（报告出品方/作者：招商证券，张夏、耿睿坦）
五、新材料方向之四——新型塑料
5.1、聚酰胺（PA）
聚酰胺（PA）材料具备力学与化学方面的优异性能，应用场景遍布机械制造、冶金化工、光导纤维、LED封装部件等一系列生产制造关键领域，重要性位于五大工程塑料之首。我国已在常规PA领域取得生产与消费上的迅猛增长，一些关键原料的产销已经处于国际领先地位，但受制于国外垄断企业对于原材料生产技术的技术壁垒，国内高端特种尼龙的产能受限，进口依赖度较大且供需失衡严重，利润空间受到严重挤压。在“碳中和”及“以塑代钢”政策背景下，实现聚酰胺及其衍生产品的国产替代对我国新能源产业、电子通信、交通运输等领域的高端制品发展进步具有重大意义。
（1）概述及应用方向
聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide，简称PA，包括脂肪族PA、脂肪—芳香族PA和芳香族PA，它是美国DuPont公司最先开发用于纤维的树脂，于年实现工业化。PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。PA广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空、冶金等领域，成为各行业中不可缺少的结构材料。
聚酰胺（PA）是最重要的工程塑料，无论在产量和产能上或者在消费数量上，都位居五大工程塑料之首。尼龙产业家族庞大，产品种类繁多，根据各个重复的酰胺基团的碳原子数进行命名分类，品种主要有PA6、PA66、PA、PA11、PA12五大品种，此外，还有PA、PA4、PA8、PA9、PA及各种共聚改性尼龙，其中PA6和PA66的用量最大，约占PA总消费量的90%。
（2）全球产能规模以及未来对该材料的需求预期
近几年全球尼龙产能增长主要集中在中国，国外地区产能增长几乎停滞。年全球尼龙产能为万吨，至年产能增至万吨，-年复合年增长率约为4.93%。尼龙主要用于纤维（锦纶）和树脂（工程塑料）两类，在纤维中尼龙6和尼龙66约占98%以上；在工程塑料中，尼龙6和尼龙66约占90%。年，全球PA6和PA66基础树脂的产量增加到万吨。
在聚酰胺产品需求上，通用型聚酰胺PA66和PA6需求合计.6万吨，合计占比92.59%；其他特种聚酰胺（包括长链聚酰胺、高温聚酰胺等产品）的需求量在32.08万吨，占比7.41%。近年PA6前体和基础聚合物全球需求与产能基本持平，但是PA66尤其是其前体己二腈（ADN）经常出现供应短缺，导致价格大幅上涨。除去中国尼龙需求市场，从全球其他地区的尼龙6和尼龙66的消费表现看，近六年全球尼龙6消费在万吨/年上下波动，尼龙66消费在万吨/年波动，未来预计疫情复苏后需求会有一定程度反弹。
（3）全球主要公司、市场份额及其产能
在特种尼龙产品领域，半芳香族聚酰胺材料作为最主要的特种工程塑料品种之一，其兼具芳香族聚酰胺优异的性能和脂肪族聚酰胺良好的成型加工性，被广泛应用于电子电器、汽车工业等领域。目前市场上常见的PA品种有PA4T、PA6T、PA9T、PA10T、PA12T等等。国外半芳香族聚酰胺产业发展多年，主要由化工巨头垄断，其产品质量稳定，品牌知名度高，主要生产企业有美国杜邦、荷兰帝斯曼、瑞士艾曼斯、比利时索尔维、德国巴斯夫、日本三井化学和可乐丽等。半芳香族聚酰胺技术壁垒高，国内产业化进程发展较晚，目前国内产品参差不齐，稳定性欠佳，较国外产品竞争力不足。
