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1 万华化学：深耕一隅成就高成长
1.1 上市以来营收百倍增长，六大事业部迈向新台阶
万华化学是一家布局全球的化工新材料公司，其前身是烟台合成革厂，最初成立于 1978 年，承接了中国现代工业历史上第一个聚氨酯工业基地建设的重任。1980 年烟台合成 革厂破土动工，1998 年完成股份制改造，成立烟台万华聚氨酯股份有限公司。2001 年 1 月 5 日，公司在上海证券交易所正式挂牌交易，2013 年，烟台万华聚氨酯股份有限公司正式 更名为“万华化学集团股份有限公司”。万华上市初期营收不到 6 亿元，但经过近 20 年的 发展，公司已成长为营收超过 600 亿的世界聚氨酯龙头企业，并将业务拓展至欧洲、美国、 日本等十余个国家和地区。
覆盖三大产业集群，六大事业部加速业务拓展。万华化学从单一的异氰酸酯生产商，逐渐发展为聚氨酯、石化、精细化学品及新材料供应商。目前公司业务覆盖以 MDI、TDI、聚醚 多元醇为主的聚氨酯产业集群，以丙烯及其下游丙烯酸、环氧丙烷为主的石化产业集群，和包含 SAP、TPU、PC、PMMA、有机胺、ADI、水性涂料等的精细化学品及新材料产业集群。 随着产品种类的快速扩张，公司确立了事业部运营的模式，在原有 MDI 业务之外，成立了 石化公司和其他不同事业部，分别运营石化、精细化学品和新材料产业，各事业部运用不同的运营和考核模式，加速新业务的成熟。
MDI 产能全球第一，产业链逐渐完善。万华化学整体上市后，MDI 总产能达到 210 万吨， 跃至世界第一，未来随着烟台工业园、宁波工业园和 BC 公司的扩产，公司 MDI 产能将进一步增至 295 万吨，龙头地位稳固。同时，公司 TDI 现有产能已达到 55 万吨，包括 BC 公司 25 万吨/年 TDI 产能和 2018 年烟台新投产的 30 万吨/年 TDI 产能，进一步提升了公司在聚氨 酯领域的竞争力。公司在脂肪族二异氰酸酯（ADI）方面也接连实现技术突破，成功打破外 企垄断格局，正全力打造异氰酸酯品种最齐全，产业链最完善的企业。
万华化学在新材料领域的扩张速度加快，2019 年 TPU 产能达到 12 万吨/年，已成为亚 太最大、品种最全的 TPU 供应商；公司 2018 年开始计划投产 20 万吨/年 PC 产能，其中已 于 2017 年投产 7 万吨，成为国内唯一一家拥有完全自主知识产权的界面光气法聚碳酸酯生 产商。
目标用两年时间进入世界化工 20 强。上市以来，万华化学的发展战略随着宏观环境和公司 自身情况不断调整。在聚氨酯行业，公司的定位由一开始的“市场跟随者”，转变为“市场引导者”，最后指向“市场领军者”。在石化与新材料领域，公司早在 2011 年就着眼于 发展高端化学品，2013 年正式将“一体化”纳入公司长期发展战略，并目标在 2020 年成为 中国最有竞争力的 C3 和 C4 下游衍生物制造商。2019 年 11 月，在“第三届中国企业改革发 展论坛”上，万华提出发展“三部曲”：用两年左右的时间进入世界化工 20 强，五年左右 的时间进入世界化工 10 强，十年成为世界一流的化工企业。
1.2 国资委控股，员工持股强化激励
国资控股，产权结构理顺，利好公司长期发展。
收购瑞典国际化工，巩固 MDI 护城河。
“化敌为友”稳固盈利中枢。MDI 是典型的寡头垄断型行业，一旦出现新进入者，行业格 局将很快被破坏，甚至将引发价格战影响 MDI 的长期盈利中枢。万华化学此番收购瑞典国 际化工，稳固了 MDI 竞争格局，将继续享受寡头格局带来的高毛利。
1.3 短期波动不改长期价值，盈利稳定性有望提升
1.4 下游客户拓展迅猛，高直销率把控定价权
1.5 人与物兼备，未来发展潜力大
……
2 聚氨酯行业：发展前景广阔
2.1 聚氨酯材料具备不可替代性
聚氨酯是高分子材料中品种最多、应用最广的材料。聚氨酯（PU）全名为聚氨基甲酸酯， 是一种由多异氰酸酯（OCN-R-NCO）和多元醇（HO-R-OH）反应合成的有机高分子材料。由 于聚氨酯分子结构中含有多个氨基甲酸酯基团（简称氨酯），故称为聚氨酯。在制造聚氨酯材料的过程中需要用到扩链剂，与异氰酸酯组成硬段，聚酯或聚醚多元醇构成软段，软段和硬段的结合使得聚氨酯兼具橡胶和塑料的特性。聚氨酯可通过改变原料化学结构和配方比例，制造出具备各种性能的制品，是目前各种高分子材料中唯一一种在塑料（泡沫塑料）、橡胶（弹性体）、纤维（氨纶）、涂料、胶黏剂中均有重大应用价值的合成材料。2015 年，聚氨酯已经成为世界上继 PE、PP、PS、PVC、PET 之后的第六大合成塑料。
聚氨酯材料性能卓越，具备不可替代性。聚氨酯材料之所以能在各个领域广泛应用，离不开其独特的物理化学性能。相比于橡胶，聚氨酯具有更好的耐磨性和抗切割撕裂性，相比于金属和塑料，聚氨酯的隔音、耐磨特性又格外突出。此外，聚氨酯制品硬度和摩擦力选择范围广，加工成本低，进一步拓展了其下游应用范围。
