风电大梁加工工艺革新濮阳惠成：甲基四氢苯酐有望量价齐升

　　公司主要从事顺酐酸酐衍生物、功能材料中间体等电子化学品的研发、生产、销售，主要产 品包括四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐 以及芴类化学品等。

　　顺酐酸酐衍生物主要用于环氧树脂固化、合成聚酯树脂和醇酸树脂等，下游产品广泛应用在从基本电子元件、半导体器件到集成电路等复杂器件的封装，电气设备绝缘材料、涂料、复合材料等诸多领域；功能材料中间体主要用于 OLED 等有机光电材料及医药等领域。

　　据公告，公司是国内顺酐酸酐衍生物行业规模最大、品种最齐全的生产企业之一，主要产品 技术指标达到行业先进水平，核心产品六氢苯酐及纳迪克酸酐产品质量已达到进口替代水平，获得诸多国际化工巨头的使用认证；

　　同时，也是国内少数能够规模化研发生产 OLED 中间体等电子化学品的企业，公司 OLED 相关材料中间体集中在芴类、咔唑类、杂环类、稠环类、有机膦类等产品，主要为有机光电材料提供中间体。公司产品销往欧盟、美国、日本等十几个国家和地区，拥有亨斯迈（Huntsman）、巴斯夫（BASF）、全球知名 OLED 材料商等多家国际知名客户。

　　截至2021年末，公司顺酐酸酐衍生物产能 5.1 万吨，在建产能 7 万吨。2021年顺酐酸酐衍 生物实现产量 63,522.16 吨，销量 63,635.69 吨，分别同比提升 27%、30%；销售均价 1.59 万元/吨，同比提升 26.5%。

　　量价齐升，公司盈利水平快速提升。据公告，2021年公司实现营业收入 13.93 亿元，同比 增长 52.61%，归母净利润 2.53 亿元，同比增长 40.66%。2022Q1 实现营收 3.76 亿元，同 比增长 31.72%，归母净利润 0.84 亿元，同比增长 78.40%；2022年上半年预计实现归母净 利润 1.87 亿元~2.20 亿元，同比增长 70%~100%。

　　奥城实业持有公司35.39%的股份，为发行人控股股东。除奥城实业外，不存在持有公司5% 以上股份的股东。王中锋和杨瑞娜夫妇合计持有奥城实业100%的股权，为公司的实际控制 人。

　　2018年，公司非公开发行募集资金净额 1.94 亿元。“年产1,000 吨电子化学品项目”包括有机膦类 35 吨，芴类 15 吨，咔唑类 10 吨，降冰片烯类 15 吨，噻吩类 5 吨，酸酐衍生物类 10 吨，氢化纳迪克酸酐及氢化甲基纳迪克酸酐 910 吨。“收购山东清洋新材料有限公司 100% 股权”为 2019 年变更“年产 1 万吨顺酐酸酐衍生物扩产项目”而来。

　　山东清洋具有年产 10,000 吨甲基四氢苯酐和 5,000 吨甲基六氢苯酐的产能，并且拥有相关发明专利。2021年“年产 3,000 吨新型树脂材料氢化双酚 A 项目”处于产能爬坡阶段，产品原材料价格大幅上涨，产品处于市场培育期，为保障产品应用领域，公司对生产线进行不断的调试改进、降低生产成本，以稳定产品售价。

　　2020年，公司拟投资 2.3 亿元建设“年产 2 万吨功能材料项目”，将“年产 3,000 吨新型树脂材料氢化双酚 A 项目”合并至“年产 2 万吨功能材料项目”实施。据公告，2021年“年 产 2 万吨功能材料项目”已投产，处于试生产阶段，公司产能进一步提升。

　　2021年，公司非公开发行募集资金净额 7.89 亿元。“顺酐酸酐衍生物、功能材料中间体及研 发中心项目”将新增年产 50,000 吨顺酐酸酐衍生物和年产 3,200 吨功能材料中间体的生产能力，以及研发中心。

