1、氰胺行業(yè)概況
氰胺一般指單氰胺,單氰胺分子中有氰基團(-CN)和胺基團(-NH2),可與一系列化合物發(fā)生加成和取代反應,是非常活潑的化合物,且極易發(fā)生聚合反應生成雙氰胺;在化學結構式上硫脲含有同樣的氰基團(-CN)和胺基團(-NH2)。
目前,國內(nèi)外氰胺的工業(yè)化生產(chǎn)主要采用氰氨化鈣與二氧化碳為原料的合成路線,經(jīng)過多年的發(fā)展,沿著氰胺的化學反應鏈條形成了豐富的產(chǎn)品。因此,目前業(yè)內(nèi)所稱的氰胺行業(yè)指從事以氰氨化鈣為基礎原料,單氰胺、雙氰胺、硫脲及其化學反應鏈條上的衍生產(chǎn)品為核心的生產(chǎn)經(jīng)營活動的所有單位的集合。
氰胺行業(yè)所涉產(chǎn)品統(tǒng)稱為氰胺產(chǎn)品,其中,氰氨化鈣為基礎產(chǎn)品,單氰胺、雙氰胺、硫脲及其化學反應鏈上的氰胺衍生產(chǎn)品為氰胺精細化學品。
當前,氰胺行業(yè)圍繞單氰胺、雙氰胺、硫脲形成了三大主要產(chǎn)業(yè)鏈,分別為:氰氨化鈣—單氰胺—肌酸/氰基乙酯產(chǎn)品為代表的醫(yī)藥農(nóng)藥原料和中間體產(chǎn)業(yè)鏈;氰氨化鈣—雙氰胺—胍鹽—醫(yī)藥農(nóng)藥原料和中間體產(chǎn)業(yè)鏈;氰氨化鈣—硫脲—氨基硫脲、取代硫脲為代表的醫(yī)藥農(nóng)藥原料和中間體產(chǎn)業(yè)鏈。
氰胺產(chǎn)品種類多、產(chǎn)業(yè)鏈條長、產(chǎn)品關聯(lián)度較高,產(chǎn)品廣泛應用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、涂料、化肥、電子、紡織印染、膠黏劑、阻燃材料、水處理、新材料、航空航天、軍工民爆和化肥等領域。
2、氰胺產(chǎn)品在農(nóng)藥領域的應用及前景分析
(1)氰胺產(chǎn)品在農(nóng)藥領域的應用
氰氨化鈣在農(nóng)藥領域主要用于合成農(nóng)藥殺菌劑多菌靈;單氰胺是重要的農(nóng)藥中間體及其原料,可以合成農(nóng)藥啶蟲脒的中間體氰基乙酯,可以制備殺菌劑多菌靈、苯菌靈、甲基嘧啶磷等,殺蟲劑抗蚜威、嘧啶氧磷,除草劑氯磺隆、甲磺隆等,還可用作植物生長調(diào)節(jié)劑用于打破葡萄類和落葉類水果作物的植物休眠期;
雙氰胺可以制取硝酸胍、硝基胍等胍類化合物,而硝基胍等胍類化合物可以制取咪唑烷、噁二嗪、三嗪等重要的農(nóng)藥合成中間體,這些中間體是合成吡蟲啉、噻蟲嗪、噻蟲胺等新煙堿類殺蟲劑不可或缺的原料;硫脲制備的氨基硫脲是重要的農(nóng)藥中間體,可以制備殺蟲劑唑蚜威以及噻二唑類殺菌劑。
(2)氰胺產(chǎn)品在農(nóng)藥領域的應用市場前景分析
①農(nóng)藥市場概況
近年來,世界人口和糧食需求不斷增加與有限的可耕地面積的矛盾日益凸出,隨著政府工作報告“新建高標準農(nóng)田 4.56 億畝”、“推進國家糧食安全產(chǎn)業(yè)帶建設”、“強化糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)產(chǎn)保供”、“始終不懈地把 14 億多中國人的飯碗牢牢端在自己手中”的提出,通過使用農(nóng)藥提高單位面積產(chǎn)量來解決糧食問題愈發(fā)重要,預計未來市場對農(nóng)藥剛性需求將會持續(xù)增加,農(nóng)藥行業(yè)具有較大的發(fā)展空間。2022 年全球農(nóng)藥銷售額為 781.93 億美元,相對于 2015 年的復合增長率為 4.48%。
