（報告出品方/作者：華安證券，王強峰、劉天文）

核心觀點：2023年重點關注新能源材料、國產替代新材 料和生物基材料

2023年化工新材料行業(yè)投資重點關注方向：新能源材料、國產替代新材料以及生物基材料。

新能源材料：關注電池及packing技術升級帶來的材料投資機會。（1）鈉電材料。由于鈉離子電池不斷實現(xiàn)技術突破， 綜合性能不斷提升，疊加碳酸鋰價格處于歷史高位，鈉離子電池成本優(yōu)勢凸顯，其產業(yè)化進程正在加速推進，2023年有 望成為鈉離子電池放量的元年。我們預計2026年全球鈉離子電池需求將達到123.7GWh，正極、負極和電解液溶質作為鈉 電池核心材料，三者成本占比分別為26%、16%和26%，2026年全球需求分別有望達到30.9、14.9和1.5萬噸，三年復合 增速超200%。（2）固態(tài)電池材料。采用固態(tài)電解質取代液態(tài)有機電解液的固態(tài)電池，有望同時解決傳統(tǒng)鋰離子電池面 臨的比能量、循環(huán)壽命以及安全性等困境，符合未來大容量二次電池發(fā)展的方向，是電動汽車和規(guī)模化儲能的理想電源。 預計2021-2030年我國固態(tài)電池出貨量高速增長，至2030年或將突破250GWh，市場規(guī)模達200億元。（3）氣凝膠。氣 凝膠是導熱系數(shù)最低的固體材料，隔熱效果好，不燃，相比傳統(tǒng)保溫材料，只需1/5-1/3的厚度即可達到相同的保溫效果，有望受益于汽車輕量化和動力電池packing技術升級帶來的替換需求，預計2025年新能源車領域市場將達到30億元。

國產替代新材料：關注國內企業(yè)在高端材料領域技術突破帶來的投資機會。（1）POE。受益于N型電池技術發(fā)展，POE 在光伏膠膜中的需求將快速增長，但是受制于辛烯、茂金屬催化劑以及海外技術迭代專利壁壘等因素，目前POE國產化 率仍為0，我們預計，率先實現(xiàn)國產化工業(yè)生產POE的企業(yè)將在POE大藍海中搶占先鋒。（2）HDI。受益于涂料應用高端 化和風電領域的發(fā)展，未來HDI需求預計保持10%的年均增速，需求空間廣闊。而HDI作為特種異氰酸酯，受制于技術壁 壘及原材料光氣制約，目前全球呈現(xiàn)寡頭壟斷格局，具備技術儲備和光氣許可證的國產企業(yè)新進入者有望受益。（3）吸 附材料。吸附材料種類多樣，包括數(shù)十個系列上百種品種，廣泛用于食品、制藥、植物提取、離子膜燒堿、環(huán)保、化工催 化、濕法冶金、水處理等工業(yè)領域。增量市場方面，受益于鹽湖提鋰、生物藥層析和減肥藥耗材的拉動，吸附材料高端需 求旺盛。存量市場方面，高端吸附材料由于較高的技術壁壘，大部分市場依舊被外國企業(yè)所占據，國產替代空間極大。 （4）芳綸。由于兼具無機和有機材料的性能優(yōu)勢，芳綸涂覆隔膜的抗穿刺能力、耐高溫性能、保液性能和離子電導率都 顯著優(yōu)于傳統(tǒng)陶瓷隔膜涂覆，滲透率有望快速提升，市場空間極大。雖然國內芳綸涂覆尚處于起步階段，但是相關企業(yè)已 經實現(xiàn)技術突破且成本較國外企業(yè)具備較大優(yōu)勢，有望快速放量。

