《基礎化工行業綠色系列:PET回收(供給篇)— —“低值料、高值用”重點關注-250319(26頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《基礎化工行業綠色系列:PET回收(供給篇)— —“低值料、高值用”重點關注-250319(26頁).pdf(26頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、敬請參閱最后一頁特別聲明 1 本篇報告是綠色系列報告的第二篇,著重針對 PET 回收技術、布局企業進行分析。PET 回收現階段主要以物理法為主,產業鏈及工藝也相對成熟,但后期伴隨需求的進一步提升,化學法將成為未來發展的重要方向,目前我國布局化學的企業相對較少,能夠先期形成經濟性的規?;钠髽I有望獲得行業的先發優勢。核心結論 物理法行業基礎相對較好,物理法行業基礎相對較好,企業的加工技術和改性會形成終端差異企業的加工技術和改性會形成終端差異。國內對 PET 回收布局時間相對較長,但基本長時間集中于物理回收賽道。在終端產品的改性和優化過程中,對企業的技術水平有一定的要求,較多的小規模技術儲備不足的
2、企業僅能針對產品進行降級應用,比如生產填料、地毯絲等;同時由于物理回收對于原材料具有一定的要求,多數以 PET 瓶為主,回收水平相對較高,后續進一步拓展存在限制,而我國禁止廢舊塑料進口,解決來料問題將是不分企業拓展業務的思考方向,帶動部分企業規劃出海布局基地;化學法仍處于不斷突破過程,化學法仍處于不斷突破過程,未來發展空間較廣未來發展空間較廣?;瘜W法能夠較大程度擴展 PET 回收的原料范圍,從瓶片擴展至纖維、膜材,廢舊纖維的回收率低,價格便宜,對于原料的成本相對可控,有利于進一步擴大發展規模。但目前化學法的路徑并不完全成熟,多數大型企業采用熱解工藝進行油品等回收,PET 專項回收循環技術量產企
3、業相對較少,成本還需進一步優化,但已經有企業先期形成了初步的技術突破,若有企業形成規模效應,有效控制成本,有望獲得先發優勢;生物法目前仍然處于探索階段。生物法目前仍然處于探索階段。從生物法的反應路徑看,其對 PET 的回收可以做到來料范圍的拓展,且能夠形成高值利用,在產品布局方向上有更多領域的延伸空間,但工程化應用尚未成熟,成本仍然相對較高?;瘜W法和生物法具有進一步加速發展空間?;瘜W法和生物法具有進一步加速發展空間?;瘜W法 rPET 和原生 PET 的性能接近度高,已經具備多領域應用基礎。目前國內已有物理法路徑參混部分泡料進行降級應用,也有少部分化學法工藝進行纖維生產,伴隨化學法工藝進一步成熟
4、,裝置規模放大,預估化學法的 rPET 的經濟性將獲得進一步優化,先期滿足下游“綠色”品牌的市場需求;人工智能的發展對合成生物有明顯的推動作用,酶降解工藝有望獲得明顯加速?,F階段生物法仍然面臨酶活性低,生產成本高的問題,而 AI 人工智能的發展有望大幅縮短基因和蛋白改造的時間,通過機器計算和模擬降低改造的成本,有望加速提升生物法 PET 降解的效果。全球全球布局化學法布局化學法 PETPET 回收的企業主要以大型化工巨頭企業和單一領域的初創型企業為主?;厥盏钠髽I主要以大型化工巨頭企業和單一領域的初創型企業為主。大型石化企業先期具有產業鏈基礎,多數選擇熱解工藝形成有效協同布局,但同時也外研合作開
5、辟新的回收路徑,以滿足行業新的發展趨勢;初創型企業多數采用新路徑或者新的工藝,在專項技術的研發力度和突破上相對領先,但多數初創企業資金和工程化能力及經驗上相對欠缺,導致部分項目兌現時間相對較長。投資建議 PET 再生材料應用要求不斷提升,將大幅帶動行業需求,行業潛在發展空間巨大,而其中幾類企業將相對收益:實現PET回收的高值化應用的企業:能夠滿足下游領先企業高端服裝的產品需求,能夠從產品定價獲得盈利空間;能夠擴展應用原料,能夠實現低成本管控的企業:破除傳統 PET 回收的限制,使用成本更低的原材料進行產品生產,降低外部約束帶來的不可控風險,形成成長空間;能夠突破技術、工藝路徑障礙,采用生物法或
6、化學法經濟性生產 rPET 的企業,有望獲得成本和市場雙重突破。風險提示 政策落地不及預期風險;產業鏈配套發展不均衡風險;海外貿易政策變動風險;需求波動風險;石化產業鏈價格劇烈波動風險。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 2 掃碼獲取更多服務 內容目錄內容目錄 一、PET 回收工藝現狀:瓶片相對成熟,纖維任重道遠.4 1.1、物理法 PET 回收成熟,產品梯級利用,但原料來源相對受限.5 1.2、化學法仍處于持續突破中,未來應用空間較大.7 1.3、酶解新工藝,暫未形成大面積工程化,但有加速可能.11 二、碳排環保助 PET 回收獲綠色附加值,新賽道有望獲得突破.14 2.1、PET 回收
7、可以有效降低碳排,形成有效的碳排經濟賦能.14 2.2、再生 PET 已經能夠形成應用基礎,行業的發展有望獲得加速.15 三、PET 回收領域,低值原料、高值利用的路徑值得重點關注.16 3.1、全球企業開啟 PET 回收布局,不同陣營的發展方向呈現明顯區別.16 3.2、國內多數以熱解和物理法布局 PET 回收,差異化定位和化學法有望成為新的焦點.21 四、投資建議.24 五、風險提示.24 圖表目錄圖表目錄 圖表 1:塑料回收的主要化學法路徑.4 圖表 2:物理法和化學法回收的差異比較.5 圖表 3:PET 常見的物理回收的過程.5 圖表 4:PET 飲料包裝瓶的回收已經達到較高水平.6
8、圖表 5:PET 聚酯切片和再生 PET 切片的價格變化趨勢.6 圖表 6:PET 塑料和 PET 纖維的特性不同.7 圖表 7:廢 PET 化學法工藝的產物分布.8 圖表 8:廢棄 PET 制備電容儲能性能優異的多級孔碳材料.10 圖表 9:化學法回收 PET 工藝特點匯總.10 圖表 10:PET 生物降解的發展歷程.12 圖表 11:PET 生物降解重要的酶 IsPETase 結構.12 圖表 12:生物轉化 PET 的路徑或策略.13 圖表 13:廢 PET 再造長絲生產線具有深度降碳潛力(kgCO2eq).14 圖表 14:再生材料能夠明顯降低碳排,具有領先的環保效應.15 圖表 1
9、5:使用 r-BHET 后的 PET 性能對比.15 圖表 16:各種再生纖維路徑的應用情況及場景.16 圖表 17:巴斯夫物理塑料回收.17 圖表 18:巴斯夫和合作伙伴合作將熱解材料投入自身一體化體系中形成產品生產.18 xVgWqQsNvNwPrMpR7NdN8OpNrRoMsPfQmMsRiNpNpOaQpPyRMYsQtRvPmNqN行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 3 掃碼獲取更多服務 圖表 19:SK 執行“3R”戰略,推進廢舊塑料回收再利用.19 圖表 20:LoopIndustries 通過化學解聚生產 DMT,進一步合成 PET 材料.20 圖表 21:CARBIOS
10、 在酶解聚 PET 基礎上提升酶的回收和開發可降解材料.20 圖表 22:英科再生回收 PET 產品營收及盈利變化.21 圖表 23:英科再生回收 PET 產品售價及成本變化.21 圖表 24:優彩資源再生滌綸短纖營收及盈利(百萬元).22 圖表 25:優彩資源再生滌綸短纖售價及成本(元/噸).22 圖表 26:天富龍再生有色滌綸短纖營收及盈利變化.22 圖表 27:天富龍再生有色滌綸短纖價格及單噸盈利變化.22 圖表 28:百川科技產品營收變化情況(百萬元).23 圖表 29:百川科技產品毛利率變化情況.23 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 4 掃碼獲取更多服務 一、PET 回收工藝
11、現狀:瓶片相對成熟,纖維任重道遠 在塑料回收領域,一般根據回收工藝的差異會分為四級,其中一、二級回收都屬于物理回收,三級、四級屬于化學回收。一級回收針對干凈的單一種類塑料,主要為工廠回收,二級回收則通過破碎、清洗、擠壓、造粒等步驟處理更復雜的塑料制品。三級回收是通過化學技術來處理廢棄塑料獲得相應單體或化工原料。四級回收是能量回收,將最終無法進一步化學回收的廢塑料進行燃燒,獲取熱能。物理回收具有方法簡便、成本較低等優勢,但針對的產品種類相對受限,獲得的產品品質也會有一定的影響,而化學法回收的種類相對較多,可以處理更多領域的原料來源,但工藝難度明顯提升。圖表圖表1 1:塑料回收的主要化學法路徑塑料
12、回收的主要化學法路徑 來源:科貿化學回收研究院等,國金證券研究所 物理回收材料應用受限,部分產品只能降級應用。工業上將回收分為升級回收和降級回收兩種類型,升級回收指材料回收后可再用于高端應用,降級回收則是材料回收后再用于制備比原來產品價值低的產品,如聚酯纖維或長絲回收后制成聚酯短纖維,用于制作毛絨玩具、填充材料或室內裝飾品等。在中國 PET 回收體系中,主要以物理回收為主,主要針對PET 瓶的回收和再利用,經濟閉環產業鏈已成型。我國 PET 回收料的 40%-60%用于纖維的生產,且有部分是降級回收,僅能用于箱包、地毯等領域;相比之下化學法的技術仍有難點,目前能夠工程化的裝置相對較少,且規模較
13、小。熱裂解熱裂解方向方向加聚類塑料加聚類塑料(PP(PP、PEPSPEPS、PVCPVC等等)縮聚類塑料縮聚類塑料(PA(PA、PETPET、PCPC、PUPU等等)氣化裂解法氣化裂解法合成氣合成氣(CO(CO、H2H2等等)加熱裂解法加熱裂解法石油氣石油氣(C1(C1-C4)C4)微波熱解法微波熱解法氣化工藝氣化工藝共混裂解法共混裂解法炭化工藝炭化工藝焦炭、活性炭等焦炭、活性炭等液化工藝液化工藝蠟、重蠟、重/輕油、輕油、燃料氣燃料氣超臨界水法超臨界水法加氫裂解法加氫裂解法催化裂解法催化裂解法催化裂解催化裂解方向方向單體工藝單體工藝單體單體(乙丙烯、乙丙烯、BTX)BTX)高選擇性催化裂解烯烴
14、重組高選擇性催化裂解烯烴重組溶劑解溶劑解方向方向醇解法醇解法水解法水解法其他溶劑解其他溶劑解萃取工藝萃取工藝單體單體(DMT(DMT、PTAPTA等等)高溫熱解高溫熱解無氧無氧裂解裂解有氧有氧裂解裂解與與煤煤/聚合物聚合物/生物質生物質共裂解共裂解超臨界水熱解法超臨界水熱解法/超超臨界水氧化法臨界水氧化法一段催化一段催化裂解裂解/熱熱裂解催化重整裂解催化重整/催催化化裂解催化重組裂解催化重組中中溫溫/低溫低溫熱解熱解醇解醇解/糖酵解糖酵解酸性酸性/堿性堿性/中性中性水解水解氨解氨解/胺胺解解/混合混合溶劑解溶劑解廢廢物物塑塑料料化化學學回回收收技技術術行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 5
