深度分析！后工业化时代的中国化工企业成长之路(三）
MDI：面对国外巨头的技术封锁，万华化学在上个世纪 70 年代仅是从日本 引进了万吨级 MDI 生产装置，并未通过技术转让和许可掌握生产 MDI 的技 术诀窍，投产之后面临了严重的消耗和质量难题，90 年代之后万华开始了技 术的改造和自主开发，经过十多年的攻关成功掌握了 MDI 的关键制造技术， 开发出了 16 万吨级 MDI 工艺包，并在宁波和烟台先后投产了 16 万吨和 20 万吨的工业装置，相比最初引进时的间歇工艺，万华通过自己的开发实现了 DAM 缩合、光气化和结晶分离装置的连续化操作，并通过能量集成和工艺 优化大幅降低了公用工程和原料消耗成本。在此后公司在 MDI 生产技术上持 续突破瓶颈，通过技术创新，将宁波单套产能提升至 30 万吨/年，而后又提 升至 40 万吨，成为全球单套能力世界最大、技术全球领先的 MDI 生产厂家。 万华是国际上少数几个拥有 MDI 技术知识产权的生产商，打破了海外巨头对 行业的垄断。
聚碳酸酯（PC）：早在上个世纪 60 年代国内就以晨光院为代表开始研发酯 交换法和光气法生产 PC 技术，但受制于落后的工艺和装备制造水平，一直 没能实现工业化生产，仅有常州合成化工厂等维持千吨级的生产规模，国内 市场完全被拜耳和三菱等国外厂家以及进口货源所垄断。万华化学从 2005 年开始了界面缩聚光气法 PC 技术的开发，2010 年中试装置试车成功之后， 在 2014 年立项了工业化项目，于 2018 年初成功实现 7 万吨光气法 PC 装置 的成功投产，成为了国内首家掌握界面缩聚光气法 PC 制造技术自主知识产 权的生产商。而 2019 年 5 月中蓝晨光院和成都有机所合作开发的酯交换路 线工艺包也成功地应用于中蓝新材料 10 万吨装置的投产。在聚碳酸酯技术 的自主开发取得成功之后，可以看到旭化成等国外企业很快也开始放开了对 国内技术转让的限制，中国即将成为全球最大的 PC 生产国家。
氯化法钛白粉：氯化法钛白粉技术原为科幕、科斯特和特诺等海外巨头所垄 断，上世纪 80 年代锦州钛业采用向国外公司技术咨询的方式从美国引进技 术建设了国内第一套年产 1.5 万吨氯化法钛白生产装置，但最关键的沸腾氯 化和氧化技术装备并未获得授权转让，此外核心技术的不完整导致 1994 年 建成之后未能顺利运行，锦州钛业经过了多年的技术摸索才逐步实现了装置 的投产和连续运行。 2017 年中国氯化法钛白粉产量仅占全国总产量的 5.83%，龙蟒佰利、锦州钛业、云南新立、漯河兴茂和攀钢钒钛 5 家企业的 氯化法钛白粉合计产量仅为为 16.75 万吨，而全球龙头科慕 2017 年氯化法 钛白粉的产量超过百万吨。2012 年国内龙头龙蟒佰利继云南新立之后从德 国钛康以技术咨询的方式引入氯化法钛白粉技术，并用于募投项目 6 万吨装 置的建设，装置建成之后经过长期的摸索于 2016 年底达产，公司基于一期 项目的经验于 2017 年 2 月投建了二期 20 万吨装置并于 2019 年中试产，用 时不到两年表明公司已充分掌握氯化法钛白粉生产技术。
蛋氨酸：蛋氨酸具有高技术壁垒、高毛利率的特点，2010 年国际市场接近 110 万吨规模，国内早在 20 世纪 50 年代就开始了化学法合成蛋氨酸的研 究，并于 1959 年起在河北制药厂等相继建起一些小规模生产装置，但这些装置均是以甘油、硫脲和硫酸二甲酯为原料制得丙烯醛和甲硫醇，再经海因 法制得蛋氨酸，以丙烯醛计收率只有 60%左右。与国外以丙烯氧化制丙烯醛， 硫化氢和甲醇反应制甲硫醇路线的先进技术相比差距巨大，生产规模小，成 本高，且以间歇操作为主。上世纪 80 年代我国曾经从罗纳普朗克公司（安 迪苏前身）引进过蛋氨酸生产技术，在天津投资兴建了 1 万吨/年的蛋氨酸生 产线，技术虽然成熟，但国内研发能力、设计能力和管理水平跟不上，软硬 件配合上不成熟，该装置一直没有正常运转。