2025年圣泉集团研究报告:合成树脂冠军企业,电子特种树脂和生物质成长可期

  • 来源:开源证券
  • 发布时间:2025/01/15
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圣泉集团研究报告:合成树脂冠军企业,电子特种树脂和生物质成长可期。合成树脂制造业单项冠军企业,电子特种树脂和生物质成长可期公司着力打造合成树脂产业与生物质化工产业一体化产业链条,是国家制造业单项冠军示范企业(铸造辅助材料、酚醛树脂),前瞻布局聚苯醚树脂(PPO)、马来酰亚胺树脂、碳氢树脂、光刻胶树脂及光刻胶等,成为高频高速覆铜板用电子树脂重要供应商;自主研发的“圣泉法”生物质精炼一体化技术实现秸秆资源高值化利用,大庆生物质项目布局钠电负极硬碳材料、生物甲醇等,成长可期。合成树脂:铸造造型材料、酚醛树脂制造冠军企业,聚苯醚树脂前景可期(1)铸造造型材料:公司呋喃树脂12万...

1、 合成树脂冠军企业,电子特种树脂和生物质成长可期

合成树脂优势供应商,电子特种树脂和生物质成长可期。济南圣泉集团股份有 限公司(以下简称“圣泉集团”、“公司”)前身为济南圣泉化工实业总公司,创建于 1979 年 3 月,原名称为章丘县糠醛厂,1994 年公司进行整体改制,并同时发行内部 职工股,募集设立股份公司;2021 年 8 月 10 日在上交所主板上市。自成立以来,公 司打造包括生物质化工原料(纤维素、半纤维素、木质素等)、合成树脂(呋喃树脂、 酚醛树脂、冷芯盒树脂、环氧树脂、电子特种树脂等)、复合材料(酚醛树脂泡沫板、 轻芯钢等)在内的生物质化工产业与合成树脂产业一体化产业链条。 我们看好公司依靠产业链优势协同进行技术研发和市场拓展,坚定以“化学新 材料及复合材料”和“生物质新材料及新能源”为双核心的战略发展方向,构建“科 技创新+产业重塑”双轮驱动战略,逐步成为全球领先的生物质和化学新材料解决方 案提供商。

根据公司公告,公司已成为合成树脂及复合材料和生物质化工材料的龙头企业, 公司酚醛树脂、呋喃树脂的产销规模居于世界前列,具体来看: (1)铸造造型材料:公司拥有呋喃树脂 12 万吨/年、冷芯盒树脂 2 万吨/年,是 国家制造业单项冠军示范企业(铸造辅助材料),铸造用呋喃树脂产销规模位居世界 第一,以呋喃树脂、冷芯盒树脂、热芯盒树脂、涂料、固化剂、陶瓷过滤器、发热 保温冒口、熔炼材料等为代表的铸造辅助材料产品达 100 多种。 (2)酚醛树脂:公司酚醛树脂达到 64.86 万吨/年,产能规模和技术水平位居世 界前列,包括摩擦材料、页岩气覆膜支撑剂、磨料磨具、耐火材料、新型节能阻燃 建材、表层涂料、模塑料、轮胎橡胶等多用途酚醛树脂产品,拥有 10 大系列 800 多 个品种,公司被评为国家制造业单项冠军示范企业(酚醛树脂),中国电子材料行业 评为专业十强,是“神舟”系列飞船、“复兴号”中国标准高铁隔热保温材料供应商。 (3)电子化学品:公司自 2005 年开始进入电子化学品领域,目前产品细分包 括电子级酚醛树脂、特种环氧树脂、苯并噁嗪、5G 特种电子树脂(聚苯醚 PPE/PPO/MPPO)、马来酰亚胺树脂、碳氢树脂、光刻胶树脂及光刻胶等功能型高分 子材料。 (4)生物质:2023 年 5 月,全球首个百万吨级“圣泉法”植物秸秆精炼一体化 项目(一期)在黑龙江大庆市全面投产,每年可加工秸秆 50 万吨,生产生物质树脂 炭、硬碳负极材料、糠醛、纸浆、生物甲醇、可降解材料等系列绿色生物基产品。 目前公司已经建成万吨级硬碳负极的产线;同时作为硬碳的前驱体,大庆圣泉项目 生产线的硬碳前驱体年产能可达 15 万吨,将直接助力钠离子电池产业化。