　　其中，年产 50,000 吨顺酐酸酐衍生物的生产能力包括 10,000 吨/年的四氢苯酐、10,000 吨/年的六氢苯酐、21,000 吨/年的甲基四氢苯酐、5,000 吨/年的甲基六氢苯酐、2,000 吨/年的纳迪克酸酐以及 2,000 吨/年的甲基纳迪克酸酐；年产 3,200 吨功能材料中间体的生产能力包括 3,000 吨/年的氢化双酚 A、55 吨/年的芴类、40 吨/年的咔唑类、30 吨/年的杂环类、30 吨/年的降冰片烯类、25 吨/年的稠环类以及 20 吨/年的有机膦类。

　　作为古雷生产基地建设的主要部分，“顺酐酸酐衍生物、功能材料中间体及研发中心项目”的建设能够有效补充公司顺酐酸酐衍生物的产能，进一步强化现有核心酸酐业务，提升公司顺酐酸酐衍生物业务在国内的市场份额，巩固公司在行业内的龙头地位，提高公司在国际市场的竞争力。

　　据公告，目前“顺酐酸酐衍生物、功能材料中间体及研发中心项目”“高纯氢气及特种气体项目”“年产 2 万吨甲基四氢苯酐扩建项目”等项目正在有序施工建设。

　　顺酐酸酐衍生物主要用途为环氧树脂固化及合成聚酯树脂、醇酸树脂等，应用在从基本电子 元件、半导体器件到集成电路等复杂器件的封装，电气设备绝缘材料、涂料、复合材料等诸 多领域。

　　其中四氢苯酐、六氢苯酐的主要生产原料为顺酐、丁二烯或混合碳四；甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、纳迪克酸酐的主要生产原料为顺酐、混合碳五。生产 1 吨甲基氢化苯酐理论上消耗顺酐 0.6 吨，甲基丁二烯 0. 41 吨。

　　近年来，随着电子电气材料、涂料及复合材料等下游应用领域的快速发展，全球市场尤其是 国内市场对顺酐酸酐衍生物的需求一直呈增长趋势。

　　受益于我国电子信息产业的快速发展、我国智能电网、超/特高压输电线路投资力度的不断加大、全国风电能源推广、新型复合材料的广泛应用，我国对顺酐酸酐衍生物的需求持续增长。

　　据华经产业研究院，2020年全球顺酐酸酐衍生物需求量为、46万吨，国内占全球市场的比例达60.8%。

　　据张爱星《国内外甲基氢化苯酐市场及发展趋势》，2011年全球甲基四氢苯酐消费量约 10.5 万吨，我国约 5.91 万吨；2015 年全球消费量约 14 万吨，我国约 8.76 万吨。2011年我国产量 5.6 万吨，2015 年产量 8.26 万吨。

　　2011 年全球甲基六氢苯酐消费量约 2.4 万吨，我国约 0.96 万吨；2015年全球消费量约 4 万吨，我国约 2.17 万吨。

　　据全球风能理事会（GWEC），2020年受中国风电抢装潮的影响，全球新增装机取得历史性突破，新增装机量高达 95.3GW；2021年虽然受到全球疫情影响，但新增装机量仍达到 93.6GW；预计未来五年全球风电市场新增装机量将保持年均 6.6%的增速。

　　据伍德麦肯兹预测，未来 10 年内全球风电新增装机量复合增长率为 4.3%，中国风电新增装机量将占全球 45%。

　　叶片是风力发电机的关键部件之一，涉及气动、复合材料结构、工艺等领域。叶片的长度和风机的功率呈正比，叶片越长，受风面积也就越大，风机功率越大。

　　随着风电行业进入平价时代，度电成本降低的最有效手段就是不断扩大风电机组的单机容量，由此也带来风电叶片长度的不断增加。

　　当前最新研发的更长更轻的陆上主流叶片长度都在 90m 以上，海上主流叶片长度都在 100m 以上。

　　复合材料由于其优异的力学性能和可设计性被广泛应用于航空航天、汽车和风电叶片，可满 足叶片变截面、曲率大和结构铺层渐变等特征要求。

　　作为决定叶片结构和成本的增强纤维、夹芯材料、基体树脂和结构胶，其应用和发展趋势对叶片行业未来的发展至关重要。

　　2022 年 7 月 19 日，全球风电整机巨头维斯塔斯碳梁专利到期，这意味着其他风电叶片制造 商可以不受限制地推出应用碳梁的风电叶片产品，拉挤碳梁有望快速发展。

