1、 可降解塑料是白色污染的最佳解决方案
白色污染中 59%来自包装和农膜塑料制品,而这类用途的塑料一次性、难回 收的特点不适合塑料再生利用,唯有可降解塑料可以根本性解决白色污染问题。 生物降解塑料包括 PLA(聚乳酸)、PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)和 PHA (聚羟基烷酸酯)等,是可降解塑料重要类别,因其具有普通塑料相近的性能, 可降解性好和安全性高的优势,在欧美国家应用范围最广。在包装、纺织和农膜 领域中,PLA 和 PBS 消费量最大;在一些高附加值领域中,PHA 在医用植入材料 中使用广泛。据 PEMRG 统计,2018 年全球塑料需求量达到 3.59 亿吨,其中包装 塑料需求量达到 1.44 亿吨,可降解塑料的替代市场空间巨大。
1.1 可降解塑料 vs 再生塑料
在海洋最深处,马里亚纳海沟 11000 米的地方没有任何生命的迹象,但在这 里却发现了人类活动的产物——塑料。塑料是现代工业最重要的基础材料之一, 据 Our World in Data 统计,1950 年至 2015 年,人类共生产了 58 亿吨废弃塑料, 其中超过 98%被填埋、遗弃或焚烧,仅有不到 2%被回收利用。据 Science 杂志统 计,中国由于其全球制造业基地的全球市场角色,废弃塑料量居全球第一,占比 达 28%。这些废弃塑料不仅污染环境、危害健康,还占用宝贵的土地资源。因此, 我国已开始高度重视白色污染的治理,我们认为相关国家和省市政策的执行力度 将较大。
据 IHS 统计,2018 年全球塑料应用领域主要为包装领域,市场占比达到了 40%,而全球塑料污染也主要来源于包装领域,占比高达 59%。包装塑料不仅是 白色污染的主要来源,还具有一次性(如果循环利用,循环次数高)、难回收(使 用和遗弃渠道分散)、对性能要求不高和对杂质含量要求高的特点。
可降解塑料和再生塑料是潜在的解决白色污染问题的两种选择。可降解塑料 是指其制品的各项性能可满足使用性能要求,在保存期内性能不变,而使用后在 自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料。
可降解塑料可以通过降解方式或者原料的不同进行分类。按照降解方式分类, 可降解塑料可以分为生物降解塑料、光降解塑料、光和生物降解塑料、水降解塑 料四大类。目前,光降解塑料、光和生物降解塑料的技术还不成熟,市场上的产 品较少,故此后提到的可降解塑料均为生物降解塑料和水降解塑料。按照原材料 划分,可降解塑料又可分为生物基可降解塑料和石油基可降解塑料。生物基可降 解塑料是以生物质为原料生产的塑料,能够减少对石油等传统能源的消耗,主要 包括 PLA(聚乳酸)、PHA(聚羟基烷酸酯)、PGA(聚谷氨酸)等。石油基可降解 塑料是以化石能源为原料生产的塑料,主要包括 PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBAT (聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)、PCL(聚己内酯)等。
可降解塑料在性能、实用性、降解性、安全性上都有其优势。在性能上,可 降解塑料可以达到或在某些特定领域超过传统塑料的性能;在实用性上,可降解 塑料有与同类传统塑料相近的应用性能和卫生性能;在降解性上,可降解塑料在 使用后,可以在自然环境下(特定微生物、温度、湿度)较快完成降解,并成为 易被环境利用的碎片或无毒气体,减少对环境的影响;在安全性上,可降解塑料 降解过程产生或残留的物质对环境无害,不会影响人类和其他生物的生存。而目 前替代传统塑料的最大阻碍,也是可降解塑料的缺点是其生产成本较同类传统塑 料或再生塑料高。因此,在包装、农膜等使用时间短、难以回收分离、对性能要 求不高、对杂质含量要求高的应用领域,可降解塑料更具替代优势。
