行業(yè)資訊
【精草銨膦行業(yè)深度報告:減量增效、綠色環(huán)保的新一代除草劑】-國信證券
國信化工觀點(diǎn):
防效、性價比優(yōu)勢凸顯,精草銨膦有望逐步替代普通草銨膦。精草銨膦是草銨膦中的有效成分,可實(shí)現(xiàn)藥效翻倍、用量減半效果,市場價格約為普通草銨膦的1.5-1.6倍,目前終端制劑的性價比已優(yōu)于普通草銨膦,未來有望逐步替代普通草銨膦,契合國家農(nóng)藥減量增效的政策。
草銨膦市場競爭激烈,開發(fā)精草銨膦是行業(yè)發(fā)展趨勢。受前兩年草銨膦價格走高、行業(yè)利潤豐厚影響,國內(nèi)草銨膦產(chǎn)能規(guī)??焖僭鲩L,市場競爭激烈,價格大幅下調(diào),目前國內(nèi)草銨膦市場價格約6萬元/噸,已接近成本線,行業(yè)利潤長期微薄,而當(dāng)前精草銨膦價格則在10.3-10.5萬元/噸,單噸毛利潤約2-3萬元,因此開發(fā)精草銨膦也是草銨膦行業(yè)的發(fā)展趨勢。
部分替代其他除草劑、復(fù)配、轉(zhuǎn)基因作物推廣等多領(lǐng)域打開精草銨膦需求增長空間。過去限制草銨膦推廣的原因是產(chǎn)品價格過高,而隨著價格不斷下行,目前草銨膦在終端已具有性價比優(yōu)勢,再加上受讓部分百草枯退出市場、復(fù)配及轉(zhuǎn)基因領(lǐng)域需求不斷增長,全球草銨膦需求量有望進(jìn)一步提升,中長期全球草銨膦年需求量有望達(dá)到10萬噸(精草銨膦折半計)。
技術(shù)領(lǐng)先的普通草銨膦企業(yè)將保持長期競爭力,L-高絲氨酸工藝有望成為未來主流。當(dāng)前精草銨膦的生產(chǎn)工藝可分為以草銨膦為原料的生物酶催化法和以L-高絲氨酸為原料的L-高絲氨酸法,生物酶催化法可以充分利用現(xiàn)有草銨膦生產(chǎn)裝置,因此是目前的主流工藝,之前具有成本優(yōu)勢的草銨膦企業(yè)將繼續(xù)保持競爭優(yōu)勢。而L-高絲氨酸法可以大大簡化生產(chǎn)工藝,工藝成熟后成本有望進(jìn)一步降低,有望成為未來的主流工藝。
行業(yè)布局熱度高企,終端品牌建設(shè)將成為企業(yè)布局關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)精草銨膦行業(yè)產(chǎn)能突破2萬噸/年,而遠(yuǎn)期規(guī)劃產(chǎn)能達(dá)50萬噸/年以上,若全部投產(chǎn)則行業(yè)將面臨嚴(yán)重供過于求,此時終端市場品牌建設(shè)領(lǐng)先的企業(yè)將占據(jù)市場主動權(quán),反哺上游精草銨膦原藥生產(chǎn)端。從未來精草銨膦市場價格的演繹看,我們認(rèn)為未來精草銨膦的定價機(jī)制將綜合行業(yè)供需、性價比、成本等多方面影響,其中供需是主導(dǎo)因素。
投資建議:
建議關(guān)注具有技術(shù)優(yōu)勢的普通草銨膦企業(yè)以及布局L-高絲氨酸法精草銨膦的企業(yè)。1)利爾化學(xué):現(xiàn)有精草銨膦產(chǎn)能2.3萬噸/年,另有13萬噸/年擬在建產(chǎn)能,產(chǎn)能規(guī)模全球最大,建設(shè)進(jìn)度領(lǐng)先行業(yè),且同時掌握生物酶催化法和L-高絲氨酸法,終端市場布局較早。2)利民股份:氣相連續(xù)法生產(chǎn)普通草銨膦具有技術(shù)優(yōu)勢,1萬噸/年精草銨膦一期項目預(yù)計年內(nèi)投產(chǎn)。3)興發(fā)集團(tuán):子公司規(guī)劃了5萬噸/年L-高絲氨酸法精草銨膦產(chǎn)能。
風(fēng)險提示:
行業(yè)競爭加劇的風(fēng)險;下游需求不及預(yù)期的風(fēng)險;原材料價格變動的風(fēng)險;環(huán)保及安全生產(chǎn)風(fēng)險等。
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防效、性價比優(yōu)勢凸顯,精草銨膦有望逐步替代普通草銨膦
草銨膦可通過抑制植物光合作用而達(dá)到除草目的。草銨膦由赫斯特公司在上世紀(jì)80 年代開發(fā)成功,而在中國的正式推廣應(yīng)該是在 2007 年前后。草銨膦具有良好的除草活性,其分子結(jié)構(gòu)上與谷氨酸非常相似,可與植物體內(nèi)谷氨酰胺合成酶(GS)的活性位點(diǎn)發(fā)生可逆結(jié)合,抑制谷氨酰胺合成途徑,導(dǎo)致植物體內(nèi)氮代謝紊亂,氨過量積累,葉綠體解體,從而使光合作用受抑制,最終導(dǎo)致植物死亡。
草銨膦是全球第二大滅生性除草劑品種,也是增長速度最快的非選擇性除草劑。滅生性除草劑是除草劑最大的類別,被廣泛應(yīng)用于非耕地、免耕地、農(nóng)作物田等場景的雜草防除,常見的滅生性除草劑主要包括草甘膦、百草枯、草銨膦和敵草快等產(chǎn)品。其中草銨膦具有持效期長,殺草譜廣,而且過程中不傷農(nóng)作物根系、安全性好、速效性好,對于一些抗性雜草(如牛筋草、小飛蓬等)也有著較好的防除效果等諸多優(yōu)點(diǎn),近年來草銨膦市場份額逐步提升,現(xiàn)已成為第二大滅生性除草劑品種。根據(jù) Phillips McDougall 及 Kleffmann 統(tǒng)計,過去 10 年草銨膦市場價值穩(wěn)步提升,2021 年全球草銨膦市場價值達(dá) 11 億美元,2011-2021 年 CAGR達(dá)到 12.3%,是增長速度最快的非選擇性除草劑。
