1、证券研究报告行业研究塑料 可降解塑料行业深度研究报告 1 / 26 东吴证券研究所东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 禁塑政策加码，可降解塑料迎禁塑政策加码，可降解塑料迎 500 亿元市场亿元市场 空间空间 增持（首次） 投资要点投资要点 白色污染严峻，可降解塑料是破局关键：白色污染严峻，可降解塑料是破局关键：随着塑料的大规模使用和不规 范的塑料回收体系，白色污染成为全球公认的环境问题。可降解塑料通 过光、 生物等途径转化为 CO2和水完成碳循环， 是解决白色污染的理想 替代品。 PLA 和和 PBAT 是目前最具前景的可降解塑料品种：是目前最具前

2、景的可降解塑料品种：可降解塑料根据来 源主要分为生物基和石油基塑料，其中生物基的聚乳酸（PLA）和石油 基的聚（己二酸丁二醇酯-co-对苯二甲酸丁二醇酯） （PBAT）是典型的 完全降解塑料，塑料的抗冲、拉伸和弹性性能几乎没有短板，并且国内 技术成熟度较高，是目前最具前景的可降解塑料品种 限塑政策逐步加码， 高成本仍是瓶颈：限塑政策逐步加码， 高成本仍是瓶颈： 全球限塑始于 20 世纪 80 年代的， 我国于 2008 年开始实施首个限塑令，但效果不甚显著。自 2017 年我国 开始禁止进口“洋垃圾”开始，限塑力度显著加大，2020 年 1 月发改 委联合生态部发布关于进一步加强塑料污染治理的

3、意见 ，重点针对 不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、宾馆和酒店一次性塑料用品、快递 塑料包装四个领域提出禁止、限制使用的要求和时间推进节点。限、禁 塑政策的推动是可降解塑料行业发展的动力和契机，但与此同时，由于 可降解塑料较高的生产成本，我国可降解塑料仍处于行业导入期。 可降解塑料有望迎来可降解塑料有望迎来 500 亿亿左右的左右的市场市场规模规模： 根据年初发改委的 意见 及农业部对农膜的管理规定， 我们梳理了有望率先发展可降解塑料的领 域为快递包装、一次性塑料餐具、塑料购物袋和农用地膜，到 2025 年 上述四个领域对可降解塑料的需求空间分别达到 100 万吨、70 万吨、 50 万吨和 3

4、0 万吨，合计形成约 250 万吨的市场空间，500 亿元左右的 市场规模。 投资建议：投资建议：受益于行业东风，具备可降解塑料先发优势的企业有望率先 受益，其中金丹科技依靠乳酸产业优势，积极布局 PLA 业务，金发科 技现有 PBAT 产能规模居前，此外瑞丰高材和彤程新材均有在建 PBAT 项目。 风险提示：风险提示：政策执行力度不及预期的风险，技术突破进度不及预期的风 险。 行业走势行业走势 相关研究相关研究 2020 年年 12 月月 01 日日 表表 1：重点重点公司估值公司估值（参考（参考 2020 年年 12 月月 01 日收盘价）日收盘价） 代码代码 公司公司 总市值总市值 (亿

5、亿元元) 收盘价收盘价 （元）（元） EPS PE 投资评级投资评级 2019A 2020E 2021E 2019A 2020E 2021E 600143 金发科技 480.24 18.66 0.48 1.57 0.98 15.05 11.30 18.23 未评级 300829 金丹科技 125.11 110.81 1.36 1.35 1.99 80.89 81.53 55.37 未评级 300243 瑞丰高材 39.19 16.87 0.32 0.38 0.77 52.72 44.39 21.91 买入 603650 彤程新材 213.30 36.40 0.56 0.72 0.91 65.0