15、 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2 2:物理法和化學法回收的差異比較物理法和化學法回收的差異比較 回收工藝回收工藝 優勢優勢 劣勢劣勢 化學回收 可將 PET 廢料分解成單體和/或其寡聚體和其他化學物質 對 PET 進行化學解聚的生產成本要高于直接生產 PET,因此在沒有經濟激勵的情況下,化學法再生 PET 需要更高的生產成本 與其他回收利用方法相比,完全遵守了“可持續性”原則 保存了回收 PET 廢料的分子量(特性粘度)需要大規模生產以使其具有成本效益的可行性 可以將被污染的和非常復雜的廢物流回收成所需規格的產品 在 PET 化學回收過程中,最終產品的可加工性,如印刷性和染色性可以達到預期的級別
16、 PET 產品在化學回收過程中不會出現暗黃現象 物理回收 加工技術簡單;投資成本低 被污染物質的復雜性阻礙了 PET 的物理回收 對環境的負面影響很小 PET 廢料在每次回收時的雜色和產品性能的惡化是 PET 物理回收的主要問題 由于 PET 物理回收過程中產生的環狀和線性低聚物,最終產品的印刷性和染色性可能被降低 物理回收的 PET 由于分子內交聯和氧化反應而變黃 來源:食品工業科技,國金證券研究所 1 1.1.1、物理法、物理法 PETPET 回收成熟,產品梯級利用回收成熟,產品梯級利用,但原料來源相對受限,但原料來源相對受限 PET 物理回收,是將廢 PET 進行機械加工后造粒,再加工成
17、塑料制品或者紡絲制成 PET 纖維,是一種簡單且成本低廉的物理循環方法,也是目前最為常用的 PET 回收路徑。PET 物理回收工藝由分類、分揀、清洗和干燥、尺寸減小、熔體過濾、重整和壓實步驟組成。圖表圖表3 3:PETPET 常見的物理回收的過程常見的物理回收的過程 來源:食品工業科技,國金證券研究所 物理工藝相對成熟,但對原材料有較高要求。物理回收一般包括一級回收和二級回收,其中一級回收主要是用于處理第一類無污染的廢料,原料比較單一,一般生產廠家就可以進行回收處理;二級回收主要是用于處理使用后廢棄的 PET 聚酯。物理法具有操作簡單,回收過程投資相對較少等優點,因而發展速度相對較快,產業鏈布
18、局也相對成熟。由于物理回收不改變分子結構,對于原材料的利用范圍相對有限,主要以處理瓶片為主,現在采用物理方法回收的 PET 比例約占總量的 80%以上。原材料的回收程度相對較高,后續進一步放大規?;驅⑹艿较拗?。由于物理法主要針對PET 瓶片,主要的回收來源是飲料包裝瓶,因而物理法的發展將很大程度受到原料回收利用的程度影響。目前來看,飲料包裝瓶的回收利用是最為成熟的,在主流國家的回收利用率基本已經提升至較高水平,中國目前的 PET 飲料包裝瓶的回收率已經提升至 94%以上,回收路徑較為成熟,利用率較高,且自 2017 年開始,國務院辦公廳印發的禁止洋垃圾入境推進固體廢物進口管理制度改革實施方案,
19、禁止進口來自生活源的廢塑料,2020 年11 月 24 日,生態環境部、商務部、國家發展和改革委員會、海關總署聯合發布公告,明確自 2021 年 1 月 1 日起,禁止以任何方式進口固體廢物,物理法回收的 PET 瓶片來源是影響行業擴展的重要因素,后續進一步大幅增長的空間或將相對有限。廢舊廢舊PETPET制制品品破碎破碎使用撕碎機使用撕碎機或切粒機或切粒機做做1.01.0-1.5cm1.5cm碎片碎片分選分選分離石塊分離石塊、鋁、鋁、紙、膠粘劑及紙、膠粘劑及其它塑料材質,其它塑料材質,如高密度聚乙如高密度聚乙烯烯洗滌洗滌氫氧化鈉氫氧化鈉清洗劑清洗劑8080-100100熱水熱水干干燥燥塑塑化化
20、造造粒粒增粘增粘使使IVIV值值0.74dl/g0.74dl/g固相縮聚固相縮聚或液相或液相增粘增粘再再生生PETPET行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 6 掃碼獲取更多服務 圖表圖表4 4:PETPET 飲料包裝瓶的回收已經達到較高水平飲料包裝瓶的回收已經達到較高水平 國家國家 包裝物范圍包裝物范圍 回收率回收率 中國 PET 瓶 94%德國 飲料瓶(易拉罐、塑料瓶、玻璃瓶)97%捷克 啤酒和飲料瓶 99%芬蘭 飲料瓶/易拉罐、玻璃瓶 93%美國(各州不同)啤酒和飲料瓶 50%85%挪威 飲料瓶 95%丹麥 飲料瓶/易拉罐、玻璃瓶 89%瑞典 PET 塑料瓶、鋁罐 84%、81%玻璃瓶
21、 93%比利時 PET 瓶 85%日本 PET 瓶 85%瑞士 PET 塑料瓶 82%來源:飲料工業,國金證券研究所 物理法回收會導致一定的性能的下降,后端加工需要一定程度改性,在應用上也會相對受限,導致出現較多降級應用的情況:力學性能出現下降:PET 分子鏈中含有酯鍵,在機械回收的二次加工過程中,微量的水分就能使其分子鏈在高溫下發生斷裂,致使其相對分子質量下降,色差增大,黏度降低,影響產品的力學性能;產品存在雜質問題:物理回收后的 PET 聚酯進行二次加熱的過程中,雜質含量有所提升,可能會導致回收的產品中雜質含量超標,在應用上受到制約,比如回收料生產長絲過程中,原料中較小的雜質將導致纖維斷裂
22、,進而導致長絲生產線停機,因而回收材料需要經過過濾精度達 20m 的過濾后,才能在下游紡絲生產線上加工成長絲;物理回收的循環次數有限:在 PET 物理回收過程中,PET 的分子量和斷裂伸長率均受擠出次數的影響,擠出次數在 4-5 次時,PET 的性能退化十分明顯,幾乎不能再回收利用。原料成本較高,經濟效益受到影響。由于瓶片的回收體系相對成熟,供給量較為有限,因而物理法回收的原料成本相對較高。而目前再生 PET 產品的市場價由于產品質量低于化石產品的價格,物理法加工的初步利潤空間有限,而在后續的加工過程中,由于再生產品雜質問題,做長絲或者短纖的加工費用會有所提升。圖表圖表5 5:PETPET 聚
23、酯切片和再生聚酯切片和再生 PETPET 切片的價格變化趨勢切片的價格變化趨勢 來源:卓創資訊,國金證券研究所 物理法的后續加工或將對布局企業形成一定的定位區分。在產品生產上,由于物理回收過程中很多雜質和污染物無法被消除,當重新利用這些 PET 產品時,雜質的存在會限制 PET020004000600080001000012000聚酯切片市場價(元/噸)再生PET(仿大化級熱水白片)市場價(元/噸)行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 7 掃碼獲取更多服務 下游產品的應用,加工技術能力不強的企業,一般只能用來生產純度要求較低的地毯、纖維和家居產品,無法用來生產高值化產品,難以獲得有效的附加值
24、提升。另外,在 PET 的物理回收過程中,主要以熱機械降解和壽命期降解為主,而在 PET 聚合物在后處理過程中的熱機械降解和壽命期降解都產生低分子揮發性化合物,這些化合物在固態時大部分被包裹在聚合物中,在再加工過程中,這些化合物可能通過熔體擴散阻礙有效的再加工,這些化合物不僅會損害產品特性,還對加工過程有害,因為有些化合物可能會腐蝕加工設備,從而影響材料的性能。1 1.2.2、化學法仍處于持續突破中,未來應用空間較大、化學法仍處于持續突破中,未來應用空間較大 PET 化學降解是 PET 高分子鏈上的酯鍵發生斷裂,生成對苯二甲酸和乙二醇等多種單體的過程,可以看作是聚合物生成的逆反應,通過化學法回
25、收不僅能夠得到高純原材料,還能夠實現 PET 的閉合循環,幾乎所有類型的廢舊 PET 都可以通過該方式實現解聚,產品可以延續高值應用。PET 塑料和纖維的表現不同,纖維的處理難度要求提升。雖然PET 塑料和纖維的組分相同,但其在分子量、分子結構上具有明顯不同,兩種不同的 PET 聚酯之間的差異特性就導致其后續的回收工藝會產生不同。由于纖維的應用場景相對多樣,纖維回收料的復雜程度明顯提升,回收率是預先切斷/連續、染色/白色,干燥/潮濕、單一種類/不同材料混合,都會對后續的處理產生明顯的影響,依靠物理法進行處理,難以做到全面升級回收。圖表圖表6 6:PETPET 塑料和塑料和 PETPET 纖維的
26、特性不同纖維的特性不同 特性特性 PETPET 塑料塑料 PETPET 纖維纖維 分子量(dL/g)0.70-0.80dL/g 0.55-0.65dL/g 分子結構 主要是由 PTA、EG 和少量的其它物質(如環己烷二甲醇、間苯二酸)等共聚生成 結構比較單一,主要是由乙烯乙二醇和 PTA 或 DMT 共聚形成的均聚物 來源:PET 低溫降解及強化過程的研究,國金證券研究所 化學法的原料處理范圍更廣,未來拓展空間相對較大。PET 瓶片的回收率較高,原料供給受限,化學法的來料可以從 PET 塑料進一步擴展至 PET 纖維,不僅大幅降低了 PET 回收的來料成本,更是大幅擴展了 PET 回收范圍,在
27、后續進行規?;瘮U充中,減少原料的限制,同時能夠穩定原料的生產成本。聚酯的化學降解可以追溯到 50 年代,幾乎與它的商業生產同時進行,化學降解目前的方式相對較多,可以通過使用特定的試劑經過各種途徑進行,即醇解、水解、氨解、胺解和糖酵解、熱解等,不同的降解路徑所產生的產品也有明顯不同。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 8 掃碼獲取更多服務 圖表圖表7 7:廢廢 PETPET 化學法工藝的產物分布化學法工藝的產物分布 來源:化工進展,國金證券研究所 1 1.2.1.2.1、醇解(醇解(甲甲醇解醇解/二元醇解)二元醇解)工程化基礎好,但投資大,有較高技術要求工程化基礎好,但投資大,有較高技術要求
28、 以乙二醇(EG)或甲醇等醇類為解聚劑,在高溫條件和催化劑作用下分解 PET,生成對苯二甲酸雙羥乙酯(BHET,PTA 和乙二醇酯化結合)或對苯二甲酸二甲酯(DMT)等單體,形成單體后下游可以對接更多的應用領域,比如 BHET 可以延伸生產不飽和樹脂、聚氨酯泡沫、共聚酯、丙烯酸涂料和疏水性染料等。甲醇醇解:以甲醇為溶劑,在高溫髙壓的條件下將 PET 廢棄物解聚為 DMT 和 EG 的過程,反應中需要加入少量催化劑,能夠得到純度較高的 DMT 產品。甲醇醇解的產物容易蒸出,易于純化,但過程中使用的溶劑甲醇易揮發,過程需要高溫高壓,反應條件苛刻,不易控制,反應過程復雜多變,導致行業內有工程化,但產