精草銨膦是草銨膦中的有效成分,可實(shí)現(xiàn)藥效翻倍、用量減半效果。草銨膦含有一個手性中心,具有 L 型和 D 型兩種光學(xué)異構(gòu)體,但只有 L 型具有除草活性,故L-草銨膦又稱精草銨膦。目前普通草銨膦農(nóng)藥多為 L-草銨膦和 D-草銨膦按照 1:1 比例組成的混合物,L-草銨膦的除草效果理論上為普通草銨膦的兩倍,但是在農(nóng)業(yè)實(shí)際運(yùn)用過程中,L-草銨膦的除草效果約為普通草銨膦的 1.8 倍,L-草銨膦的市場價格約為普通草銨膦的 1.5-1.6 倍。L-草銨膦的推廣能夠降低 50%施藥量,可有效降低使用成本,未來全面推廣后全球每年可直接減排數(shù)萬噸 D-草銨膦無效體,有效減輕農(nóng)田耕作對環(huán)境造成的負(fù)擔(dān),符合國家農(nóng)藥減量增效政策。
精草銨膦除草速效性、徹底性和穩(wěn)定性均優(yōu)于草銨膦,未來有望逐步取代普通草銨膦。據(jù)永農(nóng)生物精草銨膦試驗(yàn)藥效數(shù)據(jù),精草銨膦除草較常規(guī)草銨膦快 2-3 天,控草期可延長 7-10 天;對牛筋草、小飛蓬等已對草甘膦產(chǎn)生抗性的雜草除草效果更快更徹底,較常規(guī)草銨膦可增效 30%以上,且受濕度、溫度、降雨等環(huán)境因素影響更小,15-38℃除草更穩(wěn)定??偟膩碚f,L-草銨膦比普通草銨膦除草活性更高、對環(huán)境的影響更小,可顯著降低制劑廠商的原藥成本、加工成本、運(yùn)輸成本、助劑成本以及終端農(nóng)戶的用藥成本,未來有望逐步取代普通草銨膦,市場前景廣闊。
從除草劑的發(fā)展歷史來看,我們認(rèn)為當(dāng)前精草銨膦與二十年前精喹禾靈的市場環(huán)境相似,精喹禾靈(R 體)是在合成喹禾靈的過程中去除了非活性的光學(xué)異構(gòu)體(L 體)后的改良制品,作用機(jī)制和殺草譜與喹禾靈相似,但作用速度更快、藥效翻倍、用量減半。2000 年之前我國只能生產(chǎn)普通喹禾靈,在南開大學(xué)攻克精喹禾靈的生產(chǎn)工藝后,精喹禾靈憑借性能及性價比優(yōu)勢迅速實(shí)現(xiàn)了對喹禾靈的升級替代,目前國內(nèi)市場上很少有普通喹禾靈藥品銷售。
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草銨膦市場競爭激烈,開發(fā)精草銨膦是行業(yè)發(fā)展趨勢
草銨膦產(chǎn)能規(guī)模快速增長,市場競爭激烈。據(jù)百川盈孚、Phillips McDougall 等數(shù)據(jù),截至 2023 年 10 月,全球草銨膦產(chǎn)能約 14.2 萬噸,其中我國產(chǎn)能約 12.4萬噸,全球占比達(dá) 87.32%。國外產(chǎn)能方面,巴斯夫現(xiàn)有草銨膦產(chǎn)能 1.2 萬噸/年,裝置分布在德國法蘭克福和美國密西根,其中美國密歇根工廠擬減 4000 噸/年;印度 UPL 公司擁有 6000 噸/年草銨膦產(chǎn)能,另規(guī)劃有 1 萬噸/年產(chǎn)能。根據(jù)相關(guān)企業(yè)新增產(chǎn)能公告,未來全球草銨膦和 L-草銨膦產(chǎn)能釋放仍然在中國,國外新增產(chǎn)能釋放有限。整體來看,目前草銨膦行業(yè)處于企業(yè)競爭階段,且新增產(chǎn)能還未完全釋放,行業(yè)供過于求矛盾日益凸顯。
全球農(nóng)化行業(yè)去庫周期疊加新增產(chǎn)能陸續(xù)釋放,草銨膦價格大幅下調(diào),當(dāng)前行業(yè)盈利微薄,部分企業(yè)已虧。受過去兩年草銨膦價格大幅上漲、全球供應(yīng)和物流不暢、糧食安全日益得到各國重視等多因素影響,2022 年四季度以來各市場渠道中的備貨庫存走高,下游去庫壓力提升,相對應(yīng)的上游工廠庫存持續(xù)走高,截至 2023年 10 月初,國內(nèi)草銨膦工廠庫存已達(dá) 4000 噸,為自 2017 年以來的最高點(diǎn),預(yù)計市場中的庫存消化仍將持續(xù)一段時間。在下游去庫的同時,草銨膦價格一路走跌,據(jù)百川盈孚,截至 2023 年 10 月 13 日,國內(nèi)草銨膦原藥價格跌至 6 萬元/噸,而同期行業(yè)平均成本則約 6.1-6.2 萬元/噸,技術(shù)相對落后的企業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)小幅虧損。受草銨膦價格走跌影響,今年以來國內(nèi)工廠多選擇降低開工負(fù)荷,7 月份國內(nèi)草銨膦行業(yè)開工率降至 49.03%,為 2022 年以來的最低點(diǎn);8、9 月份受新增產(chǎn)能釋放及季節(jié)性需求旺季影響,國內(nèi)草銨膦行業(yè)開工率分別回升至 66.37%、63.5%??偟膩碚f,目前草銨膦仍處于供應(yīng)過剩、企業(yè)競爭階段,且新增產(chǎn)能還未完全釋放,推漲動力不足,但考慮成本端因素,預(yù)計草銨膦價格繼續(xù)下跌空間有限。與草銨膦相比,當(dāng)前精草銨膦市場售價約 10.3-10.5 萬元/噸,仍有 2-3 萬元的單噸毛利潤,因此從盈利角度看,開發(fā)精草銨膦也是行業(yè)的發(fā)展趨勢。
