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化学制品行业深度研究之反光材料专题报告皆弃而走

化学制品行业深度研究之反光材料专题报告

如需报告请登录【未来智库】。反光材料发展历程及分类1.1 国产反光膜突破技术壁垒,反光材料市场增长迅猛 反光材料,也被称为回归反射材料或逆反射材料。当光线照射到材料表面时,反光材料可以将大部分的光 线集中在一个非常小的角度范围内反射回光源出,形成回归反射现象。由于回归反射现象的存在,人们设计一 系列反光材料,能够显著提高材料自身的能见度,从而使位于光源处的人员更容易发现目标,有效避免相关事 故的发生,确保人身及财产安全。基于反光材料的特点,其主要用于制作交通、汽车、广告、服装等相关领域 的产品。反光材料的发展是人类科技进步的重要成果之一,其发展演变历程已近百年。1920 年,人们通过研究猫眼 在夜间受光照射时反射光的现象,发现可以用猫眼石制作道路的反光标志,增加道路的安全系数。1930 年,人 们开始利用较小粒径的玻璃珠制作路标反光面,使得路标具有更好的定向反光效果。1937 年,世界上第一块反 光膜在美国 3M 公司的实验室里诞生。20 世纪 40 年代,3M 公司又推出“工程级”反光膜,用于道路交通标志。 日本从 20 世纪 60 年代开始生产反光材料,主要用于交通、矿山和工厂的道路安全标志。美国 3M 公司反光膜 产品进入市场的时间较早,产品标准受到人们的信赖,反光材料业内甚至认为 3M 等同反光材料,并且由于技 术壁垒的存在,行业进入门槛较高,因此 3M 目前市场份额占比极高,行业地位极强。我国的反光材料行业发展历程,大致经过了四个阶段:第一阶段为 20 世纪 70 年代,中国计量科学院从国 外引进了反光材料的光学原理、光学性能特点和光学检测方法;第二阶段为 20 世纪 80 年代,我国相关厂商研 制出了高折射的玻璃微珠,开始了原材料的国产化;第三阶段为 20 世纪 90 年代中期,国内部分企业实现了反 光材料产业化生产,打破了国外公司对反光材料的垄断;第四阶段则是如今,随着安全需求日益增多和国家对 安全产品的高度重视,对高端微棱镜型反光材料的需求与日俱增。2016 年道明光学打破技术壁垒,自主研发出 微棱镜型反光材料生产技术并成功实现量产,国产高端微棱镜型反光材料逐步走向市场,与进口产品竞争抢占 市场份额。近年来中美贸易摩擦不断,同时近期全球疫情扩散,而国内疫情已进入稳定期,有助于国产产品加 速拓宽市场,抢占国外公司份额,实现关键产品国产化替代。国内反光材料产品的需求量在不断提升。随着我国的经济飞速发展,我国的城镇化建设、公路建设、汽车、 广告等相关产业也将保持着增长态势,因此对反光材料产品的需求也在不断增大。2018 年反光材料行业销售收 入为 79 亿元,同比增长 8.2%。未来几年我国反光材料市场规模还将保持高速发展,预计年复合增长率在 8%左 右,预计到 2025 年我国反光材料行业市场规模将达到 135 亿元左右。1.2 反光材料分类——玻璃微珠型和微棱镜型 根据反光材料反光单元的结构,可以将反光材料分为玻璃微珠型和微棱镜型。玻璃微珠型反光材料可以被称为第一代反光材料。其相关技术经历了暴露型、透镜埋入型(工程级)和密 封胶囊型(高强级)三个发展阶段,于 20 世纪 70 年代达到发展的顶峰。然而玻璃微珠自身存在一些难以克服 的固有缺陷:其一玻璃微珠表面只有 28%的面积可以实现逆反射;其二,由于玻璃微珠是球状物体,导致排列 时始终存在一些空隙,无法反射入射光线。这些因素一定程度上限制了玻璃微珠反光技术的进一步发展。第二代反光材料则是微棱镜型反光材料,依据先后发展顺序可以分为三角棱镜型(超强级)和全棱镜型(钻 石级)。入射光线在微棱镜中需要通过三次全反射才能达到逆反射效果,而对于三角棱镜型而言,当光线射到三 角棱镜的截角结构里时,只能完成两次全反射,无法实现逆反射。全棱镜型反光材料通过将不反光的三个截角 裁切掉,保留可实现逆反射的核心部分。通过重新组合,全棱镜型反光材料理论上可达到 100%的反光。2012 年年末,我国发布了道路交通反光膜的新国家标准 GB/T 18833-2012。新国标将道路交通用反光膜分 为七类,其中三类为玻璃微珠型反光膜,另外四类为微棱镜型反光膜。每类反光膜由于工艺技术不同,因此具 有不同的逆反射系数,逆反射系数由低到高依次为工程级(透镜埋入式玻璃微珠型)、高强级(密封胶囊式玻璃 微珠型)、超强级(三角棱镜型)和钻石级(全棱镜型)。同时基于生产所用的原材料耐候性差异,每类反光膜 也拥有不同的使用寿命。反光材料的应用领域针对具体应用场景,反光材料的下游市场可分为计划专用市场与民用市场。在民用市场和部分普通工程项 目场景中,如个人防护服、汽车车牌反光膜和普通反光工程材料等,玻璃微珠型反光膜足以满足相关需要。而 对于部分重点基础设施建设,特别是各等级公路建设和城市道路建设,出于行车安全的考虑对于材料的反光性 能要求较高,因此多选用逆反射系数更高的微棱镜型反光膜。目前,国内外众多反光材料企业都主攻道路交通 建设和汽车领域。以国内反光材料龙头企业道明光学为例,其主打两类产品:其一为车牌反光膜,其二为用于 国家重点工程的高端微棱镜型反光膜。2.1 新能源汽车和电动自行车成车牌膜市场新增长引擎 汽车销量颓势并不影响车牌膜行业发展,市场空间仍旧广阔。根据中国汽车工业协会数据获悉,2019 年, 汽车产销分别完成 2572 万辆和 2577 万辆,分别同比下降 7.5%和 8.2%。尽管如此,中国车市产销量仍继续蝉联 全球第一。此外根据相关数据显示,2019 全国二手车累计交易量为 1492 万辆,同比增长 8.0%,所以 2019 年全 年号牌新增及更换量超过 4000 万副。如全部按照乘用车前后车牌尺寸 440mm×140mm 来计算(商用车车前牌 尺寸为 440mm×140mm,车后牌尺寸为 440mm×220mm),在考虑实际裁剪损耗的前提下,一平方米车牌用反光 膜可以裁成 12 块 440mm×140mm 车牌和 10 块 440mm×220mm 车牌。因此,如按照乘用车与商用车销量比为 6: 1 进行估算,2019 年国内汽车用车牌膜市场的需求量为 687 万平方米。此外,国内主要省份车管所牌照中心由 于环保等各种因素,要求车牌膜企业转向供应车牌半成品,其半成品价值相比于车牌膜翻倍,可获取更大盈利 空间。如果全国车管系统均采购车牌半成品,按照目前车牌半成品 18-20 元/副(前后两张)的价格,国内市场 接近 7-8 亿元。随新能源汽车渗透率提升,车牌膜市场空间将进一步扩大。目前国内新能源汽车车牌与传统蓝底白字车牌 有所不同,大部分为具有渐变色效果的绿色背景配上黑色字样。新能源汽车车牌的制作工艺为烫印技术,该技 术也为全球应用最普遍的车牌制作工艺技术,与传统油墨技术有着很大的差异,具有工艺环保、牌照制作时间快等优点。由于制作工艺的更新,烫印技术制作汽车车牌所需反光膜的尺寸为原油墨技术需求量的 1.1 倍,售 价比传统油墨技术车牌膜高 40-50%,烫印技术车牌的毛利率高达 70%,单套车牌膜盈利翻倍增长。2019 年国 内新能源汽车销量为 120 万辆,仅占 2019 年汽车销售总量的 4.7%。而根据工信部《新能源汽车产业发展规划 (2021 年-2035 年)(征求意见稿)》,2025 年,新能源汽车市场竞争力明显提高,各关键技术取得重大突破,新 能源汽车新车销量占比达到 25%(预计约合 700 万辆),可见新能源汽车未来提升空间巨大。2020 年 3 月 31 日 国务院常务会议确定,为促进汽车消费,将在新能源汽车购置、货车以旧换新、二手车销售三个方面进行政策 支持及财政奖励。近年国内汽车销量出现暂时性下滑,但随着本次政策及国家后续刺激政策的出台,国内汽车 销量有望回升。同时,在汽车销售总量回升的状态下,新能源汽车销量占比也将逐步提高,使得国内汽车用反 光膜市场规模进一步扩大。车牌印刷技术有望全国范围内革新。据悉,公安部和交通部预计共同推进一个政策,希望将烫印技术推行 到所有的蓝色乘用车号牌制作上,并在 5 年之内将所有存量车牌换成烫印技术。按照我国目前 2.5 亿辆的汽车 保有量,假如该政策能正式落地,在 5 年时间内在全国各省份推广,根据车牌售价,每年将增加 10 亿元左右的 市场容量,将极大推动相关公司业绩增长。国产车牌膜产品打入发展中国家市场。为拓宽国际市场,国内部分企业也向国外出口车牌膜产品,特别是 发展中国家。道明光学车牌膜产品已在伊朗占据较大的市场份额,在印度等国家也已设立海外分公司,2019 年 道明光学的车牌膜产品外贸出口中东地区的相关收入已达 6000-7000 万元。同时,国外尚有不少国家车牌反光 效果不佳或者未采用反光(比如日本、韩国、泰国及非洲很多国家),随着安全意识的提高,国际市场还有很大 的车牌膜及车牌半成品拓展空间。除汽车用车牌膜市场外,电动自行车强制上牌存在巨大增量。近年来,全国各地都出台了电动自行车车牌 管理政策,虽然当前电动自行车管理较为分散,但是电动自行车均需要上牌照这一政策风向是一致的。2018 年 5 月 15 日,国家工信部发布了最新的《电动自行车安全技术规范》(GB 17761-2018),新的标准于 2019 年 4 月 15 日正式强制执行。而针对新的国家标准,全国各地对旧有不符合新国标的电动自行车上牌提出了相应的过渡 政策,一般要求非国标电动自行车使用临时号牌,待过渡期结束后将禁止临时号牌车辆上路。未来随着新的国 家标准的推进,全国各地的车牌管理将逐步走向规范化、统一化,使得电动自行车用车牌膜市场逐步扩大。目前国内车牌膜市场主要由道明光学、华日升和 NCI 三家占据,三家总计市占率达 90%以上。其中华日 升主要依靠车牌膜产品进行盈利,车牌膜及车牌半成品业务领先。道明光学占据了全国 13 个省份的车牌膜市场, 在和华日升一起抢占了广东和山东这两个全国最大的车牌膜市场后,市占率跻身全国前二。 2.2 基建提速,微棱镜反光膜需求向好,国产替代加速进行 道路交通标志牌领域,微棱镜型反光膜性能卓越。根据相关学者研究,驾驶员在识别道路交通标志牌时可 分为三个步骤,分别为感知标志存在、识别标志颜色和形状、阅读和理解标志的内容,整个过程平均持续时间 为6.25秒。如以高速公路最高限速120 km/h为标准进行测算,则要求反光膜能够达到的反射距离需大于208米。 一般的玻璃微珠型反光膜的最大反射距离在 130 米到 250 米之间,而微棱镜型反光膜的反射距离则可以达到 350 米以上。考虑到恶劣天气的影响以及部分驾驶员识别交通标志牌时的迟缓性,为了保证行车安全,应选用反射 距离更大的反光膜来制作道路交通标志牌,因此微棱镜型反光膜由于出色的逆反射性能而更受青睐。我国各级公路建设稳步增长,交通标志牌用微棱镜反光膜需求递增。根据国家标准《道路交通标志与标线》 (GB 5768)的相关要求,各级公路交通标志牌的设置密度和使用面积各不相同,其中高速公路交通标志牌单公 里面积约为 50 平方米,二级(含二级)及以上公路交通标志牌单公里面积约为 30 平方米,普通公路交通标志 牌单公里面积则约为 12 平方米。根据 2015-2018 年数据,我国平均每年新建高速公路约 6400 公里,新建二级 及以上公路约 17900 公里,新建普通公路 11.4 万公里。同时,除新建公路以外,每年全国改建公路的里程长度 与新建公路里程长度相近。考虑制作道路标志牌时反光膜材料的文字、字符、裁切等损耗,预计每制作 1 平方 米道路交通标志牌需使用 1.5 平方米的反光膜,由此可以估算国内每年新改建公路微棱镜型反光膜需求量约 675 万平方米。国内城镇面积持续扩张,基础建设用微棱镜反光膜具增长点。根据前瞻产业研究院测算,由于城市道路具 有路口数量多、交通状况复杂、标识标牌设置密度大类型多样的特点,一个十字路口交通标志牌的反光膜使用 量约为 67 平方米。2018 年我国城镇建成区面积为 5.84 万平方公里,相较 2017 年面积增长 2230 平方公里。中 国城市规划设计研究院 2018 年所发布的《中国主要城市道路网密度检测报告》数据显示,国内主要城市的道路 网平均密度约为 6.24 公里/平方公里,由道路网密度可以估算出国内城市每平方公里的平均十字路口数量为 8 个 左右。因此,每年城镇新建成区交通标志牌反光膜需求量约 120 万平方米。存量市场旧有标志牌更换,年均替换量可观。道路交通标志牌用高端微棱镜型反光膜的使用寿命约 5-7 年。 按照 2018 年我国各等级公路总里程和城区总面积计算,如每 6 年进行一次道路交通标志牌替换,则每年年均道 路交通标志牌反光膜替换量约为 2224 万平方米。综上,结合各级公路里程增长、城市面积扩张和旧有存量替换三个方面,国内每年道路交通标志牌用微棱 镜型反光膜的需求量约 3000 万平方米。2020 年我国决胜小康最后一年,基建逆周期稳增长预期强烈。2019 年前三季度我国全口径基建投资增速约 3.4%,基数较低,2020 年预期可能有较高水平同比增长。根据中信建投总量团队观点,2020 年增速很可能达到 7-8%水平,边际改善明显。另一方面,2020 年伴随着新冠疫情蔓延,对全国绝大多数行业开工造成较大影响, 2020 年我国的经济增长可能因此明显承压。基建投资作为政府进行逆周期调节、稳定经济增长的有力抓手或被 更加重视。从历史上看,在非典疫情出现的 2003 年,国内基建及投资增速就有较大幅度的提升,且高于全社会固定资 产投资水平。2003 年上半年,非典疫情集中爆发,对当年的全国经济、特别是第三产业造成较大影响,2003 年 5 月份全社会消费零售总额同比增速仅约 4.3%,仅为 2002 年同期水平的一半。在此背景下,2003 年基建投资 的同比增速近 35%,较 2002 年有极大提升,且提振幅度和绝对水平均高于全社会固定资产投资增速,即政府主 导的固定资产投资增速高于其它社会主体自发进行为主的投资增速。2020 年 3 月 27 日中共中央政治局会议再次强调加强基础设施建设,近期各个地方政府密集公布了 2020 年 重大项目投资计划。据中国水泥网不完全统计,截至 2020 年 3 月 10 日,有 25 个省市区公布了未来的投资规划, 2.2 万个项目总投资额达 49.6 万亿元,其中 2020 年度计划投资总规模达 7.6 万亿元。用于道路基础设施建设的 反光材料属于道路验收的形象工程,在这轮基建的带动下将显著受益。国产高端微棱镜型反光膜产品突破技术垄断,产品渗透率将逐步提升。目前国内微棱镜型反光膜市场规模 约 30-40 亿元,大部分市场份额被 3M、艾利、NCI 等国外企业占据,国产龙头企业道明光学市占率接近 10%。 在考虑近年中美贸易之间的紧张关系,同时随着道明光学等国产企业微棱镜型反光膜的技术工艺提升,以及上 游光学级树脂原料实现国产化替代,未来国产高端微棱镜型反光膜产品的渗透率将逐步提升。相关公司介绍3.1 道明光学(002632.SZ) 国内反光材料龙头企业,打造车牌膜和微棱镜膜爆款。公司成立于 2007 年 11 月,于 2011 年 11 月深交所 上市,为国内唯一一家主板上市的反光材料企业,龙头地位显著。公司以反光材料起家,并且基于主营业务和 原有技术继续拓展其他高端膜材料业务。在内生增长方面,公司 2017 年拓展铝塑膜业务,打破日韩企业垄断; 2019 年进军 PC/PMMA 共挤复合膜 5G 手机背板业务,享受我国 5G 浪潮席卷全球带来的红利。在外延并购方 面,2016 年收购华威新材料囊括光学膜业务,并在 2019 年拓展量子点膜业务,在做强主营业务的基础上,打 造综合膜业务多点开花局面。反光材料方面,公司年产能玻璃微珠反光膜 1680 万平方米、玻璃微珠反光布 1320 万平方米、反光制品 500 万平方米、反光衣 500 万套、微棱镜型反光膜 1000 万平方米。公司积极向高毛利产品 转型,车牌膜及半成品和微棱镜反光材料毛利率高达 50%-60%。微棱镜膜突破国外技术垄断,正在快速实现国产替代。道明经过近 10 年自主研发,成为国内首家凭借自主 技术量产微棱镜型反光膜的企业,打破外企在高端反光膜领域的技术垄断,享受国产替代红利。2019 年道明棱 镜膜销售额在 3 亿元左右,国内市占率接近 10%,毛利率约 60%。道明一直抢占 3M 的份额,不断实现国产替 代。目前国内微棱镜膜市场规模在 30-40 亿元,年均复合增长率约 8%,道明微棱镜反光膜销售额年均增长率有 望达 40%-50%,预计三年内可将国内市场占有率提升至 20%以上,年均销售额近 10 亿元,毛利润可达 6 亿元。 道明的微棱镜型反光膜产品在保证品质相当的前提下,售价比 3M 便宜 20%。同时,道明采用直销的销售模式, 能更快地响应下游客户的需求,提供更方便的服务,因此也越来越收到工程项目客户的青睐。另外得益于一带 一路的推进,主要的大型发展中国家(印度、巴基斯坦、巴西等)基建投入空间较大,道明逐步加大公司产品 的海外销售,未来将逐步扩展至全球市场。车牌膜市场份额扩张,市占率已跻身国内前二。目前中国大陆 31 个省级行政区中,道明已取得其中 13 个 省级行政区的车牌膜市场份额。在与华日升一同取得广东和山东这两个国内最大市场后,道明与华日升的市占 率占据国内车牌膜市场市占率前二的位置。此外,道明的车牌膜产品具有独特的防伪技术。根据目前公开的专 利显示(申请号 201210400452.X),道明通过引入含稀土离子的化合物以制备具有隐形防伪功能的玻璃微珠, 可以使得下游车牌用反光膜产品具有独特的防伪性能。注重自主研发,未来新建杭州研究院,打造产品孵化器。道明长期重视自主研发,历年研发费用总额呈现 上升趋势。道明通过差异化高端产品提高竞争力,车牌膜和微棱镜型反光膜以及其它内生或外延业务均具有较 高的技术壁垒,核心竞争力极强。根据公司规划,道明将斥资 4 亿元在杭州新建杭州研究院,预计 2020 年 6 月 开始建设,占地面积约 20 亩。未来杭州研究院将以孵化器的形式,在进行产品研发的同时,后续可进行新产品 的小试及中试,极大地增强道明的研发实力。3.2 华日升(苏大维格子公司) 国内车牌膜市场的龙头公司。公司成立于 2001 年 12 月,是一家集反光材料的研发、生产、销售、服务为 一体的高新技术企业,于 2016 年被苏大维格(300331.SZ)收购。公司主营产品包括:棱镜级、高强级、工程 级、广告级、车牌级系列反光膜,车身反光标识,系列喷绘膜和发光膜等。公司车牌膜及半成品业务行业领先, 与道明光学一起占据国内车牌膜市场前二的位置。注重研发,点点突破。公司从 1994 年开始研发反光膜技术,经过 8 年时间终于突破壁垒实现玻璃微珠反光 材料量产。从 2007 年开始研发微棱镜反光材料,终于在 2014 年研发成功,于 2016 年推出微棱镜系列反光材料 产品,与国外同类产品相比,具有性价比极高的优点。公司已积累了完整的微棱镜系列反光材料生产技术,拥 有棱镜体系专利十余项,但是为确保产品质量,产品并未急于大批量投放市场,而是做了大量的检测试验。通 过十余家标牌企业的试用和定期跟踪回访,以及有关权威部门的检测,确定均符合国标 GB/T18833-2012《道路 交通反光膜》的要求。3.3 夜视丽(水晶光电子公司)专注反光材料 24 载,产品科技水平含量较高。公司创建于 1996 年,并于 2014 年被水晶光电(002273.SZ) 收购 100%股权。夜视丽是一家专业从事高性能逆向反光材料研发、生产和销售的科研型企业,20 多年来专注 于反光材料行业。公司产品覆盖阻燃、TC、热贴、涤丝纺、植珠膜、反光膜、加工产品等七大系列,具有逆向 反光、抗老化、耐腐蚀、耐磨耐温等特性,广泛应用于消防、路政、警察等安全救援、通信、电力交通标志、 标牌、车牌、车身反光标识等安全领域和各类服饰、鞋帽、箱包、广告牌等领域,质量达到国际先进水平,通 过中国、欧洲、美国等多国权威机构的检测认证,畅销全国各地以及欧美日、东南亚、南非等 40 多个国家和地 区。对比以上三家国内反光材料企业,2016-2018 年道明光学反光材料收入以将近年化 30%的速率成长,并且 向高毛利车牌膜和车牌半成品及微棱镜膜产品转型,反光材料综合毛利率不断上涨,而竞争对手华日升与夜视 丽相继被上市公司并购后,均非其主要产业,发展相对较缓慢,但大体仍都维持较高毛利率。 3.4 3M 具有近 120 年历史的全球科技创新制造业巨头。3M 公司(明尼苏达矿业及机器制造公司,Minnesota Mining and Manufacturing Company)创建于 1902 年,全球总部位于美国明尼苏达州的圣保罗市,是一家世界知名的多 元化科技创新企业。3M 的产品和技术早已深深地融入人们的生活,100 多年以来,3M 公司获得十万余项专利, 开发了近七万种产品,业务遍布全球 200 多个国家和地区,从家庭用品到医疗产品,从运输、建筑到商业、教 育和电子、通信等各个领域。3M 中国责任有限公司于 1985 年 10 月在中国注册成立,是我国在深圳经济特区外创立的第一家外商独资企业,是最开始进入我国的外商独资企业之一。公司业务种类繁多,以胶带为基础扩展产品线,反光材料也属于较早开发的产品。公司在成立之初以采矿 和销售砂纸为主要业务,而在打磨过程产生的粉尘使得大量工人死于铅中毒或肺病,于是公司创新生产防水砂 纸,有效减少粉尘,公司业务由此扩大,积累大量优质客户,如福特汽车等。在大萧条期间,公司注意到人们 日常生活对于修复物件所用胶带的需求,大力开拓胶带市场。在第二次世界大战期间,公司再次看到止血胶带、 封装弹药箱胶带的需求,结合粘合剂技术,大力开发一系列胶带产品,业绩一飞冲天。同时,公司及时进行产 品多元化转型,1937 年,3M 公司成功研发出世界上第一块反光膜。安全防护领域反光材料发展领先,我国民企奋起直追。1937 年,世界上第一块反光膜在 3M 公司实验室诞 生。20 世纪 40 年代,3M 公司又推出“工程级”反光膜,用于道路交通标志,70 年代又发明了比工程级反光膜 反光效率高三倍以上的“高强级”反光膜。3M 公司于 1998 年在我国上海松江开发区正式建立反光膜生产基地, 2005 年扩建成亚太区反光膜制造中心。 3M 中国责任有限公司在 2004 年引进“超强级”反光膜,2005 年引进“第 三代钻石级”反光膜,以及 2006 年引进 3M 独家技术的“全天候反光雨夜标线”,在交通安全领域提供优质新 产品。而从 2016 年起,道明光学首先突破垄断实现微棱镜反光材料量产,不断抢占 3M 等公司的份额,成为反 光材料领域的后起之秀。3.5 艾利丹尼森 不干胶行业领航者,创新业务多点开花。艾利丹尼森是全球压敏技术、用于消费者产品的不干胶解决方案、 标签系统和扣件产品的领导者,全球首屈一指的不干胶标签材料生产商,为各种消费产品及标签材料提供创新 的不干胶解决方案。在全球 50 多个国家/地区开展业务,员工超过 25,000 人,服务于消费包装、标示展示、物 流、服装、工业和医疗保健行业的诸多客户。公司负责研制、生产、销售各类消费产品及工业产品,其中包括 艾利牌办公用品、法森牌不干胶标签材料、即粘式邮票、道路反光产品、自动零售标牌及标签系统、特殊胶带 和化学产品。创新意识和安全意识带来一系列反光材料产品。当斯坦·艾弗里(Stan Avery)在 1935 年发明压敏标签时, 他不仅创立了一家公司,更是建立了一种根深蒂固的文化,包括创新意识、安全意识、企业公民意识等。公司 在发展壮大的同时,不断进行自主创新,发明微棱镜逆反射膜等一系列产品,是继 3M 之后第二家独立掌握微 棱镜反光材料核心技术的公司。公司发展成为久经考验的反光材料解决方案供应商,可以满足市场不断变化的 需求。 3.6 NCI(恩希爱) 日本化工龙头企业全资子公司,产品种类星罗棋布。恩希爱(杭州)薄膜有限公司成立于 1994 年,是由日 本电石工业集团(成立于 1935 年,处于日本化工工业领军者地位,积极推进全球化进程)在华投资的国家级高 新技术企业。公司经营业务包括生产及加工反光膜、玻璃微珠、广告膜、包装膜、粘结剂、各类化学品(含测 试分析)、陶瓷、电子工业相关材料,交通道路用的标志牌和安全用品等。行业的早期玩家,反光材料和交通安全一站式解决方案供应商。日本电石工业株式会社集团公司在 1991 年 5 月成立 Nikka Polymer 株式会社主营再归反光膜事业,公司很早进入反光材料行业,填补国内早期反光材料 的空白。公司反光膜包括道路安全交通标志反光膜和车辆安全反光膜,包括水晶级、超强级、高强级、工程级、 车牌级、广告级等多系列反光膜,应用于世界各个国家和地区。并且根据不同道路情况以及车身情况提供不同 品类反光膜组合的一站式解决方案,尽量满足不同场景下的需求。在道路及配套设施方面,公司提供城市道路、 一般道路、高速公路、工事及障碍物、人车密集地段等安全解决方案;在车辆及车牌方面,公司提供车辆安全、 机动车号牌防伪技术、中国车牌管理系统反光膜等解决方案。2010 年公司反光膜在中国市占率为 40%左右,而 随着道明光学等国内企业技术的崛起而逐步国产替代,目前 NCI 反光材料市占率仅为 10%左右。投资建议重点推荐道明光学,道明光学在反光材料领域的龙头地位显著,积极拓展铝塑膜、光学膜、PC/PMMA 复 合板材等极具技术含量的高端新业务,我们认为道明光学未来发展潜力巨大,目前配置性价比极高;此外关注 苏大维格和水晶光电。……(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:中信建设证券)如需报告原文档请登录【未来智库】。

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605家上市化工企业大盘点,兴园研究最新报告出炉!