聚酰胺66主要前体原料之一己二腈（用于生产己二胺）的生产技术目前被英威达、奥升德等公司所控制，且仅有英威达一家大规模对外销售。用己二腈为原料生产己二胺的技术比较成熟，全球约90%的己二腈用于生产己二胺。近年来，亚洲地区特别是中国由于经济增长较快，对聚酰胺66需求较高，我国尚无已建成的己二腈工业化生产装置，所需己二腈几乎全部依赖进口，聚酰胺66的生产能力并不充足，且缺乏对关键原料的议价能力，己二腈的生产制约着己二胺产业以及聚酰胺产业的发展。
（4）我国的发展水平、技术壁垒、需求缺口、进口依存度
国内聚酰胺产业竞争力近年来快速提升，部分产品还需要从国外进口。我国聚酰胺产业近些年来已取得长足进步，但仍然存在着一些问题，如发展方式没有根本转变，共性技术研究缺位，原创性研究薄弱，缺少核心技术和自主知识产权，部分关键原材料依赖进口，在开发周期、性能、可靠性等方面与国外同类产品差距较大，产品结构不尽合理，高端聚酰胺仍主要依赖进口等。聚酰胺作为重要的高分子材料之一，全球生产规模近千万吨，市场空间数千亿水平。根据MarketsandMarkets预测，到年，全球市场规模将达到.7亿美元。年我国聚酰胺产能达到.1万吨/年，需求量达到.68万吨，国内产量为.6万吨，需求缺口56.08万吨。
我国聚酰胺出口量近年来保持相对稳定，进口量呈现增长趋势。据海关总署统计，年中国国内聚酰胺出口量71.12万吨，聚酰胺进口量27.44万吨，净出口量达到43.68万吨，其中聚酰胺进口量-年年均复合增长率达到9.78%，考虑到进出口聚酰胺产品结构有所差异，进口多为中高端产品，聚酰胺国产替代化空间较大。
年至年，国内聚酰胺66产能增速高于需求增速。但我国尼龙行业存在结构性矛盾，特别是低端产能过剩、高端品牌缺乏，需要大量从国外进口聚酰胺66产品。年，美国是中国最大的进口国，约占全年进口总量的19%，其次是韩国15%、新加坡13%、日本8%和德国6%。
目前我国是全球最大的聚酰胺原料己内酰胺的生产国和消费国，同时也是全球聚酰胺产能增长、下游应用发展最快的国家。年，全球己内酰胺生产能力为.9万吨/年，中国大陆是世界上最大的己内酰胺生产地区，虽然近年来我国聚酰胺6纤维行业持续快速发展，常规产品产能、产量已居世界前列，但产能结构性过剩，行业盈利能力下降问题显著，并且行业自主创新能力较弱，高附加值、高技术含量产品比重低，不能很好适应功能性、绿色化、差异化、个性化消费升级需求，制约了高端量产水平及行业盈利能力的突破，行业仍有较大升级空间。
主要聚酰胺6产品中聚酰胺6切片的进口需求较大。年我国聚酰胺6切片进口量为出口量的2.91倍，这不仅与聚酰胺6切片下游应用扩大有关，也与国产聚酰胺6切片尚不能达到较高的应用要求有关。随着龙头企业不断扩大产能，我国聚酰胺6切片和纺丝产能得到了大幅增长，聚酰胺6切片进口量29.44万吨，同比减少14.19%，进口呈现下降趋势，但该环节依然存在两个问题：一是高质量产品供给依然不足，需要依赖进口弥补；二是我国聚酰胺6依然以常规切片和纺丝产品为主，缺乏特色高质量产品，导致同行业竞争激烈，容易陷入价格战。
中国特种尼龙市场增速飞快，需求增速明显高于全球，市场潜力巨大。特种尼龙主要应用于汽车与运输领域、电气与电子领域。在汽车与运输领域，特种尼龙的需求主要是来自对PA12，PA11，PA4/6和PA6/12产品的需求，因为这些产品可以满足汽车热管理部件的需求。到年，该细分市场预计占全球特种尼龙市场的37.0%以上。国内特种尼龙几乎全部依赖进口，主要来自杜邦、帝斯曼、索尔维等国际巨头。大力发展化工新材料和高端精细化学品，是“十四五”的两大重点任务。目前该领域受到政策大力支持和资本的助力，有望加速发展。
（5）政策支持