復(fù)盤近年來草銨膦價格走勢:2016 年下半年以來,國內(nèi)部分草銨膦小型企業(yè)生產(chǎn)成本與銷售價格倒掛,被迫停產(chǎn),疊加趨于嚴(yán)格的環(huán)保政策,草銨膦開工率驟降。同時由于草銨膦技術(shù)壁壘較高、工藝復(fù)雜、環(huán)境污染較重,2017 年國內(nèi)幾乎沒有新增草銨膦產(chǎn)能投放市場。供需矛盾推動草銨膦在 2017 年年底最高上調(diào)至 20.7萬元/噸,全年均價 17.39 萬元/噸。2017 年,隨著國內(nèi)百草枯水劑全面禁用,作為替代品的草銨膦需求快速增長,草甘膦復(fù)配制劑應(yīng)用增加以及抗草銨膦轉(zhuǎn)基因作物的推廣也拉動了草銨膦需求。2018 年,中國草銨膦新增產(chǎn)能集中釋放,市場整體貨源供應(yīng)較足,但下游消化能力有限,草銨膦價格基本保持下行走勢,2018年國內(nèi)草銨膦均價 17.99 萬元/噸。2019 年,部分廠家加速擴(kuò)產(chǎn),市場供應(yīng)能力不斷增強(qiáng)。國內(nèi)市場相對較為飽和,下游制劑庫存較多,商家購買力較弱。供大于求使得草銨膦價格在 2019 年年底跌至 10.3 萬元/噸,全年均價 12.74 萬元/噸。2020 年,受疫情影響,供應(yīng)草銨膦中間體企業(yè)階段性停產(chǎn),草銨膦生產(chǎn)企業(yè)開工率較低,市場貨源供應(yīng)緊張,草銨膦價格漲至 17.30 萬元/噸,全年均價 14.46萬元/噸。2021 年,中間體供應(yīng)能力一般,草銨膦整體開工負(fù)荷不高,市場貨源更為緊張。草甘膦價格持續(xù)上漲推動替代品草銨膦需求上升,9 月份原材料黃磷價格上行推動草銨膦價格一路上漲,原藥價格在 11 月末達(dá)到 37 萬元/噸的歷史最高價,全年均價也達(dá) 24.98 萬元/噸。2021 年 12 月開始,受供應(yīng)走高及下游對高價抵觸等因素影響,草銨膦價格進(jìn)入下行通道,至 2022 年 4 月上旬最低跌至 17.5萬元/噸,草銨膦價格在不到半年的時間內(nèi)較前期高點(diǎn)腰斬。4 月中旬開始,隨著外貿(mào)訂單不斷下發(fā),國內(nèi)需求啟動,草銨膦市場流通貨源緊張,價格再次走高,至 6 月上旬最高漲至 26.5 萬元/噸。2022 年 6 月開始,隨著國內(nèi)新增產(chǎn)能的陸續(xù)投放及爬坡,以及下游累庫接近尾聲,草銨膦行業(yè)進(jìn)入去庫周期,上游工廠庫存不斷走高,價格也隨之不斷下探,截至 2023 年 10 月 13 日,華東地區(qū)草銨膦價格跌至 6 萬元/噸,百川盈孚數(shù)據(jù)顯示當(dāng)前國內(nèi)草銨膦行業(yè)平均單噸虧損約1000-2000 元。
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部分替代其他除草劑、復(fù)配、轉(zhuǎn)基因作物推廣等多領(lǐng)域打開精草銨膦需求增長空間
受讓部分百草枯禁限用退出的市場。百草枯價格低廉,對惡性闊葉雜草特效,除草更徹底,且雜草沒有抗藥性、對環(huán)境友好,但其對人毒性較大,無特效解毒劑。2017 年以前,我國每年使用百草枯水劑超過 10 萬噸,2016 年 7 月 1 日起國內(nèi)百草枯水劑已停止使用,百草枯產(chǎn)品只能用于出口,不得在境內(nèi)銷售。根據(jù) PhillipsMcDougall 統(tǒng)計,2018 年全球百草枯使用量達(dá)到 7.9 萬噸,全球市場銷售額達(dá)12.02 億美元,2020 年已降至 8.5 億美元。百草枯的單位用量約為草甘膦的 1/3,草銨膦的 4/5,敵草快的 2/3,但百草枯的持效期較短,因此施用頻率比草甘膦、草銨膦等除草劑要高,假設(shè)百草枯的施藥頻率為其他除草劑的 2 倍,考慮到迄今為止沒有一種除草劑可以完全替代百草枯,假設(shè)百草枯退出的市場缺口被草甘膦、草銨膦、敵草快按 4:4:2 的比例承接,則其他除草劑新增需求量大致等于百草枯被禁限用的量。而根據(jù)利爾化學(xué) 2023 年定增公告,隨著國際禁限用的擴(kuò)大,巴西、中國、泰國、馬來西亞、越南等國家都開始禁用百草枯,全球累計禁用達(dá)到 2.6萬噸左右,這為其他非選擇性除草劑帶來約 2.6-3 萬噸的需求增量。我們假設(shè)約4 成百草枯退出的市場被草銨膦承接,則該部分對應(yīng)約 1-1.2 萬噸/年的草銨膦需求量。