化学工业是国家的基础产业和支柱产业,其行业运行情况关系国计民生。2020 年已经结束,为了了解过去一年行业的市场表现和发展情况,兴园化工园区研究院在数月的准备、编写、修改后正式推出《石化化工行业上市公司研究报告( 2021 年版)》实体册。报告介绍本报告参考申银万国行业分类标准,将化工行业分为石油化工、煤化工、传统化工、新材料、生物医药、精细化工、其他采掘 7 大行业细分领域,共筛选出 605 家在上海证券交易所和深圳证券交易所上市的化工企业,并对其 2020 年前三季度的业绩信息进行收集整理。报告基于我国沪深两市的化工行业上市企业的数量、营收、净利润等各类数据指标进行分析排榜,分为总榜和各细分行业分榜,帮助大家迅速了解行业发展情况和 605 家上市化企的经营状况。 2020年前三季度上市化企各项整体数据表现低迷2020年以来,新冠肺炎疫情对中国的石油和化学工业带来了巨大的冲击,上市化工企业的各项整体数据表现较为低迷。2020 年前三季度,化工行业上市公司数量虽然相比去年同期增加了近 50 家,但上市化工企业整体营收下降了15.26%,相比去年减少了 10674.77 亿,净利润总额跌幅更是达到 17.65%,减少了 651.71 亿元。若排除 2019 年第三季度末以来新上市化工企业的影响,以 556 家公司的数据进行对比分析,2020 年前三季度上市化工企业营收总额跌幅达 16.03%、净利润总额跌幅达 18.96%。上市化企地域分布情况根据统计,上市化企主要分布在经济发达的东部沿海地区,拥有上市化企数量排名前五的省份或直辖市依次为江苏省、浙江省、广东省、山东省和上海市。再从行业分类角度反观这五个头部省区,则能发现鲜明的“南北差异”:除新材料产业外,山东和江苏的传统化工占比较为突出,而浙江和广东则是生物医药和精细化工的占比相对较大。若按地区进行划分统计,仅华东地区就拥有了全国一半左右的上市化工企业,这与我国化工行业整体的产能分布比较符合。西部地区仅四川省表现较为突出,拥有 21 家上市化工企业。上市化企细分行业分布在行业分布方面,我们从上市化企的数量、营收及净利润三个维度进行统计,生成相应占比分布图来进行对比分析。石油化工类的企业数量虽然仅占 6%,但在营收和净利润方面分别占比达到了 55%和 19%,这得益于中国石油和中国石化的庞大体量。“两桶油”前三季度的营收、净利润总和分别达到了 29807.87 亿元和 516.89 亿元,占到所有上市化企营收总和的 50.27%、净利润总和的 16.99%。同样情况的还有煤化工板块,2020 年前三季度中国神华、兖州煤业、中煤能源和陕西煤业 4 家公司的营收和净利润总和分别达到 4845.94 亿元和 687.18 亿元,占到整个煤化工板块营收总和的 58.25%、净利润总和的 74.41%。新材料、生物医药和精细化工三个板块表现出了强劲的盈利能力,以 22%的营收总额占比获取了 43%的净利润总额占比。其中生物医药尤其突出,虽然在营收总额中的占比仅 7%,却获得了和石油化工相当的净利润占比,达到 18%。而且,从 2019 年第三季度末至本报告统计期止的一年左右的时间内最新上市的企业中,新材料、生物医药和精细化工三类企业是绝对主力,达到了 43 家,占该统计期新上市公司数量的 83%。这表现出了近年来我国化工行业向下游积极延展,走向精细化、高端化和高技术化的趋势。石化化工行业上市公司总营收榜单2020 年前三季度营业收入排名前 30 的企业相较去年同期变化不大,石油化工与煤化工企业占据了大多数。石化化工行业上市公司净利润榜单2020 年前三季度净利润排名前 30 的企业相较去年同期出现了较大波动。其中生物医药板块的企业表现突出,在前 30 名数 量最多,达到 9 家,且像新和成、辽宁成大、丽珠集团等企业排 名上升幅度较大。新材料板块的企业也有不俗的表现,如恒力石化、荣盛石化、金发科技等均有较大幅度的排名上升。文章内容仅作行业研究探讨,不作为投资推荐来源:兴园化工园区研究院综合整理

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精细化工专题报告之LCP行业深度研究

(如需报告请登录 未来智库)一、LCP 是一种性能优异的液晶高分子材料1.1、LCP 简介与分类 液晶高分子(LCP)是指在一定条件下能以液晶相存在的高分子,其特点是分子具有较高的分子量又具有取向有序。LCP 在以液晶相存在时粘度较低,且高度取向,而将其冷却固化后,它的形态又可以稳定地保持,因此LCP 材料具有优异的机械性能。此外,LCP 材料还由于具有低吸湿性,耐化学腐蚀性,耐候性,耐热性,阻燃性以及低介电常数和介电损耗因数等特点,所以被广泛应用于电子电器、航空航天、国防军工、光通讯等高新技术领域。LCP 根据形成液晶相的条件,可分为溶致性液晶(LLCP)和热致性液晶(TLCP)。溶致性液晶(LLCP)是指可在有机溶液中形成液晶相,由于这种类型的聚合物只能在溶液中加工,不能熔融,只能用作纤维和涂料。热致性液晶 (TLCP)是指在熔点或玻璃化转变温度以上形成液晶相,由于这种类型的聚合可在熔融状态加工,所以不但可以通过溶液纺丝形成高强度纤维,而且可以通过注射、挤出等热加工方式形成各种制品。虽然 TLCP 的工业化时间晚于 LLCP,但由于其优异的成型加工性能,因此发展势头十分迅猛,新品种不断出现,远远超过了 LLCP。按照液晶基元在聚合物分子中的位置可分为主链型液晶聚合物、侧链型液晶聚合物和复合型液晶聚合物。如果液晶基元位于聚合物主链上,即为主链型液晶聚合物;如果液晶基元是通过柔性间隔基连接在聚合物主链上,则为侧链型液晶聚合物;如果主链和侧链上都有液晶基元,则为复合型液晶聚合物。按照液晶相的形态可以分为向列相液晶聚合物、近晶相液晶聚合物和胆甾相液晶聚合物。向列相液晶分子的重心排列无序,分子在其长轴方向始终保持着平行排列的有序状态,但不排列成层;近晶相液晶的条状或者棒状分子呈层状排列,分子的长轴方向平行排列且可垂直或倾斜于层面,分子排列的规整性接近于晶体,具有二维有序性,分子可以在层内平移但不可在层间移动,层结构之间也可以相对滑动;胆甾相液晶的扁平状分子也呈层状排列,每一层内分子的长轴相互平行且都平行于层面,即每一层内分子的排列具有一维有序性,相邻两层分子的长轴有一定的夹角,多层分子在沿层的法线方向排列成螺旋状结构。1.2、LCP 具有较高的技术壁垒,当前产能集中在日本和美国LCP 的合成方法主要是均聚和共聚。均聚指由一种有机单体进行的聚合物由于均聚法所得到的产品性能明显弱于共聚法,应用受到限制,只在 LCP的发展初期得到关注。共聚即在聚合物链中引入体积不等的聚合单元,减小分子结构的规整性,减低分子间的作用力,使得聚合物的熔点降低到分解温度以下主链型常采用缩聚法来合成,缩聚法主要有溶液缩聚法、熔融缩聚法。 LCP 产能主要集中在日本和美国,行业集中度较高。根据前瞻产业研究院数据,目前全球 LCP 树脂材料产能约 7.6 万吨,主要集中在日本、美国和中国,占比分别为 45%、34%和 21%,其中美国和日本企业在 20 世纪 80年代就开始量产 LCP 材料,我国进入 LCP 领域较晚,长期依赖美日进口,近几年来随着金发科技、普利特、沃特股份、聚嘉新材料等企业陆续投产,LCP 材料产能快速增长。从具体生产企业看,目前塞拉尼斯、宝理塑料以及住友三家企业差能超过了 1 万吨,前三家企业产能占比高达 63%,行业集中度较高。LCP 下游应用领域广泛,需求有望保持增长。根据前瞻产业研究数据,2018 年全球 LCP 需求量约 7 万吨,随着 5G 技术的推进,LCP 市场将保持持续增长的势头,预计到 2020 年,其全球市场规模可达 7.8 万吨。此外,LCP 应用领域有望不断扩宽,在电子电器领域,可应用于高密度连接器、线圈架、线轴、基片载体、电容器外壳等;在汽车工业领域,可用于汽车燃烧系统元件、燃烧泵、隔热部件、精密元件、电子元件等;在航空航天领域,可用于雷达天线屏蔽罩、耐高温耐辐射壳体等领域,未来伴随着应用领域的不断拓宽,LCP 市场规模将不断增长。1.3、优质的材料特性推动 LCP 实现应用领域的持续拓展电气性能叠加加工性能优越,LCP 成为高频信号传输场景下的良好材料。相比于主要的高频挠性线路材料氟聚合物和聚酰亚胺(PI)等,LCP 兼具低介电损耗和良好可加工性能,相比于介电损耗更高的氟聚合物材料具有综合材料优势,在高频信号传输过程中,不仅可以实现信号传输的低损耗,同时可以满足材料——器件——模组的多元化的加工要求,从而快速实现材料应用端的推广。良好的挠性材料方便组合设计,满足电子产品小型化的趋势要求。由于LCP 的液晶材料特性,LCP 具有较好的弯折能力,能够满足绝大部分的应用要求,叠加 LCP 的具有高热变温度,尺寸稳定,LCP 能够满足挠性线路的材料要求。在电子产品微型化的趋势下,LCP 方便设计组合加工,能够有效节约空间,实现部分特殊需求的挠性材料替代应用。 LCP 同时兼具高拉伸强度,耐高温腐蚀、耐光照老化,在特殊的工程材料领域亦将逐步拓展应用范围。 LCP 树脂商用推广持续加速,需求空间有望不断提升。由于 LCP 材料在机械,化学领域以及信号传输方面具有良好的材料特性,因而多个领域具有极强的商用推广价值。目前 LCP 主要以 LCP 树脂材料作为主要的下游应用产品,由于应用领域和要求不同,目前 LCP 树脂主要分为注塑加工和薄膜加工产品,伴随着下游的需求拓展持续进行产品推广。二、薄膜级 LCP 树脂——高频信号传输优质载体,5G场景持续渗透5G 时代高频信号传输方式大幅提升了接收端的天线材料要求。5G 时代信息传播速度与 4G 相比将提升 10 倍以上,传输速率将达到 1Gb/s,这就需要更高的频谱带宽来保证高效的信息传输。无线通信主要是使用电磁波进行信息传播,低频段电磁波较高频段传输距离更远,因而 2G、3G、4G 都普遍采用 6GHz 以下的中低频段,然而随着通信系统的不断发展和部署可以用于移动通信的 6GHz 以下的频谱资源已经非常稀缺,难以提供有效的频段资源以满足 5G 高速传播的频段要求,因而为了满足 5G 高速的传播要求,5G 时代一方面需要提升中低频谱的利用效率,同时还需要进行高频领域的布局,因而毫米波高频段成为 5G 技术的主要频段选择。 不同于 2G、3G、4G 技术是在低频领域的技术升级,5G 技术是巨大的技术变革,天线长度降低到毫米级,需要重新进行天线产品设计。随着 5G技术的逐渐推广,过度阶段的产品不仅需要进行 5G 高频段的天线合理设计,还需要搭载可以接收 3G、4G 信号的天线,而智能手机的性能不断提升,兼具轻、薄的产品要求,其为天线预留的空间十分有限。可以说 5G时代对于天线材料的要求极高,一方面需要满足毫米波对于天线材料的特殊要求,同时还需要极大程度上缩减天线所占空间。2.1、5G 高频信号传输带动手机天线材料升级,LCP 天线有望快速推广通讯技术不断升级带动手机天线持续更新。1G 通讯时代,移动电话只能承载语音通信,为了保证通信信号的质量,手机主要采用外置天线形式。而随着技术的不断提升,手机搭载的产品性能不断增多,手机需要搭载的天线数量不断增多,天线要求持续朝着轻量化方向发展,手机天线系统也开始内置,弹片天线、FPC 天线、金属框架天线和 LDS 天线等多种移动终端天线生产工艺逐渐发展。目前使用较为广泛的是 FPC 天线、金属框天线和LDS 天线,而伴随着 5G 时代的来临,高频高速传输要求将开启新的天线时代,新的天线材料将逐渐获得持续的应用拓展。 目前主流的天线基材主要是聚酰亚胺(PI),但是由于 PI 基材的介电常数和损耗因子较大、吸潮性较大、可靠性较差,因此导致了高频传输损耗严重、结构特性较差,已经无法适应当前的高频高速趋势。因而在信号传输频率不断提升过程中,MPI(改性聚酰亚胺)材料应运而生。由于 PI 在高频传输过程中的限制,生产企业通过将 PI 单体进行含氟量提升等方式对 PI 高聚物进行改性以满足 10-15GHz 的信号传输要求。然而伴随更高频率的毫米波段的逐步应用,MPI 的传输亦将受到限制,在多层板设计方面不足将逐步凸显,更高频率的信号传输要求将促使 LCP 材料加速推广。LCP 介电常数和介电损耗极低,在毫米波传输中有效降低信号损耗。毫米波的绕射能力较差,接近于直线传播,对于智能手机的天线接收方向设计有更高的要求。LCP 产品具有良好的电绝缘性,介电常数极低,具有极小的介电损耗(频率在 60GHz,损耗角正切值只有 0.002-0.004)和导体损耗,在接受和发射毫米波信号时在基板材料上的损耗较小,可以显著提高信号传递的质量。 LCP 具有挠性,多层结构设计可以有效满足 5G 天线的复杂设计要求。5G时代,信号接收端不仅需要能够进行高频信号接收,还应实现 3G、4G 信号的同步接收处理,因而天线设计极为复杂,单层设计远远不能满足要求。而 LCP 为挠性材料,可以进行立体结构应用,通过多层结构设计,不仅能够满足信号接收的复杂要求,同时能够有效地将射频前端的同轴连接器进行整合,减少天线占用空间。可以说 LCP 是良好的 5G 天线使用材料。 LCP 天线已经在高端手机获得逐步推广,5G 时代来临有望加速 LCP 天线在手机中的渗透。2017 年苹果 iPhone X 及 iPhone8 系列率先使用了 2 个LCP 天线,实现了 LCP 天线在手机中的率先应用。而苹果作为高端智能手里的领军品牌之一,已经率先开启了新一代天线的应用,伴随着多个品牌5G 手机的逐步推广,LCP 天线以其优质的信号传输性能和可弯曲特性将有望在 5G 手机中逐步获得推广。现阶段 LCP 材料的供给还相对有限,多数高端产能还掌握在美国、日本厂家手中,材料价格相对较高,仅有部分高端手机实现了材料的更新替换。伴随国内企业逐步在 LCP 材料及薄膜工艺上实现突破,有望逐步提升国内企业生产能力,逐步降低产品的生产成本,带动 LCP 天线的快速渗透。 5G 时代来临,5G 手机出货量有望快速提升。从 2017 年以来,全球手机出口量进入停滞阶段,智能手机已经获得快速推广。然而伴随着 5G 时代的来临,各大手机厂商相继推出 5G 手机,2019 年我国进入 5G 手机元年。随着 5G 手机技术的不断成熟,5G 手机多样性不断丰富,5G 手机的出货速度有望进入高速增长期,全球智能手机的销售结构将呈现显著变化,5G手机出货量将快速提升。伴随 5G手机销售加速和 LCP 天线的渗透率提升,LCP 材料市场有望进入快速增长期。现阶段,LCP 生产企业相对较少,国内企业仍在持续进行技术优化,在产品应用前期成本相对较高;而原 PI 生产企业可以通过技术升级进行 MPI 产品生产,技术难度相对较小,成本较低,因而在 15GHz 下,MPI 的应用仍将持续。但是随着 LCP 天线的成本的不断优化以及 5G 毫米波频段的逐步应用,LCP 天线在手机的渗透率将有望不断提升,同时 5G手机经技术沉淀和产品推广,将逐步进入放量阶段,渗透率和出口量的双重影响下,LCP 天线需求有望进入爆发阶段,带动前段薄膜级 LCP 树脂需求持续增长。预期若未来 5G 手机渗透率提升至 80%,LCP 天线渗透率提升至 80%,LCP 需求量将有望超过 4000 吨,形成接近 40 亿的市场空间。2.2、5G 多场景逐步推广,汽车、可穿戴设备等领域有望带动产品需求5G 技术为无人驾驶高阶发展提供通讯基础,带动高频天线应用需求。虽然不同主体发展无人驾驶路径略有不同,但进入高阶发展阶段,都需要单车智能和交通智能的双重配合。经过多年的发展,无人驾驶仍未实现高阶水平的应用,其中的重要原因之一来自于现有的通讯技术尚未提供有效的信号传输支持。伴随着 5G 时代的来临,智能交通的推进速度有望不断加快,高频、高速、低时滞的信号传输将成为每辆智能汽车的必备要求,因而在 5G 时代下,汽车的信号传输过程中同样需要配备能接受毫米波,减少介电损耗的 LCP 天线。而相比于汽车的制造成本,LCP 的天线单体价值量占比将极其微小,在智能汽车的推广过程中,有望实现 LCP 天线的同步快速渗透。 毫米波雷达作为单车智能的重要设备,有望提升汽车中 LCP 天线的使用量。毫米波雷达具有体积小、方向性好、易集成、探测距离远和空间分辨率高的特点,受到的环境的影响较小,可以一定程度上辨别行人。而毫米波雷达成本较低,性价比高,搭配其他传感器将成为无人驾驶的主要配置方案,在无人驾驶测距时的精确度较高。随着无人驾驶程度的逐渐提升,对于驾驶感测的精度要求不断提升,毫米波雷达的应用也将有现阶段的中高端市场渗透到中低端市场。伴随着毫米波雷达的应用,其反射的信号接收装置也有望带动 LCP 天线在单车中的使用量。可穿戴设备连接 5G 通信,通信传输叠加空间要求带动 LCP 天线应用。近年来可穿戴设备持续保持高速增长势头,而随着 5G 时代的来临,智能手表等部分可穿戴设备作为另一类通讯终端,亦需要进行高频信号的同步接收,LCP 天线将有望获得快速渗透。不仅如此,作为可穿戴设备,体积小,重量轻的要求更为迫切,伴随着 5G 应用场景的推广以及 5G 配套的网络内容的增加,可穿戴设备的信号传输要求亦在同步提升,终端产品对 LCP 天线乃至以 LCP 载板的应用亦将快速提升,带动薄膜级 LCP 树脂的市场扩展。三、注塑级 LCP 树脂——PCB 升级,应用场景不断渗透 注塑级 LCP 是 LCP 的另一种形态,具有耐高温、天然阻燃、超高机械强度、电绝缘性能好等特性,可以实现在多场景的应用。3.1、PCB 往高频、小型化方向升级,LCP 渗透率不断增加 PCB(印刷电路板)是电子元器件电气连接的载体,主要由绝缘基材与导体两类材料构成,在电子设备中起到支撑以及互联的作用,其中挠性电路板又被称为软板,是一种用 PI 做基材制成的印刷电路,可以任意进行弯折、挠曲,从而能在狭窄的空间中堆嵌大量精密元件。当前,挠性电路应用之广泛正以惊人的速度发展。 低频信号传输过程中,PCB 基材基本上选择 FR-4 一种介质材料,未来高频高速信号传输场景将不断增加,例如 5G 在一开始是 6GHz 频率,其后就到了 28GHz 的毫米波;例如超过 77GHz 的雷达也需要用到高频信号。高频信号的传输对于 PCB 基材有了新的要求,因为频率要高得多,所以材料损耗要小得多。PCB 基材中影响介电常数、介质损耗的主要是树脂类型,由此来看,低损耗材料的 LCP 更有优势。 其次,随着电子装置的复杂化和小型化发展,PCB 有更多的集成电路,需要更为复杂的多层 PCB,其密度不断增加,尺寸不断缩小。目前使用 LCP可以制造 25 mm 线宽/线距的 LCP 电路板,包括挠性板、刚挠结合板、封装载板和高达 20 层的多层板,相信未来,伴随着电子装置的小型化发展,LCP 基材应用场景会不断扩宽。 医疗设备方面由于体积小、形状特殊、轻巧灵活,大多数是用挠性 PCB,现在为便于安装,刚挠结合 PCB 也进入此领域了,可以达到 16 至 20 层结构,而这也依赖于 LCP 基材的应用。3.2、注塑级 LCP 在其他场景也具有广泛的应用 SMT(表面组装技术)相较于传统插装技术,有着易于自动化,适用于高频应用和高接脚密度等优点。但是,SMT 对材料的耐温性能要求更高,需要焊接点附近的材料能在 250℃下维持 5s。此外 SMT 对材料的其他性能也要要求,例如尺寸稳定性,阻燃性等。LCP 有优良的耐温性,HDT 可达230-300℃,高 HDT 的 LCP 是相当适用于 SMT 连接器。LCP 也具有良好的耐化学性及耐候性,而且耐辐射,更具有优异的阻燃性。相对于 PA6T,LCP 既可以在高温下保持稳定,且无吸湿后尺寸不稳定的问题。 此外,LCP 广泛用于制造汽车发动机内各种零部件以及特殊的耐热、隔热部件和精密机械、仪器零件。本田混合动力车的功率模块外壳通过采用LCP 实现顶级的小型化和高输出。Mazda 开发 LCP 共混复合材料,用于制造汽车车身的面板四、LCP 纤维工艺不断突破,应用拓展未来可期4.1、积极探索第三形态,LCP 纤维性质优良LCP 纤维(6-羟基-2-萘酸和羟基苯甲酸)是一种通过聚合技术和纤维制作技术,采用 LCP 树脂原料形成的聚合物。从材料本身的特性来看,LCP纤维具有以下优势特点:第一,LCP 纤维的蠕变伸长率小,具有良好的尺寸稳定性;第二,不同于现有的超强纤维,LCP 纤维具有良好的迁移能力,在加捻后仍有较高的强度保持率,这意味着我们可以用较少的纤维根数获得与常规材料强度相同的高强度产品,或采用与常规材料相同根数的新型纤维从而获得更高强度的产品;第三,LCP 纤维的抗弯曲性使得其强度保持率高于其他超强纤维,因此可用于需反复弯曲的产品中;第四,LCP 纤维还具有良好的阻燃性、耐热性、耐酸性及减振性,这也与其树脂及薄膜形态下的性质相同。4.2、研发生产不断推进,新型产品接连问世Fiber-Line 公司通过熔融挤出工艺从液晶聚合物中纺出芳族聚酯,生产出一种 LCP 纤维产品。该生产过程使分子沿纤维轴进行取向,从而得到具有高韧性的 LCP 纤维,其具有高度的耐磨性、阻燃性、耐化学性(酸、碱、有机溶剂)及较低的纱线磨损度。 2017 年,日本东丽公司宣布已研发出 LCP 纤维产品 Siveras,已于当年组织量产,并在 2018 年开始销售。东丽公司发布的 LCP 纤维产品采用该公司 LCP 树脂原料,融合先进的聚合技术和纤维制作技术,强度达20cN/dtex 以上,弹性模量达 500cN/dtex 以上,并且具有尺寸稳定性好、在水中可以保持高强度的特点。其产品不仅适用于船缆、渔网、水产养殖用品等,因其还具有耐热、耐酸、减振、不易断等特点,也广泛运用在产业资材领域。未来随着更多规格长丝的推出,LCP 纤维将具有更多的性能,应用场景也有望实现更多领域的突破。五、投资建议 随着 5G 商用的普及,对于 5G 材料的研究热度不断升温,LCP 材料因其低介电损耗的优质特性带动 LCP 在 5G 高频信号传输的应用场景中加速应用,预计 LCP 材料在 5G 天线中的渗透率不断提升。此外,LCP 材料具有良好的挠性方便其组合设计,满足电子产品小型化的趋势要求,良好的机械性能将有望拓展 LCP 在工程领域的应用空间。LCP 作为一种新型材料,其应用场景有望得到不断拓宽,在此背景下,我们建议重点关注最早进入LCP 研发领域的普利特(2007 年布局 LCP 材料研发,具备 LCP 产能2500 吨,已建立了从树脂聚合到复合改性的一系列完整的研发与批量化生产体系),关注金发科技(具备 LCP 聚合产能 3000 吨,产品在应用端评估良好),关注沃特股份(2014 年收购韩国三星精密 LCP 全部业务,已建成3000 吨 LCP 生产线)普利特:改性塑料头部企业, 自主研发 LCP,有望在高端领域放量改性塑料头部企业,原材料价格回落,业绩逐步进入拐点。公司主营业务是汽车改性塑料,在供给侧改革和环保政策双重作用下,主要原材料PP/PE 价格在过去两年中在比较高的水平,未来伴随着烯烃的大量投产,原材料价格将逐步下行周期,公司的成本端有望进一步下降;同时,汽车行业正在迎来边际改善,静待汽车行业需求拐点为改性塑料行业的需求带来改善。LCP 自主研发,欲乘 5G 之东风。公司于 2007 年布局 LCP 材料开发,当下已经拥有了对热制性液晶高分子(TLCP)技术的完全自主知识产权,并且针对 TLCP 材料建立了从树脂聚合到复合改性的一系列完整的研发与批量化生产体系,累计 TLCP 年产能 2500 吨/年。一方面,伴随着 5G 时代的到来,公司所拥有的 TLCP 树脂材料可充分满足 5G 手机天线的应用,另外,LCP 作为一种新型材料,未来应用场景不断加速,公司 LCP 业务想象空间巨大。外延增长,进入光稳定剂行业。公司拟收购杭州帝盛进入光稳定剂行业,杭州帝盛是一家专注于光稳定剂的生产和销售的企业,主要从事光稳定剂的生产,拥有先进的技术,其工艺技术获得韩国松原的认可,和韩国松原是长期合作伙伴关系。目前主要制造工厂集中在江苏启东、浙江萧山和福建南平,普利特收购帝盛有利于其产业结构的升级和技术水平的提升,且伴随着福建南平 15000 吨产能建设及投产,公司的业绩有望迎来增长。金发科技:改性塑料龙头企业,高性能材料不断丰富 公司是国内改性塑料的龙头企业,主要产品包括改性塑料、完全生物降解塑料、高性能碳纤维及复合材料、特种工程塑料和环保高性能再生塑料等五大类。其中在改性塑料板块,公司是亚太地区规模最大、产品种类最为齐全的改性塑料生产企业;在完全生物降解塑料、特种工程塑料和热塑性复合材料板块,公司的产品和质量达到国际领先水平。收购宁波海越,打通一体化产业链。公司 2019 年 5 月完成对宁波海越全资收购,6 月 27 日,“宁波海越新材料有限公司”更名为“宁波金发新材料有限公司”,于 6 月 1 日起纳入公司合并财务报表范围。宁波金发拥有60 万吨 PDH 产能,目前最主要的产品是丙烯、异辛烷、甲乙酮等,公司未来将打通丙烯-聚丙烯-改性塑料全产业链并扩大产能,有助于公司长远稳健发展。 公司全资子公司珠海万通特种工程塑料有限公司的年产 1000 吨 LCP 聚合装置于 2014 年初投产。此外,自 2016 年 1 月开始建设的年产 3000 吨LCP 聚合装置。产品系列上,公司开发出了低熔点高强度 LCP 和超高耐热LCP,并顺利产业化,至此形成了从Ⅰ型到Ⅲ型全系列热致液晶聚合物材料,成功开发了薄膜级 LCP,在应用端评估表现良好。沃特股份:改性塑料多元化布局,5G 高频材料不断丰富改性塑料多元产品布局,增强下游客户粘性。公司主要进行三类产品布局,改性通用塑料、改性工程塑料和特种工程塑料,产品种类复杂多样,产品性能不断提升,产品附加值也逐渐增长。下游应用领域对于塑料产品的需求较为多样,单一终端产品的塑料材料需求涵盖多个种类,公司进行改性塑料多样化布局,形成多品类,多型号产品的综合供应体系,为下游客户提供全方位的产品设计和一站式的原料供应,扩大公司产品的应用空间,同时可以增加客户粘性,降低客户产品认证成本,面向同一客户由单品种—>多品种—>多系列逐渐拓展,逐步扩大公司的发展空间。引进三星 LCP 产线,实现 LCP 产品快速布局。2014 年公司从三星购进全套 LCP 产线的生产设备及 155 项无形资产和 7 项商标,聘用原三星精密化学的相关核心人员负责产线的生产和研发,同时公司与南方科技大学合作开展 LCP 材料的研发及产业化推广工作。通过全方位的产线引进和产品技术研发,公司快速实现 LCP 产品快速布局。公司凭借本土优势,有望快速抢占市场,实现高端产品的国产替代。收购德清科赛 51%股权,不断丰富 5G 高频材料业务。2019 年公司收购德清科赛 51%股权,开始切入含氟高分子材料领域。德清科赛是国内最早开展相关材料研究的企业之一,已经在高频设备用薄膜领域形成量产。通过收购公司将在含氟高分子树脂和 LCP 树脂领域形成双向协同布局,丰富高频材料产品,瞄准 5G 市场,提供综合材料解决方案。(报告来源:国金证券)(如需报告请登录未来智库)

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l 中国油脂化工行业的产业化现状、产业链成熟度究竟如何,行业发展的阻力何在?l 目前市场规模和行业格局情况,油脂化学品的未来发展方向?l 下游还有哪些潜在应用领域,行业是否有投资机会?预计 2024 年全球油脂化工市场规模302 亿美元油脂化工的主要产品以脂肪酸和脂肪醇为主,亚洲、欧洲都是最主要的需求国。目前亚太地区是全球第一大生产地区同时也是最大的消费地区,亚太地区众多油脂供应商普遍往下游油脂化工进行产业链延伸,以应对运材料产能过剩的同时提升盈利能力。欧洲地区除去传统领域的需求外,生物柴油对石化燃料的替代为油脂化工发展提供边际需求增量。国内的油化行业受制于原料、工艺限制,只有具有规模、成本优势的行业龙头能够保证产销稳定。国内油脂化工行业格局已基本实现三足鼎立的形势,分别为赞宇科技、益海嘉里和泰柯棕化。脂肪酸国内脂肪酸年均表观消费量超过200万吨,且下游需求以日化行业为主,预计未来仍将维持稳定增长。需求稳定增长叠加供给端的格局重塑,行业景气度有望迎来稳步提升。从脂肪酸消耗市场比例来看,主要集中在日用洗涤肥(香)皂、工业助剂皂、脂肪胺原料、烷醇酰胺、生物柴油和脂肪酸酯类等领域。高级酯类产品应用开发成为近几年脂肪酸行业发展重点,诸如脂肪酸异丙酯、脂肪酸异辛酯、油酸三羟甲基丙烷酯等产品在日用化学和润滑油领域广泛应用。脂肪醇脂肪醇由天然棕榈油制得,对应由石化产品制得的为合成脂肪醇。下游需求丰富,是油脂化工产业序列当中重要的一环。脂肪醇依然存在较大国产替代空间。随着增塑剂、洗涤剂工业的迅速发展,脂肪醇产量激增。2019年,脂肪醇生产企业5家,产品以天然醇为主,包括浙江嘉化能源化工、德源(中国)高科、沙索(中国)化学、江苏盛泰化学科技、浙江恒翔化工。脂肪胺脂肪胺主要应用于农药、医药、化工等领域,其中农药是最大的应用领域,占脂肪胺总需求的42.3%,其次是医药和化工领域,分别占脂肪胺总需求的17.6%和15.3%。2019年脂肪胺产销量较2018年均呈现较大增长。国外的脂肪胺生产地主要分布在美国、欧洲和日本等发达国家,主要生产厂家有美国陶氏化学公司(DOW)、联合碳化学公司、德国巴斯夫公司(BASF)、拜尔公司、阿克苏诺贝尔公司(Akzo)、亨斯曼公司、东曹株式会社,其生产技术先进且规模大,均是万吨级以上。国内脂肪胺生产主要分布在南方地区,以江西飓风化工集团、常州三峰化工有限公司、江苏东南化工集团公司为代表。其生产技术、生产规模、产品质量较国外仍有一定的差距,产能不能满足市场需求,主要依靠进口。您有一份《油脂化工市场研究报告》待获取

见太子曰

化工产业链梳理专题报告:化繁为简,看懂化工产业链,维持“超配”评级

来源:格隆汇机构:国信证券评级:超配化工产业链整体上可以简化为三环节国内化工行业发展日渐成熟,已经不能化工板块单纯的看做一个行业去进行研究。我们从简化思维的角度重新梳理化工产业链研究逻辑,可以先简化成上游原材料、中间产物、下游制品等三个环节,理解主要化工品在产业链中的大致位置及各环节的主要发展逻辑。?多角度看化工细分产业链我们分别从原材料来源、核心产品、应用场景(领域)、纵向大产业链等角度划分多个重要的化工子产业链,并对各个子产业链的研究重点以及发展趋势做出相应分析。在当前阶段,我们认为基建地产、车用材料、农化产品、新能源、电子化学品等产业链相对更值得重点关注。化工产业链发展趋势仍以“去瓶颈”为主要发力点化工行业当前处于新一轮扩展周期。在国内经济增速放慢以及经济结构发生转型的大背景之下,化工行业下一轮产能投放将更有针对性,主要以解决产业瓶颈和服务科技创新为主要目的。上游和中游环节的扩产,主要目的是提高基础化工品的自给率,保障下游环节在原材料端的充分供应。下游环节的扩产主要是为了服务科技创新,向高端制造领域持续突破,加速国产化替代进程。投资建议我们建议重点关注:万华化学、华鲁恒升、龙蟒佰利、宝丰能源、浙江龙盛等化工核心产业链中的龙头公司,以及金发科技、道恩股份、回天新材、蓝晓科技、飞凯材料、恩捷股份、新宙邦等在高端科技产业链中能够供应关键化工新材料的代表性公司。风险提示1、下游需求低迷,行业新增产能释放进度低于预期;2、海外经济增速放缓,影响部分化工品的出口需求;3、短期内疫情推迟下游复工时间,导致化工品需求低于预期。