聚酰胺是最重要的工程塑料，其下游产品遍布机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空、冶金等诸多领域。尽管在传统中底端聚酰胺产品上，我国近年来实现了技术与产量的大幅突破，但涉及到如PA66原材料己二腈的生产、长碳链尼龙（PA12等）量产等高技术壁垒产业线时，我国与国外仍有巨大的差距。作为我国重要的战略性新兴产业，对于包括聚酰胺及其衍生品在内的新材料的研究正不断深入，其应用领域也在不断扩大，各个国家或组织也纷纷加大对新材料产业的政策引导力度，来促进行业高速发展。在“碳中和”以及“以塑代钢”大背景下，聚酰胺材料已被列入多项国家级政策规划。
“十四五”规划中明确指出，要着眼于抢占未来产业发展先机，培育先导性和支柱性产业，推动包括新材料在内的战略性新兴产业融合化、集群化、生态化发展。考虑到聚酰胺产品多元，应用场景广泛，具有极高的经济与社会价值，聚酰胺产品及相关全产业链有望在政府政策的扶持与经济复苏大背景下得到进一步的成长，聚酰胺的国产替代进程预期得到巨大推进。
5.2、聚苯硫醚（PPS）
聚苯硫醚是一种具备优异的物理化学性质的特种工程塑料，改性聚苯硫醚可应用于环保、汽车制造、电工电子、航空航天等多个下游领域，对汽车轻量化、大气污染防治做出了重要的贡献，未来有广阔的发展前景。我国聚苯硫醚产业近年来发展迅速，补足了过去的产业短板，具备全球竞争力的企业已初具雏形。然而，和国际领先水平相比，我国在技术水平、产品矩阵、全球销售渠道等多方面仍有改善空间。未来，随着国家加大对新材料产业的扶植力度，加之“以塑代钢”绿色发展战略的稳步推进，国内聚苯硫醚的消费规模、制造能力有望得到进一步提升。
（1）技术概述
聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚，英文简称为PPS，是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料。聚苯硫醚不仅仅具备质量轻、电绝缘等普通塑料普遍具备的特点，同时还具有耐高温、高刚性、耐腐蚀、耐辐射等特种塑料所需要的特质。凭借优异的物理、化学性质，聚苯硫醚被誉为“世界第六大工程塑料”、“八大宇航材料之一”。
PPS合成方法较多，其中硫化钠法是目前国际上工业化生产PPS的主流技术路径。在硫化钠法生产PPS的过程中，所采用的原材料主要是二氯苯、硫化钠，两者在特定化学环境下会发生聚合反应，从而得到PPS。在制备得到PPS后，可以在深加工环节进行一定的工程改性（如纤维增强、填充其他材料、制作合金），按照下游的特定需求来定向改善PPS的性能。目前，PPS被广泛应用于下游多个行业，包括环保、汽车、家用电器、电子、化工、建材等领域。
根据新材料在线的统计数据，当前环保行业是全球PPS消费量最大的细分行业，占据了全球PPS消费总量的34.5%，PPS在环保行业中主要用于除尘设备过滤袋的制作。此外，在汽车行业中，PPS材料可以替代部分金属零部件，从而实现汽车轻量化。汽车行业占据了全球PPS消费总量的34.5%。在电子电工产业中，由于PPS具备耐腐蚀等特点，在封装材料领域大有作为，当前电子电工行业占据了全球PPS消费总量的15.7%。此外，PPS材料在航空航天、涂料等领域也有一定使用价值。
（2）全球产能规模以及未来对该材料的需求预期
根据立鼎产业研究网的数据，年全球PPS主要产能合计15.68万吨，在建产能为5.95万吨。目前，全球只有少量国家能够实现PPS的大规模量产。其中，日本是全球最主要的PPS生产商。此外，中国、美国、韩国等国家也有大规模PPS产能布局。