除草劑的功能和效果是決定其應(yīng)用范圍的主要因素,草銨膦可在部分應(yīng)用場景中替代草甘膦及其他非選擇性除草劑。1)從除草原理看,草銨膦內(nèi)吸作用不強(qiáng),通過積銨殺死根系,除根效果一般,而草甘膦通過內(nèi)吸傳導(dǎo)殺死根系,除根徹底,因此,草甘膦更適合用于大田作物除草,而草銨膦則更適合用于果蔬等領(lǐng)域的除草。2)從除草速度看,敵草快施藥 2 小時后即可見效,草銨膦在施藥后第 2 天即可看見變化,3-7 天后效果顯著,而草甘膦需要 7-10 天見效。3)從持效期看,草銨膦的持效期在 25-40 天左右、敵草快的持效期 15-20 天左右,草甘膦持效期長達(dá) 30 天以上。4)從使用場景看,敵草快比草銨膦、草甘膦更耐低溫,可以在15℃以下使用,而草銨膦、草甘膦在低溫下會降低除草效果。5)從適用范圍看,敵草快對惡性闊葉雜草有特效,草銨膦的防治雜草的范圍尤其是對于禾本科雜草比敵草快更寬,草銨膦還對小飛蓬、牛筋草等草甘膦抗性雜草有效。6)從毒性水平看,敵草快毒性較大,草銨膦、草甘膦毒性相對較小,且草銨膦比草甘膦更加低毒、安全。7)從對土壤的影響看,草銨膦在土壤中被微生物降解僅需 2-6 天,敵草快需要 7 天左右,而草甘膦則需要 20 天左右,而殘留期直接影響到下茬作物的播種;此外,草甘膦還易于微量元素結(jié)合,使得土壤缺乏中微量元素而形成缺素癥,而草銨膦、敵草快則不會出現(xiàn)類似情景。8)從下游用量看,據(jù) PhillipsMcDougall、Kleffmann 數(shù)據(jù),超過 50%的草甘膦被用于大豆、玉米、麥類、水稻等大田作物的除草中,而約 45%的草銨膦被用于果蔬、油菜、葡萄等經(jīng)濟(jì)作物的行間除草中,同時超過 30%的草銨膦也被用于大田作物除草。
總的來說,草銨膦綜合除草效果優(yōu)異,可以在很多場景中實(shí)現(xiàn)對其他除草劑的部分替代,而且隨著價格下行,恢復(fù)性價比的草銨膦部分替代其他除草劑的進(jìn)程有望加快。
幾種除草劑終端市場售價已相近,草銨膦綜合性價比優(yōu)勢將逐步顯現(xiàn)。從畝原藥成本看,我們從中國農(nóng)藥信息網(wǎng)選取了代表廠商生產(chǎn)的草銨膦、精草銨膦、草甘膦、百草枯、敵草快制劑產(chǎn)品,根據(jù)其推薦用量以及近期的原藥市場價格,測算出這幾種除草劑的畝原藥成本,可以看出,在草銨膦價格回調(diào)后,理論上幾種除草劑平攤到每畝的原藥成本已無明顯差異。從終端市場看,當(dāng)前一瓶 100 毫升 20%草銨膦(一噴霧器用量,兌 30 斤水)零售價格已經(jīng)跌至 5 元/瓶,和草甘膦及敵草快等滅生性除草劑相比已經(jīng)具有一定的性價比??紤]到除草成本在農(nóng)事活動總成本中占比較小,我們認(rèn)為當(dāng)前終端農(nóng)戶對于草銨膦的接受程度較前兩年會有明顯提升,恢復(fù)性價比的草銨膦/精草銨膦產(chǎn)品的使用范圍將不斷擴(kuò)大。
與草甘膦及其他除草劑的復(fù)配使用打開草銨膦需求增長空間。目前全球有超 200種雜草生物型對 26 種已知作用機(jī)理除草劑類型中的 23 類產(chǎn)生了抗藥性。草甘膦作為全球第一大除草劑,使用時間超 50 年,1996 年以來全球范圍內(nèi)抗草甘膦雜草的報道頻率逐年增加,據(jù)世界除草劑抗性行動委員會統(tǒng)計,目前全球已有超 50種農(nóng)田雜草對草甘膦產(chǎn)生了抗藥性。從農(nóng)業(yè)實(shí)踐看,草甘膦和草銨膦復(fù)配對部分耐草甘膦的惡性雜草如牛筋草、小飛蓬等除草效果較好,可以起到解決抗藥性、擴(kuò)大殺草譜的效果,使得兩種除草劑在性能上實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)。據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng),截至 2023 年 9 月,國內(nèi)共有 59 個草銨·草甘膦復(fù)配產(chǎn)品登記,在所有與草甘膦復(fù)配的品種中排名第三。除與草甘膦復(fù)配外,草銨膦還可以與乙羧氟草醚、高效氟吡甲禾靈、丙炔氟草胺、敵草隆、西瑪津和 2 甲 4 氯等多種除草劑進(jìn)行配伍,可以起到提高防治范圍、顯著延長持效期、擴(kuò)大殺草譜、提高環(huán)境兼容性等作用。
全球草甘膦年產(chǎn)量約 90 萬噸,從國內(nèi)草甘膦復(fù)配制劑的登記情況看,大多數(shù)國內(nèi)制劑廠商選擇的草甘膦:草銨膦復(fù)配比例為 5:1,草銨膦復(fù)配的草甘膦制劑占總草甘膦復(fù)配制劑的約 20%,但登記的產(chǎn)品數(shù)量不代表實(shí)際使用數(shù)量,故我們選擇滲透率來測算草甘膦復(fù)配草銨膦的需求量,假設(shè)草銨膦復(fù)配草甘膦的滲透率占所有草甘膦的比例為 10%-30%,則草甘膦復(fù)配領(lǐng)域草銨膦的年需求量大約為 1.5-4.5萬噸。此外,如果再考慮其他相對小宗的除草劑與草銨膦復(fù)配,則復(fù)配領(lǐng)域草銨膦的需求量有望進(jìn)一步提升。