再生塑料是指通过预处理、熔融造粒、改性等物理或化学的方法对废旧塑料 进行加工处理后重新得到的塑料原料。再生塑料最大的优点是价格比新料和可降 解塑料便宜,且可以根据不同的性能需要,只加工塑料的某方面属性,并制造出 对应的产品。在循环次数不太多的情况下,再生塑料能保持与传统塑料相似的性 能,或者可以通过再生料与新料混合的方式,维持稳定的性能。但在多次循环之 后,再生塑料的性能下降很大,或到无法使用的程度。此外,再生塑料在保证经 济性的前提下较难保持良好的卫生性能。因此,再生塑料适用于循环次数不多, 且对卫生性能要求不高的领域。
通过比较,可降解塑料因其有更稳定的性能和更低的回收成本,在包装、农 膜等使用时间短、难以回收分离的应用领域更具有替代优势;而再生塑料因为有 更低的价格和制作成本,在生活用具、建筑材料、电器等使用时间长、易于分类 回收的应用场景更具有优势,两者相得益彰。白色污染主要来源于包装领域,可 降解塑料的发挥空间更大,随着政策推动和成本降低,未来可降解塑料市场前景 广阔。
在包装领域,可降解塑料的替代正在实现。塑料的应用领域非常广泛,不 同的领域对于塑料的要求也不尽相同。汽车、家电等领域对塑料的要求是经久 耐用、容易分离,且单体塑料用量较大,故传统塑料的地位较为稳固。而塑料 袋、餐盒、地膜、快递等包装领域,由于塑料的单体用量低,容易污染,难以 高效分离,这使得可降解塑料更有机会在这些领域成为传统塑料的替代品。从 2019 年全球可降解塑料需求结构也验证了这一点,可降解塑料的需求主要集中 于包装领域,软包装和硬包装占比合计达到 53%。西欧和北美的可降解塑料发展较早,已经初具规模,应用领域集中在包装行业。2017 年,西欧可降解塑料 总消费量中,购物袋和生产用袋占最大份额(29%);2017 年,北美可降解塑料 总消费量中食品包装,餐盒和餐具占最大份额(53%)。
1.2 可降解塑料产品百花齐放,PLA、PBAT、PHA 崭露 头角
可降解塑料中 PLA、PBAT 的生产较为成熟,且总产能占比居于前列;PHA 的性能优异,随着成本下降,未来有望从医疗高端领域拓展至包装、农膜等更大 的市场。这三种可降解塑料或成为替代传统塑料的主力。
PLA:是最常见的可降解塑料之一,是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物。 PLA 生产过程无污染,而且产品可以生物降解,使用后的 PLA 可以通过堆肥,在 温度高于 55℃或富氧和微生物作用下降解为二氧化碳和水,实现在自然界中的物 质循环,不会对环境产生影响。目前聚乳酸的生产主要采用丙交酯开环聚合工艺 将乳酸先脱水生成低聚物,然后解聚生成丙交酯,再开环聚合制得聚乳酸。PLA 还具有可靠的生物安全性、生物可降解性、良好的力学性能和易加工性,广泛用 于包装、纺织行业、农用地膜和生物医用高分子等行业。PLA 的缺点是降解条件 相对苛刻。但由于 PLA 在生物降解塑料中具有相对较低的成本,PLA 的消费量居 于前列。
PBS:是由丁二酸和 1,4-丁二醇经缩合聚合而成,原料来源为石油或生物资源 发酵。PBS 易被自然界的多种微生物或酶最终分解为二氧化碳和水,具有良好的 生物相容性和生物可吸收性,良好的耐热性能。PBS 可以用包装薄膜、餐具、发 泡包材、日用品瓶、药品瓶、农用薄膜、农药及化肥缓释材料等领域。由于我国 丁二酸原料有限,PBS 的衍生物 PBAT 和 PBSA 顺应而生,其与 PBS 的性能基本 相似,但加工性能不及 PBS。
PBAT:属于热塑性可降解塑料,一般以脂肪族酸、丁二醇为原料,经石化途 径或生物发酵途径生产,既有较好的延展性和断裂伸长率,也有较好的耐热性和 冲击性能。由于 PBAT 的成膜性能良好,易于吹膜,广泛用于一次性包装膜及农 膜领域。此外,PBAT 还具有优良的生物降解性,是可降解塑料研究中非常活跃 和市场应用最好降解材料之一。
