氟化工行业专题报告：氟化工崛起进行时

（报告出品方/作者：万联证券，黄侃）

1、氟化工产业概述

氟化工泛指所有含氟元素的产品及其衍生品，其下游产品品类众多、性能优异，被广泛应用于各行各业，因此氟化工也被称为“黄金产业”。根据产品分子构成的不同，氟化工产品可划分为有机氟化工和无机氟化工两大类。有机氟化物包括含氟高分子材料、含氟制冷剂以及含氟精细化学品，应用领域涵盖国防军工、家用电器、建筑、农业、医疗健康等多个领域。无机氟化物则是氟化盐占据了较大比重，主要应用于电解铝以及新能源等领域。

萤石，也称为氟石，主要成分是氟化钙（CaF2）。有机氟化物和无机氟化物均主要由萤石与硫酸反应生成的无水氢氟酸制得。也就是说，萤石是氟化工产品的主要前端原材料。萤石形成自火山岩浆的残余物，是不可再生的稀缺性资源之一。从储量来看，萤石在全球分布较为分散，2020年全球萤石储量约3.2亿吨，其中我国萤石储量在4000万吨左右，约占全球萤石储量的13.55%，仅次于墨西哥位列第二。因此于我国而言，本具有发展氟化工产业具有得天独厚的资源优势。

我国从二十世纪五十年代开始发展氟化工产业，但由于我国氟化工产业起步较海外发达国家晚了数十年，附加值高、技术含量高的高端氟化工产品早期专利权主要掌握在国外，我国主要产出产业链前端及中端附加值较低的产品，出口至海外进行精加工成为高附加值产品再流回国内，造成了我国萤石资源变相流失、氟化工产业大而不强的现象。为摆脱这一局面，我国在“十一五”至“十三五”期间开始加速发展氟化工产业，如今氟化工已成为我国战略新兴产业的重要组成部分，我国对于萤石的需求也逐年增长。

从产量来看，目前全球超半数的萤石产自我国，2020年我国萤石产量为430万吨，约占全球萤石产量的56.58%。但结合储量来看，我国目前萤石储量甚至不足年产量的10倍，随着氟化工产业的快速发展，我国在萤石端的资源优势正在快速流失，近年我国萤石开采量甚至已无法满足自用需求，萤石进口量则相应地高速增长。2020年我国萤石自给率跌破90%降至了87.76%，萤石进口量为77.81万吨，同比增长11.54%。未来随着我国氟化工产业的进一步发展，上游萤石资源的紧缺性或将逐渐凸显，甚至可能出现在萤石环节受制于海外的窘迫现象。

2、制冷剂终端需求稳健，氟化盐、含氟高分子材料强势崛起

从萤石及氢氟酸的消费结构可以看出，氟化工是萤石的主要应用领域，而氟化工中占比重较高的产品品类是制冷剂和含氟高分子材料。

2.1制冷剂的更新迭代

制冷剂，也称冷媒、雪种，主要通过在系统中进行相变来实现制冷，用于家用空调、冰箱（柜）、汽车空调等领域。制冷剂最早出现于19世纪30年代，早期应用的乙醚等产品多是可燃、有毒且化学性质不稳定的，其应用主要限制在工业领域。二十世纪20-30年代开始以不可燃且无毒的氟氯烃作为制冷剂，方才开启了制冷剂商业生产以及家用的历程，也是一代制冷剂（即俗称的“氟利昂”）的开端。

如今制冷剂已更新迭代到第四代，期间在环保政策驱使下，受《蒙特利尔议定书》及其基加利修正案等国际公约的约束，一、二代制冷剂已基本退出历史舞台，三代制冷剂是当下的主流应用，但基于其高GWP值的特性也已陆续进入生产消费管控/削减阶段。而新兴的ODP为0、GWP值较低的R1234ze、R1234yf等四代制冷剂由于目前专利权主要掌握在国外企业手中，目前仅在欧美等地的发达国家应用，对我国及其他发展中国家而言，其研发、生产及下游转换成本仍较高，尚未开始规模化应用。

我国正处于二代制冷剂向三代制冷剂过渡阶段，目前二代制冷剂应用仍较为广泛，各企业积极扩产抢占三代制冷剂。2013年，我国制定了以R22为代表的二代制冷剂的削减目标，预计到2020年削减35%。因此企业需要根据配额生产、销售二代制冷剂。在削减二代制冷剂的同时，我国基于《蒙特利尔议定书》基加利修正案规定，已进入三代制冷剂的基线年。2024年开始，我国将以（100% HFCs2020-2022年三年基线年均值+65%HCFCs基线年值）对二、三代制冷剂同时进行配额管理。