新能源材料：關注電池及packing技術升級帶來的材料投資機會

鈉離子電池技術不斷成熟，產業(yè)化在即

鈉離子電池基本原理與鋰離子電池類似，被稱作“搖椅式電池”。充電時， Na+從正極脫出，經過電解液傳導進入到負極，使正極處于高電勢的貧鈉態(tài)，負極處于低電勢的富鈉態(tài)。同時，有相同帶電量的電子從負極流入到正極以保持電荷的平衡。放電過程與充電過程完全相反。由于充放電過程完全對稱，因此鈉離子電池同鋰離子電池一樣被稱作“搖椅式電池”。

鈉離子電池技術不斷成熟，大規(guī)模量產在即。2021年，中科海鈉推出了全球首套1MWh鈉離子電池光儲充智能微網系統(tǒng)，并成功投入運行；隨后，寧德時代推出能量密度達到160Wh/kg，15分鐘可充滿80%的電量，-20℃可放出90%電量的鈉離 子電池。至此，鈉離子電池即將邁入到商業(yè)化階段，大規(guī)模量產在即。

受益于鈉電池放量，鈉電材料需求先行

與鋰電池相比，鈉電池區(qū)別主要在正極、負極和電解液溶質。鈉電池與鋰電池結構基本相同，均由正極、負極、電解液和 隔膜等其他材料組成，其主要區(qū)別在于正極材料由磷酸鐵鋰和三元轉換為層狀化合物、聚陰離子和普魯士藍；負極材料由 石墨轉換為硬碳和軟碳；電解液溶質由六氟磷酸鋰轉換為六氟磷酸鈉；負極集流體由銅箔轉換為鋁箔。

正極材料：多路線并存，層狀氧化物或率先產業(yè)化

鈉離子電池正極材料多樣，各有優(yōu)勢與不足。層狀氧化物因制備方法簡單、技術轉化容易、能量密度高、可逆比容量高、 倍率性能高和具有可逆的鈉離子脫/嵌能力而成為鈉離子電池首選的正極材料。但也存在容易吸水或者與水-氧氣（或二氧 化碳）發(fā)生反應進而影響結構的穩(wěn)定性和電化學性能的問題。普魯士藍類化合物作為鈉離子電池的正極材料，具備能量密 度高、可逆比容量高和工作電壓可調節(jié)等優(yōu)點，但是其較低的導電性能和庫倫效率制約了其進一步發(fā)展，隧道型氧化物其 晶體結構中具有獨特的“S”型通道，使得在充放電循環(huán)過程中結構保持穩(wěn)定，因此其循環(huán)性能和倍率性能較好。但是其 缺點是首周充電容量較低，導致實際可用的容量較少，而且其工作電壓較低，限制了應用范圍。

正極材料：預計2026年全球鈉電正極需求超30萬噸

鈉離子電池產業(yè)化在即，正極材料即將迎來需求高峰。我們預計2023年鈉離子電池裝機量為3GWh，相應的正極材料需求 量為0.75萬噸。隨著鈉離子電池良率不斷提升疊加產業(yè)鏈的不斷完善，至2026年，全球鈉離子電池裝機量有望達到 123.7GWh，進而帶動正極需求量達30.9噸，2023-2026年年均復合增速達245.5%，鈉離子電池正極即將迎來需求高峰。

負極材料：硬碳和軟碳并存，硬碳或是鈉離子電池當前最佳負極材料

鈉離子電池負極材料種類較多，碳基材料綜合性能最佳。鈉離子電池負極材料包括金屬化合物、碳基材料、合金材料和非 金屬單質，其中碳基材料憑借來源廣泛、較強的儲鈉能力等優(yōu)點而成為鈉離子電池當前最佳的負極材料。

碳基負極包括改良后的石墨負極材料、軟碳材料和硬碳材料。改良后的石墨負極材料成本較高，鈉離子可逆比容量依舊較 低，因此還有待技術的進一步突破。相比于石墨負極，軟碳負極的儲鈉能力和倍率性能更具優(yōu)勢，但是其在高溫下易發(fā)生 石墨化，將導致負極儲鈉能力的降低，進而降低電池的能量密度。硬碳材料由于具備較強的儲鈉能力和難以石墨化的優(yōu)點 ，是當前最適合鈉離子電池的負極材料。但是，硬碳材料的循環(huán)性能一般，一般需要進行材料改性。