PHA:PHAs类可降解塑料有聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚3-羟基丁酸酯(PHB)、 3-羟基丁酸酯和 3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)以及 3-羟基丁酸酯和 3-羟基己 酸酯的共聚物(PHBH)。PHAs 类可降解塑料是细菌在生长条件不平衡时的产物。 在众多可降解塑料中,PHA 的降解方式是最特别的,使用完后 PHA 可以在生物 体内完全降解成β-羟基丁酸、二氧化碳和水。PHAs 类可降解塑料热变形温度高、 具有良好的生物相容性,但加工温度范围窄、热稳定性差、脆性大、生产质量不 稳定,可用于一次性用品、医疗器械手术服、包装袋和堆肥袋、医用缝线、修复 装置、绷带、骨科针、防粘连膜及支架等领域。
除 PLA、PBAT 和 PHA 外,在西欧使用量最大的是淀粉基塑料(又称淀粉化 合 物 或 淀 粉 混 合 物 ) 。 淀粉基塑料 是 改 性 淀 粉 与 可 降 解 聚 酯 ( 如 PLA/PBAT/PBS/PHA 等)的共混物,可完全生物降解,可堆肥,对环境无污染。 淀粉基塑料虽然价格便宜,但使用寿命、机械性能以及印刷性能都较差。
多种可降解塑料共同主导全球可降解塑料市场。据智研咨询数据,2019 年全 球可降解塑料产能合计约为 107.7 万吨,以淀粉基塑料为主。2019 年淀粉基塑料 产能为 44.94 万吨,占全球可降解塑料产能的 38.4%,PLA、PBAT 分别占 25.0% 和 24.1%,位居二、三位。不同地区的可降解塑料的结构也有所不同。在主要的 消费地区中,西欧以淀粉基塑料为主;北美和亚洲、大洋洲则以 PLA 为主。西欧 是淀粉基塑料用量最大的地区,主要因为其发展可降解塑料较早,起初并未发现 淀粉基塑料降解残留和不能完全分子化降解的问题。美国作为紧随其后发展可降 解塑料的国家,对淀粉基塑料的用量减少很多。
PLA、PBAT、PHA 是可降解材料未来的主要发展方向。PLA 和 PBAT 的市 场占比较大,是目前可降解材料替代传统塑料的主要产品,主要因为这两种材料 有较好的力学性能以及相对其他降解材料更低的价格和成本,替代阻力较小。可 降解材料主要应用领域为包装膜和农膜等领域正是得益于 PLA 和 PBAT 对传统 塑料的替代。PHA 是最有潜力的可降解塑料之一。主要因为 PHA 具有优异的力 学性能以及降解性能,可以 100%完全在生物体内进行降解。相比 PLA 和 PBAT 而言,PHA 的降解条件是最温和的。但由于 PHA 生产成本高昂,价格超过了其 他大部分可降解塑料,故在可降解塑料市场中占有率仅为 2%,暂时主要用于医 疗器械等高附加值领域。随着成本的进一步降低以及高附加值应用的开发,将成 为一种成本可被市场接受的多应用领域生物材料。
对于可降解塑料的适用领域而言,性能不是瓶颈,成本是制约可降解塑料市 场化替代传统塑料的主要因素。除了淀粉基塑料外,其他可降解塑料的平均售价 均为传统塑料的 1.5~4 倍。这主要是因为可降解塑料的生产工艺上更加复杂,需 要使用昂贵的天然生物分子进行聚合,无形地拉高生产成本。在对于成本和性能 敏感的领域,传统塑料在体量、价格和综合性能上仍然保持着优势,短期之内的 地位依旧牢固。可降解塑料主要替代的是一类政策驱动下的,对价格敏感度相对 较低的传统塑料领域。
我们根据丰原集团 10 万吨 PLA 项目测算了 PLA 的完全成本,在国内玉米含 税价格 2000 元/吨时,其完全成本是 14554 元/吨。我们根据珠海万通 3 万吨 PBAT 项目测算了 PBAT 的完全成本,为 12511 元/吨,相比 PLA 在价格上更有优势。 两种产品原料成本占比最大,两者差别不大,主要差别在于折旧上。我们认为资 本投资带来的成本有望通过减少承包、增加直接采购等方式降低。
2 、禁塑令给可降解塑料带来巨大投资机会