1.1、 实控人全额认购定增,限制性股票激励计划锚定稳健增长

实控人为唐一林、唐地源父子,全额认购定增为公司可持续发展奠定基础。自 上市以来,唐一林为公司控股股东,唐一林、唐地源为公司实控人,一直未发生变 化,二人为父子关系。2024 年 4 月 3 日,公司向特定对象发行股票上市,本次发行 股票数量为 6,225 万股,发行价格 14.06 元/股,募集资金总额 8.75 亿元,限售期 18 个月,由公司实控人唐地源以现金方式全额认购,扣除相关发行费用后将用于补充 流动资金和偿还有息负债,有效满足公司业务发展需要。本次发行完成后,公司控 股股东仍为唐一林,实控人仍为唐一林、唐地源,二者分别持有 16.60%、8.76%公 司股份(截至 2024 年三季报)。 公司下设多家子公司,其中山东圣泉新材料股份、济南圣泉倍进陶瓷、济南圣 泉铸造材料、济南圣泉唐和唐生物科技、济南尚博医药、山东圣泉新能源科技、济 南兴泉能源均位于济南市刁镇化工产业园,由济南兴泉能源负责为圣泉集团及化工 集中区的部分企业供应蒸汽,山东圣泉新材料科技自产甲醛供应呋喃树脂、酚醛树 脂等生产;全资子公司大庆圣泉绿色负责建设的 100 万吨/年生物质精炼一体化(一 期工程)项目位于黑龙江杜尔伯特经济开发区,项目供热和蒸汽由大庆圣泉德力戈 尔能源提供。

限制性股票激励计划锚定稳健增长。公司 2022 年限制性股票激励计划已完成授 予登记,股票登记数量合计 969.5 万股,激励对象包括公司董事、高管、中层管理人 员及核心技术/业务人员等,首次授予价格 11 元/股,考核目标是以 2022 年营业收入 (或净利润)为基数,2023-2025 年营业收入(或净利润)增长率分别不低于 15%、 30%、45%。我们测算 2023-2025 年目标营业收入分别为 110.4、124.8、139.2 亿元(或 者目标净利润分别为 7.4、8.3、9.3 亿元),2023-2025 年复合增长率 12.3%,有助于 提升公司竞争能力以及调动员工的工作积极性,聚焦公司未来发展战略方向,稳定 经营目标的实现。2023 年公司实现扣非净利润 7.36 亿元,首次授予部分第一个限售期届满,且相应的解除限售条件已经成就。

1.2、 经营业绩:营收、归母净利润保持增长,酚醛树脂、铸造用树脂是 主力业务

营收、归母净利润保持增长趋势,酚醛树脂、铸造用树脂仍是盈利主力。据 Wind 数据,2013-2023 年,公司营收自 36.0 亿元增长至 91.2 亿元(CAGR=9.8%),归母 净利润自 2.6 亿元增长至 7.9 亿元(CAGR=11.7%),其中,2020 年公司营收、归母 净利润均同比大幅增长主要是以 KN95 口罩和一次性平面防护口罩为主的卫生防护 用品业务实现销售收入 23.0 亿元,占当期主营业务收入的 27.92%;实现毛利 15.0 亿元,占当期主营业务毛利的 48.89%;2023 年营收同比下降 5%主要是铸造用树脂 产品价格下跌。分业务看,酚醛树脂、铸造用树脂是公司的主力业务,2021-2023 年, 两项业务合计营收占比均超过 55%、合计毛利占比均超过 50%。分地区看,2016-2023 年,公司中国大陆营收占比均超过 85%(2020 年占比 69.1%)。

2024 前三季度,公司实现营收 71.5 亿元,同比+6.9%;归母净利润 5.8 亿元, 同比+20.5%,其中酚醛树脂、铸造用树脂、电子化学品分别实现营收 27.4、11.3、 8.8 亿元,同比分别+7.6%、-3.1%、+1.8%,营收占比分别为 38.3%、15.8%、12.3%。 盈利能力方面,2024 前三季度公司销售毛利率、销售净利率分别为 23.2%、8.3%, 相较 2023 年分别+0.2pct、-0.5pct。

2、 合成树脂:公司铸造用树脂及酚醛树脂产能规模领先,布 局高频高速树脂前景可期

2.1、 铸造造型材料:铸造行业稳步发展,圣泉集团是铸造造型材料国家 制造业单项冠军

铸造业是装备制造业的基础产业,我国铸件总产量约占全球 50%。铸造业是装 备制造业不可或缺的工艺环节,铸造过程所需主要材料有原材料(生铁、废钢、球 化剂、孕育剂)和工艺材料(原砂、粘结剂、涂料等)两种,铸造材料的消耗量与 铸件产量呈现正相关关系。据中国铸造协会 2023 年 5 月发布的数据:2022 年中国各 类铸件总产量达到 5,170 万吨,同比下降 4.3%,已连续 20 余年位居世界首位,约占 全球铸件总量的 50%左右;汽车工业是铸件最大需求领域,2022 年汽车铸件占比为 28.5%,产量同比下降 4.2%。总体上,机械装备制造业发展稳中向好,利于铸造行 业继续保持低速增长;而面对绿色低碳的发展要求,将促使行业进一步转型升级, 向绿色化、轻量化、智能化方向发展。