農(nóng)藥按防治對象可以分為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等。從整體占比來看,全球作物保護市場中各大類農(nóng)藥在整個市場中的占比基本穩(wěn)定,除草劑占比約 44%、殺菌劑占比約 27%、殺蟲劑占比約 25%、其他占比約 4%。
氰胺產(chǎn)品可以作為殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑的原料和中間體,是合成新煙堿類殺蟲劑不可或缺的產(chǎn)品。
②新煙堿類殺蟲劑市場前景
新煙堿類殺蟲劑是繼有機磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類殺蟲劑之后的第四代殺蟲劑。新煙堿類殺蟲劑與常規(guī)殺蟲劑沒有交互抗性,具有卓越的殺蟲活性、低哺乳動物毒性,并因其高效、廣譜、環(huán)境相容性好而迅速發(fā)展。
隨著高毒農(nóng)藥逐漸退出市場,新煙堿類殺蟲劑逐漸成為防治刺吸式口器害蟲、小型鱗翅目和鞘翅目害蟲最有效的一類殺蟲劑,新煙堿類農(nóng)藥亦迅速占領殺蟲劑市場份額。根據(jù)中國農(nóng)藥工業(yè)網(wǎng)數(shù)據(jù),2014 年新煙堿類殺蟲劑的銷售額超越擬除蟲菊酯殺蟲劑成為全球最大的殺蟲劑品種,2020 年仍然占據(jù)殺蟲劑各類別中排行第一的位置。
新煙堿類殺蟲劑具有非常良好的市場開發(fā)背景,但近年來經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),因部分新煙堿類殺蟲劑對蜜蜂具有毒性,部分國家和組織如美國、加拿大和歐盟等,對部分新煙堿類殺蟲劑的環(huán)境風險進行再評價、限制或禁止使用。
在我國,登記的所有新煙堿類殺蟲劑均禁止登記用于蜜源或粉源作物,如油菜、向日葵、棉花、白菜、黃瓜、西瓜和蘋果等。根據(jù)我國《“十四五”全國農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,新煙堿類殺蟲劑吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲嗪為適度發(fā)展的農(nóng)藥類別,第四代煙堿類殺蟲劑為優(yōu)先發(fā)展的農(nóng)藥類別。
新煙堿類殺蟲劑作為第一大類殺蟲劑,目前沒有其他類別殺蟲劑可以完全、有效的替代。因此,行業(yè)內(nèi)開發(fā)低蜂毒的產(chǎn)品,成為農(nóng)藥行業(yè)迫切研究的新課題,新煙堿類殺蟲劑中,國外的氟啶蟲胺腈對蜜蜂的毒性顯著低于新煙堿類殺蟲劑中的前幾代產(chǎn)品,同時國內(nèi)也研發(fā)和上市了多個具有自主知識產(chǎn)權的新煙堿類殺蟲劑,如氯噻啉、哌蟲啶、環(huán)氧蟲啶、戊吡蟲胍、環(huán)氧蟲啉等。呋蟲胺是第三代新煙堿類殺蟲劑的代表,與其他新煙堿類殺蟲劑相比,對蜜蜂的經(jīng)口毒性只有噻蟲嗪的 21%,接觸毒性是噻蟲嗪的一半。上述新煙堿類殺蟲劑生產(chǎn)均可用氰胺產(chǎn)品作為原料和中間體。
③農(nóng)藥市場對氰胺產(chǎn)品市場前景的影響
農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必需品,需求彈性小,農(nóng)藥行業(yè)屬于弱周期性行業(yè)。氰胺產(chǎn)品作為農(nóng)藥的上游重要原料和中間體,農(nóng)藥行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展為氰胺行業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供了支持,農(nóng)藥行業(yè)產(chǎn)品的創(chuàng)新亦會帶動氰胺產(chǎn)品需求的增長。
3、氰胺產(chǎn)品在醫(yī)藥領域的應用及前景分析