既然二代制冷剂配额已成定局，为在三代制冷剂开始配额管理前把握先机、抢占市场，国内主流制冷剂生产企业已在此前具备了大规模生产三代制冷剂能力，并压低三代制冷剂价格，以期在2020-2022年基线年期间增加三代制冷剂销量，从而在2024年及以后配额管理阶段获取可观的生产和销售配额。因此造成了近年三代制冷剂价格逐年走低、制冷剂生产企业毛利率全面下滑的局面。2021年，我国经济回暖，化工品下游需求扩张，原材料萤石、氢氟酸受环保政策等因素影响价格一路上涨，制冷剂价格开始从底部回升。

进入9月，一方面三代制冷剂受部分原材料供应不足、产业链上游硫酸价格宽幅上涨影响，进入价格加速上行区间；另一方面，二代制冷剂在配额已大量消耗、四季度可生产/外销的配额余量吃紧支撑下，价格坚挺上行。目前在下游空调需求向好、出口需求扩张的情况下，制冷剂行业开工情况已开始提升，后市制冷剂有望延续景气上行趋势，并就此迎来行业发展拐点，相关企业制冷剂环节的盈利情况也将逐步改善。

从下游需求来看，制冷剂下游应用中家用空调占据主导地位，其次是冰箱（柜）和车用空调。家用空调主要采用R22、R32和R410a,冰箱和汽车主要采用R134a，另有少量高端车型已开始采用四代R1234yf。剔除2020年疫情影响来看，近年我国家用空调产量持续上涨，汽车和冰箱产量则维持在小范围区间内波动，新增设备对于制冷剂的需求有望维持稳中有增的趋势。截至2021年7月，我国空调累计产量同比增长17.30%；汽车累计产量同比增长18.90%；家用电冰箱累计产量同比增长11.30%。除此之外，现有的存量空调、冰箱、汽车制冷设备的维修需求，以及随着海外三代制冷剂削减而带来的出口需求也均将成为未来制冷剂需求增长的驱动因素。

2.2从制冷剂到含氟高分子材料

主流的R22、R32、R134a、R125等二、三代制冷剂均为氟碳化学品单质，这些单质还可以通过混配生产R410a等混合制冷剂。除此之外，氟碳化学品单质还可以用于生产氟单体，进而聚合成为含氟高分子材料广泛应用于各个领域。由R22制成的氟单体四氟乙烯（TFE）可聚合成为聚四氟乙烯（PTFE）和乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE），还可以生成六氟丙烯（HFP）进而和HFP共聚生成聚全氟乙丙烯（FEP）。以R142b为主要原材料的偏氟乙烯（VDF）则可以聚合成为聚偏氟乙烯（PVDF）。

2.2.1主流含氟高分子产品PTFE是5G时代理想CCL基材

聚四氟乙烯树脂（PTFE）是一种类似于聚乙烯的透明或不透明的蜡状物，其化学稳定性好、摩擦系数极低，且具有耐高低温、不粘性、润滑性、电绝缘性、耐老化性、抗辐射性等优异性质，因此也被称为“塑料王”，目前PTFE已在含氟高分子材料市场中占据50%以上的份额。自上世纪三十年代末起，PTFE已开始应用在军工、机械、航空航天等领域，沿用至今已渗透到石油化工、电子电器、轻工、纺织等各行各业。主要用作涂覆材料、润滑剂、粘结剂、填充剂等，下游需求整体保持稳健。

PTFE是5G时代CCL理想基材。基于5G信息技术海量、高频、高速的传输需求，对基站等场景使用的覆铜板（CCL）所使用的树脂材料的介电性能提出了更高的要求，4G时代主流应用的环氧树脂材料介电性能已难以满足5G的诉求，介电常数（Dk）和介电损耗因子（Df）水平更低的PTFE被认为是5G时代覆铜板的理想基材，同时也是5G建设期间射频电缆、天线滤波器等各环节连接器的重要原材料之一。

由于PTFE应用历史较长，企业经过长时间的扩产，市场竞争日益激烈。据百川数据显示，目前我国PTFE有效产能为13.7万吨，但每年表观消费量不足8万吨，即使加上每年2-3万吨的出口量，产能依旧显著高于需求量，也就是说目前我国PTFE存在产能过剩的问题，进而导致了产品价格下滑。且我国主要生产低端PTFE，高端产品仍需依赖进口。为扭转中低端市场竞争日益白热化的局面，目前PTFE领先生产企业已陆续在国家政策支持下开始寻求PTFE高端化技术升级。

从生产路径来看，PVDF上游主要原材料是二代制冷剂R22，每生产1吨PTFE需要消耗约2吨R22。根据《蒙特利尔议定书》，我国已进入R22配额管理、产能逐级削减阶段，随着R22的限制生产，未来PTFE在成本端压力或将逐步加大，进而对其自身起到一定支撑作用。

