丁基橡胶(IIR)行业分析介绍

　　导语

　　丁基橡胶作为七大通用合成橡胶(顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、异戊橡胶)之一，目前全球总产能接近200万吨/年;根据是否经过卤化反应，丁基橡胶可分为普通丁基橡胶(IIR)和卤化丁基橡胶(HIIR);全球丁基橡胶(含卤化丁基)市场规模超过250亿人民币/年。

　　

图：丁基橡胶分类

　　注：若不加定语“普通”或“卤化”，则下文的丁基橡胶是普通和卤化的合称。

　　因其极为优异的气密性，丁基橡胶成为充气轮胎气密层的不二选择，充当“守门员”角色。

　　

图：轮胎基本结构

　　自2000年燕山石化带领我国丁基橡胶行业领域迈出第一步后，到2018年国内自给率为39%;国内玩家的产能纷纷向附加值**的卤化丁基转型，呈现出普通丁基自给率下降、卤化丁基自给率上升的趋势;并涌现出浙江信汇、山东京博两家颇具实力的企业。

　1、分子结构与生产工艺

　　(1)普通丁基橡胶(IIR)分子结构

　　普通丁基橡胶由少量异戊二烯(单体进料量1%到4%)与异丁烯(95%以上)共聚制备得到，采用溶解在氯甲烷中的氯化铝为催化剂。

　　

　　图：IIR分子结构

　　(2)卤化丁基橡胶分子结构

　　将普通丁基橡胶溶于烷烃或环烷烃中，在搅拌下进行卤化反应(含溴约2%或含氯1.1-1.3%)，经卤化后丁基橡胶共混性差的缺点得以改善，硫化(注1)速度大大提高，粘结性也有明显提高。

　　

　　图：HIIR分子结构

　　注1：硫化指“交联”或“架桥”，即线性高分子通过交联作用而形成网状高分子的工艺过程，多用于橡胶行业。

　　(3)两种主流工艺：溶液法、淤浆法

　　① 溶液法

　　该技术由俄罗斯陶里亚蒂合成橡胶公司、意大利PI公司合作开发，还处于完善阶段。目前，世界上仅俄罗斯西泊尔与印度信诚两家工厂采用溶液法。

　　② 淤浆法

　　以氯甲烷为稀释剂，以H20-A1Cl3为引发体系，在低温下(-100℃左右)将异丁烯与少量异戊二烯通过阳离子共聚合制得的;该方法是目前丁基橡胶主要生产方法;详细流程图如下，主要包括聚合反应、产品精制、回收循环以及清釜四大部分。

　　

　　图：淤浆法流程图

　　

　　图：淤浆法制备丁基橡胶详细示意图

　2、物理及化学性质：气密性之首

　　外观上，丁基橡胶呈现白色或淡黄色(IIR偏白，HIIR偏黄)，密度小于水。具有良好的耐热、耐老化、耐酸碱、减震性能等。

　　表：丁基橡胶主要物理及化学性能

　　

　　表：25℃下各种弹性体的气体渗透率(相对于天然橡胶硫化弹性体=100)

　3、产业链情况：下游应用以轮胎为主

　　(1)上游：大型石化企业

　　丁基橡胶的主要原材料是异丁烯单体或其前驱体，其余原材料包括异戊二烯、溶剂、催化剂等;供应商以大型石化企业为主。

　　

图：主要原材料——异丁烯或其前驱体

　　(2)下游：轮胎企业为主

　　凭借出色的综合性能，尤其是优异的气密性，丁基橡胶主要用于制造各种内胎、蒸汽管、水胎、胎侧、水坝底层、减震材料、药用瓶塞、食品(口香糖基料)、垫圈等;其中汽车轮胎是最主要应用场景，超过80%用于轮胎(充气轮胎的内胎和无内胎轮胎的气密层)。

　　

图：下游客户

　　

图：丁基橡胶下游应用

　4、行业历史、产能分布、总体规模

　　(1)行业历史

　　■ 1940s始于北美：1943年，Exxon公司在美国BatonRouge工厂实现了丁基橡胶的工业化生产;1944年，加拿大Polysar公司采用美国技术在Sarnia建成丁基橡胶生产装置;

　　■ 法/英/日紧随其后：1959年后，法国、英国、日本也开始生产丁基橡胶;

　　■ 世界首套溶液法装置在前苏联建成：1982年，前苏联在陶里亚蒂建成世界**的溶液聚合法丁基橡胶生产装置，所用聚合反应器由苏联合成橡胶研究院和意大利PI公司合作开发;

　　■ 美国埃克森、德国拜尔长期垄断：1991年，Bayer公司购买Polysar全部合成橡胶业务;Exxon公司也收购了在法国的丁基橡胶生产装置，从此这两大公司长期垄断丁基橡胶行业;

　　

　　■ 沙特阿美入局：现全资控股阿朗新科;

　　• 2004年，拜尔将化学品业务和部分聚合物业务剥离，成立朗盛;