吞吞吐吐

化工行业回顾、展望与2020投资策略报告

(如需报告请登录 未来智库)1、行业回顾与展望1.1、回顾:2019 全球化工行业经济运行情况●宏观来看,全球经济增速延续 18 年放缓趋势回顾 2019,受宏观经济增速趋缓影响,全球化工整体延续 18 年下滑态势。●中观来看,终端市场需求走弱,企业资本开支意愿降低需求端:宏观经济下行背景下,全球化工品终端市场需求走弱。分领域来看,建筑业增长于 19Q1 后增速回落,汽车上半年销售出现下滑,三季度以来国内市场跌幅收窄;分地区来看,中国化工仍为全球增量的中坚力量。化工品的下游遍布各大工业和消费领域,其中建筑业(包括房地产)是最大终端应用领域,市场规模达到 6950 亿美元,占比全体化工品销售额约 35%;电子次之(占比约 19%),此外,家用、农业、纸质包装、汽车、医疗、能源等领域均为化工品销售的主要下游。全球建筑业的回暖止于 2019Q1,之后开始回落:18 年开始,美国、欧元区和中国的建筑业增速都出现了明显增长,但随着经济走弱及部分国家对产业政策的调整,全球建筑业同比增速很快在 19 年 Q2 回落,并在三季度持续趋缓。19 年全球汽车销售同比均出现下滑:受中国乘用车购置税优惠政策结束、国六排放标准出台、欧盟 WLTP 执行、英国脱欧和中美贸易摩擦等影响,18Q3 起全球汽车销售增速出现下滑,中国和德国增速更是由正转负、美国跌幅扩大;19 年全球汽车销量跌幅有所收窄,国内汽车销量 Q2 再次出现明显下滑,但随着下半年经济预期趋稳,Q3 同比增速跌幅已显著收窄。零售业增速整体较为平稳:相比增速明显趋缓的建筑业和汽车业,全球零售增速整体较为平稳。分地区来看,中国化工仍是全球中坚力量,未来占比仍将持续提升。2017 年全球化学品销售额约 3.5 万亿欧元,其中中国 1.29 万亿欧元,占比达 37.2%,预计到2030 年全球化学品销售额将达 6.6 万亿欧元,届时中国大陆占比将增长至 49.9%。供给端:过去十年中国化工业 CapEx 与 R&D 领先全球,当下逆全球化冲击频发催化不确定性增强,海外化工企业资本开支意愿降低。分地区看,过去十年中国化工业 CapEx 与 R&D 领先全球。根据 CEFIC 数据,2007-2017 年,中国化工业的 CapEx 从 175 亿欧元增长至 896 亿欧元,R&D 从 22亿欧元增长至 129 亿欧元,年复合增速分别达到 17.7%和 19.3%,大幅领先于全球 8.5%和 6.0%的复合增速。逆全球化冲击频发导致未来经济不确定性增强,海外化工企业资本开支意愿普遍降低。随着经济全球化的发展,当前全球各国家和地区的贸易联系已异常紧密,例如英国有 75%化学品自欧盟进口、60%化学和药品出口向欧盟。但自 2017 年以来,逆全球化事件频发,包括英国脱欧、TPP 协议流产、中美贸易摩擦。频发的逆全球化事件严重冲击全球各产业的供应链体系,以中美贸易摩擦中的化学品贸易为例,中国向美国出口的约 150 亿美元化学品和塑料以及美国向中国出口的约 110 亿美元化学品和塑料均受到影响,使得相关供应链被扰乱、两国企业成本增加。另一方面,贸易摩擦下,各国政府纷纷对跨境投资进行限制,而外部环境的不确定性使得化工企业倾向于谨慎投资,跨境的收购兼并有所减少,化工企业资本开支水平力度水平有所减小;17H2 至今全球化工样本上市公司 CapEx 同比增速维持负增长态势。1.2、中国化工行业经济运行情况●外部环境恶化叠加国内需求疲弱,国内经济增速放缓●行业需求不振,多数产品价格/价差处于历史低位需求端:下游地产与零售需求仍较为疲软,但三季度汽车销量跌幅收窄。截至 2019年 8 月,国内化工品下游主要市场依然偏弱。具体来看,地产市场整体低迷,房屋竣工面积同比增速维持在-10%,新开工增速和竣工增速持续背离,我们认为主要系国家对于土地拍卖后开工时限有规定,而在开工后较多企业出现停工所致。汽车作为化工品下游另一重要终端市场亦处于持续下滑通道,但三季度以来有所复苏,单季度销售同比增速跌幅明显收窄;零售市场来看,主要商品零售需求仍偏弱,二季度以来冰箱产量当月同比增速不断收窄,布产量同比已出现下滑。按中信三级行业对化工子行业上市公司进行划分,可以看到 2019 前三季度仅有化纤、染料上市公司的营业收入、毛利率双增长,前者主要系安全环保升级下的供改深化持续压缩传统高污染的染料中间体及产品产能;而后者纺织服装消费终端的相对景气,以及涤丝项目、炼化项目的陆续投产推动行业增长。其他行业的营收或毛利率同比均有不同程度下滑。橡胶制品方面,轮胎头部企业不断逆势扩张,叠加原料天胶与合成胶的价格低迷扩大胎企盈利能力;结合未来谨慎乐观的宏观判断以及目前市场对行业发展预期反映的充分程度,站在行业角度我们推荐关注轮胎行业、化纤行业。从产品价格来看(截至 19 年 10 月),石化品多数产品价格依然处于低位,显著低于过去十三年价格区间的 30%以下分位(同期原油价格处于历史 31%水平)、价差亦然,所有关键石化品 2019 年前三季度均价同比均下滑,且目前仍处下行通道。而基础化工产品方面,整体而言化纤-涤纶、聚氨酯、橡胶处于历史价格的较低分位,氯碱、化肥、农药、塑料、氟化工则相对处于中间位置;19 前三季度产品价格同比提升的品种主要为农药、化肥、磷化工以及食品与饲料添加剂等。可见这些价格表现相对强势的产品多与安环提升有关,但同时又受到自身需求淡旺季节节律的限制。结合行业自身发展情况,我们推荐关注价格处于底部区域的聚氨酯行业、受益于安环规范化提速的农药行业和综合型石油炼化行业。● 化工企业盈利能力下滑,资本支出强者恒强,行业竞争格局趋于有序化。……从企业的固定资产投资扩张情况来看,新建项目主要集中于头部企业,行业集中度提升带来格局优化,龙头企业掌控力进一步增强。以 12 年以前上市的基化和石化(剔除中石油、中石化)公司为样本,对其资本开支情况进行统计,可以看到市值前 10%的企业占据全行业在建工程的比例从 12年的 40%一路上升至 60%;市值前 10%、10%-20%和 20%-40%分位的上市公司固定资产投资平均扩张率(固定资产投资增速)普遍大于市值位于 40%分位及以后的企业。分行业看,聚氨酯、氯碱、化纤三个子行业在建工程绝对值居前,分别为 219.66、135.96、131.10 亿元;氮肥、磷肥、复合肥、纯碱等行业在建工程同比增速为负,分别为-54.53%、-7.72%、-32.41%、-65.53%;农药、化纤、有机硅、聚氨酯、钛白粉在建工程同比增速较快,分别为 18.88%、49.90%、60.66%、91.20%、7.57%。综合来看,国内化工业上市公司财务指标整体好于国内化工全行业财务指标;在上市公司内部,市值相对较大公司的扩张意愿与扩张能力整体好于市值较小的公司。这些来自于头部企业的新建项目驱动行业进一步集中化,增强龙头掌控力。未来,在更加有序的格局下化工行业盈利中枢可系统性提升。1.3、中国化工行业的关键变化●安环规范化,国内化工业集中度提升趋势确定,行业已进入“新常态”:“3·21”盐城爆炸加速中国化工安环规范化进程。近年来化工事故频发,核心原因在于过去粗放式发展未能对化企安全环保规范进行有效约束。据统计,16-18 年间全国共发生 620 起化工安全事故,造成 728 人死亡;其中仅江苏就发生“3·21”、“11·27”、“12·9”等重大事故。虽然中国作为全球最大化工生产基地(产能占比40%),风险暴露理论上高于其他国家,但究其核心原因,还是在于过去粗放式的发展使得许多规范性设施、制度并未能跟上。而从海外经验和产业视角来看,园区化统一规范是规避安全环境风险的重要手段。海外来看,世界化工园区建设始于 19 世纪 60 年代的巴斯夫路德维希港,到20 世纪 70 年代,化工园区规划已是全球化趋势,韩国、新加坡、沙特等国家参与化工园区规划,整个石油化工领域形成集中化、规模化、基地化、炼化一体化的发展趋势。从产业视角来看,在管理上,化工园区可通过智慧化信息平台、应急处理预案机制、污染集中处理中心与安全监管体系等手段实现统筹管理;在经济效益上,有序产业链的企业置于同一个园区中,能够大幅优化物流与仓储、减少人力和物力消耗。国内化工园区现状,江苏化工园区量多质低,风险较大;山东推进园区化与产业升级成功领跑。受当地政府“短平快”思维与招商引资的任务加重影响,江苏作为化工大省之一,其化工园区却普遍存在入园门槛不高、园区内的化工产品科技含量低、相互协同性差等现象,极大地削弱了园区化本身所应具有的优势。相比之下,山东作为中国最主要的化工生产地,2015 年 4 月启动整体产业转型升级计划,整合天然资源开发、密集劳力利用、环境负荷填载、终端市场对接与贸易物流优化等因素,其化工园区建设已领跑全国。“3·21”盐城爆炸发生后,叠加江苏化工园区现状,在可预期的范围内,江苏地环保与安全生产必然将趋严。今年 4 月 27 日江苏省人民政府正式发布《江苏省化工产业安全环保整治提升方案》,推动目前化工企业环保安全问题治理,引入更严格的园区准入标准,推进化工产业绿色化、安全化。综合来看,由安环趋严导致的供给侧改革是实现国内化工业够独立于全球整体行情,对未来国内化工行业产生深远影响。基于事故对涉事园区的直接影响、对周边化工园复产进展的影响,推荐农药行业、染料行业。长期看,安环监管趋严也将给全国化工企业产生深远影响,原本依靠缩减环保、安全生产支出实现盈利的落后企业或将面临亏损,部分落后园区甚至面临关闭;而原本身处规范化重点园区、自身环保达标的领先企业将持续受益。重点推荐中国化工产业格局重塑的关键力量(万华化学、华鲁恒升、扬农化工、中国巨石、华峰氨纶等)。●需求高速增长、大量进口依赖的国产化工新材料将迎发展机遇相比大宗化工品,化工新材料技术难度大、投资回报率更高,因此在企业发展时需要兼顾 R&D 与 CapEx。相较于大宗化工品,化工新材料由于更高的技术壁垒与更好的竞争格局,其拥有更高的附加值(>$3.9/kg VS. <$1.8/kg)和投资回报率(12% VS. 7%);作为典型的技术密集型产业,化工新材料下游市场处于高速发展阶段,技术更新快、因此不仅需要企业投入 CapEx 进行扩张,还需要投入相同水平的 R&D 以保持技术的进步。中国化工新材料研发投入不足,产业整体落后于全球。据 CEFIC 统计,2007-2017年国内化工研发支出保持 19.34%的高复合增速,到 2017 年已达到 129 亿欧元,但整体来看,国内研发投入占比收入仍仅有 1.0%,显著低于欧美日韩等主要发达国家和地区(1.8%、2.0%、4.0%、1.6%)。国内新材料市场大发展,政策扶持下,相关企业迎来关键窗口期。受益于下游新能源汽车、通信、电子等领域需求扩张,近年来中国化工新材料市场规模增长迅速,2017 年市场规模已达到 5000 亿元(10-17 年 CAGR 为 15%);另一方面,许多新材料虽然市场规模较小,但却是相关产业发展的关键环节,为了防止相关产能被扼颈,国家持续出台政策进行扶持,以实现自主供应。行业环境来看,市场与政策双重利好,国内新材料企业迎来发展窗口期;内生增长来看,加强研发创新投入是打破关键技术垄断、推动产业发展的关键,因此技术领先的新材料龙头企业有望充分受益。从目前全球化工新材料的格局来看,欧美日韩等国企业仍是全球主导者;国内部分领先企业依靠持续的研发投入,在部分领域已有一定竞争力,如聚氨酯材料、有机氟硅材料等;但在更多的领域仍大幅落后于欧美日韩等国,如特种工程塑料、高端聚烯烃、高性能树脂、电子化学品等。整体来看,国内新材料产业起步较晚、发展水平参差不齐,导致企业地位在新材料产业价值链中较低、核心原材料主要依赖进口。建议关注相关细分子行业技术已取得突破、产品进入下游供应链的新材料龙头企业。1.4、原油市场回顾与展望……2、投资策略2.1、产业格局重塑的关键力量随着化工品下游需求受宏观经济影响而增速放缓,国内化工行业的竞争格局正由过往“高投资、高增长”的态势转向为“行业集中度提升、具有比较优势的龙头企业强者恒强”的新常态。监管因素中,环保监管、安全生产要求不断趋严,推动企业环保支出持续增长;行业竞争因素中,龙头企业拥有一体化产业链、规模化与技术领先实现的成本优势、持续稳定的资本开支等优势,相关行业竞争格局正经历重塑。万华化学:国内化工行业翘楚,聚氨酯、石化、新材料三大产业集群齐头并进,向增强国际化竞争力、布局化工新材料技术两大战略目标前进MDI 盈利能力处于历史底部区域,未来向中枢修复概率较大。MDI 寡头竞争格局,高壁垒及良好的行业竞争格局赋予 MDI 行业高投资回报率的优秀属性。目前MDI-纯苯综合价差为 10900 元/吨,处于 10.1%的历史分位,当前价差条件下,部分配套不完善企业、成本较高企业或已处盈亏平衡之中,除万华外 2019 年内可预见的将投产项目仅有 2 个 5 万吨级的小扩产项目、2020-2021 年也仅有科思创德国20 万吨与上海 5 万吨扩产,新增量有限,MDI 价格下降空间或已不大,未来大概率向历史中枢回归。MDI 布局国际化,新材料、石化海稳步推进。国内方面,万华收购福建康乃尔聚氨酯有限责任公司 51%股权,布局福建 MDI 生产基地,优化 MDI 产业布局。海外方面,整合 BC 公司资源;收购 CTAB(瑞典国际化工)助力优化万华欧洲装置生产工艺,维护 MDI 行业全球寡头竞争格局;万华美国项目虽因投资过高而暂停,但公司仍将谋求美国生产基地建设。除聚氨酯外,公司 C3/C4 石化装置运行平稳,LPG 贸易规模不断扩大;精细化学品陆续投产,PC 二期、SAP、合成香料、ADI、尼龙-12 等多个新项目持续推进。公司启动 100 万吨乙烯项和产业链高附加值项目,补足了聚氨酯产业链短板,保证异氰酸酯产业高负荷稳定运行和为聚醚产业提供关键的原料;同时切入乙烯及衍生品市场,并进一步利用现有产业链、开发高附加值的精细化学品及新材料,降低公司对聚氨酯业务的依赖度,实现从万华聚氨酯向万华化学的转变。维持“买入”的投资评级。万华化学是中国化工行业少有的掌握国际前沿制造技术、管理优势突出的全球性龙头企业。公司上市以来年化 ROE%长期维持在 25~40%的区间,2001~2018 年公司归母净利年均复合增长率可达 35%。19 年初公司完成整体上市事宜,整合 MDI 等优质资产、改善治理结构;助力自身向全球聚氨酯龙头、中国重要烯烃及衍生物供应商等、新材料核心供应商高远目标大步迈进。我们调整公司 2019~2021 年 EPS 预测值分别至 3.52、3.91、4.74 元的预测,维持“买入”的投资评级。华鲁恒升:成本领先与内生增长企业之典范,充分利用合成气平台优势向煤气化与石油化工综合产业平台发展,精己二酸、酰胺及尼龙新材料项目构筑新成长点弱周期属性叠加低成本优势,不断加强精细化管理。1、公司“一头多线”循环经济柔性多联产运营模式,行业低迷时对冲风险、价格景气时最大化效益;2、选择先进的煤气化工艺路线并持续对公用工程、生产流程进行优化整合,建立循环经济体系充分利用热电能源,成本位于行业最低区间;3、利用地理优势、低成本火运途径,稳定采购廉价优质煤炭;4、精细化管理,期间费用率大幅低于同行。主要产品价差处于历史低位,未来大概率将向历史中枢回归。最新产品-原料价差如甲醇、醋酸、乙二醇、己二酸-原料价差分别位于 14.5%、18.0%、12.4%和 7%的历史分位,行业或处于盈亏平衡的边缘,未来大概率将向历史中枢回归。同时伴随化工行业资产负债表的修复以及行业集中程度的进一步提升,行业更为灵活的开工负荷得以实现,预计在更加有序的竞争格局下盈利中枢可系统性提升。新一轮五年发展计划启动,构筑新成长点。公司 150 万吨绿色化工新材料项目(投资额共计 100 亿元)被列入新旧动能转换重大项目库第一批 450 个优选项目名单,其中两个项目分别为:(1)精己二酸品质提升项目,含 16.66 万吨单线精己二酸、8 万吨单线环己酮、16.5 万吨单线环己醇等;(2)酰胺及尼龙新材料项目,含己内酰胺 30 万吨(其中 20 万吨自用)、甲酸 20 万吨、尼龙 6 切片 20 万吨、硫铵48 万吨。公司充分利用合成气平台优势向煤气化与石油化工综合产业平台发展,打造环己酮-己内酰胺-聚酰胺切片产业链,将通过降低低附加值传统合成气产品向高附加值精细化产业链延伸,持续增长可期。维持“买入”的投资评级。华鲁恒升是中国成本领先型现代煤化工标杆企业,公司于红海行业凭借不断降本增效、扩大规模、精细管理,穿越周期、持续稳健增长。公司 17 年 100 万吨新氨醇平台、18 年 100 万吨尿素、50 万吨乙二醇与 5 万吨三聚氰胺项目陆续投产,盈利中枢提升;目前各主营产品价格处于历史较低分位,盈利安全边际较高。公司化工园区醋酸、氨醇产业链被山东新旧动能转换国家战略列为重点建设内容,100 亿绿色化工新材料项目入选山东新旧动能转换第一批优选项目;19 年 3 月公告拟建设 16 万吨精己二酸、30 万吨己内酰胺及尼龙新材料项目,新一轮五年发展计划启动,建设煤气化与石油化工综合产业平台,构筑新成长点。公司开展第二期限制性股票激励计划绑定核心骨干利益,彰显未来发展信心。我们维持公司 2019-2021 年 EPS 分别为 1.63、1.72、2.06 元的预测,维持“买入”的投资评级。●扬农化工:菊酯、麦草畏行业龙头,储备项目较多保障未来成长性,收购资产打通“研发-生产-销售”全产业链扬农化工是菊酯、麦草畏行业龙头,是中国农药行业的领先公司。扬农化工菊酯产业链配套完善,公司产品市占率有望进一步提高。在环保、安全等标准大幅提,菊酯中间体供应不稳定的大环境下,国内能正常生产的菊酯企业仅有扬农化工等极少数企业。扬农化工南通三期、四期项目主要为菊酯类产品,公司将进一步提高产品市占率。麦草畏销售短期波动,受益外海外转基因作物持续推广,长期趋势向好。扬农化工拥有 2.5 万吨/年麦草畏产能,是目前全球最大的麦草畏原药生产商。短期受贸易摩擦、美国极端天气等影响,麦草畏近期销量有所下滑。因相关转基因作物在美国的持续推广,并将在巴西于 2021 年开始推广,麦草畏长期需求趋势向好,扬农化工麦草畏销量有望再上一个台阶。收购中化作物、农研公司,布局第三个原药生产基地,打通“研发-生产-销售”全产业链。农研公司是国家级农药研发平台、国内规模最大的农药专业研究机构。中化作物是国内唯一拥有国际高端农药品牌的本土农药产业运营商。中化作物和农研公司在研发、生产、制剂销售等多方面将和扬农化工形成优势互补,沈阳科创(中化作物全资子公司)将成为扬农化工第三个原药生产基地,为公司长期成长夯实基础。正处关键发展期,多项目陆续投产保障公司持续成长。扬农化工目前储备项目较多,包括优嘉三期、优嘉四期等。目前优嘉三期前期准备工作稳步推进,我们推测优嘉三期项目部分产能也有望在通过环评后较快建成并逐步放量,是扬农化工业绩未来重要的新增长点。维持“买入”的投资评级。扬农化工是中国农药行业的领先公司,具备完善的产业链布局,可实现关键原材料及中间体的自主供应。公司拥有 2.5 万吨/年麦草畏产能,是目前全球最大的麦草畏原药生产商。耐麦草畏转基因作物推广短期受“中美贸易战”扰动,其长期趋势保持向好。公司菊酯业务全球竞争格局良好,原材料涨价及环保趋严推动菊酯价格大幅提高,行业景气持续。公司积极推进南通优嘉三期项目(含 11475 吨/年杀虫剂等产品)的建设,并计划额外新建 3800 吨联苯菊酯等产品,长期成长可期。考虑收购并表,我们维持公司 2019-2021 年 EPS 为 3.78、4.13 和 5.50 元的预测,维持“买入”的投资评级。中国巨石:玻纤价格底部区域,成本领先的玻纤龙头,新产能投放促成长玻纤价格底部区域,继续向下空间已不大。2018 年玻纤行业产能大幅扩张直接冲击行业供给,2019 年玻纤行业供大于求。以无碱 2400 直接纱为代表的主流玻纤品种价格持续下降。截至目前,2400 直接纱价格为 4000 元/吨,为 2012 年 9 月以来的最低值,下探空间或已不大。新产能投放、国际化布局推动未来成长。国内方面,中国巨石持续推动新产能的建设:2018 年以来,巨石九江新建和冷修的 4 条生产线全部如期点火投产,九江基地当前产能已达 35 万吨;桐乡智能制造基地粗纱一期年产 15 万吨生产线已于2018 年 8 月 21 日点火,而电子纱一期 6 万吨生产线项目也已于 2018 年末投产;此外成都生产基地退城进园,启动整厂搬迁,将在新址建设年产 25 万吨生产线。国际化布局方面,埃及子公司三期生产线均已全面投产,总产能达到 20 万吨,当前负荷情况良好;美国南卡罗来纳州的 9.6 万吨拉丝池窑生产线项目也已于近期投产;此外,公司拟在印度设立巨石印度玻璃纤维有限公司并新建年产 10 万吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线,预计将于 2019 年下半年开始建设。公司积极采取各项措施降本控费、实现盈利能力的提高。公司通过改变配料比进行成本优化并持续升级降低成本,以 2009 年推出的“E6 玻璃配方”为例,其在配料中成功使用石灰石替代硼钙石,当年吨纱可节约成本 500-600 元;其次,公司通过提高窑炉熔化率和拉丝成品率有效提升单台炉位产量实现降本增效;公司还通过提高自动化程度、减少用工等方式节省人工成本。公司长期坚持以产品生产费用考核制度为核心,推行增收节支降耗工作,每月滚动更新工作目标并建立严格的考核机制,从而保证增收节支降耗最终能够落到实处。随着公司生产效率的提高及费用端的持续节省,玻纤生产的综合成本有望进一步降低。维持“审慎增持”评级。中国巨石是玻纤行业龙头企业,公司在成本控制、产品品质等方面具备较强优势,盈利能力行业领先。2019 年以来玻纤价格持续下降,公司单季度业绩环比小幅下降。当前玻纤行业下游高端应用领域正快速拓宽,而公司依托研发优势持续调整客户、产品结构,长期仍然具备可观成长空间。我们维持公司 2019-2021 年 EPS 预测值分别至 0.54、0.70 和 0.88 元,维持“审慎增持”的投资评级。民营炼化板块:布局民营炼化具有战略意义,保障 PX、乙烯供应安全,优质产能置换低端产能,提升整体竞争力打通炼油-PX-PTA-聚酯全产业链,助力抵御周期波动;新项目投产降低进口依存度,保障原料供应安全。从民营炼化新上项目产品结构看,民营炼化通常注重芳烃即 PX 的生产,民营炼化企业过去以 PTA-聚酯涤纶产业链为主,PX 依赖外购,规划炼化项目可打通原油-PX-PTA-聚酯涤纶全产业链,产品的多元化有助抵御周期风险的波动。PX 需依靠大量进口,截至 2018 年国内 PX 进口依存度可达 60%。炼化另一类重要产品乙烯下游进口依存度高企,由于不便运输,乙烯通常以下游产品形式进口:聚乙烯、乙二醇及苯乙烯 2018 年进口依存度分别为 50%、59%和 35%。从产业安全的角度考虑,国内民营炼化项目有助提升国内自给程度,降低原料供应风险,具有战略意义。炼化项目具成本优势,未来成长空间广阔;项目产品种类丰富、现金流充沛,有望推动国内炼化行业产业升级。新增民营炼化项目通常规模较大,相较于国内炼油装置平均 405 万吨/年以及全球炼油装置平均 744 万吨/年的规模,该类项目具有总规模相对较大的优势,尤其恒力炼化、浙江石化可跻身全球前四十大炼厂。在装置总规模高于平均的同时,通常该类项目具有单装置规模较大的特点。单装置规模的提高亦能够有效降低单位投资、单位能耗能,从准入标准来看,新建产能相较原有产能具有一定能耗成本优势。此外,民营大炼化配套齐全,项目通常建于沿海地区,自建/靠近原油、成品油码头、热电厂等,有助进一步降低成本。相较国内中小炼化产能,该类项目极具竞争力,有助国内置换落后产能,提升国内炼化行业竞争力,长远看,炼化项目充沛的现金流及丰富的品类,有助国内炼化行业向下游及高端化工品不断延伸,推动国内炼化行业产业升级。重点推荐标的桐昆股份(601233)为涤纶长丝龙头企业,涤纶长丝产销量多年位居国内第一位,截至 2018 年底公司涤纶长丝产能为 570 万吨,预计 2019 年新增长丝产能 120 万吨,2020 年新增涤丝产能 50 万吨。长远看,公司拟继续扩张聚酯涤纶产业链,规划 500 万吨 PTA 和 240 万吨涤纶长丝产能,未来公司产销量有望保持增长。此外公司积极向上游延伸产业链,参股浙江石化炼化一体化项目,保障原材料的供应,待项目全面投产后,公司将形成炼油-PX-PTA-涤纶长丝全产业链格局。恒力石化(600346)恒力炼化 2000 万吨炼化项目顺利投产,炼油产品产销量快速增长,助力公司业绩同比大幅提升。公司 2000 万吨炼化一体化项目已顺利打通全流程,预计 Q3 基本满负荷运行,整体而言炼化项目综合成本较低、竞争力强,具有较强盈利能力。除炼化项目外,公司亦对产业链进行扩张,推进 150 万吨乙烯项目、500 万吨 PTA 项目、135 万吨长丝项目和 20 万吨高性能车用丝项目,伴随规划项目的投产,公司产品种类及规模将不断扩张。荣盛石化(002493)浙江石化 2000 万吨炼化一体化项目现已投料开车,公司将形成炼油-PX-PTA-聚酯涤纶全产业链格局,产品的多元化将增强公司抵御周期波动风险的能力。浙江石化炼化一体化项目规模、配套优势明显,民营炼化效率为先,我们认为其具有较强的竞争优势,项目建成投产后或将成为公司主要的利润来源。恒逸石化(000703)为 PTA 行业龙头企业,参控股 PTA 产能 1350 万吨,参控股涤纶长丝产能 510 万吨。公司在规划逸盛新材料 PTA 项目、新建海宁、逸鹏等长丝项目的同时,积极向上游延伸产业链,建设文莱 PMB800 万吨炼化项目、规划1400 万吨/年炼化二期项目。目前文莱 800 万吨炼化项目已产出合格品,公司将形成炼油-PX-PTA-聚酯涤纶全产业链格局,产业链一体化、产品多元化有望增强公司抵抗周期波动风险的能力,且随着炼化项目的提负,公司盈利有望保持增长。2.2、农药行业不同产品格局出现分化,“三磷整治”有望推动复合肥行业供给侧改革,后期猪瘟疫情缓解有望边际上改善大豆等粮食需求猪瘟疫情等影响粮食短期需求,主要粮食价格仍然处于历史底部区间,农药、化肥需求较为刚性全球主要粮食价格 2014 年后趋势向下,目前仍处历史较低位置。供需格局、极端天气、原油价格等诸多因素共同影响粮食价格。目前中国大豆、玉米等库存处于历史较高水平,对粮食价格有一定压制作用。短期猪瘟疫情发酵,导致国内大豆等粮食需求短期向下,粮食价格进一步承压。中国长期以来是全球猪肉消费大国,生猪存栏数世界第一,需要大量大豆来压榨成豆粕作为猪饲料。受猪瘟影响,国内能繁母猪存栏量已于 19 年 8 月跌破 2000 万头,考虑到非洲猪瘟疫情将导致明年生猪供应下降,猪饲料需求下降,从而减少豆粕的需求量,再结合低蛋白饲料推广,短期大豆需求承压(国内大豆进口在 2018 年为 8806 万吨,较 2017 年同比下滑约 8%;2019 年 1-9 月进口量为 6459 万吨,较去年同期下滑约 8%)。待后期猪瘟疫情缓解,对大豆需求有望逐步恢复,对粮食价格的影响有望逐步消化。由于各国农业政策保护等因素,农作物种植面积相对稳定,农化需求较为刚性。因为粮食产量关系到国家的粮食安全和国计民生,各国均对本国粮食产量有相应的保护政策。据 USDA 1998 年至 2018 年数据,主要农作物(玉米、大豆、棉花、小麦、大米)合计种植面积同比增速变化波动较小,玉米、小麦、大豆全球种植面积整体趋势还在扩大,且农药、化肥占种植运营成本比例有限(特别是农药占比较低),农化产品的需求量相对刚性。农药行业:不同产品格局出现分化,重点关注产品赛道好、一体化程度领先、园区化、精细运营、持续成长的龙头企业国内环保、安全标准大幅提高,行业政策趋紧,农药中间体、原药价格过去几年大幅波动,对农药行业产生了巨大影响:(1)伴随新《环境保护法》、《水污染防治行动计划》、《土壤污染防治行动计划》等法规的陆续出台,各地环保治理执行力度加大,部分企业因环保不达标或难以承受生产中环保处理成本的增加而难以正常开工甚至关停;(2)国家相继出台了各项规范农药行业的方针政策,《农药管理条例》中明确规定农药企业需“三证”才能生产;(3)为解决国内农药过度施用、低效施用的现状,国家提出《到 2020 年农药使用量零增长行动方案》,加速高毒、低效农药退出市场。历经过去几年行业洗牌。国内农药行业供给格局大幅改善,国内农药产量在 2017、2018 年连续两年下滑。中国仍然是全球主要的农药原药生产国和出口国,2018 年农药出口平均价格提高,出口总额同比增加,但出口量有所下滑:2018 年我国原药出口额为 45.46 亿美元,同比增长 10.8%;农药制剂出口额为 35.27 亿美元,同比增长 5.9%;国内农药出口量为 140.53 万吨,同比下降 13.5%(折百出口量 80.97 万吨);2018 年出口平均价格同比增长 25.6%至 5.74 美元/千克。 农药因需求低迷、供给增加等因素价格回落,不同农药产品盈利出现分化,重点关注产品赛道好、一体化程度领先、园区化、精细运营、持续成长的农药公司。因美国、澳大利亚今年的极端天气影响,抑制了下游需求。同时,由于我国农药行业头部企业前期资本开支较为集中,农药新增供给逐步增加。在近两年国内农药格局重塑的大背景下,农药上市公司逆势扩张,购建固定资产、无形资产和其他长期资产支付的现金 2018 年同比提高 21.68%,同比增速达到了近 7 年的高点;购建固定资产、无形资产和其他长期资产支付的现金为 64.19 亿元,为过去 10 年的高点。同期 23 家农药上市公司 2018 年的在建工程也达到了过去 10 年的高点,为 51.74 亿元,较 2017 年同比增速为 13.26%。农药价格 2019 年初以来整体承压。中农立华原药价格指数 2019 年 9 月末下降至 112.37,为近两年来的低点。不同农药品种间格局出现了分化,农药企业间的差距也显著扩大。(1)产品赛道好:菊酯:菊酯生产工艺复杂,技术门槛高,大部分菊酯生产商只能外购中间体来生产菊酯原药。过去两年,能稳定生产的企业只有扬农化工等少数企业。同时菊酯关键中间体产量收紧影响了下游菊酯原药企业的生产稳定性,中间体价格大幅提高也损害了下游厂商的利润空间,一体化程度领先的企业优势显著。且未来菊酯行业新扩建产能主要来自头部企业扬农化工,行业集中度有望进一步提高。麦草畏:麦草畏行业供给较为有序,国内仅扬农化工、长青股份等少数几家企业生产。伴随 2017 年开始耐麦草畏转基因作物持续推广,快速拉动麦草畏需求。短期国内厂商麦草畏销售因美国极端天气、巴西推迟耐麦草畏推广等原因下滑,伴随未来美国耐麦草畏转基因作物的持续推广、2021 年开始在巴西推广耐麦草畏作物,麦草畏需求有望进上一个新台阶。草铵膦:草铵膦价格和盈利水平短期因新增供给压力下滑,但伴随头部企业生产技术的不断革新,下游需求的逐步打开,草铵膦成本有望进一步下降,产品盈利空间有望均值回归。草铵膦需求增量有望来自以下三方面:(i)替代因禁用百草枯水剂引起的除草剂供给缺口;(ii)与草甘膦复配解决草甘膦抗性杂草的问题;(iii)相关耐草铵膦转基因作物持续推广。农药中间体:从全球范围看,农药市场份额基本被四大农化企业占据(先正达、拜耳(已收购孟山都)、巴斯夫、陶氏杜邦),其合计销售额占全球农药市场份额的 70%以上,行业集中度高。以陶氏杜邦、拜耳、先正达为代表的海外专利药生产企业持续不断的研发创新产品,实现了业务的稳定增长(2017 年,我国共计 17 个新农药获得登记,其中杀虫剂 6 个,杀菌剂 5 个,除草剂 2 个,植物生长调节剂 4 个。)