29、能擴展不多,美國杜邦和伊士曼公司也對應開發出連續和階段式甲醇醇解工藝。乙二醇醇解:二元醇解,也稱糖酵解,以過量的二元醇為溶劑,常用 EG、二甘醇和丙二醇等,其中 EG 的應用最為廣泛,一般在常壓、180-240的條件下進行,反應最終形成 BHET,可以較為容易的集成到常規的 PET 生產路徑中去,乙二醇醇解的反應條件相對溫和,溶劑 EG 沸點高不易揮發,反應過程除低聚物外無其他副產物產生且 PET的轉化率高,是相對更具有前景的分解工藝。醇解的工程化基礎相對較高,但仍然存在系列的問題需要解決:催化劑的金屬遺留問題:常規的醇解在無催化劑參與的條件下基本不發生,為了加快反應速率,常常需要加入一些金屬
30、催化劑,在降解完成后,會不同程度的殘留在 BHET 中,造成產物提純困難;制造過程的金屬離子會影響終端產品生產:PET 生產制造過程引入的金屬離子也會殘留在產物中,會對下游產品的色度和安全性造成威脅,使其無法生產高附加值的食品包裝材料;經濟型影響:催化劑的循環利用率差,會帶來催化劑成本提升,后端分離困難需要吸附(活性炭、吸附樹脂)等環節,BHET 如果含有較多雜質,對于后端產品的高值化應用也會產生影響,降低產業鏈的附加值。目前醇解工藝典型的商業化代表就是日本帝人公司開發的復合糖解法,把 EG 糖解和甲醇行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 9 掃碼獲取更多服務 酯交換聯合應用在廢舊 PET
31、的回收循環利用中,乙二醇醇解后的產物直接與 MA 進行酯交換得到 DMT,再將 DMT 與 EG 進行反應得到 PET,實現閉環回收。1 1.2.2.2 2、水解(水解(酸性酸性/堿性堿性/中性中性)研究較早,少量工程化,但環保壓力大研究較早,少量工程化,但環保壓力大 廢棄 PET 的水解法是在酸性、中性或堿性的條件下實現 PET 以水為溶劑的解聚反應,產物為 TPA 和 EG。該法是起步較早的化學回收法,也形成了小規模的工業化運轉,但由于環保問題,市場應用相對受限。酸性水解:濃硫酸催化,高溫分解 PET 為 TPA(對苯二甲酸)和 EG,能夠得到高純度TPA,但需經過濾、洗滌等步驟,過程中會
32、產生大量的酸性廢液,同時濃硫酸嚴重腐蝕設備且過程中產生的 EG 容易被濃硫酸碳化,部分原料無法回收利用;中性水解:高溫高壓水蒸氣分解,無催化劑,產物為 TPA 和 EG,反應過程中需要高溫高壓,因此對于工業化的設計和應用要求非常嚴格,不易操作;堿性水解:一般使用氫氧化鈉或氫氧化鉀作為催化劑,在高溫高壓下進行,降解產物需加酸近一步反應后才能得到 TPA 產品。堿性水解能夠獲得高純度的 TPA 產品,但與酸性水解相似,過程中仍會產生大量堿性廢液,同樣會對環境和設備造成嚴重危害,且產生的 EG 同樣難以回收 酸性、堿性水解會產生大量的酸性或堿性廢水,環保處理成本較高,同時受制于催化劑的屬性,生產裝置
33、的耐腐蝕性要求極高,工業生產的經濟型難以兌現;而中性水解雖然耐腐蝕和環保要求降低,但需要高溫高壓,生產控制難度提升,且能耗成本大幅增長。因而雖然水解工藝的研究時間長,工藝成熟度較高,但工程化的問題較多,經濟型表現一般,近些年工業化進展有所停滯。1 1.2.2.3 3、氨解氨解/胺解胺解產物多樣化布局,成熟度相對較低產物多樣化布局,成熟度相對較低 以液氨或胺類為解聚劑,生成對苯二甲酰胺(TAPA)或者 TPA 的衍生物以及乙二醇。胺解法:一般以有機胺為溶劑,在低于 100和少量催化劑的條件下解聚得到 TPA 銨鹽的過程,該反應條件溫和,有機胺類對聚合物降解速率快于傳統的醇類降解速率,收率和純度相
34、對較高,不同胺的使用使得胺解產物具有多樣性,后端的產品布局應用可以相對廣泛;由于胺解過程中容易發生多種副反應從而降低主產物產率,使解聚過程難以控制,因此該法在工業化應用上存在一定難度,一般用于 PET 纖維表面改性,很少用于 PET 的深度降解,暫未有工業化報道;氨解法:回收 PET 與NH3反應,產生對苯二甲酸乙酰胺和 EG 的過程,產生的對苯二甲酸酰胺經過濾、洗滌、干燥后,純度高,主要用于生產涂料和硬化劑等。氨解法的研宄明顯較少,氨對 PET 的降解過程需要催化劑的作用,且其比胺解速率要慢得多,工程化基礎較差。氨法的原料液氨具有毒性,需要有較高的安全處理措施和尾氣回收裝置,胺法的原材料需要
35、使用到有機胺,回收難度大,成本明顯大幅提升,生產產物分離復雜,終端產品雖然可以實現高值化應用,但工業化難度大,成熟度較低。1 1.2.4.2.4、PETPET 的熱解的熱解產物選擇性較低,應用基礎較好產物選擇性較低,應用基礎較好,經濟性,經濟性一般一般 PET 熱解工藝是將長鏈的 PET 通過高壓高溫熱處理方式破壞 PET 的酯鍵,轉換為小的、簡單分子,過程需要持續高溫、隔絕氧氣的環境,主要產品是油品、合成氣和焦炭。由于熱裂解時發生斷裂的酯鍵位置不確定,所以一般熱裂解產物也較為復雜且難分離。熱解對于原材料的選擇性較低,實際應用的適應性較好。常規熱解不僅可以處理單一原料,還能有效處理混合物,所生
36、產的液體油品可以不需要通過再次增值處理用于不同領域,如熔爐、鍋爐、汽輪機及柴油發動機,在處理實際塑料廢棄物方面是否用范圍較廣。熱解對于產物的選擇性較低,經濟價值受到一定的限制。盡管熱解過程具有較短的反應時間和較寬的操作條件,PET 直接熱解的產物選擇性較低,熱解反應過程相對劇烈,導致反應產物組分復雜,PET 的熱解產物主要為固態和氣態,液產物收率通常不超過 10%,固體產物非常復雜,含有近 30 多種成分,苯甲酸收率最高 2-3 成,還包含 7%的焦炭,焦炭與這些有機產物均為固體粉末,包覆在石英砂表面無法分離,相較于以定向轉化為目標的PET 化學降解稍顯不足。后續熱解主要向產物經濟價值升級方向
37、進行發展,一方面通過定向催化提高產物的選擇性;另一方面進行后端材料延伸處理:應用催化熱解工藝,提升熱解銷量和目標物(苯、烷基苯等)的選擇性,比如利用沸石類催化劑提升芳烴的生產量;通入水汽提高苯的收率等,但催化熱解中的催化劑的行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 10 掃碼獲取更多服務 穩定性和重復使用性能上仍有巨大障礙,在經濟性上會產生較大影響。采用不同溫度,多段的復雜工藝獲得高值終端產品,比如碳材料、合成氣(甲烷、CO)等。從目前研究來看,碳材料的轉化往往需要更高的熱解溫度和更為復雜工藝流程。此過程中很大一部分的 PET 原料轉化成其它物質,但這部分的物質并未被妥善利用或使用。這類方法雖然
38、獲得了價值較高的碳材料,但是生產成本還是制約了其進一步的工業化發展。圖表圖表8 8:廢棄廢棄 PETPET 制備電容儲能性能優異的多級孔碳材料制備電容儲能性能優異的多級孔碳材料 來源:化學進展,國金證券研究所 綜合來看,目前化學法對于 PET 回收的技術工藝仍然并未達到完全成熟的狀態,部分工藝已經有具有一定的工程化的基礎,但仍然需要不斷優化和完善的空間,對于產品質量、生產的經濟型等問題仍然需要突破,因而能夠在相關工藝形成質量和成本的雙向控制的企業有望先期獲得這一路徑的發展優勢,從而較好突破市場,形成較大的提升空間。圖表圖表9 9:化學法回收化學法回收 PETPET 工藝特點匯總工藝特點匯總 回
39、收回收方法方法 解聚試劑解聚試劑 操作條件操作條件 回收產物回收產物 選擇選擇性性 優點優點 不足與改進不足與改進 堿性水解 NaOH/KOH水溶液 200-250,帶壓操作 TPA、EG 低 水解產物 TPA 和 EG 可直接用于PET 的生產;相轉移催化劑的應用能使反應在 100以下、常壓的溫和條件下進行 生成的 TPA 需額外的酸化步驟后沉淀得到,需做好廢液處理;水的親核性較弱、水解速率慢,可通過超聲波輔助、微波加熱技術提高反應速率 酸性水解 強酸(H2SO4/HNO3)H2SO4:25-100、HNO3:70-100,常壓 TPA、EG 中 無需高溫高壓條件 普遍存在腐蝕問題,溫度和酸
40、濃度過低也會使水解速率很慢,可引入微波加熱技術、開發新型催化體系解決速率和廢液的問題 中性水解 水或蒸汽 200-300,1-4MPa TPA、EG 中 無廢液問題,具有生態友好型特征 高溫高壓的操作條件會增加生產成本,亟需開發出高效催化劑以改善操作條件,如 H+ZSM-5-25 型分子篩 甲醇解 甲醇 180-280,2-4MPa DMT、EG 高 對污染物的耐受性更強,可以處理低質量的原料;高溫下的氣相甲醇還可以作為載體將氣相中的單體組分與液相中的低聚物分離 高溫高壓的操作條件增加生產成本,加劇甲醇解的強腐蝕性;產物分離困難,預蒸餾和無溶劑熔融結晶相結合的新型分離工藝將大大降低投資和運行成
41、本,提高甲醇解的可持續性 行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 11 掃碼獲取更多服務 二元醇解 二元醇(EG/PG/DEG 等)180-240,常壓 BHET 及其低聚物、EG、PG、DEG等 中 反應溫度適中且多在常壓下進行,簡單、靈活、易于工業化擴大;以少量的二元醇為解聚劑,能做到重復利用,解聚及催化劑回收過程對環境危害性??;可按需求選擇不同種類的催化劑;產物用途廣泛,可生產包括 UPR、PU、醇酸樹脂、環氧樹脂在內的多種高分子材料,用于 UPR、PU 等的生產時可不用從混合產物中分離出二元醇 因為存在聚合可能,解聚單體不能通過真空蒸餾等常規方法提純,可采用閃蒸柱和結晶器兩級蒸發工藝進
42、行單體提純;不宜處理污染度過大的原料,需加強原料分揀、凈化的預處理工序;存在催化劑金屬含量超標的問題等 胺解 甲胺/乙胺/乙醇胺/乙二胺等 20-100,常壓 TPA 的二酰胺、EG 中 反應條件很溫和,已確定部分胺解在增強 PET 性能方面的應用,如纖維表面改性 在 PET 化學回收工業中很少應用,部分胺解產物用作增塑劑、添加劑,產品附加值較低 氨解 NH3 70-180,中壓、低壓 對苯二甲酰胺、EG 中 溫度、壓力要求適中,產品收率較高;產物對苯二甲酰胺經加氫可制備對苯二甲酰胺,用于生產環氧樹脂、聚氨酯涂料等 解聚時間較長,產品提純步驟繁復,需簡化 來源:化工進展,國金證券研究所 1 1