聚氨酯需求增速超过其他通用塑料，多元化的下游应用提供需求韧性。2010-2018 年，我国 聚氨酯的表观消费量复合增速高达 8.3%，远超产量排名更靠前的 PE、 PP、 PVC 等通用塑料。 由于 PP、PE、PS 的主要需求都集中在包装领域，相互之间存在着一定的替代关系，其中 PP 和 PE 的需求协同性较为明显。对于 PS 而言，由于 PS 的第二大需求集中在建材领域，在需 求增速上与又与 PVC 存在相似的趋势。 区别于以上通用塑料，聚氨酯下游应用非常分散，占比最大的建材行业也不过占聚氨
酯总需求的 28.6%。在景气度较低时，单个行业的盈利波动很难对聚氨酯的需求造成明显影 响，而在景气度高时，聚氨酯却有机会同时受益于多个行业的景气上行。2009 年，我国为 应对金融危机对中国实体经济的影响，提出“十大产业振兴规划”，包含钢铁、汽车、船舶、石化、纺织、轻工、有色金属、装备制造业、电子信息，以及物流业十个重点产业，几乎每个行业中都有聚氨酯的应用场景，同期聚氨酯消费增速远高于其他通用塑料。
异氰酸酯是聚氨酯产业链中最关键的部分。聚氨酯产业链包含上游原料和下游制品，上游原料产能相对集中，厂家具备技术和规模壁垒，而下游行业分散，企业规模大小不一，研发能力集中在配方层面，议价能力不强。其中，原料端的异氰酸酯是整个产业链中技术壁垒最高、投入最大、盈利能力最高的环节，MDI 又是异氰酸酯中生产难度最大的化学品。 万华由 MDI 起家，经过近四十年的发展，已成为全球产能第一的生产厂家，在聚氨酯行业 中具备极高的话语权。
2.2 MDI：高壁垒、高毛利、高增长
2.2.1 MDI 供给端：寡头垄断格局再平衡
MDI 属于极高寡占型行业。MDI 行业由于具有较高的技术壁垒和资金壁垒，一直以来呈现 寡头垄断的竞争格局，2018 年 CR4 高达 83%，属于极高寡占型行业。根据 MDI 各阶段龙头企业的份额变化，我们将 MDI 供给结构的演化分为三个阶段：初始稳定期、结构重塑期和 结构成熟期。
2006 年以前：初始稳定期。2001 年中国入世后，MDI 关税明显下调，吸引各大化 工巨头抢占中国市场。彼时万华化学只有烟台 10 万吨/年产能，在体量上不足以 改变 MDI 行业的竞争格局。各家巨头通过改变原有 MDI 产能的贸易流向，享受中 国市场高增长带来的红利。
2006 年-2014 年：结构重塑期。该阶段中，万华化学作为唯一的新进入者，连续 突破核心技术，使其 MDI 全球产能占比从 2006 年的 6.6%迅速增长至 2014 年的 28.6%，打破了以往外企垄断的格局。也正是因为万华的加入，MDI 的供给结构发 生重塑。
2014 年至今：结构成熟期。2014 年，万华化学烟台基地 MDI 产能由 20 万吨大幅 扩增至 60 万吨，同年，拜耳（后改名为科思创）漕泾 MDI 产能由 35 万吨扩大到 50 万吨，紧跟着 2016 年上海联恒 35 万吨 MDI 一期扩建项目的完工，和 2017 年 巴斯夫比利时工厂 65 万吨/年的投产。尽管 2014 年后各家生产商都陆续实行了扩 产计划，但反映到产能占比上并没有明显的变化，各家产能扩张速度相对同步，MDI 竞争格局再次趋于稳定。
2020 年开启 MDI 第二次产能扩张高峰期，中国 MDI 产能增速领先全球。在 2018 年 MDI 产 能大幅增加后，2019 年 MDI 产能增量相对停滞。根据已公布信息，2020 年以后国内将迎来 万华烟台工业园 50 万吨/年与宁波工业园 30 万吨/年产能，此外，巴斯夫和科思创还计划在 美国新建 MDI 装置，将分别新增产能 30 万吨/年和 20 万吨/年，届时 MDI 供给量或将再次 大幅增加。
中国 MDI 主要出口至美国，短期受中美关系影响。对比 2018 年亚太、北美、欧洲（含中东、 非洲）的 MDI 供需情况可以发现，亚太与欧洲 MDI 处于供给过剩的状态，而北美依旧存在 产能缺口。据 IHS 报道，美国历史上为聚合 MDI 净出口国，但由于国内需求增长过快，2018 年转变为聚合 MDI 净进口国，约有 71%的进口量来自中国。2018 年三季度开始受中美关系 影响，美国对中国原产的聚合 MDI 征收 10%的关税，2019 年 5 月，关税税率上升至 25%。 受此影响，2019 年我国聚合 MDI 出口量略有下滑，前三季度国内聚合 MDI 出口量为 48.35 万吨，同比下降 24.25%，美国仍是我国 MDI 的主要出口国，占出口总量的 22%。