铸造造型材料是铸造工艺环节中不可缺少的基础工艺材料之一。铸造造型材料 通常指砂型铸造中用来制造铸型或型芯的材料,可以分为铸造用原砂、铸造用粘结 剂、铸造涂料、固化剂、过滤器、冒口及其他辅助材料。铸造用树脂是铸造生产中 造型和制芯工艺中的重要工艺材料,其综合质量的高低直接影响铸件表面质量及内 在质量,据中国铸造协会出版的《2020 年版中国铸造年鉴》中统计,铸件 30%-50% 的报废率由铸造用树脂引起。

圣泉集团是国家制造业单项冠军示范企业(铸造辅助材料)。我国铸造用树脂市 场竞争比较充分,市场集中度较低,仍存在大量中小型企业;在某一产品市场,具 有比较优势的规模企业在细分市场上维持较大的市场份额。 圣泉集团:铸造造型材料产业是公司的传统支柱产业,公司拥有呋喃树脂 12 万 吨/年、冷芯盒树脂 2 万吨/年,是国家制造业单项冠军示范企业(铸造辅助材料), 公司铸造用呋喃树脂产销规模位居世界第一,以呋喃树脂、冷芯盒树脂、热芯盒树 脂、涂料、固化剂、陶瓷过滤器、发热保温冒口、熔炼材料等为代表的铸造辅助材 料产品达 100 多种,广泛应用于汽车、轮船、飞机、风电、通用机械、精密仪器等 产品铸件和高档精密出口铸件生产。 兴业股份:公司主要产品分为铸造材料(铸造树脂、涂料、冒口、过滤器、球化剂、孕育剂、蠕化剂等)、特种酚醛树脂(电子级、改性、热固性、粉体等特种酚 醛树脂)和其他化工材料(丙烯酸、浸渍树脂)三大类别。其中:铸造用自硬呋喃 树脂和冷芯盒树脂连续多年在国内市场占有率分别居于第二位和第一位,2022 年铸 造用树脂粘结剂及配套固化剂 15.7 万吨/年(包括自硬呋喃树脂 7.8 万吨、冷芯盒树 脂 3.5 万吨、磺酸固化剂 3.8 万吨等)、铸造涂料 4.2 万吨/年、酚醛树脂 4 万吨/年。

2.2、 酚醛树脂:供给分散、用途广泛,圣泉集团产能规模、盈利能力居 于行业前列

酚醛树脂粘附性、耐热性等性能优良,下游应用领域及替代品的发展促进酚醛 树脂及复合材料不断改良。酚醛树脂是由酚类化合物与醛类化合物经缩聚反应而制 得的一大类合成树脂。根据形态,酚醛树脂可分为固体酚醛树脂和液体酚醛树脂; 根据工程性能,固体酚醛树脂可分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂,其中热塑 性酚醛树脂分子结构属线型,具有受热软化、冷却硬化的性能,而且不起化学反应, 加工成型简便,具有较高的机械性能;热固性酚醛树脂子结构为网状,加热后产生 化学变化,逐渐硬化成型,再受热也不软化,也不能溶解,耐热性高,受压不易变 形。酚醛树脂特有的化学结构赋予其良好的粘附性、耐热性、抗烧蚀性、阻燃性、 耐酸性和电绝缘性,同时也存在诸如脆性大、收缩率较高、不耐碱、易吸潮等缺陷。 对酚醛树脂进行改性可以获得更高性能、更高附加值。酚醛树脂基复合材料是 以酚醛树脂为基体,以玻璃纤维、碳纤维或者纸等为增强材料,酚醛树脂作为粘结 剂,通过不同浸胶方式上胶,经高温固化成型制得的新型复合材料。酚醛树脂基新 型复合材料主要包括:轻芯钢、改性酚醛防火保温板、酚醛树脂空心微球和酚醛 SMC 及高端酚醛玻璃钢等。酚醛树脂基复合材料改性的主要方向是提高其韧性、提高强 度和加快固化速度,酚醛树脂产业总体上向着精细化、功能化方向发展,逐渐形成 多种类、小批量的生产格局。

酚醛树脂供需端:行业集中度偏低,下游应用广泛,我国中高端酚醛树脂存在 供应缺口。 据百川盈孚数据,2024 年国内酚醛树脂产能 214 万吨,产量 81 万吨,产能利用 率 38%,处于较低水平,主要是因为行业产能分布仍较为分散、市场集中度较低, 我们统计 CR5 产能占比 59.9%,5 万吨/年以下产能占比 23.2%,拟新建产能 64 万吨 /年。2024 年国内酚醛树脂下游酚醛模塑料、耐火及绝缘隔热材料、研磨和摩擦材料、 木材加工和层压板、铸造材料、涂料领域的应用占比分别为 22.7%、20.6%、20.3%、 20.2%、10.0%、3.6%。 据海关总署数据,2017 年以来国内每年约 10 万吨左右酚醛树脂进口,以高端树 脂为主,国内酚醛树脂进口价格常年高于出口价格一倍左右。据 Wind 及百川盈孚数 据,2024 年国内酚醛树脂均价 11,119 元/吨,同比上涨 1.4%;我们测算价差 6281 元 /吨,较 2023 年价差扩大 52 元/吨,增幅 0.8%;截至 2025 年 1 月 7 日,酚醛树脂市 场价格 10,850 元/吨,历史分位 24.9%(2018 年 3 月 37 日以来)。 整体来看,未来酚醛树脂高端产品(如电子级酚醛树脂)仍然存在较大的国产 化空间。伴随着国内汽车、轨道交通、建筑节能、冶金、消费电子、航空航天等产 业的快速发展,酚醛树脂消费量在相关应用领域内有望保持增长势头。