(1)氰胺產(chǎn)品在醫(yī)藥領域的應用
醫(yī)藥是氰胺產(chǎn)品主要的應用領域之一,由于氰胺產(chǎn)品特殊的結構和化學性質(zhì),使其具有多種藥理特性,因此,在藥物合成方面具有天然優(yōu)勢和獨特價值,并隨著技術的進步,應用價值將進一步的拓展和優(yōu)化。氰胺產(chǎn)品合成的藥物種類眾多,包括抗菌消炎類、抗病毒類、降血糖類、抗腫瘤類和驅蟲類等。
(2)氰胺產(chǎn)品在醫(yī)藥領域的前景
①醫(yī)藥市場增長情況
A、全球市場增長情況
隨著世界經(jīng)濟發(fā)展、人口持續(xù)增長、人口老齡化程度不斷提高,民眾收入、健康意識不斷提高,全球藥品需求呈上升趨勢,全球醫(yī)藥市場規(guī)模持續(xù)增長。醫(yī)藥咨詢公司IQVIA研究報告《The Global Use of medicines 2022:Outlook to 2026》顯示,2011 年全球限定日劑量總用量達到 2.59 萬億劑,2021 年限定日劑量總用量為 3.67 萬億劑,10 年復合增長率為 3.55%,預測 2026 年限定日劑量總用量達到 3.94 萬億劑。
根據(jù)醫(yī)藥咨詢公司 IQVIA 研究數(shù)據(jù),2022 年全球醫(yī)藥銷售市場規(guī)模 1.48 萬億美元,6 年復合增長率為 4.88%,預測 2027 年市場規(guī)模約為 1.90萬億美元。無論是從劑量還是從銷售市場規(guī)模,全球醫(yī)藥市場需求穩(wěn)定增長。
B、我國醫(yī)藥市場增長情況
我國作為新興市場國家,經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展、居民人均可支配收入穩(wěn)步提升、國家醫(yī)保支出不斷加大以及居民健康意識持續(xù)提高,促進了中國醫(yī)藥市場規(guī)模的增長?!丁笆奈濉眹窠】狄?guī)劃》提出,到 2025 年,公共衛(wèi)生服務能力顯著增強,一批重大疾病危害得到控制和消除,醫(yī)療衛(wèi)生服務質(zhì)量持續(xù)改善,醫(yī)療衛(wèi)生相關支撐能力和健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平不斷提升。
2022 年中國醫(yī)藥需求 10 年復合增長率為 7.05%,中國醫(yī)藥市場增長較為快速。根據(jù)預測,2027 年中國醫(yī)藥市場需求達到 1940 億美元左右,5年復合增長率約為 3.17%。
衛(wèi)生總費用是反映全社會對衛(wèi)生保健的投資力度和對人們健康重視程度的重要指標。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),我國衛(wèi)生總費用逐年增加,從 2012 年的 2.81萬億元增加至 2022 年的 8.48 萬億元,復合增長率 11.68%。
②醫(yī)藥市場對氰胺產(chǎn)品市場前景的影響
隨著全球對醫(yī)療、健康等衛(wèi)生需求持續(xù)增加,醫(yī)藥原料藥、醫(yī)藥中間體迎來了嶄新的發(fā)展機遇,尤其是毒副作用小、功能更加專業(yè)的新藥正在不斷開發(fā)出來。
根據(jù)《“十四五”醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提升產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定性和競爭力,維護產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈穩(wěn)定暢通是“十四五”期間的五項重點任務之一。氰胺產(chǎn)品作為醫(yī)藥行業(yè)重要的原料和中間體,醫(yī)藥產(chǎn)品廣闊的市場空間將帶動氰胺行業(yè)市場需求的持續(xù)增加,為今后氰胺行業(yè)的發(fā)展提供了新的機遇。