未来五年万华 MDI 龙头地位稳固。从目前已公布的扩产计划来看，不考虑投产期未定的新 疆巨力与万华美国 MDI 项目，至 2024 年万华化学 MDI 全球产能占比预计为 28%，高于第 二名科思创 5.6 个百分点，未来五年万华仍将是全球第一大 MDI 生产商。公司 2019 年 11 月 2 日发布公告，美国 MDI 一体化项目由于外部环境快速变化，项目投资成本大幅增加， 公司正在重新评估美国项目的建设范围和选址，但公司仍计划在美国拥有 40 万吨/年 MDI 生产能力，体现了公司在美国投资的决心。公司选择建厂美国，一方面能够更好地覆盖高速增长的北美市场，另一方面也避免了贸易格局变化带来的成本上升。据推算，一旦美国MDI 装置投产，2024 年公司 MDI 市占率将超过 30%，行业地位将进一步得到提升。
MDI 产能利用率与价格表现出较强的正相关性。2015 年，随着原油价格持续走低，化工原 料价格整体下行，聚合 MDI 价格持续下跌至 10,000 元/吨左右，同年行业开工率只有 64%， 达到了 2011 年以来的低点。2016 年开始，随着聚合 MDI 价格的逐渐上升，行业开工率连 续四年上行，2018 年行业开工率已达到 79%。MDI 属于高度垄断行业，除去不可抗力因素， 一般而言在价格下行时，厂家倾向于减产维持毛利水平，导致产能利用率降低；而价格上行时则会通过增产增加利润。MDI 产能利用率与价格的高度相关，从侧面反映了各生产商 对市场价格的把控能力。
2.2.2 MDI 生产端：光气法已经成熟，一体化程度决定成本优势
MDI 分为纯 MDI 和聚合 MDI。目前世界上工业化生产 MDI 的方法是以苯胺为原料，通过光 气法还原成粗 MDI，再进一步分离出纯 MDI 和聚合 MDI，比例大约在 4:6 到 3:7 之间。由于 两者物性不同，储存与运输方式也不尽相同。聚合 MDI 为无色棕褐色液体，性能稳定，可 常温保存两年左右。纯 MDI 为白色结晶，在常温下容易发生自聚，使产品颜色加深，因此 需要低温储藏，保质期仅为三个月左右。由于纯 MDI 难以储存，下游中间商极少，原料生 产商多与工厂直接对接；而聚合 MDI 存在中间商贸易，销售方式更为灵活。
光气法已处于成熟阶段，非光气法有待突破。MDI 的生产方法分为光气法和非光气法，其 中液相直接光气法是工业化生产 MDI 的主流技术。从 2000 年开始，MDI 生产工艺专利申请 量逐年增长，于 2008 年达到顶峰，之后随着光气法逐渐成熟，以及各生产商不断扩大产能， 新进入者意愿较低，MDI 专利申请量逐年下降。
由于光气毒性大、副产物氯化氢对设备腐蚀严重，过程控制困难，世界各国一直在研究更为经济清洁的非光气法技术，一些小品种异氰酸酯非光气生产技术已进入产业化阶段，但在规模与成本上均尚待突破。
研发侧重点不同决定工艺突破方向。在 MDI 光气法生产工艺上，各公司有不同的研发倾向。 万华化学的技术重点体现在对工艺流程和生产装置的改进，巴斯夫着重于工艺流程的优化，拜耳则把较多研发资源投入到了分离工艺和催化剂研发中。早在 2006 年，万华化学宁波 16 万吨 MDI 装置就首创性地摒弃了引进时的间歇工艺，实现缩合、光气化和结晶分离全连续， 2011 年，万华第五代 MDI 技术开发成功，单套 MDI 产能达到 40 万吨/年，比同类技术节能 30%以上，2012 年，万华化学又首创旋转填充床强化缩合反应新技术，成功应用于多套 MDI 装置，进一步降低了能耗。2018 年，万华化学第六代 MDI 技术获得突破，单吨成本进一步 降低。
在光气法已经成熟的情况下，生产厂商通过一体化优势进一步降低成本。随着 MDI 光气化技术的成熟和装置规模的扩大，如何解决苯胺、氯气的原料供应问题，并消化副产物盐酸，降低成本，成为决定企业竞争力的重要因素。目前我国 MDI 产能中除了上海联恒外，其余 都为一体化装置，原材料几乎都已实现自给自足。其中万华宁波利用万华工业园优势，将副产氯化氢供给宁波环洋化工、万华氯碱、韩华化学等多家化工企业，用于生产环氧氯丙烷、氯碱、PVC 等产品，实现了氯元素的闭环。据宁波日报报道，仅是氯元素的循环利用就 可以每年产生经济效益近 2 亿多元。
2.2.3 MDI 需求端：生命周期长，发达国家依旧保持高增速
近十年美国 MDI 消费增速超越中国。 2010-2017 年，全球 MDI 消费量处于快速上升的阶段， 其中美国 MDI 消费复合增速为 7.4%，超越中国成为全球 MDI 消费增长最快的地区，同期中 国 MDI 消费复合增速为 6.7%，欧洲（包含中东欧）为 0.5%。对于一般化学品而言，发达国 家由于基建较为完善、经济发展平稳，化工品的生命周期已迈入成熟期，消费增速通常低于发展中国家，但是 MDI 截然相反，在成熟的经济体中依旧能保持高增速。我们推断，这 是因为 MDI 具备很长的生命周期，目前仍处于发展中阶段，尚未走向成熟。下文我们将详 细分析 MDI 在国内外的需求驱动因素，探索 MDI 未来增长的可能性。