圣泉集团酚醛树脂产能规模、产品种类、盈利能力居于行业前列。公司致力于 不断积累和创新,在摩擦材料、页岩气覆膜支撑剂、磨料磨具、耐火材料、新型节 能阻燃建材、表层涂料、模塑料、轮胎橡胶等多用途酚醛树脂产品,拥有 10 大系列 800 多个品种,公司产能达到 64.86 万吨/年(截至 2023 年报),产能规模和技术水 平位居世界前列。公司被评为国家制造业单项冠军示范企业(酚醛树脂),中国电子 材料行业评为专业十强,是“神舟”系列飞船、“复兴号”中国标准高铁隔热保温材 料供应商。 此外,酚醛树脂持续发展来源于不断探索新的应用行业,公司依托国家级企业 技术中心、山东省高性能树脂工程中心科研平台,不断加大科研投入,不断开发酚 醛树脂的新应用,积极布局生物质重组材料、光伏材料、新能源汽车等快速发展领 域。公司积极响应国家双碳要求,围绕绿色能源发展要求,布局前瞻开发,积极开 展以生物基酚醛为基础的绿色酚醛树脂的研究,开发了系列绿色低碳酚醛树脂。自 主创新研发出电解铝阳极用导电型酚醛树脂,替代煤沥青,改良了碳素阳极的生产 工艺,并有效促进电解铝产业链的节能减碳;研发出了锂电池负极包覆用酚醛树脂, 有效的提高包覆后负极材料的倍率性能;研发了钠电池负极用硬碳负极用酚醛树脂, 相比其他材料的硬碳前驱体杂质含量低,性能稳定,寿命更长;积极聚焦下游客户 在耐热性、高强度、高效率、耐用性等高性能方面提升的需求,在高强高耐热用酚 醛树脂的研究及产业化方面实现技术突破。

2.3、 电子特种树脂:AI 浪潮推动高频高速树脂国产替代需求,圣泉集团 积极布局 PPO 树脂、碳氢树脂等

电子树脂是制造覆铜板的三大主要原材料之一,其特性对覆铜板、PCB 的性能 实现起到重要作用。电子树脂指能满足电子行业对纯度、性能及稳定性要求的合成 树脂,其主要用途包括制作覆铜板、半导体封装材料、印制电路板油墨、电子胶等, 主要担负绝缘与粘接的功能。作为集成电路的硬件载体,印制电路板(PCB)是搭 载电子元器件及实现电信号传输的重要载体,其基材是覆铜板,覆铜板是将玻璃纤 维布或其他增强材料浸润在电子树脂中,一面或两面覆以铜箔,经热压后形成一种 板状材料。 (1)铜箔:电解铜箔的作用是承接电子元器件的焊接与电子信号的输送。 (2)支撑材料:大致可分为纸质支撑材料和纺织布类支撑材料,纸质支撑材料 有棉绒纸、木浆纸、漂白木浆纸等,这类材料纤维短,表面比较疏松,具有较好的 浸润性,方便与基体树脂结合进行涂覆。此外,纸质支撑材料电性能优良、裁剪方 便、生产成本低;纺织布类支撑材料有无碱玻璃布、玻璃纤维布或玻璃纤维毡等, 相较于纸质支撑材料,玻璃纤维布具有更加优良的机械强度、抗腐蚀性和绝缘性等。 此外,高频高速覆铜板行业还可以使用具有优良介电性能的石英玻璃纤维布以传输 高频率高速率的电子信号,但这类材料的韧性不佳且成本较高。