43、.3.3、酶解新工藝,暫未形成大面積工程化、酶解新工藝,暫未形成大面積工程化,但有加速可能,但有加速可能 除了傳統的物理法和化學法,新的酶解工藝伴隨生物技術的不斷成熟,形成了新的發展路徑。利用 PET 水解酶(如 PETase)在溫和條件(pH7,30-50)下分解 PET 產生 TPA 和EG。自 1977 開始,PET 的酶降解路徑開始獲得持續關注,行業內不斷尋找可以高效進行PET 分解的細菌或者水解酶。自 2005 年首次能夠分解 PET 的角質酶被報道,目前喊個與內已發現近 20 種不同的天然 PET 水解酶,包括酯酶、脂肪酶和角質酶。大多數 PET 水解酶在 70 攝氏度的高溫和一定
44、的酸堿度條件下才能表現出可觀的水解活性,在常溫和中性酸堿度條件下活性較差。2012 年研究人員發現的葉枝堆肥角質酶(LCC),也只有在 72 攝氏度和 pH 值 8.0 的條件下,才能實現 10 小時內降解 90%經過預先處理的 PET 塑料。2016 年日本京都工藝纖維大學和慶應義塾大學聯合在 科學 上報道了一種可以分解 PET的細菌,能夠表達出角質酶類似酶 IsPETase,可以將 PET 塑料降解為 TPA 和 MHET,PETase可以在常溫、中性酸堿度條件下降解 PET,約 6 周內就能夠將 0.2 毫米厚的低結晶度 PET薄膜完全降解,其降解產物也不會對環境造成污染。以此為基礎很多
45、研究獲得了更多的高活性水解酶突變體,從而實現 PET 的分解回收,以此為基礎 Carbios 公司宣布開發了這種生物法回收 PET 的工業化原型,準備進行商業化推廣。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 12 掃碼獲取更多服務 圖表圖表1010:PETPET 生物降解的發展歷程生物降解的發展歷程 來源:塑料降解酶 FAST-PETase 的分子改造與酶學性質研究等,國金證券研究所繪制 生物解聚和資源化利用 PET 是低能耗、環境友好的發展路徑,反應條件較為溫和,具有定向選擇性,產品雜質相對可控等,但目前細菌的效率低、耐受性不高,在仍然有較多的問題需要解決:反應條件要求較高,穩定性較差:微生物
46、和酶對反應條件較為敏感,需在較為溫和的條件下運行,反應時間較長,且微生物和酶的穩定性較差,比如 IsPETase 在中溫或是常溫環境中表現出了對 PET 較高的水解活性,但是它的穩定性不甚理想,在 37工作 24h 后就會失去活性,目前對于 IsPETase 突變體仍然處于研究中,需要綜合提升熱穩定性、催化活性和水解活性等。圖表圖表1111:PETPET 生物降解重要的酶生物降解重要的酶 IsPETaseIsPETase 結構結構 來源:塑料降解酶 FAST-PETase 的分子改造與酶學性質研究,國金證券研究所 基因改造工程相對較難:2016 年,Yoshida 等人成功分離出一株能夠降解和
47、同化 PET的細菌,它不僅可以產生 PET 水解酶來解聚 PET,也可以代謝酶解產物 TPA 和 EG,但天然微生物缺少遺傳操作平臺,大多數已鑒定的能夠分泌 PET 水解酶的微生物都是非模式微生物,遺傳背景復雜,難以進行基因工程改造,而且 PET 水解酶的表達量不足以滿足大規模需求。酶的抑制問題仍然需要解決:以 PET 水解酶對 PET 材料進行分解,但 PET 降解產物會對 PET 酶解造成產物抑制,逐步降低反應效率和速度;酶解后的高值化應用仍需解決:很多降解反應中,PET 分解的小分子直接被代謝礦化,沒有被用于生產高價值化合物,造成了碳損失,并未形成較高的再生意義;目前針對生物法 PET
48、回收過程的問題,主要以兩類策略為主:197720052007201220162020發現脂肪酶可以攻擊一些脂肪族聚酯中的酯鍵,但不能水解芳香族聚酯從橘青霉中提取出一種聚酯酶,可以讓PET表面發生水解反應,改變PET表面的親水性,并生成BHET和少量TPA日本科學家從塑料回收廠分離出可以以PET為營養來源的細菌能夠表達出角質酶類似酶IsPETase,可以將PET塑料降解為TPA和MHET,以此為基礎很多研究獲得了更多的高活性水解酶突變體發現來源于放線菌的角質酶能夠解聚PET,后期逐步發下PET水解酶包括羧酸酯酶、角質酶和脂肪酶法國圖盧茲大學和Carbios公司組成的研究團隊通過計算機輔助和分子改
49、造工程篩選得到的高效PET水解酶,隨后Carbios公司宣布進行生物法回收PET商業化推廣從枯草芽孢桿菌中提取到的PET 水解酶BsEstB行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 13 掃碼獲取更多服務 提高 PET 降解酶熱穩定性的策略提升 PET 降解酶的熱穩定性可以提高酶解聚反應的效率,通過蛋白質工程改造提高 PET 水解酶的活性和熱穩定性,主要方法包括糖基化修飾、表面鹽橋優化、金屬離子結合位點突變以及引入二硫鍵等。提高 PET 降解酶產量的策略通過宿主細胞表達系統的構建,利用宿主細胞大量生產活性蛋白分泌至培養液中。目前已有多種表達系統可以用來表達 PET 降解酶,如大腸桿菌表達系統和畢
50、赤酵母表達系統等,通過將重組蛋白分泌到胞外可以減少蛋白在胞內的聚集、包涵體的形成以及對宿主細胞的負擔或者毒性作用,另外保持生物活性,在提取酶的過程中,也極大的減少和簡化了細胞破碎、蛋白純化和下游加工步驟,從而顯著降低酶制劑生產成本。生物法 PET 回收可以擴展至 PET 纖維回收,未來的發展空間進一步擴大。不同 PET 材料具有不同的結晶度,無定形薄膜結晶度約為 8%,瓶子為 20-30%,而紡織品則高達 40%,一般PET 水解酶通常對低結晶度的 PET 表現出較高活性,因而對于纖維的處理相對困難,但目前行業內已經形成了處理目前無法回收的有色、多層或紡織廢棄物等,同時生產出食品接觸級的 PE
51、T 產品的酶解聚技術。由于物理法的工藝限制和化學法尚未全面突破,目前只有不到 1%的紡織廢料用于回收制造服裝和紡織品的新纖維,其余的大部分被送往焚化爐或垃圾填埋場,未來生物法回收 PET 將有望突破原料限制形成更大的發展空間。在應用環節上,未來 PET 的回收也有望不僅僅局限于現有的化學法路徑的產品再造,有望進一步以廢舊 PET 作為“能量”來源,形成更為廣泛的產品鏈條,提升產品附加值。圖表圖表1212:生物轉化生物轉化 PETPET 的路徑或策略的路徑或策略 解聚方法解聚方法 水解產物水解產物 生物轉化底盤生物轉化底盤 產品產品 化學-生物過程 450熱解 TPA,EG Pseudomona
52、sstrains(假單胞菌菌株)PHA(生物基塑料)230微波輻射水解 TPA,EG E.coli 和 G.oxydans 全細胞催化劑 Gallicacid(沒食子酸),Pyrogallicacid(鄰苯三酚),Muconicacid(麝香酸),Vanillicacid(香草酸),Glycolicacid(乙醇酸)190微波輔助醇解;用純化的 IsPETase 和 IsMHETase進行酶解 BHET,MHET;TPA,EG E.coli 和 G.oxydans 全細胞催化劑 Protocatechuicacid(原兒茶酸),Glycolicacid(乙醇酸)180氨熱降解 BHET,MHE
53、T,TPA 和EG T.mepensis Bacterialcellulose(細菌纖維素)220Ti(OBu)輔助醇解 BHET P.putida-Ketoadipicacid(-酮己酸)180堿解 TPA,EG R.jostii Lycopene(番茄紅素)230微波輔助水解 TPA E.coli(大腸桿菌)2-pyrone-4,6-dicarboxylicacid(2-P-4,6-DCA)90KCO輔助醇解;用純化的酯酶 Bs2Est 進行酶解 BHET;TPA E.coli(大腸桿菌)Catechol(鄰苯二酚)全生物過程 用純化的 LCCICCM進行酶解 TPA,EG E.coli
54、全細胞催化劑 Vanillin(香蘭素)用純化的 LCC 進行酶解 TPA,EG P.umsongensis PHA,HAA 來源:聚對苯二甲酸乙二酵酯(PET)的生物解聚和資源化利用,國金證券研究所 總結來看,物理法應用成熟,化學法有發展空間,生物法仍處于摸索中,但有發展潛力。國內對 PET 回收的布局時間相對較長,但基本長時間集中于物理回收領域。在終端產品的改性和優化過程中,對企業的技術水平有一定的要求,導致我國 PET 回收的物理工藝應用范圍較廣,但也存在著明顯的差異化產品布局,相對較多的小規模技術儲備不足的企業僅能針對產品進行降級應用,比如生產填料、地毯絲等;同時由于物理回收對于原材料
55、具有一定的要求,后續進一步拓展存在限制,解決來料問題將是重要拓展方向,出海布局或將成為部分路徑;化學法仍處于不斷突破過程,仍有進一步擴充發展的空間?;瘜W法能夠較大程度擴展PET 回收的原料范圍,從瓶片擴展至纖維、膜材,在未來發展過程中,對于原料的成行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 14 掃碼獲取更多服務 本相對可控,有利于進一步擴大規模發展。但目前化學法的路徑仍然并不成熟,多數企業也主要采用熱解工藝進行油品等回收,PET 專項回收循環技術目前量產企業相對較少,成本還需要進一步優化,若未來能夠有企業形成規模效應,有效控制成本,將有望獲得較大的發展空間和領先優勢;生物法目前仍然處于探索階段,
56、未來 AI 賦能后有形成彎道超車的潛力。從生物法的反應路徑看,其對 PET 的回收可以做到來料范圍的拓展,且能夠形成高值利用,在產品布局方向上有更多領域的延伸空間,具有更多的發展空間。但目前生物法工程化尚未成熟,但人工智能的工具的應用有望對行業進行有效增速,若能夠對酶活性和適用范圍進行有效拓展,是具有彎道超車的可能性。二、碳排環保助 PET 回收獲綠色附加值,新賽道有望獲得突破 2 2.1.1、PETPET 回收可以有效降低碳排,形成有效的碳排經濟賦能回收可以有效降低碳排,形成有效的碳排經濟賦能 全球 PET 需求持續提升,對化石資源、環保和碳排構成三維影響。伴隨人口提升,生活水皮改善,消費場
57、景增多,塑料及纖維的需求量仍然處于持續攀升態勢,不僅帶來前段化石資源的進一步消化,同時由于廢舊塑料形成處理壓力仍然持續攀升,環保的問題更加嚴重,而目前從消化的角度看,多數產品以焚燒和填埋為主,大幅增加了溫室氣體的排放。而以rPRT 作為化石原生 PET 的替代,將同時滿足終端的產品需求,處理廢舊的 PET 垃圾,同時有效降低碳排。PET 回收在使用中可以形成明顯的雙向碳排節約:廢舊 PET 處理中,多數由于焚燒形成的二氧化碳排放;替換化石能源生產 PET 及其他材料節約的化石能源開發。根據目前材料替代環節來看,1 噸滌綸原絲基本會產生 4.8 噸左右的碳排,而使用廢舊 PET 回收生產再生滌綸