　　• 2016年，朗盛与沙特阿美组建合资公司阿朗新科(ARLANXEO)，双方各占50%;朗盛将合成橡胶装入阿朗新科;

　　• 2018年，朗盛将所持50%股份出售给沙特阿美，作价16亿美元。

　　

图：阿朗新科的由来

　　(2)产能分布

　　丁基橡胶产能主要分布于北美、西欧、中东欧和亚洲。

　　现有产能类型以卤化丁基橡胶为主(约75%);从主要生产商的规划来看，未来新增产能主要集中在亚洲，且以卤化丁基橡胶装置为主;预计到2021年，全球丁基橡胶的产能将达到232万吨/年。

　　

图：2017年丁基橡胶产能区域分布

表：2017年国内外主要丁基橡胶企业

　　(3)市场规模：全球250亿+，中国75亿+

　　估算方法1：市场研究机构Persistence公司发布的报告。

　　估算方法2：国内某知名丁基橡胶企业的估算。

　　估算方法3：根据轮胎行业进行测算。由于轮胎行业是丁基橡胶行业的主要驱动因素，随着汽车行业带动轮胎行业稳步增长，并且轮胎更换率在逐步提升，以轮胎行业作为切入点，结合行业毛利、单价、成本构成情况推算丁基橡胶市场容量。

表：市场规模

　5、我国的丁基橡胶奋斗史

　　丁基橡胶在我国起步较晚(2000年左右)，后遭遇国外竞争对手的不正当竞争，经过艰苦奋斗、埋头攻关，在2013年实现了卤化丁基橡胶的国产，可谓“起步晚、进步快”。

　　(1)起步

　　中国对丁基橡胶的研究开发始于20世纪60年代，并建立了中试生产装置，后因各种原因而停止。

　　1999年，北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利PI公司技术，建成国内首套丁基橡胶生产装置，于2000年开始普通丁基橡胶的国产。

　　(2)发展

　　随着我国IIR产量和自给率逐步提升，引起了埃克森美孚、朗盛等国际巨头的反击，从2011年开始国际巨头们凭借优势采取不正当低价手段，给国内企业造成了不小的冲击，陷入数年下滑。

　　对面外部不利因素，我国企业持续投入进行技改和HIIR研发，最终在2013年实现了HIIR的国产，产量提升迅速(2013-2018年的复合增长率CAGR=47%)。

　　(3)现状

　　国内玩家纷纷将自身产能向附加值**的卤化丁基转型，呈现出普通丁基自给率下降、卤化丁基自给率上升的趋势;

　　截至2018年，HIIR自给率仍不足四成，部分高端牌号的性能、客户结构和质量，与埃克森美孚、阿朗新科仍有差距。　

表：我国历年产量&进出口量&消费量

　6、竞争格局

　　(1)国际

　　世界**的两家丁基橡胶企业分别是埃克森美孚(第一)、阿朗新科(第二);其他主要参与者包括日本丁基公司、俄罗斯下卡姆斯克石化、印度信诚工业等。

　　■ 埃克森美孚：产能约63.5万吨/年(普通+卤化)，占世界总产能的1/3;主要生产基地位于美国贝敦、美国巴吞鲁日、英国福利、法国格拉旺雄、沙特阿拉伯朱拜勒;

　　■ 阿朗新科：产能约35万吨/年(普通+卤化);起初是朗盛和沙特阿美的合资公司(各50%)，现为后者全资子公司;

　　■ 日本丁基橡胶公司：由日本合成橡胶公司(JSR)与埃克森美孚化工按1:1股份组建的合资公司，是日本**一家丁基橡胶生产商;产能约17.8万吨/年(普通+卤化)，其中川崎产能约为9.8万吨/年，鹿岛产能约为8万吨/年;

　　■ 俄罗斯下卡姆斯克石化：成立于1967年，欧洲**的石化公司之一，俄罗斯联邦生产合成橡胶和塑料的***;产能约20万吨/年(普通+卤化)，主要生产设施位于鞑靼斯坦共和国下卡姆斯克市;

　　■ 印度信诚工业集团：成立于1966年，是印度**的私营企业，全球**的涤纶纱线和纤维生产商;产能约10万吨/年(仅普通丁基)。

　　

　　图：国际主要玩家

　　(2)国内

　　■ 燕山石化：隶属于中国石化集团，成立于1970年;国内丁基橡胶鼻祖，通过引进意大利PI公司技术起步。受到国外企业压制，开工率一直很低，2013年购入的9万吨装置处于闲置状态，宣称的13.5万吨/年产能实际为4.5万吨/年;相关人才流失较为严重;

　　■ 浙江信汇：成立于2008年7月，位于嘉兴市港区;作为后起之秀，已跻身国内龙头;产能约10万吨/年，近几年均处于满产满销状态;拟通过收购和新建，在中期内扩产至35万吨，届时可确保与阿朗新科并列世界第二。