。这些跨国专利药生产企业出于降低成本等方面考虑,将部分农药中间体制造外包给具备技术实力、综合管理能力的企业并形成长期的合作关系。国内农药中间体企业有望受益于国际巨头持续不断的推广新产品。(2)一体化:国际农化巨头的一个重要特征就是产业链延伸至上下游、产品门类丰富,形成“研发-生产-销售”、“产品全品类布局”的高度一体化。在国内农药中间体供给受限的背景下,不具备中间体配套产能的原药企业的生产稳定性和成本受到极大挑战,能实现关键中间体自给的企业优势显著。(3)园区化生产:随着工艺技术、工程技术和设备制造技术的不断进步,农药生产企业产业链条不断延伸,基地化建设成为必然,化工园区成为产业发展的主要模式。在国内各地要求化工企业“退城入园”、部分省市化工园区数目削减的趋势下,实现园区化生产的农药企业未来发展有保障。山东省在全国率先出台了《山东省化工园区认定管理办法》《山东省专业化工园区认定管理办法》。据中国化工报称,未来山东省将实行总量控制,全省化工园区、专业化工园区总量将严格控制。到达该上限后,确有必要增设的,按照“撤一建一”的原则办理。(4)精细运营:世界各国都非常重视化工的环保、安全和降耗技术的开发与应用。生产加工到终端消费全过程精益管理、提高资源利用效率、实现安全生产、低碳绿色发展、实现清洁化和高效化,是国内农药行业发展的方向。国内农药行业环保持续高压、安全生产标准或大幅提高,市场有望向精细运营的农药企业集中。(5)持续成长:随着国内农药行业不断发展,农药公司通过不断资本开支新建、或兼并收购,形成了新的企业格局。行业头部企业的市场销售额占行业比重增加,农药行业的产业集中度逐步提高。重点推荐扬农化工、联化科技,关注广信股份、利尔化学、长青股份、利民股份:扬农化工是中国农药行业的领先公司,具备完善的产业链布局,可实现关键原材料及中间体的自主供应。公司拥有 2.5 万吨/年麦草畏产能,是目前全球最大的麦草畏原药生产商。耐麦草畏转基因作物推广短期受“中美贸易战”扰动,其长期趋势保持向好。公司菊酯业务全球竞争格局良好,原材料涨价及环保趋严推动菊酯价格大幅提高,行业景气持续。公司积极推进南通优嘉三期项目(含 11475 吨/年杀虫剂等产品)的建设,并计划额外新建 3800 吨联苯菊酯等产品,长期成长可期。此外,公司现金收购中化作物、农研公司及紧邻优嘉植保的宝叶化工,有望打通“研发-制造-登记-销售”全产业链,打开公司成长空间。联化科技是国内农药及医药中间体定制生产的领先企业,以农药、医药和功能化学品为核心的三大产业布局日趋完善。公司农药业务技术创新、工程放大及质量管理突出,与国外核心大客户保持战略合作,在核心大客户全球供应链体系中占据重要地位;公司医药业务与全球领先的制药公司之间的合作持续深入,成为数家国际大公司的战略供应商,有望维持较快增长;功能化学品领域,公司大力发展已有的成熟产品,并积极开展新业务拓展。依靠领先的工艺技术、核心的客户资源和陆续投产的新项目,公司长期前景良好。利尔化学产品结构丰富,涵盖除草剂、杀菌剂、杀虫剂三大系列共 30 余种原药、100 余种制剂以及部分化工中间体。公司草铵膦、毕克草和毒莠定原药产销量全国第一,长期前景趋势向好。公司解决了草铵膦生产中格式反应控制及放大等重大工程化技术难题,全面掌握了合成关键技术,生产过程一体化程度高,成本、规模优势突出。公司广安 36000 吨农药及精细化学品项目稳步推进,并在湖北荆州计划投资约 20 亿元成立新公司,是公司未来业绩重要增量,将为公司长期成长提供保障。利民股份是国内农药杀菌剂细分领域龙头企业,伴随 IPO 募投项目、定增募投项目的逐步投产,公司产品规模优势进一步扩大,同时产品结构持续优化。公司已收购河北双吉,其主导代森类产品市场份额进一步提高。此外,参股公司拥有完整百菌清产业链,受益于产品价格回暖及公司产能规模的扩大,为公司业绩带来显著增量。广信股份是以光气为原料的国内农药细分领域特色企业,拥有光气-中间体-原药-制剂各生产环节的完整产业链,且从关键生产工艺入手,不断提升产品质量水平和开发新产品。现有主导产品多菌灵、甲基硫菌灵、敌草隆凭借较好的产品质量,具有较强的市场竞争力。公司募集资金项目的实施则有利于其丰富产品结构、降本增效,为公司长期发展提供支撑。长青股份是国内领先的农药原药生产商,产品覆盖除草剂、杀虫剂和杀菌剂等共30 余种原药、100 余种制剂,产品结构丰富,研发体系完备,安全环保综合优势突出。2016 年下半年以来农药行业景气逐步回暖,叠加国内安全、环保监管趋严因素,农药行业供需结构改善,农药原药产品价格涨幅明显。展望未来,麦草畏业务逐步放量,以及南通基地和可转债项目新产品产能逐步释放,公司业绩有望稳步提升。复合肥行业: “三磷整治”自上而下推动复合肥行业供给侧改革,掌握技术、渠道和上游资源的企业优势突出“三磷”专项排查整治行动将优化磷酸一铵行业格局,自下而上地推动复合肥行业供给侧改革。2019 年 1 月 26 日,生态环境部、发展改革委联合印发《长江保护修复攻坚战行动计划》,其中提出,组织湖北、四川、贵州、云南、湖南、重庆等省市开展“三磷”专项排查整治行动。2019 年 7 月 8 日,湖北省环境监察总队公布,湖北省已完成“三磷”专项排查,并即将进入整治阶段,计划到 2020 年基本完成“三磷”整治任务。经排查发现,湖北省共有“三磷”企业 210 家,其中存在突出环保问题的企业有 74 家,占比达 35.24%。磷酸一铵行业格局变化或从以下几个方面推动复合肥行业供给侧改革:(1)部分磷酸一铵生产商也生产复合肥,这类磷酸一铵企业退出市场同时会减少复合肥产能;(2)磷酸一铵是复合肥的关键原料,伴随磷酸一铵行业市场集中度提高,供给有望更加有序,部分无磷酸一铵稳定供给的复合肥企业无法稳定生产;(3)磷酸一铵价格中枢有望在供给优化后提高,抬高复合肥企业成本,无成本优势的复合肥企业经营更加困难。国内施肥效率低,科学施肥推广或稳步拉动复合肥需求。我国在肥料施用方面还存在许多问题,如重氮肥,轻磷、钾肥,忽视微肥,施用方法陈旧落后等。由此带来土地品质下降、肥料利用率低、污染环境和地下水等后果。我国农田氮肥平均利用率只有 33%,明显低于发达国家 50%至 60%的水平。美国也经历上世纪 70到 90 年代才实现化肥利用率的逐步提高,很重要一个因素就是复合肥的推广。伴随科学施肥在国内的逐步推广,终端农户有望养成使用复合肥的习惯,拉动复合肥消费。“化肥零增长”加速施肥复合化率提高。为减少因过量施用化肥造成的地力下降和农业污染,农业部确定了从 2016 年到 2020 年实现化肥使用量零增长的目标。零增长或负增长,不是淘汰化肥,而是少用化肥,实现的方法大致分为两种:一种是通过有效工艺和先进的设备等方法来提高化肥的品质、肥效,另一种则是通过转变肥料中的营养成分状态。复合肥通常较单质肥有更高的肥效,特别是各种新型复合肥(硝基肥、水溶肥等),是实现“化肥零增长”的有效解决方案。复合肥行业重点关注一体化程度高、布局新型复合肥、深耕销售渠道的头部公司。(1)新型复合肥:以缓控释肥、硝基肥、水溶肥、专用肥、功能性复合肥等为代表的新型复合肥仍处于产品生命周期的成长阶段。新型复合肥毛利率通常较普通复合肥高。重点布局新型复合肥的企业,在丰富产品结构的同时,盈利水平也有望提高。(2)深耕销售渠道,农业服务前景广阔。在国家鼓励引导农业向规模化、集约化、专业化发展的背景下,未来的农资渠道或逐渐扁平成“农资生产企业-农业综合服务商-种植户”,农场和大农户将会逐渐成为农化产品销售的关键。复合肥企业顺势搭建综合农业服务平台,实现从 “复合肥制造商”向“复合肥制造+农业服务商”的转变。(3)掌握上游资源:单质肥因供给优化价格高位企稳,一体化程度高的复合肥企业成本优势显著。氮、磷、钾单质肥为复合肥的主要原材料,掌握上游资源的复合肥企业成本优势显著,有望在复合肥行业整体盈利下行时逆势扩张,实现市占率的提升。复合肥行业重点推新洋丰:新洋丰是中国的磷复肥行业领先企业,已经形成了一体化生产经营模式,覆盖从主要基础原材料到终端产品的完整产业链,成本及规模优势突出。公司不断加大营销投入、助力市场推广,产品销售保持稳健增长;公司也持续推进现代农业服务企业转型:收购澳洲农场、成立果业公司;与德国康朴专家建立战略合作关系以优化产品结构,开发新型肥料并改良产品品质,提高自身国际化竞争力。公司通过战略投资和资源整合,内生发展与外延扩张相结合向现代农业方向延伸,有望开拓广阔发展空间。2.3、成长空间广阔的科技新势力●半导体材料:受益产业转移与政策助力,国产化替代空间广阔全球半导体需求增长叠加国内政策支持,国内半导体行业迎来发展窗口期近年来,随着物联网、云计算和安防、消费电子等领域快速发展,全球半导体产业在经历 14-16 年的增速放缓后恢复增长。据 WSTS 统计,2018 年全球半导体市场规模约 4688 亿美元,13-18 年 CAGR 达 8.9%。受益全球半导体产业景气向上与产业转移,国内半导体产值迎来高速增长。据 ICInsights 统计,2018 年国内半导体市场规模约 1550 亿美元,13-18 年 CAGR 达13.5%,全球占比达 33.1%,是半导体产业最大市场。半导体产业快速发展背景下,全球半导体材料持续增长。据 SEMI 统计,2018 年全球半导体材料市场规模达 519.4 亿美元,同比增长 10.6%,创历史新高,其中中国台湾最大,达 114.5 亿美元,中国大陆为 84.4 亿美元,约占比全球 16.2%。政策助力发展,旨在提升国内半导体产业自给率。虽然当前中国已是全球最大的半导体市场,但国内半导体产业进口依赖十分严重。为了提升国内半导体产业自给率,2014 年国家出台了《国家集成电路产业发展推进纲要》,成立国家集成电路产业投资基金(大基金),一期总规模 1387 亿元,目前已经投资完毕,重点投资 IC 芯片设计、制造、封装测试、设备和材料等产业;目前大基金二期已于 2019年 10 月 22 日注册成立,注册资本为 2041.5 亿元。半导体材料是半导体产业基石,行业集中度与客户粘性双高半导体材料是半导体产业的基石,主要用于晶圆制造和芯片封测环节,具有使用频次高、涉及品种多的特点。以晶圆制造为例,生产流程中所需要的材料主要包括硅片(占材料总成本约 32%)、光刻胶及辅助材料(15%)、电子特气(14%)、光掩膜(12%)、CMP 抛光材料(6%)和湿化学品(5%)等。由于半导体材料对晶圆制造良率、芯片性能影响巨大,因此下游对材料的纯度、配方要求较高,相关材料企业的技术水平、生产环境、包装运输等环节技术难度较大;同时,在摩尔定律驱动下,下游的快速发展推动半导体材料更新换代速度不断加快,头部企业通过不断加强研发投入,巩固技术护城河,并通过技术迭代实现行业集中度提升;目前市场份额主要集中在陶氏、杜邦、三菱化学和住友化学等跨国企业手中。另一方面,半导体材料占据芯片制造环节总成本较低,仅约 11%左右,因此下游客户对产品价格敏感度相对较低;同时不同下游厂商对材料具体的参数要求亦有所不同,导致下游客户粘度较高。国内半导体材料部分领域在技术端已有突破,国产化进程加快我国半导体材料行业主要起步于 20 世纪 90 年代后,发展起步较晚,技术与生产经验均大幅落后于欧美日韩等国。由于半导体材料作为芯片生产的基础,其自主供应能力关乎半导体产业安全,因此国产化替代刻不容缓。目前全球半导体材料尤其是 12 寸晶圆用材料基本为外资企业所垄断,但国内企业已有一定进展。在高壁垒的大硅片、光刻胶领域,虽近年来有多家企业已有布局,但至今仍未传出验证通过消息;在壁垒亦较高的掩膜版、抛光液等领域,国内企业已有布局,且部分企业已通过大尺寸晶圆厂认证;而在特气、湿化学品及靶材等领域,国内已有部分企业在国际或内资大厂的部分产线上实现了批量供应。借鉴其他进口替代的产业发展,国内领先的企业一旦突破技术垄断且产品通过下游认证,相应产品市场受益国内政策支持和本土化优势(市场、成本、配套等),会迅速实现进口替代,抢占国外企业份额。另一方面,鉴于半导体材料高技术壁垒和客户粘性的特征,我们认为国内半导体材料行业在形成进口替代后,虽然整体毛利率会有所下滑,但不会陷入竞争红海,而是形成技术与份额领先地企业强者恒强的态势。当前国内半导体材料的国产化进程加快,部分研发实力领先、产品已切入客户供应链的企业有望分享半导体行业快速发展的红利。中短期主要关注国产化进程较快的电子特气、湿化学品、靶材及封装材料等,长期值得关注品种包括高壁垒的光刻胶、大硅片、CMP 抛光材料等。重点推荐:雅克科技、国瓷材料、上海新阳、飞凯材料、江化微、鼎龙股份等。●OLED 材料:下游市场需求强劲,国内中间体厂商有望受益产业爆发OLED 在手机端与大尺寸电视渗透率提升,5G 助力 VR 驱动 OLED 市场增长OLED 在经历了成本高昂、良品率低等问题后,在手机显示领域获得了快速发展。据 IHS 数据,2017 年 OLED 屏幕在智能手机中的渗透率达到 36%,预计 2020 年将达到 53%。大尺寸显示领域,随着成本下降与新产能投产,OLED 电视价格不断亲民,带动终端渗透率持续上升。根据 IHS 预计,2019 年中国 OLED 电视市场将保持115.5%的增长,2017-2020年间全球OLED电视出货量CAGR将保持在50%左右。在新兴应用领域,OLED 技术是 VR 的最佳显示解决方案,目前 5G 的商用化在即,华为等领先厂商已推出全新的 VR 眼镜,未来有望成为 OLED 需求的另一推动力。据 IHS 预计,到 2022 年全球 OLED 产业营收将达到 421 亿美元。OLED 材料:国外龙头掌控终端材料,国内中间体厂商有望受益产业爆发OLED 材料领域技术壁垒高、市场竞争小、毛利率高,目前主要被日、韩、美等相关化学品公司垄断,根据 IHS 测算,OLED 显示屏原材料成本中有机发光材料占比 36%(总生产成本的 15%),分为电子传输层(ETL)、有机发光层(EML)和空穴传输层(HTL),其中有机发光层为需求量最大的 OLED 材料,也是各大厂商实现材料和工艺创新的重点。OLED 材料的生产流程中,首先由化学原料合成 OLED 中间体。中间体供应于OLED 单体厂商合成升华前材料(单体),再进行升华提纯,形成 OLED 终端材料。终端材料可以直接应用于 OLED 面板的制作,主要供应给下游面板生产商。OLED终端材料是产业链中技术壁垒最高的环节,也是价值链顶端。OLED 终端材料可分为小分子和高分子发光材料两类,目前主要被外资企业垄断。小分子厂商主要有美国的柯达、Universal Display,日韩的出光兴产、新日铁化学、东洋油墨、三菱化学等,其中日韩系约占 80%;高分子厂商主要有英国的 CDT,德国的 Covion、西门子,美国的杜邦、陶氏化学、飞利浦,日本的住友等,以欧美厂商为主。目前我国材料厂商技术能力相比于外资企业还较为落后,主要瓶颈在于缺乏关键材料的核心专利技术。我国材料厂商在产业链中主要提供 OLED 材料的中间体和单体粗品,其中部分领先企业已经进入三星、LG 等龙头企业的核心供应链。随着下游 OLED 市场的爆发,将带动材料市场快速发展,我国 OLED 材料企业将深度受益。重点推荐:已有成熟 OLED 中间体产能且近年来持续放量的万润股份,以及拟与台湾昱镭光电合资切入发光层、传输层及空穴材料领域的强力新材。● LCP 材料:苹果产业链加持,5G 高频高速需求将打开成长空间液晶高分子(LCP)是指在一定条件下能以液晶相存在的高分子,其在液晶相存在时粘度较低,而在冷却固化后又可以稳定保持形态,具有优异的机械性能、低吸湿性(0.01-0.02%,传统 PI 基材的 1/10)、低介电常数、低介电损耗、耐化学腐蚀等特点,性能大幅优于传统柔性电路板(FPC)基材聚酰亚胺(PI)。短期看,苹果产业链加持加速渗透率增长;长期看,5G 高频高速需求打开空间苹果产业链加持,LCP 材料渗透率持续增长。2017 年苹果首次在 iPhone 中采用LCP 天线,引发 LCP 软板/天线热潮。相比传统 PI,LCP 基材可一次性多层层压、无需粘结剂,因此厚度更薄、可挠性更出色,可有效利用手机内部狭窄缝隙;另一方面,LCP 基材介电常数与介电损耗更低(两者大小分别与信号传输速度与品质负相关),具有更好的信号传输性能。虽然目前 LCP 成本较高,但在高端机领域,LCP 天线凭借所占空间小、传输性能好两大特点已成为当前趋势,未来有望继续向笔记本、可穿戴设备等领域拓展。据海外机构 iFixit 拆解,iPhone X 中共有 4 个 LCP 软板,分别是 2 组天线、1 组中继线和 1 组 3D Sensing 摄像头模组。其中 LCP 天线单组约 4-5 美元,合计 8-10美元,而在 iPhone 7 中单机 PI 天线价值量仅约 0.4 美元。此外,在 iPhone XS/XSMax 中,单机 LCP 天线数从原来 2 组增加至 3 组。长期看,性能优势决定 LCP 基材将是未来主流。由于 LCP 天线工艺复杂、良品率低、议价能力低、供应厂商少,苹果预计在部分天线组件上用 MPI(改性 PI,相比传统 PI 拥有更好的可挠性和信号传输性能)替代 LCP,因此市场可能担心MPI 对于 LCP 的替代作用侵蚀 LCP 市场空间。从技术上来看,目前 LCP 的相关性能指标仍要优于 MPI,在低频、低层板(1 到 4 层)领域 MPI 性能可以勉强接近 LCP,但一旦在高频或是多层板上,MPI 性能基本无法满足要求,因此在手机高频高速传输趋势确定背景下,LCP 仍将是未来主流。随着 5G 商用化到来,高频高速传输的需求将打开 LCP 成长空间。由于 2/3/4G的频段分配和 5G 对于大带宽、高容量传输的需求等原因,5G 所用频段将是低频段的 sub-6 GHz 和高频段的毫米波(24.2-52.6 MHz)。毫米波主要应用于高人口密度、大网络容量的热点领域,拥有更大带宽、更高容量、更高传输速率。为匹配5G 的高频高速传输,终端手机同样需要提高带宽、增加数据吞吐,因此对于高频高速天线的需求将持续增长,LCP 作为主流技术,有望打开市场空间。LCP 树脂/膜材料为日企主导,国内厂商致力于技术突破LCP 产业链由上游原材料、FCCL(柔性覆铜板),中游软板制造,下游模组制造构成,其中上游 LCP 树脂/膜为关键原材料,用于软板/天线的 LCP 树脂需进行改性进而成膜,生产技术要求高,目前主要日本村田、可乐丽、住友化学掌握多层板用 LCP 成膜核心技术。目前国内厂商致力于 LCP 树脂/膜技术突破,沃特股份、普利特;近年通过兼并收购,金发科技、宁波聚嘉(未上市)通过自主研发介入LCP 树脂市场,其中金发科技目前已有小批量出口到日本。未来国内厂商若能取得材料技术和客户突破,有望充分受益 5G 浪潮下 LCP 软板/天线的需求增长。●锂电材料:中国企业具备全球竞争力,将受益全球汽车电动化大趋势全球汽车电动化趋势已定,国内受益政策红利已成规模最大、增速最快市场相比传统汽车,电动汽车不仅能源更加清洁,在驾驶体验和维修保养等方面也具有一定优势。在以特斯拉为代表的造车新势力凭借电动车强势崛起后,主流汽车厂商经过一段时间的方向选择,纷纷加快电动汽车布局进度。综合来看,电动化已经成为全球汽车发展的主流趋势。国内新能源车产业受益政策支持,发展速度更是十分迅猛,目前中国不仅是全球最大的新能源车市场,也是增速最快的地区。另一方面,中国作为全球最大的汽车市场,目前新能源车渗透率仅约 4%,未来仍有巨大的市场空间。受益汽车电动化趋势,全球电池企业加速扩张,国内企业初步确立领先地位动力电池是新能源车的核心部件,受益全球电动汽车快速发展带来的巨大需求,全球电池企业纷纷加速扩张。而以 CATL、比亚迪为代表的国内电池龙头企业,凭借在锂电池领域的前瞻布局,依托国内巨大的新能源车市场以及完备的锂电产业链制造体系,已经在全球电池行业确立初步领先地位,无论是技术还是规模都已经达到全球领先水平。而在领先电池企业的带动下,国内亦出现了一批领先的锂电池材料企业。材料是电池性能关键,行业整合趋于完成,细分龙头逐步脱颖而出电池材料占比锂电池整体成本的约包括正极材料、负极材料、锂电隔膜、电解液等,其与电池的性能以及成本密切相关,特别是正极材料,其决定了电池的能量密度、寿命、安全性等,间接决定了电动车的续航水平和所能获得的补贴等级,是锂离子电池的核心关键材料。受益下游电池行业集中度提升,进入电池龙头供应链的材料厂商份额提升明显,国内电池材料行业竞争格局由前期的无序竞争格局逐步好转,行业回归理性发展。另一方面,2017 年底以来伴随补贴退坡,产业链盈利情况阶段性恶化,行业出清及整合持续进行,行业整体供需格局已经逐步改善,细分龙头依托在技术研发方面持续投入和客户开拓已脱颖而出,未来将分享行业需求的巨大增量。短期看,电动汽车受补贴退坡影响销量下滑,进而影响动力电池与锂电材料出货,但长期看全球汽车产业电动化趋势已定,锂电材料需求无虞。建议重点关注:国内锂电池解液行业龙头新宙邦、天赐材料;国内锂电正极材料标杆企业当升科技;锂电池隔膜行业的龙头企业恩捷股份、星源材质;负极材料全球龙头杉杉股份。2.4、底部向上的行业●轮胎: 行业近年来持续增长,替换市场前景广阔2019 年车市仍处下行趋势,截止第三季度汽车产销分别完成 1808.7 万辆和 1837.1万辆,产销量比上年同期分别下降 12%和 10.3%。随着小排量汽车购置税减免政策取消对行业的冲击逐步进入尾声,且下游消费者因排放标准换代带来的观望期即将结束(国六排放标准将分区域自 2019 年 7 月 1 日起在各区域逐步推行)。2019年制造业等行业 16%的税率降至 13%,交通运输业等行业 10%的税率降至 9%,国内轮胎需求转好,龙头企业营收均有所增长。原材料价格同比下降,盈利能力稳中有升轮胎上游原材料主要包括天然橡胶、合成橡胶、钢丝帘线材料以及炭黑、橡胶助剂等。在轮胎生产中,原材料成本大约占 80%,其中天然橡胶、合成橡胶成本占比分别约为 41.6%、11.8%。2007-2012 年种植的天然橡胶目前已经进入了采割期,全球橡胶开割面积持续增长。由于天胶 70%需求来自于轮胎产品,其需求增速近年来基本稳定,在总体供过于求的格局下,预计橡胶价格仍有望维持低位震荡态势。此外,随着 2018 年的环保政策对供给造成的边际效应逐步趋弱,国内炭黑、促进剂、防老剂等产品价格逐步走弱;原材料价格逐步下降有望带来国内轮胎上市公司盈利能力的提升。海外设厂规避贸易壁垒,头部企业开启全球化扩张进程。轮胎行业作为中国橡胶工业出口的主要产品,一直遭遇国际贸易壁垒限制。2006年前后,欧美主要市场反倾销事件不断,2014 年的“双反”事件对行业造成了沉重打击。其后的中美贸易战中均包含轮胎,2018 年 9 月,美国对价值 2000 亿的中国商品征收 10%关税。2019 年 5 月,美国将所征收的关税从 10%增加到 25%。针对贸易摩擦,中国企业一方面积极应对,诉诸法律,争取自己的权益,另一方面也通过在海外建立生产基地,突破海外贸易壁垒。目前,国内已有玲珑、赛轮、中策等头部企业在海外设厂,并成为近年来推动增长的重要动力。龙头企业深耕轮胎配套市场进口替代空间广阔,未来销量有望稳步增长。轮胎市场可分为适配新车的配套市场和针对更换需求的替换市场,其中配套市场要求企业在高性能、高新技术、高附加值产品的研发投入更多,综合实力更强。韩泰公司 2014 年的数据显示,全球配套与替换市场的比例是 2:1,中国市场是 3:2,发达国家则是 3:7。从当前格局来看,配套市场仍然是内资轮胎品牌的主要短板。目前国内仅玲珑、三角、万力、赛轮等少数企业在配套市场有少许份额;但在壁垒较高的中高端市场或售价 10 万元以上的终端以上车型,内资企业份额仍然较低,巨大的进口替代市场空间尚未被开发。品牌、研发实力突出,并持续在配套市场深耕的企业有望分享轮胎主机配套进口替代红利。按照目前国内乘用车约 2400 万辆计算,大约 2/3 以上的都是超过 10万元的中端以上车型,算上备胎国内尚有 8000 万条的进口替代空间,折合市场空间超过 240 亿人民币(保守以 300 元/条估计)。而国内在配套领域深耕多年的玲珑轮胎当前已打入上汽通用五菱、大众等知名车企供应链,加之近年来部分中端车型配套认证持续进行,未来有望充分分享中高端配套市场国产化红利。●氨纶:行业整合有望加速,龙头企业受益于行业格局改善国内企业产能过剩,产品盈利下滑,中小企业盈利恶化。2018 年国内氨纶产能利用率约为 80%,呈现出产能过剩现象,而后随着年内新乡化纤 4 万吨和山东如意3 万吨氨纶产能的释放,氨纶价格继续下跌,其与原料价差进一步收窄,同时人工成本、环保成本的提升也增加了氨纶企业的生产成本,部分中小企业盈利能力进一步恶化,或已处于盈亏平衡之中。新增产能集中于龙头企业,有助加速中小企业出清进程。国内氨纶产能集中度较高,截至目前国内氨纶 CR5 企业产能占比达 62%,且由于氨纶单位投资额较高(通常为 3~4 亿元/万吨)新增产能主要集中于龙头企业。龙头企业通常具有规模优势,氨纶生产成本较低,盈利较强,未来随着新建项目的投产,或所带来的氨纶价格下行,此将导致中小企业盈利进一步恶化,行业出清速度有望加快。华峰氨纶:华峰氨纶是国内氨纶行业龙头企业,产能、品质、技术优势突出。近年来氨纶行业骨干企业技术进步加快,成本优势进一步体现,伴随环保政策日趋严格,行业洗牌进一步加速,规模实力弱、技术升级慢、运行成本高的企业将面临淘汰压力,行业集中度有望逐步提高。公司作为国内氨纶行业发展最早、技术最成熟、规模最大的企业之一,未来伴随重庆子公司 10 万吨(三期 6 万吨,四期4 万吨)差别化氨纶项目投产,公司行业地位有望进一步提升,规模效益将进一步凸显。公司拟重大资产重组注入集团聚氨酯业务,公司主营产品将新增聚氨酯原液、聚酯多元醇和己二酸,从单一氨纶企业成为全球聚氨酯制品龙头,远大前景值得期待。●粘胶:棉花供需或趋紧张,粘胶短纤价格存上涨预期粘胶短纤产能快速扩产,产品盈利下滑,价差已至历史底部2018 年国内粘胶短纤新增产能约 65.5 万吨,产量增量仅 2.7 万吨,产能与产量增量错配,粘胶短纤行业景气下行,粘胶产能呈现出产能过剩局面。截至目前,国内粘胶短纤(1.5D,38 毫米)价格为 11000 元/吨,位于 2%的历史价格分位,短纤-原料价差为 4356 元/吨,亦处于历史较低区域。粘胶价格与棉花相关性较强,静待棉花进入去库存通道棉花与粘胶短纤价格的相关性较强,与粘胶价格走势较为一致,棉花价格目前跌至历史底部区域。根据美国农业部(USDA)数据,因需求增速放缓,2018 年底以来全球棉花库存呈上行趋势,未来随着需求的修复,静待棉花进入去库存通道。三友化工:三友化工是粘胶短纤、纯碱、有机硅、氯碱多联产一体化的综合性企业,纯碱规模全国第一,粘胶短纤、有机硅产能均位居全国前列,且产品品质、生产效率均处于行业领先地位。公司主营产品盈利良好,产业链一体化优势突出,公司粘胶短纤 2018 年新增 20 万吨高端差别化产品,产能达到 70 万吨,有机硅下游制品种类持续完善,未来成长空间较大。中泰化学:中泰化学是国内氯碱及粘胶短纤行业龙头企业,具备烧碱产能 120 万吨、PVC 产能 173 万吨,粘胶短纤产能 60 万吨,公司“煤炭—热电—氯碱化工—粘胶纤维—粘胶纱”产业链一体化优势突出,具备显著成本优势。●添加剂及甜味剂:终端需求有望稳步增长,添加剂及甜味剂市场空间广拓养殖业、食品工业持续发展拉动添加剂需求。常见添加剂包括多种饲用、人用添加剂,如维生素、蛋氨酸、麦芽酚等。饲料用添加剂通常用于提升动物营养健康和养殖利润,人用添加剂通常为了实现防止食物变质、改善食品感官、保持营养、增加品种和方便性等。随着各发展中国家经济增长引发的居民膳食结构改善、消费升级、对饮食健康的认识提高,动物蛋白摄入量的持续提升是长期趋势,食品工业有望升级换代,肉类消费量有望持续增长,进而有效带动添加剂的市场需求。消费习惯改变、饮食健康推广等逐步打开甜味剂需求空间。常见的甜味剂有安赛蜜、阿斯巴甜、三氯蔗糖等,这类甜味剂具有在人体内不代谢、不吸收,对热和酸稳定性好等特点。全球糖尿病、肥胖症等相关病症的绝对人数逐步上升,糖尿病、肥胖症等疾病防治工作有利于甜味剂的市场推广。同时,终端消费者对健康饮食的注重程度伴随经济发展、消费水平的提高而提高,膳食均衡、热量摄入等是健康饮食的关键。全球对低热量、零热量的饮食需求保持增长。糖尿病等相关疾病的防治和消费习惯的改变有望加速甜味剂产品的终端市场的推广。添加剂及甜味剂主要产品:安赛蜜:安赛蜜是第四代合成甜味剂,目前与第三代合成甜味剂阿斯巴甜是市场主流产品。主要应用于食品、饮料、药品中,尤其在饮料领域应用广泛。安赛蜜行业主要生产企业苏州浩波因环保原因面临搬迁、经营状况难以改善,安赛蜜行业有望形成龙头企业与 2-3 家中小型生产企业共存的格局,有望维护良好的行业发展态势。三氯蔗糖:三氯蔗糖作为第五代甜味剂,具有较好的市场前景。三氯蔗糖于 1988年投入市场,是唯一以蔗糖为原料的功能性的甜味剂,甜度可达蔗糖甜度的约 600倍。三氯庶糖具有高甜度、纯正甜味、安全度高等特点,也是目前最理想的甜味剂之一。目前三氯蔗糖行业较为分散,伴随头部企业在产能、工艺、一体化上不断发力,行业集中度有望逐步提高。麦芽酚:乙基麦芽酚是最重要的大体量香料产品之一,乙基麦芽酚作为食品增香剂常添加于焙烤食物,冰淇淋和糖果中甲基麦芽酚则是吡啶盐的主要原料,其市场仍处于成长期。蛋氨酸:蛋氨酸是规模化养殖过程中必不可少的动物饲料添加剂,饲料中使用蛋氨酸等添加剂对于提高养殖效率、降低养殖成本起到了非常重要的作用。目前蛋氨酸主要应用市场为家禽饲料行业。,蛋氨酸在全球禽类养殖的用量将进一步提升,中国和印度都具备 100 万吨级别的蛋氨酸市场规模空间。目前蛋氨酸行业供大于求,待终端需求不断成长,行业盈利能力有望提高。VA、VE 等维生素:全球 VA 供给因 BASF 装置开工不及预期 偏紧,同时 BASF6月 VA 生产装置冷却塔再次故障,VA 价格或稳中向上。能特科技和 DSM 在 8 月13 日签订关于购 买能特科技维生素 E 生产工厂-益曼特股份的正式协议,维生素E 全球供应格局将发生较大变化,行业 CR4 将提高至 90%,VE 价格中枢有望逐步向合理水平回归。添加剂及甜味剂行业重点关注金禾实业、新和成:金禾实业是食品添加剂的龙头企业。公司主要合成甜味剂安赛蜜、三氯蔗糖与香料麦芽酚产能均达全球第一,产品下游需求持续较快增长。安赛蜜行业格局稳定,产品盈利较强;三氯蔗糖与麦芽酚处行业竞争期,公司不断提高工艺技术水平、建设一体化产业链强化成本优势,推动市场份额持续提升的同时保障盈利。随 19年 1500 吨三氯蔗糖、定远一期 5000 吨麦芽酚及三氯蔗糖原料陆续投产,后续定远二期山梨酸钾及其原料规划有序推进,公司有望进一步加强产业协同、深化产业链一体化,打造新的业务增长点。新和成主营营养品、香精香料、新材料等产品,已成为世界四大维生素生产企业之一。营养品方面,VA 因供应受影响盈利能力大幅提升;蛋氨酸一期项目已投入生产,二期 25 万吨募投项目已开始建设。香精香料方面,公司芳樟醇、叶醇等系列产品全球市占率名列前茅;在建麦芽酚等产能,可进一步丰富产品线。新材料方面,公司 PPS 与 PPA 处国内领先地位,PPS 二期扩建投产,发展空间广阔。 此外公司拟在黑龙江投资 36 亿元建立生物发酵产业园,其山东工业园也被列为山东新旧动能转换重点建设项目。……(报告来源:兴业证券)(如需报告请登录未来智库)