聚合 MDI 和纯 MDI 由于产品性质的不同，消费结构也有所差异，我国聚合 MDI 主要用 于冰箱、冷库、建筑保温、汽车等领域，而纯 MDI 的应用集中在合成革、制鞋、纺织行业。 通过对比我国 2015 年和 2019 年 MDI 下游需求情况，我们发现聚合 MDI 与纯 MDI 的需求结 构都发生了较大变化：
聚合 MDI：白电与建筑为主，管道、胶黏剂具备潜力。2015 年，建筑行业在聚合 MDI 下游 需求中占比为 14%，2019 年已上升到 20%，对应 MDI 需求量为 24.3 万吨，是继白色家电后 体量最大的需求领域。管道与胶黏剂虽然体量较小，但是在过去四年中增长迅速，需求占比分别增长了 3 个百分点和 4 个百分点，达到 7%和 9%。相比而言，聚合 MDI 在传统的汽 车和家电行业增速持续放缓，汽车需求占比稳定在 13%，对应 15.8 万吨 MDI 需求，家电方 面由于冰箱市场已基本饱和，2019 年需求占比较 2015 年下降了 3 个百分点，为 43%，但依 旧是聚合 MDI 最大的消费领域。
纯 MDI：鞋底原料大幅萎缩，TPU 与氨纶增速可期。纯 MDI 的需求结构变化主要体现在鞋 底原料领域。随着制鞋产业加速向东南亚转移，我国对鞋底原料的需求下滑明显，2019 年 用于生产鞋底原料的 MDI 需求量为 9.9 万吨，较 2015 年下滑 25.9%，需求占比减少 7 个百 分点至 19%。与之相对应的是氨纶与 TPU 需求的快速崛起，随着我国 TPU 快速扩能，2019 年用于生产 TPU 的 MDI 消费量为 9.36 万吨，较 2015 年上涨了 7.4%，而氨纶市场受益于差 异化、高端化产品的高增长，其 MDI 需求量也较 2015 年大幅上升 15.9%，达到 8.32 万吨。
我国 MDI 消费结构正向国际化转变。国内外 MDI 消费结构存在较大的差异性，全球范围内 MDI 最主要的应用是在建筑行业和反应注射模型行业，两者总共占 MDI 下游需求的 65%。 反应注射模型又称 RIM（Reaction Injection Molding），是将液体物料瞬间混合注入模具，在 模腔中迅速反应并同时成型的新工艺，主要用于生产汽车保险杠、挡泥板，建筑窗框、门板等制件。随着国家对建筑环保与汽车轻量化的不断重视，我国 MDI 消费结构正逐渐向国 际化转变。
美国建筑节能行业的快速发展是过去 MDI 增长的主要驱动力。MDI 作为建筑保温材料 的主要原料，需求量与美国新建私人住宅增速保持高度的协同性。2001-2005 年，美国 MDI 消费量与新建私人住宅的数量均保持较高增速，在房地产泡沫破裂后，MDI 消费 量连续四年萎缩。2010 年开始，随着房地产行业的缓慢复苏，MDI 需求增速再次转负 为正，同时随着建筑保温标准的提高，MDI 需求增速一直维持在 7%左右的水平。
美国建筑节能之所以能顺利推行，一方面得益于特殊的建筑结构，另一方面离不开政府的法律规范。
欧美建筑结构以独立房屋为主，单位能耗成本较高。相比于中国的高层住宅，美国建筑以三层以下的独立房屋为主，因此透过外墙外窗的散热折合到单位建筑面积的能耗就会更高。对于普通美国民众来说，电力、煤气、燃油等能源是日常家庭开销的重要组成部分，尽管低能耗建筑的造价比一般建筑高 3%，但考虑到节能和优化组合，每年可节省营运费用 60%， 这使得建筑能耗成为建筑领域一个较为市场化的指标。
政策方面，绿色新政的推行大幅降低了美国建筑能耗。美国众议院于 2009 年 6 月 26 日通 过了《美国清洁能源与安全法案》，正式推行绿色新政，该法案是美国国内最重要的气候法案，对构建 2012 年后国际气候制度产生了深远的影响。法案对建筑节能提出了明确标准， 要求住宅和商业建筑在当前标准基础上将能耗降低 30%-50%。
自愿性认证项目加速美国节能建材发展。早在 1992 年，美国环保署（EPA）就开始实施“能源之星”计划，建立建筑节能标识体系，并将政府补贴、行业准入条件与该标识体系挂钩。“能源之星”标准通常比美国联邦标准节能 20-30%，虽然该认证项目只是一个自愿计划， 但为购买者、建造商、贷款公司和建筑行业其他组织都带来了很大的利益。目前美国“能源之星”建筑节能标识体系已被国际社会列为首选。
绿色发展是我国的战略选择，建筑节能领域有望加速发展。当下社会正加速向低碳经济、绿色环保的方向发展，我国建筑能耗从 2014 年的 7.5 亿吨标准煤增长到 2018 年的 13.0 亿 吨标准煤，约占社会总能耗的 28%，要践行绿色发展的理念，建筑节能起着至关重要的作 用。近年来我国节能建筑面积快速增长，2018 年我国节能建筑面积总量达到 204.5 亿平方 米，2011-2018 年复合增速高达 18.2%。
