(1)BDO 产业链发展态势
A.由于下游领域需求增加引致 BDO 行业产能、产量均快速增长
近年来,在国家“禁限塑”政策推动下,BDO 作为 PBS/PBAT 等生物降解材料的重要原料,迎来了新的发展机遇。在“碳达峰”“碳中和”的背景下,化工行业中的生物降解材料、新能源汽车、热塑性弹性体等新兴领域有望引领低碳化工行业的新发展,BDO 作为其重要的基础原料,也将迎来行业新的增长点。我国 BDO 的生产始于 20 世纪 90 年代,该阶段国内 BDO 产能较小,产量不高,对外依存度较高,主要靠进口满足国内市场需求。
随着进入 21 世纪,我国 BDO 进入快速发展时期,产能产量迅猛增长,进口依赖度也随之降低。在此阶段,我国的 BDO 主要用于加工 PTMEG 和 PBT 等产品,对应下游纺织服装和工程塑料领域,生物降解材料对 BDO 的需求尚未释放。2015 年后,由于下游需求的增速不及预期,导致 BDO 产能增速在放缓。
2020 年“禁限塑”政策的出台推动了对生物降解材料的需求,以及新能源汽车迅猛发展引致 GBL 下游产品 NMP 作为锂电粘结剂溶剂需求持续增长,使得我国 BDO 产量与需求量均进一步增长,产能也持续扩张。
2019 至 2023 年,我国 BDO 产量从 121.0 万吨增长至 187.8 万吨,复合增长率为 11.60%;BDO 实际消费量从 131.3 万吨增长至 180.0 万吨,复合增长率为 8.19%。目前,我国已成为世界 BDO 供应及消费大国。
B.进出口量相向变化,BDO 产品已形成贸易顺差
随着国内 BDO 产能的持续增长,我国 BDO 进口量自 2020 年到达峰值后逐年开始下降,而出口量逐年增长。2023 年我国 BDO 出口量已达 20.97 万吨、进口量为 13.23 万吨,我国 BDO 产品进出口已形成贸易顺差。
C.产业链“一体化”生产趋势明显
我国 BDO 行业产能增长明显,部分具备较大的规模和资金实力的企业先后发布产能扩张计划。化工行业装备的规模化与日趋激烈的市场竞争,使得除进一步拓展 BDO 应用领域外,行业企业还必须通过加强产业链一体化、提高装置竞争能力与积极开拓拓展国际市场,来提升整体竞争力。
围绕下游不同应用领域,BDO 行业常见的一体化路径包括“BDO-PBAT-生物可降解材料”“BDO-PTMEG-氨纶”“BDO-GBL-NMP”或多种下游并行的路径。目前,新增产能中多个拟建企业通过配套上下游产品装置,打造产业链“一体化”生产,实现规模化发展,降低采购及运输成本。
如万华化学(四川)有限公司在其眉山基地投产了 6 万吨/年 PBAT 产能,同时配套了 10 万吨/年 BDO 产能、20 万吨/年顺酐项目;安徽华塑股份有限公司则在现有电石、乙炔装置基础上新建16万吨甲醛装置(以55wt%甲醛计)、10万吨BDO装置、12万吨PBAT/PBS装置;浙江华峰新材料有限公司打造一条“己二酸-PBAT-CO2 基高分子量生物可降解材料及改性可降解塑料”的完整产业链。现有 PTMEG 生产企业的产能规划则主要分为原材料一体化生产建设与氨纶企业向上游延伸建设两种路径等。
可以预期,新建 BDO 产业链的生产企业未来将更多采用一体化生产,以满足自身产品生产对核心原材料供应的需求,保障自身生产及原材料质量的稳定性,同时延长产业链,获取更丰厚的盈利空间。
D.BDO 下游消费结构可能发生变化,PBAT 新增产能占比有望进一步提升
BDO 下游产品包括 PTMEG、PBT、PBS/PBAT 和 GBL 等,其中 PTMEG 为最主要的下游应用领域,而 PBT、GBL,PBAT 规模则相对较小。2023 年 BDO下游消费结构中,占比最大的依然是 PTMEG,占比为 47.93%,但同比下滑 1.25个百分点;第二位是 PBT,占比为 21.97%,同比降低 2.08 个百分点;第三位的是 GBL,占比为 19.11%,同比增长 1.4 个百分点,增幅最为明显;PBAT 行业占比略有回升,占比为 5.61%,同比增长 0.96 个百分点。一体化发展与新增产能配套下游行业的变化是 BDO 产业链最主要发展趋势。
(2)BDO 产业链技术水平
不同原料、不同工艺路线制备 BDO 各具特色,已工业化的 BDO 生产工艺主要包括:炔醛法、环氧丙烷法、丁二烯法和顺酐法等,其中,炔醛法由于成本和工艺方面的优势,是工业上主要的制备 BDO 的方法。不同 BDO 生产工艺原料、技术路线、特点的比较情况如下所示:
乙炔、甲醛
传统炔醛法:催化剂与产品无需分离,操作费用低;乙炔分压较高,反应装置庞大,设备造价昂贵,催化剂易失活。
改良炔醛法:淤浆床或悬浮床工艺,催化剂与产品需分离,产品收率高,催化剂活性高,寿命长;但原料乙炔远程贮运有危险,操作条件较苛刻。
环氧丙烷
环氧丙烷法:投资低,副产价值高。催化剂寿命长。系统中蒸汽能有效利用;但烯丙醇难以廉价获得时,生产成本高,羟基化反应选择性低,全过程收率低。
丁二烯
丁二烯醋酸法:操作条件温和,废液量少;但流程长,过程复杂。投资高,公用工程费用大。
丁二烯醋酸法:设备腐蚀严重;丁二烯氯丁二烯氯化法 化法受联产氯丁橡胶影响,我国原料来源有限。
顺酐
顺酸直接加氢法和顺酐酯化加氢法: 工艺流程短,投资低,生产成本低,可联产 THF,三废量 少;但其利润受顺酐价格影响。
对于 BDO 生产而言,采用炔醛工艺在原料供应可靠性和生产成本方面都具有显著优势。公司采用的 BDO 生产技术为改良炔醛法。