如前文所述，目前环保行业和汽车行业是PPS主要的下游应用领域，以上两行业的发展变革对PPS的使用量有明显影响。在环保领域中，在过去很长时间内，发达国家和发展中国家的重视程度存在着明显差异。发达国家在水污染、大气污染、固废等领域的政策法规相对完善，居民环保意识相对更强。而发展中国家以经济建设为主要目标，在环保领域的整治力度、法律法规整体上不够完善。近年来，随着全社会发展水平达到一定高度，以中国为代表的主要发展中经济体主动加大环保整治力度，拉动环保产业的发展。未来，随着全世界发展水平的逐渐提升，其他发展中国家有望复制中国环保产业发展的历程。以发达国家为基本盘，发展中国家为增量，环保产业市场规模有望稳步提升。
在汽车行业中，PPS材料可以替代部分金属零部件，实现汽车轻量化。由于全球超量碳排放、气候变化带来的巨大压力，汽车节能减排已经成为全世界主要国家的共识。然而，在可预见的未来内，由于大量终端用户仍偏好使用燃油车，新能源车难以实现市场的全覆盖。而通过汽车轻量化，汽车油耗、碳排放可以得到明显改善。当整车重量减少10%时，排放可下降约6-8%。因此，燃油车汽车轻量化是汽车节能减排的重要路径之一，受到各国产业政策的支持。此外，新能源汽车也有轻量化的需求。与燃油车明显不同，新能源车的主要成本来自于动力电池，而汽车轻量化有助于提升新能源车续航里程，从而实现电池成本的节约。未来，汽车轻量化市场有望持续扩容，拉动包括PPS塑料在内的轻量化材料需求。
未来几年，随着下游环保、汽车等领域的市场规模逐渐扩大，PPS市场规模有望维持之前增长的趋势。由内蒙古磐迅聚苯硫醚项目环评数据，全球聚苯硫醚需求量在-年间的复合增速为14.38%。随着环保、汽车和电子工业的发展，预计全球聚苯硫醚需求量将在年达到23.85万吨，年达到35.02万吨。
（3）全球主要公司、市场份额及其产能
全球聚苯硫醚产业起步于上世纪后半叶，年美国菲利普斯石油公司实现了聚苯硫醚的工业化生产。由于大规模生产聚苯硫醚具有较高的技术要求，在产率、副产物、设备、工艺等方面存在着诸多技术瓶颈，目前只有少数几个国家能够生产聚苯硫醚树脂。根据立鼎产业研究网的数据，目前世界主要聚苯硫醚生产厂家大多分布在美国、日本、德国、中国。其中，日本PPS产能体量最大，其生产能力一度占世界总产能的50%以上，年日本厂商产能在全球主要生产商中占比达到47.7%。从增量产能来看，虽然中国产能占比仅有22.3%，但中国企业扩产积极性最高，在建产能在占比超过一半。
目前，日本在PPS产能及技术上均处于全球领先位置。日本油墨化学DIC是全球最大的PPS生产商，产能占全球主要生产商的21.7%。日本东丽集团产能规模全球第二，占比达到17.6%。日本东丽集团的PPS产品覆盖纯树脂、改性复合材料、纤维、薄膜等多个细分类别，应用范围非常广泛。
（4）我国的发展水平、技术壁垒、需求缺口、进口依存度
整体来看，我国聚苯硫醚行业产业化进程晚于美、日等发达国家，并一度面对低盈利能力的巨大压力。但近年来，随着我国精细化工生产经验的不断积累，国产聚苯硫醚行业竞争力也有了巨大的提升，新和成等头部公司已经具备成为全球型聚苯硫醚生产商的潜质。不过，当前我国聚苯硫醚行业仍有产能缺口，且与国际领先水平相比仍有一定差距，在高端产品矩阵和全球化销售网络方面有进一步发展的空间。在目前进口聚苯硫醚被征收反倾销税的背景下，我国聚苯硫醚生产商有望迎来高端化发展的时间窗口。
我国在聚苯硫醚领域的研究始于上世纪60年代，起步时间并不明显落后于海外国家，但在研发进程、产业落地速度方面，我国与国外领先水平有差距。年，我国华东化工学院率先展开PPS的合成、应用研究。在上世纪70年代，我国更多高等院校以及研究院逐步开始了对PPS的研究。80年代后期，武汉大学实现了硫磺溶液法生产PPS技术的突破，自此我国逐步开始了PPS产业化进程，90年代有了各地初步的PPS产业项目。年，四川得阳科技有限公司建成了我国首套千吨级PPS生产线，并在此后进行了多次扩产，产能一度达到2.5万吨。