　　叶片用纤维复合材料大梁的制作方面可以分为预浸料工艺、灌注工艺、拉挤工艺三种。预浸 料工艺是纤维先制成单向预浸料，然后在模具中铺层，用真空袋加压，并除去层与层之间的 空气，最后升温固化，得到大梁。

　　灌注工艺是纤维先编织成单向布，然后在模具中铺层，用真空袋加压，并除去层与层之间的空气，同时把树脂导入，最后升温固化，得到大梁。拉挤工艺是先将纤维制成拉挤板材，然后在叶片制作时，在设定位臵内，把拉挤板材黏贴在蒙皮上制成大梁。

　　真空灌注成型工艺是风电叶片使用时间最长的相对的成熟工艺。具有操作简单、设备投资少、生产成本低、产品孔隙率低等优点。

　　连续拉挤成型工艺是将连续纤维束装物或者带状物在一定牵引力作用下与热固型或热塑性树脂进行浸润，再经过特定形状的成型模具加热固化定型，最终形成具有特定界面形状的、连续长度的复合材料型材。

　　拉挤成型可以进行连续化复合材料成型，延纤维方向上保持了产品最大程度的综合力学性能，由于该工艺所生产产品的纵向力学特性优异、结构效率高、制造成本低、自动化程度较高、产品性能稳定等综合优点，近年来，复合材料拉挤成型工艺成为发展迅速的生产成型工艺。

　　随着叶片的加长，对增强材料的强度和刚度等性能提出了新的要求。据严兵等人《风电叶片用碳纤维复合材料大梁制备工艺及性能》，拉挤工艺和预浸料成型工艺所制得的复合材料的纤维体积分数没有明显差别，均达到 60%左右，高于灌注成型的复合材料的纤维体积分数。

　　推测由于灌注成型压力低，不足以使纤维织物达到理想的密实状态，并且在灌注过程中，树脂的流动受到纤维的影响，从而导致灌注成型工艺下的复合材料中纤维的体积分数远低于预浸料和拉挤工艺。

　　同时，相比于真空灌注和预浸料成型所制得的复合材料，拉挤成型所制得的复合材料在 0°和 90°方向的拉伸、0°方向弯曲、层间剪切和 0°方向压缩性能上都有较为明显的提升。

　　拉挤成型工艺能充分发挥连续纤维的力学性能，具有更高的纤维含量，原材料利用率在 95％以上，产品性能高且稳定可靠。

　　当叶片长度增加时，质量的增加要快于能量的提取，同时要避免折断，因此需要对材料进行进一步减重。以 81m 级 20 吨的叶片为例，在保持主机性能前提下，采用玻纤拉挤主梁替代灌注主梁后，单支叶片可减重 0.6 吨。

　　据孙二平等《大风机叶片材料轻量化的探索》，新型玻纤拉挤主梁和传统灌注主梁叶片相比减重 15%，可攻克大型叶片轻量化的难题。同时拉挤工艺具备制造上的优势，拉挤工艺的主要的优点是，所有的纤维都位于正确的方向，可有效杜绝大梁褶皱；并且具备快速制造的可重复性，可以用一种非常可控的方式用预先制造的零部件来组装，提高叶片生产效率。 2021 年是拉挤工艺大规模应用在主梁制造上的元年，渗透率有望快速提升。

　　据《复合材料学报》，2021 年开始，主梁用拉挤工艺替代进程加速，基本上 2022 年主流叶片的叶型设计都已经变为使用拉挤工艺的大梁。拉挤工艺替代灌注工艺的渗透率有望持续提升，预计 2022 下半年将提升至 80%以上，老的叶型订单全部交付完毕后，新叶型 2023 年起可能会完成全面替代。