蓝星集团从 2002 年起就开始 考虑引进生产技术或合资生产，2003 年开始与安迪苏集团联系引进其技术 改造停产多年的天津蛋氨酸装置，但遭到了安迪苏拒绝，此后 2006 年蓝星 集团收购安迪苏之后开始在南京建设了 7 万吨蛋氨酸项目。直到 2010 年重 庆紫光天化 1 万吨蛋氨酸工业化示范装置投产之后突破了海外巨头的垄断， 并于 2014 年建设投产了宁夏紫光 5 万吨/年项目，此外新和成经过 10 余年 的研发，突破了高能耗等技术瓶颈，于 2017 年初成功试产 5 万吨项目。
己二腈即将突破：己二腈是生产尼龙 66 等的关键原料，其主流技术包括丙 烯腈电解二聚法和丁二烯氰化法，被英威达和奥升德等所垄断，英威达更是 在全球范围内掌握了己二腈的供应，由于中国未能实现己二腈的自主供应， 导致下游尼龙 66 严重依赖进口。2019 年 4 月国家发改委发布的《产业结构 调整指导目录》的鼓励类名单中将此前“5 万吨/年及以上丁二烯法己二腈装 置”改为万吨级己二腈生产装置。表明国家层面意识到己二腈技术的重要性 和突破难度。2015 年天辰工程和山东海力等开发了采用自主研发的催化剂 体系的“丁二烯直接氢氰化法”合成己二腈技术，并实现了全流程中试连续 生产装置的稳定运行。2019 年 7 月天辰公司宣布将与齐翔腾达等在淄博建 设 20 万吨己二腈装置。此外阳煤化工集团经过 5 年的实验室研发，成功地 开发了丁二烯直接氰化法制取己二腈工艺，并在山西平定开始建设中试装置。
3.2、我们的短板在哪里？
除了上面这些化学品之外，我们还可以看到 PMMA、PPS、芳纶、锦纶、 碳纤维、氯化法钛白粉和维生素等特种树脂/纤维和专用化学品领域也已经实 现技术上的突破，它们和基础化学品相比拥有更多的生产诀窍和技术难点， 我们或通过自主研发，或通过引进技术后的消化吸收，在国产替代的路上越 走越宽。尽管我们已经取得了如此众多的成就，但我国在 2018 年石油和化 工行业的进出口贸易逆差仍然高达 2832.5 亿美元，除了资源禀赋导致的 3059.6 亿美元的油气进口之外，仍需要进口高达 780.9 亿美元的有机原料及 中间体，749.0 亿美元的合成材料，370.1 亿美元的高端化学品和 60.3 亿美 元的专用设备。一些关键材料领域的产业化规模、产品质量等还远远不能满 足国内的需求，根据 2018 年工信部对 130 多种关键基础材料的调研结果显 示，国内 32%的关键材料仍为空白，52%依旧依赖进口。
从国内进口化学品的细分来看，780.9 亿美元的有机原料进口主要是 PX、 丙烷、苯乙烯、煤炭和天然橡胶等，其中大部分和油气同样由资源禀赋所导 致，而 PX 和苯乙烯等的进口空间将随着本土企业的发力逐渐萎缩；749 亿 美元的进口合成材料中，初级形态的聚烯烃和乙二醇等的进口同样源自中东 和美国的资源外溢套利，此外仍有高达 324 亿美元的高性能合成树脂、96 亿美元的合成橡胶和 53 亿的高性能合成纤维高度依赖进口。此外 370.1 亿 美元的高端化学品是我们进口的另一个重要领域，这其中除了橡胶制品之外， 主要是涂料、油墨、颜料，以及包括粘结剂、单晶硅切片和众多制剂在内的 专用化学品。从对进口的依赖度来看，高性能的合成材料和高端的专用化学 品是国内化工行业的短板所在和未来的重点突破领域。
短板之一：高性能合成材料