轉(zhuǎn)基因?qū)⒂行硬蒌@膦需求增長,有望成為未來 5 年第一大需求增長點(diǎn)。目前在轉(zhuǎn)基因領(lǐng)域草銨膦主要有四大需求:單抗草銨膦種子(主要為巴斯夫的耐草銨膦油菜種子和耐草銨膦大豆種子),大豆、棉花、玉米的雙抗/三抗種子。從全球主要農(nóng)業(yè)國轉(zhuǎn)基因推廣情況看,美國是全球最大的轉(zhuǎn)基因作物種植國,種植面積占全球的 39%,轉(zhuǎn)基因大豆、玉米和棉花的滲透率達(dá) 93%。根據(jù) Stratus Ag 的研究,美國將近 75%的種植者正面臨嚴(yán)重的草甘膦抗性雜草問題,且草甘膦致癌爭議不斷,此時草銨膦在除草譜寬度及對抗抗性雜草問題方面被置為首選。安徽中農(nóng)縱橫預(yù)測遠(yuǎn)期草銨膦耐性基因在美國大豆中的滲透率有望超過 50%,美國遠(yuǎn)期草銨膦需求量將在 1.4 萬-1.6 萬噸/年。加拿大是全球油菜的主要種植國家之一,種植面積占全球約 1/4,轉(zhuǎn)基因油菜滲透率達(dá) 95%,其中抗草銨膦轉(zhuǎn)基因油菜與抗草甘膦轉(zhuǎn)基因油菜的滲透率之比為 55%:45%,未來增減空間有限。阿根廷、巴西轉(zhuǎn)基因種植水平和美國類似,大豆、玉米、棉花等主要轉(zhuǎn)基因作物滲透率穩(wěn)定在92%以上,遠(yuǎn)期將增加約 7000 噸/年的草銨膦需求。目前 ISAAA 轉(zhuǎn)基因批準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫收錄的抗草銨膦轉(zhuǎn)基因商品數(shù)量已經(jīng)超過抗草甘膦轉(zhuǎn)基因商品,同時巴斯夫、先正達(dá)等國際農(nóng)化巨頭耐草銨膦的轉(zhuǎn)基因大豆、玉米等品種正在美國、巴西等國家大面積推廣,預(yù)計轉(zhuǎn)基因領(lǐng)域可以給草銨膦帶來約 2-3 萬噸/年的增量需求。
國內(nèi)轉(zhuǎn)基因育種政策持續(xù)出臺,商業(yè)化即將落地,長期有望拉動草銨膦需求增長。近些年來,我國相繼出臺了多項有序推進(jìn)轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化種植的政策,并不斷進(jìn)行轉(zhuǎn)基因作物的種植試點(diǎn)工作,體現(xiàn)出國家對于轉(zhuǎn)基因作物商業(yè)化推廣的重視。在我國,一個轉(zhuǎn)基因品種要想獲得商業(yè)化種植許可,必須要經(jīng)過品種審定,雖然在今年年初我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村組織了相關(guān)轉(zhuǎn)基因品種審定會議,但截至目前我國仍未批準(zhǔn)任何轉(zhuǎn)基因玉米或大豆品種可以進(jìn)行商業(yè)化種植,我國的轉(zhuǎn)基因作物種植仍處于試點(diǎn)階段。我們認(rèn)為,隨著我國轉(zhuǎn)基因作物種植試點(diǎn)工作的不斷推進(jìn),轉(zhuǎn)基因作物品種特性優(yōu)良、節(jié)本增效等優(yōu)勢將逐步顯現(xiàn),同時隨著世界各國對轉(zhuǎn)基因認(rèn)識的轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)基因品種的商業(yè)化進(jìn)程有望加快,將帶動轉(zhuǎn)基因作物面積增長,長期看將拉動草銨膦除草劑的需求增長。
全球草銨膦需求量將增長至 10 萬噸。據(jù)中農(nóng)縱橫估算,2021 年全球草銨膦需求量約 5 萬噸,遠(yuǎn)期(5-7 年后)隨著新生代轉(zhuǎn)基因的滲透、百草枯的禁用替代、復(fù)配制劑的增加和草銨膦價格下降后部分替代其他除草劑,草銨膦需求量將增加不少于 4.5 萬噸,屆時全球草銨膦使用量有望達(dá)到 10 萬噸左右(L-草銨膦以折半計算,約 5 萬噸)。
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技術(shù)領(lǐng)先的普通草銨膦企業(yè)將保持長期競爭力,L-高絲氨酸工藝有望成為未來主流
草銨膦生產(chǎn)工藝壁壘較高,目前全球草銨膦主要有 3 種產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)路線:熱裂解-ACA 工藝、鋁法-Strecker 工藝、格氏-Strecker 工藝。理論上,草銨膦可經(jīng)由化學(xué)合成法和生物發(fā)酵法提取,目前各種合成方法各有優(yōu)劣,但總體都面臨反應(yīng)條件要求高、工藝復(fù)雜、過程控制難度大、成本較高等問題,目前國內(nèi)僅有少部分公司的能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化穩(wěn)定生產(chǎn)。當(dāng)前,全球草銨膦的生產(chǎn)工藝包括熱裂解-ACA工藝、鋁法-Strecker 工藝和格氏-Strecker 工藝三種,三種方法有其相似之處,但在原材料成本、過程損耗、反應(yīng)機(jī)理、環(huán)保友好性和收率等方面區(qū)別較大。
工藝對比:1)巴斯夫采用的熱裂解-ACA 工藝比較先進(jìn),三廢排放、合成成本最低,全流程可以采用連續(xù)化作業(yè),自動化程度高,總收率可以達(dá)到 95%左右;但是該工藝難度較大,對裝置的要求高。2)我國大部分草銨膦生產(chǎn)企業(yè)采用格式-Strecker 工藝,該工藝技術(shù)壁壘低,易于產(chǎn)業(yè)化,但缺點(diǎn)是該反應(yīng)需在高壓下進(jìn)行,易燃易爆安全隱患大,三廢排放多,且收率參差不一,收率只有 54%-70%;因此該工藝綜合成本較高,連續(xù)化程度也不高,環(huán)保和安全水平難以企及巴斯夫路線。3)鋁法-Strecker 工藝是從格式-Strecker 工藝向熱裂解-ACA 工藝過渡的工藝,該工藝設(shè)備投資較小,綜合成本較格式法低,但仍然存在固廢產(chǎn)生量大、反應(yīng)過程危險等問題。該法較格式法還有一個優(yōu)勢在于可以合成 MDP,從而后段又可以改為 ACA 工藝,MDP 還可以應(yīng)用于 L-高絲氨酸法合成 L-草銨膦。