聚氨酯是建筑保温的首选材料，我国普及率尚待提高。聚氨酯硬泡具备保温、防水、隔音、吸振等多种功能，是国内所有建材中导热系数最低的保温材料，导热系数仅为发泡聚苯板的一半。在国外，聚氨酯已成为建筑保温领域的主流材料，截止 2015 年，欧美地区约有 50% 的建筑隔热保温材料选用聚氨酯，而我国该比例仅为 10%，增长空间广阔。
MDI 有望替代聚苯板，成为主流有机保温材料。有机类绝热制品主要包含聚氨酯、XPS、EPS 等。由于成本原因，目前我国有机保温材料以聚苯乙烯为主，以 B1 级保温材料计算，聚氨 酯保温材料价格为 1800 元/平方米，而 XPS 是 650 元/平方米，EPS 是 550 元/平方米。除了 成本以外，聚氨酯在性能和安全性上都优于 EPS 和 XPS，以聚氨酯为原材料的保温板不用添 加含有致癌风险的 HBCD 也能达到 B1 防火等级。
2019 年 11 月，国家发改委发布了《产业结构调整指导目录（2019 年本）》，继续将 采用新型发泡剂的硬质聚氨酯泡沫列入鼓励类项目，推动保温隔热行业向高质量的方向发展。未来随着我国建筑隔热领域的规范化与高端化，建筑隔热用聚氨酯有望成为拉动 MDI 需求的一大亮点。
MDI 在各领域的渗透率正在增加，使得 MDI 的产品生命周期不断延伸。尽管美国 MDI 历史 需求增速与房地产增速存在较大的相关性，但我们发现，近五年来，中美欧三个市场的 MDI 需求与房地产的相关性都在趋于弱化。2017 年，美国新建私人住宅增速仅为 2.5%，而同时 期 MDI 消费增速依旧高达 6%，欧盟与中国的增速趋势甚至出现短暂背离，这从侧面体现了 MDI 的需求结构正在走向多元化。
如上文所述，聚氨酯材料的特殊性使其能够在塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂等多领域发挥重大作用，这使得 MDI 能够突破单个市场的产品生命周期，通过产品创新与应用 创新不断渗透入新的市场，实现从 0 到 1 的快速增长。换到供给角度看，传统化工品之所 以快速进入成熟期，部分原因是因为前期的高增长与高利润吸引了更多的竞争者，公司为维持市场地位难免进入价格战的僵局，使得利润在达到顶点后逐渐走下坡路。而 MDI 行业 由于长时间寡头垄断，未来引入新竞争者的概率很低，进一步延长了 MDI“成长期”的时 间跨度。
以冷链行业为例，MDI 在冷链物流中的应用属于传统白电应用的平行拓展，为 MDI 的 需求增长打开了新的空间。尽管冰箱行业的饱和使得聚氨酯在传统保冷领域的增速有限，但随着我国冷链物流行业的快速发展，聚氨酯在冷藏仓储领域的应用为其打开了新的空间。根据行业数据，一台冰箱需要使用 6-7.5 公斤硬泡聚氨酯，一台冰柜需要硬泡约 10 公斤， 而物流用冷藏仓库由于容量更大，预估聚氨酯的用量将会更高。根据国际冷藏仓库协会的数据，高收入国家具备更高的冷藏仓储能力，英美的人均冷库容量均高于 0.35 立方米，而 我国人均冷库容量仅为 0.08 立方米，不及印度、巴西和其他新兴市场国家。未来随着我国 电子商务的发展，农产品、生鲜、乳制品对冷链物流的需求将快速增加，聚氨酯的保温性能将在冷链行业获得新的发展。
2.3 TDI：维持寡头垄断格局，中国企业话语权上升
2.3.1 TDI 供给端：国内产能集中释放，有望成为 TDI 主要出口国
TDI 和 MDI 一样也是聚氨酯的主要原料，工艺以液相光气法为主。TDI 全称为甲苯二异氰酸 酯，工艺上主要采用液相光气法，以甲苯为原料经过硝化、氢化、光气化制得，生产技术复杂，装置要求较高。目前生产技术主要为巴斯夫、科思创、万华、三井、沧州大化等少数公司所有。其中，科思创独家采用气相光气法专利生产技术，具备产能大、能耗低的优势，据公司披露，其位于漕泾工厂的 31 万吨/年 TDI 装置已成为亚洲现金成本最低的装置。
TDI 仍属于高垄断型行业，近几年产能增量集中在中国。从全球范围来看，2019 年行业前 四大生产商的产能占比达到 65%，行业集中度高，其中巴斯夫和科思创的产能占比分为达 到 23%和 22%，是 TDI 行业的龙头企业。2017 年开始，随着沙特 Sadara 的投产，TDI 竞争 格局发生变化。2018 年底，行业又迎来万华 30 万吨/年和连石化工 5 万吨/年的新产能，叠加科思创漕泾工厂的扩产，行业供给端持续宽松。
从目前公布的投产计划来看，未来 TDI 供给端还将新增沧州大化 26.5 万吨/年和东南电 化 20 万吨/年装置，分别预计于 2023 年和 2021 年投产，其中沧州大化扩产后 TDI 总产能将 达到 41.5 万吨/年，有望成为国内最大的 TDI 生产商。待新产能全部投产后，亚洲 TDI 产能 占比将高达 70%，成为全球 TDI 的主要供应来源。