点石成金,化工行业的人工智能炼金师|500强系列报告

一、需求疲软和市场过剩随着全球经济风险和不确定性加剧,化工行业在 2019 上半年的疲软趋势也在逐渐凸显。上游原料基础化工品、中游化工品和终端产品都在关税与贸易战环境下受到巨大影响,以中国为例,化工行业 2019 年上半年营收为 3.5 万亿元,同比增长 0.8%,但利润只有 412.8 亿元,同比下降 13.1%。全球市场范围内纯碱、烧碱、氮肥、磷肥、电石、农药、染料、聚氯乙烯、轮胎等基础化工品产能严重过剩,收益率与回报率正在直线下降。「基础产品过剩、高端产品短缺」成为化工行业新业态。二、研发新品、降低成本和绿色环保要在基础产品过剩、市场不确定因素众多的今天从众多化工企业中杀出一条血路,不仅需要强大的新品研发能力,更需要针对成熟产线对生产成本不断优化。在此之上,各企业还要应对相关环境保护政策所带来的约束。人工智能技术的逐渐成熟正在为化工行业争取到新的可能性以应对严峻的行业环境。三、人工智能,化工行业的炼金术师人工智能的成熟应用正在成为化工行业的风向标以及核心策略,各种应用层出不穷,生化合成数字决策模拟模型、生产反应过程精确温度监控调节模型等算法的出现,让新品研发的速度快速提升。人工智能正在激发化工行业在基础层面的第二春。根据机器之心不完全统计,自 2013 年起,共有近 80% 全球 500 强的化工行业巨头开始在人工智能浪潮中部署以其为发展核心的战略,常用相关技术包括机器学习、深度学习、大数据技术、计算机视觉、机器人技术、AI 基础设施等。在此背景下,机器之心产业研究团队推出了《点燃化工行业新希望—AI+化工行业研究报告》。报告中基于化工研发设计、化工生产、化工储存运输与化工销售等五大场景划分了多个应用领域,并囊阔多家化工行业全球 500 强企业案例,从技术与落地层面详细剖析各企业人工智能领域应用。报告目录如下:报告如何获取?《点燃化工行业新希望—AI+化工行业研究报告》是机器之心产业研究团队推出的《全球 500 强上市公司人工智能技术应用分析系列》系列报告之一。本系列报告全部被收录于人工智能领域专业信息及数据平台「机器之心Pro」。访问「机器之心Pro」,认证成为专业用户,即可免费获取报告。pro.jiqixin.com

