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来源：全球化工
2021-02-23
第一章 化工行业概况
化工行业作为国民经济的重要基础性行业，包含数以万计的产品种类，各具有不同的物理化学特性。化工产品的消费同国民经济状况联系非常紧密，主要去向广泛分布于基建、房地产、农业、汽车、服装等国民经济各个领域，伴随以固定资产投资拉动经济增长的方式空间渐趋有限，国内经济的发展进入新阶段，以工业产品为主的化工品需求增长也相应受到影响，但与新兴产业及消费升级相关的化工品需求将保持快速增长。化工产品广泛应用于国民经济的各个领域，根据下游应用领域的分类有助于更好地从需求的角度看待化工行业。按应用领域划分，典型的化工子行业可有数十个，如农用化学品、电子化学品、新能源化学品、纺织化学品等，生产工艺和原料来源千差万别，但下游需求的变化带动上游相应化工品的景气变化，甚至可能导致整个应用领域各产品的需求和价格显著变动。
图 石油化工行业产业图谱
截至2019年12月末，石油和化工行业规模以上企业26271家，石油和化工行业营业收入12.27万亿元，利润总额6683.7亿元，分别占全国规模工业营业收入的11.6%和10.8%。2019年，石油和化工行业进出口总额7222.1亿美元。资产总计13.40万亿元，资产负债率55.92%，亏损企业亏损额1320.8亿元，同比扩大9.7%;行业亏损面达17.6%。2019年，全行业营业收入利润率为5.45%，每100元营业收入成本82.67元。
图 石油化工产业链
图 化工行业主要工艺
图 化工生产流程图
图 通用化学品和拟通用化学品可以归为大宗化工品类
第二章 商业模式和技术发展
2.1 产业链价值链商业模式
图 化工产品三大分类维度
图 化工行业子产业链梳理
2.1.1 化工原料
图 化工原料图谱
图 PVC电石法和乙烯法生产流程
图 PVC消费构成
由于我国富煤贫油少气的资源特性，相较于国外普遍采用乙烯法，电石法更具成本优势。作为两大主要产品，烧碱和PVC是共生的关系，但两者的下游不同，毛利率也不同。经常会出现以碱(的利润)补氯(的亏损)情况，但由于国内产能过剩等的影响，以碱补氯的运营方式也在不断受到挑战。
图 PVC研究框架
图 PTA产业链流程全图
2.1.2 精细化工
相对于总量千万吨级的大宗化学品生产规模，精细化工品生产规模普遍较小，而有各自的应用领域。这使得企业较难利用短期景气周期实现利润的迅速放大，单个品种的研发费用也可能较高。但另一方面，精细化工品的研发难度能帮助企业构筑竞争壁垒，维持价格和毛利率的相对稳定。同时，特定产品领域的优势精细化工企业，也能通过相近工艺的不同产品来实现低研发费用的产品线拓展，实现长期的持续稳定地增长。从化工行业财富500强公司来看，大部分实现了广泛的产品线，并在某些领域有其优势产品。
图 精细化工产业链
图 精细化工行业特点
2.1.3 化纤
化纤全名化学纤维，是指以天然或人工合成的高分子化合物为原料，经制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维，被广泛应用于人们衣食住行各个 方面。以原材料区分，化纤可分为人造纤维和合成纤维。人造纤维以木材、竹子、纸浆、 废棉纱等含有天然纤维素的材料为原料，经加聚或缩聚反应后合成有机高分子化合物， 产品包括粘胶短纤、粘胶长丝和醋酸长丝;合成纤维以石油、天然气和煤为原材料，通过复杂的化学反应合成的高分子聚合物，常用产品包括涤纶、锦纶、腈纶、氨纶等。通常意义上，研究化纤产业链以涤纶产业链为基础，通过分析其上下游供需关系来判断未来投资机会。
图 纤维分类
图 涤纶产业链
图 2019 年化纤产品结构
图 各纤维品种综合对比
上游：中国化学纤维行业产业链上游的主要参与者为化学纤维生产原料及设备提供商，两者的发展情况如下：
1) 原料提供商 化学纤维上游原料主要包括生产涤纶所需的 PTA(精对苯二甲酸)、MEG(乙二醇)及 生产锦纶所需的己内酰胺等。
2) 设备提供商 化学纤维上游设备主要包括聚合、纺丝、拉伸、卷绕、后处理等关键工序设备及喷嘴、 喷丝板、卷绕头等设备组配件。目前中国化学纤维设备市场呈现出本土与国际品牌共存的局面。