我国从 2012 年开始成为 TDI 净出口国，未来出口量有望大幅增加。随着国内 TDI 产能不断扩大，2012 年开始，我国已从 TDI 进口国转变为 TDI 净出口国。2017 年由于海外供应紧张， 我国 TDI 出口量大幅增长，2018 年随着巴斯夫德国 TDI 工厂的重启与 Sadara 产能释放，国 内外供应较为宽松，出口量较 2017 年大幅下滑 24%，回到 2013 年左右的水平。未来进口 方面将有沙特货源的持续供应，国内产能集中投产，国外尚无新增产能，预计未来国内厂家将加大出口力度消化产能释放，推动我国成为全球 TDI 主要出口国。
与 MDI 逻辑类似，我国 TDI 产能利用率与价格也表现出较强的正相关性，2013-2014 和 2017-2018 这两个时间段同时对应 TDI 产能利用率和价格的高点。尽管 TDI 的行业集中度比 MDI 略低，但依旧享有寡头垄断市场的特征，生产厂商可通过调节产量来维持产品利润。
2.3.2 TDI 需求端： 消费稳步增长，关注 MDI 替代趋势
聚氨酯软泡是 TDI 最主要的需求，可应用于家具垫材、汽车、玩具等行业。TDI 下游应用比 较集中，软泡在 TDI 需求结构中占比为 69%，是 TDI 最主要的应用，其次是涂料和胶黏剂， 分别占总需求量的 19%和 9%。由于全球近 40%的 TDI 产能都集中在中国，我国 TDI 生产商 将面对全球需求市场的考验。2016 年由于日本、韩国、德国 TDI 装置均发生故障，供应趋 紧使得 TDI 价格暴涨，部分软泡与海绵工厂由于成本问题不得不关停，导致需求大幅收缩。 2017 年以后，全球 TDI 需求增速始终维持在 4%左右的水平，需求增长较为稳健。
TDI 与 MDI 在软泡领域存在替代关系。TDI 分子量小，挥发性强，毒性比 MDI 更高，随着国 家对环保和低 VOC 要求趋严，两者之间的互相替代愈发普遍。过去在汽车座椅用的泡棉材 料中，TDI 一直是主导，而现在越来越多的汽车厂商选用 VOC 更低、性能更佳的 TM 体系或 纯 MDI 体系。TM 体系是 TDI 和聚合 MDI 的混合物，泡沫密度介于硬泡和软泡之间，两者的 比例与 TDI、MDI 的原料价格密切相关。2017 年，我国主力 OEM 厂的汽车座椅中，TDI 占 到总异氰酸酯消耗量的 40%，其余为 MDI。其中，改性 MDI 由于具备工艺上的优势，在座 椅用 MDI 消耗总量中的占比逐渐提升。
由于聚合 MDI 具备环保和性能的双重优势，聚合 MDI 在多大程度上可以替代 TDI，更 多取决于两者在制品中的成本差异。虽然 2019 年以来 TDI 价格与聚合 MDI 相近，但单位质 量聚合 MDI 的发泡体积不如 TDI，从成本角度尚不存在明显的替代动力。短期内 MDI 的取 代趋势仍将依靠环保政策的推进，以及产品质量的需求。
3 内生驱动—石化与精细化学品板块高度整合
产业链高度整合，生产高度一体化是公司的发展主线。万华化学已经从单一的聚氨酯生产商， 转变为覆盖聚氨酯、石化、精细化学品三大产业的化工新材料公司。在公司 2018 年的营收 结构中，石化系列占比达到 31.19%，精细化学品及新材料系列占比达到 9.41%，两者贡献超 四成的营收。 2016-2018 年，石化系列的营收复合增速高达 32%，比聚氨酯高出 8 个百分点。
公司拓展石化一体化产业链是内生性的选择，将为公司带来独有的竞争优势。近年来，化工 企业打造全产业链的趋势愈发明显，各家企业的出发点也不尽相同，主要有自下而上、自上 而下、横向整合三种路径。大多化工企业采用“自下而上”的扩张路径，最典型的是涤纶长 丝产业链，桐昆股份作为长丝龙头企业向产业链上游延伸，打造“芳烃-PTA-聚酯-民用丝” 完整产业链，目的是增强经营稳定性和获取成本优势。“自上而下”的代表是能源巨头，如 沙特阿美向下游化工品领域进发，增强应对油价波动的能力，获取石化产品需求量持续增长 带来的收益。横向整合则是大多受到环保与规范化运营的驱动，例如我国在供给侧改革的背 景下，化工企业纷纷通过相互整合，利用产业园优势做大做强。
万华的一体化逻辑有别于以上三种，是以聚氨酯为中心出发，同步向上游原料端和下游产品 端拓展，形成各平行产业链高度整合的结构。这种独特的网状结构使得万华从生产端到销售 端实现高度协同，能更好地渗透到各种终端市场，具备极高的自主创新能力和成本控制能力。 以下我们将从万华的核心 MDI 出发，聚焦现有业务，探究每条产业链为万华带来的价值。
3.1 原料端：聚焦 C3/C4，主动掌握 LPG 资源
C3/C4 产业链对聚氨酯具有重要的意义。聚氨酯硬泡是由白料和黑料按比例混合后聚合而成 的，其中黑料为异氰酸酯，白料为聚醚多元醇，万华已享有异氰酸酯的龙头地位，打通聚醚 多元醇产业链后，万华在聚氨酯行业的布局将更加完善。聚醚多元醇属于 C2/C3/C4 衍生物， 因此 PO/AE 生产线的打通对公司核心业务至关重要。