2.2.2PVDF下游需求高增长，短期供应紧缺难改善，价格宽幅走高

聚偏氟乙烯树脂（PVDF）具备良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能之余，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。主要应用于涂料、注塑、锂电、水处理膜以及太阳能背板膜等领域。近来随着锂电池及光伏等新能源产业的快速发展，PVDF需求快速增长，下游需求结构中锂电和光伏所占的比重也有所提升。

需求端方面，在涂料等工业级领域对PVDF的需求保持稳健，主要增长需求在锂电领域。预计到2025年，全球电池级PVDF需求在中性和乐观情况下分别可以达到16.0和24.0万吨，2021-2025年复合增速在37%左右。其中我国2025年电池级PVDF需求在中性和乐观情况下分别可以达到7.3和11.0万吨，中性估计下2025年我国PVDF总需求量有望达到12.47万吨，2021-2025年复合增速在19%以上。从供给端来看，目前国内共有7万吨左右PVDF产能，出口需求叠加国内自用需求，基本处于满产满销的紧平衡状态，且目前我国自主生产的大多为普通级产品，电池级PVDF主要被法国阿科玛、美国苏威、日本吴羽等海外企业垄断，国内少有企业具备生产电池级PVDF的能力，随着电池级PVDF需求的快速增长，其紧缺性将愈发凸显。

我国现有PVDF规划/在建产能约10万吨，扩产周期通常在12-18个月，也就意味着在建产能的投产高峰期在2022年中至末，2021年至2022年末期间PVDF市场或将维持紧张的供需结构。另外考虑到电池级PVDF的紧缺，期间不排除部分普通级PVDF产能转产电池级PVDF的可能，但这一过程中技术改造加下游认证也需要至少一年的时间，期间很可能导致不但电池级PVDF的紧缺现状难以改善，普通级PVDF的紧平衡状态反而进一步加剧的结果。

供需结构紧张的情况下，PVDF价格从2021年4月起急剧走高，截至9月6日，国内华东地区PVDF粉料、粒料和电池级产品价格分别为26.5、25.5和33万元/吨，分别较年初增长了279%、264%和200%。PVDF主要原材料、二代制冷剂R142b，在供给端配额管理产销受限、需求端PVDF快速增长的双重推动下价格同步走高，生产厂家多已陆续封盘不再报价，截至8月31日，浙江三美报价11万元/吨后封盘截单，较年初上涨450%；截至9月6日，江苏梅兰报价13万元/吨，较年初上涨603%。考虑到后续PVDF及R142b供需结构失衡的持续性，预计其价格仍有上行动力，待PVDF进入投产高峰期，价格将逐步回归理性，期间PVDF及时投产、拥有锂电级PVDF产能、R142b可自给自足、R142b可外销的企业都将享受宽幅增厚的利润空间。

2.3新能源催生氟化盐市场需求

2.3.1电解液主要成分六氟磷酸锂需求爆发

锂电池电解液在电池中起到在正负极之间传导离子的作用，六氟磷酸锂（LiPF6）拥有适中的离子迁移数和解离常数、良好的抗氧化性能和铝箔钝化能力，是优质的电解质，也是如今锂电池电解液的重要组成成分之一，约占电解液总成本的43%。新能源大热的当下，六氟磷酸锂需求正随着锂电池出货量高速增长而增长。以平均每GWh锂电池需要1100吨电解液、平均每万吨电解液需要127吨六氟磷酸锂计算，预计到2025年全球六氟磷酸锂需求将超20万吨，2021-2025年复合增速超40%。我国六氟磷酸锂需求量到2025年有望突破10万吨，2021-2025年复合增速约37%。

我国现有六氟磷酸锂理论产能约7万吨，以有效产能90%计算，目前可用于生产外销的合计产能不足6万吨。据百川数据显示，自2020年3月起，我国月度六氟磷酸锂产销量、净出口量及企业开工率进入上行通道。截至2021年7月，国内六氟磷酸锂开工率上涨至84%，较去年同期增长了超30%。每月国内六氟磷酸锂表观消费量叠加平均约1000吨/月的出口需求基本等于每月六氟磷酸锂产量。也就是说，目前国内六氟磷酸锂供需结构正处于紧平衡的状态，行业库存量进入了2018年以来的低位，截至2021年9月3日，我国六氟磷酸锂库存量仅61吨。

根据六氟磷酸锂主要生产企业发布的公告显示，后续投产计划主要集中在2022年中至2023年，而2021-2022年国内新能源产业对于六氟磷酸锂的需求正处于高速扩张期，同时六氟磷酸锂的出口需求也正在宽幅增长，也就意味着六氟磷酸锂行业供需紧平衡的状态也至少将维持到2022年中期。