6、0 50.56 40.00 买入 资料来源：wind（除瑞丰高材和彤程新材外，其余数据均来源于 wind 一致预期），东吴证券研究所 -14% 0% 14% 29% 43% 57% 71% --12 塑料沪深300 2 / 26 东吴证券研究所东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 内容目录内容目录 1. 塑料可降解是解决白色污染的根本路径塑料可降解是解决白色污染的根本路径 . 5 1.1. 白色污染严峻，可降解塑料是破局关键 . 5 1.1.1. 以塑料袋为代表的垃圾为世界公认的白色垃圾

7、. 5 1.1.2. 可降解塑料为从根本上解决白色污染问题的关键 . 5 1.2. PLA 和 PBAT 是目前最具前景的可降解塑料品种 . 7 1.2.1. PLA最有前景的生物基可降解塑料 . 7 1.2.2. PBAT最有前景的石油基可降解塑料. 8 1.2.3. 其他具备较强应用前景的可降解塑料品种 . 10 2. 可降解塑料市场需求受益于政策加码而不断扩大可降解塑料市场需求受益于政策加码而不断扩大 . 13 2.1. 环保政策加码驱动可降解塑料的发展 . 13 2.1.1. 从西方到亚洲，限塑、禁塑政策逐步普及 . 13 2.1.2. 从“限塑”到“禁塑”，我国环保政策不断加码 .

8、14 2.1.3. 禁塑+补贴是动力，高成本是瓶颈 . 15 2.2. 可降解塑料有望率先在购物袋、一次性餐具、快递和农膜领域进行替代 . 17 2.2.1. 快递包装领域替代空间约 100 万吨 . 17 2.2.2. 一次性塑料餐具替代空间接近 70 万吨 . 19 2.2.3. 塑料购物袋替代空间约 50 万吨 . 20 2.2.4. 农膜领域替代空间达 30 万吨 . 20 3. 可降解塑料相关标的梳理可降解塑料相关标的梳理 . 22 3.1. 金发科技：改性塑料行业龙头，加速布局可降解塑料领域 . 22 3.2. 金丹科技：依靠乳酸产业优势，积极布局 PLA 产业 . 23 3.3.

9、 瑞丰高材：主营 PVC 助剂业务，可降解塑料打造发展新引擎. 24 3.4. 彤程新材：橡胶助剂头部企业，拟与巴斯夫合作生产 PBAT 产品. 24 4. 风险提示风险提示 . 25 mNpQoOoQrQsOpOmOsPsNtO9PbP9PpNrRsQnNfQnMpNiNoOoR8OpPzQxNpNwOvPpMvM 3 / 26 东吴证券研究所东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 图表目录图表目录 图 1：主要塑料种类自然条件下降解所需时间（年） . 5 图 2：白色污染示意图 . 5 图 3：近三年全球不同种类生物降解塑料分布 .

10、6 图 4：生物降解塑料在自然界的循环示意图 . 6 图 5：近三年可降解塑料用途占比 . 7 图 6：乳酸-丙交酯-PLA 制备化学式 . 8 图 7：开环聚合法制备 PLA 工艺流程 . 8 图 8：2011-2018 年中国 PBAT 树酯需求（万吨） . 10 图 9：2011-2018 年中国 PBAT 树酯产量（万吨） . 10 图 10：欧洲限塑政策历史沿革 . 13 图 11：2014-2019 年我国塑料产量变化 . 15 图 12：2014-2019 年我国可降解塑料产量变化 . 15 图 13：近三年全球不同种类可降解塑料产能分布 . 16 图 14：2012-2019

11、中国生物降解塑料行业需求情况 . 16 图 15： 意见限制使用的不可降解塑料四大领域 . 17 图 16：中国规模以上快递业务量（亿件） . 18 图 17：2019 年快递包装材料结构 . 18 图 18：近年来中国即时配送订单量（亿单） . 19 图 19：2019 年中国即时配送行业细分品类占比 . 19 图 20：中国农用塑料薄膜使用量（万吨，%） . 21 图 21：陕西洛南县采用可降解塑料薄膜种植辣椒等作物 . 21 图 22：2015H1-2020H1 公司年度营收情况 . 23 图 23：20142019 年公司归母净利润增长情况 . 23 图 24：2019 年公司主营收入