　　基体树脂是拉挤复合材料的关键组分，由于其快速成型的工艺要求，基体树脂必须具有混合 粘度低、常温粘度增长慢、加热反应速度快的特点。

　　据《复合材料学报》，风电用树脂主要是不饱和聚酯与环氧类的热固性树脂，目前只有艾尔姆（LM）公司和三菱公司采用不饱和聚酯树脂批量生产兆瓦级以上的叶片，更大型号的叶片则多采用环氧树脂，而国内叶片公司基本上都是批量使用环氧树脂。

　　不饱和聚酯固化收缩率较高，容易离模，具有很好的拉挤工艺特性，但由于快速固化带来内应力大、强度较低、固化收缩率偏高，制品尺寸稳定性较差、耐热性偏低，因此在需要高强度、电绝缘性好的材料时还是多采用环氧树脂体系。

　　环氧树脂必须与固化剂反应生成三维交联网状结构才会显现出各种优良的性能，成为具有真 正使用价值的环氧材料。固化过程将固化剂分子引入到环氧树脂中，使交联网络间的分子量、形态和交联密度都发生改变，从而使环氧固化物的力学性能、耐热性和化学稳定性等性能发生显著变化。

　　聚醚胺末端的活性官能团为胺基，由于端氨基的反应活性，使其能与多种反应基团作用，具有低粘度、较长适用期、减少能耗、高强度、高韧性、抗老化、优良防水性能等多方面优异的综合性能，主要用于提高终端产品的韧性、柔韧性、疏水性或亲水性。

　　风电叶片具有尺寸大、外形复杂和使用环境苛刻的特点，对强度、韧性和耐候性有很高的要求，聚醚胺特殊的分子结构提供给叶片材料高强度和高韧性，同时具有适中的反应活性，可满足大型风电叶片的制造要求。酸酐型固化剂具有绿色环保、对皮肤刺激性小，适用期长等优点；所形成的环氧树脂固化物的性能优良，特别是介电性能比胺类固化物优异。

　　除常规固化外，环氧树脂固化时，还可将两种或两种以上酸酐型固化剂按照一定比例进行复配使用，以实现环氧树脂固化物的特殊用途，环氧树脂固化物会随着固化剂配方的改变而表现出不同的优越性能。具有优良绝缘性能、耐候性和耐热性的环氧树脂固化物，在电子元器件封装和电气设备绝缘领域应用广泛；具有良好机械性能的环氧树脂固化物，在复合材料领域大量应用于高尔夫球杆、赛艇、输油管道、气瓶以及航天器结构件等产品。

　　拉挤工艺主要采用酸酐固化体系（甲基四氢苯酐）。据梁平辉等《耐高温环氧拉挤树脂及其 复合材料研究》，在环氧拉挤树脂体系中采用较多的基本是普通液态双酚环氧树脂、液态酸 酐固化剂加促进剂体系，其中液态酸酐又多采用价格较低的甲基四氢苯酐，如耐紫外线与耐 热要求高，则采用甲基六氢苯酐或甲基纳迪克酸酐。

　　根据拉挤工艺的特点，树脂混合物在常温条件下要有较长的可使用期，一般要求 6 小时以上，液态酸酐固化剂与环氧树脂混合即使在促进剂存在下也有较长的可使用期，可满足较长可使用期要求，较反应活性高的胺类固化剂更为合适。同时，甲基四氢苯酐挥发性小，毒性比一般胺类固化剂低 20 倍，对眼睛及皮肤的刺激性小。

　　据北极星风力发电网，1MW 叶片主梁碳纤维用量约 3 吨。据光威 2022 年 5 月的环评，150 万 m/a 碳梁拉挤生产线 吨，固化剂主要 是 75%~85%的甲基四氢苯酐。

　　考虑到固化剂中其他混用材料，由以上数据计算可得，1GW 的叶片主梁所需甲基四氢苯酐 用量约 400~500 吨。

　　据国际风力发电网，以风电项目公开招标量数据来看，我国 2023 年新增装机量有望达到 80GW，拉挤工艺渗透率 100%的假设下，对应甲基四氢苯酐的需求量将达到 3.2 万吨以上。据水电水利规划设计总院相关报告显示，预计 2022 年风电新增并网 56GW 以上，而据国家能源局数据，2022H1 仅完成 12.94GW，因此 2022H2 预计完成 43GW 风电装机量。