在欧美国家,可降解塑料已快速发展 18 年,而其市场依旧靠政策驱动,每一 次禁塑令的推出都会带来对可降解塑料需求的快速增加。我们认为与限塑令不同, 禁塑令对于可降解塑料的市场增量贡献更大,有利于可降解塑料替代率快速上升。 2020 年 1 月,我国第一次颁布“禁塑令”,随后各省市相继制定禁塑政策。我们 依据各省市禁塑政策执行时间表和执行力度,以及海外可降解塑料发展历程,预 测了我国未来 10 年可降解塑料的需求变化。到 2025 年,预计我国可降解塑料需 求量可到 238 万吨,市场规模可达 477 亿元;到 2030 年,预计我国可降解塑料需 求量可到 428 万吨,市场规模可达 855 亿元。我国可降解塑料市场空间巨大。
2.1 海外可降解塑料市场在政策驱动下快速发展
西欧、北美“限塑令”、“禁塑令”等相关法律法规密集出台,推动海外可 降解塑料市场快速发展。“限塑令”推出的时间更早,主要采取了对塑料袋征税、 有偿使用塑料袋等较温和且可选择的方式执行,本质上是把成本转嫁到消费者, 对于减少塑料用量作用有限。“禁塑令”在近几年被各国政府推行,其适用的范 围更广、程度更深,通过禁止生产、销售、使用等方式对传统塑料进行禁用,是 推动可降解塑料在欧美国家快速发展的根本原因。
早在二十一世纪前十年,爱尔兰、意大利等部分欧洲国家就已经开始出台各 种类型的“限塑令”。美国也于 2002 年,推出了“限塑令”,要求各州必须制定 生物可降解农用塑料使用计划,并于 2009 年立法推广可降解塑料。而我国也自 2008 年起就开始立法,有偿使用塑料购物袋,在限塑政策上与欧美国家接轨。此 后,各国的“限塑令”逐渐升级为“禁塑令”。以欧盟的政策衍变为例,2016 年, 欧盟推出了“限塑令”,要求成员国在当年减少有机垃圾填埋量到 1995 年的 35%; 2018 年,欧盟大部分国家实施“增加塑料袋价格或税收”的方式控制塑料袋的使 用;2019 年,欧盟通过了大范围的“禁塑令”。该法令要求欧盟成员国到 2021 年 禁止使用包括一次性塑料餐具、塑料制棉签、塑料吸管、塑料搅拌棒在内一次性 塑料制品,并由更环保的材料加以替代;到 2025 年前,各成员国所使用塑料瓶的 可再生成分至少要达到 25%;到 2030 年这一比例要扩大到 30%。全球范围内“禁 塑令”的实施推动了可降解塑料需求增长。
我们统计了西欧和美国限塑令和禁塑令推出后,对可降解塑料市场的拉动作 用,发现禁塑令对于可降解塑料的消费量刺激效果更强。限塑令增加的税收成本 常被转移至消费者,有时反而影响消费量增长。以西欧为例,2011、2014、2017 年, 西欧国家推出“禁塑令”时,可降解塑料消费量当年出现大幅增长。相比,2012、 2015、2016 年,西欧国家推行“限塑令”时,当年的可降解塑料消费量增速出现 明显下滑。禁塑令对可降解塑料消费量的提升具有更明显的作用,我国此次推动 的全国范围内的禁塑政策将拉动可降解塑料国内需求的增长。
据智研咨询统计,欧洲的可降解塑料需求量占比最大,达到 55%,而北美和 中国的需求占比分别仅为 19%和 12%。从人均角度看,西欧、北美的人均可降解 塑料需求量占比分别达到了 70%和 21%,而我国占比仅为 6%。随着我国禁塑令 的实施和加强,人均可降解塑料消费量有望向欧美国家靠拢,潜在市场空间可观。
2.2 我国今年首次推出“禁塑令”,执行力度大
我国“限塑令”推出较早,早在 1999 年,我国国家经贸委发布(99)第 6 号 令,规定 2000 年底前全面禁止生产和使用一次性发泡塑料餐饮具的文件,走在了 世界前列。2020 年 1 月 19 日,国家发展改革委、生态环境部公布《关于进一步加 强塑料污染治理的意见》。此次“禁塑令”不仅要求禁止、限制使用对环境负担 较大的塑料,还加快推广塑料的可替代产品,比如可降解塑料、纸质包装等,有 助于可降解塑料对传统塑料的替代进程。这也为替代产品市场快速发展奠定了良 好的政策基础。