12、构成 . 23 图 25：2015-2019 公司年度营收情况 . 23 图 26：公司主要板块的营收构成（亿元） . 24 图 27：公司主要板块的毛利率（%） . 24 图 28：公司 2015 至 2019 年营业收入（百万元）及同比增长（%） . 25 图 29：公司 2015 至 2019 年归母净利润（百万元）及同比增长（%） . 25 图 30：公司 2015 至 2019 年各业务板块营业收入拆分（百万元） . 25 图 31：公司 2015-2019 年大陆与其他地区营业收入（百万元）及其占比（%） . 25 表 1：重点公司估值（参考 2020 年 12 月 01 日收盘价

13、） . 1 表 2：可降解塑料的主要降解机理 . 6 表 3：2018 年国内厂家 PLA 产量 . 8 表 4：PBAT 现有及在建产能. 9 表 5：PGA 产业化大事记 . 10 表 6：我国已建和在建 PHA 产能情况（万吨/年） . 11 表 7：我国已建和在建 PBS 及相关物 PBAT 的现有及在建产能（万吨/年） . 11 表 8：全球 -己内酯生产商产能（千吨/年） . 12 4 / 26 东吴证券研究所东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 表 9：主要可降解塑料及其特点汇总 . 12 表 10：近年来国内的限塑和禁塑

14、的措施和目标 . 14 表 11：常见的传统塑料的性能及价格对比 . 16 表 12：可降解塑料在快递行业市场空间测算 . 18 表 13：可降解塑料在一次性塑料餐具行业市场空间测算 . 20 表 14：可降解塑料在快递行业市场空间测算 . 20 表 15：可降解塑料在市场空间测算汇总（万吨） . 22 5 / 26 东吴证券研究所东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 1. 塑料可降解是解决白色污染的根本路径塑料可降解是解决白色污染的根本路径 1.1. 白色污染严峻，可降解塑料是破局关键白色污染严峻，可降解塑料是破局关键 1.1.1.

15、以塑料袋为代表的垃圾为世界公认的白色垃圾以塑料袋为代表的垃圾为世界公认的白色垃圾 塑料是二十世纪的重大发明，也是最常见的化工产品之一，生活中的方方面面都能 见到塑料的影子：快递包装、外卖盒、超市购物袋、塑料瓶等等。塑料可以替代金属、 木材或玻璃等物料，使用便捷、便于储存和运输，推动了快递、外卖等行业的迅猛发展。 但是塑料袋降解困难，会对环境造成很大的破坏，以塑料袋为代表的白色垃圾成为了世 界公认的白色垃圾。 传统塑料难以降解。传统塑料难以降解。 传统塑料主要是经过高温高压催化剂等条件下聚合形成的高分 子聚合物产品，其化学结构呈网状，碳氢分子长链十分牢固，分子间聚合力很大，具有 常温物理化学性能

16、稳定、耐酸碱腐蚀等特性，较高的分子量和稳定结晶结构也导致它耐 受性很好，阳光、热量或细菌都难以破坏其结构，自然条件下难以降解。 未降解的废弃塑料会对社会和生态环境带来很大的危害。未降解的废弃塑料会对社会和生态环境带来很大的危害。多数科学家估计，每年有 800 万吨的塑料倾倒入海洋中，目前海洋中估计有 1.5 亿吨塑料，根据海洋管理局的资 料，在未来不到 10 年的时间，科学家预测海洋中将会有 2.5 亿吨塑料，这会对海洋生物 造成致命的打击。同时，塑料合成过程中为了达到使用要求，需要添加很多助剂,这些助 剂绝大部分都是有毒的,可以使土壤板结,破坏土壤结构,引起土壤生物性污染,破坏土壤 生态环境