(3)电子树脂:电子树脂是覆铜板制作材料中唯一具有可设计性的有机物,应 用于覆铜板生产的电子树脂一般是指通过选择特定骨架结构的有机化合物(如四溴 双酚 A)和有反应活性官能团的单体(如环氧氯丙烷),经化学反应得到特定分子量 范围的热固性树脂,是能够满足不同覆铜板所需要的物理化学特性需求的一类有机 树脂材料。这些物理化学特性一般是指阻燃性、耐热性、耐湿热性、尺寸稳定性、 介电特性和环保特性等性能,符合下游电子行业的要求。 通讯技术发展推动高频高速趋势,要求覆铜板的电子树脂材料具有低介电常数 (Dk)、 低介电损耗(Df) 、高机械强度、高杨氏模量、高导热系数等特性。通 讯技术中的信号传输损耗主要包括导体损耗与介质损耗,而介质损耗与介质材料的 介电常数 Dk 的平方根、介电损耗因子 Df 成正比;通讯技术中的信号传输延迟与介 质材料的介电常数 Dk 成正比。随着终端应用领域的扩展和基于环保方面的要求,覆 铜板类型从普通 FR-4 向高频高速覆铜板演进。高频高速覆铜板有高频板、高速板两 个应用方向,两者都要求更低的 Dk 和 Df,由此可以降低信号传输时延,保证高频 下信号能够高效稳定传输,其中高频覆铜板主要应用于基站、卫星通讯的天线射频 部分,以及汽车辅助驾驶的毫米波雷达,高速覆铜板则应用于服务器、交换机和路 由器等网络设备的电路中。此外,高机械强度和杨氏模量可以支持多层板设计构架; 同时随着电子设备的集成化和小型化,需要较高的导热系数以确保散热保证设备能 够安全运行。出于稳定性、安全性、可靠性和实用性的角度,需要基板介质的介电 性能随着频率、温度以及湿度的变化越小越好,具有高热稳定性低热膨 胀系数、低 吸水率、良好的耐腐蚀性、高击穿场强、低漏电、与金属之间良好的剥离强度以及 良好的加工性。 

为了降低信号传输损耗和延迟,高频高速覆铜板对其基材提出了降低介质材料 的 Dk 与 Df 值的要求。一般而言,降低覆铜板介质材料的 Dk 和 Df 主要通过树脂种 类选择、玻璃纤维布种类选择及基板树脂含量调整来实现。覆铜板行业内主要根据 Df 将覆铜板分为 Standard loss(标准损耗)、Mid-loss(中等损耗)、Low loss(低损 耗)、Very low loss(超低损耗)四个等级,传输速率越高对应需要的 Df 值越低,松 下电器的 MEGTRON 系列 PCB 基板材料在目前被业界普遍评价为最具先进水平、品 种系列化最全的高速覆铜板产品群。经特殊设计、具有规整分子构型和固化后较少 极性基团产生的官能化聚苯醚树脂(PPO)、双马来酰亚胺树脂(BMI)、聚四氟乙 烯树脂(PTFE)、碳氢树脂、苯并噁嗪树脂、BT 树脂(双马来酰亚胺-三嗪树脂) 等新型电子树脂应运而生,形成具备优异介电性能和 PCB 加工可靠性的材料体系。 目前 Low Loss(低损耗)等级以上的高频高速电路用覆铜板的主流树脂组成工 艺路线有两条:一是 PTFE 为代表的热塑性树脂体系构成的工艺路线;二是以碳氢树 脂或者改性聚苯醚树脂为代表的热固性树脂体系构成的工艺路线。在热固性树脂体 系构成的第二条工艺路线中,目前是以“PPO 为主体+交联剂”占为主流路线(交 联剂可为双马酰亚胺树脂、三烯丙基三异氰酸脂 TAIC、碳氢树脂等)。近几年也出 现了以改性马来酰亚胺(双、多官能团型)为主树脂的工艺路线;以特种环氧树脂 (双环戊二烯型、联苯醚型等)+苯并噁嗪树脂的工艺路线等构成的极低损耗(Very Low Loss)等级,以及在极低损耗等级以下的高频高速电路用基材的覆铜板品种。

AI 服务器成长动能延续,带动低损耗电子树脂需求增长。AI 服务器是指专为人 工智能应用设计的高性能计算机设备,它能够支持大规模数据处理、模型训练、推 理计算等复杂任务。AI 服务器通常配备强大的处理器、高速的内存、大容量且高速 的存储系统以及高效的散热系统,以满足人工智能算法对计算资源的高需求。按照 应用场景,AI 服务器可以分为深度学习训练型和智能应用推理型,在 AI 大模型发 展早期,AI 服务器需求以模型训练为主,训练任务对服务器算力要求较高,需要训 练型服务器提供高密度算力支持,服务器信号频率越高,PCB 传输损耗越大,对应 PCB 的电子树脂材料需要向 Very low loss(超低损耗)进行升级;推理任务则是利 用训练后的模型提供服务,对算力无较高要求。按芯片类型,AI 服务器为异构服务 器,可以根据应用范围调整计算模块结构,可采用 CPU+GPU、CPU+FPGA 等组合 形式,目前产品中最常见的是 CPU+多块 GPU 的方式。根据 TrendForce 预估,2023 年 AI 服务器(包含搭载 GPU、FPGA、ASIC 等)出货量近 120 万台,年增 38.4%, 占整体服务器出货量近 9%,至 2026 年将占 15%,预计 2022-2026 年 AI 服务器出货 量年复合成长率至 29%,有望带动低损耗电子树脂需求保持增长。