中游：中游化学纤维生产商的议价地位根据不同的产品品种有所分化，产量规模较大的品种 (以涤纶为代表)及差别化品种的生产商具有较强的议价能力。
下游：化学纤维产品的直接下游为纺织品制造商，这一环节整体处于弱势的议价地位，主要包括经编、针织、毛纺、工业丝等织造行业。
2.1.4 化肥农药
上游：中国钾盐矿资源稀缺，钾肥原料、产品长期进口，钾肥生产企业集中分布于青海、新疆、四川等钾盐矿丰富地区。
中游：尿素生产工艺中，气流化床煤头工艺可选用无烟煤、烟煤、褐煤作为原材料，且生产 成本较低，环保压力适中。
下游化肥销售对线下渠道依赖程度高，农资经销店对化肥产品销售额的贡献率高达90%，线 上渠道销售额占比不超过5%
图 化肥分类
图 中国化肥行业产业链
图 农药产业链
图 上游化肥制作原料图
图 中游中国尿素生产流程(煤头工艺)
图 化肥行业流通图
化肥行业特性
1) 受国家政策影响大，依然受到国家干预
化肥产业的前身是由国家控制，同时，化肥的上游产业包括电力、煤炭等产业依然是国家垄断。国家对化肥行业实行保护与限制两种政策。
2) 行业竞争激烈集中度低
我国化肥行业企业众多，分布广泛，且地方壁垒严重，由此造成了行业集中度低，产品劣质化严重，低水平市场竞争激烈。
3) 在市场价值链竞争中处于劣势
在对能源价格的谈判上发言权很小。因此化肥行业两端受挤，行业竞争劣势极为明显。
4) 进出口对行业影响不大
由于国家的进出口限制政策，目前除钾肥的进口量占国内使用量的70%之外，其余品种的进出口量约占国内产量的5%左右，因此，进出口对行业的影响较小。
5) 资源性特征明显
氮肥的主要上游资源包括煤炭、天然气和原油，就全球而言，天然气占比较高，而就我国而言，煤炭占比高达71%，天然气占比仅为23%，原油类产品相对较少。
6) 季节性和周期性
化肥是常年生产、季节性消费的商品，根据农作物的生长周期出现化肥需求的淡旺季。
表 以巴斯夫为例分析主营结构
2.2 技术发展
精细化工行业中的光稳定剂是抑制或减缓由光氧化作用引起的高分子材料发生降解的助剂。主要应用于塑料、涂料、橡胶、化学纤维、胶黏剂等高分子材料及其他特种高分子材料，其中塑料是最大的下游应用领域。
图 光稳定剂分类
氯化法工艺：国内率先掌握氯化法工艺。国内公司在国内率先吸收、掌握氯化法钛白粉量产工艺。氯化法工艺污 染低、产品品质高。
图 尾气催化技术：
化肥农药行业技术创新，研发内生式扩展杀菌剂品种，如进行苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯等具有竞争力产品的研发和规划。
2.3 政策监管
化工行业是国民经济基础产业之一，特别是石油化工与人民生活密切相关，国家对该行业的管理主要是根据行业发展状况，完善产业市场进入和经营流通方面的政策，建立公平的市场竞争秩序，并制定和实施合理的内外贸易政策，通过职能部门按照产业政策实行政府部门宏观调控和行业协会规范自律管理相结合的监管体制，促进企业向集约化、规模化方向发展。国家发展和改革委员会承担对化工行业宏观调控的职能，主要负责研究分析产业发展情况，组织拟定产业政策，提出优化产业结构、所有制结构和企业组织结构的政策建议，监督产业政策落实情况。
工业和信息化部承担宏观调控和部分审批职能，主要负责制定并实施化工行业规划和产业政策，指导拟定化工行业技术法规和行业标准。
中国石油和化学工业联合会属于化工行业的自律性管理组织，承担行业引导、服务、管理职能，主要负责产业与市场研究、对会员企业提供公共服务、参与制定行业规划、行业自律管理以及代表会员企业向政府提出产业发展建议和意见等。
图 相关法规
图 相关政策
第三章 行业估值、定价机制和全球龙头企业
3.1 行业综合财务分析和估值方法
图 综合财务分析——精细化工行业综合财务分析
图 行业表现及估值
化工行业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV/Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、NAV净资产价值估值法等。
