據華經產業研究院公眾號,半導體的生產過程對於雜質的要求十分苛刻,而PFA良好的可加工性,使其成為防止半導體工藝污染產生的最佳候選材料。隨着集成電路代際的更迭,電子元器件將越來越小,其結構也將越來越複雜,對於亞10nm製程中的部件,PFA將成為必不可少的配套材料,半導體產業鏈也將成為PFA用量最大的領域。而近年來全球半導體、顯示面板行業生產及消費重心逐漸向國內轉移。根據南大光電2021年年度報告援引前瞻產業研究院數據,我國電子特氣2020年市場規模為150億元,約佔全球比例的48%,且預計2024年市場規模將達到230億元,全球佔比將提升至60%,對應2020-2024年複合增速達11.2%。根據芯謀研究公眾號,國內半導體設備市場(含國內的外資廠商採購的設備)增速預計9%,仍高於全球增速,市場潛力大,將打開PFA的國內市場需求。
6. 氟橡膠(FKM):性能優異,國產化率低,十四五期間需求有望達1.5萬噸
6.1 氟橡膠在橡膠材料中性能較好,代表高端製造,俗稱「橡膠王」
氟橡膠是主鏈或側鏈的碳原子上含有氟原子的合成高分子彈性體。根據《國內外氟橡膠生產消費現狀及發展趨勢》(鄔一凡,黃巍,徐京生),氟橡膠是重要的特種高分子合成材料,氣體透過率低,且屬於自熄型橡膠,在所有合成橡膠中其綜合性能最佳,俗稱「橡膠王」。
根據《氟橡膠的生產技術及改性研究進展》(李玉芳,伍小明),氟原子具有強的負電性,其強的吸電子能力能使聚合物分子鏈上的C-C鍵鍵能變更大,主價鍵更加穩定; 同時,由於氟原子體積略大於氫原子,能對分子鍊形成屏蔽效應,免受外來腐蝕介質的侵蝕。這些結構特徵使其具有其他橡膠不可比擬的優異性能,如耐高温、耐油、耐化學藥品性能,良好的物理機械性能和耐候性、電絕緣性和抗輻射性等。
根據《氟橡膠生產工藝和應用前景》(任慧芳),氟橡膠生產工藝一般採用乳液聚合法,VDF、HFP單體在引發劑、乳化劑等存在下,控制反應温度80~100℃,反應壓力2.0MPa左右進行聚合反應。
根據百川盈孚,2022年5月7日至2023年5月6日華東地區FKM26平均價格為13.9萬元/噸,價格區間為7.4萬元/噸至20.0萬元/噸;華東地區FKM246均價為14.4萬元/噸,價格區間為8萬元/噸至20.5萬元/噸。
6.2 國內高性能氟橡膠研發成果喜人,「十四五」期間需求將達1.5萬噸
我國通用氟橡膠量大質優,高性能氟橡膠研究雖相對滯后,但研發成果喜人。根據《高性能特種彈性體的拓展(四)——氟橡膠(1)》(謝忠麟,馬曉,吳淑華),我國對新型高性能氟橡膠的研究啟動並不晚,對寬相對分子質量氟橡膠、高氟含量氟橡膠、四丙氟橡膠、氟醚橡膠、全氟醚橡膠、羧基亞硝基氟橡膠、氟化膦腈橡膠均有研究,特別是晨光院進行了一系列新型氟橡膠的研究,成果顯著,並實現了產業化。
截至2022年,國內主要廠商生產能力約為0.85萬噸/年;截至2013年,國外廠商產能約為2.33萬噸/年,全球總產能為3.18萬噸/年。
根據《我國高性能合成橡膠材料發展現狀與展望》(徐林,曾本忠,王超,張付寶),我國常規的氟橡膠已實現產業化,產業規模國際領先,性能與國際相當,特種氟橡膠也逐漸實現國產化。