随着国内各地禁塑政策的逐步制定和执行,可降解塑料的成本虽然没有可比 优势,但在禁塑政策的强制执行下,可降解塑料的不可替代性更加突出,国内的 替代空间有望向西欧和美国看齐。2020 年 2 月开始,海南省、河北省、广西壮族 自治区、青海省、内蒙古自治区、云南省、广东省、山东省、河南省、浙江省等 多个省市相继推出了严格的塑料污染管理办法。其中,海南省更是提出了 2020 年 底前全省全面禁止使用不可降解塑料袋、塑料餐具;2025 年底前全省全面禁止使 用列入名录中的塑料制品。最严“禁塑令”相继出台,体现该次“限塑令”的执 行力度大。
2.3 我们预测未来 5 年中国可降解塑料市场需求量有望达 到 238 万吨,未来 10 年有望达到 428 万吨
我们预测中国可降解塑料市场需求量的基本思路如下:2020-2025 年,由于有 明确的禁塑政策,我们根据禁塑政策执行时间和力度,在保守条件下,预测 5 年 内各省市可降解塑料的替代量;2026-2030 年,随着我国可降解塑料市场的逐渐成 熟,其发展规律向西欧和美国靠拢,我们根据西欧可降解塑料在塑料总量中占比 的增速,预测 6-10 内国内可降解塑料的需求量。此外,我们通过对比中国和西欧 可降解塑料发展阶段逆向验证数据的合理性。
我们根据各省市禁塑政策的描述,量化了禁塑执行、推广和全面替代的时间 表。据 IHS 和 Our World in Data 数据,我国人均年塑料废弃量为 30 千克,则全国 废弃塑料总量为 4200 万吨。全球塑料废弃物 59%都来源包装领域,可以估算我国 人均年塑料包装废弃量为 17.7 千克。保守假设各地区“禁塑令”“开始执行”的 替代率 10%、“进一步推广”的替代率 20%,、“完成替代”的替代率 30%。“完 全替代”意为不再销售传统包装塑料制品,但由于其他材料的竞争,例如纸质包 装袋/盒,考虑西欧和美国可降解塑料在包装领域的替代率不超过 30%,“完成替 代”的替代率假设为 30%。根据各省份“禁塑令”的执行时间表及禁令范围,不 同省市的落实情况按照等级乘以系数,其中 2020 年因为疫情影响,替代率为通常 情况的 70%。根据上述假设,我们预测了 2020 年到 2025 年我国各省份包装领域 可降解塑料对传统塑料的替代率。
根据各省市预测可降解塑料的替代率、涉及人口,以及人均消费包装塑料制 品量,我们预测 2020 年到 2025 年,我国包装塑料总替代量分别为 50、98、125、 153、180、207 万吨。假设未来全国年废弃塑料总量维持在 4200 万吨不变,预计, 2020 年到 2025 年可降解塑料替代率分别为 1.19%、2.34%、2.99%、3.63%、4.28%、 4.92%。我们同时逆向验证了预测的合理性:欧洲目前可降解塑料在包装农膜中的 占比为 5%,而中国塑料总量 6000 万吨(其中,包装和农膜 3000 万吨),中国用 5 年时间达到欧洲现在的替代水平可能性较大。
综合考虑农膜塑料、其他塑料的消费量变化,以及净出口的变化,我们预计, 2020 年到 2025 年,我国可降解塑料总消费量分别将达到 64、117、147、178、208、 238 万吨,相比 2019 年增加了 430%。若可降解塑料以均价 2 万元/吨计算,2025 年,我国可降解塑料市场规模预计达到 477 亿元。
经过 2020 到 2025 年政策驱动的快速成长期,我国可降解塑料市场或进入成 熟期,可以从西欧的发展进程预测 2025 年到 2030 年的市场增长。从可降解塑料 的应用领域发展历程可以看出,无论是西欧还是北美,可降解塑料的需求增长较 快的行业都主要是食品包装、餐盒餐具和堆肥包装袋等包装行业,以及堆肥包装 袋等农业行业,可降解塑料替代占比平均增速分别达到了 12.8%和 10.6%。而在其 他行业,西欧和北美的可降解塑料需求量基本保持不变。
进入成熟期后,可降解塑料下游市场规模的扩大也将对可降解塑料的消费量 产生较大的影响,比如包装产品用量大、周转快的市场(如:物流、外卖、农膜) 发展也会带来可降解塑料市场的增长。