4、氰胺產(chǎn)品在其他化學工業(yè)領域的主要應用及前景分析
(1)氰胺產(chǎn)品在其他化學工業(yè)領域的主要應用
在印染助劑領域,雙氰胺為原料可以合成雙氰胺型樹脂固色劑、多胺類樹脂固色劑,可以有效提高染料的固色率;在水處理領域,雙氰胺與甲醛合成的聚合物用于廢水的絮凝脫色,因步驟簡單、處理效果好得到較為廣泛的應用;在阻燃劑領域,雙氰胺及其合成的胍鹽(碳酸胍、磷酸胍等)制造的氮系阻燃劑、氮磷復合阻燃劑,具有毒性小、阻燃效率高、腐蝕性小等優(yōu)點,與其他材料如聚乙烯、聚丙烯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、尼龍復配,可提高化學材料的阻燃效果。在軍工、民爆領域,硝酸胍、硝基胍可作為發(fā)射藥、推進劑和炸藥的組分;在其他工業(yè)領域,硝酸胍、硝基胍可作為產(chǎn)氣藥劑組分用于汽車的氣囊系統(tǒng)中。
在新材料領域,雙氰胺作為化學新材料應用于電子、復合材料、航空綠色自燃燃料等方面;近年來,雙氰胺在電化學和光催化等領域得到廣泛關注,被用于電催化劑、電極材料以及光催化劑的制備。
雙氰胺常用來作為固化劑用于電子(如覆銅板、電子封裝材料、各種結構件和電器元件等)、涂料、膠黏劑領域;覆銅板是電子工業(yè)中重要的基礎材料,廣泛應用于各類電子電器產(chǎn)品中,電子級雙氰胺是覆銅板生產(chǎn)中最常用的固化劑,可以在生產(chǎn)中實現(xiàn)對覆銅板各種性能的改進,雙氰胺還可以作為材料用于電子產(chǎn)品封裝所使用的導電膠。
雙氰胺常用來對環(huán)氧樹脂進行各種形狀和性能的改變,進而制備復合型材料,如形狀記憶環(huán)氧樹脂、熱固性塑料等。雙氰胺在航空航天新材料領域也有廣泛應用,如雙氰胺被用作潛在綠色自燃燃料不對稱陽離子基離子液體的合成,為火箭推進劑提供了一種有前途的綠色自燃燃料。
在電化學領域,雙氰胺在電化學儲能以及電極材料方面,被用于制備鋰硫電池的氮摻正極、空氣電極的優(yōu)良催化劑以及高效電化學制氫催化劑等。光催化劑
是一種可以被光照激發(fā)的無金屬半導體。其中,石墨碳氮化物為重要的用于光催化的無金屬半導體,其前體復合材料可由氰胺產(chǎn)品熱聚合而成。
(2)氰胺產(chǎn)品在其他化學工業(yè)領域的應用前景分析
化工新材料是化學工業(yè)中最具活力和發(fā)展?jié)摿Φ念I域之一,是實施制造強國戰(zhàn)略,推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要基礎性、先導性產(chǎn)業(yè),也是化工行業(yè)轉型升級的重要方向。
我國化工新材料產(chǎn)業(yè)較快發(fā)展是從“十一五”開始,目前已初步形成一個新興的產(chǎn)業(yè)門類。但由于受技術水平的制約,化工新材料又是我國化學工業(yè)體系中自給率低、急需發(fā)展的領域。在國家政策支持和市場驅動下,我國化工新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長較快。
根據(jù)財通證券研究所數(shù)據(jù),2020 年我國化工新材料規(guī)模約 1.3萬億元,預計 2025 年,化工新材料市場規(guī)模將達到 2.2 萬億元,5 年復合增長率為 11.10%。根據(jù)思瀚產(chǎn)業(yè)研究院預計,2026-2028 年中國化工新材料市場規(guī)模的復合增長率約為 15%左右,至 2028 年整體市場消費規(guī)模有望超過 3 萬億元。化工新材料市場的發(fā)展將會引致對氰胺產(chǎn)品市場需求的增加。