58、纖維,碳排將明顯下降至 1.1-1.8 噸左右;1 噸原生 PET 塑料樹脂大約需要排放2.23 噸二氧化碳,而生產 1 噸再生 PET 塑料樹脂只需要排放 0.91 噸二氧化碳,再生 PET減排比例可達 60%,能夠大幅降低 PET 需求帶來的全產業鏈碳排問題。目前來看廢舊 PET 的應用趨向于政策和品牌推動,在先期應用過程中,供給和市場在持續擴充過程,對于循環再生材料能夠形成一定的產品溢價,除此之外,在碳排交易相對成熟市場,比如歐盟,通過使用再生材料能夠有效提供企業當期的碳排指標,在常規產品應用價值基礎上,同時附加產品碳排的綠色溢價。根據歐盟單噸碳排 70 歐元計算,如果能夠形成全產業鏈的
59、再生 PET 提花,能夠提供較多的碳排溢價賦能。圖表圖表1313:廢廢 PETPET 再造長絲生產線再造長絲生產線具有深度降碳潛力具有深度降碳潛力(kgCO2eqkgCO2eq)來源:環境工程,國金證券研究所 113917794878485401000200030004000500060001噸再生FDY1噸再生DTY1噸原生DTY1噸原生FDY原材料提取加工長絲生產運輸清洗造粒紡絲加彈包裝總和行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 15 掃碼獲取更多服務 圖表圖表1414:再生材料能夠明顯降低碳排,具有領先的環保效應再生材料能夠明顯降低碳排,具有領先的環保效應 回收途徑回收途徑 機械回收機械
60、回收 半機械回收半機械回收 化學回收化學回收 BHETBHET 化學回收化學回收 DMTDMT v v-PETPET 纖維纖維 (W.EuroopeW.Euroope)公司 Wellman LJG FENC-纖維類型 短纖 POY POY POY 短纖或 POY 非可再生能源的使用(GJ 當量)13 23 39 51(40-62)95 全球變暖潛能值 100 年(噸 CO2當量)0.96 1.88 2.59 3.08(2.71-3.44)4.06 非生物枯竭(kgSb 當量)6 11 18 不可用 45 酸化(kgSO2當量)3 9 14 21 富營養化(kg43當量)0.8 0.7 2.3
61、1.2 人體毒性(kg1.4-DB 當量)362 415 745 4.393 淡水水生生態毒性(kg1.4-DB 當量)296 250 303 58 陸生生態毒性(kg1.4-DB 當量)7 7 17 12 光化學氧化劑的形成(kgC22當量)0.2 0.3 0.6 1 來源:應用技術,國金證券研究所 2 2.2.2、再生再生 PETPET 已經能夠形成應用基礎,已經能夠形成應用基礎,行業的發展有望獲得加速行業的發展有望獲得加速 rPET 和原生 PET 的性能接近度高,已經具備多領域應用基礎。通過將以化學法回收的 BHET作為原材料聚合形成 rPET 和化石能源原生 PET 進行常規物理、力
62、學和熱性能的檢測,可以明顯發現,除再生 PET 對色度產生了一定的影響外,r-BHET 的加入對 PET 力學性能的影響不大,且提升了 PET 的熱穩定性,通過后期的工藝優化可以有效對現有 PET 材料形成替代。圖表圖表1515:使用使用 r r-BHETBHET 后的后的 PETPET 性能對比性能對比 指標指標 原點原點 PETPET 30%r30%r-BHETBHET 50%r50%r-BHETBHET 100%r100%r-BHETBHET 常規物性指標 IV/(dlg1)6.22E-01 0.616 0.62 0.633 COOH/(molt-1)25.29 14.86 19.33
63、36.47 DEG/%(質量分數)4.44 3.33 2.39 1.04 L 65.73 54.23 55.12 62.92 a 0.34-3.11-0.52-1.69 b-2.54 2.23 2.07 2.26 力學性質 沖擊強度/Mpa 3.7 3.5 3.4 3.6 拉伸強度/Mpa 55.7 55.2 56.3 53 斷裂伸長率/%196 81 57 152 熱性能 T_g/70.5 72.6 75.7 76.4 T_m/244.4 244.6 247.8 250.9 T_5%/410 415 412 413 T_max/449 453 450 452 來源:理論研究,國金證券研究所
64、日本帝人公司目前已經開發出迭代產品 Nanofront超細 PET 纖維,通過化學法再生 PET原料制成的納米纖維可獲得與原生原料制成纖維相同的功能。目前化學法再生的 PET 纖維行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 16 掃碼獲取更多服務 已經能夠應用于:服裝紡織品:滿足了服裝良好的舒適性、透氣性和易染色性等性能要求;家紡產品:如床上用品、窗簾、沙發布等,再生 PET 差別化纖維可提供柔軟、耐磨、易打理的特性;產業用紡織品:如過濾材料、絕緣材料、包裝材料等,再生 PET 差別化纖維具有較高的強度和耐磨性,可滿足各種工程需求。圖表圖表1616:各種再生纖維路徑的應用情況及場景各種再生纖維路徑
65、的應用情況及場景 指標指標 回收利用案例回收利用案例 1 1 回收利用案例回收利用案例 2 2 回收利用案例回收利用案例 3 3 回收利用案例回收利用案例 4 4 參考參考 技術 物理 半物理“瓶到 BHET”化學回收“瓶到 DMT”化學回收 一次性使用 v-PET 當前技術水平 大規模生產 大規模生產 小規模生產 小規模生產 或中試規模生產 大規模生產 清單數據 Wellman LJG FENC-地理范圍 西歐 中國臺灣 中國臺灣 西歐 西歐 所研究的纖維類型 短纖維 長絲 POY 長絲 POY 長絲 POY 短纖維/長絲 POY 屬性 中至高細旦 短纖.無超細纖維 中至高細旦 短纖和長絲.
66、有限的超細纖維 中至低細旦 主要長絲.超細纖維 中至低細旦 主要長絲.超細纖維 全細旦范圍 短纖維和長絲.超細纖維 應用 非織造布 技術終端應用 鞋類 技術紡織品 袋子 服飾 手感柔軟 濕氣管理 可提供有限的顏色 演出服裝 手感柔軟 濕氣管理 可提供各種顏色 非織造布 服飾 演出服裝 濕氣管理 可提供各種顏色 來源:應用技術,國金證券研究所 人工智能的發展對合成生物有明顯的推動作用,酶降解工藝有望獲得明顯加速。蛋白質作為生命的基礎,由氨基酸鏈組成,并通過折疊成復雜的形狀來發揮其功能。然而,預測蛋白質的具體折疊方式一直是一項極具挑戰性的任務?,F階段,生物法回收 PET 仍然面臨酶活性低,生產成本
67、高的問題,但已經有了較為明顯的優化。PET 水解酶的表達純化和 PET單體的生物轉化需在不同宿主、不同批次培養中進行,具有較高的成本,而 AI 人工智能的發展有望大幅縮短基因和蛋白改造的時間,通過機器計算和模擬降低改造的成本,有望加速提升生物法 PET 降解的效果。2022 年,德克薩斯大學奧斯汀分校的研究團隊引入了機器學習系統 MutCompute,該算法在經過對超過 1.9 萬個的蛋白質結構的深度學習后,能夠預測蛋白質中可被優化的突變位點,采用機器學習的方法對已知的 PET 水解酶 PETase 做了改造,獲得熱穩定性、可溶性和催化活性都顯著提高的 IsPETase 變體 FasTPETa
68、se。它是目前相較于其他PETase 突變體表現更為突出的版本,在 50下,對低結晶度 PET 塑料的降解能力顯著提高。2023年,谷歌旗下的 AI 公司 DeepMind 成功地解密了蛋白質結構的謎題,通過 AlphaFold 算法創建了一個龐大的數據庫,其中包含了超過 2 億種已知蛋白質的結構,英國樸茨茅斯大學酶創新中心的科學家們正在利用 AlphaFold 的模型,去識別自然界中可以調整用于消化和回收塑料的酶?;瘜W法工藝已經有先期企業獲得一定的突破,未來伴隨技術和工藝的逐步成熟,經濟性有望進一步提升。相比于物理法,化學法更多可以針對更為復雜的纖維級來料(泡料),處理難度進一步提升。而目前
69、國內已經有物理法路徑參混部分泡料進行降級應用,也有少部分化學法工藝進行纖維生產,伴隨化學法的工藝進一步成熟,裝置的規模進一步放大,預估化學法的 rPET 的經濟將獲得進一步優化,先期滿足下游“綠色”品牌的市場需求。三、PET 回收領域,低值原料、高值利用的路徑值得重點關注 3 3.1.1、全球企業開啟、全球企業開啟 PETPET 回收布局,不同回收布局,不同陣營的發展方向呈現明顯區別陣營的發展方向呈現明顯區別 伴隨國家不斷提升再生材料的使用要求,領先的消費品牌也在逐步提升再生材料的使用量,再生材料成為巨大的潛力市場,參與再生行業布局的企業也相對較多。而不同賽道的企業具有非常明顯的差異屬性,從目
70、前看全球主要布局再生材料的企業主要分為三類:長期專注塑料回收再利用的企業,比如東南亞地區,有相對較好的來源和渠道,具有行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 17 掃碼獲取更多服務 回收再利用的前段經驗,產能布局規模相對較大,供給體系相對成熟,但主要以 PET瓶回收再利用為主,多數企業采用物理法回收,加工環節的盈利空間相對有限;大型化工巨頭企業,通過循環材料布局提升自身產業鏈的“綠色”程度,滿足不同國家的產品材料要求,同時也為未來巨大的潛在市場做先期儲備;專注高端回收的初創型企業,通過采用新的路徑或者工藝,將進行差別化布局,以實現進一步的適用性突破或者應用領域的拓展。長期專注塑料再回收的企業,
71、一般借助市場優勢實現多區域的產業布局,由于 PET 瓶的回收再利用的成熟度相對較高,且加工的物理法工藝較為成熟,產能布局建設的難度不大,因而相比于其他工藝,這一類企業的布局產能規模都相對較大,是現階段全球主要再生PET 供給的主要力量,企業在前段對接市場的經驗相對豐富;在未來發展過程中,預期物理法將以多區域布局的方式進行復制化拓展,常規路徑難以獲得超值加工空間,但能夠在物理法應用過程中,實現低值材料的參混或者產品向高值差異化布局,或將能夠形成較大的盈利改善。(一)大型石化類企業:多路徑布局為主,兼容多種合作方式 大型石化類企業,多布局熱裂解路徑進行塑料綜合解決,但也各自形成了差異化的合作方式。