2.3.1、 双马来酰亚胺树脂(BMI):属于聚酰亚胺树脂体系,改性后能适应新的应 用要求

双马来酰亚胺(BMI)树脂,是以马来酰亚胺基团为活性端基的双官能团聚合 物,是从聚酰亚胺树脂体系分离出来的一类树脂体系。 生产工艺:二元胺与马来酸酐反应生成双马来酰亚胺酸(BMIA),BMIA 通过 不同方法脱水环化,再经分离、纯化即得最终产物 BMI 单体。原则上,各种结构的 二元胺都可以参与反应,只是二元胺活性因其结构(脂肪族、芳香族、预聚体结构) 的不同而有所变化。分子结构中含有苯环、酰亚胺杂环等刚性基团,因此具有优异 的耐热性、电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性,良好的力学性能和尺寸稳定性, 有与环氧树脂相近的流动性和可模塑性,成型工艺类似于环氧树脂,克服了环氧树 脂耐热性相对较低的缺点。 应用端:双马来酰亚胺树脂广泛应用于航空、航天、机械、电子等工业领域, 是先进复合材料的树脂基体、耐高温绝缘材料和胶粘剂等。但是其介质损耗较高, 加工性能较差,需要对其进行改性才能适应新的应用要求。

2.3.2、 聚苯醚树脂(PPO):低介电领域应用需进行改性,国内南通星辰、圣泉集 团等实现量产

聚苯醚,即聚 2,6-二甲基-1,4-苯醚,也可以称为聚亚苯基氧化物或聚苯撑醚,简 称 Polyphenylene oxide(PPO)或 Polyphenylene ether(PPE),是一种耐高温的高强 度热塑性工程树脂。 生产工艺:一般聚苯醚为单端羟基结构,其合成方法为:以 2,6-二甲基苯酚、 氧气为原料在溶剂中通过氧化偶合方法缩聚而成。通过在反应中加入四甲基双酚 A 也可以得到双端羟基聚苯醚。聚苯醚的化学结构具有特征性:(1)主链中苯环结构 刚性大,同时重复单元中两个甲基对醚键的运动影响很大,因此分子链段内旋转困 难,使聚苯醚具有较高的硬度、抗蠕变性和耐热性;(2)主链中醚键具有一定的运 动能力,使聚苯醚具有韧性;(3)分子结构中无极性基团,聚苯醚有突出的电绝缘 性和耐水性优异。基于这一系列结构赋予的优异性能,聚苯醚可以作为工程塑料、 膜材料应用在汽车、医疗设备、机械、航天空等领域。 应用端:PPO 应用在低介电领域存在一些不足:(1)商品化的 PPO 分子量较高、 熔体黏度较高、溶解性不好、加工性能不佳;(2)耐溶剂性能差,尤其不耐卤代烃 和芳香烃,影响其加工及应用;(3)熔点和玻璃化转变温度 Tg 接近,耐高温性能差。 关于 PPO 在低介电领域的理论和应用研究,重点是尽可能保持并进一步提高 PPO 的 低介电常数(Dk)和低介电损耗因子(Df),同时改善其加工性、耐溶剂性和耐热性, 主要改性方法包括:(1)通过单体共聚和再分配法制备低分子量的 PPO(<4 000 g/mol),提高其溶解性,改善加工性;(2)通过分子设计,在 PPO 的端羟基、侧甲 基及主链上引入活性基团以制备自身可热固化的 PPO,或基于结构设计制备超支化 的 PPO,从而提高其耐溶剂性和耐热性;(3)与环氧树脂、氰酸酯树脂、双马来酰 亚胺树脂、聚烯烃等形成二元、三元复合 PPO 树脂体系,提高其热稳定性和耐溶剂 性;(4)引入无机微、纳米粒子如低聚倍半硅氧烷(POSS)、纳米二氧化硅等进行 无机/有机复合,因无机组分产生的多孔性,可充分利用空气的低介电特性,进一步 提高 PPO 的低介电性能。

供给端:1964 年,美国通用电气公司(GE)首先用 2,6-二甲基苯酚为原料实现 聚苯醚工业化生产,后经收购变更名称为沙比克(SABIC),其他主要生产企业还有 日本旭化成(Asahi Kasei)、三菱瓦斯(MGC)。国内方面,根据中化新网报道,2005 年,中国蓝星在山西芮城建成了我国首套万吨级聚苯醚工业化生产装置,实现聚苯 醚材料的国产化,摆脱了聚苯醚长期依赖进口的局面;2017 年 11 月,芮城分公司的 聚苯醚年产能扩大到 2 万吨;2018 年 8 月,中国蓝星在江苏南通规划布局的新一代 3 万吨/年聚苯醚项目开始开工建设;2020 年 9 月,中国蓝星举办新一代聚苯醚产品投放市场签约仪式,新一代聚苯醚产品由中国蓝星旗下南通星辰合成材料有限公司 成功开发并具有自主知识产权,可同时采用沉淀法、溶液法两种工艺实现工业化生 产,目前总年产能达到 5 万吨。此外,圣泉集团、河北健馨生物、山东星顺新材料、 盘锦三力中科、东材科技等企业也拥有或规划新建聚苯醚树脂产能。