　　■ 山东京博石化：是一家以石油化工为主业，集石油炼制与后续化工为一体的大型民营企业;具备集团内部原材料(异丁烯、异戊二烯等)自我供应能力;产能约5万吨/年;扩产：2020年1月3日，京博石化二期项目7万吨/年溴化丁基橡胶及配套项目启动大会如期举行，该项目总投资预计14.5亿，计划中交时间为2020年11月30日;按照规划，京博在后期还将投资第三期项目8万吨/年溴化丁基橡胶生产设备。

　　■ 盘锦和运新材料：成立于2005年6月，盘锦和运实业集团下属公司;最新状态：6万吨的生产装置处于停产状态。

　　■ 台塑合成橡胶工业(宁波)：成立于2009年，主要产品为合成橡胶;原料异丁烯、异戊二烯及丁二烯为台塑集团自产供应，拥有上下游垂直整合优势，更能确保产品质量;最新状态：5万吨的生产装置处于停产状态。

　　

　　表：2018年12月国内丁基橡胶装置情况

图：国内主要玩家

　7、反倾销裁定带来良好外部环境

　　针对此前数年国外企业的不正当竞争行为，浙江信汇与盘锦和运共同向中国商务部提交反倾销调查申请书;经过初裁和终裁，最终裁定倾销成立，决定对产自美、欧、新加坡的进口HIIR加征反倾销税，为期五年。

　　

图：反倾销调查

表：来自不同产地的反倾销税税率

　　反倾销的裁定，为国内丁基橡胶企业争取了良好的外部环境，预计国产卤代丁基橡胶价格存在上涨空间。建议国内相关企业充分利用反倾销裁定形成的5年窗口期，积极进行提高产品竞争力，抢占市场份额。

　8、行业壁垒、发展趋势

　　(1)行业壁垒

　　■ 技术壁垒

　　丁基橡胶的生产工艺复杂，主要表现在：

       (a)全部反应在-100℃左右进行;

       (b)反应速率在毫秒级，难控制;

       (c)干燥难度高;

       (d)原料要求高;

　　■ 资金壁垒

　　专用设备、厂房、三废处理设备等总投资巨大;平均而言，单位投资额约3万元/吨，国外**;以5万吨产能计算，总投入高达15亿元。

　　■ 市场壁垒

　　① 品质要求高：新进入者需与埃克森美孚、阿朗新科PK，要求产品性能基本一致;

　　② 验证周期长：国内客户验证周期约1年，国外客户需要2-3年;

　　③ 成本占比低，客户对成本不太敏感，更换供应商意愿低。

　　

图：轮胎原材料成本构成

　　(2)发展趋势

　　■ 趋势1：扩产仍在继续、竞争日益激烈

　　随着全球新增产能的进一步释放，丁基橡胶市场竞争将愈发激烈，产能淘汰在所难免。目前，全球仍有多套丁基橡胶生产装置计划建成投产，新增产能主要集中在亚洲地区。预计2021年，全球丁基橡胶的产能将达到232万吨/年，中国产能将达到60万吨/年左右。

　　■ 趋势2：卤化丁基需求占比提升

　　HIIR消费量逐年上升，中国本土需求显著增加，普通与卤化的比例约为1:4。

　　

图：2019-2022年丁基橡胶国内需求预测

　　■ 趋势3：持续性政策引导

　　我国对卤化丁基橡胶始终持鼓励支持态度，部分政策如下：

　　

表：政策汇总

　9、投资建议

　　(1)提前关注或押注潜在寡头

　　尽管外部竞争仍然激烈，若我国企业能维持过去数年卤化丁基的发展势头，并抓住反倾销裁定的5年有利窗口期，预计未来将涌现出1-2家优质企业跻身***寡头行列，与埃克森美孚、阿朗新科共同全球瓜分主要市场，目前看来浙江信汇和山东京博最有希望跑出来。

　　此外，阿朗新科在成为沙特阿美全资子公司后，其战略重心和后续竞争力，值得持续关注。

　　(2)技术发展方向

　　■ 淤浆法仍将是主流技术。

　　■ 低能耗、高性能化、环保化和低碳是工艺技术的发展趋势;新型溶液法技术、茂金属等新型催化剂、接枝和离子化化学改性等新技术也将在丁基橡胶生产和应用中不断得到发展。

　　■ 微反应器技术作为提高反应效率的路径，是研究热点之一。

　　(3)风险

　　短期内，汽车行业预计仍将处于下行通道。

　　参考文献：

　　1、中国产业信息，2015-2019年中国丁基橡胶进出口数量、进出口金额统计. http://www.chyxx.com/shuju/202003/847343.html.

　　2、搜狐，对外依存度70%以上!中国丁基橡胶产业如何由大变强跻身世界舞台?https://www.sohu.com/a/320519325_617351.

　　3、卓创资讯，京博中聚15万吨/年溴化丁基橡胶项目获批.https://rubb.chem99.com/news/32696398.html.

文章来源:海邦沣华微信公众号 2020-06-17  原标题:丁基橡胶：轮胎里的守门员

文章作者：沙一峰 海邦沣华投资  版权归原作者所有，如有侵权，联系删除！

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