甲基亞磷酸二乙酯是普通草銨膦和 L-高絲氨酸法精草銨膦的關(guān)鍵中間體,以 MDP為原料生產(chǎn)甲基亞磷酸二乙酯的企業(yè)有成本優(yōu)勢。甲基二氯化磷(MDP)是無色透明液體,化學(xué)性質(zhì)活潑,極易與空氣中的水和氧氣反應(yīng),易自燃,難儲存,這使得 MDP 成為草銨膦難度最大的中間體,市場上無法直接購買得到,均由草銨膦生產(chǎn)廠家自行合成。Hoechst 公司的 MDP 工業(yè)裝置(現(xiàn)巴斯夫產(chǎn)線)在 1970 年代已建成,采用甲烷和三氯化磷為原料,裝置投資不菲,產(chǎn)物的能耗費(fèi)用與原料費(fèi)用幾乎等值。日本企業(yè)在上世紀(jì) 80 年代曾嘗試合成 MDP,但因難度過大而知難而退。中國的 MDP 研發(fā)起步較晚,但目前已取得成果,國內(nèi)企業(yè)一般選用反應(yīng)條件更溫和的氯甲烷路線,以氯甲烷、三氯化磷、三氯化鋁為原料生產(chǎn) MDP,利爾化學(xué)、利民股份先后實(shí)現(xiàn)了 MDP 的工業(yè)化生產(chǎn),現(xiàn)有產(chǎn)能分別為 1.5 萬噸/年、1000 噸/年。此外,興發(fā)集團(tuán)子公司湖北泰盛化工 L-草銨膦原藥及制劑項目環(huán)評公告中也提到該項目將自產(chǎn) MDP,用于后續(xù) L-高絲氨酸法生產(chǎn)精草銨膦。
現(xiàn)階段國內(nèi)外企業(yè)普遍選用生物酶催化法生產(chǎn)精草銨膦。國內(nèi)外生產(chǎn)精草銨膦的生產(chǎn)工藝可以分為生物酶催化法和 L-高絲氨酸法。生物酶催化法以普通草銨膦(D:L-構(gòu)型=1:1)為原料、生物酶為催化劑,在較溫和的條件下(反應(yīng)溫度在35-45℃,pH 值 8±1)即可得到高品質(zhì)的精草銨膦(L-構(gòu)型)產(chǎn)品,該工藝產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率高(99%以上)、選擇性好(99%以上),生產(chǎn)產(chǎn)品的綜合成本較低,且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好,是現(xiàn)階段國內(nèi)外企業(yè)普遍選用的生產(chǎn)工藝。從生產(chǎn)成本角度看,生物酶催化法需要以普通草銨膦為原料,而據(jù)百川盈孚,2023 年 10 月初國內(nèi)草銨膦行業(yè)的平均成本約 6.1 萬元/噸,如果再考慮生物酶催化過程中的原輔材料及能源消耗,該工藝的綜合生產(chǎn)成本約 8 萬元/噸,相較于當(dāng)前 10.3-10.5 萬元/噸的售價仍有約 2-3 萬元左右的單噸毛利潤。
L-高絲氨酸法可以簡化精草銨膦生產(chǎn)流程,有望成為未來的主流工藝。L-高絲氨酸是微生物代謝過程中一種非蛋白氨基酸,也存在于細(xì)菌的肽聚糖中,可以作為合成 L-草銨膦的前體,且 L-高絲氨酸法生產(chǎn)精草銨膦工藝和現(xiàn)有的鋁法-Strecker 工藝有較多相同之處,因此在近些年合成生物學(xué)不斷發(fā)展的背景下,L-高絲氨酸法生產(chǎn)精草銨膦的產(chǎn)業(yè)化成為市場關(guān)注焦點(diǎn)。相比生物酶催化法,L-高絲氨酸法利用微生物的糖代謝過程直接將葡萄糖等碳源生產(chǎn) L-高絲氨酸,經(jīng)氯化、氨基保護(hù)、萃取等工序后再與甲基亞磷酸二乙酯等原料反應(yīng)即可直接生產(chǎn)出精草銨膦產(chǎn)品,大大簡化化學(xué)合成普通草銨膦的繁瑣工藝,安全性和環(huán)保性得到大幅提升,且產(chǎn)物的 e.e.值(光學(xué)純度)可達(dá)到 100%,收率高,工藝成熟后成本有望進(jìn)一步降低。此外,L-高絲氨酸工藝還可副產(chǎn)氯化銨、聚合氯化鋁溶液、氯乙烷、液體二氧化硫等基礎(chǔ)化學(xué)品,對外銷售后可對沖一定的精草銨膦生產(chǎn)成本。
L-高絲氨酸法的關(guān)鍵在于 L-高絲氨酸、中間體的穩(wěn)定供應(yīng),技術(shù)成熟后成本優(yōu)勢將逐漸顯現(xiàn)。根據(jù)泰盛化工、匯盟生物等公司的相關(guān)項目環(huán)評公告及百川盈孚、wind 等平臺提供的相關(guān)原輔材料價格信息,我們測算出以葡萄糖為原料使用生物發(fā)酵法生產(chǎn) L-高絲氨酸的主要原輔材料成本約 1.1 萬元/噸。同時,根據(jù)湖北泰盛化工有限公司 L-草銨膦原藥及制劑項目環(huán)境影響報告書中 L-草銨膦的物料平衡表,剔除掉溶劑等重復(fù)使用的物料,我們測算出理論上 L-高絲氨酸法生產(chǎn)精草銨膦的主要原輔材料成本約 7-8 萬元/噸,而 L-高絲氨酸工藝的副產(chǎn)品如果全部外售也可帶來 1-2 萬元/噸的收入,沖抵部分生產(chǎn)成本。目前國內(nèi) L-高絲氨酸法精草銨膦尚實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),原因在于 L-高絲氨酸和中間體的供應(yīng)不穩(wěn)定以及工藝不夠成熟,我們認(rèn)為未來工藝成熟后 L-高絲氨酸法的成本優(yōu)勢將逐漸顯現(xiàn)。