國產替代新材料：關注國內企業(yè)在高端材料領域技術 突破帶來的投資機會

POE：高端聚烯烴彈性體，光伏應用占比增速快

光伏、汽車為POE下游主要應用領域，POE在光伏領域發(fā)展較快，傳統(tǒng)業(yè)務市場趨于穩(wěn)定。POE分子鏈中不含不飽和雙 鍵和極性基團，內聚能較小，表觀黏度的溫敏性和聚烯烴樹脂比較接近，與聚烯烴類材料相容性好，下游應用主要包括熱 塑性彈性體、塑料增韌改性、電線電纜、光伏膠膜、以及鞋材等。根據CNCIC數(shù)據，2018年POE下游以改性塑料為主， 其中汽車改性塑料占比55.7%，薄膜類（光伏膠膜+食品包裝）占比14.7%，發(fā)泡材料占比10.4%，電線電纜占比8.7%， 家電占比5.8%。近些年，POE在光伏領域需求增速較快，2021年POE下游消費以光伏和塑料改性為主，其中受益于光伏 裝機的快速發(fā)展，POE用于光伏領域占比達到40%，汽車產量近些年相對穩(wěn)定，對POE需求也趨于穩(wěn)定，占比下降到 26%。

POE：光伏POE需求增量可期

除N型電池外，硅料價格從2022年底進入下跌區(qū)間，硅料價格的降價緩解電池組件的原材料成本，對膠膜封裝材料選擇 POE材料具有一定的支撐。隨著未來雙玻組件、N型電池市場占比提升以及硅料降價的三重因素， POE的市場占有率將 進一步擴大，促進對光伏級 POE 材料的需求。我們預計2021年、2022年、2023年、2024年、2025年光伏膠膜對POE的 需求量分別為16.10萬噸、24.01萬噸、35.31萬噸、44.58萬噸和54.15萬噸，2021-2025年POE需求量CAGR達到35.5%。

POE：產能集中于海外，國內企業(yè)加速布局

多家企業(yè)推進生產，最快明年可實現(xiàn)量產，其中萬華進展最快。由于茂金屬催化劑和高碳α烯烴的研發(fā)尚未突破，所以 POE產能目前完全被國外壟斷。目前全球POE產能約為108萬噸，其中陶氏化學共計產能46萬噸,占全球產能的42%；埃克森 美孚和SK，產能均為20萬噸，占比均為19%，三井化學擁有17萬噸的產能，產能占比約為16%，國內企業(yè)目前尚無實現(xiàn)規(guī)模 化量產，依賴進口。國內企業(yè)在加快 POE 的研發(fā)和投產，其中萬華進展最快，有望2024年實現(xiàn)量產。

HDI：特種異氰酸酯，高端涂料應用廣泛

HDI具有優(yōu)異的柔韌性和耐黃變特性，下游主要用于高端涂料中。 HDI是脂肪族異氰酸酯中應用最廣泛的產品，產能約占 ADI產量的65％，通常由己二胺和光氣反應制得。與 MDI、TDI 等芳香族異氰酸酯相比，HDI 不含苯環(huán)，衍生聚氨酯具有 優(yōu)異的耐黃變特性，保色、保光、抗粉化、耐油、耐磨性能等優(yōu)點，制成的聚氨酯樹脂穩(wěn)定性好，在戶外紫外線照射下不 會發(fā)生泛黃現(xiàn)象，在高溫蒸煮條件下不會發(fā)生芳香族異氰酸酯變成致癌芳香胺的化學反應。目前HDI及衍生物作為涂料固 化劑使用，下游主要用于高端涂料和油墨中使用。其中，汽車漆是HDI最大下游，占比為41.8%，工業(yè)防護漆占比為 26.1%，船舶涂料占比10.3%，木器漆占比7.4%。除此之外，在航空航天、風電葉片等方面有廣闊的發(fā)展前景。