表 中国石化为例分析主营结构
3.2 行业发展和驱动机制及风险管理
中国石油和化学工业联合会发布《2019年中国石油和化学工业经济运行报告》显示，中国已经成为世界石油和化工大国，占据全球市场份额的40%.石油石化行业主要可以分为石油和天然气勘探开发生产、石油炼制与油品销售、石化产品生产及销售三大板块。中国石油化工行业存续和在业的企业主要集中于第一梯队的山东(28.68万家)和江苏(25万家)两地，在全国31个省区市当中占比6.45%;其次是企业数在10万家以上但在20万家以下的第二梯队，以广东、陕西、安徽、湖北为代表等7个省市区，占比达到了22.58%;最后是第三梯队，企业数在10万家以下的以上海、浙江、江西、福建等22个省区市，占比70.97%。
从产业收入结构来看，石油和化工产业可分为化学工业、炼油业和石油和天然气开采业。2019年我国石油和化工行业营业收入12.27万亿元，同比增长1.3%，其中，化学工业营业收入6.89万亿元，同比下降0.9%，炼油业营业收入4.02万亿元，增长4.6%，增速加快1.6个百分点;石油和天然气开采业营业收入1.10万亿元，增长2.4%，减缓0.6个百分点。中国石油和化工产业仍以化学工业和炼油业为主，两者比例在2020年上半年达到了89.55%。
3.2.1 行业发展和驱动因子
图 化工业整体产量增速呈现台阶式下行，期间价格周期性震荡
图 GDP同比增长和化学原料及制品行业毛利率
图 化学工业 PPI 走势
化工原料
图 行业总资产
图 PTA产业链价格传导机制
图 PTA价格影响因素
图 2011年-2019年钛白粉全球产能与中国产你(单位:公吨)
化肥农药
世界化肥生产主要集中在具有原料优势的国家，其中世界氮肥产量占总化肥产量的比重超过60%，主要集中在俄罗斯、中东、中国和中南美洲;磷肥产量占23%，主要生产国家是美国、中国、非洲和中东;钾肥产量占总产量不到17%，主要集中在加拿大、俄罗斯、以色列和约旦。而我国的化肥生产状况则是氮肥所占的比重要远高于国际平均水平，氮肥约占化肥总产量的73%，磷肥约占22%，钾肥约占5%。
图 中国化肥结构
图 中国化肥行业市场规模(按销售额计)，2014-2023预测
图 2011-2019年全球草铵膦行业产能产量统计
化工行业驱动因素：
1) 国家及地方政策的支持是驱动中国化工行业发展的重要因素。
2) 三大合成材料需求强劲塑料、化学纤维及合成橡胶三大化工产品是基础有机化工产品最主要的消费对象，是生产居民各类生活必需品的基本材料，涉及衣食住行等方方面面。因此，基础有机化工行业依赖塑料、化学纤维和合成橡胶行业的发展。
3) 煤化工技术的崛起;煤炭的高效利用与煤化工相关技术的 快速发展，为化工行业提供了更为丰富的原材料选择，驱动行业健康发展。
4) 自主技术提升;
5) 国家居民收入水平提高;中国化工行业下游的终端应用主要包括服装服饰、家用纺织品、工业制造、工程建造、医疗卫生等领域，其中服装及家纺等消费性行业对化学纤维纺织品的需求直接受到居民收入水平的影响。
3.2.2 行业风险分析和风险管理
1) 安全问题频频发生;根据工信部和公安部共同发布的《危险化学品目录》显示，基础有机化工品均位列于此， 具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，可对人体、设施和环境等造成巨大危害。2014 年 8 月，全国人大修订《中华人民共和国安全生产法》，专门指出从事危险物品生产、经营、 运输的单位应专门配备安全生产管理人员，确保整个生产过程中的人员和财产安全。
2) 原材料价格波动;基础有机化工行业以煤炭、石油和天然气三大矿产能源作为主要原材料，其价格决定了 企业生产经营的经济效益。当矿产能源价格走高时，基础有机化工产品价格的上涨总落后于 16 报告编号[19RI0460] 市场，相应生产企业存在成本劣势，企业利润随之降低。相反，在矿产能源价格走低时，基础有机化工企业需加快生产销售进程，以规避存货减值的风险。因此，基础有机化工行业受 原材料价格的周期性波动影响较大。