2.3.3、 碳氢树脂:原料来源丰富,国内圣泉集团、东材科技等进行布局

碳氢树脂是分子结构中仅含有 C、H 两种元素的聚烯烃均聚物或共聚物,聚合 单体通常为丁二烯、苯乙烯、二乙烯基苯、异戊二烯等化合物及其衍生物。从结构 来看,由于聚合物分子链中 C-H 的极性较小(C、H 的电负性分别为 2.5、2.1)及具 有较低的交联密度,树脂呈现优异的低介电、低损耗性能和低吸水性。此外,碳氢 树脂的原料来源丰富,与其他树脂相比具有明显的成本优势。 生产工艺:目前覆铜板常用的碳氢树脂体系有聚丁二烯体系、聚丁苯(SB、SBS) 共聚体系、环烯共聚物(COC、DCPD)体系、SI 和 SIS(苯乙烯-异戊二烯-聚苯乙 烯)共聚体系、三元乙丙共聚体系、PPO 改性聚丁苯体系、PPO 改性 SI 及 SIS 共聚 体系等。 应用端:由于碳氢树脂是热塑性聚合物,其力学强度和热学性能等相对偏低, 因此使用其制作覆铜板时需要添加低介电的陶瓷粉末或陶瓷粉末与玻纤布来进行增 强改性,并通过交联方式使其转变为热固性。国内外高频高速覆铜板用碳氢树脂配 方的研发路线,主要分为以下几类:(1)碳氢树脂为主体的树脂;(2)双键改性聚 苯醚/马来酰亚胺+碳氢树脂;(3)碳氢树脂与其他类型的树脂如环氧树脂、苯并噁嗪 树脂配合使用。 供给端:目前碳氢树脂生产商主要有沙多玛(Sartomer,属于法国阿科玛)、美 国科腾(Kraton Polymers)、日本曹达(Nippon Soda)、日本旭化成公司等。国内方 面,世名科技辽宁基地 500 吨电子级碳氢树脂已经竣工,圣泉集团启动 2000 吨/年碳 氢树脂项目,东材科技规划新建 3500 吨电子级碳氢树脂。

2.3.4、 圣泉集团:电子树脂布局早、品种丰富,高频高速用 PPO 树脂实现量产

圣泉集团自 2005 年开始进入电子化学品领域,目前已完成 40 余款产品开发应 用,相继攻克覆铜板(CCL)、环氧塑封料、油墨、半导体芯片封装等多个关键技术 产品,实现电子级酚醛树脂、电子级环氧树脂、高频高速特种电子树脂、双马来酰 亚胺树脂、苯并噁嗪树脂、光刻胶树脂等高端电子化学品国产化落地,产品广泛应 用于人工智能、5G+/6G 通讯、汽车电子、消费电子等领域,满足电子行业发展对材 料在信号传输高频化、信息处理高速化的需求,成为国内主要的覆铜板(CCL)用 电子树脂供应商。先后获得“中国电子材料行业五十强企业”、“电子化工材料专业 十强企业”等荣誉认可。

3、 生物质行业:“圣泉法”生物质精炼一体化技术实现秸秆资 源高值化利用,大庆项目产品丰富、成长可期

我国秸秆资源丰富。生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的 各种有机体,生物质化工是以生物质资源为原材料发展起来的化学工业,生物质化 工产品指的是利用秸秆、柴草、玉米芯等农林废弃物所生产出的环境友好型化工产 品。秸秆通常被认为是某些植物茎和叶的总和,是一种富含纤维素、半纤维素、木 质素以及氮、磷、钾、钙、镁等多种营养元素的生物质资源。中国作为农业大国, 拥有丰富的农作物秸秆资源,我们测算 2023 年国内秸秆产量 8.77 亿吨,主要来源于 玉米(34.3%)、稻谷(23.6%)、小麦(18.2%)、油菜籽(5.3%)、甘薯(5.1%)等, 妥善处理和合理利用这些丰富的秸秆资源是经济和社会中的重要课题。 目前秸秆资源以饲料化利用为主,燃料化利用仍有较大提升空间。传统小农经 济时期农民主要将秸秆用作家庭烹饪和供暖的能源以及牲畜饲料。随着农业种植机 械化和农民生活式的变化,露天焚烧由于成本低廉且效率高,成为农民普遍采用的 秸秆处理方式。在 2006 年 1 月 1 日我国实施《可再生能源法》之后,国家陆续颁布 各项法律法规禁止露天燃烧秸秆,同时通过财政补贴和税费减免优惠等措施促进秸 秆综合利用。在国家和地方政策共同配合下,各地有效遏制了秸秆露天焚烧现象, 并探索出秸秆饲料化、燃料化、肥料化、基料化、原料化,简称“五料化”利用体 系,2021 年国内秸秆饲料化利用主体占比高达 77%,其他资源化途径还有很大提升 空间,尤其是秸秆资源的燃料化利用,既能够减少污染排放,又能调整改善能源结 构,还可以增加农民收入促进农村经济发展,发展前景广阔。