从 2008 年至 2016 年，国内的合成树脂、合成橡胶和合成纤维单体市 场分别以 9.7%、11.9%和 9.8%的 CAGR 快速增长，尽管本土企业已经在众 多合成材料领域取得较大突破，但 2018 年我国仍有 49.6%的 HDPE、60% 的 PC、100%的己二腈、60%的 EVA、49.9%的合成橡胶、40%的 MMA、 37.6%的 ABS 树脂、36.7%的尼龙 66 等产品需要进口。以每年进口的 2000 多万吨聚烯烃为例，其中一半是高端产品，包括聚丙烯管材专用料、电容膜 专用料、聚乙烯汽车油箱专用料、燃气管道专用料、汽车保险杠专用料等差 异化产品，高性能的茂金属系列聚烯烃弹性体、高刚性高抗冲共聚丙烯、多 样化的各种改性树脂等产品仍以进口为主。不同于基础化学品和通用材料产 品往往可以通过对工艺和装置的逆向开发而实现技术的掌握，这些差异化、 精细化的市场需要更多的原创性开发来突破。
短板之二：高端专用化学品
我们在高端的专用化学品领域的短板主要包括两个方向，一是传统精细 化工领域的高端产品，其中包括涂料、染料这些表面处理材料，以及新剂型 的农药和高端的表面活性剂等。
而另一个重要的方向则来自随着下游半导体、面板显示、锂电产业等应 用场景逐渐向国内转移，以及 5G 的兴起所带动的电子化学品的进口替代。 在国内所有新材料中，电子化学品领域与国外的差距是最大的，我们在高世 代线面板、8 英吋及以上晶圆用电子化学品领域基本依赖进口，而随着近年 来下游液晶面板和晶圆厂向国内转移以及新能源汽车的高速发展，相关电子 化学品的需求在大幅增长，进口替代空间巨大。
4、中国化工行业研发投入现状及领军者
当下中国经济已经告别了高增长阶段，不论是房住不炒的顶层设计，还 是海外逆全球化浪潮带来的贸易端的压力，都决定了我们的经济模式将转向 产业升级和创新驱动，包括科创板的设立，以及 2018 年 7 月国务院常委会 议宣布将企业研发费用加计扣除比例提高到 75%的政策由科技型中小企业 扩大至所有企业，并对已确定的先进制造业增值税留抵退税返还政策来看， 都正在朝这一目标努力。不同于中国这些年地产驱动的增长模式，我们可以 看到美国市场过去这些年的成功来自于创新驱动的增长模式，他们的经济增 长更多来自于知识产权领域和研发的投资，即使资本市场出现阶段性的泡沫， 最后也会通过创新来消化掉。具体到化学工业和材料行业来看，上个世纪 60 年代研发驱动下的聚合物/石油化学品时代的繁荣给我们留下了深刻的印象。
在上个世纪 50-60 年代期间，主要的美国化工公司都聚焦在聚合物/石化 产业技术研发所创造的机会方面，在这 20 年间，美国化工行业的增长率是 其 GDP 增速的 2.5 倍。在 20 世纪 60 年代，塑料和合成橡胶业产生的附加 值快速增长，是金属加工业的两倍。而到了 70 年代，合成纤维占据了美国 纤维生产的 70%。在扩大新产品的能力方面，美国化工公司不断在有机化学 品、无机化学品和其他领域维持并不停地拓展他们在战前就已经接近商品化 的产品系列。因此本质上来讲，是新商品的研发驱动了美国塑料和橡胶行业 的繁荣发展，如果将那个时期美国在化工行业的研发投入增速往后平移 4-5 年的话，就会发现其与美国塑料和橡胶行业的产能指数高度吻合，而到了 1970 年代末期石油危机的到来，这种趋势已不再明显而且没有太多规律可 以遵循，其中原因可能是因为随着化学学科的学习能力趋于极限，那些巨头 们在研发策略中更侧重于新商品的开发而非新化学分子的研究，研发和商品 化的周期已无规律可言。
4.1、从研发投入现状看本土化工企业崛起的两个方向
坦率地讲，我国化工行业在通用化学品和材料领域也仅是达到美国在上 个世纪 60 年代聚合物革命时代的水平，从我国龙头企业近几年取得的突破来看，碳纤维、芳纶 1414、PC、POM、PMMA、PPS 这些行业仍处于学习 和吸收的阶段，而从进口依赖来看，聚烯烃弹性体（POE）、茂金属聚乙烯 （mPE）薄膜树脂、EVA 树脂、聚苯醚、超高分子量聚乙烯树脂（UPE）、 尼龙 12 和氯丁橡胶等一大批关键材料尚未取得真正突破，关键领域的海外 技术封锁未见放松，未来很长一段时间内本土大部分的化工企业仍将处在技 术突破的产品型公司阶段。