根據巨化股份公眾號,氟橡膠已成為現代工業領域中不可缺少的一類材料,在國防、軍工、航空航天、汽車、石油化工等領域都有一定的應用,目前全球範圍內60%以上的氟橡膠被應用於汽車工業。根據中國汽車工業協會公眾號,2022年我國汽車產銷分別完成2702.1萬輛和2686.4萬輛,2020-2022CAGR分別為3.50%和3.02%。根據《我國高性能合成橡膠材料發展現狀與展望》,預計「十四五」期間我國氟橡膠的需求量將達到1.5萬噸。隨着國防現代化建設的進一步加快,氟橡膠在國防軍事工業的應用領域已從密封件、電氣線路護套發展到各種新型燃料輸油管道的主要成型材料,市場潛力相當可觀。
7. 氟化液:理想的浸沒式冷卻液,國內液冷數據中心市場規模將超千億
7.1 氟化液是理想的浸沒式冷卻液,全氟碳化合物性能優異
氟化液一般指碳氟化合物,是將碳氫化合物中所含的一部分或全部氫換為氟而得到的一類有機化合物,普遍具有良好的綜合傳熱性能。根據華經產業研究院公眾號,由於C-F鍵能較大,碳氟化合物惰性較強,不易與其它物質反應,是良好的兼容材料。根據碳氟化合物的組成成分和結構不同,可再分為氯氟烴(CFC)、氫代氯氟烴(HCFC)、氫氟烴(HFC)、全氟碳化合物(PFC)、氫氟醚(HFE)等種類。
根據華經產業研究院公眾號,氟化液是一種含氟精細化學品,產業鏈上游包括氟化工行業、原材料(硫酸、鹽酸、氫氧化鈉等),下游應用領域已經涉及半導體冷卻板的冷卻、數據中心的浸入式冷卻、航空電子設備的噴霧冷卻等。
根據華經產業研究院公眾號,氟化液的種類比較多,每種氟化液的成分都不盡相同,生產方式也不相同。以巨化股份全氟聚醚冷卻液為例,根據巨化股份2021年年報,巨化股份「巨芯」冷卻液的主要原料六氟丙烯、氧氣在引發劑的作用下,通過調聚氧化、熱穩定反應脱除過氧化物、端基化處理、除酸處理、粗品切割等工序得到全氟聚醚產品(冷卻液)。
全氟碳化合物性能優異,為冷卻液較為理想的選擇。根據氟化工公眾號援引電信運營商液冷技術白皮書內容,目前CFC已在全球範圍內被淘汰,HFC在20世紀90年代被開發出,用於替代氫氯氟碳(HCFC)和其他破壞臭氧層的物質。部分HFC(如HFC-365mfc)可被用於溶劑清洗應用,雖然其不破壞臭氧層,但全球變暖潛能值(GWP)較高。全氟碳化合物(PFC)包含全氟烷烴、全氟胺、全氟聚醚(PFPE)等類型,在沸點和介電常數方面的特性較為適合半導體設備冷卻場景,但也有温室效應影響;氫氟醚(HFE)的温室效應影響較小,對臭氧層無破壞,但通常具有較高的介電常數,和印製線路板微帶線或連接件直接接觸時對信號傳輸影響較大。綜合來看,全氟碳化合物是目前更適合用於數據中心液冷系統的冷卻液。
7.2 3M比利時工廠停產,我們認為將促進國產化進程加速
7.2.1 電子氟化液長期為國外壟斷,價格高昂,每噸批量採購價超50萬元
從全球市場競爭格局來看,電子氟化液市場長期被國外企業佔據。高性能電子氟化液適用於大數據中心換熱所需的冷卻介質及尖端產業、電子流體,該生產技術曾長期被國外壟斷。國外生產電子氟化液的企業主要有3M、蘇威、旭硝子等,上述企業佔據了全世界絕大多數市場份額。
電子氟化液價格高昂,每噸批量採購價超50萬元。2022年,我國浸沒式液冷市場處於初期發展階段,市場上的用於浸沒式相變冷卻的電子氟化液種類目前有3M的FC-770,Novec-7200等,價格高,還沒有被數據中心大規模使用。根據華經產業研究院公眾號2023年5月發佈的文章,FC-770批量購買64萬元/噸;Novec-7200批量採購均價約51.33萬元/噸。隨着氟化液國產化進程的推進,預計未來可有效滿足國內冷卻液市場需求,冷卻液成本降低會也進一步推動浸沒冷卻法市場規模擴大。