72、受到全球塑料回收大方向的影響,石化類企業作為主要的塑料生產供應企業,也在明顯加速布局塑料回收循環利用業務。但和一般的回收鏈條企業不同,大型石化類企業具有自身明顯的屬性,在材料回收方向的布局也有區別:大型石化類企業的布局生產的產品種類相對較多,很多企業在做回收材料中,多數需要同時布局多種品類,因而能夠形成適配多種類型塑料的回收再利用工藝具有較好的適用性;石化企業多具有前期龐大的化工產品生產鏈條,回收循環工藝如果能夠結合現有產品生產鏈條,形成再生材料生產,將具有較好的落實效果;石化企業多數具有較為成熟的大宗產品的生產鏈條和經驗,但在回收的渠道布局,產品分揀等方向產業鏈基礎并不成熟,因而進行回收布局
73、過程中,很多企業選擇以收并購或者上下游合作的方式進行再生材料的布局;在回收路徑和技術上,大型企業也多采用外部合作或者收并購方式,加速在細分路徑的研發和工程化。巴斯夫:巴斯夫:以以物理、物理、熱解熱解解決方案為核心解決方案為核心,內生和方案出售雙向布局內生和方案出售雙向布局 巴斯夫在物理回收領域主要以整體解決方案供給為主,涉及到來料分類,破碎清洗,塑料改性等環節,通過和行業內物理回收企業進行合作,提供核心技術、產品支撐形成產業鏈布局。目前巴斯夫物理回收方面著重推進改良機械回收原料,提供 PET 清潔方案,研發塑料添加劑等業務,形成了一體化回收解決方案,公司著重推出了機械回收用添加劑系列IrgaC
74、ycle,能幫助樹脂生產商、混料商和回收商實現更高的回收率,提高回收物的質量及一致性,并優化最終產品的性能。圖表圖表1717:巴斯夫物理塑料回收巴斯夫物理塑料回收 來源:巴斯夫官網,國金證券研究所 在物理回收之上,公司以熱解為主要路線布局了“化學循環”體系,提升公司再回材料的利用比例。作為全球主要的綜合化工布局企業,供應的產品涉及一體化的大宗產業鏈條,行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 18 掃碼獲取更多服務 也涉及精細化工品類,在進行回收循環產業鏈的過程中,也主要以熱解方式進行多種塑料、橡膠的處理路徑,回爐到公司現有一體化布局的產業基地,形成閉環。目前巴斯夫已與Quantafuel、AR
75、CUS、Encina、Pyrum 及 NewEnergy 建立合作伙伴關系,Quantafuel 和 ARCUS公司專門從事混合塑料廢棄物熱解,Encina 可以從消費后報廢塑料中提取的化學回收循環苯,Pyrum 以及 NewEnergy 公司則專門從事廢棄輪胎熱解,通過這些合作伙伴,巴斯夫將廢棄材料獲得的原材料回收至公司現有體系中,替換石油基原材料,并以商業化規模向客戶供應經認真的化學回收塑料廢棄物原材料生產的 Ccycled產品組合,目前已經應用于(食品)包裝、醫療、紡織和汽車等領域。此外公司也進行技術輸出,通過專業的再生塑料供給商進行合作,通過技術獲取收益。巴斯夫與東南亞領先的再生塑料制
76、造商 Teamplas 集團合作,使用巴斯夫的 IrgaCycle技術將消費后廢棄物轉化為高品質的再生塑料,這些再生塑料被用于生產辦公設備和汽車內飾部件。根據巴斯夫的規劃,公司爭取到 2030 年循環經濟解決方案相關銷售額實現翻倍,達到 170億歐元,公司聚焦原料循環、新材料循環和新業務模式三大領域,計劃到 2025 年每年加工 25 萬噸再生、廢棄物回收原料,以取代化石原料。圖表圖表1818:巴斯夫和合作伙伴合作將熱解材料投入自身一體化體系中形成產品生產巴斯夫和合作伙伴合作將熱解材料投入自身一體化體系中形成產品生產 來源:巴斯夫官網,國金證券研究所 SABICSABIC:熱解工藝、化學法多路
77、徑嘗試,多陣營技術合作熱解工藝、化學法多路徑嘗試,多陣營技術合作 SABIC,沙特基礎工業公司,是全球最大的石化產品制造商之一,產品涵蓋化學品、通用以及高性能塑料、農業營養素和鋼鐵。和多數大型石化企業類似,SABIC 結合自身石化產業鏈,進行技術累積。2023 年 SABIC 與中國航天科技集團有限公司下屬第六研究院北京航天動力研究所(BAPI)全資子公司北京航天石化技術裝備工程有限公司在北京簽約,SABIC 獲得北京航天石化航天熱解 SHCP技術的準入許可協議,通過航天熱解技術進行物理法塑料回收再利用布局。SABIC 是全球少數進行了 PET 化學法工程化布局的企業,擁有 PET 轉化成為
78、PBT 的專利,推出了 LNPELCRINiQ 復合樹脂-聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。SABIC 通過對回收 PET 瓶片及其他 PET 垃圾解聚成其他前體化學品,經過純化后,生產新的 PBT 樹脂。該技術可以提升原有 PET 的性能,如良好的耐化學性,著色性,高流動性和阻燃性。根據 SABIC 的生產情況,每公斤 PBT 樹脂需要使用 67 個消費后的 PET 水瓶(0.5 升)。自 2019 年底推出PBT 樹脂材料以來,SABIC 已幫助從垃圾填埋場和焚化爐轉移了超過 1 億個一次性 PET 水瓶(折算 1493 噸 PBT)。SABIC 預計,到 2030 年將有 100 億個瓶子
79、被回收并用于生產 PBT樹脂(14 萬噸 PBT)。再回收 PBT 樹脂已經具有較好的產品性能,能夠實現多領域應用。LNPELCRINiQ 樹脂是系列產品,SABIC 已經進行了生命周期評估,與原始 PBT 相比,LNPELCRINiQ 樹脂將 GWP 降低了 29%,CED 降低了 43%,不僅具有獨立驗證的可持續性效益,而且可以作為原始 PBT 的替代品,幫助制造商提高最終產品的可持續性,減少碳排放,對環境更加友好。LNPELCRINiQ樹脂有許多不同的等級,包括玻璃纖增強和礦物增強牌號以及非溴化/非氯化阻燃和抗紫行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 19 掃碼獲取更多服務 外線配方,可
80、以考慮廣泛的應用,包括消費電子外殼和組件、汽車外部部件、醫療保健應用和個人護理產品,為客戶提供多種選擇。SKSK 化學化學:內生外延多路徑布局再生內生外延多路徑布局再生 PETPET,熱解、醇解雙線推動,熱解、醇解雙線推動 建設廢塑料綜合回收集群,以熱解路線+自身產業鏈先期形成廢塑料的回收的工程化能力。韓國 SK 集團自 2022 年就開始規劃廢塑料綜合回收解決方案,其中熱解法是重點布局的方向。2023 年 11 月,SK 化學蔚山 ARC(AdvancedRecyclingCluster)項目開始建設,投資1.8 萬億韓元(約 100 億人民幣),年回收 32 萬噸廢塑料,計劃于 2025
81、年底完工,2026年投入運營。項目將集合熱解、高純度聚丙烯 PP 提取和解聚三大主流方向,形成綜合的回收體系。同年,SK 化學還與英國化學回收企業 PlasticEnergy 簽訂備忘錄成立合資公司,在距離首爾西南 78 公里的 Dangjin 建設一座全新裂解工廠,計劃建設 6.6 萬噸廢塑料回收產能。收購廣東樹業環保切入化學法回收 PET 領域,開啟韓國本土解聚產能布局。2021 年 SK 化學以 230 億韓元的價格收購了樹業 10%的股份,獲得了 2 萬噸化學再生原料生產能力的承購協議,2022 年,兩家公司簽署了組建合資企業的諒解備忘錄,計劃在廣東汕頭建設一個10 萬噸的 BHET(
82、r-BHET)化學回收工廠和一個 20 萬噸的共聚酯和 PET 解聚工廠。2023 年SK 收購了樹業環保的 PET 解決生產裝置(7 萬噸解聚生產線和 5 萬噸聚酯生產能力)和專利技術,實現了 PET 化學法的有效布局。2025 年 SK 宣布將在其蔚山工廠建立回收創新中心(RIC),通過化學解聚工藝生產回收 BHET(r-BHET),并將其與現有的商用共聚酯生產設施相連接。該產線將驗證多種以往難以通過傳統方法回收的低質量廢舊塑料的商業化技術,包括纖維、薄膜以及汽車零部件,而不僅限于透明瓶子。解聚試點設施計劃于 2026 年投入運營,年產能為 50 噸。圖表圖表1919:SKSK 執行“執行
83、“3R3R”戰略,推進廢舊塑料回收再利用”戰略,推進廢舊塑料回收再利用 來源:公司官網,國金證券研究所 綜合來看,大型石化企業先期具有產業鏈基礎,已經具有較好的石化全產業鏈布局,多數選擇熱解工藝形成有效協同布局,但同時也和多類型企業合作,開辟新的回收路徑,以滿足行業新的發展趨勢。(二)初創型企業:以回收作為主要布局方向,采用新的工藝路徑專注發展 伴隨塑料的終端消費市場逐步擴大,再生塑料無論是從廢舊垃圾處理的環保屬性還是從節能減碳的循環屬性出發,未來都具有巨大的潛在空間。但行業目前在處理工藝和應用領域仍然較為局限,推動了部分初創型企業開始專注于再生材料的研發和布局。但明顯和大型化工企業不同,這類
84、企業多數采用新的思路和工藝路徑進行拓展,專注一類路徑或者一類塑料產品,形成技術突破乃至工程化。LoopIndustriesLoopIndustries:專注專注 PETPET 化學法回收技術,解決方案供應商化學法回收技術,解決方案供應商 PET 化學法回收布局 9 年,技術、工程或者聯營方式獲取收益。公司專注于 PET 化學法回收,通過化學解聚方式進行 PET 的回收再利用,將處理的原材料從傳統 PET 瓶拓展至更多PET 材料領域,也能對來源更多、處理難度更高纖維原料進行處理,進一步拓展未來的發展空間。公司的解聚工藝不需要高溫高壓的條件下,相對溫和解聚,提純獲得 DMT 和 MEG,然后可以
85、通過再次聚合獲得品質較好的 PET 材料。而公司主要以技術授權、工程化服務或者參股合資的方式獲得一次性或者持續性分紅。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 20 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2020:LoopIndustriesLoopIndustries 通過化學解聚生產通過化學解聚生產 DMTDMT,進一步合成,進一步合成 PETPET 材料材料 來源:公司官網,國金證券研究所 公司參股印度產能正處于建設中,法國技術授權企業產能規劃中。公司在加拿大建設了PET 化學法回收的生產裝置,用于技術研發,提供樣品測試等,已經連續運行 5 年。公司在印度參股 50%的股權建立化學法回收 PET 產線