邓小平

医药行业研究报告:RNA靶向药物,后单抗时代新浪潮

(报告出品方/作者:广发证券,孔令岩、罗佳荣)一、前言全球生物制药工业开始于19世纪末,先后经历小分子化合物、重组蛋白药物(包 含多肽类、抗体类药物)等产业革命浪潮。截止目前,小分子化合物和蛋白质/抗体 仍然是医疗用途的主要药物形式和药物开发的首选形式,主要作用于蛋白质靶点, 如酶、受体、离子通道、转运体和激酶等。根据Nature Reviews Drug Discovery披露,迄今为止人类基因组中只有一小部 分被成功地用于药物治疗,目前约1.5%的基因组编码蛋白质(对应约20000个蛋白 质),和疾病相关的蛋白质只占其中的10%-15%(约2000~3000个蛋白质,由约0.2% 的基因组所编码)。目前,全球已批准的药物可以与约700种蛋白质(由约0.05%的 基因组所编码)相互作用。然而,在人体疾病相关的致病蛋白中,大约超过80%的 蛋白质不能被目前常规的小分子药物以及生物大分子制剂所靶向,属于不可成药蛋 白质靶点。中心法则即“DNA→RNA→蛋白质”是遗传信息在细胞内的生物大分子间转移的 基本法则,RNA是连接DNA与蛋白质的桥梁。若开发出RNA靶向疗法可以大幅扩大 人类基因组中可用于治疗靶点的比例,潜在的目标靶点包括mRNA(编码无药可治 的疾病相关蛋白质或成药困难的靶点),也可靶向在基因转录后调控中起重要作用 的非编码RNA(ncRNA),包括rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA和miRNA等,其 在部分疾病发生与进展中起到促进作用,ncRNA则对应约70%的人类基因组。RNA靶向药物是与小分子药物、抗体药物完全不同的全新药物类别,一方面可 以针对细胞内的mRNA、ncRNA等,通过基因沉默抑制靶蛋白的表达从而实现治疗 疾病的目的;另外一方面,也可基于mRNA开发新一代疫苗以及蛋白替代疗法,未 来潜在应用场景广阔,因此RNA靶向药物是生物制药创新的战略性前沿领域。RNA 靶向药物具有候选靶点丰富、研发周期短、药效持久、临床开发成功率高等优势, 其从转录后水平进行治疗,能针对难以成药的特殊蛋白靶点实现突破,有望攻克尚 无药物的疾病包括遗传疾病和其他难治疾病,具备针对“不可靶向”、“不可成药”疾病 开发出治疗药物的巨大潜力,有望成为继小分子药物、抗体药物之后的现代新药第 三次浪潮。RNA靶向药物从转录水平进行治疗,使得主动设计药物序列用于靶向沉默疾病 基因成为可能,有望变革药物开发范式。与传统药物相比,RNA靶向药物具有多重 技术优势,包括:(1)靶向特异性强;(2)高效性;(3)药物作用长效;(4) 药物设计简便,研发周期短,临床转化与研发成功率较高;(5)候选靶点丰富,适 应症分布广等,具体如下表所示。经过近四十年来的发展,以寡核苷酸为基础的RNA靶向药物研发在递送技术、 稳定化学修饰、药学研究和临床转化等方面取得了重大进展,逐渐成为药物发现的 重要平台。目前,全球已有十几个ASO、siRNA等药物以及mRNA疫苗陆续获批上 市,其药物平台开发技术正在快速成熟,并拓展到更多的疾病领域。伴随着产业浪潮发展,RNA靶向药物逐渐得到了资本市场的青睐。按照药理机 制,RNA靶向疗法可分为寡核苷酸、mRNA和RNA相关小分子药物,基于此类别可 分析相关代表性的私营企业和上市公司的风险投资和资本化情况,如下图a、b所示。 根据《RNA therapeutics on the rise》披露,(1)开发寡核苷酸药物的上市公司的 总市值从2015年到2020年增长了94.2%;(2)2015年以来,全球三家具有代表性 的mRNA治疗公司Moderna Therapeutics、BioNtech和CureVac吸引了28亿美元的 私人投资。值得注意的是,Moderna在2018年创下了生物技术行业最大IPO的记录; (3)自2017年以来,与RNA相关的小分子公司已经筹集了大量投资,包括开发直 接靶向RNA小分子药物的公司(Arrakis、Expansion、Skyhawk和Ribometrix获得投 资2.62亿美元)和靶向转录组相关蛋白的公司(Accent、Storm、Gotham和 Twentyeight-Seven Therapeutics获得投资1.94亿美元)。目前,RNA靶向疗法已形成丰富研发管线,涉及多个疾病领域。根据《RNA therapeutics on the rise》披露,截止2020年底,全球约431个RNA 靶向药物研发项目(包括mRNA疫苗),而在这些候选药物中,约63%处于IND前期, 约32%处于早期临床试验(I期或II期),约3%处于临床III期,5种药物正在等待监管 部门的审批决定。目前,RNA靶向疗法适应症聚焦于肿瘤、神经系统与代谢疾病、 传染病、肝病等治疗领域。此外,近年来国际性大药企对RNA靶向疗法的布局也愈加重视,安进、强生、 礼来、诺和诺德、诺华、阿斯利康、武田等大药企通过并购或共同开发等形式开始 RNA靶向药物的研发,具体详情如下表所示。鉴于资本市场对于RNA靶向疗法的关注度越来越高,本篇报告为生物药前沿研 究系列之RNA靶向药物专题,旨在通过框架性的梳理与分析来阐述RNA靶向药物开 发的原则、进展以及面临的挑战。首先,本文综述了RNA靶向药物的类型及其药理 机制,讨论了不同类型的RNA靶向药物潜在的治疗场景。此外,mRNA疫苗暂不在 本文做进一步阐述,详情请见我们此前发布的《疫苗行业专题之mRNA疫苗篇:通 用的平台型技术,未来大有可为》。其次,RNA靶向药物开发的主要技术难点在于 递送技术、稳定化学修饰和药学研究等方面,我们通过总结目前已取得的技术进展 对RNA靶向药物设计策略以及优化生产方式进行了系统性的分析,以及归纳了目前 仍面临的挑战。第三,近年来RNA靶向小分子药物的研发也成为热点方向之一,2020 年8月全球首个RNA靶向小分子药物Evrysdi(Risdiplam)获FDA批准上市,具有里 程碑意义。RNA靶向小分子药物通过直接靶向RNA或RNA-蛋白质复合物起作用,而 不是仅仅靶向与疾病有关的蛋白质,同时具备小分子药物一样的药代动力学特征, 可大幅拓宽成药靶点范围。近年来罗氏、Biogen、BMS等大型制药公司早已纷涌布 局,与领头开发药企建立了合作关系。本文针对RNA靶向小分子药物的应用前景、 设计策略以及面临的技术挑战也做了相应的讨论。最后,我们简单介绍了全球RNA靶向药物布局领先的药企,对其研发管线、技术平台等方面进行梳理与分析。二、RNA 靶向药物:有望成为继小分子药物、抗体药物之后的现代新药第三次浪潮RNA在细胞内生物信息传递过程中处于核心位置,拥有诸多生物学功能,可在 遗传编码、翻译、调控、基因表达等过程中发挥作用。RNA可根据结构和功能的不 同分为信使RNA(mRNA)和非编码RNA(ncRNA),前者是依据DNA序列转录而 成的蛋白质合成模板,后者主要包括核糖体RNA(rRNA)、转移RNA(tRNA)、 长链非编码RNA(lncRNA)、miRNA、siRNA、piRNA、saRNA、snRNA、snoRNA 等,主要在基因表达调控方面起到重要作用。 RNA靶向药物基于寡核苷酸进行设计开发,是具有治疗或管理广泛疾病潜力的 核酸聚合物。高度特异性的先导化合物通常可以根据目标基因的一级序列来合理设 计,并通过快速筛选鉴定出候选先导化合物。相比之下,传统的小分子药物需要更 大的、经常反复的筛选努力,然后是广泛的药物化学优化。此外,寡核苷酸的使用 拓展了精确或个性化的药物研发范式,因为它们理论上可以设计成有选择地针对任 何基因,最少的或至少可预测的脱靶效应。除了通过互补碱基配对识别特定目标序 列的能力外,寡核苷酸还可以通过形成三维二级结构与蛋白质相互作用,这一特性 也被用于治疗。例如,RNA适配子结构化核酸配体可以作为拮抗剂或受体激动剂对特定蛋白质进行调控,同样如gRNA分子包含发夹结构,在结合Cas9后直接为目标 特定的基因组DNA位点进行基因编辑。 临床开发的RNA靶向药物主要包括反义寡核苷酸(ASOs)、小干扰RNA(siRNA)、 微小RNA(miRNA)、信使RNA(mRNA)、RNA适配体(Aptamer),短激活RNA (saRNA)、单引导RNA(sgRNA,用于CRISPR/Cas9系统)。尽管大多数的RNA 靶向疗法专注于基因沉默,其他新药理机制如剪接调节和基因激活等RNA靶向药物 也在开发中,扩大了可能的成药靶点范围。目前,反义寡核苷酸(ASOs)、小干扰 RNA(siRNA)为临床中开发的RNA靶向药物的主要形式,具体对比如下表所示。然而,与许多小分子和蛋白质药物不同,天然RNA分子是带负电荷的,且对普 遍存在的RNA酶非常敏感,会阻碍它们接近细胞内靶点。因此,RNA靶向药物开发 的主要技术难点在于递送技术、稳定化学修饰、药学研究以及安全性控制等方面, 技术的更新与迭代将有助于解决目前RNA靶向药物发展过程中存在的痛点即药物递 送技术难题与脱靶效应控制,得以提高药物疗效与安全性、扩大治疗窗口。 经过近40年的发展进步,RNA靶向疗法的技术与临床转化经历了起伏和阶段性 发展,目前正在快速成熟,步入了第二波产业浪潮快速发展期。在未来,RNA靶向 药物研发将对其有效性与安全性有更大把握,更好地应对毒副作用、减少副反应事 件的发生频率,同时进一步提升药物的疗效。近两年来RNA靶向药物呈现加速获批态势,siRNA开始登陆历史舞台。根据FDA、 EMA披露,全球首款反义核酸药物于1998年获批上市,拉开RNA靶向药物上市的序 幕;全球首款siRNA药物Patisiran于2018年获批上市,具有里程碑意义,近两年来 已有四款siRNA药物陆续获批上市。截止目前,全球已有十四款RNA靶向药物获批 上市,除Spinraza作为孤儿药在中国获批上市外,暂时尚无其他产品在国内获批上 市。全球在研的RNA靶向药物适应症涵盖范围广,包括肿瘤、罕见病(肌萎缩性脊 髓侧索硬化、杜氏肌营养不良、脊髓性肌萎缩)、病毒性疾病、肾脏疾病、心血管 疾病(凝血功能不足、血脂异常等)、炎症类疾病(哮喘、关节炎、结肠炎)、代 谢类疾病(糖尿病、非酒精性脂肪性肝炎)等。目前,已获批上市的RNA靶向药物 适应症大多集中于罕见遗传病,后续有望逐渐向肿瘤、代谢疾病等潜在适应人群基 数大的治病领域拓展,伴随着技术的发展和生产工艺的成熟,RNA靶向药物市场在 未来将有更加广阔的发展空间。 尽管技术的更新与迭代部分解决了目前RNA靶向药物发展过程中存在的痛点即 药物递送技术与脱靶效应控制的问题,然而未来仍面临一些挑战。(1)内体逃脱仍 面临瓶颈:递送技术的进步提升了RNA药物的靶向性和传递效率,然而进入细胞后 仍面临内体逃脱的问题。根据PubMed披露,无论体外试验还是体内试验显示仅有不 足1%的RNA药物能够释放到细胞质中。虽然细胞质中一小部分RNA药物的释放足以 对靶向基因进行沉默,但解决内体逃脱瓶颈问题对于扩大药物治疗窗口具有重大意 义;(2)组织靶向性较为单一:尽管LNP和GalNAc配体的应用在临床前和临床研 究中提供了良好的肝脏递送效果,但肝脏以外的系统性递送仍需要进一步的研究、 创新和发展;(3)潜在免疫原性带来的安全性问题:虽然临床上对标准核酸修饰化 学制剂的免疫刺激特性已经有了较为深入的了解,但递送系统成分或配体结合物的 潜在免疫原性可能对安全有效的寡核苷酸药物递送提出额外的挑战。考虑到大量的 核酸化学、递送技术和治疗方式,在许多情况下不太可能进行直接的头对头比较, 人工智能和计算机建模的应用可能是解决这些问题的一种方法;(4)药物价格昂贵: 目前经批准的RNA靶向药物较为昂贵,例如Nusinersen第一年的费用为75万美元, 随后几年的费用为37.5万美元。尽管寡核苷酸药物的化学合成和纯化可以自动化生 产,然而化学修饰、递送系统等成本仍然较高,生产工艺的开发仍需进一步探索。(一)反义寡核苷酸(ASO):当前获批上市数量最多的 RNA 靶向药物反义寡核苷酸(Antisense oligonucleotides,ASOs)是一种短的单链寡核苷酸 分子(约18~30nt),可以基于DNA、RNA或DNA与RNA的杂合单链,进入细胞后 通过序列互补与靶标mRNA结合,在核糖核酸酶H1(RNase H1)的作用下引起mRNA 的降解,从而抑制蛋白的表达;或通过空间位阻效应调控基因的翻译,实现RNA前 体的选择性剪接、调控蛋白的表达和功能,起到治疗疾病的作用。ASO在细胞内发挥药理作用主要分为RNase H1依赖型与空间位阻型两种机制。 (1)内源性RNase H1能够特异性的识别RNA-DNA异双链底物,当DNA为基础的 寡核苷酸与同源mRNA转录本结合并催化RNA的降解或ASO结合位点的剪切导致靶 RNA的破坏,从而沉默靶基因的表达。这种方法已被广泛用作下调致病或疾病修饰 基因的手段。经典的RNase H1依赖型ASOs通常遵循Gapmer模式,即中心区域基 于DNA、侧翼区域基于经过化学修饰RNA的杂合单链寡核苷酸。 值得注意的是,RNase H1在细胞质和细胞核中都是活跃的,因此可以靶向细胞核内 转录本,例如未成熟的pre-mRNA和长非编码RNA,这可能是其他技术难以获得的。 (2)空间位阻机制的ASO可以掩盖目标转录本中的特定序列,从而干扰mRNA、 miRNA、Pre-mRNA或RNA蛋白的相互作用,即可上调基因表达也可下调基因表达。 具体机制如下:首先,空间位阻ASOs最广泛的应用是以选择性地排除或保留特定的 外显子(分别为跳脱外显子和包含外显子);其次,ASO也可以通过 靶向并掩盖目标mRNA的AUG起始密码子,从而中断翻译起始;第三, 一些转录本包含上游开放阅读框(uORFs),调节初级开放阅读框(pORF)的翻 译活动。使用ASO靶向uORF会破坏这一调控,导致激活pORF翻译; 最后,转录本的稳定性可以通过改变剪切和聚腺苷酸化信号的使用来调节,例如针 对远端聚腺苷酸化信号的空间位阻ASO会优先使用较弱的近端聚腺苷酸化信号,由 此产生较短、更稳定的转录本。根据FDA、EMA披露,截止目前,全球已有3个RNase H1依赖型的ASO药物获 得了FDA批准上市,分别为Fomivirsen、Mipomersen和Inotersen; 已有3个空间位阻机制的ASO药物已获得FDA批准,分别为Eteplirsen、Golodirsen 和Nusinersen。其中,Ionis研发的Nusinersen于2019年销售额高达20.97 亿美元,成为小核酸药物领域首款“重磅炸弹”。截至目前,全球已有9款ASO药物获得FDA、EMA等监管机构的批准上市。同 时以Ionis为代表的ASO药物研发龙头企业已经搭建起成熟的药物开发平台,形成了 丰富的研发管线且所开发的适应症范围也在不断拓展。目前,ASO药物开发的工作 重点主要集中于稳定性化学修饰,以增强体外和体内除肝脏外的组织的效力和活性, 进一步拓展治疗窗口。(二)小干扰 RNA(siRNA):靶向特异性强且效力高,未来前景广阔小干扰RNA(siRNA)通常为含有19-23个碱基对的短双链RNA片段,可包裹在 脂质纳米颗粒中或者与GalNAc等递送配体共价缀合,特异性靶向肝脏等组织细胞内 发挥基因沉默的作用。siRNA药物主要通过RNAi(核酸干扰)机制发挥作用,即siRNA 进入细胞后,细胞质内Ago2酶将siRNA的客链(正义链)裂解,引导链(反义链) 被装载到RNA诱导的沉默复合体(RISC),通过序列互补特异性与靶标mRNA结合, 引起靶基因mRNA降解,从而抑制蛋白的表达。此外,RISC和引导链可以被回收重 复利用,因此一个siRNA分子可以驱动多个靶标mRNA分子的切割,从而产生持久 高效的基因沉默。与ASO药物更有效地沉默细胞核内转录本不同,由于RISC普遍存 在于细胞质中,siRNA则更擅长于沉默细胞质中的转录本。事实上,双链siRNA可以看作为前药,siRNA的正义链起到药物输送装置的作用, 与药物(反义链)非共价结合以保护反义链不被降解,并且在反义链产生药理作用 之前必须被移除(可以在反义链上的核苷酸2’端添加核糖修饰或在5’端增加热力学不 稳定碱基对的修饰提高正义链降解效率)。然而,尽管正义链在促进与Ago2负载复 合物的相互作用方面很重要,但它并不是理想的药物传递载体,因为其阻碍了siRNA 药物的体内分布和细胞摄取,且可能有药理作用。RNA干扰现象于1998年被科学家发现,21世纪初曾风靡全球,但由于当时技术 条件有限,基因测序技术不成熟、系统给药效果差、药物脱靶造成毒副作用等原因, siRNA药物风光一时后迅速沉寂,直到近年来伴随技术进步才重新活跃在科学舞台。 2018年8月10日,美国食品和药物管理局(FDA)批准了全球首个siRNA药物Patisiran, 靶向肝脏细胞用于治疗遗传性转甲状腺蛋白淀粉样变性(hATTR)伴多发性神经病 变,预示着siRNA药物的发展步入了新时代。截止目前,全球已有四款siRNA获得 FDA、EMA等监管机构的批准上市,分别为Alnylam的治疗hATTR的Patisiran、治 疗急性肝卟啉症的Givosiran、治疗1型原发性高草酸尿症的Lumasiran以及Alnylam 与Novartis合作开发的治疗他汀类无法有效控制或对他汀类无法耐受的原发性高胆 固醇血症的Inclisiran。近两年siRNA药物获批节奏呈现加速态势。在siRNA药物开发过程中,实现有效的、特异性的和持久的基因沉默,同时最小化脱靶效应是至关重要的。选择合适的靶位点(通常靠近编码序列中的起始密码 子)对siRNA的有效性至关重要,同时对于药物选择性和减少脱靶效应也是至关重 要的。此外,siRNA药物若在特定位置使用特定的DNA或提升整体G/C碱基对的含量, 能够同时提升稳定性和有效性。由于siRNA可能以序列无关和序列依赖的方式诱导 免疫应答,在设计siRNA时,避免免疫刺激基序(如U-rich序列)也是很重要的。此 外,与ASO药物的开发类似,化学修饰也是提高siRNA药物代谢稳定性和PK性能的 常用策略。 目前,多种靶向肝脏、肾脏和眼部适应症的候选药物正处于I期、II期和III期临床 试验中,针对中枢神经系统(CNS)和其他非肝组织的实验性新药(IND)的应用 预计将在未来几年内实现。我们预计未来新发现的RNAi通路、具有更高特异性和效 力的先进递送系统或者局部给药的发展,可能会使新的突破性治疗成为可能。(三)微小 RNA(miRNA):基于内源性 RNAi 机制的基因沉默途径微小RNA(microRNA,miRNA)属于基因组衍生的转录后基因调控的小ncRNA 超家族,1993年首次在线虫中被发现,目前已经在人类中鉴定出超过1900个miRNAs。 miRNA为单链RNA(约15~25nt),与siRNA不同,miRNA是基于内源性RNAi机制 的基因沉默路径,在基因组转录后调控方面起到重要作用,可调节细胞的分化、增 殖等过程。miRNA是内源性成分,重新引入的miRNA在细胞中可能很好的耐受。 根据作用机制的不同,基于miRNA的靶向药物可分为miRNA模拟物、Anti-miRNA、Block-miRNA三种类型。(1)miRNA模拟物是人工合成的双链RNA, 模拟自然发生的miRNA。这些miRNA模拟物可以补充缺失的miRNA功能。例如,在 某些类型的癌症中,沉默致癌基因的miRNA被下调,miRNA模拟物可以在此类病例 中发挥治疗作用;(2)Anti-miRNA是当靶标miRNAs被装载到miRISC时,靶标miRNA 的活性可以通过基于空间位阻机制的Anti-miRNA药物来抑制,该药物可以与载于 RISC复合物中的成熟miRNA结合,阻断下游基因沉默的发生;(3)Block-miRNA 是通过与靶标mRNA相互作用来屏蔽与miRNA的结合位点,阻断下游基因沉默的发 生,与Anti-miRNA起到同样的作用。由于miRNA识别靶mRNA并不需要完美的碱基配对,一个miRNA可以同时调节 多个转录本的表达。通过控制参与同一生物学过程的多个基因,许多miRNAs已被证 明在人类疾病的发病机制中发挥重要作用,包括致命癌症。虽然目前还没有单一的 miRNA药物被FDA批准用于医疗用途,但第一种siRNA药物Patisiran似乎可以模拟 上述miRNA的作用机制,即通过选择性结合TTR mRNA的3’UTR端实现基因沉默。一些肿瘤抑制的miRNA可能在癌细胞中消失,通过相应的miRNA替代治疗策略 可发挥抑制癌症进展的作用。人类miR-34a-5p是最有希望用于替代治疗的miRNAs 之一,具有良好的肿瘤抑制功能,同时在多种实体肿瘤中下调。通过有效地干扰各 种潜在的肿瘤进展和转移的癌基因,miR-34a-5p的有效性在多种类型的异种移植瘤 小鼠模型中得到了一致的证明。因此,脂质体封装的合成miR-34a模拟物MRX34成 为首个进入治疗晚期实体肿瘤(包括不可切除的肝癌)I期临床试验的miRNA。 MRX34在难治性晚期实体瘤患者中确实表现出抗肿瘤活性,为miRNA疗法的发展提 供了有价值的见解。(四)核酸适配体(Aptamer):可通过三维结构作用于胞外或胞膜多个靶标核酸适配体(Aptamer)是指能形成一定三维结构的、序列长度较短的单链RNA 或DNA,核酸适配体药物能与包括金属离子、有机小分子化合物、核酸、蛋白质等的靶标分子特异性结合,具有与抗体类似的功能。适配体与目标蛋白结合后,表现为核酸抗体或化学抑制剂,以调节蛋白功能。与其他RNA靶向药物不同,核酸适配体可作用于胞外或胞膜多个靶标,这在一定程度上简化了这类寡核苷酸在体内递送的问题。1990年,临床上开始利用指数富集(SELEX)选择方法对配体进行系统筛选与优化,从文库中选择具有高亲和力和高特异性的小分子配体或蛋白质的适配体。迄今为止 , 唯 一 获 批 上 市 的 RNA 适 配 体 药 物 为 Pegaptanib ( 最 初 由 NeXstar Pharmaceuticals和eyetech Pharmaceuticals共同开发,2004年上市),靶向VEGF血管内皮生长因子亚型,作为新生血管年龄相关性黄斑变性的抗血管生成治疗。其他一些适配体目前正在临床试验中进行研究。RNA适配体除了治疗潜力,也可用于递送系统以帮助其他RNA有效载体的递送如siRNA。尽管近年来新适配体药物的临床开发似乎不那么活跃,但人们对开发用于药物输送和作为诊断试剂的适配体的兴趣越来越大。(五)小激活 RNA(saRNA):具有介导转录基因激活的作用小激活RNA(Small activating RNAs,saRNAs)是由21个核苷酸组成的双链非编码RNA。saRNAs最初装载在AGO2蛋白上,在其客链被剪切后saRNA-AGO2复合物然后进入细胞核并结合到基因的启动子区域,导致近端基因的转录激活。虽 然saRNA可以介导转录基因激活,但激活仅限于未经历功能缺失突变的靶基因。 saRNAs和siRNA在结构上是相同的,但在功能上不同。与siRNA不同的是, saRNAs只依赖于Ago2且只在细胞核中起作用,并且被设计成包含与基因启动子附 近或内部区域同源的序列。saRNA可被用来调节人体细胞内转录因子之间的平衡。例如,CCAAT/增强子 结合蛋白(CEBPA)基因被认为是正常肝功能的主调节转录因子,其在肝细胞癌(HCC) 中的表达降低,可利用saRNA药物激活CEBPA的转录增强,以减少肝癌细胞扩散和 迁移,改善治疗结果。目前,一项针对CEBPA基因的saRNA临床试验正在进行中(临 床试验编号:NCT02716012),该临床试验使用脂质体纳米颗粒包裹saRNA来激活 CEBPA基因对肝癌患者进行治疗。(六)单链引导 RNA(sgRNA):CRISPR/Cas9 系统中的核心组件随着生物技术的不断发展,对活细胞DNA进行精准作,实现碱基或DNA片段的 插入、删除、替换等,即基因编辑成为可能。同时,运用基因编辑技术可以改变基 因的序列和功能,从而调控细胞的命运和生物特征,为遗传性疾病的治疗提供新方 法。CRISPR/Cas9基因编辑技术是继锌指核酸酶(ZFN)、类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)之后出现的新一代基因组定点编辑技术。与前两代技术相比, CRISPR/Cas9 具有操作简单、快捷高效等优势,自发现之后迅速发展成为当今最 主流的基因编辑方法。CRISPR(clustered regularly interspaced short palindromic repeats)系统中 核酸酶Cas9蛋白能通过与sgRNA(single guide RNA)结合特异性识别靶DNA并进 行酶切反应,随后以实现引入点突变、基因插入或删除等对基因实现定点编辑,从 而纠正致病基因或引入有益的基因,达到治疗疾病的目的。CRISPR/Cas9系统可利 用同源重组(homology dependentrepair,HDR)进行单个碱基的替换,但针对单 个碱基突变的基因修正效率较低,主要原因为DNA双链断裂时,虽然同源重组能引入 精确的突变,但是其碱基替换效率仅为0.1%~5%,因而基因组DNA更倾向于利用非 同源末端修复(non-homologous end joining,HENJ)对DNA进行修复,更适用于 基因敲除。CRISPR/Cas9对目标基因进行不可逆的引入或敲除,与RNAi和mRNA治疗相比, RNAi不能完全消除基因表达,而mRNA治疗只能短暂引入功能蛋白。与其他类型的 RNA靶向疗法不同,基于CRISPR/Cas9的基因组编辑和治疗的成功,不仅依赖于外 源性sgRNA,还依赖于外源性Cas核酸酶,sgRNA和Cas9酶需要进入细胞核内形成 RNP才能实施基因组编辑。CRISPR/Cas9拥有广阔的应用前景,但现阶段仍存在诸多不足。其中最主要的 问题是CRISPR/Cas9的脱靶效应,即CRISPR/Cas9靶向非目标位点,引起非靶位 点的基因编辑。在临床上,由CRISPR/Cas9脱靶效应引发的“意外突变”可能会引 发新的疾病。因此,在CRISPR/Cas9技术从实验室走向实际应用过程中,必须要反 复试验,评估风险,规避基因组非目标位点的编辑,而如何改造Cas9提高其特异性, 最大限度地将脱靶效应降到最低,是目前CRISPR/Cas9基因编辑领域的重要研究内 容之一。