3) 环保问题备受重视;基础有机化工企业在生产经营过程中，通常伴随着大量废气、废水和固体废物等有害物质的产生。此类有害物质若不加以限制，随意排放，将会污染大气、河流以及土地，导致严 重的环境问题。
3.3 竞争分析
化工行业竞争从世界范围来看，精细化工行业形成了以德国拜耳、巴斯夫和美国杜邦、陶氏化学等为代表的垄断竞争格局。近年来，拜耳、杜邦等国外公司都在积极整合相关产业，纷纷收购医药、农药、聚合物等精细化工产业。杜邦、陶氏化学、拜耳、巴斯夫、埃克森美孚、壳牌、赢创工业等国外企业都在我国精细化工领域进行了投资。这类企业在国内主要布局于行业中下游，而公司处于产业链上游环节，偏向于化工中间体的生产和销售。目前国内生产芳香族酮类的企业数量中等，大多数企业生产规模较小，且多数仅能生产芳香族酮类的部分产品系列，该类企业产品线单一，产品质量稳定性较差;我国精细化工行业集中度低，企业多而分散，生产以中小民营企业为主。
图 全球化工业销售额情况
图 我国与国外精细化率对比
图 全球MDI行业产能分布
图 维生素E竞争格局重塑
波特五力
1) 供应商的议价能力
石油和天然气是化工行业的上游企业，化工行业的原料主要是石油和天然气，而石油和天然气都属于稀缺资源。我国国内石油和天然气目前供给短缺，每年需要大量进口原油和天然气，进口依存度较高，因而能源生产国对石油和天然气的价格控制能力较强，化工行业上游供应商的议价能力也相对较强。
2) 下游客户议价能力增强
化工行业的下游企业主要有汽车行业、纺织行业、农业以及居民日常生活化学用品。由于化工行业技术比较成熟，不同企业产品之间的差异化很小，产品市场竞争非常激烈，在2012年国内外经济不景气的形势下，国内外对化工行业产品需求都有不同程度下降。因此，下游客户对化工企业产品的选择性增大，从而其讨价还价能力也相应增强。
3) 行业潜在进入者的威胁
化工行业进入障碍较低，小型企业占绝大多数的行业特点决定了化工行业中势均力敌的竞争对手较多，竞争参与者范围广泛;化工行业技术较为成熟，市场也相应比较成熟，产品需求增长缓慢，竞争者易于采用降价等手段促销，用户的转换成本很低。因此，行业的潜在进入者的威胁较大。
4) 化工行业替代品的威胁
从总体来看，化学原料及化学制品制造业产品被其他行业产品替代的可能性很小，主要的替代是在生产同一产品时不同工艺技术路线的替代。如在PVC的生产过程中，一直存在电石法和乙烯法两种生产技术。中东地区油气资源丰富，主要利用乙烯法进行生产。
5) 行业竞争激烈
根据贝恩产业集中度划分标准，我国化学原料及化学制品制造业行业整体为完全竞争行业。但是，单一细分子行业竞争情形可能有所不同。我国聚氯乙烯、纯碱、染料、轮胎行业前十大企业产量分别占总产量的52%、60%、80%、70%。上述细分行业已经属于寡头竞争性行业。
3.4 中国企业排名
图 A股及港股上市企业排名
1) 万华化学[600309.SH]：决方案。公司业务涵盖MDI、TDI、聚醚多元醇等聚氨酯产业集群，丙烯酸及酯、环氧丙烷等石化产业集群，水性PUD、PA乳液、TPU、ADI系列等功能化学品及材料产业集群。所服务的行业主要包括：生活家居、运动休闲、汽车交通、建筑工业和电子电器等。在生产领域，国内烟台、宁波、珠海等地生产基地稳定运营。在研发领域，烟台、北京、佛山、上海等地的研发中心已逐渐成型，北美技术中心在休斯敦正式投入使用。另外，万华化学在欧洲、美国、日本等多个国家和地区均设有公司和办事处。
2) 恒力石化[600346.SH]：公司起源于苏州吴江，现有苏州、南通、宿迁、大连、康辉、惠州等六大生产基地，恒力石化立足主业，坚持全产业链发展，致力于打造“原油—芳烃、烯烃—PTA、乙二醇—PET—民用丝、工业丝、聚酯薄膜、工程塑料等新材料”的世界级全产业链发展，拥有2000万吨石油炼化项目，是全球单体装置最大和产能规模最大的PTA制造商，现有产能1160万吨，在建500万吨，同时也是我国聚酯化纤领域规模化、高端化、差异化的领军企业。
3) 荣盛石化[002493.SZ] ：公司是全国大型的直纺涤纶长丝生产企业,主要从事PTA、聚酯纤维相关产品的生产和销售，是全国石化-化纤行业龙头企业之一。公司已形成PTA1000万吨以上，聚酯100万吨、涤纶纺丝(FDY、POY)100万吨、涤纶加弹丝(DTY)45万吨的年产能。经过十多年的积累，目前荣盛聚酯及纺丝、加弹配套项目的生产规模、原料单耗及产品质量均处于国内同行的前列，综合能耗处于国际先进水平。
