草铵膦产能及供需
发布时间 :
2023-01-10
目前全球草铵膦产量的名义产能已达5.39万吨。产能主要集中在德国巴斯夫和印度UPL两大玩家身上。2016年百草枯禁用后，国内厂商开始积极布局草铵膦生产线，目前国内的产能占比达到全球的70%以上，利尔化学、山东亿盛、永农生物排在前三位，同时目前还有大量产能在建，基本处于供需平衡阶段。
2021年全球草铵膦的需求量约4.5万吨/年，长期来看，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。据中研网预测，2025年草铵膦全球需求将达到6.76万吨。
一、产品简介
草铵膦是由原德国艾格福公司（后归属拜耳公司）在20世纪80年代开发成功的一种广谱触杀型灭生性除草剂，具有杀草谱广、低毒、活性高和环境相容性好等特点，其发挥活性作用的速度比百草枯慢而优于草甘膦，成为与草甘膦和百草枯并存的非选择性除草剂，应用前景广阔。许多杂草对草铵膦敏感，在草甘膦产生抗性的地区可以作为草甘膦的替代品使用。
目前使用最多的草铵膦是 L 型和 D 型草铵膦的外消旋体（即 L 型和 D 型各占 50%的混合物），其中 L-草铵膦具有除草作用，而 D 型几乎无活性。L-草铵膦又称精草铵膦，最初发现自生物农药除草剂双丙氨膦在植物体内的活性代谢物，其除草活性为普通草铵膦的两倍，亩施用量仅为草铵膦的 50%，施用成本二者基本相当。开发生产 L-草铵膦将大大减少原药用量，这对于提高产品经济性、减少农药使用量、减轻环境压力都具有十分重要的作用。
二、产品全球市场分析
过去10年，草铵膦产销保持快速增长，全球产量从2011年的约3,200吨提升至2020年的3.5万吨，CAGR达到 30.5%，已从相对小众的果蔬用除草剂成长为大宗除草剂单品之一。根据Phillips McDougall统计，过去10年草铵膦市场价值也稳步提升，其中2020年，草铵膦市场价值达10.5亿美元，2011-2020年CAGR达到13.2%。
虽然草铵膦需求保持了持续增长，市场价值稳步提升。但其价格走势可谓跌宕起伏。究其原因，我们认为仍是供需关系的波动。2010-2014年受全球经济复苏，抗草铵膦作物上市等利好影响，草铵膦原药价格一路上行，最高价格超过30万元/吨。自2014年百草枯禁用政策颁布后，市场普遍认为草铵膦将有效承接百草枯退出后的除草剂新增需求。辉丰，红太阳，七洲绿色化工等纷纷上马新草铵膦项目，2015-2016年草铵膦产能明显增加，草铵膦价格大幅下降。进入2017年，草铵膦在环保趋严，百草枯禁用范围扩大带动需求增长等利好催化下，价格再度回暖。但2018年下半年中美贸易摩擦持续升级，气候原因导致种植需求推迟等因素影响，全球需求走弱。加之利尔化学及巴斯夫等主要供应商的新产能大量释放，行业明显供过于求，价格加速下滑，2019年草铵膦原药价格最低达到了9.95万元/吨。2019年末，受主要供应商利尔化学广安基地并线改造及中间体厂商洪湖一泰停产检修影响，供应收紧，草铵膦价格有所回暖。进入2020年，由于新冠疫情较为严重的湖北是国内草铵膦主要的中间体供应基地，疫情导致的供应不足使得草铵膦供需关系再度紧张，价格持续上扬。2021年，受益下游需求旺盛和替代品草甘膦价格持续上调，草铵膦报价也一路上升，截至7月9日，草铵膦价格已上涨至22.5万元/吨，创2016年来新高。考虑到目前草铵膦厂商库存仍处低位，我们预计草铵膦价格仍有上调空间。
全球草铵膦产量的名义产能已达5.39万吨。产能主要集中在德国巴斯夫和印度UPL两大玩家身上（分别有1.2万吨和0.6万吨的产能）。2016年百草枯禁用后，国内厂商开始积极布局草铵膦生产线，目前国内的产能占比达到全球的70%以上，利尔化学（1.54万吨）、山东亿盛、永农生物排在前三位，同时目前还有大量产能在建。
所有玩家中，除巴斯夫已经公告将于今年退出部分草铵膦原药生产外（巴斯夫退出草铵膦原药业务主要系其生产成本高企，投资大、中间体需要外购赢创等，与国内原药企业相比没有竞争优势。需关注的是，巴斯夫在9月收购了与Glu-LTM相关的所有AgriMetis知识产权，正式布局L-草铵膦行业），大量农化玩家们纷纷启动草铵膦扩产计划，成为行业新进入者。但是从开工角度来看，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。
草铵膦应用领域广泛，市场集中在北美和亚洲。2018年全球草铵膦使用量排名前三的国家分别是美国、加拿大和中国，共占全球使用量的57.5%。从草铵膦的下游需求看，主要集中应用在油菜、果蔬和大豆等领域，三个领域的差距并不是很大。
三、影响国内产能释放的主要因素
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。
中国企业普遍采用格氏-Strecker工艺和巴斯夫草铵膦技术水平相比，中国企业起步晚、技术相对落后。亚磷酸三乙酯经与甲基格氏试剂反应制备甲基亚磷酸二乙酯，后经Strecker反应得到氨基腈，水解纯化得到草铵膦。格氏工艺的主要优势是技术壁垒低，易于产业化，国内企业大多可获得该技术。然而缺点是该反应需在高压下进行，易燃易爆、安全隐患大，“三废”排放多，且收率参差不一，收率为54%～70%，因而综合成本较高，连续化程度也不高，环保和安全水平难以企及巴斯夫路线。草铵膦名义产能投放较多，但真实供给量仍有一些差距。
