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一、 中国农药行业现状 2016 年至 2020 年,全球农药市场规模不断扩大,从 528.8 亿美元增长至 620.4 亿美元,预计2022年全球农业行业市场规模将达666.6亿美元。2021 年以来,疫情后的全球宽松以及对粮食安全关注度的提升,推升了全球农作物种植盈利和种植意愿,带动全球范围农药需求的提升。同时,随着转基因作物的不断推广和种植面积的不断扩大,促使农药行业中产品结构发生变化,适应转基因作物的农药将会成为主流产品。 农药的种类主要包括:除草剂、杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂,除草剂占比最大,杀虫剂、杀菌剂次之,其他占比较小。2020年,全球除草剂销售额为274.07亿美元,占比44.18%;杀菌剂销售额为168.04亿美元,占比27.09%;杀虫剂销售额为156.81亿美元,占比25.28%。二、农药品种分析(一)除草剂的供给和需求现状 除草剂是指能杀死或抑制杂草而不影响农作物正常生长的化学或生物药剂,可用于防除农田杂草或杀灭非耕地的杂草或灌木。除草剂种类较多,按作用特点可分为选择性除草剂和灭生性除草剂,按化学结构可分为无机化合物除草剂和有机化合物除草剂,按使用方法可分为土壤封闭处理剂、茎叶处理剂及兼有茎叶和土壤作用的处理剂。2020年中国除草剂市场发展分析:行业生产企业超900家,主要分布在山东、江苏等地。 随着农业现代化的快速发展,在提倡高效的背景下,由于除草剂的使用能大大地降低人力成本和经济成本,在人工费日益增长的今天更导致了除草剂的广泛使用。而除草剂的滥用,导致生态环境和土壤环境遭到了严重的破坏。2015年以来,中国除草剂产量不断下滑,2020年有所回升,2020年中国除草剂产量为100.4万吨,较2019年增加了6.9万吨,同比增长7.4%。
现在广泛使用的除草剂主要是草甘膦、草铵膦、麦草畏等。由于麦草畏和草铵膦的低毒性、环保安全等性能在除草剂中脱颖而出。草甘膦作为除草剂的第一大药剂,因其使用率过高,作物已经产生普遍的抗药性;百草枯、2,4-D因其高毒被越来越多的国家禁用;草铵膦和麦草畏的优良性能会被越来越多的厂家接受,推广使用,其未来的发展空间较大。(二) 草甘膦1、草甘膦的基本情况 草甘膦是世界上被人们广泛推广并且使用的一种具有内吸、高效、并且毒性较低的新型有机磷性质的除草剂,除草剂为白色的粉末状固体,其化学名称为N-(磷酸甲基)甘氨酸。草甘膦合成工艺主要包括甘氨酸法和IDA(亚氨基二乙酸)法,各占全球产能的一半左右,我国草甘膦产能以甘氨酸法为主。 草甘膦可以应用于传统作物、转基因作物、果蔬等防除各种常见杂草,草甘膦农用市场主要是转基因作物。草甘膦也可用于草坪、森林、苗圃及一些灌木防除杂草,控制果园中各种水果新梢生长,防止植株枝叶的早衰,对甜菜、番茄等有增糖的作用,非农用市场多年持续稳定,近5年全球使用总量保持在70万t。草甘膦的2种生产工艺(IDA法和甘氨酸法)成本差别不大,IDA法属于环境友好工艺,而甘氨酸路线产生的污染物较多,环保成本高。甘氨酸路线原材料主要包括甘氨酸、甲醇、黄磷、多聚甲醛、液氨等,草甘膦价格和主要原料价格存在一些相关性,尤其是草甘膦和甘氨酸价格联动性较强。 草甘膦一直是存在争议的一种高效农药,而它引起的一系列问题随着使用量增加而暴露出来。不能否定草甘膦作为农药的优势,但是也不可否定近年来引发的各种问题。草甘膦市场本质是错综复杂的利益关系,是高度产业化的农业跟生态农业之间的博弈,未来主要影响因素比较均衡,也存在阶段性失衡,进而影响市场。草甘膦在全球农作物种植广泛应用的同时, 对于其致癌性的争论也纷纷不断,2020 年 6 月 24 日,拜耳宣 布就农达草甘膦致癌诉讼以及其他一系列诉讼达成和解,赔偿 109 亿美金,结束了 2018 年收购孟山都时承继过来的法律纠纷。综合来看,草甘膦致癌论据不足。由于草甘膦的高性价比、低毒高效等特性,未来在很长一段时间内仍是全球主流除草剂产品之一。2、草甘膦的产能分布 全球草甘膦产能约110万吨/年,海外只有孟山都具备38万吨/年产能,其余约70万吨/年产能均在中国。福华通达的产能为15.3万吨/年,江山股份草甘膦产能约为7万吨/年,合并后草甘膦产能将达到22.3万吨/年。该报道同时测算,江山股份与福华通达的合并产能将占据全球20%的市场份额,成为仅次于拜耳的世界第二大草甘膦产能供应商。