17、。 图图 1：主要塑料种类自然条件下降解所需时间（年）主要塑料种类自然条件下降解所需时间（年） 图图 2：白色污染示意图白色污染示意图 数据来源：CNKI、东吴证券研究所 数据来源： Science ，东吴证券研究所 1.1.2. 可降解塑料为从根本上解决白色污染问题的关键可降解塑料为从根本上解决白色污染问题的关键 根据降解机理来分类，生物降解塑料应用根据降解机理来分类，生物降解塑料应用性性最强。最强。所谓生物降解，由自然界存在的 微生物如细菌、霉菌（真菌）和藻类的作用而引起降解。理想的生物降解塑料是一种具 0 20 40 60 80 100 120 PVCPETPEPPABSACPS 年份

18、6 / 26 东吴证券研究所东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳 素循环的一个组成部分的高分子材料。由于生物降解是主要的可降解塑料品种，因此通 常我们所说的可降解塑料即生物降解塑料， 由于其可以从根本上解决白色污染问题而受 到各方重视。 表表 2：可降解塑料的主要降解机理可降解塑料的主要降解机理 分类 机理简述 特点 光降解 将光敏剂掺在塑料中，在太阳光照射作用 下，塑料逐渐分解 降解时间受到太阳光和气候 环境的影响，因此无法控制 生物降解生物降解 能被自然界

19、中存在的微生物，如细菌、霉 菌和藻类等，在一定条件下分解为低分子 化合物 贮存运输方便，应用范围较 广 光/生物降 解 融合光降解塑料和生物降解塑料双重特 点 水降解 添加了吸水性物质，在水中可以溶解 数据来源：科普中国，东吴证券研究所 生物降解根据降解程度又可分为部分降解和完全降解，其中 PE/淀粉混合塑料等只 能达到部分降解的程度，而具有代表性的生物基聚乳酸（PLA）和石油基聚（己二酸丁 二醇酯-co-对苯二甲酸丁二醇酯） （PBAT）能够实现完全降解。 根据智研咨询的数据，2019 年全球生物降解塑料产能合计约为 107.7 万吨，淀粉基 塑料占比高达 38%，当前使用量最大，其次分别是

20、 PBAT（25%）和 PLA（24%） 。淀粉 基材料作为基体材料并不具有很好的力学性能，通常作为 PLA、PBAT 等可降解塑料的 填充物以降低成本。 图图 3：近三年全球不同种类生物降解塑料分布近三年全球不同种类生物降解塑料分布 图图 4：生物降解塑料在自然界的循环示意图生物降解塑料在自然界的循环示意图 数据来源：智研咨询，东吴证券研究所 数据来源：科普中国，东吴证券研究所 38% 25% 24% 8% 3%2% 淀粉混合物 PLA PBAT PBS 其它可生物 降解塑料 PHA 7 / 26 东吴证券研究所东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分

21、 行业深度报告 图图 5：近三年近三年可降解塑料用途占比可降解塑料用途占比 数据来源：中国产业信息网，东吴证券研究所 1.2. PLA 和和 PBAT 是目前最具前景的可降解塑料品种是目前最具前景的可降解塑料品种 可降解塑料的降解性能或来源于自身的结构特性， 或是其中加入的促降解助剂赋予 的。按照原料来源，其可分为生物基的 PLA、PGA 和 PHA 等，和石油基的 PBAT、PBS 和 PCL 等，其中，PLA 是目前使用量最大的可降解塑料类型。 1.2.1. PLA最有前景的生物基可降解塑料最有前景的生物基可降解塑料 PLA，又称聚丙交酯，因其多由乳酸环状二聚体（即丙交酯）开环聚合制备而得

22、名， 也可由其他合成方法如乳酸直接缩聚法和直接固相聚合法来制备聚乳酸。 由于乳酸分子 中有一个手性碳原子、两个光学异构体，因此聚乳酸材料又可分为聚左旋乳酸（PLLA)、 聚右旋乳酸（PDLA）和聚消旋乳酸（PDLLA）三种。其中，PLLA 为部分结晶性聚合 物、质地较硬，PDLA 为结晶性聚合物，而 PDLLA 因分子链中两种异构体无法排列成 有序的结晶结构，因此属无定形透明聚合物，这三种聚合产物各有市场应用。 聚乳酸可以通过乳酸直接缩聚法制备，但是这种方法所制得的产物分子量较低，实 用性不高； 另一种主要方法是先由乳酸制得丙交酯， 再在催化剂的作用下进行开环聚合， 这种开环聚合法可以制得分子