4) 中石化[600028.SH,0386.HK] 公司是一家上中下游一体化、石油石化主业突出、拥有比较完备销售网络、境内外上市的股份制企业。公司是中国最大的一体化能源化工公司之一，主要从事石油与天然气勘探开发、管道运输、销售;石油炼制、石油化工、煤化工、化纤及其它化工生产与产品销售、储运;石油、天然气、石油产品、石油化工及其它化工产品和其它商品、技术的进出口、代理进出口业务;技术、信息的研究、开发、应用。中国石化是中国大型油气生产商;炼油能力排名中国第一位;在中国拥有完善的成品油销售网络，是中国最大的成品油供应商;乙烯生产能力排名中国第一位，构建了比较完善的化工产品营销网络。
3.5 全球重要竞争者
图 2019 年全球前20大炼厂
图 2019全球化工企业50强名单
2020年全球化工50强名单显示，上榜50强企业在2019年化学品销售额为8556亿美元，同比2018年的9268亿美元减少了712亿美元。2020年全球化工企业50强上榜门槛为70亿美元，同比2019年榜单的72亿美元上榜门槛降低了2亿美元。这表明全球化工经济活动正在放缓，各大化工企业的销售和利润受到影响。
从地区分布来看，美国有10家企业上榜化工企业排行榜，上榜数量在所有国家中排行第一，其次是日本有8家企业上榜，中国和德国各有6家企业上榜，韩国有4家企业上榜，英国、比利时和法国均为2家。
图 国外上市企业排名(单位：万元，人民币)
1) 巴斯夫[BASFY.OO]：是世界上最大的化学品生产商，为全球至少30万客户提供服务。巴斯夫共运营五个部门：化学品，高性能产品，石油和天然气，功能材料和解决方案，以及农业解决方案。农业解决方案部门产品包括杀虫剂，杀菌剂和除草剂。功能材料和解决方案部门提供工业涂料，催化剂和电池材料。高性能产品部门生产食品添加剂，纸张，石油和天然气工业产品，以及分散体和颜料。石油和天然气部门涉及勘探和生产。化学品部门为市场提供增塑剂，溶剂和电子化学品。
2) 陶氏杜邦(DowDuPont)，2017年，杜邦公司与陶氏化学公司合并为陶氏杜邦(DowDuPont)，目的是最终分拆为三家独立的上市公司：Corteva Agriscience专注于农业;陶氏专注于材料科学;杜邦专注于特种产品。DowDuPont 的解散于 2019 年 6 月 1 日完成。杜邦(DuPont)[DD.N] 是一家“看不见”的公司。我们所熟知的机舱内饰、丝袜、可擦洗壁纸、渔网、不粘锅、防弹衣、宇航服等，这些产品都源自杜邦。陶氏化学[F1000075.N]：是农用化学品，化学品，塑料和碳氢化合物综合生产商，也是美国最大的化学品制造公司。陶氏化学公司为陶氏汽车制造高性能塑料，如聚氨酯，工程塑料和其他类似材料。
第四章 未来展望
化工行业未来发展趋势将有以下四大展望
1. 精细化工将成为主要竞争领域
精细化学品是基础化学品进一步深加工的产物，具有技术密度高、附加值高、产品更新快等特点，应用领域覆盖农药、染料、涂料、颜料、试剂和高纯物质、食品和饲料添加剂、高分子材料等多个行业。精细化工行业发展高度依赖科技创新，是当今世界化学工业发展的战略重点，加强技术创新，调整和优化精细化工产品结构，重点开发高性能化、专用化、绿色化产品，已成为当前世界精细化工发展的重要举措，也是未来我国化工发展的重点方向。
2. 节能环保与安全生产政策趋严，加快行业整合与转型升级
近年来，国家大力开展环境保护治理工作，随着环保审查工作的逐步落实，化工企业不得不进行设备完善和资金投入，环保不达标的落后产能陆续被淘汰，行业内部开始呈现产业整合迹象。在环境保护及安全生产监管趋严的双重政策高压下，生产不达标、规模较小、技术落后的化工企业将加速退出市场，行业整合速度将明显加快。
3. 绿色化工与循环化工将是主要发展方向
目前，化工行业发展循环经济已逐渐成为全球共识，也是我国经济社会发展的一项重大战略决策，在环保形势日益严峻的背景下，我国正大力推广可持续发展的战略思想，推广绿色化工与循环化工的生产理念。