生物酶發(fā)酵法合成 L-高絲氨酸備受產(chǎn)業(yè)界關(guān)注,轉(zhuǎn)基因菌種的培育是穩(wěn)定量產(chǎn)的關(guān)鍵。目前 L-高絲氨酸主要通過化學(xué)法合成,以 L-蛋氨酸和碘甲烷為原料,但由于合成效率低、碘甲烷價格高且毒性大等原因限制了化學(xué)法 L-高絲氨酸生產(chǎn)規(guī)模和應(yīng)用范圍。近年來隨著代謝工程和合成生物學(xué)的迅猛發(fā)展,生物發(fā)酵法合成 L-高絲氨酸受到廣泛關(guān)注。生物發(fā)酵法只需要使用價格便宜的淀粉、葡萄糖作為原料,利用微生物的糖代謝直接生產(chǎn) L-高絲氨酸,學(xué)術(shù)界聚焦在基因改造大腸桿菌和谷氨酸棒桿菌來生產(chǎn) L-高絲氨酸。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報道,目前轉(zhuǎn)化效率最高的的經(jīng)過工程改造的大腸桿菌可以產(chǎn)生 84 g/L 的 L-高絲氨酸,對葡萄糖得率 0.5 g/g,即葡萄糖單耗為 2。從實(shí)際產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度看,根據(jù)匯盟生物子公司佳木斯黑龍農(nóng)藥有限公司年產(chǎn) 8000 噸 L-高絲氨酸、10000 噸甲基亞膦酸二乙酯項目環(huán)評公告,其生產(chǎn) L-高絲氨酸濃縮液(98%)對 63%液體葡萄糖的單耗為 3.43,折純后單耗為2.16,而化學(xué)合成法中蛋氨酸單耗為 1.25(按化學(xué)分子式計),因此從主要原料成本看生物發(fā)酵法合成 L-高絲氨酸具有顯著成本優(yōu)勢??偟膩碚f,目前國內(nèi) L-高絲氨酸尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模穩(wěn)定供應(yīng),原因在于轉(zhuǎn)基因菌株的培育、糖代謝過程的人為干預(yù)等環(huán)節(jié)較難把控,對相關(guān)企業(yè)提出了很高的技術(shù)要求。
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精草行業(yè)布局熱度高,終端制劑品牌建設(shè)將成為原藥企業(yè)布局關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一
精草銨膦原藥規(guī)劃產(chǎn)能較大,行業(yè)競爭將加劇。據(jù)中國農(nóng)藥信息網(wǎng)數(shù)據(jù),截至 2023年 9 月,國內(nèi)有株式會社日本三明農(nóng)藥、利爾化學(xué)、永農(nóng)生物、美邦藥業(yè)、新安化工、綠霸化工、七洲綠色化學(xué)等企業(yè)獲得精草銨膦原藥登記。現(xiàn)有產(chǎn)能方面,隨著 7 月利爾化學(xué)湖南津市 2 萬噸酶法精草銨膦項目開始試生產(chǎn),國內(nèi)精草銨膦名義產(chǎn)能突破 2 萬噸/年,其中利爾化學(xué) 2.3 萬噸、永農(nóng)生物 5000 噸,還有一些企業(yè)比如綠霸股份、匯盟生物已建成千噸級中試裝置。規(guī)劃產(chǎn)能方面,在前兩年草銨膦價格連續(xù)突破高位、在產(chǎn)企業(yè)盈利豐厚的背景下,國內(nèi)許多農(nóng)藥公司紛紛公布了自己的精草銨膦擴(kuò)產(chǎn)計劃,據(jù)我們不完全統(tǒng)計,目前國內(nèi)精草銨膦遠(yuǎn)期規(guī)劃產(chǎn)能達(dá) 50 萬噸/年以上,若全部投產(chǎn),則未來全球精草銨膦行業(yè)將出現(xiàn)嚴(yán)重供過于求的情況。但需要注意的是,隨著近期普通草銨膦價格跌破成本線,且近兩年普通草銨膦行業(yè)新增產(chǎn)能不斷釋放,草銨膦價格再次大幅上漲的可能性較小,有產(chǎn)能規(guī)劃的企業(yè)可能會采用分期建設(shè)等方式放緩其精草銨膦項目投產(chǎn)進(jìn)度;此外,現(xiàn)有公布擴(kuò)產(chǎn)計劃的企業(yè)有一部分此前并未生產(chǎn)過草銨膦原藥,能否較快實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)也存在一定的不確定性。總的來說,雖然當(dāng)前精草銨膦的規(guī)劃產(chǎn)能較大,未來可能出現(xiàn)供過于求,但當(dāng)前投產(chǎn)進(jìn)度并不快,而且行業(yè)競爭加劇也會倒逼落后產(chǎn)能出清,有技術(shù)、成本優(yōu)勢的企業(yè)最終將享受行業(yè)擴(kuò)張帶來的紅利。