　　我们预计采用拉挤工艺的大叶片将从 2022H2 开始逐步切换，当前酸酐固化剂需求有望迎来快速增长。

　　甲基四氢苯酐存在立体异构化和结构异构化。合成甲基四氢苯酐的原料是石油 C5 馏分(由异 戊二烯与间戊二烯按一定比例配成)及顺丁烯二酸酐。合成共经过 4 个工序:

　　双烯加成工艺制得的甲基四氢苯酐粗品由 3－甲基－△4－四氢苯酐(3－Me－△4－THPA)以 及 4－甲基－△4－四氢苯酐(4－Me－△4－THPA)组成，常温下为固体，操作使用不便，因 此需通过异构化工艺将其转化为常温下为液态的产品。甲基四氢苯酐异构化分为立体异构化 和结构异构化，共可以产生 20 种异构体。异构化的产物越多，液体酸酐的凝固点就越低。

　　影响甲基四氢苯酐性能指标的因素有产品原料的组成、异构化的方式、催化剂的选择及使用量、异构化的温度及异构化时间等。由于采用的是间歇式的釜式反应，产品质量稳定性较低，任一条件的改变将影响产品的收率、色泽、澄清度、粘度、酸值、凝固点、稳定性等，存放时间过长还会使产品降解加剧。

　　各家产品牌号不同，组分比例不一致，甚至同一家公司产品不同批次之间也存在差异，因此 下游叶片厂商不能依靠传统检测手段识别原材料质量，在引入新供应商时需要对配方进行半 年以上测试周期。一旦通过认证，将无法随意更换配方所对应的甲基四氢苯酐标号。

　　国外顺酐酸酐衍生物生产起步较早，核心技术主要为意大利波林（Polynt SPA）和新日本理 化株式会社等公司掌握。顺酐酸酐衍生物产品中，四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐等产 品在 20 世纪 60 年代被成功开发并开始产业化应用；甲基六氢苯酐、纳迪克酸酐和甲基纳迪 克酸酐的产业化应用则相对较晚。

　　国内顺酐酸酐衍生物生产相对较晚，国内20世纪80年始生产四氢苯酐和甲基四氢苯酐， 21 世纪初开始生产六氢苯酐、甲基六氢苯酐及纳迪克酸酐。

　　国内四氢苯酐、甲基四氢苯酐等顺酐酸酐衍生物生产工艺较为成熟，近年来随着市场竞争加剧，一些研发力量较强的企业开始大力研究高附加值产品，如六氢苯酐、纳迪克酸酐、甲基六氢苯酐、甲基纳迪克酸酐等。

　　国际化工巨头凭借其强大的研发能力和品牌优势，通过在国内建立合资企业或生产基地降低 生产成本，在高端产品市场中拥有较大份额、技术研发上占有明显的竞争优势，处在行业金 字塔的顶部；公司近年来已形成相对完整的产品链条，掌握相关产品核心生产工艺，生产规 模较大，产品质量稳定性较高，中端市场拥有较大份额，并通过自有研发优势逐步向高端市 场渗透，处在行业金字塔的第二层；国内其他主要企业产品链条不完整，掌握部分产品核心 生产工艺，中低端市场拥有部分份额，处于行业金字塔的第三层；行业中的多数企业生产规 模较小，产品线较为单一，产品质量稳定性较差，该类企业处在行业金字塔的底部。

　　公司于 2003 年开始量产四氢苯酐、2006 年开始量产六氢苯酐、甲基四氢苯酐和甲基六氢苯 酐。目前公司拥有多项顺酐酸酐衍生物核心技术，部分产品填补国内工业化生产的空白，降 低国内市场对进口产品的依赖，取得了良好的经济效益。

　　由于国际生产商（波林、理化成、迪克西等）主要面向高端领域，成本与价格都相对较高，因此风电使用的甲基四氢苯酐都集中在国产供应商。据产业网，我国甲基四氢苯酐总产能约 12 万吨，实际产量约为 9 万吨，濮阳惠成（含山东清洋）占比 30%以上。