从后续扩产情况来看，在草铵膦长期需求向好及短期价格维持强势的预期下，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。但我们认为，本次扩产中大量企业过去并没有草铵膦生产经验，它们的在建产能是否能实现持续稳定的供应仍难以确定，实际扩产进度仍需持续跟踪。
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。
精草铵膦比草铵膦能给种植用户带来“更速效、更彻底、更安全”的除草体验。除草活性是普通草铵膦的2倍，草甘膦的4倍。精草铵膦是将草铵膦中无效的D-构型转化为有效的L-构型，理论亩用量将降低50%（其除草活性增加2倍），将有助于用药成本显著降低、药效提高；此外，精草铵膦比草铵膦的生物亲和性更优异、植物吸收利用更快速、减少进入环境的无效体。精草铵膦“用量减半、活性倍增”的技术符合我国农药“绿色防控、减量控害”发展方向。并且其环境环境污染较小。
四、产品政策环境分析
2022年5月10日，国家发展改革委、商务部就《鼓励外商投资产业目录（2022年版）（征求意见稿）》公开征求意见，其中，鼓励中西部地区外商投资优势产业目录增加了石油和化工类涉及吉林省的草铵膦及草铵膦中间体的开发、生产。
目前美国是全球转基因作物种植面积最大的国家，约占39.1%。在全球农业大国中，巴西转基因作物种植面积增速较快，2010年至2018年期间翻了一番。而中国作为世界上农作物种植面积第三的国家，转基因作物种植面积和应用率都处于低位。2021年2月4日，在农业部发布的2020年农业转基因生物安全证书批准清单当中，新增大北农获批的2项转基因玉米生物安全证书。一旦未来国内转基因作物商业化应用扩大，而草铵膦凭借其独特的优势，极有可能在转基因作物的推广和农化企业业务转移的加深下，成为最大受益者。
近几年精草铵膦新增原药数量来看，也是迎合市场需求在政策支持下，持续原药登记力度。
在看到草铵膦政策端利好的同时也应该看到，作为农药行业的细分市场之一，草铵膦也必须顺应农化行业发展的大方向。农化行业近年来环保政策不断收紧，小企业复开情况不仅会受到自身条件限制，还和上下游相关供应链体系影响，重开产能难度比以往更困难，供应端收缩明显及供应反弹难度加大。同时园区从优化配置、提升产业环保升级的角度来看，排污较高的企业审批难度加大，新建、扩建产能难度增加，未来审批周期可能加长。总体来看，农化产业巨头为了迎合市场规模化的整合浪潮，我国的草铵膦产能未来将会出现较大的兼并重组，全球的农化行业市场集中度将会进一步提高。
五、未来市场发展趋势
根据研究机构给出的数据来看，2025年草铵膦全球需求量将达到6.76万吨。再将时间线拉长，5年后的全球的使用量有望达到10万吨以上。
第一个增长点，全球抗草铵膦品种的农作物种植面积不断增长以及跨国企业对抗草铵膦品种的上市和推广力度不断加大。目前，草铵膦已成为除草甘膦外的世界第二大转基因作物耐受除草剂品种，且目前抗草甘膦杂草数量迅速增长。预计光大豆种子贡献的草铵膦需求，就从去年的0.4万吨增加至2025年的2.1万吨。按地区看，主要集中在美国、巴西等美洲国家。据了解，截至目前，全球草铵膦抗性基因已经导入水稻、小麦、玉米、甜菜、烟草、大豆、棉花、马铃薯、番茄、油菜等20多种作物中，在大豆、油菜、棉花等大田作物上渗透率高，商业化种植成效好。转基因将有效带动草铵膦需求增长，有望成为未来5年第一大需求增长点。
第二个增长点，对草甘膦和百草枯竞品的替代。德国等国家已经决定在这两年停止使用草甘膦，所以未来草甘膦产能再度大幅扩张可能性较小，草甘膦的价格或继续维持高位震荡，这在一定程度上也给了草铵膦未来的增长空间，另外，伴随草甘膦抗性杂草的日益严峻，草铵膦抗性品种的替代和“双草”产品混配成为一个替代方案。由于百草枯剧毒，对人、畜危害极大，会使得误食的生物肺纤维化，最终导致呼吸衰竭死亡，而且无特效药，目前已被20多个国家禁止或者严格限制使用。百草枯替代预计带来新增草铵膦需求6000吨以上。根据研究统计，单次百草枯原药用量大约为45g, 等效情况下草铵膦原药对应用量约60g, 一般情况下百草枯 使用频率约为草铵膦的2倍，因此草铵膦与百草枯的年用量之比约为2：3。假设2018 年全球百草枯用量的50%被禁用，按照草铵膦不同的替代比例，预计将新增 6000-17000吨左右草铵膦需求。
第三个增长点，农药减量化。农药减量化发展需求利于草铵膦的推广替代。草铵膦每亩用量显著少于草甘膦等除草剂。早在2015年2月，中国农业部就制定出台了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》，明确提出到2020年，主要农作物化肥使用量和农药使用总量实现零增长。尤其是精草铵膦，其优势在于用量仅为传统草铵膦的1/2，符合我国农药“绿色防控、减量控害”发展方向，但是技术壁垒仍然较高。但是利尔化学已解决掌握精草铵膦大规模化合成关键技术，并于2020年先后宣布绵阳本部进行1万吨与3万吨的精草铵膦产能建设，广安利尔也将建设3000吨/年精草铵膦产能。
我们认为未来农药减量化发展是行业趋势，减量化对于高值低毒高效农药的推广提供政策基础。农药减量化发展需求会利好草铵膦这种虽然价格相对高，但使用量更小，效果更好，更加环保的除草剂。
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