此外,CRISPR/Cas9基因编辑技术引发的伦理问题也是必须考虑的,对生 殖细胞的基因编辑需要拟定边界,达成全人类的共识。 CRISPR/Cas9基因编辑技术的发展进一步推动了RNA治疗学的发展,然而临床 转化仍面临一些挑战。在实验室环境中,许多选项可供Cas9蛋白和sgRNA引入细胞 内,包括质粒、病毒转染或电穿孔,但这并不容易转化为体内的临床环境。因此, 目前最现实的方法是将经过编辑的细胞重新引入机体中,对细胞进行体外操作。CRISPR/Cas技术已被积极评估,用于开发治疗人类疾病的新疗法,包括单基 因疾病、感染和癌症。目前,临床上已经开展了多项试验来研究基于CRISPR/Cas 的治疗方法的安全性和有效性,但尚未有结果报道。第一个涉及CRISPR/Cas基因 编辑的临床试验(NCT02793856)于2016年开放,是一项关于程序性细胞死亡蛋白 1(PD-1,由PDCD1基因编码)敲除的T细胞治疗所有标准治疗后进展的晚期NSCLC 患者。基于CRISPR/Cas的PD-1免疫治疗是一种对抗癌症的新策略。三、RNA 靶向药物设计策略与生产工艺优化(一)安全性与疗效是 RNA 靶向药物设计与开发所面临的主要挑战基于早期RNA靶向药物的临床开发经验表明,避免药物所带来的细胞毒性是十 分必要的,安全性问题是早期RNA靶向药物研发失败的主要原因。RNA靶向疗法开 发过程中的一个关键挑战是避免非特异性毒性,细胞毒性主要有以下四个来源:(1) 细胞内先天感应器对外来双链RNA(dsRNA)的免疫原性反应;(2)递送系统及 辅料的免疫原性和非免疫原性毒性作用;(3)由于药物脱靶的而导致的非预期的生 理活动;(4)药物在非靶组织中积累影响其在靶向组织的生理活性。免疫原性的毒性。对外源性dsRNA的先天免疫反应来源于细胞内PKr、toll样受 体3(toll-like receptor 3,tLr3)和tLr7的感应,伴随着技术的发展,现在可以通过 广泛的2’-MOE修饰在很大程度上避免了这个问题。递送系统及辅料的毒性。辅料中化学物质的毒性作用已经困扰了基于纳米颗粒 递送系统的药物开发,并且可能是导致许多相关候选药物剂量限制毒性的主要原因, 临床试验表明触发因素可能直接来自辅料成分或辅料代谢分解,后者会随着时间的 推移而发生变化。此外,当细胞毒性确实发生时,难以确定确切的毒性成分可能是 另外一个主要的挑战。目前,临床中研究的关键策略可能是将辅料限制在少量的化 学成分中,这些化学成分单独验证是低毒性的,组装的纳米颗粒需要尽可能均匀, 对改善药物治疗窗口和降低毒性有密切相关性。与此同时,纳米颗粒制剂可能会随 着时间的推移而降解,并导致毒性增加,对试验药物的持续质量监测很可能有利于 未来的试验。最后,使用糖皮质激素和抗过敏药物进行预处理已经大大减轻了基于 纳米颗粒递送系统药物的输液反应。脱靶效应的毒性。虽然ASO与siRNA药物可以以特异性靶向靶基因,但非靶基 因的沉默也可能发生在药物活性成分和非靶向mRNA之间的种子区匹配中。这一问 题可以通过使用诸如Blast或者其他消除与靶基因有显著重叠的靶点等工具来筛选针 对人类基因组序列的靶点来改善。然而,确保安全性的唯一方法是通过广泛的测试, 使用与人类有大量基因组序列重叠的灵长类模型是至关重要的。即使经过广泛的测 试,一些脱靶效应可能是不可避免的,临床中的开发人员正试图通过最小化药物剂 量或使用新的碱基修改来避免这些问题。非靶组织中累积的毒性。RNA靶向药物被系统地输送到体内后,会在许多非药 物活性部位的组织中积累。如今,RNA靶向药物开发者通过选择具有高度疾病选择性的基因作为沉默的靶标,以及通过选择减少非靶标组织中积累的递送系统和给药 路径缓解这些问题。未来对RNA靶向药物的组织特异性靶向的改进可能会缓解这些 限制,促进针对其他适应症开发的进展。 RNA靶向药物研发的另一个主要挑战是药代动力学方面的难题,系统性给药后 首先在体循环中需要克服血清核糖核酸酶降解,使RNA药物跨越目标细胞的细胞膜, 随后完成内体逃脱以保证足够数量的RNA分子在进入细胞后发挥药理作用,这对于 药物的疗效影响深远。伴随着技术的发展,一方面一些化学修改可以极大地提高代 谢稳定性和PK属性,从而使得药物更为高效,目前FDA批准的所有ASO药物都进行 了大量的化学修饰,而这些药物不需要额外的辅料,可以像小分子药物一样分配到 目标细胞以达到疗效;另一方面,RNA靶向药物可以通过特定材料包封或偶联配体 以及通过病毒载体等递送系统进行给药,进而提升药物的靶向性与疗效。 此外,像所有其他类别的药物一样,RNA疗法的靶向性和安全性是剂量依赖的。 当使用更高或更大剂量的RNA靶向药物时,通常会观察到剂量受限的脱靶效应。因 此,除了设计最佳序列和使用适当的化学/自然修饰以避免或减少免疫原性和脱靶效 应外,确定正确的剂量以达到治疗效果和安全性对RNA药物的开发是至关重要的。 尽管RNA靶向药物的开发存在上述挑战,相关的研发公司和学术研究人员在吸 取了以前临床试验失败的惨痛教训基础之上,坚持在药物设计、序列选择、化学配 方和递送系统方面进行了稳步改进,这些实质性的进展结合更明智的疾病适应症选 择以及更成熟的临床开发过程,RNA靶向药物的研发步入了快速发展期。(二)稳定性化学修饰提升药物安全性与效力,大幅拓展药物治疗窗口对于RNA靶向药物而言,化学修饰(除了组织靶向配体)主要有两个基本功能: 首先,化学修饰可通过减弱细胞内源性免疫传感器对dsRNA的免疫反应,大幅提高 药物的安全性。其次,通过增强RNA药物抵抗内源性内切酶和外切酶降解的能力, 大幅提升药物疗效。针对siRNA药物,化学修饰还可以增强其反义链对RISC负载的 选择性,提高序列选择性以降低脱靶RNAi活性,改变物理和化学性质以增强递送能 力。通过特定的化学修饰可提高药物安全性、代谢稳定性、靶向性、结合亲和力和 沉默效果,大幅拓展了药物的治疗窗口,因此化学修饰的绝对必要性在RNA靶向药 物的临床开发早期挫折中已经得到了充分证明。迄今为止,FDA批准的所有RNA靶 向药物都是化学工程的RNA类似物,支持了化学修饰的效用。 针对特定化学修饰类别的单链寡核苷酸只是在序列上有所不同,但都具有相似 的物理化学特性,因此具有共同的药代动力学和生物学特性。然而,每个化学类别 都是不同的,即使2’-甲氧基乙基(2’-MOE)与2’-甲氧基(2’-OMe)之间的细微修 改,也可能导致药效、药代动力学的重大变化。因此,精确定义RNA靶向药物的化 学性质是非常必要的。具体化学修饰类型及其功效如下: 2’端核糖替代策略:寡核苷酸在核糖2’端的羟基(-OH)可以被MOE、OMe、F 等取代基替代,用于降低免疫原性、增加对核酸酶抗性、改善血浆的稳定性,从而 延长了药物作用。(1)2’-甲氧基乙基(2’-MOE):可以提高药物PK,清除半衰期 延长至2-4周,提高与靶向mRNA的结合能力以及效力,降低细胞毒性;(2)2’-甲 氧基(2’-OMe):可以提高药物PK和稳定性,适度的提高效力与降低免疫原性;(3) 2’-氟(2’-F):可提高药物与靶向mRNA的结合能力但不能提高稳定性与PK,更适 用于RISC机制的siRNA药物,其修饰的核苷酸代谢物存在整合宿主细胞DNA或RNA 的可能性,可导致部分核蛋白降解。在实际应用中,核糖2’端的修饰与RNase H活性不兼容,这意味着它们通常用 于空间位阻型的ASO或用于Gapmer ASO的侧翼序列(如Mipomersen、Inotersen 在侧翼序列中引入了2’-MOE修饰)。此外,2’-MOE修饰通常不被纳入siRNA设计中, Ago2的结构要求限制了可以使用的化学修饰类型,2’-MOE被证明对RNase H活性 的ASO非常有用,但不支持与Ago2结合的siRNA。5’端核酸碱基修饰策略:5’-Methylcytidine(甲基胞苷)与5’-Methyluridine(甲 基尿苷)修饰可以提高药物与靶mRNA的结合能力,降低免疫原性,但仅用于杂环 修饰。嘧啶甲基化可提高每一修饰的寡核苷酸熔解温度约0.5℃,提高药物与靶 mRNA的结合能力和稳定性,通常被应用于ASO药物中(如Ionis制药公司正在开发 的ASO药物均有所使用)。核糖骨架修饰策略:寡核苷酸的磷酸二酯键可被硫代磷酸(PS)键所替代,即 核苷酸间磷酸基的一个非桥接氧原子被硫取代,已经被广泛应用于RNA靶向药物的 开发。PS核糖骨架是一种非常有效的修饰,具有核酸酶抗性和促进与血浆蛋白质结 合的双重作用,从而减少肾脏清除率,增加药物的体内循环时间、改善药物的药代 动力学,药物的清除半衰期提升至1-3天。 PS核糖骨架支持多种作用机制的RNA靶向药物,尤其在Gapmer ASO和 GalNAc siRNAs应用中效率较高。PS核糖骨架修饰在ASO设计中易于耐受,且不破 坏RNase H活性,大部分已经上市的ASO药物中均有使用,在系统性给药后可被大 多数细胞吸收,不需要靶向配体。相比之下,在每个连锁位点上都含有PS修饰的 siRNA活性低于等效磷酸二酯(PO)siRNA,因此如果含有PS修饰的siRNA通常只 在末端被修饰(如已获批上市的Patisran)。在RNA靶向药物中增加使用PS修饰的一个缺点是,每个PS修饰都会引入一个 具有两种可能手性取向的立体中心,因此具有n个PS修饰的寡核苷酸是2n个外消旋 体的混合物。这两种取向具有明显不同的药代动力学和药效学性质,虽然Sp取向的 PS键对核酸酶裂解有更好的抵抗能力,但与Rp取向相比,它们也倾向于减少对碱基 的侧边碱基的溶解温度,降低稳定性。由于分子的异质性往往对其临床开发有害, 未来的RNA靶向药物可能会从最近开发的PS修饰寡核苷酸立体选择性合成技术中 受益,如Wave Life Sciences已经开发了一种可扩展的方法来合成在每个PS链上具 有固定立体化学的寡核苷酸,并正在开发具有固定立体化学的寡核苷酸药物用于各 种适应症。PS修饰另一个缺点是它们降低了寡核苷酸对其靶标的结合亲和力,这一 限制可以通过合并其他类型的修饰来弥补 值得注意的是,PS修饰提升药物对细胞核酸酶的耐药性,这会导致药物组织滞 留和持久的药物作用,为应对例如由于长时间基因沉默而产生的毒性等不良反应, 一个或多个PO键的结合可以通过降低其核酸酶的稳定性来调节寡核苷酸的耐久性。2’端核糖修饰以及核苷酸桥连策略:核苷酸桥接(BNAs)是通过在核苷酸的第 2和第4个碳原子之间的桥连而被限制在固定构象中,最常用桥连策略是LNA、cEt、 ENA。BNAs增强了药物对核酸酶的抗性以及对靶mRNA的亲和力(在LNA中,每个 修饰过的核苷酸的熔解温度增加3~8℃)。虽然BNA修饰的核苷酸与RNase h并不相容,然而BNA修饰可被纳入Gapmer ASO的侧翼区域或也可被用于空间位阻的ASO 中以改善靶标结合。值得注意的是,LNA修饰的RNA靶向药物在部分临床中观察到 了肝毒性与肾毒性,增加了序列相关的风险,后续需继续关注。其他修饰策略:吗啉代寡核苷酸(PMO)是一类功能强大的合成寡核苷酸类似 物,在核酸药物发展史上属于第3代反义寡核苷酸,PMO的电中性吗啉结构使其具 有结合亲和性高和抗酶解稳定性强的特点。到目前为止,已经有两种PMO修饰的药 物(Eteplirsen和Golodirsen)已经被FDA批准上市。 PMO具有高稳定性和安全性的特点,由于在生理pH值下是中性的,不支持RNase H1活性,因此它们主要用于空间位阻机制的药物。PMO修饰的一个缺点是 其缺乏与白蛋白结合能力导致较低的PK特性,这意味着可以通过肾脏排泄迅速清除 导致疗效较低,因此需加大药物剂量。值得注意的是,PMO主链包含手性中心,这 意味着PMO药物必然是外消旋的混合物。与上述PS修饰不同的是,迄今为止还没有 研究过定义PMO立体化学的影响。(三)递送系统有效提升靶向性和生物利用度,局部给药可作为可选路径 之一 不管化学修饰如何,RNA靶向药物的大小、亲水性和电荷对体循环、组织外渗、 细胞摄取和内体逃逸都对药物开发构成了另外的挑战,因为核酸药物需要进入细胞 内并完成内体逃脱才能发挥药理作用。为了克服核酸药物的细胞摄取与内体逃脱效 率低等障碍,递送系统对于提升药物靶向性和生物利用度是必要的。目前,针对RNA 靶向药物开发的递送系统主要包括脂质纳米颗粒(LNPs)、聚合物、核酸纳米结构、 外泌体等,RNA靶向药物也可以共价结合到特定的配体上,范围从相对较小的分子 (如适配体、GalNAc等)到大分子(如多肽、抗体等Bioconjugation),配体定向 输送有望改善针对特定类型细胞的靶向性。 目前,递送系统是限制全球RNA靶向药物发展的主要瓶颈,脂质纳米颗粒(LNPs) 与N-乙酰基半乳糖胺(GalNAc)已经在获批上市的核酸药物中得到了验证,其他多 种递送系统的开发也在临床中正在进行验证。双刃剑,因为同样的空间屏障也抑制了LNPs与细胞膜的相互作用以及随后从内体逃 逸的效率,因此微调PEG-脂质的数量和PEG链的长度是关键。LNPs在临床应用的 缺点是其传递主要局限于肝脏和网状内皮系统,因为该组织的窦状毛细血管上皮提 供了足够大的空间,允许这些相对较大的纳米颗粒进入,此外LNPs的局部递送已被 成功地用于将siRNA递送到中枢神经系统。 LNPs可以被多肽、PEG或其他赋予细胞特异性靶向的配体进一步功能化。然而, 值得注意的是,LNPs复杂性的增加会使其制造复杂化并可能增加其毒性,这是一个 可能限制其临床应用的主要问题。例如,LNPs包裹的siRNA药物(如Patisiran)在 静脉注射以前需要用类固醇和抗组胺药进行预处理,以消除不必要的过敏反应。此 外,生物可降解的离子化脂类可能在未来2~5年内进入临床前开发阶段,有望大幅提 升药物的耐受剂量。 脂质纳米颗粒(LNPs)最初是作为siRNA药物在体内的递送系统而开发的,LNPs 是一种复杂的结构(~100 nm),也被用于在体内传递mRNA等大RNA分子。LNPs 可以包裹大量的RNA,保护RNA免受RNase降解和肾脏清除。临床上已经证明,添 加聚乙二醇(PEG)脂类可以增强其在体内的循环时间,因为它在LNP表面周围形 成空间屏障,且保护LNPs不与血浆蛋白相互作用,后者将以LNPs为靶点使其被MPS 降解,因此PEG脂类在LNPs中使用已经成为了标准。然而,PEG脂类的使用是一把除了LNPs等递送系统以外,RNA靶向药物也可以共价结合到特定的配体上,范 围从相对较小的分子(如适配体、GalNAc等)到大分子(如多肽、抗体等 Bioconjugation),配体定向输送有望改善针对特定类型细胞的靶向性。其中,GalNAc 是核酸药物靶向肝细胞应用最为广泛的配体,目前在临床试验中大约有三分之一的 RNA靶向药物是与多价GalNAc配体结合的,靶向肝细胞表面的脱唾液酸糖蛋白受体 (ASGPRs),大幅提升了核酸药物的靶向性和生物利用度。肝实质细胞表面高水 平表达三聚体ASGPRs(每个细胞约105~106个),在中性pH下ASGPRs可以特异 性与GalNAc结合,并在酸性环境(pH值5~6)时释放GalNAc,随后释放出来的 ASGPRs可以被回收到细胞表面进行重用。因此,肝脏的适宜生理条件、ASGPRs 的独特特性、GalNAc配体的无毒性质和偶联的简便性使其成为一种接近理想的全身 核酸药物递送到肝细胞的方法。此外,GalNAc结合的寡核苷酸可以通过SC(表皮和真皮以下的脂肪组织)注 射实现高效给药。皮下注射的药物释放到体循环的速度较慢,也可以进入淋巴系统, 这给细胞受体更多的时间来调节吸收,同时皮下注射也更加快捷和容易,减少了治 疗负担。更重要的是,目前临床上GalNAc结合的寡核苷酸药物相关的皮下给药相关 局部不良事件发生率较低,而且额外安全性和耐受性将明显支持更少的每周一次给 药,这是与LNPs递送系统的比较优势。siRNA药物的末端可以潜在地连接共轭物,然而尽量避免与引导链的5’端结合, 因为该端磷酸与RNAi活性所需的Ago2中部区域侧链残基特异性接触,偶联到客链通 常是为了不妨碍引导链的靶向沉默活性,相应的也能降低客链的脱靶基因沉默潜能。 偶联Linker可以被设计成在细胞进入后可自动分解的,也可以通过使用内体中被切割 的不耐酸连接剂、细胞质中被还原的二硫键连接剂或Dicer底物型siRNA的设计来实 现。其他多种递送系统也在临床中开发中。(1)适配体:治疗性寡核苷酸与核酸适 配体的偶合也被用于增强siRNA和ASO靶向递送。适配体可以被认为是化学抗体,而且可以被设计成小的纳米 结构(约20nm),这意味着肝外传递是可能的。目前,国内景泽生物正在开发基于 DNA四面体框架核酸载体平台,用于寡核苷酸、小分子等药物的递送。除了递送系统,给药的方法和部位对RNA靶向药物的生物利用度和生物分布都 有深远的影响。临床开发中的RNA靶向药物已经通过局部吸入(肺部)、局部注射 (如眼睛、心脏或脑脊液)应用于GalNAc结合和LNP配方的ASO和siRNA药物,这 一途径避免了肝脏的首通道代谢。目前临床开发的候选药物大多针对的肝脏,然而 RNA靶向疗法正在开发使用局部给药规避全身药物分配的限制,将RNA靶向药物保 留在局部区域内以延长释放时间,这项工作目前是一个活跃的学术研究领域。(四)BERAs 代表着 RNA 靶向药物的生产工艺优化方向纯均质制剂对于RNA靶向药物在人体内的生物学活性和治疗窗口是必不可少的。 目前,RNA靶向药物主要是通过化学合成或依赖重组T7 RNA聚合酶在体外转录生产, 然而这些生产出来的RNA制剂的局限性是在天然寡核苷酸中添加了过多的人工修饰 或者缺乏必要的转录后修饰,这可能导致不同的折叠特性、生物活性和安全性。此 外,上述生产方式所获取更高数量级的siRNA或ASO材料的成本仍是昂贵的,合成 寡核苷酸的长度或大小也受到限制,因此开发更经济、更有效、可大规模化的生产 方式是必要的。大规模生物发酵生产技术(BERAs)有望提供大量具有适当折叠和自然修饰的 生物RNA制剂,这些制剂对RNA的高阶结构、稳定性、活性和安全性至关重要。原 则上,将目标RNA编码序列引入质粒,并将设计的质粒转染到在适当条件下生长的 宿主细胞中进而转录生成。然而,异质性RNA对细胞内核酸切酶非常敏感,生出的 RNA制剂可能不会积累到理想的水平,使用稳定性的RNA支架(如rRNA、tRNA)、 siRNA-binding的p19结合蛋白或在RNase III缺陷细菌中直接过表达,在这种条件下 目标RNA制剂则无法被细胞内核酸切酶降解,是提高生产效率的有效途径。生产工艺中另一重要的考量因素是递送系统及辅料的复杂性、均匀性、稳定性 和细胞毒性,如纳米颗粒、聚合物、多肽等。脂质和聚合物纳米粒子已经广泛用于 改善RNA靶向药物的药代动力学性质,但其生产工艺较为复杂以及成品中往往有一 定程度的异质性粒子组成,使其更加难以建立有效的治疗窗口。此外,纳米颗粒在 储存期间或给药后会变得不稳定,并释放出分解产物,从而导致难以追踪的细胞毒 性,以上问题需要在后续生产工艺优化过程中进行最大程度上的解决。四、小分子 RNA 靶向药物(一)小分子 RNA 靶向药物研发仍处于早期阶段,药物设计仍在探索中具有广泛结构多样性和药物类物理化学与PK特性的传统小分子化合物是靶向 复杂结构RNA的首选实体之一,近年来也是RNA靶向药物的研发热点。与蛋白质靶 标类似,大分子RNA由于与小分子或蛋白质的相互作用而折叠成高度结构化的实体, 通过互补碱基对和其他形式的物理化学相互作用,RNA被折叠成二级(如螺旋或茎、 环和突起)、三级(如连接、假结和基序)和四级(如配合物)结构。因此,小分 子化合物有可能直接与独特的高阶结构而不是初级序列相互作用,特定的RNA结构 元件或基序如突起、环、结、假结和复合物,可以被特定的小分子识别并结合。事 实上,高度结构化的RNA往往包含一些口袋,这些口袋允许与具有特定功能基团和 静电表面的小分子进行高亲和力的结合,类似于蛋白质靶标。因此,小分子与疾病 相关RNA或RNA基序之间的相互作用可能导致RNA功能的抑制或激活或基因表达 和细胞过程的改变,以控制疾病。 天然抗生素对细菌核糖体作用机制的发现是小分子RNA靶向药物发现和开发的主要动力。rRNA组装的核糖体结构高度结构化,其中特定的裂缝和口袋可被小分子 直接阻断,导致翻译抑制。例如,天然和半合成氨基糖苷(如链霉素、帕罗霉素、 新霉素等)、四环素(如四环素、替加环素等)、大环内酯类(红霉素、阿奇霉素、 特利霉素等)以及合成恶唑烷酮(如利奈唑胺等),已被批准在临床上使用。 由于编码和非编码RNA对生物学的重要性,与RNA相互作用的小分子可以作用 于转录组,从而产生不同的下游效应。按作用部位的不同,小分子RNA靶向药物主 要分为直接靶向RNA与RNA修饰酶调节两种类型,具体的生物学活性主要包括:(1) 通过直接结合调节mRNA的稳定性来改变基因表达,增强稳定性/降低稳定性;(2) 影响非编码RNA效应物,靶向调控RNA(miRNA、lncRNA等),进而影响基因转 录后调控机制;(3)影响表观转录组,靶向RNA甲基化等;(4)影响选择性剪接, 靶向剪接位点(增加有利剪接、减少有害剪接),通过小分子药物直接影响转录组, 由此可以通过调节有益或有害蛋白质的翻译来拯救疾病。全球多家公司也已建立了小分子RNA靶向药物的筛选平台,但目前这一领域的 开发仍处于早期阶段,其它在研项目鲜有进入临床。但像罗氏、Biogen、BMS等大 型制药公司早已纷涌而至,与领头开发药企建立了合作关系,也展现出国际性大药 企对小分子RNA靶向药物未来的治疗潜力和市场前景的信心。以RNA为靶点的小分子药物的开发,首要工作是识别合适的靶点结构,即在具 有高信息含量的致病RNA中,从而找到合适的配体结合袋。目前,大部分的靶向RNA 小分子药物仍处于早期的药物发现阶段,候选药物主要有以下靶标:(1)核糖体 RNA,如上文所述;(2)病毒RNA基序。病毒基因组由一些高度保守的RNA元件 组成,在基因调控和病毒复制中起着关键作用。病毒RNA基序高度结构化,已成为 开发小分子抗病毒药物的潜在靶点。HIV转录激活反应(TAR)元件位于病毒基因组 内,是研究最多的RNA元件之一;另一个深入研究的病毒RNA靶点是位于丙型肝炎 病毒(HCV)基因组5’-UTR的内部核糖体进入位点元件(IRES);(3)核糖开关。 核糖体开关是一种广泛存在于细菌中的天然RNA受体,直接控制对生存至关重要的 基因表达。核糖开关通常位于特定mRNA的5’-UTR,由于其高度结构形成独特的配 体结合袋,并作为基因调控因子,类似于蛋白质的结构和功能选择性,已成为潜在 的治疗靶点。小分子配体与适体结构域的特异性结合触发构象变化,并刺激调控域 来调控靶基因的表达。事实上,一些小分子已经被确定可以直接与靶向的核糖开关 结合;(4)pre-mRNA。口服可生物利用的小分子也被确定可以直接与pre-mRNA 相互作用来调节剪接,这一策略似乎对治疗遗传疾病更可行,特别是那些有验证过 的RNA靶标的疾病。 目前,小分子RNA靶向药物的开发仍面临以下挑战:(1)RNA靶标的鉴定, 以确定一个药物RNA靶标以及相应的适应症。首先面临的问题是小分子化合物能否 达到RNA靶点,除了小分子的固有特性外,RNA靶标的可及性还取决于其特性,如 病变细胞中RNA靶标的丰度、小分子结合的复杂结构和功能位点的可用性等。事实 上,占细胞RNA绝大多数的RNA被折叠成功能性的结合袋和裂隙,小分子可以利用 这些结合袋和裂隙进行特异性干预,导致蛋白质翻译中断。由于致癌miRNA通常在肿瘤组织和癌细胞中过表达,miRNA前体独特的发夹结构易受Drosha或Dicer处理, 使其成为开发小分子抑制剂的理想靶点。第二个问题是细胞和体内小分子与RNA靶 点之间的相互作用能否有效控制疾病。事先了解与选定疾病的发病机制和进展相关 的RNA功能将是有帮助的,这可能已经涉及广泛的流行病学、遗传学和生化研究。 从表型开始,可以精确定位特定的RNA靶点。另一方面,随着RNA编码基因或功能 ncRNA的增加或减少,疾病的发生支持了用小分子对RNA靶标进行药理干扰,有望 达到治疗的目的,这需要在进入临床研究之前使用表型分析和动物疾病模型进行全 面的研究。(2)靶向RNA的特异性。类似于药物对相应蛋白靶点的选择性作用,新 的RNA靶向小分子药物应特异性的与RNA靶标结合,以达到靶向治疗效果,避免脱 靶不良反应。这实际上是药物开发的一个普遍原则,但对新型RNA靶向小分子模式 的发现和开发构成了巨大的挑战。由于不同的RNA靶标具有其内在特征,实现选择 性靶标的需求和策略可能不同。(二)Evrysdi:全球第一个获批上市的小分子 RNA 靶向药物2020年8月,全球一款小分子RNA靶向药物Evrysdi(Risdiplam)获得FDA批准 上市,具有里程碑意义。Evrysdi是由PTC Therapeutics、非营利组织SMA Foundation 和Roche的三方联合开发的,用于2个月及以上的小儿和成人脊髓性肌萎缩症(SMA) 患者。Evrysdi是继Biogen的Spinraza(ASO药物)和Novartis的Zolgensma(基于 AAV9的基因药物)之后,第三种被批准用于SMA的药物,而且是全球第一个被批准 作为RNA剪接修饰的小分子制剂。罗氏拥有美国外的全球开发权益,目前已在7个国 家获得批准上市,且已经向50多个如巴西、智利、中国、印度尼西亚、俄罗斯等国 的监管机构提交了临床或注册申请。 SMA是一种神经退行性疾病,是由SMN1基因突变引起的,该基因编码一种运 动神经元存活(SMN)的蛋白质,它对小核RNA和蛋白质的剪接体复合体的组装至 关重要,并催化mRNA前体的加工。Evrysdi是一种生存运动神经元2(SMN2)引导 的RNA剪接修饰剂,通过促进补偿性基因SMN2的表达而起作用,用于治疗染色体 5q突变导致SMN蛋白缺乏引起的SMA。 Evrysdi为治疗SMA的口服小分子药物,患者可每天在家里以液体形式口服或喂 食管进行给药,患者依从性较高。此外,相较于Biogen的Spinraza第一年的价格为 75万美元(第二年减半),Novartis的Zolgensma一次性定价为212.5万美元(可分 五年付清),Evrysdi的定价为每年最高34万美元,在患者可及性方面具有相对优势。详见报告原文。(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)精选报告来源:【未来智库官网】。

