车用尿素行业分析报告.doc

车用尿素行业分析报告车用尿素行业分析报告 目目 录录 一 一 SCR 系统是重型柴油车达到国四最理想技术路线系统是重型柴油车达到国四最理想技术路线 3 1 国四标准将限制重型柴油车的污染物排放 3 2 国外减排技术路线介绍 4 3 SCR 系统是我国重型柴油车减排的最优选择 5 二 我国车用尿素市场状况 潜力巨大 渠道为王二 我国车用尿素市场状况 潜力巨大 渠道为王 8 1 车用尿素是重型柴油车达到国四排放标准的必备产品 8 2 我国车用尿素市场潜力巨大 9 3 销售渠道是车用尿素推广的关键 12 4 中石化在车用尿素销售渠道方面具有先天优势 16 三 投资策略与主要企业三 投资策略与主要企业 16 1 投资策略 16 2 重点公司 四川美丰 17 四 主要风险四 主要风险 17 一 一 SCR 系统是重型柴油车达到国四最理想技术路线系统是重型柴油车达到国四最理想技术路线 1 国四标准将限制重型柴油车的污染物排放 国四标准将限制重型柴油车的污染物排放 重型柴油车是环境中污染物的主要排放者 在一些国家和地 区 中重型车用柴油机的排放在发动机对环境排放方面的贡献度要 达到70 左右 其排放一直是内燃机排放控制领域内最值得关注的 重点 柴油车的HC CO CO2排放量比汽油车低 而排放的 NOx 氮氧化物 和PM 颗粒物 远高于汽油车 国四排放标准有望在2013年7月执行 加强对重型柴油车的污染 物排放限制 由于NOx会污染大气环境 产生如光化学烟雾等一系 列严重后果 为降低汽车排放对环境的破坏 有望在2013年7月开始 实施的国四排放标准对重型汽车污染物排放作了严格的限制 国四 标准要求重型汽车怠速测试 ETC 中排放一氧化碳CO 1 5 g kWh 总碳氢CH 0 46 g kWh 氮氧化物NOx 3 5 g kWh 微粒 PM 0 02 g kWh 国四必须增加机外后处理装置才能使排放达标 世界各国都 致力于减少柴油机NOx和PM排放的研究 其途径有提高燃油品质 实行机内净化技术和尾气后处理技术 由于柴油机工作的特点 使 PM和NOx两种主要排放污染物的生成出现了此消彼长的现象 国四 标准之前 柴油机排放可以通过机内净化技术来解决污染物的排放 控制 达到相应的标准 而从国四开始 除了改进燃油喷射系统 优化燃烧过程等机内净化措施外 还必须增加机外后处理装置才能 使排放达标 2 国外减排技术路线介绍 国外减排技术路线介绍 现有国外减排技术路线 美国路线 与 欧洲路线 根据汽 车工业发达国家的发展经验 当前主要有EGR DPF DOC 废气再 循环系统 颗粒捕集器 氧化型催化转化器 路线 又称 美国路线 以及优化燃烧 SCR路线 又称 欧洲路线 两种尾气后处理技术 路线 EGR DPF DOC 废气再循环系统 颗粒捕集器 氧化型催化 转化器 路线 EGR DPF DOC 废气再循环系统 颗粒捕集器 氧化 型催化转化器 路线 即先通过废气再循环降低燃烧过程中NOx的 生成量 再通过颗粒捕集器捕集因采用EGR技术而略有增加的颗粒 物 同时使用氧化型催化转化器定期再生颗粒捕集器 该路线美国 采用较多 简称美国路线 优化燃烧 SCR路线 第二条减排路线是优化燃烧 SCR Selective Catalytic Reduction 选择性催化还原 路线 即是 先通过优化燃烧降低颗粒物排放 同时允许NOx生成量有所增加 然后通过选择性催化还原技术来降低因优化燃烧而产生的NOx排放 量 从而达到同时降低NOx和PM的效果 此种路线在欧洲采用较多 简称欧洲路线 3 SCR 系统是我国重型柴油车减排的最优选择系统是我国重型柴油车减排的最优选择 EGR DPF DOC路线在我国难以广泛应用 EGR DOC技术 会提高发动机的油耗 需要定期维护 需要使用超低硫柴油而且无 法达到国四标准 为了达到国四标准 ECR DOC必须联用DPF 颗 粒捕集器 或POC 颗粒物氧化催化器 技术 然而联用技术仍然 无法克服提高发动机的油耗 需要定期维护 需要使用超低硫柴油 等缺点 SCR系统在达到国四标准的同时降低燃油消耗 并对燃油含 硫要求更低 SCR技术能够在降低油耗的同时 能耐受较高硫含量 的燃油 同时能够达到国标IV标准 SCR需要使用车用尿素溶液作 为还原剂 