　　因环保、土地及投资要求，目前国内同行基本没有明确扩产计划落地，仅有濮阳惠成“年产 2 万吨甲基四氢苯酐扩建项目”和“年产 50,000 吨顺酐酸酐衍生物项目”（其中甲基四氢苯酐 2.1 万吨）在建，将成为近 1-2 年内少有的产能增量，在本身已进入下游叶片客户渠道的情况下，有望享受风电需求增量带来的红利。

　　据生意社，甲基四氢苯酐往年均价约为 1.5 万 元/吨，2021年底至2022年一季度价格升至 2.5 万元/吨高位，高规格产品价格接近 2.7~2.8 万元/吨，随着原料顺酐价格下调，目前甲基四氢苯酐价格回到 2.4 万元/吨，维持在高位水 平。

　　OLED 上游材料领域属于技术密集型行业，技术壁垒高、市场竞争较小。国内企业主要为国 际OLED终端材料生产企业提供OLED中间体产品，随着OLED面板需求的爆发，国内OLED 中间体销量有望获得较快增长。

　　全球显示材料产业链已形成了稳固的分工关系，公司主要生产 OLED 相关的功能材料中间体，在化学合成、纯化等方面建立了竞争优势。

　　公司的有机光电材料中间体产品处于 OLED 行业 上游即 OLED 中间体行业，经升华处理后形成 OLED 终端材料，用于 OLED 面板的生产。

　　OLED 显示近年来在智能手机、电视、信息技术（IT）设备上的应用增加，对 OLED 材料需 求也出现对应增长。

　　OLED 显示近年来在小尺寸显示领域占比逐步提升，苹果正在扩大 iPhone 系列中三星显示器公司、LGDisplay 中小型 OLED 的应用。

　　未来随着国内 OLED 面板生产技术的不断成熟及解决专利材料“卡脖子”问题的国家战略部 署，国内 OLED 材料及配套产业有望迎来发展机遇。

　　公司持续重点开发 OLED 蓝光功能材料中间体，列在开发计划内的其他 OLED 功能材料主要包括：OLED 空穴传输材料、空穴注入材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、电子注入材料、电子阻挡材料以及材料合成的催化剂配体有机膦类化合物等。

　　目前公司在建募投项目中包含 200 吨 OLED 材料产能，包括 55 吨/年的芴类、40 吨/年的咔 唑类、30 吨/年的杂环类、30 吨/年的降冰片烯类、25 吨/年的稠环类以及 20 吨/年的有机膦 类；“2 万吨功能材料项目”中也含有咔唑类、芴类、有机膦类布局，陆续投产将为公司贡献 新的业绩增量。

　　基于公司顺酐酸酐衍生物将在未来 2 年扩产投产，且功能性材料具备发展潜力。甲基四氢苯 酐需求爆发，而新增供给不足，供需存在硬缺口。甲基四氢苯酐每上涨 1 万元/吨，预计将为 公司带来 4 亿净利润弹性。预计公司 2022 年-2024 年净利润分别为 4.0 亿元、7.5 亿元、8.5 亿元，对应 PE 28、15、13 倍。

　　原料价格波动：公司顺酐酸酐衍生物产品生产成本受顺酐、丁二烯、混合碳四、混合碳五等 基础化工产品价格影响较大，若未来主要原材料价格出现大幅上涨，将直接影响产品的生产 成本、销售价格及毛利率等，导致公司经营业绩的波动。

　　下游需求不及预期：公司顺酐酸酐衍生物产品主要用于环氧树脂固化、合成聚酯树脂和醇酸 树脂等，广泛应用在电子元器件封装材料、电气设备绝缘材料、涂料、复合材料等诸多领域。如下业增长放缓，在新的应用领域还未出现的情况下，顺酐酸酐衍生物市场需求将会面临增速下降的风险，从而给公司带来不利的影响。

　　产能建设进度不及预期：公司规划产能建设预计 1-2 年内投产，若建设进度不及预期，将影 响盈利测算。