LPG 是优质的轻质烯烃原料，长期具备成本优势。万华采用丙烷脱氢（PDH）的方法制备丙 烯，PDH 装置对原料丙烷的纯度要求极高，目前我国高纯度丙烷依赖美国和中东进口。LPG 的主要组分是丙烷和丁烷，其中丙烷占比在 72%，随着北美页岩气产业的兴起和中东炼油规 模的扩张，LPG 产量大幅增加，其相对于原油的成本优势也逐渐凸显，成分中丙烷由于具备 燃料属性，价格与油价存在较大的偏离。未来随着美国与中东 LPG 的大量出口，市场丙烷供 给将较为充裕，“丙烯-丙烷/LPG”价差有望继续扩大，万华 “LPG-丙烷-丙烯”路径将具备 长期的原料成本优势。
LPG 贸易进一步增厚公司利润。在全球 LPG 贸易格局中，中东、北美已成为两大主要的资源 中心，2018 年，全球 LPG 海运贸易量约 1 亿吨，较上一年增长 550 万吨。由于 LPG 价格存 在季节性的波动，拥有庞大的 LPG 储存容量有助于公司调整采购节奏，通过贸易获得成本差 带来的利润。万华目前拥有 100 万立方米的地下洞库，2018 年完成贸易量 209 万吨，较 2017 年增加 20.1%，贸易量占采购总量的 55%，未来随着二期 120 万立方米地下洞库的建成，贸 易部分会超过 600 万吨，将增厚公司营收。
3.2 多元醇产业链：打通关键原料，完善聚氨酯布局
“丙烯-环氧丙烷-聚醚多元醇”产业链将完善公司聚氨酯行业布局。聚醚多元醇是由起始剂 与环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）、环氧丁烷等在催化剂下经加聚反应制得，这些环氧 化物的制备又催生了上游环氧丙烷、丙烯的需求。万华在整条多元醇产业链中选择了两项关 键工艺，一是采用共氧化法从丙烯制备环氧丙烷，二是采用 PDH 从丙烷制备丙烯。
万华 C3/C4 产业链的核心在于环氧丙烷，共氧化法优势明显。环氧丙烷的生产方法主要有氯 醇法、共氧化法和 HPPO 法三种，目前中国的主流工艺为氯醇法，但由于环保原因，氯醇法 已被国家限制。HPPO 法简单环保，副产物极少，但技术尚不稳定，催化剂成本较高。对于 万华而言，选择共氧化法为突破方向，一方面可以在稳定的工艺基础上，通过自己的研发优 势获得自主扩产的能力，另一方面，也可以利用一体化优势消化副产，扩充自身产业链。
2016 年，公司在丙烯一体化项目中引进亨斯曼 PO/MTBE 工艺包，在此基础上消化吸收， 成功打破了 PO/SM 技术的国外垄断，大幅提高了副产物的利用价值。不同于副产物 MTBE 的燃料属性，苯乙烯（SM）是合成高分子材料的重要原料，可用于生产聚苯乙烯、 ABS、 SAN、 离子交换树脂等常用材料，下游覆盖汽车、家电、医药、农药、纺织等多个行业。
万华 PDH 路线与聚氨酯产业链高度整合。2014 年以来，我国丙烯消费量快速上涨，2018 年 消费量为 3320.6 万吨，同比增加 13.9%，而产量只有 3035.0 万吨，处于供不应求的状态。 在丙烯需求大增的推动下，我国迎来 PDH 投产高峰期，且下游大多配套聚丙烯，导致聚丙 烯利润被持续压缩。万华 PDH 的核心优势体现在其下游产品的选择上，万华 PDH 下游主要 做 PO、丁醇，进而生产聚醚多元醇，衔接聚氨酯产业链，有独一无二的一体化优势。
PDH 利润下滑明显，万华将受益于高附加值的下游产品。假设 PDH 人工与能源成本为 1200 元/吨，以 Catofin 工艺选择性为 87%，转化率为 90%估算，2019 年前三季度 PDH 生产丙烯 的平均利润仅为 960 元左右，利润进一步收窄。对比丙烯的两大主要下游聚丙烯和环氧丙烷 可以发现，两者与丙烯的价差存在不同的变动趋势。
聚丙烯属于大宗商品，市场竞争激烈导致价格透明，PP 与丙烯的价差始终维持在 1000 元左右的水平，盈利波动主要取决于行业整体的供需情况；而环氧丙烷下游近七成用于聚醚 多元醇，是合成聚氨酯的核心原料，其价格波动与聚氨酯市场的景气程度挂钩。在 2017-2018 异氰酸酯价格上涨，聚氨酯行业景气度高时，环氧丙烷-丙烯价差也同步扩大。
3.3 ADI 产业链：技术壁垒再突破，提高异氰酸酯差异化率
脂肪族异氰酸酯（ADI）是异氰酸酯的一个重要分支。ADI 的主要品种包括六亚甲基二异氰 酸酯（HDI）和 IPDI（异氟尔酮二异氰酸酯），两者占比超过 ADI 总量的 80%。
HDI 广泛用于涂料和弹性体，原料端受己二胺制约。HDI 是以己二胺为主要原料经光气化合 成的一种脂肪族二异氰酸酯，具有较高的反应活性，主要用于生产聚氨酯弹性体和聚氨酯涂料。由于 HDI 没有苯环结构，以 HDI 为原料生产的 PU 具备优异的耐黄变特性。HDI 还经常 被进一步加工成 HDI 三聚体或 HDI 缩二脲，广泛应用于汽车修补涂料、塑料塑料、工业涂料 和防腐固化剂等。在 HDI 产业链中，己二胺的供应是关键。由于己二胺属于高度寡头垄断市 场，全球只有英伟达、奥升德、索尔维、旭化成四家公司掌握核心技术，己二胺的供应情况 将直接影响 HDI 市场。