終端制劑品牌的建設(shè)是精草銨膦企業(yè)保持長期市場競爭力的關(guān)鍵。從滅生性除草劑產(chǎn)品品牌建設(shè)的歷程來看,因當(dāng)年產(chǎn)能技術(shù)更新慢,品牌建設(shè)時間長等,百草枯、草甘膦曾經(jīng)當(dāng)年都有第一品牌,草銨膦也有第一品牌梯隊(巴斯夫精·保試達(dá)®、利爾金閑牛®等),但隨著代加工業(yè)務(wù)的逐步放開,從目前登記證情況來看,精草銨膦產(chǎn)品的 10%和 20%制劑產(chǎn)品的競爭即將進(jìn)入白熱化,留給企業(yè)進(jìn)行品牌建設(shè)的機(jī)會并不多,因此未來領(lǐng)先于其他廠家快速建立終端市場品牌將占據(jù)市場主動權(quán),反哺上游精草銨膦原藥生產(chǎn)端。
未來精草銨膦的定價機(jī)制將參考性價比、行業(yè)供需、成本等多方面影響,供需是主導(dǎo)因素。從應(yīng)用角度,在農(nóng)業(yè)實(shí)際運(yùn)用過程中 L-草銨膦的除草效果約為普通草銨膦的 1.8 倍,考慮到終端性價比優(yōu)勢也會倒逼精草銨膦價格下行,參考精草/普草的歷史比價關(guān)系,我們認(rèn)為未來 1.5 倍普通草銨膦價格可作為精草銨膦價格的一個重要參考。從成本角度,現(xiàn)階段投產(chǎn)的精草銨膦主要采用生物酶催化法,故普通草銨膦的生產(chǎn)成本加上生物酶催化過程的成本可以作為精草銨膦行業(yè)的成本參考,我們預(yù)估酶催化過程的成本支出約 1.5-2 萬元/噸左右,未來 L-高絲氨酸工藝實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后將具有一定成本優(yōu)勢。從供需角度,當(dāng)前精草銨膦的滲透率不高,而精草銨膦在終端市場中性價比優(yōu)勢顯現(xiàn),市場開始放量,故我們認(rèn)為在中短期精草銨膦替代普通草銨膦的過程中可以消化新增產(chǎn)能;而從長期看,雖然當(dāng)前精草銨膦的規(guī)劃產(chǎn)能較大,但實(shí)際投產(chǎn)進(jìn)度并不快,一些企業(yè)缺乏草銨膦生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),未來規(guī)劃產(chǎn)能是否能夠全部投產(chǎn)以及能否保持穩(wěn)定生產(chǎn)存在一定的不確定性,但仍面臨著較大的產(chǎn)能過剩風(fēng)險。綜合以上分析,我們認(rèn)為市場完全消化精草銨膦新增產(chǎn)能需要一定時間,當(dāng)前精草銨膦價格仍處于下行通道,但考慮成本端因素,價格下探空間有限,價格下限為生物酶催化法的成本線。綜合性價比、成本、供需等多個方面,可以將 1.5 倍普通草銨膦價格作為精草銨膦的價格參考。
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相關(guān)標(biāo)的
利爾化學(xué):利爾化學(xué)目前在廣安基地?fù)碛?3000 噸/年精草銨膦產(chǎn)能,湖南津市 2萬噸/年酶法精草銨膦已于今年 7 月份開始試生產(chǎn),荊州 1 萬噸/年生化法精草銨膦項目已于今年 2 月獲批開建,據(jù)其 2022 年年報披露,公司精草銨膦原藥市場占有率約 60%。此外利爾化學(xué)還共規(guī)劃有 12 萬噸/年精草銨膦產(chǎn)能,其中湖北荊州 5萬噸/年、四川廣安 4 萬噸/年、四川綿陽 3 萬噸/年,在建及規(guī)劃項目全部投產(chǎn)后利爾化學(xué)精草銨膦產(chǎn)能將達(dá)到 15.3 萬噸/年,產(chǎn)能規(guī)模將達(dá)全球首位。此外,利爾化學(xué)還是國內(nèi)唯一一家同時掌握生物酶催化法及 L-高絲氨酸法生產(chǎn)精草銨膦的企業(yè),且其普通草銨膦的生產(chǎn)工藝就較為先進(jìn),生產(chǎn)成本較低,因此利爾化學(xué)在兩種精草銨膦生產(chǎn)工藝上均具有技術(shù)優(yōu)勢。終端制劑品牌建設(shè)方面,利爾化學(xué)目前正在快速加大國內(nèi)精草銨膦單劑和復(fù)配制劑產(chǎn)品的登記布局以及海外登記布局,有望成為國內(nèi)掌握登記證件數(shù)量最多、品類最全的集團(tuán)公司。我們看好利爾化學(xué)作為全球草銨膦、精草銨膦龍頭企業(yè)的長期競爭優(yōu)勢。
利民股份:利民股份子公司威遠(yuǎn)生化擁有 6500 噸/年普通草銨膦產(chǎn)能,采用氣相連續(xù)法工藝,關(guān)鍵中間體 MDP 實(shí)現(xiàn)自產(chǎn),具有較強(qiáng)的成本優(yōu)勢。精草銨膦方面,公司與浙江工業(yè)大學(xué)合作,規(guī)劃有 1 萬噸/年生物酶催化法精草銨膦產(chǎn)能,其中一期 2000 噸/年預(yù)計于今年年內(nèi)投產(chǎn)。
興發(fā)集團(tuán):興發(fā)集團(tuán)子公司湖北泰盛化工有限公司規(guī)劃有 5 萬噸/年 L-高絲氨酸法精草銨膦產(chǎn)能,項目將分兩期建設(shè),目前正處于環(huán)評公示階段,泰盛化工可自產(chǎn) MDP、甲基亞磷酸二乙酯,L-高絲氨酸將對外采購。
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風(fēng)險提示
行業(yè)競爭加劇的風(fēng)險;下游需求不及預(yù)期的風(fēng)險;原材料價格變動的風(fēng)險;環(huán)保及安全生產(chǎn)風(fēng)險等。