在快递包装领域,根据国家邮政局统计,2018 年我国规模以上的快递业务量 达到 501.7 亿件,消耗塑料编织袋 53 亿条、塑料包装袋 245 亿个。按照目前一个塑料编织袋 212g、一个塑料包装 10g 计算,每年快递行业产生塑料垃圾约 136.9 万 吨。2017 年国家邮政局、国家发改委、科技部等单位联合发布了《关于协同推进 快递业绿色包装工作的指导意见》,指出要在 2020 年将可降解的绿色包装使用比 例提高到 50%,以目前快递业务量 27%的增速,2020 年快递行业塑料需求将达到 220 万吨,保守估计将带来 110 万吨的可降解塑料需求。在外卖一次性塑料餐具 领域,我国外卖订单量近两年呈现井喷式增长,2018 年我国互联网餐饮外卖市场 订单量达到 109.6 亿单,同比增长 96.8%。一份外卖的塑料包装材料包括塑料袋、 塑料碗、塑料汤勺和塑料汤杯。以每份外卖平均消耗 3 个餐盒,每个餐盒 50g 计, 2018 年产生塑料垃圾 160 万吨。2020 年以来,受到疫情的影响,主要外卖 APP 的 活跃用户数量继续实现高增长。保守估计,若按照外卖包装每年 15%的替代速度 计算,外卖行业的可降解塑料需求年增长量在 24 万吨以上。快递和外卖行业的高 景气也将使可降解塑料的供不应求局面加剧。
在农用膜领域,传统地膜多为 PE 制成,自然条件下很难降解,在土壤可以 残留长达 100~200 年,耕地土壤中的残膜量不断增加会使土壤环境恶化,土壤含 水量下降,板结且肥力下降。生物可降解地膜与普通农用地膜功能一直,而在保 温、保湿作用及产量方面的效果要强于普通地膜。我国是世界上最大的覆膜种植 国,2014 年国内地膜覆盖面积 3 亿亩,覆盖率达到 36%,消耗农用膜约 258 万吨。 今年来,农用塑料薄膜用量维持在 250 万吨左右,到 2018 年,农用塑料薄膜用量 略有下降,为 246.5 万吨。近年来,欧洲也同样出现农业塑料薄膜用量下降的情 况,主要原因是“禁塑令”推行和可降解塑料的供不应求,随着可降解塑料产能 扩张,未来有望继续实现增长。即使只考虑农膜的存量市场,保守估计,若按照 年替代 10%的速度考虑,我国每年新增降解塑料用量预计都在 20 万吨以上,加剧 可降解塑料供不应求的局面。
基于西欧可降解塑料替代占比增速,可以对 2026 年到 2030 年我国可降解塑 料市场进行预测。假设 2025 年后,我国包装和农业领域的可降解塑料占比增速与 西欧现阶段占比增速的发展路径发展。2026 年到 2030 年,合理预计我国包装行 业可降解塑料占比分别为 4.9%、5.6%、6.3%、7.1%、8.0%、9.0%;而农业领域的 可降解塑料占比分别为 0.4%、0.4%、0.5%、0.5%、0.6%、0.7%。因此,我国可降 解塑料消费量在 2030 年预计可达到 428 万吨,总市场规模达到 855 亿元。我们同 时逆向验证了预测的合理性,我国快递和农膜行业增速较快在 10-15%之间,一方 面考虑下游需求增速;另一方面考虑替代率的增加,12.4%的总需求量增速较为合 理。
3、 近千亿市场规模容得下群雄逐鹿
在国家和地方政策的支持下,我国可降解塑料市场在十年内有望达到近千亿 规模,或催生企业不断投入新产能,继续巩固我国可降解塑料全球市场地位。目 前,全球可降解塑料总产能达到 136.2 万吨,生产商数量很多,产品种类具有差 异性,市场分散度较高,且普遍产能利用率低。我国可降解塑料产能位居世界第 一,产品种类齐全,但规模以上产能的企业不多。2019 年我国可降解塑料的产能 达到了 61.7 万吨,产能增速达到了 37%,占全球总产能的 45.3%。据我们统计, 已有 36 家公司在建或拟建可降解塑料项目,新增产能合计 440.5 万吨。到 2025 年,考虑到可降解塑料产能开工率低,我国产能或需要达到 476 万吨才能满足需 求,仍有供给缺口。我们认为,未来 5 年可降解塑料市场是政策拉动的卖方市场, 由于市场大且供不应求,可以容下群雄逐鹿。