3、草甘膦的市场需求我国是草甘膦生产第一大国,但是目前全球转基因作物主要在海外(一般来讲,草甘膦的使用要结合着转基因种子才能发挥出效率上的优势),国内草甘膦产量 80%以上用于出口,国内需求只有 5万吨左右。在出口国方面,我国主要出口到转基因作物种植较为普遍的美洲国家,美国、阿根廷和巴西等国是中国草甘膦出口的最大目标国。新品种研究中信证券分析师在近期发布的研究报告中分析认为,在我国颁布多项利好转基因种植的政策背景下,预计国内一旦放开玉米等转基因作物的种植,草甘膦需求将新增至少8万吨(假设全部为草甘膦转基因产品)。在未来环保监管持续趋严,新增产能投放有限的背景下,看好草甘膦价格维持高位。4、草甘膦供需分析草甘膦生产过程污染严重,排放大量废水。2016年开始我国化工行业供给侧改革,2019年“三磷”整治,行业新增产能极少,加上部分落后产能退出,行业集中度大幅提升。2021年,全球仅剩余11家草甘膦厂商,多数落后产能已在数次行业衰退周期、环保严格监管中被淘汰。行业集中度大幅提升。目前,我国草甘膦CR3已上升至54.5%,CR5已上升至72.1%。全球集中度高,议价能力强。由于草甘膦供给端政策审批限制严格,后续行业已披露新增产能仅兴发集团5万吨,行业良好的供需格局得以维持,全球草甘膦进入紧平衡时代。5、草甘膦成本分析甘氨酸法草甘膦历史上成本波动较大,主要来自于黄磷、甘氨酸价格的上涨。甘氨酸方面,草甘膦是甘氨酸主要的下游应用,占比92%。历史上,草甘膦的高景气往往会对主要原材料甘氨酸有较强拉动。在目前价格下,自产甘氨酸厂商(如乐山福华)相对于需外购甘氨酸的厂商具有约2,300元/吨的成本优势;在2021年12月初,草甘膦价格达到年内高点8.03万元/吨的时候,自产甘氨酸厂商相比未配套厂商具有约7,500元/吨的成本优势。在产业链高景气时,一体化厂商利润增厚显著。 磷化工品涨价背景下,配套磷矿、黄磷带来可观优势。黄磷方面,生产1吨黄磷需要耗电14,000 kWh,属于高能耗化工品,在碳中和、碳达峰背景下受到国家严格限制新增产能。预计将具有较过去更高的价格中枢。另外,草甘膦占黄磷下游需求比重29.6%,草甘膦景气对黄磷价格亦有拉动。目前,黄磷行业毛利率约22%,自产黄磷厂商(如兴发集团)相对于需外购黄磷厂商具备约2,600元/吨成本优势,若自身拥有磷矿将额外拥有约1,000元/吨成本优势;在2021年12月初,草甘膦价格达到年内高点8.03万元/吨的时候,自产黄磷厂商相对于需外购黄磷厂商具备约3,600元/吨成本优势。IDA路线成本的黄磷部分与甘氨酸路线近似,因而配套黄磷、磷矿的磷化工厂商同样具备成本优势。与甘氨酸近似,IDAN容易在草甘膦高景气时被拉动同步涨价。在本轮草甘膦景气中,IDAN价格由过去约1万元/吨上涨至目前2.7万元/吨,造成草甘膦厂商成本的大幅上浮。IDA的主要原材料包括氢氰酸,以及甲醛、盐酸、烧碱,其中氢氰酸是主要原材料,占比83%。在IDA路线中,若能具备氢氰酸-羟基乙腈-IDAN-IDA一体化生产能力,将具备显著的成本优势。目前,行业中大约有6种成本结构:1)自产氢氰酸-羟基乙腈-IDANIDA的一体化IDA路线厂商(和邦生物);2)配套磷矿、黄磷及配套甘氨酸的甘氨酸路线厂商(兴发集团);3)自产甘氨酸的甘氨酸路线厂商(乐山福华);4)未配套原材料甘氨酸路线厂商;5)未配套原材料的IDA路线厂商;6)采用二乙醇胺工艺的IDA路线厂商(扬农化工),因未获得公开的二乙醇胺工艺单耗数据,因此暂不作该工艺成本对比。6、草甘膦的市场价格变动趋势
(三)草铵膦1、草铵膦的基本情况 草铵膦,又名草丁膦,是一种高效、广谱、低毒非选择性除草剂,是四大非选择性除草剂的代表之一,主要用于果园、橡胶园、观赏花卉和灌木等常规作物和抗草铵膦转基因作物等方面。草铵膦的工艺路线主要包括拜耳工艺、格氏工艺和利尔工艺三种,在成本、原料、环保友好性和收率方面有较大区别。其中格氏工艺其技术壁垒低,易于产业化,中国企业普遍采用该技术生产草铵膦。
2、草铵膦的产能分布巴斯夫和利尔化学为草铵膦国内外龙头,年产能达12000吨/年和15400吨/年,2020年草铵膦总产能将达到46500吨/年。截至2022年3月,全球草铵膦的名义产能已达5.39万吨,国外产能集中在巴斯夫和印度UPL,国内现有产能占比接近70%,还有大量在建产能。从开工角度来看,受 2020年以来的疫情影响、成本上涨、突发不可抗力事件影响等,近年来海内外草铵膦供应波动明显。2020年全球草铵膦产能情况