86、,規劃產能 7 萬噸,預計 2027 年開始運行;同時公司向法國 ReedSocieteGeneraleGroup 授權專利技術,未來規劃 2030 年歐洲布局的 PET 化學法回收產能有望開始運行,但后面也持續面臨融資問題。CARBIOSCARBIOS:創新性使用生物酶法解聚:創新性使用生物酶法解聚 PETPET 材料,材料,開啟全球范圍合作布局開啟全球范圍合作布局 CARBIOS 公司在 2011 年創立,專注進行塑料尤其是廢舊塑料酶的解聚研究,成功開發出能夠對 PET 材料進行降解的酶。公司于 2013 年在歐洲證券交易所上市,2020 年,公司和圖盧茲生物技術研究所合作成立酶工程實驗室
87、,開發出 PET 高效水解酶,論文發表于自然雜志。CARBIOS 打造的生物循環示范工廠在 2021 年投入運營,其后公司陸續添加了紡織品預處理生產線,開啟了 PET 生物法解聚的工程化之路。圖表圖表2121:CARBIOSCARBIOS 在酶解聚在酶解聚 PETPET 基礎上提升酶的回收和開發可降解材料基礎上提升酶的回收和開發可降解材料 來源:公司官網,國金證券研究所 法國首家生物法回收 PET 工廠建設中,全球范圍內陸續開啟布局。目前 CARBIOS 正與IndoramaVentures 合作在法國 Longlaville 籌建第一家使用 CARBIOS 的酶解聚技術進行回收的商業工廠,并
88、與世界酶生產領導者 Novonesis 簽訂了獨家協議,為該工廠和所有未來的 PET 生物回收工廠生產 CARBIOS 的專利酶。2023 年 CARBIOS 獲得了工廠建設和運營許可證,2024 年 2 月開始建設,預計 2027 年可以逐步投產,工廠建成后預計每年可處理50000 噸 PET 預加工(相當于 20 億個彩色塑料瓶、25 億個食品包裝盒或 3 億件 T 恤)。CARBIOS 長期從事生物科技領域布局,受到化妝品、食品飲料和服裝行業知名品牌的廣泛支持,其中包括雀巢飲用水、百事可樂、歐洲三得利以及歐萊雅、Patagonia、PUMA 等。2024 年 CARBIOS 和正凱集團簽
89、署合作意向書,計劃在中國部署酶解工藝的PET 回收工廠,計劃年處理能力不少于 5 萬噸。CARBIOS 目前已經在全球主要的國家及地區布局了 59 個專利群,在中國申請了 28 個有效專利,涵蓋工業流程和所用酶(包括工業流程中將使用的變體)。綜合來看,初創型企業多數采用新路徑或者工藝實現技術突破后開始逐步拓展工程化,但行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 21 掃碼獲取更多服務 由于初創型公司的業務布局相對較少,在前期工程化過程中,多數難以形成自身的資金循環,政府補助以及融資是主要的資金來源,現金流的壓力相對較大,會出現項目推遲的情況;另一方面,海外布局 PET 回收的初創型企業在工程化方面
90、經驗不足,在產線布局及投入生產方面多需要合作方,或者需要時間累計經驗。3 3.2.2、國內多數以熱解和物理法布局、國內多數以熱解和物理法布局 PETPET 回收,差異化定位和化學法有望成為新的焦點回收,差異化定位和化學法有望成為新的焦點 英科再生英科再生:物理法物理法回收回收 PETPET 瓶片,布局瓶片,布局 PETPET 再生粒子及片材。再生粒子及片材。公司主要從事可再生塑料的回收、再生、利用業務產品,在已經具有成熟的 PS 回升產業基礎上,公司將產品種類進一步擴充至 PP、PE、PET 領域,公司在馬來西亞已經擁有 5 萬噸 PET 回收再生產能,有 10 萬噸產能在建,規模仍在持續擴大
91、。公司 PET 再生粒子以回收的 PET 瓶磚為原料,經過破碎、清洗、脫標、自動分選、造粒、增粘等環節,形成食品級再生粒子、纖維級再生粒子及復合片材的產品銷售。公司目前產業鏈延伸至 PET 粒子及 rPET 下游產品,尤其是能夠應用于食品級材料,產品售價相對較高。公司 2022 年 5 萬噸 PET 回收產線建成投產,伴隨產能利用率的持續提升,公司的產品盈利也在不斷改善,2023 年公司 PET 產線的產能利用率達到 69%,PET 下游產品的加工配套進一步完善,帶動公司 PET 產品的整體毛利率由 2022 年的 0.9%提升至 2.7%,2024 年業務板塊的毛利率進一步提升至 7.2%。
92、公司的產品主要定位在食品級等高端方向,雖然原材料品級要求相對較高,但產成品的售價也明顯對應提升,未來伴隨公司產線的逐步穩定,預估產品盈利空間還將有較大提升。圖表圖表2222:英科再生英科再生回收回收 PETPET 產品產品營收及盈利變化營收及盈利變化 圖表圖表2323:英科再生英科再生回收回收 PETPET 產品產品售價及成本變化售價及成本變化 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 優彩資源優彩資源:物理化學法回收廢舊物理化學法回收廢舊 PETPET 聚酯,生產差別化和功能性滌綸短纖聚酯,生產差別化和功能性滌綸短纖 公司以滌綸短纖為核心業務,產品主要包含化石原生低熔點
93、滌綸短纖和再生有色滌綸短纖,整體滌綸短纖產量位于全國第14位,再生產量排名第2。公司擁有再生有色滌綸短纖16.50萬噸,計劃新增產能 8 萬噸。公司以廢棄聚酯材料為原料,經過物理回收的方式進行熔融加工,最終生產再生滌綸短纖,主要應用于工程用纖維、地毯用纖維、汽車內飾纖維以及服裝用纖維。由于公司終端產品的低值應用占比相對較多,因而公司再生滌綸短纖產品的售價較市場上的滌綸短纖產品的價格具有差距,具有一定的價差,但公司主要以價格相對較低的 PET 泡料為主要原材料,導致公司的生產成本也相對較低,給與公司一定的盈利空間。0%2%4%6%8%050100150200250300202220232024H
94、營業收入(百萬元)營業利潤(百萬元)毛利率580060006200640066006800700020222023單噸售價(元/噸)單噸成本(元/噸)行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 22 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2424:優彩資源再生滌綸短纖營收及盈利(百萬元)優彩資源再生滌綸短纖營收及盈利(百萬元)圖表圖表2525:優彩資源再生滌綸短纖售價及成本(元優彩資源再生滌綸短纖售價及成本(元/噸)噸)來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 天富龍天富龍:物理化學法布局物理化學法布局 PETPET 回收領域,回收領域,開發再生有色滌綸短纖開發再生有色滌綸短纖。公司以滌
95、綸短纖產品為主要布局方向,包括化石發和再生處理兩條路徑,公司的再生有色滌綸短纖,針對性應用于主要應用于汽車內飾、鋪地材料、家用紡織、建筑工程、鞋服材料等領域,在國內汽車內飾領域,公司再生滌綸短纖供給量位居首位。公司擁有 18 萬噸再生有色滌綸短纖產能,以物理法作為 PET 回收的主要路徑,在后端借助熔融著色增粘等方式對產品進行差別化處理,以滿足多領域應用的產品需求。公司的物理化學法路徑通過技術處理,能一定程度上擴大對回收 PET 的接受范圍,使用價格低廉的 PET 纖維回收泡料進行產品生產,在通過原液著色、聚合增粘、熔融紡絲的技術,生產差異化短纖產品,從而實現相對較好的盈利空間,目前公司再生有
96、色滌綸業務維持在30%以上的毛利率水平。圖表圖表2626:天富龍再生有色滌綸短纖營收及盈利變化天富龍再生有色滌綸短纖營收及盈利變化 圖表圖表2727:天富龍再生有色滌綸短纖價格及單噸盈利變化天富龍再生有色滌綸短纖價格及單噸盈利變化 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 百川科技:物理回收百川科技:物理回收 PETPET 瓶及織品,專注于再生纖維及下游紡織產業鏈瓶及織品,專注于再生纖維及下游紡織產業鏈 公司以廢舊 PET 瓶及少量廢舊 PET 紡織品為起點,采用物理法進行回收利用生產聚酯切片,進一步延伸至滌綸絲、滌綸布及拉鏈等產品,形成再生 PET 在紡織服裝領域的全鏈
97、條布局。公司建設了 5 萬噸 PET 回收生產線,擁有年產 3 萬噸干式著色法紡絲生產線,年產4000 萬米再生織布,年產 2 億米再生拉鏈,進行紡織服裝線的一體化布局。受到廢舊瓶片回收成本相對較高影響,公司單環節的聚酯切片的盈利空間相對有限,主要依靠再生 PET 絲及布的加工提升盈利空間,以全產業鏈的布局整合多個加工環節的利潤空間,2024 年上半年,公司實現整體營收 1.84 億元,同比增長 51.99%。0%5%10%15%20%25%020040060080010001200營業收入(百萬元)營業利潤(百萬元)毛利率010002000300040005000600070002016 2
98、017 2018 2019 2020 2021 2022 2023單噸售價(元/噸)單噸成本(元/噸)28%30%32%34%36%38%02004006008001000120020202021202220232024H營業收入(百萬元)營業利潤(百萬元)毛利率0100020003000400050006000700020202021202220232024H單噸售價(元/噸)單噸成本(元/噸)行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 23 掃碼獲取更多服務 圖表圖表2828:百川科技產品營收變化情況百川科技產品營收變化情況(百萬元)(百萬元)圖表圖表2929:百川科技產品百川科技產品毛利率毛
99、利率變化情況變化情況 來源:Wind,國金證券研究所 來源:Wind,國金證券研究所 海利環保:海利環保:PETPET 瓶回收利用,專注滌綸長絲生產瓶回收利用,專注滌綸長絲生產 公司主要從事 PET 瓶回收再利用,從廢舊聚酯瓶回收,瓶片加工提純造粒到紡絲的完整循環產業鏈,擁有 15 萬噸再生滌綸長絲的生產能力,可依客戶需求定制差別化再生滌綸色絲及功能紗線。浙江佳人浙江佳人:國內少數化學法國內少數化學法 PETPET 回收回收量產的量產的生產商生產商,產品自,產品自 DMTDMT 延伸至滌綸長絲等延伸至滌綸長絲等 浙江佳人原為帝人和佳人設立的公司,專注于化學法 PET 回收領域,先期采用帝人的乙