另一方面，随着海外半导体、显示、新能源等高 端制造业向国内的不断转移，一大批相关领域的专用化学品和新材料也亟待 突破，这同样需要以强大的研发能力和巨额的研发投入为保障。中国在基础 化学品领域凭借人力资源的成本优势、工程师红利、产业链配套等方面已经 取得了绝对的竞争优势，未来全球化工行业的竞争将全面进入专用化学品和 终端商品市场的争夺，可以讲未来的竞争就是研发能力的沉淀和积累的竞争， 就是研发投入的竞争。如果我们从两个维度，即研发的绝对投入规模，以及 研发投入在营业收入中的占比，将那些排名比较靠前的国内上市化工企业列 出的话，就会发现他们正是这些年来我们所积极拥抱的优秀公司。
从研发的绝对投入规模来看，排名前三十的企业基本上代表了国内化工 各子行业的一线龙头，这些企业以万华化学为代表，他们依赖本土市场在聚 氨酯、染料、钛白粉、聚酯、农药、有机硅、氟化工、磷化工、煤化工、改 性塑料、玻纤等一众领域已经构筑了自己的壁垒，通过做大规模，把周期的 平均利润维持在数十亿元，才能够通过巨额的研发投入往专用化学品领域进 行边界的突破。
而从研发投入占营业收入的比例来看，排名前二十五的企业基本上代表 了国内新材料行业中最优秀的一批企业，尽管后发国家一开始就从专用化学 品领域取得突破会面临较大的挑战，但是随着面板、半导体等先进制造业向 中国的全面转移，这些处在产业链各个环节、有较强的研发能力和投入意愿 的新材料企业有潜力凭借在细分领域的突破并在未来很长一段时间内成为 超越海外竞争对手的隐形冠军。
4.2、从研发投入的绝对规模关注本土化工巨头的突破
如前所述，本土企业已经依靠完整的产业配套和持续增长的市场在众多 基础化学品领域奠立了在全球范围内的绝对优势，而过去几年以环保等为推 手的供给侧改革又一改以往“劣币驱逐良币”的现象，造就了一大批具备成 本竞争优势的龙头企业，如果仅从规模上来看即使放眼全球他们也已经处于 顶尖水平。比如 MDI行业的万华化学现有产能 210万吨（包含BC30 万吨）， 未来烟台和宁波基地完成 80 万吨的扩能之后，将远远超过排名靠后的科思 创和巴斯夫，而考虑公司海外建厂的计划，公司未来将在 MDI 行业拥有绝对 的话语权；再比如钛白粉企业龙蟒佰利，60 万吨硫酸法产能本身已是全球最 大，仍在氯化法路线上不断突破，新建的 30 万吨的氯化法产能投产以后再 加上收购云南新立的 6 万吨装置，未来钛白粉产能将达到百万吨规模，仅次 于全球龙头科幕以及合并后的特诺和科斯特，在海外巨头鲜有扩产动作的情 况下，来自中国的出口变化很大程度上左右了全球钛白粉市场的定价，这也 正是科幕等海外巨头希望中国竞争对手加入他们的“价值增长计划”的主要 动机；此外还有制冷剂行业的东岳集团和巨化股份、聚酯行业的四大巨头、 工业硅行业的合盛硅业、染料行业的浙江龙盛等，这些世界级的细分行业巨 头未来都将是国内化工产业升级的主要力量。当海外巨头纷纷将策略重心回 归到面向终端领域的利基市场，跨国化工企业与包括中国化工企业在内的新 兴市场参与者的竞争将是技术创新能力的竞争。
我们本土化工行业的细分龙头们目前都已经具备了较大的体量，但如果 向海外巨头们发起进一步冲击的话，一定要有较强的研发能力作为保障，这 首先要以一定的投入作为前提。我们统计了 2018 年国内研发费用排名前三 十的上市化工企业，这些企业以万华化学、金发科技、荣盛石化、鲁西化工、 中化国际、玲珑轮胎、巨化股份、新和成、安道麦、卫星石化、龙蟒佰利、 中材科技、新安股份、中国巨石、兴发集团和扬农化工等为代表，均是国内 化工企业的细分龙头，也是中国化工行业走向全球的中坚力量。