3、草铵膦的市场需求(1)需求现状草铵膦全球销售额从2012年的4.5亿美元升至2020年的10.50亿美元,是增长最快的非选择性除草剂。2021年全球草铵膦需求量约4.5万吨/年,预计2022年全球草铵膦需求量有望增长至5万吨。据中研网预测,2025年草铵膦全球需将达到6.76万吨。据中农纵横估算,5-7年后随着新生代转基因的渗透、百草枯的禁用替代、复配制剂的增加和草铵膦价格下降,将增加不少于4.52万吨的草铵膦需求量,届时全球草铵膦使用量有望达到10万吨左右(L-草铵膦以折半计算)。
(2)需求增量①转基因增量主要来自大豆、玉米、棉花的双抗/三抗种子,预计到2025年对于草铵膦需求量达到3.4万吨,CAGR高达22%,转基因领域的大范围应用打开草铵膦成长天花板。草铵膦的抗性基因被导入了水稻、小麦、玉米、甜菜、烟草、大豆、棉花、马铃薯、 番茄、油菜、甘蔗等 20 多种作物中,草铵膦已成为全球第二大转基因作物除草剂。近年来, 随着跨国公司研发的抗草铵膦基因新产品推广应用和上市,特别是国内正在从政策层面有序 推进转基因作物产业化,草铵膦需求有望进一步提升。②第二大成长点来自各国陆续禁用百草枯/草甘膦带来的替换需求。预计2020年百草枯禁用带来的草铵膦需求目前是1,8万吨,未来达到2.8万吨;草甘膦禁用替代需求0.9万吨,未来达到1.5万吨。合计达到4.3万吨,CAGR10%。草甘膦致癌风波导致其禁限用风险加大,越南、法国、德国分别在2019年、2022年、2023年禁用草甘膦,对草铵膦市场也会带来一部分增量。③第三大增长点主要是草甘膦抗性催生的草铵膦复配需求,预计2020年传统草铵膦需求0.7万吨,到2025年达到1.7万吨CAGR约18%。4、草铵膦供需分析除巴斯夫公告将于2022年部分退出草铵膦原药生产外,大量农化企业纷纷上马草铵膦扩产计划,成为行业新进入者。据统计,目前国内已环评公示的外消旋草铵膦产能已经达到了9.65万吨。总体来看,若这些已宣布的扩产计划均顺利落地,未来几年新增供给或大幅超过稳定增长的需求。目前国内已公示L-草铵膦扩产环评公告书的仅利尔化学,山东亿盛,永农生物及七洲绿色化工,均为行业内老牌草铵膦生产企业,若未来L-草铵膦合成技术未发生大规模扩散,我们认为后续L-草铵膦行业或将维持相对有序的竞争格局。近两年,规划或建设草铵膦项目的企业超过13家,总产能超过16.2万吨;规划或建设精草铵膦项目的企业超过5家(表1)。
5、草铵膦成本分析目前,全球草铵膦主要有3种产业化生产路线(表1),分别为热裂解-ACA工艺、铝法-Strecker工艺、格氏-Strecker工艺。这3种工艺有相似的部分,但在成本、原料、损耗、反应机理、环保友好性和收率方面有较大区别。格氏工艺具有较大的生产安全性及环境风险,且成本较高,是国内主流工艺;热裂解-ACA工艺比较先进,连续化程度高,“三废”排放、合成成本最低;利尔新工艺是从格氏工艺向热裂解-ACA工艺过渡的工艺,较传统工艺有很大的改善。 通过相关研究和利尔化学环评公告,利尔化学的广安基地工艺和巴斯夫的工艺路线(已过专利保护期)前半段工艺接近,同时进行了创新,并打通了三氯化磷、甲烷向MDP转化的工艺流程,整个反应过程连续化程度也明显增强,同时规避了格氏试剂的使用,工艺的稳定性和安全性都明显增强。利尔通过自身工艺优化,技术进步明显,因此成本较传统格氏法明显下降。综合来看,工业化装置开车成功,成本将较格氏法降低2万元/t以上。
6、草铵膦的市场价格变动趋势从近12年的年平均价格波动来看,草铵膦原药价格最高点出现在2014年,价格为31.5万元/t,也出现两个低点,分别出现在2016年的11.7万元/t(14.1万元/t为年度平均价格,而11.7万元/t为该年度的最低价格,2019年同理)、2019年9.8万元/t(图1)。根据百川资讯报道,当前国内草铵膦生产成本为8万~9万元/t,外购中间体的生产企业成本更高。草铵膦价格自2021年高位37万元/吨下滑至17万元/吨后,2022Q2开始海外需求旺盛,价格回升,目前价格23.5万元/吨,盈利情况较好。
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