仁义多责

新材料专题报告之湿电子化学品行业深度研究

如需报告请登录【未来智库】。1、 湿电子化学品是重要的电子信息材料之一1.1、 湿电子化学品的核心要素是超净、高纯及功能性 湿电子化学品是电子行业湿法制程的关键材料。湿电子化学品属于电子化学品 领域的一个分支,是微电子、光电子湿法工艺制程(主要包括湿法蚀刻、清洗、显 影、互联等)中使用的各种液体化工材料。超净高纯试剂是在通用试剂基础上发展 起来的纯度最高的试剂,其杂质含量较优级试剂低几个数量级。湿电子化学品是对 “电子级试剂”、“超净高纯化学试剂”更为合理准确的表达。国内的超净高纯试剂, 在国际上通称为工艺化学品(Process Chemicals), 在美国、欧洲和我国台湾地区称 为湿化学品(Wet Chemicals),是指主体成分纯度大于 99.99%,杂质离子和微粒数 符合严格要求的化学试剂,其纯度和洁净度对电子元器件的成品率、电性能和可靠 性有十分重要的影响。按照组成成分和应用工艺不同,湿电子化学品可分为通用性和功能性湿电子化 学品。通用湿电子化学品以超净高纯试剂为主,一般为单组份、单功能、被大量使 用的液体化学品,按照性质划分可分为:酸类、碱类、有机溶剂类和其他类。酸类 包括氢氟酸、硝酸、盐酸、硫酸、磷酸等;碱类包括氨水、氢氧化钠、氢氧化钾等; 有机溶剂类包括甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙酸乙酯等;其他类包括双氧水等。 功能湿电子化学品指通过复配手段达到特殊功能、满足制造中特殊工艺需求的复配 类化学品,即在单一的超净高纯试剂(或多种超净高纯试剂的配合)基础上,加入 水、有机溶剂、螯合剂、表面活性剂混合而成的化学品。例如剥离液、显影液、蚀 刻液、清洗液等。由于多数功能湿电子化学品是复配的化学品,是混合物,它的理 化指标很难通过普通仪器定量检测,只能通过应用手段来评价其有效性。随着电子元器件制作要求的提高,相关行业应用对湿电子化学品纯度的要求也 不断提高。为了适应电子信息产业微处理工艺技术水平不断提高的趋势,并规范世 界超净高纯试剂的标准,国际半导体设备与材料组织(SEMI)将湿电子化学品按金 属杂质、控制粒径、颗粒个数和应用范围等指标制定国际等级分类标准。湿电子化 学品在各应用领域的产品标准有所不同,光伏太阳能电池领域一般只需要 G1 级水平; 平板显示和 LED 领域对湿电子化学品的等级要求为 G2、G3 水平;半导体领域中, 集成电路用湿电子化学品的纯度要求较高,基本集中在 G3、G4 水平,分立器件对 湿电子化学品纯度的要求低于集成电路,基本集中在 G2 级水平。一般认为,产生集 成电路断丝、短路等物理性故障的杂质分子大小为最小线宽的 1/10。因此随着集成 电路电线宽的尺寸减少,对工艺中所需的湿电子化学品纯度的要求也不断提高。从 技术趋势上看,满足纳米级集成电路加工需求是超净高纯试剂今后发展方向之一。1.2、 湿电子化学品行业:上承基础化工,下接电子信息 1.2.1、 湿电子化学品位于电子信息产业链的前端 湿电子化学品位于电子信息产业偏中上游的材料领域。湿电子化学品上游是基 础化工产品,下游是电子信息产业(信息通讯、消费电子、家用电器、汽车电子、 LED、平板显示、太阳能电池、军工等领域)。湿电子化学品的生产工艺主要采用物 理的提纯技术及混配技术,将工业级的化工原料提纯为超净高纯化学试剂,并按照 特定的配方混配为具有特定功能性的化学试剂。湿电子化学品行业是精细化工和电 子信息行业交叉的领域,其行业特色充分融入了两大行业的自身特点,具有品种多、 质量要求高、对环境洁净度要求苛刻、产品更新换代快、产品附加值高、资金投入 量大等特点,是化工领域最具发展前景的领域之一。湿电子化学品对包装、运输的要求极高,行业具有一定的区域性。湿电子化学 品大多属于易燃、易爆、强腐蚀的危险品,所以不仅要求产品在贮存的有效期内杂 质及颗粒不能有明显的增加,而且要求包装后的产品在运输及使用过程中对环境不 能有泄露的危险。目前最广泛使用的材料是高密度聚乙烯(HDPE)、四氟乙烯和氟 烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)。 HDPE 对多数超净高纯试剂的 稳定性较好,而且易于加工,并具有适当的强度,因而它是超净高纯试剂包装容器 的首选材料,HDPE 的关键是与大多数酸、碱及有机溶剂都不发生反应,也不渗入 聚合物中。对于使用周期较长的管线、贮管、周转罐等,可采用 PFA 或 PTFE 材料 做内衬。超净高纯试剂在运输过程中极易受污染,同时对运输工具也有较高要求, 运输成本也较高。为了保证稳定供应高品质湿电子化学品,湿电子化学品生产企业 往往围绕下游制造业布局,以减少运输距离。湿电子化学品行业的区域性决定了其 发展水平与该地区的电子产业发展水平呈正相关。“生产者-使用者-废液处理者”构成湿电子化学品闭环交易新模式。湿电子化学 品的闭环交易模式在国外早有应用,通过引入高水平废液再生提炼纯化商,一方面 解决了化学品使用者的废液处理问题,另一方面也能相应降低化学品生产者的生产 成本,是较为先进的生产模式。随着国内液晶产业的发展,国内液晶面板厂商也开 始广泛采用该模式,如“江化微-中电熊猫-默克电子”的合作,江化微向中电熊猫供 应正胶剥离液,苏州默克将使用后的废液进行回收提纯处理,江化微采购该类回收 液,根据技术和功能性要求,添加部分新液后进行纯化、混配,实现再生利用、绿 色生产。江化微的闭环模式主要是由产品特点所决定:正胶剥离液为混配产品,生 产工艺具有独特性,因此即使是废液回收处理后,由于内部配比关系,回收液通过 再加工也只能被原生产企业和最终客户循环使用。1.2.2、 高技术壁垒赋予湿电子化学品较高的附加值 源于大宗:湿电子化学品的成本构成中原材料占比较高。湿电子化学品的原材 料种类较多,主要包括氢氟酸、硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钾、氢氧化钠、有机溶 剂等基础化工产品以及其他各类添加剂。湿电子化学品企业的成本构成呈现出“料 重工轻”的结构特点,直接材料成本占营业成本的比重普遍在 70%-90%,因此原材 料价格波动会对湿电子化学品的生产成本有较大影响。我国化学工业经过多年发展, 已建立了较为完善的化工工业体系,这使得我国基础化工原料品种齐全。从量上看, 湿电子化学品对上游原材料的采购占上游行业总体的供给比例非常小,上游原材料 供给较为充足。从价格上分析,基础化工受到上游基础原料产业如原油、煤炭及采 矿冶金、粮食等行业的影响,近几年价格有所波动。总体上看,湿电子化学品价值 占其下游电子产业链价值比重较低,同时产品技术等级越高,则产品的附加值越高, 企业的议价能力越强,所以原材料对湿电子化学品企业盈利水平的影响可控。不同于大宗:湿电子化学品的高附加值源于精密纯化与混配技术。湿电子化学 品是化学试剂中对纯度要求最高的领域,对生产的工艺流程、生产设备、生产的环 境控制、包装技术都有非常高的要求,具备较高的技术门槛。与工业级化学品的合 成工艺不同,湿电子化学品在整个生产过程中主要工艺为纯化工艺和配方工艺,该 两大关键技术工艺基本为精密控制下的物理反应过程,较少涉及化学反应过程,不存在高污染、高耗能的情况。同时,湿电子化学品的工艺水平和产品质量直接对电 子元器件的功能构成重要影响,进而通过产业传导影响到终端整机产品的性能,因 此湿电子化学品具有附加值高的特点。以江化微为例,其超净高纯硝酸的平均售价 一般为 2,300-2,600 元/吨,而工业级纯化原料的价格一般为 1,200-1,500 元/吨,提纯 处理后的产品价值量显著提升。功能湿电子化学品的生产工艺更为复杂,除了提纯 外还有混配的过程,对产品的配方、制作参数的选择均十分考验生产商的技术实力 与生产经验。我们分别比较了江化微和润玛股份单酸、混酸产品的毛利率,可见混 配产品与单一纯化产品相比具备更高的盈利水平。(1)纯化工艺的核心是提纯技术和分析检测技术 分离纯化技术主要用于去除杂质,对化学品进行分离提纯以得到合格产品的过 程,其关键是针对不同产品的不同特性采取对应的提纯技术。目前国内外制备超净 高纯试剂常用的提纯技术主要有精馏、蒸馏、亚沸蒸馏、等温蒸馏、减压蒸馏、低 温蒸馏、升华、气体吸收、化学处理、树脂交换、膜处理等技术。不同的提纯技术 适应于不同产品的提纯工艺,有的提纯技术如亚沸蒸馏技术只能用于制备量少的产品,而有的提纯技术如气体吸收技术可以用于大规模的生产。检测分析技术是超净 高纯试剂质量控制的关键技术,根据不同的检测需要可以分为颗粒分析测试技术、 金属杂质分析测试技术、非金属分析测试技术等,目前分别发展到激光光散法、电 感耦合等离子体—质谱法(ICP-MS)、离子色谱法。(2)混配工艺的关键在于配方,需要长期经验积累 混配工艺是将纯化成品经过检测后,再进行过滤、精密混配的工艺过程,混配 工艺是满足下游客户对湿电子化学品功能性要求的关键工艺之一。混配类产品的核 心在于配方,装置通用性强,满足一定条件下,产能可互相通用转换。而配方的形 成需要企业有丰富的行业经验,通过不断的调配、试制及测试才能完成,甚至还需 要对客户的技术工艺进行实地调研,才能实现满足客户需要的功能性产品的研发。 因此混配工艺高度依赖企业的技术和经验。1.2.3、 湿电子化学品盈利差异体现在产品等级不同 湿电子化学品跟随下游电子信息产业快速更新换代。湿电子化学品作为电子行 业的配套行业,与下游行业结合紧密,素有“一代材料、一代产品”之说。湿电子 化学品下游应用行业主要有半导体、光伏太阳能电池、LED、平板显示等,下游应 用行业的未来发展趋势对湿电子化学品行业有较大的影响。由于电子产业发展速度 非常快,产品更新换代也很快。新产品的工艺特点和技术要求都会发生变化,这就 要求湿电子化学品与之同步发展,以适应其不断推陈出新的需要。以集成电路制造 为例,根据摩尔定律,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔 18 个月便会增加 一倍,性能也将提升一倍。集成电路性能与半导体制程紧密联系,应用于集成电路 的湿电子化学品从 G2 等级发展至 G5 等级。产品等级与应用领域对湿电子化学品的盈利能力有较大影响。通用湿电子化学 品的定价模式主要为市场定价,高等级产品和功能湿电子化学品的议价能力较强, 以国际价格为参考并根据企业自身研发成本进行定价。成本方面,主要原材料均为 大宗商品,价格公允透明。因此,国内湿电子化学品厂商的盈利差异主要体现在产 品等级与应用领域的不同。目前,我国湿电子化学品应用领域主要分为三大类,即 半导体市场、光伏市场、平板显示器市场。整体而言,半导体市场对湿电子化学品 生产商的技术实力与生产经验要求最高,故该领域竞争激烈程度相对较低,毛利率 最高。光伏太阳能领域对产品纯度要求低,进入壁垒低,毛利率较低。以江化微为 例, 2019年半导体芯片、显示面板、太阳能电池三大市场的产品毛利率分别为41.47%、 23.58%、27.34%,受产品竞争加剧以及面板价格下滑的影响,显示面板用湿电子化 学品的利润空间有所压缩,毛利率较 2018 年减少 6.27%。认证采购模式使湿电子化学品具备一定的客户壁垒。湿电子化学品有技术要求 高、功能性强、产品随电子行业更新快等特点,且产品品质对下游电子产品的质量 和效率有非常大的影响。因此,下游电子元器件生产企业对湿电子化学品供应商的 质量和供货能力十分重视,常采用认证采购的模式,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, 而在大尺寸面板,半导体集成电路等高端领域要求更加严格。同时,湿电子化学品 尽管在下游电子元器件中成本占比很小,因此一旦与下游企业合作,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。 2、 三大应用领域齐发力,湿电子化学品需求持续增长2.1、 半导体:大尺寸晶圆厂投产拉动湿电子化学品需求 2.1.1、 湿电子化学品在晶圆加工中充当清洗和蚀刻功效 湿电子化学品主要有清洗和蚀刻两大类用途。湿电子化学品在半导体制造领域 的应用,主要在集成电路和分立器件制造用晶圆的加工方面,还包括晶圆加工前的 硅片加工以及后端的封装测试环节。集成电路的制造工艺十分复杂,大体上可以分 为光刻(Lithograph)、 蚀刻(Etch)、氧化(Oxidation)、薄膜(Thin film)、化学机械平坦化研磨(CMP)、扩散(DIFF)等几个部分,其中光刻、蚀刻以及辅助性的清 洗/表面预处理工序均需要湿电子化学品参与,具体包括曝光后光刻胶的剥离、灰化 残留物的去除、本征氧化物的去除,还有选择性蚀刻。(1)清洗在集成电路生产中,约有 20%的工序与晶圆清洗有关。集成电路制造过程中的 晶圆清洗是指在氧化、光刻、外延、扩散和引线蒸发等工序之前,采用物理或化学 的方法去除硅片表面的杂质,以得到符合清洁度要求的硅片的过程。晶圆表面的污 染物,如颗粒、有机杂质、金属离子等以物理吸附或化学吸附的方式存在于硅片表 面或自身氧化膜中,晶片生产每一道工序存在的潜在污染,都有可能导致缺陷的产 生和器件的失效,晶圆清洗要求既能去除各类杂质,又不损坏套片。晶圆清洗不同 工序的清洗要求和目的也是各不相同的,这就必须采取各种不同的清洗方法和技术 手段,以达到清洗的目的。湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位。半导体硅片清洗可分为 物理清洗和化学清洗,化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗。尽管干法 工艺不断发展,且在某些应用中具有独特的优势,但是大多数晶圆清洗工艺还是湿 法,即利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生 化学反应或溶解作用,通常在批浸没或批喷雾系统内对晶圆进行处理,当然还包括 日益广泛使用的单晶圆清洗方法。目前湿法化学清洗技术的趋势是使用更稀释的化 学溶液,辅之以某种形式的机械能,如超声波或喷射式喷雾处理等。晶圆湿法化学 清洗中所用湿法化学品根据工艺不同及加工品质要求的差异,所用的湿法化学品的 品种也不同。一般将充当晶圆清洗作用的湿法化学品其划分为四类品种,即碱性类 溶液、酸性类溶液、SPM 清洗剂、稀释 HF 清洗剂(DHF)。(2)光刻和蚀刻光刻和蚀刻占芯片制造时间的 40%-50%,占制造成本的 30%。在集成电路的 制造过程中,晶圆厂需要在晶圆上做出极微细的图案,而这些微细图案最主要的形 成方式是使用光刻和蚀刻技术。光刻是利用照相技术将掩膜板上图形转移到晶片上 光刻胶层的过程,包括基片前处理、涂胶、前烘、曝光、后烘、显影等步骤。蚀刻 是继光刻之后的又一关键工艺,将光刻技术所产生的光阻图案,无论是线面或是孔 洞,准确无误地转移到光阻底下的材质上以形成整个积体电路所应有的复杂架构。光刻工序中,基片前处理、匀胶、显影和剥离步骤需要使用湿电子化学品。光 刻所涉及到的光刻胶配套试剂包括用于光刻胶稀释用溶剂、涂胶前用于基片表面处 理的表面处理剂(如六甲基二硅胺烷)、曝光之后的显影剂(四甲基氢氧化铵水溶液)、 去除基片上残余光刻胶的去胶剂(包括硫酸、过氧化氢、N-甲基吡咯烷酮及混合有 机溶剂组成的去胶剂、剥离液等)。蚀刻技术可大略分为湿式蚀刻和干式蚀刻两种,湿式蚀刻技术是最早发展起来 的,目前还是半导体制造中得到广泛应用的蚀刻技术。湿式蚀刻通过特定的溶液与 需要蚀刻的薄膜材料发生化学反应,除去光刻胶未覆盖区域的薄膜,其优点是操作 简便、成本低廉、用时短以及高可靠性,选择合适的化学试剂,湿式蚀刻相比干式 蚀刻具有更高的选择性;湿式蚀刻的缺点是存在侧向腐蚀(钻蚀)的现象,进而导 致图形线宽失真。整体而言,湿式蚀刻因其可精确控制薄膜的去除和对原材料的低 损耗,在今后很长一段时间将无法取代。湿式蚀刻的机制,一般是利用氧化剂将蚀 刻材料氧化,再利用适当的酸将氧化后的材料溶解于水中。另外,为了让蚀刻的速 率延长湿电子化学品的使用时间,常会在蚀刻液中加入活性剂及缓冲液来维持蚀刻 溶液的稳定。湿式蚀刻在半导体制程,可用于硅的蚀刻(多采用混合酸蚀刻液,混 合酸由氢氟酸、硝酸、醋酸组成)、二氧化硅的蚀刻(多采用氟化铵与氢氟酸的混合 液)、氮化硅的蚀刻(多用磷酸蚀刻)、金属(Al、Al-Si)蚀刻(常采用磷酸+硝酸+ 醋酸蚀刻液)、有机材料蚀刻(常采用四甲基氢氧化铵液)。湿法蚀刻和湿法清洗从本质和原理来看有相同之处。从本质来讲,选用的化学 药液的种类和浓度以及应用的场合决定了到底是蚀刻还是清洗。一般而言强酸强碱 用于蚀刻,如高浓度氢氟酸(49%),磷酸(70%)等。低浓度酸碱用于清洗,如水 和氢氟酸体积比为 500: 1 的混合溶液,低浓度氨水和双氧水混合液等。从原理上讲, 湿法清洗也就是轻微的湿法蚀刻。以传统的 RCA 清洗为例,在清洗过程中晶圆表面材料会被氨水腐蚀掉一部分,然后通过电性排斥的原理去除污染颗粒,从而达到清 洗晶圆表面的目的。机台设备方面,湿法蚀刻和清洗均可分为槽式蚀刻(清洗)和 单片独刻(清洗),槽式机台一次性能处理 50 片晶圆,产量较大,它采用浸泡的方 式,整个过程中晶圆不断旋转。槽式蚀刻(清洗)的优点是湿电子化学品消耗较低, WPH(wafer per hour)高,蚀刻均匀性较好。2.1.2、 2020 年国内半导体用湿电子化学品需求量 45 万吨 近两年中国大陆晶圆厂进入投产高峰期。随着我国经济结构调整,新兴产业, 计算机、消费电子、通信等产业规模将持续增长,大大拉动了对上游集成电路需求, 同时,国家信息安全战略层面不断加大对集成电路产业的政策支持力度,我国半导 体市场持续快速增长。2017 年以来,中国大陆晶圆厂进入投产高峰期,根据中国半 导体行业协会数据,2019 年国内 IC 制造业产值突破 2,000 亿元,近五年复合增速达 24.28%。2018 年国内 12 英寸、8 英寸、6 英寸晶圆平均产能分别为 80.4 万片/月、 86.4 万片/月、73.8 万片/月,中国电子材料协会预计,随着多座半导体十二英寸厂投 产,2019 年国内 12 英寸晶圆平均产能将达到 127.5 万片/月,2020 年国内 12 英寸晶 圆平均产能将达到 150 万片/月。12 英寸晶圆加工主导半导体用湿电子化学品需求。12 英寸晶圆面积是 8 英寸晶 圆的两倍,但其制造过程中使用的湿电子化学品达 239.82 吨/万片,是 8 寸晶圆消耗 量的 4.6 倍,6 寸晶圆消耗量的 7.9 倍,我们测算 2018 年我国 6 英寸及以上晶圆生产 中消耗各类湿电子化学品总量约为 28.27 万吨,其中 12 英寸的半导体晶圆生产线消 耗湿电子化学品 20.98 万吨,约占总消耗量的 74.22%。如果再加上 6 英寸以下半导 体晶圆生产线所消耗的湿电子化学品,以及半导体晶圆加工前的硅片加工用湿电子 化学品,我们预计 2018 年我国半导体生产所需湿电子化学品超过 30 万吨。硫酸、双氧水是半导体晶圆加工中需求量最大的两个品种。从具体产品种类看, 2018 年我国晶圆加工用硫酸、双氧水、氨水、氢氟酸、硝酸的消耗量分别为 8.88 万 吨、8.11 万吨、2.29 万吨、1.56 万吨、1.10 万吨,用量最大的硫酸、双氧水主要用 于前道工序的清洗;功能湿电子化学品中,显影液、蚀刻液、剥离液的用量分别为 2.91 万吨、1.52 万吨、0.47 万吨,显影液主要为四甲基氢氧化铵显影液。2020 年国内半导体行业湿电子化学品需求量有望达 45 万吨。半导体产业规模在国 内继续保持快速增长,对湿电子化学品的需求也将保持较高景气。2018-2020 年我国 新增 11 条 12 英寸晶圆生产线和 5 条 8 英寸晶圆生产线, 2020 年国内 12 英寸晶圆产 能将达到 150 万片/月,较 2018 年提升近 70 万片/月,按照 80%的产能利用率,我们 测算新增 12 英寸晶圆产量会带来湿化学品需求增量 16.02 万吨,再加上其他尺寸晶 圆扩产以及硅片加工的需求,我们预计 2020 年半导体行业对湿电子化学品的需求量 约为 45 万吨,并且未来三年将保持 15%以上的增速。制程节点的突破将对湿电子化学品等级提出更高要求。光刻工艺一直是现代集 成电路领域最大的难题,在 1965 年摩尔定律提出后,半导体产业一直以 18 个月为 周期升级半导体工艺,节点制程从 1000 nm 演变到了如今的 7 nm,2019 年三星发布 了新一代 3 nm GAA(闸极全环),台积电宣布正式启动 2 nm 工艺的研发。因此晶圆 代工厂在选择湿电子化学品时,会对其纯度提出更高要求。目前,8 英寸晶圆生产使 用的是 G3、G4 等级湿电子化学品,12 英寸晶圆由于加工方式的改变,对湿电子化 学用量大幅增加,并对湿电子化学品的等级提出更高的要求,普遍需要 G4-G5 等级。 随着集成电路制程节点的突破,G4、G5 高等级湿电子化学品需求占比将逐渐升高。 而国内湿电子化学品达到国际标准且具有一定生产量的 30 多家企业中,技术水平多 集中在 G3 以下(国产化率 80%),G3 及以上的湿电子化学品国产化率仅约为 10%。2.2、 平板显示:大陆面板产业崛起带动湿电子化学品需求增长 2.2.1、 湿电子化学品用于面板制造的显影、蚀刻、清洗等工序 薄膜晶体管是LCD和AMOLED中的重要部件。面板显示行业中两大主流技术, TFT-LCD 和 AMOLED,其制造过程均可分为三大阶段:前段阵列工序(Array)、中 段成盒工序(Cell)以及后段模块组装工序(Mole), 薄膜晶体管(TFT)在两大 显示技术中均发挥了重要的作用。TFT 在 LCD 中充当电路开关的作用,用来控制液 晶显示;AMOLED 全称主动矩阵有机发光二极体,TFT 就是这个“主动矩阵”,即 用晶体管控制的开关矩阵。一片表面平滑、没有任何杂质的玻璃基板,制成可用的 薄膜电晶体,需要重复清洗、镀膜、上光阻、曝光、显影、蚀刻、去光阻等过程, 即 Array 制程。相较于传统非晶硅(a-Si)TFT-LCD 的 Array 制程,OLED 采用低温 多晶硅(LTPS) TFT 作为基板,因此其具体工序及所用湿电子化学品种类有所差异。湿电子化学品主要应用于显示面板制造中Array制程的显影、光刻(蚀刻-剥离) 、 清洗工序。显示面板的前段 Array 制程与晶圆加工相似,不同的是 Array 将薄膜晶体 管制作于玻璃上,而非硅晶圆上。光刻技术是 Array 制程中最为核心的内容,通过带 有目标图形的掩模版对涂有光刻胶的 ITO 玻璃进行曝光,受光部分可经显影液溶解,再将露出的ITO膜层去除并剥离多余的光刻胶,便能得到带有目标图形的ITO玻璃。 湿电子化学品是面板制造中关键的基础材料,基板上颗粒和有机物的清洗、光刻胶 的显影和去除、电极的蚀刻等工序都需要特定的湿电子化学品的参与。(1)清洗面板制造过程中,会经过多次玻璃基板、镀膜玻璃清洗工序,需要湿电子化学 品的参与。如所使用的玻璃基板在受入前使用湿电子化学品对其清洗干净;在溅镀 ITO 导电膜之前的清洗加工;在涂敷光刻胶等之前都要采用湿电子化学品对玻璃基 板进行清洗,以保证对微小颗粒以及所有的无机、有机污染物清除干净,达到所需 要的洁净精度的要求。清洗工序贯穿于 Array 的整个制程过程,对平板显示的成品率 有十分重要的影响。(2)显影光刻胶显影,即通过显影液将经过曝光部分的光刻胶溶解,从而将图形从光罩 转移到光刻胶涂层上。常用的显影液有四甲基氢氧化铵(TMAH)、氢氧化钾(KOH) 等,最常用的是 TMAH,它的纯度高,金属离子含量低,显影清洗后基本不留金属 痕迹,显影效果也非 KOH 所能比。杭州格林达是国内显示面板显影液的主要生产供 应厂商,其电子级四甲基氢氧化铵(TMAH)产品在全球市场约占 25%的份额。(3)蚀刻蚀刻工艺分为两种,干法蚀刻和湿法蚀刻,面板制作多采用湿法蚀刻。湿法蚀 刻指的是利用湿电子化学品通过化学反应进行蚀刻的方法。主要包括 Mo/Al 蚀刻液 (又称铝蚀刻液)、Cu 蚀刻液、ITO 蚀刻液三种。Mo/Al 蚀刻液用于 Array 工艺中钼 /铝金属层的蚀刻,主要组分是磷酸、硝酸、醋酸及添加剂(硝酸钾、氯化钾)。Cu 蚀刻液是由双氧水加添加剂构成的,用在铜电极存在的面板对铜金属层的蚀刻工序 中,这是一种较新的制造工艺,京东方、中电熊猫、华星光电已有使用铜电极的高 世代线投产,使用的也是铜蚀刻液。ITO 蚀刻液用于面板导电膜氧化铟锡(ITO)的 蚀刻,目前,市场上的 ITO 蚀刻液主要为草酸系和无机酸锡,无机酸系一般是硝酸 (或醋酸)、硫酸、添加剂和水的混合溶液。(4)剥离TFT-LCD 制作用的剥离液,是用于去除金属电镀或蚀刻加工完成后的光刻胶和 残留物质,同时防止对下面的衬底层造成损坏,剥离液的配方还必须符合剥离工艺。TFT-LCD 面板剥离液以有机溶剂型为主,主要成分是 DMSO 和 MEA。但有机溶剂 污染大、成本高,水系剥离液前景更加广阔。江化微已经自主研发出了水系剥离液, 剥离效果良好,达到了国外大公司产品水平,目前已大量使用在国内中小尺寸及高 世代面板 G6 线上。(5)面板薄化轻薄是显示器发展的主流趋势,高世代生产线相继投入到薄型化产品的生产中。 其中单片玻璃的厚度从流行的 0.7t、0.63t 逐步薄化为 0.5t、0.4t 甚至 0.3t 以下的玻璃 基板生产的产品都已得到了生产。玻璃基板的薄化工艺分为两种,化学蚀刻和物理 研磨,目前化学蚀刻是 TFT-LCD 业界主流工艺方式,即利用氢氟酸与基板材料二氧 化硅发生化学反应并使其溶解的原理,对面板表面进行咬蚀,将面板厚度变薄,达 到工艺要求的玻璃基板的厚度。2.2.2、 2020 年国内平板显示用湿电子化学品需求量 69 万吨 面板行业两大趋势:全球产能向中国大陆转移,小尺寸OLED渗透率快速提升。 根据 Wind 数据,2015-2019 年全球 LCD 面板出货量整体保持平稳,2019 年出货量 为 1.44 亿片,同比略微下降 0.43%;但大尺寸 LCD 面板出货面积仍稳步增长,2019 年同比增长 5.21%。全球面板产业呈现向中国大陆转移的趋势,2016 年中国大陆面 板厂商出货量首次超越中国台湾地区的出货量,位居全球第二,2017 年底国内面板 产能首次超过韩国位居全球第一, 2019年国内面板在全球市场的占有率超40%。 IHS Markit 预计,到 2023 年中国大陆的面板出货量占全球的出货量比例将进一步提升, 将占全球总产能的 55%。相较于 LCD 面板,OLED 作为一种新型显示面板,具备厚 度小、可弯曲、色彩对比度高等优点,在智能手机等小尺寸应用领域实现渗透率的 快速提升。根据 CINNO Research 数据,2018 年全球 OLED 智能手机销量 3.70 亿部, 渗透率达到 26.3%。由于柔性 AMOLED 工艺的成熟、成本将接近 LCD,OLED 在智 能手机市场将逐渐取代 LCD 成为共识,CINNO Research 预计 OLED 手机渗透率在 2024 年将达到 69.1%。中国大陆面板产业崛起,推动国内湿电子化学品需求增长提速。截至 2018 年底, 中国大陆已经建成投产的 LCD、OLED 面板生产线产能分别为 1.13 亿平米、201.80 万平米。由于 OLED 面板对洁净度的更高要求以及蚀刻工艺的差别,同等面积 OLED 面板制造所需要的湿电子化学品用量比 LCD 更多。根据湿电子化学行业协会数据, 单位面积 OLED 消耗的湿电子化学品量约是 LCD 面板的 7 倍。随着多个高世代及 OLED 面板陆续产线,国内平板显示用湿电子化学品的需求不断增加。2018 年我国 LCD 面板、OLED 面板用湿电子化学品的消耗量分别为 29.68 万吨、4.40 万吨,同 比增长 13.95%、119.61%。从具体产品种类看,剥离液和 Al 蚀刻液是 LCD 面板制 造中用量最大的两个品种,2018 年国内消耗量分别为 9.28 万吨和 4.86 万吨,而 Cu 电极工艺的发展有望带来 Cu 蚀刻液的用量大幅增长;OLED 面板制造中,剥离液和 显影液的用量占比最高,2018 年国内消耗量分别为 1.93 万吨、1.16 万吨。2020 年国内平板显示行业湿电子化学品需求量有望达 69 万吨。京东方、华星 光电、中电熊猫等多条高世代面板产线建成投产,将进一步增加湿电子化学品的配 套需求。根据中国电子材料行业协会的统计数据, 2020 年中国大陆 LCD 面板、 OLED 面板产能分别达 1.69 亿平米、1509 万平米。按照 80%的产能利用率,我们测算 2020 年 LCD、OLED 面板制造对湿电子化学品的需求量分别达 42 万吨、27 万吨,行业 总需求为 69万吨, 2014-2020 年复合增长率为 28.15%,我们预计未来三年将保持 25% 以上的增速。随着平板显示向高世代发展趋势的加快,对产品的良品率、稳定性、 分辨率以及反应时间会有越来越高的要求,相应对高世代线用湿电子化学品提出越 来越高的要求。2.1、 太阳能电池:光伏平价上网打开湿电子化学品长期空间 2.1.1、 湿电子化学品用于太阳能电池片的制绒、清洗、蚀刻工序 湿电子化学品主要应用于太阳能电池片制造的制绒、清洗及蚀刻。太阳能电池工作原理的基础是半导体 P-N 结的光伏效应,晶硅太阳能电池是目前应用最广泛的 电池,其基本结构是在 P 型晶体硅材料上通过扩散等技术形成 N 型半导体层,组成 P-N 结;在 N 型半导体表面制备绒面结构和减反射层,然后是金属电极,而在 P 型 半导体上直接制备背面金属接触。太阳能电池片制造的主要工艺步骤包括:绒面制 备、P-N 结制备、铝背场制备、正面和背面金属接触以及减反射层沉积。晶硅太阳 能电池片制程中所用湿电子化学品,主要应用于太阳能电池片的制绒、清洗及蚀刻, 其中制绒加工部分的湿电子化学品用量占总消耗量的 60%-70%。(1)制绒由于太阳能电池硅片切割过程中的线切作用,硅片表面往往存在 10-20 微米的损 失层,因此制备太阳能电池时需利用化学腐蚀去除这层机械损伤层,并进行硅片表 面织构化,即制绒。通过化学腐蚀在硅片表面形成凹凸不平的结构,延长光在电池 表面的传播路径,减少光反射造成的光损失,从而提高太阳能电池对光的吸收效率。 同时,绒面也能对后续组件封装的光匹配有比较大的帮助,可减少组件封装的损耗。单晶硅采用的碱处理制绒,多晶硅采用的酸处理制绒。目前,晶体硅太阳能电 池的绒面一般是通过化学腐蚀方法制作完成。针对不同硅片类型,有两种不同的化 学液体系的制绒工艺,过程中使用的碱/酸处理剂,以及配合使用的清洗剂,都属于 湿电子化学品范畴。单晶太阳能电池片的制绒加工,是利用单晶片各向异性的腐蚀 特性由强碱对硅片表面进行一系列的腐蚀,形成似金字塔状的绒面,所用处理剂为 氢氧化钠(或氢氧化钾)、异丙醇(或乙醇)、硅酸钠、绒面添加剂等;多晶硅片的 制绒加工,是利用强腐蚀性酸混合液的各向同性的腐蚀特性对硅片表面进行腐蚀, 所用的主要处理剂为硝酸、氢氟酸以及添加剂。多晶硅制绒还有机械刻槽、反应离 子腐蚀(RIE)等其他方法,但机械刻槽要求硅片厚度在 200 微米以上,RIE 设备复 杂且昂贵,相对来说,酸性腐蚀法工艺简单、成本低廉,仍是大多数公司的选择。(2)清洗太阳能电池片清洗加工,一般思路是首先去除硅片表面的有机沾污,因为有机 物会遮盖部分硅片表面,从而使氧化膜和与之相关的沾污难以去除;然后溶解氧化 膜,因为氧化层是“沾污陷阱”,也会引入外延缺陷;最后再去除颗粒、金属等沾污。 因此太阳能电池片的典型清洗的工艺顺序为:去分子(超声清洗)→去离子→去原 子→去离子→水冲洗。根据清洗杂质的类型不同,清洗过程中使用的湿电子化学品 也有所不同。(3)蚀刻经过扩散工序后,硅片表面、背面、周边会形成 N 型层,若不去除边缘的 N 型 层,制成的电池片会因为边缘漏电而无法使用。扩散过程中,硅片表面形成了一层 磷硅玻璃(PSG),磷硅玻璃不导电,为了形成良好的欧姆接触,减少光的反射,在 沉积减反射膜之前,必须把磷硅玻璃腐蚀掉。太阳能电池片的蚀刻工艺也分为干法 和湿法两种,湿法蚀刻应用较多。湿法蚀刻利用 HNO3和 HF 的混合液对硅片表面进 行腐蚀,达到同时去除边缘的 N 型硅和磷硅玻璃的效果。2.1.2、 2020 年国内太阳能电池用湿电子化学品需求量 41 万吨我国太阳能电池片产量持续增长。光伏太阳能作为资源潜力大,环境污染低, 可永续利用,且使用安全的可再生能源,其开发利用受到世界各国高度重视。我国 光伏产业在 2013-2018 年迅速崛起,已经牢牢占据光伏产业链各环节高点龙。2018 年“531 政策”以来,国内光伏产业迎来发展阵痛,新增装机量下滑、产业链价格剧 烈下跌。但受益于海外需求大涨,国内电池片生产端仍在持续增长。据中国光伏行 业协会统计,2019 年国内电池片产量为 108.6 GW,同比上升 24.54%,全球市场占 比达 83%。替代传统能源、光伏产品降本是国内外光伏产业维持增长的驱动力。根 据中国光伏行业协会《2019 年中国光伏产业发展路线图》 ,2025 年国内新增装机量 乐观预期可达 80GW、全球新增装机量乐观预期可达 200GW。从产品类型看,多晶 硅电池片价格快速下滑,企业盈利困难,高效单晶市占率有望呈现不断提升的趋势。氢氟酸、硝酸、氢氧化钾是太阳能电池片制造中用量最多的品种。根据中国电 子材料行业协会的数据,单多晶硅电池片用湿电子化学品的单位消耗量整体接近。 从细分种类看,由于制绒及清洗工艺不同(单晶硅电池片加工为碱制绒、多晶硅电 池片加工为酸制绒),单晶硅电池片对氢氧化钾的用量较大,而多晶硅电池片对氢氟 酸、硝酸的用量较大。2018 年国内太阳能电池用氢氟酸、硝酸、氢氧化钾的消耗量 分别为 10.38 万吨、8.24 万吨、3.71 万吨,我们预计,随着单晶市占率的提升,未来 氢氧化钾的用量及占比将进一步增加。2020 年国内光伏行业湿电子化学品需求量有望达 41 万吨。太阳能电池片生产 对湿电子化学品等级的要求较低,只需达到 G1 等级。随着前几年国内太阳能电池生 产制造业的大规模扩产,湿电子化学品需求量也快速增长,国内众多湿电子化学品 生产企业实现产业链配套,目前该领域的内资企业占有 99%以上的份额。2020 年以 来,通威、隆基等电池片大厂均公布扩产计划,根据 PV Info Link 预测,2020 年新 增电池片产能规划超 40GW。综合考虑新项目投产、落后产能淘汰、多晶产能利用 率走低等因素,我们预计2020年国内太阳能电池片总产量达125 GW,按照3.3吨/MV的单位消耗量,对应湿电子化学品需求量为 41.25 万吨,我们预计未来三年将保持 10%左右的增速。3、 全球湿电子化学品产能重心向亚太转移,政策资金助力国内发展3.1、 以海外为鉴,单点突破是后进者主要成长路径 3.1.1、 全球湿电子化学品的发展与集成电路产业密切相关 湿电子化学品的产生与发展与集成电路产业密切相关。20 世纪 60 年代起,大 规模集成电路及超大规模集成电路相继出现,对集成电路制造用化学试剂要求更高, 湿电子化学品也就是在这一需求市场的变化背景下应运而生,可以说目前国际上在 湿电子化学品技术发展方面的重点还在大规模集成电路的应用领域中。同时湿电子 化学品也成为电子化学品产业中的一个重要门类,其应用市场还渗透到平板显示、 LED、太阳能电池、光磁记录存储体产品等领域中。由于全球湿电子化学品市场的 不断扩大,从事湿电子化学品研究与生产的厂家及机构也在增多,生产规模不断扩 大。全球湿电子化学品的市场格局经历了三个阶段的变化:(1)美欧垄断 20 世纪 80 年代至 90 年代中期,湿电子化学品市场主要由美国、欧洲(主要为 德国、英国等)的几家世界知名的化工企业所垄断,它们约占整个世界湿电子化学 品市场的 65%以上。当时市场占有率较高的主要企业有:德国 Merck(默克)公司、 美国亚仕兰(Ashland)公司、美国奥林(Olin)公司、美国 Mallinckradt Baker 公司、 美国 Arch 公司、英国的 B.D.H 公司等,其中以德国默克为最大,其次是日本的一 些企业,包括关东化学、三菱瓦斯化学、住友化学、和光纯药公司等。(2)日本崛起 自 20 世纪 90 年代后期起,世界湿电子化学品市场格局发生一些转变。主要是 由于日本半导体产业的迅速发展,日本企业的湿电子化学品在生产规模及世界市场 占有率方面都得到了较大的发展。日本湿电子化学品企业还大幅度促进了湿电子化 学品制造技术的提高。(3)亚太主导 21 世纪前十年代的后期起,随着亚洲其它国家、地区(不含日本)在半导体、 平板显示器、太阳能电池等产业快速发展,亚太地区已成为全球湿电子化学品的主 导市场,其中中国台湾地区、韩国等湿电子化学品生产企业市场份额得到明显的扩 大。陶氏、霍尼韦尔、巴斯夫等公司竞相将电子化学品业务重点放在亚太地区,而 部分欧美传统老牌企业在全球市场的份额上出现明显的缩减。全球湿电子化学品市场三分天下,欧美、日本企业份额逐年降低。根据中国电 子材料行业协会数据,2018 年全球半导体、平板显示、太阳能电池三大应用市场使 用湿电子化学品总量达到 307 万吨,全球市场规模 52.65 亿美元。市场格局方面, 2018 年欧美传统老牌企业(包括其亚洲工厂)的市场份额(以销售额计)约为 33%, 较 2010 年减少 4 个百分点;第二块市场份额是由日本的十家左右生产企业所拥有, 总共占 27%左右,较 2010 年减少 7 个百分点;其余市场份额主要是中国台湾、韩国、 中国大陆本土企业生产的湿电子化学品所占领,约占世界市场总量 38%,近年来这 些国家、地区的应用市场大幅扩大,特别是在大尺寸晶圆、高世代液晶面板、OLED 面板等湿电子化学品新市场方面,因此中国台湾、韩国、中国大陆等国家、地区的 湿电子化学品生产能力、技术水平及市场规模都得到快速发展,替代欧美、日本同 类产品的趋势显著。根据中国电子材料行业协会数据,2018 年中国大陆三大应用市 场使用湿电子化学品总量约 92 万吨,对应市场规模约为 110 亿元。3.1.2、 老牌厂商以多元化集团为主,新进者多为专业生产商 全球湿电子化学品行业参与者分为两类:多元化集团与专业型生产商。我们对 境外及中国台湾地区的湿电子化学品生厂商进行了全面梳理,其中欧美企业多为传 统大型化工企业,具有生产历史悠久、品种齐全、生产基地遍及世界各地的特点, 代表性企业如巴斯夫、霍尼韦尔、美国亚什兰、德国汉高,其中巴斯夫 2005 年收购 默克的电子化学业务成为业内领先供应商。日本湿电子化学品生企业中既有住友化 学、三菱化学这样的综合性化学集团,也有 Stella Chemifa、关东化学这样技术领先 的专业型生产商,目前 Stella Chemifa 是世界最大的高纯氢氟酸企业。韩国主要湿电 子化学品企业是东友和东进,它们最早的技术来源于日本,这两家企业都没有韩国 电子产业的大集团背景;由于平板显示在韩国发展迅速,此领域两家韩国公司的产 品市占率较高,但半导体高端晶圆加工用湿电子化学品仍未实现全面国产化。中国 台湾本岛的湿电子化学品生产企业普遍成立于 20 世纪 90 年后,其特点是合资公司 较多,如台湾东应化是东京应化与台湾长春石化的合资公司,伊默克化学由巴斯夫 及关东化学合资,理盛精密是由日本 Rasa 控股。由此可见,湿电子化学品发展初期 需要依赖成熟的化工产业经验、充分的技术积累,大型综合集团的资金优势也使其 在产业整合、生产规模、产品种类等方面具备优势;行业后进者多通过技术引进、 打造专业型湿电子化学品生产商。湿电子化学品品种规格繁多,单点突破是新进者较为可行的成长路径。由于湿 电子化学品的品种多,每种产品的制备工艺路线、设备及对设备材质的要求各不相 同,而且为了保证产品的纯度和洁净度,相关的设备通常不是通用设备。厂商必须 根据不同品种的特性来确定各自的工艺路线,独立设计安装主要产品的生产线。在 湿电子化学品应用领域逐渐细化的背景下,行业后进者往往选择有限的产品进行生 产。我们认为,尽管在发展初期会面临产品结构单一、难以配套供货的劣势,但结 合湿电子化学品行业客户验证壁垒高、技术门槛高的特点,通过持续的研发投入实 现单点突破、打造细分产品的专业化生产商是新进者较为可行的成长路径。 3.2、 国产替代空间广阔,政策资金助力行业发展 3.2.1、 我国湿电子化学品行业起步较晚,高等级产品国产化率较低 我国湿电子化学品产业起步较晚,2006 年进入规模化发展阶段。自 20 世纪七 八时年代中期起至 21 世纪前十年代中期,中国大陆湿电子化学品企业在规模上、技 术水平上都比较低,与国际上的湿电子化学品大型企业相差甚远。21 世纪初期我国 湿电子化学品的产量不足 5,000 吨,2004 年达到了 1.1 万吨左右。自 2005 年以来, 国内光伏产业进入规模发展阶段,对湿电子化学品的性能要求门槛相对较低,国内 不少湿电子化学品企业进入太阳能电池片行业,生产规模得到快速发展。2010 年年 后,平板显示、IC 制造产业相继向中国大陆转移,新市场带来需求量的增加,驱动 我国湿电子化学品行业进入大规模快速发展阶段。同时下游光伏行业的调整使得该 领域湿电子化学品销售价格大幅下滑,一些有一定生产规模和技术水平较高的企业 为追求更高效益而调整产业结构,将更多的湿电子化学品生产量转向半导体、平板 显示市场。国内湿电子化学品产能集中于华东地区,区域发展不平衡。目前国内湿电子化 学品生产企业约有 40 多家,产品达到国际标准,且具备一定生产规模的企业有 30 多家。这些企业中,外资企业占比很少,多为内资企业和合资企业。在我国湿电子 化学品的区域产量分部上,目前华东地区占有绝对的优势,特别是江阴、苏州地区, 包括江阴江化微、苏州晶瑞化学、江阴润玛、江阴化学试剂厂等知名内资企业均位 于该区域。根据中国电子材料行业协会统计,2018 年华东地区的湿电子化学品产量 约占国内总产量的 74%左右,江阴、苏州的产量占比分别约为 41%、20%。近年来, 多个集成电路、面板、太阳能电池项目在中西部落地,如位于湖北的长江存储、武 汉新芯、武汉天马 G6,位于成都、绵阳的京东柔性 AMOLED 线,以及通威在成都、 眉山的电池片项目等。随着下游产业在中西部地区深入布局,湿电子化学品区域发 展不平衡的现象凸显,华东及沿海地区生产商对于内陆的供应需要经过长途运输, 高昂的运输成本下,内陆地区亟须更多就近配套的湿电子化学品供应商。三大应用领域国产化率不一,高等级产品仍待突破。中国大陆湿电子化学品整体技 术水平与海外存在较大差距的原因,一方面大陆相关企业起步较晚,另一方面相比于欧 美日湿电子化学品产生于大规模集成电路时代、韩国湿电子化学品产生于液晶面板的爆 发,中国大陆湿电子化学品是跟随光伏产业发展起来的,因此 2010 年以前内资厂商的技 术水平整体停留在 G1、G2 等级。自 2011 年起我国多家湿电子化学品企业在设备装备上 开始进行大规模投资,工艺技术档次也有迅速的提升,能够逐步满足下游显示面板、集 成电路日益增长的需求。根据中国电子材料行业协会的统计数据,2018 年太阳能电池、 平板显示、半导体领域的湿电子化学品国产化率分别约为 99%、35%、23%(按销售供 应量计) ,太阳能电池市场基本满足生产需求,而平板显示、半导体领域的国产化率反而 较前两年小幅下降,主要原因是高世代面板线和大尺寸晶圆加工对高等级湿电子化学品 的需求增加。具体来看,2018 年我国晶圆加工所用的湿电子化学品,在 6 英寸及 6 英寸 (一般为 0.8-1.2μm、0.5-0.6μm)以下的国产化率为 83%左右,在 8 英寸及 8 英寸以上(含 0.25-0.35μm、28nm-0.18μm)的国产化率不足 20%,大部分产品来自进口;2018 年我国 平板显示所用的湿电子化学品,在 G4.5 至 G5.5 代线的国产化率超过 80%,而在 G6 至 G8.5 代线的国产化率仅为 29%,OLED 面板所需的湿电子化学品目前仍有品种被韩国、 日本和我国台湾地区的少数电子化学品厂商垄断。由此可见,如果未来能够在高端领域 实现进口替代的突破与进展,我国内资湿电子化学品企业发展空间广阔。3.2.2、 政策加码,资金助力,湿电子化学品迎发展契机 由于湿电子化学品在行业发展中的重要性突出,我国在政策上鼓励该产业的发 展。近十年来,湿电子化学品也已成为我国化学工业中一个重要的独立分支和新增 长点,我国把新兴产业配套用电子化学品作为化学工业发展的战略重点之一和新材 料行业发展的重要组成部分,在政策上予以重点支持。“十五”、“十一五”期间我国 把湿电子化学品的研发列入“863”计划;在 2008 年国家科技部下发《高新技术企 业认定管理办法》中,明确列出超净高纯试剂属于国家重点支持的高新技术领域。 在 2014 年工信部和发改委联合制定的《2014-2016 年新型显示产业创新发展行动计 划》中提出,“引导面板企业加强横向合作,对上游产品实现互信互认,鼓励面板企 业加大本地材料和设备的采购力度”。在国家政策的引导下,下游本土领军企业积极 开展对国产材料的合作研发、验证及配套采购,根据《集成电路产业全书》的数据, 中芯国际国产材料累计验证成功项目从 2010 年的 6 个增至 2015 年的 51 个。大基金二期即将开始实质投资,湿电子化学品行业迎来新一轮资金支持。国家 集成电路产业投资基金(大基金)是为促进集成电路产业发展而设立,2014 年 9 月 大基金一期成立,募资规模合计 1,387 亿元。大基金一期(含子基金)投资的 9 家半 导体材料企业中,从事湿电子化学品业务的公司有 3 家,包括晶瑞股份、中巨芯科 技、安集科技。但从大基金一期在上下游各领域的投资额占比来看,材料环节的投 资力度稍显不足,占比不到 2%,低于全球半导体产业链中半导体材料产值 11.08% 的占比。大基金二期于 2019 年 10 月 22 日注册成立,注册资本 2,041.5 亿元,较一 期的 987.2 亿元有显著提升,投资方向上也将加重上游材料行业。近期大基金管理机 构华芯投资表示,大基金二期将在稳固一期投资企业基础上弥补一期空白,加强半 导体设备、材料和 IC 设计等附加值较高环节的投资。随着大基金二期实质投资的正 式启动,湿电子化学品行业有望迎来新一轮资金支持。4、 受益标的(略,详见报告原文)4.1、 江化微(603078.SH):三大领域全系列湿电子化学品供应商4.2、 晶瑞股份(300655.SZ):拳头产品达 G5 等级,打入高端市场4.3、 巨化股份(600160.SH):旗下凯圣氟化学是国内领先的电子级氢氟 酸生产商……(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:开源证券)如需报告原文档请登录【未来智库】。

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中科院等发布《2016研究前沿》报告:中国在8大领域30个前沿表现卓越

据中国科学院与克莱立飞分析公司31日联合发布的《2016研究前沿》报告指出,在自然科学和社会科学领域遴选的180个热点、新兴前沿里,中国的表现处于领先水平的有30个,数量上位列世界第二,仅次于美国。中科院科技战略咨询研究院院长潘教峰介绍,中国表现卓越的研究前沿有30个,占六分之一,在世界各国中位列第二。这30个前沿覆盖了8个领域,在化学、材料科学领域比较集中,在物理、生物、工程、数学、计算机等其他领域分布比较均匀。30个研究前沿可以区分为两种类型:应用导向19个,科学导向 11个,其中重大问题催生的研究前沿占多数。中国在禽流感病毒、聚合物太阳能电池、黑磷、外尔半金属和云制造等前沿主题上表现非常突出。报告同时指出,中国在68个前沿有通讯作者核心论文入选,占比近40%,在该指标上小于英国的90个,位于第三名。位列第一的仍为美国,在152个前沿有通讯作者核心论文入选,占比近85%,优势明显。研究表明,化学与材料科学领域的10个热点前沿和22项新兴前沿主要分布在有机化学、电池研究、发光材料、纳米材料以及钙钛矿型材料等方面。物理领域则有20个研究前沿,主要集中于高能物理、凝聚态物理、理论物理和光学。以高能物理为例,中微子振荡和引力波探测依然是今年的热点前沿,暗物质间接探测也备受关注。此外,在生态与环境科学领域,环境污染问题依旧是研究重点。在经济学、心理学及其他社会科学领域位居前10位的热点前沿中,心理学领域占据3席,分别是“网络成瘾的致因与行为影响”、“自残与自杀行为研究”和“音乐训练与认知能力”。此次会议邀请了中科院院士、中科院微生物研究所研究员高福,中国科学院物理研究所副所长方忠,同济大学环境高等研究院教授张伟贤做主题演讲,就相关研究前沿进行了深度解读与分析。会议还特设专家研讨环节,就世界科技研究前沿的发展趋势与挑战以及我国未来的突破方向等问题进行了互动交流。中科院作为首批综合类国家高端智库建设试点单位,一直十分重视高水平科技智库建设。中科院凝聚整合全院相关研究力量,正式组建成立了具有法人地位的科技战略咨询研究院,作为学部发挥国家科学技术方面最高咨询机构作用的研究和支撑机构,中科院率先建成国家高水平科技智库的重要载体和综合集成平台。中科院战略情报研究团队从2014年开始与汤森路透合作,通过大数据和文献计量分析方法,聚类揭示了基础科学领域的年度的热点前沿和新兴前沿,并加入分析和解读,发布《研究前沿》年度研究报告,在科学界和社会上引起了积极反响。