以万华化学为例，公司已经在 MDI 行业奠立了自己的绝对核心竞争能 力，而近些年除了在石化领域切入碳二和碳三业务，以完善自己的聚醚产 业链之外，公司依靠研发在合成材料和精细化工品领域取得成就同样让人 瞩目，不仅在 HDI、TPU、改性 MDI 和 TDI 等领域基于异氰酸酯的积淀取 得突破，更是潜心十余年，成功的完成了光气法 PC、异丁烯法 MMA、SAP 等先进材料的工业化，此外 IPDI、IPDA、聚醚胺、尼龙 12 和柠檬醛等众 多自主研发的精细化工品也将陆续进入产业化阶段。而万华化学仅是中国 化工企业成功崛起的一个典范，未来我们将看到一大批多元化和专业化的 本土企业向世界舞台的冲击。
4.3、海外并购是提升技术能力的另一种有效补充方式
我们注意到，近几年很多领先的海外化工巨头因为业务太过于庞杂，协 同性较差，普遍性地开始聚焦于战略性的板块，而剥离非核心资产，这样的 剥离也就给了很多新兴市场参与者进入全球市场的机会。对于国内化工企业 来讲，通过并购海外的先进生产线来提升竞争力相对是条捷径，而且确实也 收到了一些成效，最显著的便是中国化工对海外老牌企业的并购，从 2006 年开始相继收购了蛋氨酸厂家安迪苏、罗地亚的有机硅和硫化物业务、全球 最大金属硅供应商和硅铁合金供应商挪威埃肯、非专利农药巨头安道麦、新 加坡光伏解决方案供应商 REC、高端轮胎企业意倍耐力、全球最大橡塑机械 企业克劳斯玛菲，以及 2016 年对全球农药巨头先正达的收购。
这种通过海外并购以获取先进技术和产能并实现产业升级的例子近年 来屡见不鲜，此外我们还可以看到万华化学通过对匈牙利博苏化学的并购迅 速切入到 TDI 行业；龙蟒佰利通过收购亨斯迈的 TR52 业务提升了油墨钛白粉的生产技术水平；浙江龙盛通过收购德司达，掌握了从染料设计到成品各 个阶段提供解决方案的能力；金正大通过收购德国康朴进入了园艺产品和特 种肥料领域；而在新材料领域，港股公司昊海生物科技通过收购技术领先的 Aaren、Contamac 等一系列人工晶状体材料企业，成为全球眼科材料的顶 尖企业。WIND 数据显示从 2013-2018 年，由中国买家发起的并购交易数量 以 22%的 CAGR 逐年增长，并成为全球化工并购交易中最大的发起国，而 欧洲化工企业成为主要对象。而欧洲化工行业的现状是巨头与细分领域隐形 冠军并存，以电子胶黏剂为例，德国汉高虽然是行业巨头，但高达 60%的细 分市场为中小企业所占据，且构筑了较高的竞争壁垒。这些欧洲新材料和精 细化工领域的隐形冠军未来都将是中国化工企业以技术创新为目的的并购 对象。
尽管海外并购可以快速提升本土化工企业的技术水平，但研究巴斯夫等 海外巨头的经历，发现他们通过并购完成多元化的转型之后，有可能进入盈 利能力的增长陷阱。巴斯夫从 1990 年开始调整业务板块，通过收购来提升 化学品、塑料、特性产品、农业与营养品、石油与天然气五大核心板块的专 业化和市场地位。但产品系列趋于更加多元化之后，尽管巴斯的营收从 1995 年的 236.37 亿欧元增长至 2000 年的 359.46 亿欧元，但净利润却从 1995 年的 12.63 亿欧元下滑至 2000 年的 12.4 亿欧元，与营收增长形成很大的背 离,此外 ROE 从 1990 年代中期的 14%左右下降至 2003 年的 6%。分析这一 阶段巴斯夫盈利能力的减弱，主要是因为研发能力下降所致，巴斯夫的研发 投入从 2000 年的 15.26 亿欧元下滑至 2003 年的 11.05 亿欧元，大幅削弱 了在特性产品、功能材料和农业解决方案业务等高附加值创新产品上的盈利 能力。针对这一阶段出现的问题，巴斯夫在 2004 年调整了发展战略，加大 以终端客户为导向的研发投入，开拓附加值更高的新产品范围。此后巴斯夫 的营业收入从 2003 年的 333.61 亿欧元上升至 2017 年的 644.75 亿欧元， 净利润从2003年的9.1亿欧元上升至2017年的60.78亿欧元，ROE从2003 年的 5.7%恢复至 2017 年的 13.3%，这种重视优势业务和研发创新的新策略 下获得了极大成功。