使用量为燃油用量的3 5 研究数据表明 SCR能够通 过提升燃油效率使燃油消耗量降低3 8 对于燃油价格较高的欧洲 市场 车用尿素溶液价格约为燃油价格的50 从而能够节约近3 的总使用成本 SCR系统比EGR系统更具竞争优势 以欧洲为例 在欧盟 实施EURO IV排放标准以前 SCR与EGR系统曾经在汽车市场上同 时并存 自从2006开始欧盟强制实行EURO IV标准 EGR系列联用 技术逐渐失去优势 欧洲各大汽车生产商逐渐抛弃EGR系列而采用 SCR技术 欧洲车用尿素的单月消耗量也从2006年3月的几乎为0急 速增长到2008年9月的7 8万吨 至2010年5月 欧洲对车用尿素单月 消耗量为9 3万吨 SCR是我国减排的最优选择 目前国内现行的柴油国标 GB19147 2009要求含硫量 350ppm 而ECR DOC技术要求油品含硫 量在10ppm以下 因此在中国暂不具有推广条件 SCR则可耐 350ppm的含硫油品 因此有推广的技术基础 由于采用SCR技术的 国四发动机燃油经济性比EGR技术好 对发动机改动小 对燃油和 机油要求较低 在技术升级连续性上具有优势 SCR催化器耐久性 好且不存在催化器堵塞的风险 因此SCR技术是最适合我国国情的 重型柴油车减排技术路线 二 我国车用尿素市场状况 潜力巨大 渠道为王二 我国车用尿素市场状况 潜力巨大 渠道为王 1 车用尿素是重型柴油车达到国四排放标准的必备产品 车用尿素是重型柴油车达到国四排放标准的必备产品 车用尿素是重型柴油车达到国四排放标准的必备产品 车用 尿素是指尿素浓度为32 5 且溶剂为超纯水的尿素水溶液 原料为尿 素晶体和超纯水 重型卡车 客车等柴油车要达到国四排放标准 在尾气处理上就要选用适合的SCR系统 而这项系统必须利用尿素 溶液对尾气中的氮氧化物进行处理 因此 车用尿素溶液成了重型 卡车及客车达到国四排放标准的必备产品 车用尿素的反应机理 利用NH3的还原性去除NOx 在SCR 系统中 担当反应原料的是尿素的分解产物NH3 在将NOx转化为 N2和H2O的过程中 涉及的化学反应比较多 也比较复杂 但主要 的反应有如下几个 NH2 CO NH2 NH3 HNCO 1 HNCO H2O NH3 CO2 2 4NH3 4NO O 4N2 6H2O 3 2NH3 NO NO2 2N2 3H2O 4 柴油机排放的氮氧化物中NO含量通常占85 95 因此在 NOx的催化还原反应中化学方程式 3 是最主要的反应 但是化学 方程式 4 的反应优先级比化学方程式 3 高 废气中的NO2和 一部分NO能够通过化学方程式 4 快速地被消除 经过化学方程 式 3 和 4 的反应 大部分的NOx被转化为无害的NH3和 H2O 2 我国车用尿素市场潜力巨大 我国车用尿素市场潜力巨大 2011年中国车用尿素消耗量在1 1万吨左右 仅占世界车用 尿素溶液消耗量的1 由于国四标准尚未在全国强制推行 目前国 内仅有北京 上海等地试点在公交系统中使用SCR技术 导致车用 尿素蓝海市场尚未打开 数据表明 中国2011年车用尿素消耗量在 11000吨左右 仅占世界车用尿素溶液消耗量的1 北京从2007年年底逐步启用了使用SCR催化技术的公交车 至2012年3月已经有7000多辆达到国四标准 数百辆达到国五标准的 公交车投入使用 上海市从2009年11月1日开始在新车登记注册过程中 对所 有轻型汽油车以及公交 环卫 邮政车辆 均提前实施国四标准 目前上海市约有400多辆公交车达到国四标准 国内车用尿素需求潜力巨大 年需求量有望达400 700万吨 随着国四全面推行的时间渐行渐近 国内车用尿素年需求量400 700 万吨的蓝海市场有望被逐渐打开 我们的市场容量测算基于以下假 设 按照中重型柴油车产量测算 到2018年我国车用尿素市场容 量达700万吨 2012年我国符合国四标准的柴油汽车产量约为65万辆 2005 2012产量年均复合增长率为13 4 如果严格实施国四排放 假设一辆采用SCR技术的商用车平均一年需要1 2 1 5吨车用尿素溶 液 2013 2018年产量年均增速为10 测算 到2018年车用尿素的年 需求量可达700万吨 注 统计口径为柴油汽车销量 商用车 减去轻型柴油货车销量 商用车 因为轻型柴油货车不属于国四限排标准 