在供应紧缺的条件下，六氟磷酸锂的价格强势走高，截至9月7日，六氟磷酸锂参考价格43.5万元/吨，较去年同期上涨了491.84%。同时由于六氟磷酸锂在电解液中占据较高的成本比重，六氟磷酸锂价格的走高带动了电解液价格同步宽幅上涨，截至9月7日，电解液参考价格9.8万元/吨，较去年同期上涨了211.11%。在锂电池成本中，电解液成本占比不足10%，电解液价格上涨超200%造成的锂电池生产成本增长幅度不足2%，期间原材料六氟磷酸锂价格已同比上涨近五倍。

也就是说，六氟磷酸锂的涨价幅度传导至下游电池厂商时，对电池生产成本的影响已经变得十分微小，在电池厂商所能承受的范围之内，且短期内六氟磷酸锂难以被大规模替换。因此对于六氟磷酸锂生产厂商而言意味着可以持续调高报价，从中获取宽幅业绩及利润增长。这一逻辑同理适用于仅在锂电池正极材料和粘结剂中有少量添加、占电池总生产成本比例很小的PVDF。考虑到短期内六氟磷酸锂仍将处于短缺状态，预计后续六氟磷酸锂及电解液价格仍有上行动力。

PVDF和六氟磷酸锂均属于受益于新能源高速发展而需求爆发的新能源材料，也是未来几年氟化工产业链中最具成长性的材料之一。我们以2020年我国萤石和无水氢氟酸产量为基准，对未来这两大材料在氟化工行业内的综合应用占比进行了测算，预计到2025年，我国PVDF、六氟磷酸锂对无水氢氟酸的合计需求量约24.09万吨，约占2020年无水氢氟酸产量的19.57%；对萤石的合计需求量约53万吨，约占2020年萤石产量的12.33%，2021-2025年复合增速约28%。

2.3.2 LiFSI成新晋理想电解质材料

尽管现阶段六氟磷酸锂仍是锂电池电解质的主流应用，但由于其具有热稳定性差、易水解等问题，可能导致电池使用寿命缩短或存在安全隐患。双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）拥有更高的导电率、热稳定性更好且不易水解，与六氟磷酸锂配比添加至电解液中可以有效提高电池的使用寿命以及安全性能，因此被认为是一种优质的电解质材料。但由于LiFSI研发及应用起步较晚，且其合成工艺复杂、良品率低，目前应用成本还很高，单价高至50-50万元/吨，因此规模商业化应用比例仍然较低，仅在少部分国外车企高端车型中有所应用。

近来，一方面新能源汽车发展提速，提高电池能量密度是必然趋势，采用高镍三元正极材料同时添加LiFSI进行电解液改性是提高电池能量密度的主要途径；另一方面，由于六氟磷酸锂价格宽幅上涨，同时LiFSI随着技术成熟化发展价格有所下滑，两者之间价差缩小。因此LiFSI的热度快速升温。目前LiFSI主要产能集中在韩国天宝、日本触媒以及我国康鹏科技、天赐材料、氟特光电、新宙邦、永太科技等企业手中，合计产能不足6000吨。随着产品讨论度提高，国内企业已开始加速进行LiFSI产能规划，根据现有产能规划公告来看，大部分在建LiFSI产能将在2023-2025年陆续投产，预计到2025年我国LiFSI产能将增长至约11万吨。

3.氟化工企业产能梳理与总结

最后，我们在下表中沿氟化工产业链整理了国内上市企业萤石、氢氟酸、主要二/三代制冷剂，以及具有高成长性的含氟高分子材料PVDF和氟化盐六氟、双氟的产能分布情况。从中可以看出，氟化盐、含氟高分子材料以及制冷剂的上游关键原材料萤石和氢氟酸主要掌握在巨化股份、三美股份、永和股份等几家主营制冷剂的企业手中，且这些具有成本优势的制冷剂生产企业产品结构已开始向具有高附加值的氟化盐、含氟高分子材料领域延伸。

我们认为，未来随着上游萤石紧缺度提升、终端新能源带动高附加值氟化物快速发展、中游三代制冷剂配额管理产量收紧叠加出口需求增长，氟化工行业整体将迎来一轮长景气周期。参考近期PVDF及其原材料R142b的价格走势来看，在新一轮上升周期中，氟化工产品价格波动幅度或将远大于此前的任何一轮旧周期。

4.风险提示

受化工安全及环保政策限制，氟化工产品及原材料生产受限风险；

制冷剂下游需求不及预期风险；

新能源对氟化盐需求不及预期风险；

氟化工产品及其原材料价格大幅波动风险；

在建产能建设进度不及预期风险。

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