23、量高达 70 万-100 万的 PLA。 60% 11% 7% 7% 6% 5% 4% 包装物 纺织纤维 汽车&运输 消费品 其它 农业&园艺 建筑&建造 8 / 26 东吴证券研究所东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 图图 6：乳酸乳酸-丙交酯丙交酯-PLA 制备化学制备化学式式 图图 7：开环聚合法制备开环聚合法制备 PLA 工艺流程工艺流程 数据来源：CNKI，东吴证券研究所 数据来源：中国产业信息网，东吴证券研究所 PLA 无毒，与生物相容性良好，机械性能、韧性、耐热性优良，透明程度高，同时 对水蒸汽和氧气的透过性高，PLA

24、的应用场景主要分为生活用、农林环保用、纺织用、 复合材料、组织工程和 3D 打印材料等 6 大类。PLA 的加工需要苛刻的加工环境，还需 要专门改造的加工设备。同时 PLA 是典型的水解降解高分子材料，因此存贮过程需要 苛刻的干燥环境，材料必须铝塑包装，而且存贮期不能超过 2 年，在非密封包装时，存 贮期不超过 6 个月，50条件下更是只有几个小时的存放时间。因此，PLA 制品的贮存 成本较高。 2018 年全球 PLA 产能超过 50 万吨/年， 其中美国 NatureWorks 公司占据了全球 30% 以上的聚乳酸产能，为最大 PLA 供应商。PLA 的生产在我国目前仍属起步发展阶段， 国

25、内 PLA 的供应量约为 30 万吨/年，多数公司的产能仍停留在 2 万吨/年左右。 PLA 制备技术长期的被国外公司所垄断，导致聚乳酸近两年严重供不应求，2019 年价格整体上涨 60%。 表表 3：2018 年国内厂家年国内厂家 PLA 产量产量 公司 产量（万吨/年） 江苏允友成 5 海南龙都天仁 5 光华伟业 3 浙江南益 2 江苏九鼎 2 恒天长江 2 永乐生物工程 2 海正生物 1.5 九江科院生物 1.1 同杰良 1.1 吉林中粮 1 数据来源：中国产业信息网，东吴证券研究所 1.2.2. PBAT最有前景的石油基可降解塑料最有前景的石油基可降解塑料 9 / 26 东吴证券研究所

26、东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 聚（己二酸丁二醇酯-co-对苯二甲酸丁二醇酯） （PBAT）是典型的生物可降解塑料， 由丁二醇和对苯二甲酸单体组成的刚性对苯二甲酸丁二醇酯链段（BT 链段） ，而柔韧的 己二酸丁二醇酯部分（BA 部分）则是由 1,4-丁二醇和己二酸单体组成，因此其既具有 脂肪族聚酯良好的生物可降解性和柔韧性，也具有芳香族聚酯的良好力学性能、冲击性 能和耐热性。 PBAT 采用酯化-缩聚反应来进行工业化制备，随着 2010 年中科院理化所在制备 PBAT 技术方面取得突破，国内具有自主技术的生产装置项目不断增多，其生

27、产成本有望进一步降 低。截止目前，国内 PBAT 产能已达到 22 万吨/年，相对其他可降解塑料品种，占据绝对的 产能优势地位。 表表 4：PBAT 现有及在建产能现有及在建产能 公司 现有产能 新建产能 瑞丰高材 - 6 万吨/年（公司公告） 金发科技 7.1 万吨/年 6 万吨/年（公司公告） 彤程新材 - 与巴斯夫上海共建 6 万吨/年（公司公告） 万华化学 - 西南基地规划建设（眉山市重点项目名单） 杭州鑫富 1 万吨/年 金晖兆隆 2 万吨/年 山东悦泰 2.5 万吨/年 汇盈新材 2.5 万吨/年 蓝山屯河 6 万吨/年 二期 24 万吨/年在建 重庆鸿庆达 1 万吨/年 一期 3