按照柴油消耗量作测算 到2017年我国车用尿素市场容量至少 达400万吨 2010年我国车用柴油年供应量为8500万吨 而车用尿素 溶液的需求量跟柴油消耗量成正比 约为4 6 以5 中值来计算 车用尿素年需求空间为400万吨 此测算方法还没考虑到燃料需求的 增长 3 销售渠道是车用尿素推广的关键 销售渠道是车用尿素推广的关键 车用尿素生产工艺相对简单 不足以构建高进入壁垒 车用 尿素是浓度为32 5 且溶剂为超纯水的尿素水溶液 生产原料为尿素 晶体和超纯水 其关键点在于原料纯度 从生产工艺来看 虽然车 用尿素对原料纯度要求高于一般工业用需求 但目前国内工艺已然 可以满足实际应用需求 车用尿素的生产工艺不足以构建高进入壁 垒 国内车用尿素主要是从工业尿素提纯得来 其主要原理是 1 在温度 70 75 时 尿素在水溶液中发生水解 2 在温度 30 以下时 尿素重新从水溶液中结晶出来 3 每水解结晶一次 其纯 度会得到大幅提高 一般利用工业一级尿素水解结晶一次 就可达 到车用尿素标准要求 其产出比例为1 5 1 车用尿素必须使用电子行业一级超纯水 车用尿素的由于 SCR催化剂载体极易发生金属离子中毒从而失去催化效果 因此车 用尿素溶液必须使用电子行业一级超纯水 电阻率 18M cm 车用尿素溶液会在 11 下开始结冰 实际使用中在 20 时会完全 上冻 目前技术是通过加入改性剂降低溶液凝固点 外加加热装置 等手段防止溶液凝固 目前国内车用尿素生产由中小型民营企业主导 渠道销售能 力欠缺 国内车用尿素主要由江苏可兰素 辽宁润迪 京脉化工 北京益利等企业生产 每家公司产能在年产10 30万吨之间 其中江 苏可兰素 辽宁润迪等产能为年产30万吨 且针对车用尿素低温凝 固问题有一系列的改性剂专利 江苏可兰素已经将可兰素车用尿素 溶液出口到俄罗斯 东欧和南美 但对于目前小型民营企业来说 不能掌握核心销售渠道是其发展的根本软肋 渠道为王 网点将是车用尿素销售的关键 为探讨车用尿素 的生产企业的竞争优势 我们以下将分析车用尿素发展较为成熟的 欧洲其销售模式的演变 以预测我国未来的发展趋势 从欧洲的销 售模式演变历程来看 我们认为在我国车用尿素普及初期 获得销 售网络将是企业赢得市场份额的最关键因素 欧洲车用尿素销售模式由散装零售向自建泵站销售发展 欧洲 现有销售车用尿素模式经历了由零售点建立中型容器进行散装销售 逐渐向自建泵站销售方向的演变 在车用尿素面市初期 出于对客 户习惯与产品可获得性的考虑 车用尿素销售商主要通过在加油站 合作汽车品牌的自有汽车修理店 普通汽修店设立210L桶装 1000L的IBC容器进行车用尿素溶液的散装销售 在2005年 桶装 IBC形式的销售网点占销售网点总数的70 而泵站只占20 但随 着使用车用尿素的车辆总数增加 泵站网点的比重逐渐增加 到 2011 年泵站网点占总网点数的65 1 而桶装 IBC 比重则下降到 29 5 现有欧美车用尿素销售常采用生产商 经销商结盟合作的形 式 世界最大的氨生产商YARA 在欧洲市场与化学品分销商 Brenntag 合作推广旗下的车用尿素品牌Air 1 而在美国市场则与 分销商Mansfield 合作 美国的Terra Industries 在美国市场则通过与 Brenntag 合作推广旗下的车用尿素品牌TerraCair 欧洲车用尿素 生产商也会通过自建泵站网络销售产品 如YARA 在欧洲就建立了 自有的Air 1 泵站网络 直接销售车用尿素 4 中石化在车用尿素销售渠道方面具有先天优势 中石化在车用尿素销售渠道方面具有先天优势 国内车用尿素尚未大规模推广车用尿素 目前桶装销售是主 流 由于国四尚未在全国推广 目前车用尿素需求主要集中在北京 上海等国四试点大城市的公交公司 社会其余的蓝海市场尚未打开 因此目前车用尿素的销售方式为直接供给 采用10L 桶的桶装方式 进行添加 在车用尿素的发展初期 中石化在销售渠道上具有先天优势 借鉴欧洲的发展经验 我们认为国四的推广初期 通过加油站进行 散装零售将是车用尿素主要的销售渠道 2011年 中国石化销售汽 柴油突破一亿吨 具有500多座油库 30000多个加油站 可以保证 车辆在加注柴油的同时方便得到车用尿素的加注 并可为车队和运 输公司提供车用尿素专供服务 无疑在渠道上