IPDI 工艺复杂，具备优异的光稳定性和耐候性。IPDI 是一种脂环族二异氰酸酯，一般用于制 造高端聚氨酯，如耐光耐候聚氨酯涂料、耐磨耐水解聚氨酯弹性体等，是“不泛黄”聚氨酯 的主导原料。IPDI 的生产技术门槛高，工艺复杂，反应收率低，反应时间长，导致 IPDI 技术 之前一直为国外厂商所垄断。
万华打破国际垄断，高端异氰酸酯格局重构。ADI 由于工艺复杂，技术难度大，过去 60 年 里全球只有少数企业可以生产。一如万华在 MDI 领域的深耕，经过十余年的研发，如今万 华已成为全球少数掌握 ADI 全产业链技术的企业之一。2018 年，万华 IPDI 的全球产能占比 已达到 12%，HDI 的产能占比达到 14%，完成了在高端异氰酸酯产业链的布局。目前，公司 正通过异氰酸酯一体化扩能技改项目，计划于 2020 年新增 3 万吨/年 HDI 产能和 1.5 万吨/ 年 IPDI 产能，届时公司在高端异氰酸酯领域的市场地位将进一步提升。
3.4 工程塑料产业链：充分利用一体化优势，进军高端市场
万华在工程塑料领域具备独一无二的原料优势。随着 2019 年 1 月公司 8 万吨/年 PMMA 装 置的正式投产，万华在工程塑料领域已经完成了 PC、PMMA 两大产品的布局。工程塑料和 聚氨酯看似是两条不同的产业链，但在万华的一体化布局中，PC 与 PMMA 的原料端与聚氨 酯主业高度耦合：
PMMA 方面，公司实现了 MMA 单体的全过程自主供应，为布局高端 PMMA 产品打下基础。 目前我国 PMMA 行业处于低端供给过剩，高端依赖进口的局面，究其原因是因为本土厂商 缺乏稳定供应和高质量的 MMA 原料。尽管我国 MMA 整体市场供应充足，但近几年 MMA 进口量不降反升，我国对高质量 MMA 的需求依然迫切。
从原料角度看，万华利用 C3/C4 的平台优势，将环氧丙烷的副产物 MTBE、TBA 转产高 附加值的 MMA 单体，继而生产 PMMA，实现了原料全封闭的管道输送，确保了产品质量的 稳定性。从技术角度看，目前全球 MMA 生产工艺最普遍的是 ACH 法，该方法技术成熟，但 需要采用剧毒的氢氰酸，并且副产大量硫酸氢铵，环保压力大。万华利用自身的研发优势， 选用工艺更先进、成本更低、副产更少的异丁烯法工艺，实现了全球最大单套 PMMA 粒子 树脂生产装置的投产。
PC 方面，公司利用光气化领域的技术优势，成为国内首家拥有自主知识产权的界面光气法 PC 生产商。我国聚碳酸酯行业起步较晚，最初的装置均为合资企业兴建或国外技术引进， 产能集中度高。公司经过十余年的自主研发，开发出界面光气法 PC 技术，其主要原料光气 和苯与 MDI 产业链高度相关，具备独有的一体化优势。
PC 与 PMMA 下游行业高度重合，有望为客户提供一站式解决方案。PC 和 PMMA 作为两大 透明工程塑料，下游应用交叉较多，都可用于电子电器、板材和汽车领域。尽管两者都面向 类似的市场，但由于 PC 与 PMMA 具备不同的物理性质，两者在市场中处于互补的关系，有 助于公司在单个市场中提供完整的解决方案，提高行业影响力。其中 PC 的抗冲性和化学稳 定性占优，而 PMMA 透光率更高，轻质不易变形。
3.5 丙烯酸及酯产业链：全面布局涂料行业，向消费端延伸
丙烯下游向消费端延伸，覆盖多种表面材料。公司丙烯下游除了环氧丙烷外，还布局了丙烯 酸和新戊二醇（NPG）两大产业链，前者是聚酯水性涂料的主要原料，后者是聚酯粉末涂料 的主要原料，两者不仅在原料端高度重合，而且在应用上都面向涂料行业，具备明显的产业链一体化优势，巩固了公司在涂料行业的地位。
此外，公司还将丙烯酸下游拓展到 SAP 领域，2016 年成功实现自主研发和生产高性能 SAP 产品。我国约有 90%的 SAP 用于个人卫生用品行业，随着二孩政策的推进与人口老龄化 的趋势，我国 SAP 市场前景广阔，受益于此，公司精细化工品领域的净利润有望稳步提升。
4 盈利预测及估值
我们选取具备一体化优势以及在子行业中享有龙头地位的公司进行估值对比，2020 及 2021 年平均估值 PE 为 13.58 倍和 11.51 倍（对应 2019 年 12 月 12 日收盘价），万华化学 2020 年及 2021 年 PE 为 12.66 倍和 9.83 倍。我们认为公司作为聚氨酯行业龙头，具备极高 的技术壁垒和成本优势，未来乙烯项目的投产和新材料业务的开拓将进一步拓宽公司护城河，公司具有广阔的成长空间，给予公司“买入”评级。
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（报告来源：中泰证券）
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