通常对于供需平衡的成熟市场,公司的竞争优势主要体现在成本、渠道和产 品差异化。对于可降解塑料这种一段时间内供不应求的产品,公司的竞争优势则 体现在业绩弹性和新建产能进度(投产更早的产能,享受更强的溢价)。我们综 合考虑现有产能规模和业绩弹性,新建产能规模和业绩弹性,以及新建产能投产 时间等因素,推荐关注金发科技、金丹科技、中粮科技、瑞丰高材、彤程新材、 万华化学。
3.1 全球可降解塑料市场供不应求、集中度低
全球可降解塑料企业数量较多,生产的产品种类也具有很大的差异化,市场 分散度较高。目前,全球可降解塑料总产能达到 136.2 万吨,但单家公司的产能 都较小,大部分公司的产能都不足 5 万吨。截止 2019 年,全球 PLA 产能最大的 Natureworks 公司的可降解塑料产能为 15 万吨,全球市占率为 11.0%;淀粉基塑料 产能最大的 Novamont 公司的可降解塑料产能为 15 万吨,全球市占率为 11.0%; PBAT 产能最大的 BASF 公司的可降解塑料产能为 7.4 万吨,全球市占率为 5.4%; 我国产能最大的公司是金发科技,合计产能达 7.1 万吨,全球市占率为 5.2%。可 降解塑料全球市场集中度 CR5 为 39%,CR10 为 59%,均处于较低水平,市场分 散化程度较高。此外,全球可降解塑料市场正处于成长阶段,出现供不应求的局 面。随着“禁塑令”的推行,供不应求的局面首先反映在可降解塑料的价格上, 如:PLA 的价格就从 2019 年的 1.8 万元/吨涨至目前的约 3 万元/吨。
西欧可降解塑料以淀粉基塑料为主,其次是 PLA。西欧地区的淀粉基塑料消 费量从 1996 年到现在一直维持正增长,到 2017 年占到降解塑料市场的 70%,预计到 2022 年将达到 18 万吨。而 PLA 消费量增长较为不稳定,但在 2016 年以后 维持正增长,预计 2022 年将超过 6 万吨。其他可降解塑料(包括 PBAT、PBSA、 PCL、PGA、PHA 等)的消费量一直维持在较低水平,2017 年时占比仅为 5%, 主要是价格较高,只能适用于高附加值领域造成的。据 IHS Markit 预测,2017~2022 年,西欧可降解塑料消费量年平均增长率为 8%,其中淀粉基塑料年平均增长率 8%,聚乳酸消费量年平均增长率 7%,PBAT、PBSA、PCL、PGA、PHAs 消费量 年平均增长率 8%。
西欧可降解塑料的生产企业数量较少,市场集中度较高。西欧可降解塑料总 产能为 46.3 万吨,全球占比 34.0%,是产能第二大的区域。西欧可降解塑料生产 商的产品主要包括了淀粉基塑料(50.8%)、共聚多酯(37.6%)、PLA(5.7%)、 纤维素薄膜(2.8%)、PHA(2.2%)。西欧可降解塑料市场集中度 CR5 为 88%, 市场集中度很高,规模化效应明显。其中,意大利 Novamont 公司于 1989 年创立, 目前是全球最大的淀粉基塑料生产商。2018 年在罗马南部开设了其改造后的生物 聚酯工厂后,Novamont 将淀粉基塑料的产能从 12 万吨/年提高到 15 万吨/年。
北美可降解塑料以 PLA 为主,其次是淀粉基塑料。北美地区的 PLA 消费量 从 1996 年到 2013 年均实现了正增长,但在 2013 年后增长陷入停滞并有所降低, 到 2017 年占到降解塑料市场的 67%,预计到 2022 年将达到 5.6 万吨。而淀粉基 塑料消费量增长较为不稳定,但在 2012 年以后维持正增长,预计 2022 年将超过 1.6 万吨。其他可降解塑料(包括 PBAT、PBSA、PCL、PGA、PHA 等)的消费量 在 2012 年后将重新开始正增长,2017 年时占比达到了 14%。据 IHS Markit 预测, 2017-22 年,北美可降解塑料消费量年平均增长率为 3%,其中聚乳酸年平均增长 率 3%,淀粉基塑料消费量年平均增长率 3%,PBAT、PBSA、PCL、PGA、PHAs 消费量年平均增长率 6%。