虽然我国石油化工产业发达，PPS原材料丰富，且具有广阔的下游市场，但我国PPS产业在很长一段时间内盈利水平较差。由于我国在聚合技术、改性技术、生产设备等方面的局限性，PPS制造存在着成本高昂、产品结构单一、产品质量差的问题。除此之外，我国在制备PPS的过程中产生了大量污染物。在这些不利因素的影响下，我国国产PPS很难与国外进口产品相竞争。年，在盈利能力不足和资本市场困境的双重影响下，四川得阳PPS生产线被迫停产，给我国PPS产业带来了一定打击。
近几年来，随着我国精细化工产业经验不断积累，化工生产技术得到改善，我国PPS产业中涌现出了一批后起之秀，扛起了PPS国产化的大旗。年，经历长达6年的开发，新和成PPS产线正式投产，一期产能达到吨。年，新和成与DSM成立合资公司，专门负责PPS改性材料的生产销售，通过DSM的渠道网络，新和成PPS改性材料实现了全球化销售，打开了公司的销售空间。年，新和成第二期吨PPS产能实现试生产，公司合计产能达到年产1.5万吨，产能规模达到国际领先水平。目前，新和成PPS纤维产品主要应用于高温除尘滤袋。除新和成外，敦煌西域、重庆巨狮、广安玖源等公司纷纷实现了PPS树脂制造技术的突破，给我国PPS产业提供了大量新增产能。
但是，PPS下游应用广泛，我国对PPS需求量比较大。自年以来，虽然需求缺口整体呈现下降趋势，但我国PPS仍然处于供不应求的状态，存在一定进口依赖。根据智研咨询的数据，年我国PPS需求达到吨，而国产PPS供给为吨，其中本土企业PPS供给为吨。如果按照年的需求数据，不考虑需求增长因素，那么目前国内需求缺口约为吨。若这部分需求缺口完全由本土企业填补，则我国本土企业仍有将近15%的扩产空间。此外，目前我国PPS技术上与全球领先水平仍有一定距离。
年11月30日，中国商务部做出最终裁定，初步认定日本、美国、韩国、马来西亚进口聚苯硫醚在中国市场中存在倾销行为，对中国聚苯硫醚产业造成实质损害。自年12月1日起，对原产于日本、美国、韩国、马来西亚的进口聚苯硫醚征收反倾销税，包括DIC、东丽集团在内的全球主要生产商均需承担超过25%的反倾销税，美国公司反倾销税税率超过%。通过此次反倾销税的征收，国内聚苯硫醚市场价格体系有望回归合理水平，国内PPS厂商盈利水平将得到修复，为我国PPS产业高端化提供一次绝佳的机遇。
（5）政策支持
5.3、聚乳酸（PLA）
聚乳酸是产业化最成熟、应用最广泛的可降解生物基材料，因其优异的机械性、环保性等特点而广泛应用于纺织、包装、医药设备及3D打印等诸多生活领域。国内聚乳酸产能分散，规模经济特性明显，整体处于产业发展初期。此外受制于关键原材料丙交酯的生产技术被国外巨头高度垄断，聚乳酸的进口依存度较大。随着“碳中和”的绿色经济发展进程逐步推进，一系列“禁塑令”政策的提出以及新兴产业战略发展目标的助力将引导以聚乳酸为首的可降解生物基塑料逐步占据塑料应用市场。
（1）技术概述
聚乳酸（PLA）又称聚丙交酯，是以乳酸为主要原料聚合得到的聚酯类聚合物，是一种新型的生物降解材料，也是合成生物学在材料领域的最早应用之一。生产聚乳酸所需的乳酸或丙交酯可以通过可再生资源发酵、脱水、纯化后得到，所得的聚乳酸一般具有良好的机械和加工性能，而聚乳酸产品废弃后又可以通过各种方式快速降解，具有极高的环保价值，因此，聚乳酸成为近年来开发研究最活跃、研究最快的生物降解塑料。此外，在生产制造方面，聚乳酸还是产业化最成熟、产量最大、应用最广泛、价格最低的生物基塑料，是未来最有希望撼动石油基塑料传统地位的降解材料，将成为生物基塑料的主力军。聚乳酸作为可降解生物基材料具备原料来源丰富、生物相容性良好、机械性与透明透气性优异等诸多优点，应用范围广泛。