“圣泉法”生物质精炼一体化技术实现秸秆高值化利用。国内外有关生物质化 工(轻工)的行业,如:糠醛、木糖、纸浆等,总的特点是将秸秆的三组分分开单 独利用,在利用一种组分的同时把其他的组分当作废料除去,一般是利用其燃烧的 热量产生蒸汽及发电,利用价值较低。圣泉集团自 1979 年建厂就涉足生物质产业, 研发的“圣泉法”生物质精炼一体化技术入选国家发改委《绿色技术推广目录》(2020 年)。该技术绿色环保、高效节能,系统性解决了秸秆中纤维素、半纤维素、木质素 三大组分难以高效分离的全球性难题,实现了高值化利用,可产出上百种产品:纤 维素部分,生产溶解浆粕(莱赛尔纤维原料)、纳米纤维素、纸浆、各种高档纸制品、 生物质纸浆模塑、纤维素乙醇等;半纤维素部分,既可生产糠醛,又可生产木糖、 低聚木糖、L-阿拉伯糖;木质素部分,可生产高活性木质素、生物质树脂炭、硬碳 负极材料、染料分散剂、沥青乳化剂、航空煤油、炭黑及耐火材料粘结剂等;剩余 部分可生产有机钾肥、污水处理用碳源等。

大庆项目自 2023 年正式投产,2024 年 6 月改造完成后开机平稳,产品种类丰 富,涉及钠电负极硬碳材料、生物甲醇等。圣泉集团全资子公司大庆圣泉绿色技术 有限公司在黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古族自治县黑龙江杜尔伯特经济开发区建设 100 万吨/年生物质精炼一体化(一期工程)项目,根据项目环评报告,一期项目年 加工秸秆 50 万吨,利用自主研发的生物质精炼技术将秸秆中的纤维素、半纤维素、 木质素分离,纤维素用于生产纸浆,半纤维素用于生产乙酸、糠醛,木质素最终形 成生物质炭,项目自 2023 年 5 月正式全面投产,根据 2024 半年报,项目投资预算 20.67 亿元,工程进度 99%。项目主要产品包括生物质树脂炭、硬碳负极材料、高活 性木质素、糠醛、纸浆、生物甲醇、可降解材料等系列绿色生物基产品,具体来看: (1)高活性木质素:从秸秆中提取的高活性木质素,可以根据木质素的下游用 途不同,利用工艺技术条件的差别调控高活性木质素的分子量,来满足不同产品的 需求。目前大庆生产的高活性木质素已成功应用于染料分散剂和油田助剂的生产, 其它在呋喃树脂、酚醛树脂、耐火材料、木材胶等领域的应用正在开发。

(2)生物质树脂碳:从秸秆中提取的生物质树脂炭,是经三素综合利用逐级分 离后的木质素部分经分子重排、炭化而成,其颗粒度均一、堆积密度大、灰分低、 低位发热量达到 5000kcal/kg 以上,可替代煤质燃料直接燃烧发电,也可进一步深加 工做电池硬碳材料和生物甲醇等清洁能源。 (3)硅碳用多孔碳:制造新型硅碳最主要的原材料为多孔碳和硅烷,硅烷技术 相对成熟,供应量相对充足,因此多孔碳成为制造新硅碳负极材料最重要的部分。 硅材料在锂化/去锂化过程存在较大的体积变化(>300%),巨大的内部应力易使材料 破碎、粉化,导致活性材料从电极上脱落,失去电接触而失活,从而因高膨胀率问 题影响电池的使用寿命。多孔碳材料为硅膨胀提供空间,延长电池使用寿命,抑制 充放电过程中锂枝晶的形成和生长,提高电池的安全性。公司成功开发出性能优异 的硅碳用多孔碳材料,目前其球形多孔碳技术行业领先,多孔碳粒径大小分布均匀、 孔道结构均一可控、抗膨胀性能优异,制备得到的硅碳材料具有优异的均匀性和一 致性;此外,制备得到的硅碳材料具备优异的抗压能力,在高压实条件下不破碎, 保持高首效和长循环,无论是作为硅碳负极还是固态电池负极材料使用,其性能已 被多个头部企业认可并在不同领域和方向开展合作。目前正在积极研究攻关更低膨 胀和高倍率的碳骨架材料,将硅碳用量在电芯端进一步提升,公司正在积极建设年 产 1000 吨硅碳用多孔碳项目。 (4)硬碳前驱体:公司从秸秆中提取的硬碳前驱体,具有生物质和树脂的双重 特性,用其制备得到适用于钠离子电池和锂离子电池的硬碳负极材料具有高稳定性 和一致性,以该前躯体为原料,经过与武汉大学的联合攻关,硬碳克容量达到 350mAh/g 以上,首效≥90%,极片压实密度突破 1.05g/cm3,综合指标突破了钠离子 电池产业现有瓶颈。同时,大庆圣泉项目生产线的硬碳前驱体年产能可达 15 万吨, 将直接助力钠离子电池产业化。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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