28、 万吨/年+二期 7 万吨/年（2019 年环评） 康辉石化 - 3.3 万吨/年（2020 年环评） 华峰环保 - 3 万吨/年 河南恒泰源 - 3 万吨/年（2019 年环评） 新疆望京龙 - 10 万吨/年项目已启动，两套 60 万吨/年在规划 （2020 年环评） 甘肃莫高 - 1.5 万吨/年 巴斯夫 全球共 7.4 万 吨/年 巴斯夫（广东）2022 年 4.8 万吨/年+2026 年 4.8 万吨/年（2019 年环评） 数据来源：各公司公告，环评报告，东吴证券研究所 PBAT 既有良好的延展性、断裂伸长率、耐热性和抗冲击性能，又具有优良的生物 降解性。成膜性能良好，通常与 PL

29、A 树脂等共混改性制成终端产品，可用于塑料包装 薄膜、农用地膜、一次性用具等。 10 / 26 东吴证券研究所东吴证券研究所 请务必阅读正文之后的免责声明部分请务必阅读正文之后的免责声明部分 行业深度报告 图图 8：2011-2018 年中国年中国 PBAT 树酯树酯需求（万吨）需求（万吨） 图图 9：2011-2018 年中国年中国 PBAT 树酯树酯产量（万吨）产量（万吨） 数据来源：智研咨询，东吴证券研究所 数据来源：智研咨询，东吴证券研究所 1.2.3. 其他具备较强应用前景的可降解塑料品种其他具备较强应用前景的可降解塑料品种 聚乙醇酸（聚乙醇酸（PGA） ，又称聚羟基乙酸，是一种单元

30、碳数最少、具有可完全分解的酯 结构、降解速度最快的脂肪族聚酯类高分子材料。聚乙醇酸最初的原料是乙醇酸，广泛 存在于自然界，但因其分离提纯难度大，目前工业上都是通过有机合成的方法制备。 国际上主要通过乙醇酸、乙醇酸酯、乙交酯等原料在催化剂作用下缩聚生成 PGA， 主流的工艺路线为先由乙醇酸制备乙交酯、再将乙交酯开环聚合；另一种被报道的方法 是熔融/固相缩聚法，即先在熔融状态下制备低聚物，再将低聚物打碎后进行固相缩聚， 可用这种方法来制备高相对分子质量的 PGA。 PGA 产品具有良好的气体阻隔性、 生物相容性和可降解性， 但是目前国内技术不成 熟，以国外进口为主，量少价贵，可用于药物缓释材料、组

31、织工程材料、手术缝合线等 高附加值的医用领域。 表表 5：PGA 产业化大事记产业化大事记 时间 事件 1995 年 吴羽公司，首次开发了 PGA 工业生产技术 2002 年 吴羽公司，在日本福岛县岩木市建成 100 吨/年 PGA 工业试验装置 2008 年 吴羽公司和杜邦公司， 在美国西弗吉尼亚州建立起 4000 吨/年的 PGA 生产装置，全方位推出各种牌号的产品 2010 年 中国煤基合成气制取 PGA 技术取得重大突破 2018 年 上海浦景化工在内蒙古包头市开工建设 10000 吨/年 PGA 项目 数据来源：各公司网站，东吴证券研究所 聚羟基脂肪酸酯（聚羟基脂肪酸酯（PHA）是细菌在生长条件不平衡时产生的代谢产物，其生理功能 是首先作为体内的碳源和能量储存物质。常用的 PHA 合成方法有纯菌发酵法、基因重 组法和混合培养法 3 种。通常情况下，短链 PHA 具有比较高的结晶度，表现出强而硬 0.00% 5.00% 10.00% 15.00% 20.00% 25.00% 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 2011 20