生物基材料：關注雙碳背景下合成生物學帶來的投資 機會

生物基尼龍產品已在全球范圍內布局

生物基尼龍是以生物質可再生資源為原料,通過生物、化學及物理等手段制造用于合成聚酰胺的前體,再通過聚合反應合成 PA,具有綠色、環(huán)境友好、原料可再生等特性。

國內外尼龍企業(yè)均布局生物基尼龍產品，主要是蓖麻油路線。Rennovia于2013年10月以纖維素作為原料生產出世界上第一 款100%生物基尼龍66。阿科瑪是第一家提供生物基透明尼龍的廠商，其Rilsan? Clear產品生物基含量為45%和62%，可用 作光學眼鏡。贏創(chuàng)在2009年開始布局生物基聚酰胺，其透明尼龍TROGAMID? myCX eCO含40%生物基原料，可以用于滑雪和 滑雪板護目鏡的高級鏡片。帝斯曼的Stanyl? B-MB系列產品生物基含量可達100%，用于汽車、電子電氣、工業(yè)齒輪等領域 。巴斯夫源自蓖麻油的Ultrasint PA11系列產品可用做3D打印粉末。杜邦的Zytel? RS系列產品生物基含量在20%-100%不 等，可用于汽車零部件。凱賽生物以葡萄糖為原料，公司的ECOPENT系列產品具有高強度、高耐熱性、尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)異 性能，可應用于汽車、電子電氣結構件、工程等領域。

生物基尼龍滲透率逐步提升，市場空間廣闊

生物基尼龍滲透率逐步提升，2025年市場規(guī)模有望突破200億。生物基尼龍相較于傳統(tǒng)石油基尼龍材料性能更加優(yōu)異，未 來有望逐步滲透汽車、工程、電子電氣等大應用場景，工程領域和汽車領域技術設備要求相對較低，預計在該領域生物基 尼龍材料的滲透率較高且滲透增速較快，而電子電氣等領域技術設備要求較高，滲透率相對較低且滲透速度相對較慢，在 本報告尼龍復材市場空間測算結果的基礎上，我們預計2025年生物基尼龍市場空間有望達到218.84億元。

PA56由戊二胺和己二酸縮聚而成

PA56由五個碳的戊二胺和六個碳的己二酸縮聚合成得到。與普通的石油基尼龍不同的是，PA56等生物基尼龍可以部分或完 全不以石油等不可再生能源為原材料，而是以葡萄糖、石蠟輕油等可再生資源為原材料合成，合成過程更加環(huán)保。

生物基戊二胺主要以玉米等作為原材料，其可用于制備多種生物基尼龍，相較于石油基材料具有顯著的成本優(yōu)勢。戊二胺 有一定的腐蝕性，發(fā)酵液成分復雜，含有大量雜質，分離難度大。目前計劃生產戊二胺的企業(yè)包括凱賽生物、日本東麗、 日本味之素、韓國希杰、寧夏伊品生物等，凱賽的5萬噸/產能已于2021年投產，另有50萬噸生物基戊二胺于山西合成生物 產業(yè)生態(tài)園區(qū)在建，預計2023年投產。

PA56成本、性能優(yōu)勢突出，下游應用廣泛

PA56具有本質阻燃、吸濕性好、易染色等優(yōu)點，下游應用更加廣泛。PA56由于具有與PA66相似的密度、熔點、強度等特性，可以部分替代化學法合成的PA66，應用到民用絲領域的紡織服裝、工業(yè)絲領域的氣囊絲、簾子布等領域。另一方面，相較 PA66，PA56具有的氧指數(shù)高、低溫染色性等獨特性質使其在紡織領域做出的產品柔軟透氣性、安全性更好，同時還可以拓 展到工程材料、改性塑料等其他應用領域。

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