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背景简述
磷是一种重要化工原料,来自于磷矿石,通过化学方法提取其中的磷元素并加工成众多化工产品,这一产业链被称为磷化工行业。磷化工的主要产品包括磷肥、农药、磷酸盐、磷酸等,被广泛应用于农业生产、食品制造、电子电器等行业。
磷化工产业链中,上游为原材料磷矿石,用硫酸、硝酸或盐酸分解磷矿制得的磷酸统称为湿法磷酸;以黄磷为原料,经氧化,水化等反应而制取的磷酸称为热法磷酸。中游为含有磷元素的各有机物、无机物,下游为制成的产品,应用于各行各业。
磷化工上游
磷矿石行业限产减产成大势
磷矿石是指含磷的矿石,多产于沉积岩,也有产于变质岩和火成岩。作为磷化工上游的原料磷矿石属于不可再生资源,稀缺性特点较为明显。
根据美国地质局统计,全球磷矿资源探明储量超过 3000 亿吨,基础储量达到 700 亿吨。其中,摩洛哥和西撒哈拉储量达到 500 亿吨,超过全球基础储量的 70%,处于绝对领先对位;中国磷矿资源排名世界第二,储量超过 30 亿吨,占比达到 5%;其他资源主要集中在非洲,中东和美洲。
虽然中国磷矿石储量仅占世界总量的 5%,但却是全球第一大磷矿石生产国,产量占比超过全球的 50%。分布省份主要集中在云贵川鄂,基础储量占到全国的 85% 以上。另外,中国磷矿中 60% 以上采用地下开采,70% 为中低品位的胶磷矿,开采和选矿难度大、成本高。
从 2001 年开始,中国各相关部门陆续出台政策管理磷矿石的开采和利用。2016 年国土资源部首次将磷矿石列为战略性非金属矿产;2019 年商务部宣布暂停磷矿石出口配额管理,改为实行许可证管理制度。除此之外,在目前碳中和的大背景下,磷矿石行业限产减产成为大势,新的磷矿开采审批也逐渐趋于严格,磷矿石供给端不断收缩。
在一系列政策引导下,中国磷矿石产量自 2017 年开始逐年递减;到 2020 年,国内总产量降至 8196 万吨,较 2016 年高峰下滑近 40%。
磷化工中游
“双控”背景下,云南黄磷限产
短期内造成黄磷价格飙升
黄磷一般指白磷,是一种磷的单质,化学式为 P4。白磷能直接与卤素、硫、金属等起作用,与硝酸生成磷酸,与氢氧化钠或氢氧化钾生成磷化氢及次磷酸钠或磷酸钾。黄磷处于磷化工产业链中游,上游原料包括焦炭、磷矿石、硅石等,下游为热法磷酸、三氯化磷、五硫化二磷、赤磷;终端产品包括食品添加剂、洗涤剂、防腐剂、农药等。
黄磷生产工艺是一个高能耗的过程,每生产 1 吨黄磷需要耗费约 1.5 万度电;此外,还需要 1.9 吨焦炭、10 吨磷矿石及 3 吨硅石。受益于西南相对低廉的丰水期电价,所以每年 6-8 月份是黄磷的生产旺季。
国内黄磷生产主要集中在云贵川鄂;其中,云南是中国黄磷最大的产能省份,占比超过 50%。具体到企业产能分布,前 5 分别为云南南磷、江阴澄星、兴发化工、攀枝花天艺和云南江磷,分别占比16%、12%、10%、8% 和 7%,合计占比超过 50%。
9 月 13 日,云南省发改委节能工作领导小组为落实国务院关于遏制“两高”项目发展的决策部署,下发了《关于坚决做好能耗双控有关工作的通知》。通知要求 2021 年 9-12 月云南省黄磷生产线月均产量较之 8 月份减产 90%。云南这次大规模限产,相当于锐减全国产能的 45%,影响非常之大;短期内造成黄磷价格飞涨,目前已突破 6 万元/吨。
磷化工下游
农业景气周期回落
磷酸铁锂电池成新能源时代新宠
磷化工下游消费领域有磷肥、农药、磷酸盐以及其他磷化物;尤其是磷肥是最大的终端需求。
化肥农药是磷矿下游主要终端产品,需求保持稳健。2020 年新冠疫情大面积爆发起,世界粮食安全紧迫性上升,推动农产品久违地进入景气上行周期,农作物价格快速上涨有效带动了农户耕种积极性,从而提高了对于农药、化肥的需求。短期内农业在高景气下对磷酸一铵、磷酸二铵以及上游磷矿石的需求将维持高位。
而未来即便是农业景气周期回落,农作物作为基本的生产生活物资,种植面积也必须有基本保证,也就意味着其对于农药、化肥及上游原材料的需求将维持在刚需的稳定水平。
磷酸铁锂电池成新能源时代新宠,催生上游原料需求激增。随着技术改进以及能量密度的提升,相对具有更高安全性以及更长循环寿命的磷酸铁锂电池装车需求强势增长,带动磷酸铁锂价格上扬。磷酸铁锂需求的高速增长将沿产业链向上游同向传导,带动磷矿在新能源领域的需求增长。
预计到 2025 年磷酸铁锂需求量将达到 191.4 万吨,对应 111 万吨磷矿(折纯),约占磷矿总需求的 4.2%,2021-2025 年行业复合增速超 60%。
化信观点
磷肥和农药的需求上升
磷肥企业转型磷酸铁锂需认真思考
磷肥的营养成分——磷元素是农作物生长的重要组成部分。从 2020 年开始,全球粮食价格持续猛涨。8 月粮食价格指数平均为 127.4 点,环比 7 月再涨 3.1%,相较于 2020 年同期大增 32.9%,价格指数重回 10 年新高。全球粮食价格大涨,随之而来的是种植意愿的提升,这意味着对磷肥和农药的需求有所上升。
随着全球新能源汽车的爆发,锂电池产业迎来极大繁荣;52% 的锂电池是磷酸铁锂电池。今年 8 月,中国磷酸铁锂电池产量同比增长 268.2%;2021 年出货量同比增长有望超过 200%。磷酸铁锂的壁垒并不高,之前做磷肥的企业转型比较容易,像新洋丰、云图控股、湖北祥云等积极投身磷酸铁锂新能源领域,扩展自身农化行业业务之外的市场范围,这值得其它拥有磷矿资源的磷肥企业认真思考。