西欧地区的产能主要以淀粉基塑料为主,北美则主要以 PLA 为主。造成这一 产能布局差异的原因主要是淀粉基塑料在降解的过程中仅有淀粉得到降解,而 PE 等传统塑料颗粒仍然残留,从而影响环境。北美的可降解塑料发展要晚于西欧, 淀粉基塑料的消费量一直不高,因发现欧洲重点发展的淀粉基塑料存在缺陷,转 而重点发展 PLA。
美国可降解塑料的生产企业数量较少,市场集中度较高。美国可降解塑料总 产能为 21.9 万吨,全球占比 16.1%,是除了中国以外可降解塑料产能最大的国家。 美国可降解塑料生产商生产的产品主要包括了 PLA(68.5%)、PHA(22.9%)、 植物纤维素(6.8%)、PGA(1.8%)等。美国可降解塑料市场集中度 CR2 为 91%, 处于很高水平,规模化效应明显。其中,美国 NatureWorks 是全球最大聚乳酸生 产商,于 1997 年由美国陶氏化学与 Cargill(嘉吉)合作成立。NatureWorks 在 2001 年建设了世界最大的聚乳酸生产工厂,是目前全球聚乳酸年产量唯一达到 15 万 吨的企业,还筹划在东南亚建 7 万吨的分厂。
3.2 我国可降解塑料产能居首,63%出口
我国可降解塑料产能远大于消费量,现有的产能利用率不高。据前瞻产业研 究院数据,2018 年我国可降解塑料的产能达到了 45 万吨,而产量仅约为 13.5 万 吨,整体的产能利用率仅为 30%。
我国可降解塑料产能位居世界第一,产品种类齐全,市场分散度较高,但可 形成规模产能的企业并不多。2019 年我国可降解塑料的产能达到了 61.7 万吨,产 能增速达到了 37%,占全球总产能的 45.3%。其中,我国淀粉基塑料产能最大, 达到了 23.3 万吨(37.7%);PBSA 的产能共计 9 万吨(14.6%);PLA 的产能共 计 8.5 万吨(13.8%);PPC 的产能共计 8.1 万吨(13.1%);PBS 的产能共计 5.5 万吨(8.9%);PHA 的产能共计 3 万吨(4.9%);PBAT 的产能共计 2 万吨(3.2%) 等。我国可降解塑料市场集中度 CR5 为 18%,CR10 为 27%,均处于较低水平, 市场分散化程度高。
目前,我国可降解塑料出口为主,未来局面可能扭转。据 IHS 数据,2018 年我国可降解塑料净出口量为 7.2 万吨,占可降解塑料产量的 63%。“禁塑令” 颁布前,我国可降解塑料市场规模较小、需求量较小,而西欧的需求量较大, 导致我国可降解塑料主要出口到西欧市场。随着全国各地“禁塑令”的推行, 我国可降解塑料净出口的局面有望改变。
3.3 我国可降解塑料新增规划产能 440.5 万吨,PLA 的竞 争格局更好
我国可降解塑料产能快速扩张,各企业正在争相进入千亿可降解塑料市场。 目前,我国可降解塑料产能正处于快速扩张期。据我们统计,已有 36 家公司有在 建或拟建的可降解塑料项目,新增产能合计 440.5 万吨,其中新疆望京龙(130 万 吨)、华峰集团(60 万吨)和友诚集团(50 万吨)公司的拟建产能都超过 50 万 吨。按产品分类,PLA 新增产能 160 万吨(36.3%),PBAT 新增产能 227.2 万吨 (51.6%),PBS 新增产能 23.3 万吨(5.3%),PCHC 新增产能 30 万吨(6.8%)。 到 2025 年,考虑到可降解塑料产能开工率低,我国产能或需要达到 476 万吨才能 满足需求,供给缺口较大。
PLA 新增产能占比小,行业集中度高,竞争格局更好。若新建产能均顺利投 产,新建的 PLA 产能将达到总 PLA 产能的 95%,而新建的 PBAT 产能将达到总 PBAT 产能的 99%。我国新建产能中,PLA 的行业集中度 CR5 为 90%,PBAT 的 行业及送达 CR5 位 84%。较高的行业集中度可以减少公司之间的价格竞争,我们 认为,我国未来 PLA 的市场竞争格局相对更好。