可降解生物基塑料以生物质为原料进行生产，且可被微生物降解，在减少对石油等传统能源消耗的同时也改善了生态环境。主要的生物基可降解塑料分为PLA（聚乳酸）、PHA（聚3-羟基烷酸酯）、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)等，下游应用场景多元，以聚乳酸为例，其下游主要应用于纺织业、塑料工业、农用地膜、包装材料、现代医药材料、3D打印等多个领域。
（2）全球产能规模以及未来对该材料的需求预期
聚乳酸是环境友好型生物基可降解材料，应用前景广阔，全球产能不断提升，但产能分散度较高。受益于绿色环保的时代背景，全球可生物降解塑料产能稳步提升，预计年达到万吨/年，-年复合年增长率达到7.61%，其中，聚乳酸产能提振更为迅速，据欧洲生物塑料协会的统计数据显示，年全球聚乳酸产能约27.13万吨，年产能增长至39.48万吨，单年增长率高达45.52%。全球范围内可降解塑料企业数量较多且区域分散，生产的产品种类差异化显著，单家公司的产能都相对较小，原因在于聚乳酸行业属于资金密集型的制造业，规模经济特性明显，只有达到一定的生产规模才能有效降低生产成本，具备市场竞争优势。
塑料废弃后因处置不当带来的白色污染迫在眉睫，针对限制或禁止使用一次性塑料制品已逐渐成为全球共识，由此带来了可降解塑料产品的应用需求。其中，包装材料是我国聚乳酸行业主要消费领域，占总消费量的65%左右，其次为生物医学领域，约占总消费量的26%。欧洲和北美是PLA最大的市场，而亚太地区是增长最快的市场之一，日本、印度、中国和泰国对PLA的需求持续增长将推动PLA在亚太市场的增长。
预计未来几年伴随着禁塑令的推进，塑料、包装、农用地膜等新兴应用领域需求将快速增长，带动聚乳酸需求快速增长。实现循环经济的趋势并未在新冠疫情下有所减缓，对可生物降解的PLA的需求将持续增长。新冠疫情造成了全球经济停滞和衰退，使得汽车和家用电器用合成树脂的需求走低，但与食品等相关的包装无论石化基还是生物基产品都保持强劲。来自IHSMarkit的数据显示，全球聚乳酸（PLA)市场未来将以超过9%的年均复合增长率增长，预计到年，全球聚乳酸需求量将达到30.19万吨。聚乳酸作为一种新型可降解的环保型材料，其特点为绿色环保、安全无毒，随着近些年乳酸缩聚、催化技术的进步，聚乳酸的生产成本逐渐降低，其在下游各行业的推广应用在时机上已日益成熟，随着新冠疫情带来的经济震荡逐步复苏，聚乳酸需求规模有望得到进一步扩张。
（3）全球主要公司、市场份额及其产能
全球可降解塑料企业中聚乳酸产能占比较大的企业主要包括美国NatureWorks公司和科比恩与道达尔合资Corbion-Purac公司，分别拥有15万吨/年和7.5万吨/年的产能。其中，美国NatureWorks于年由美国陶氏化学与Cargill（嘉吉）合作成立，为全球最大的PLA生产企业，也是全球唯一产能达到15万吨级的PLA生产商，远超其他生产商的生产规模，在年建设了世界最大的聚乳酸生产工厂。聚乳酸产业市场空间大，但受制于核心技术壁垒较高，重要原料丙交酯的合成和纯化难度较大，具备“乳酸-丙交酯-聚乳酸”全产业链的公司数量很少，因此导致产业链相对较为分散，大多数厂家多为小规模生产，全球主要聚乳酸生产厂家分布在美国、欧洲和中国。
（4）我国的发展水平、技术壁垒、需求缺口、进口依存度
解决废弃塑料在环境中的长期积累问题引起全社会高度
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