100、二醇解聚-甲醇酯交換聯合 PET 回收循環技術,建設了 2.5 萬噸產能,2016 年帝人退出股權后,公司研發團隊進行了技術升級,產能提升至 3 萬噸,年回收利用廢舊紡織品 4 萬噸。目前公司在規劃二期產能建設項目,計劃啟動柯橋 15 萬噸新項目,其中一期規劃 5 萬噸PET 化學法回收產能,規劃至 2030 年公司建成年產 30 萬噸的再生聚酯產業集群。公司化學法工藝以帝人的先期技術為基礎,通過預處理-解聚-過濾分離-酯交換-提純-精餾等工藝步驟,最終可以獲得制備純度高達 99.9%的 DMT 新材料,通過化學法路徑,可以廣泛擴展來料范圍,能夠對廢舊滌綸紡織品(含量 90%以上)、PET 瓶
101、片、PET 膜進行回收再利用,產品主要用于生產高值的滌綸長絲,同時也可以拓展延伸至運動、戶外、時裝、家紡、汽車、消費電子、食品飲料、化妝品、家電、醫療等行業領域。成發科技:化學法成發科技:化學法 PETPET 回收工藝處于中試階段,萬噸級產線建設中回收工藝處于中試階段,萬噸級產線建設中 成發科技湖北有限公司,主要專注于化學法 PET 解聚生產 BHET 單體的生產企業。公司目前的化學法工藝位于中試階段,產能 1000 噸。通過對 PET 廢舊纖維、塑料瓶片進行解聚獲得白色顆粒,實現原生級利用。目前,成發科技正加緊從產業化中試邁向大批量生產,萬噸級項目即將進入建設階段。三聯虹普三聯虹普:聚合物成
102、套生產工藝技術提供商,具有再生聚酯設備一體化供應能力聚合物成套生產工藝技術提供商,具有再生聚酯設備一體化供應能力 公司在尼龍、聚酯、PC、PBT 等領域具備工程化供應能力,在再生材料領域也先期進行了大量布局,能夠對再生聚酯、再生聚酰胺、生物基化學纖維全流程工藝和裝備技術形成一體化供應。公司子公司 Polymetrix 與日本 CircularPETCo.,Ltd 于 2022 年簽署的亞洲單體投資最大的食品級再生 PET 項目已順利實施,項目合同總額約 2.81 億人民幣。公司已經實現物理法 PET 回收裝置的成熟供應,也在積極研發布局化學法工藝。公司子公司 Polymetrix 是全球首家為
103、食品級再生聚酯生產企業提供從臟瓶子的清洗、擠壓、SSP(固相增粘)到生產出干凈食品級瓶子原料,包括設備采購、管理、安裝到交付使用的一站式系統集成解決方案供應商,Polymetrix 于 2018 年、2022 年與法國 Veolia 集團兩次合作,連續兩次打破業界單線投資規模記錄的食品級再生 PET 全流程生產線;公司于 2019年與 Envases 集團墨西哥公司合作建設全球首條年產 5 萬噸級的 rPET-SSP 生產線。Polymetrix 已經成為全球領先的從廢舊瓶子-分揀-清洗-SSP-再生食品級 PET 瓶片全產業鏈核心技術的公司,在食品級再生聚酯市場上占有率達到 40%。目前,P
104、olymetrix 在歐洲,美洲,東南亞等地區共有多個執行中的再生聚酯工廠項目。公司看好化學循環更有利于解決服裝廢棄物循環再生的處理優勢,認定發展化學回收技術是我國塑料行業可持續發展過程中的必經之路,也在積極布局聚酯行業化學法循環,實現從廢舊衣物到再生聚酯切片、再生聚酯纖維,再到新衣物的“閉環”綠色循環再生過程。精工科技:精工科技:專用設備制造商,專用設備制造商,已經獲得聚酯回收設備訂單已經獲得聚酯回收設備訂單 0100200300400500滌綸布滌綸絲拉鏈聚酯切片其他0%5%10%15%20%25%20202021202220232024H滌綸布滌綸絲拉鏈聚酯切片整體行業深度研究 敬請參閱
105、最后一頁特別聲明 24 掃碼獲取更多服務 公司具有 50 多年的裝備制造歷史,以“碳纖維裝備”為核心產業,協同發展新能源裝備、智能建機、智能紡機以及循環再生裝備、新能源充電樁等業務。公司 2023 年進入了資源循環裝備領域,已與廢紡領域龍頭企業建信佳人新材料簽署“年產 15 萬噸綠色再生新材料項目”一期 5 萬噸裝備銷售合同,合同金額 3.2 億,向建信佳人提供年產 5 萬噸的聚酯回收生產線,能夠實現 8000 小時連續運行,回收利用率高。公司聚酯回收生產線主要由解聚、聚合、樹脂生產、電儀控制等系統組成,可實現從廢舊紡織 PET 到再生新材料 PET的綠色閉合循環,目前相關設備已開始交付。四、
106、投資建議 不同企業的產品和技術定位不同,類似的產業路徑,產品盈利空間也會具有較大差異。雖然 PET 回收再國內布局時間不短,但不同企業之間的技術仍然有較大差距,且企業產品的定位也有明顯不同,雖然 PET 瓶片相較于 PET 纖維的回收成本較高,但如果能夠實現高值化應用,仍然能夠獲得較好的盈利空間;如果能夠使用較低成本的 PET 泡料,也能夠形較好的成本控制,從而兌現盈利空間。PET 再生材料應用要求不斷提升,將大幅帶動行業需求,行業潛在發展空間巨大,而其中幾類企業將相對收益:能夠實現 PET 回收的高值化應用的企業:能夠滿足下游領先企業高端服裝的產品需求,能夠從產品定價獲得盈利空間;能夠擴展應
107、用原料,能夠實現低成本管控的企業:破除傳統 PET 回收的限制,能夠使用成本更低的原材料進行產品生產,降低外部約束帶來的不可控風險,形成成長空間;能夠突破技術、工藝路徑障礙,采用生物法或化學法經濟性生產 rPET 的企業,有望獲得成本和市場雙重突破。五、風險提示 政策落地不及預期風險:再生材料的推進具有綠色屬性,政策是重要推動力,若政策落地不及預期,將對行業需求產生較大影響;產業鏈配套發展不均衡風險:若回收工藝突破不理想,較難對再生 PET 材料的成本形成有效管控,行業內的企業將難以形成規?;l展,發展進程將明顯受限;海外貿易政策變動風險:PET 回收產業鏈涉及到回收路徑,銷售市場的全球化布局
108、,若關稅、政策等發生波動,也會對局部區域的貨源流通產生影響;需求波動風險:再生材料的需求本質是對原有需求場景的材料環保性替換,若 PET 需求產生較大變化,對于再生材料的需求也會有影響;石化產業鏈價格劇烈波動風險:再生材料的定價除供需外,還明顯受到替代品原生材料的影響,若石化產業鏈價格劇烈波動也會對再生材料的接受價格區間產生影響。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 25 掃碼獲取更多服務 行業行業投資評級的說明:投資評級的說明:買入:預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 15%以上;增持:預期未來 36 個月內該行業上漲幅度超過大盤在 5%15%;中性:預期未來 36 個月內該行
109、業變動幅度相對大盤在-5%5%;減持:預期未來 36 個月內該行業下跌幅度超過大盤在 5%以上。行業深度研究 敬請參閱最后一頁特別聲明 26 掃碼獲取更多服務 特別聲明:特別聲明:國金證券股份有限公司經中國證券監督管理委員會批準,已具備證券投資咨詢業務資格。本報告版權歸“國金證券股份有限公司”(以下簡稱“國金證券”)所有,未經事先書面授權,任何機構和個人均不得以任何方式對本報告的任何部分制作任何形式的復制、轉發、轉載、引用、修改、仿制、刊發,或以任何侵犯本公司版權的其他方式使用。經過書面授權的引用、刊發,需注明出處為“國金證券股份有限公司”,且不得對本報告進行任何有悖原意的刪節和修改。本報告的
110、產生基于國金證券及其研究人員認為可信的公開資料或實地調研資料,但國金證券及其研究人員對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。本報告反映撰寫研究人員的不同設想、見解及分析方法,故本報告所載觀點可能與其他類似研究報告的觀點及市場實際情況不一致,國金證券不對使用本報告所包含的材料產生的任何直接或間接損失或與此有關的其他任何損失承擔任何責任。且本報告中的資料、意見、預測均反映報告初次公開發布時的判斷,在不作事先通知的情況下,可能會隨時調整,亦可因使用不同假設和標準、采用不同觀點和分析方法而與國金證券其它業務部門、單位或附屬機構在制作類似的其他材料時所給出的意見不同或者相反。本報告僅為參考之用,在任何地
111、區均不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告提及的任何證券或金融工具均可能含有重大的風險,可能不易變賣以及不適合所有投資者。本報告所提及的證券或金融工具的價格、價值及收益可能會受匯率影響而波動。過往的業績并不能代表未來的表現??蛻魬斂紤]到國金證券存在可能影響本報告客觀性的利益沖突,而不應視本報告為作出投資決策的唯一因素。證券研究報告是用于服務具備專業知識的投資者和投資顧問的專業產品,使用時必須經專業人士進行解讀。國金證券建議獲取報告人員應考慮本報告的任何意見或建議是否符合其特定狀況,以及(若有必要)咨詢獨立投資顧問。報告本身、報告中的信息或所表達意見也不構成投資、法律、會計或
112、稅務的最終操作建議,國金證券不就報告中的內容對最終操作建議做出任何擔保,在任何時候均不構成對任何人的個人推薦。在法律允許的情況下,國金證券的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易,并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。本報告并非意圖發送、發布給在當地法律或監管規則下不允許向其發送、發布該研究報告的人員。國金證券并不因收件人收到本報告而視其為國金證券的客戶。本報告對于收件人而言屬高度機密,只有符合條件的收件人才能使用。根據證券期貨投資者適當性管理辦法,本報告僅供國金證券股份有限公司客戶中風險評級高于 C3 級(含 C3 級)的投資者使用;本報告所包含的觀點及建議并未考
113、慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要,不應被視為對特定客戶關于特定證券或金融工具的建議或策略。對于本報告中提及的任何證券或金融工具,本報告的收件人須保持自身的獨立判斷。使用國金證券研究報告進行投資,遭受任何損失,國金證券不承擔相關法律責任。若國金證券以外的任何機構或個人發送本報告,則由該機構或個人為此發送行為承擔全部責任。本報告不構成國金證券向發送本報告機構或個人的收件人提供投資建議,國金證券不為此承擔任何責任。此報告僅限于中國境內使用。國金證券版權所有,保留一切權利。上海上海 北京北京 深圳深圳 電話:021-80234211 郵箱: 郵編:201204 地址:上海浦東新區芳甸路 1088 號 紫竹國際大廈 5 樓 電話:010-85950438 郵箱: 郵編:100005 地址:北京市東城區建內大街 26 號 新聞大廈 8 層南側 電話:0755-86695353 郵箱: 郵編:518000 地址:深圳市福田區金田路 2028 號皇崗商務中心 18 樓 1806