7.2.2 3M比利時工廠佔全球半導體冷卻劑80%產能,我們認為停產將促進國產化替代
3M比利時工廠停產,我們認為將促進我國氟化液實現國產替代。根據芯智訊公眾號援引韓國媒體Business Korea於2022年4月1日的報導,因當比利時政府的嚴格的環保政策影響,消費品和工業用品製造大廠3M位於比利時佛蘭德斯的 Zwijndrecht(茲韋恩德雷赫特)工廠被「無限期關閉」。根據芯智訊公眾號,3M客户包括了臺積電、三星、SK海力士和英特爾等眾多大廠,其位於比利時的工廠所生產的半導體冷卻劑佔據了佔全球總產量的80%。我們認為,這或將促進我國氟化液實現國產替代。
7.2.3 巨化股份等國內企業實現氟化液國產化技術突破,積極推進項目建設
巨化股份積極推進冷卻液項目建設,實現國產化突破。根據巨化股份2022年年報,公司巨芯冷卻液項目的規劃產能為5000噸/年,項目產品主要有JHT電子流體系列、JHLO潤滑油系列以及JX浸沒式冷卻液。作為全氟聚醚新材料,具有優異的電絕緣、無腐蝕、低揮發、熱穩定性好等優點,廣泛應用於半導體、數據中心、電子、機械、核工業、航空航天等領域。
國內氟化液主要廠商巨化股份、新宙邦、永和股份已有產能約為0.1萬噸/年,在建產能約為1.45萬噸/年。
7.3 2025年中國液冷數據中心市場規模將超千億元,浸沒式冷卻液市場份額增速較快
我國數據中心市場規模將持續增長,2019-2021年機架規模複合增長率達28.48%。根據中國信通院官方公眾號援引的《2022年數據中心白皮書》的內容,隨着我國各地區、各行業數字化轉型的深入推進,我國數據中心市場規模將持續增長。2021年,我國數據中心市場收入達到1500億元左右,2019-2021年CAGR達30.69%。2021年,我國在用數據中心機架規模達520萬架,2019-2021年CAGR達28.48%。
2025年中國液冷數據中心市場規模將超千億元。根據華經產業研究院援引賽迪顧問股份有限公司《中國液冷數據中心發展白皮書》數據,2025年中國液冷數據中心(樂觀)市場規模1330.3億元,其中浸沒式液冷市場佔545.4億元。浸沒式液冷數據中心的加速擴張有望同步帶動冷卻液的需求,尤其是電子氟化液。
浸沒式冷卻液市場份額增速較快。根據《中國液冷數據中心發展白皮書》,結合對2019年到2025年中國液冷數據中心市場規模的測算,樂觀來看,2025年中國冷板式液冷數據中心市場規模將達到784.9億元,浸沒式為545.4億元。其中浸沒式液冷數據中心憑藉其優良的製冷效果,市場份額增長速度較快。
液冷技術在數據中心的應用響應數據中心各IT設備更高更嚴格的要求,亦會帶動液冷產業鏈不斷創新和發展。根據《中國液冷數據中心發展白皮書》,使用液冷進行冷卻,憑藉其成本、效率等優勢,將支持數據中心快速適應IT設備性能提升的變革趨勢。應用液冷技術有利於建立健全綠色數據中心標準評價體系和能源資源監管體系,從而加快綠色數據中心的應用推廣,是對綠色數據中心政策導向的積極響應。
8. 風險提示
產品價格下跌;原材料價格上漲;在建產能投放不達預期。