螢石儲量有限,政策驅動供給收縮 。
1.我國是全球最大的螢石生產國,但存在明顯的螢石資源緊缺問題
螢石是我國的優勢礦種,但我國存在螢石資源過度開發的問題。全球螢石資 源主要分布在墨西哥、中國、南非、蒙古等國,美國、歐盟、日本、韓國和印度 螢石資源儲量較少,形成了結構性稀缺。與全球螢石資源比較,我國的螢石資源 由于雜質含量,尤其是砷、硫、磷等含量較低,品質優,且開采條件較好,因而 開發價值高,被大量用于高端產業。根據 USGS 數據,截至 2021 年,我國螢石 的基礎儲量在全球排名第二,約為 4200 萬噸,但占比僅約為全球的 13.3%。而 在產量方面,我國是全球第一大螢石生產國,2021 年我國螢石產量約 540 萬噸, 占比達全球的 63.0%。我國螢石的探明儲量可用于開采約 9.77 年,即如持續保持 2021 年的開采強度,我國現有已探明的螢石儲量僅能滿足約 10 年的需求, 因此我國存在明顯的螢石資源緊缺問題,資源保障能力嚴重不足,資源安全堪憂。
我國保有螢石資源儲量較大,但以伴(共)生型螢石礦為主,可利用的資源 十分有限。螢石礦床按其共生組合、構造與圍巖特征以及加工性能,可分為“伴 (共)生型”螢石礦床和“單一型”螢石礦床兩類。我國的螢石礦以伴(共)生 型螢石礦為主,伴(共)生礦的礦床數少,儲量大;單一型螢石礦數量多,但資 源儲量相對稀缺。在我國約 2.21 億噸螢石保有資源儲量中(截至 2015 年), 采選難度較高、經濟性較差的伴(共)生保有資源儲量近 1.15 億噸。我國單一 型螢石礦中共有約 3,600 萬噸資源儲量難以開采利用,這是由于我國浙江、江西、 福建、安徽等傳統單一型螢石礦主產區經歷了幾十年的開采,將要閉坑的礦山的 頂板、底板、礦柱等無法回收但未注銷的資源,以及由于各種原因停采的礦山資 源儲量占很大一部分。目前我國單一型螢石礦的可利用資源僅為 6,000 萬噸礦物 量左右。

我國螢石富礦少、貧礦多。我國單一礦資源品質優,在查明資源總量中,我 國單一螢石礦平均 CaF2品位在 35%-40%左右,但 CaF2品位大于 65%的富礦(可 直接作為冶金級塊礦)僅占單一螢石礦床總量的 20%,CaF2品位大于 80%的高 品位富礦占總量不到 10%。我國伴生礦資源品質則較差,其中湖南、內蒙古等 地的伴(共)生礦以有色金屬、稀有金屬伴生為主,云、貴、川等地主要以重晶 石共生的重晶石螢石礦為主,一般而言我國伴生礦的 CaF2含量不到 26%。
我國螢石礦山分布廣、小礦多。根據國土資源部頒布的《礦山生產建設規模 分類一覽表》,螢石礦山可分為大型、中型、小型礦山。根據中國礦業聯合會 2019 年 12 月發布的《中國螢石礦山行業調查報告》,目前全國相關螢石礦山企 業約 700 家,單一型螢石礦山約 750 個,伴生型螢石礦山約 10 家。全國大型螢 石礦山 23 家(占 3.1%),中型礦山 49 家(占 6.5%),年開采量 5 萬噸以內 的小型礦山占 90.4%。
目前我國螢石資源主要集中在華東和華北地區。我國螢石資源分布于浙江、 江西、福建、湖南、內蒙古等地,這些省區螢石基礎儲量約占全國螢石總量的近 80%,礦床數占 53%。但是綜合來看,螢石資源的分布相對較為均衡。

我國螢石生產企業集中度較低,“小、散、亂”現象仍較為嚴重。一直以來 我國螢石生產企業集中度較低,產能較為分散,經營管理較為粗放,且以民營企 業為主。2022 年國內螢石行業產能的 CR10 僅為 20.9%,其中螢石產能規模最 大的生產企業,即金石資源的全資子公司大金莊礦業的產能占比也僅為 3.2%。 眾多小企業的技術水平落后,無序競爭現象顯著,螢石總回收率低,造成了資源 的極度浪費,另外,存在違規開采、在生態環境脆弱區開采的情況,嚴重破壞了 環境。根據百川盈孚數據,截至 2022 年年底,我國螢石年產能約為 775.1 萬噸。
我國螢石行業政策逐漸縮緊,螢石行業不斷規范,朝高質量轉型發展。近年 來,隨著我國螢石行業標準逐步提高、相關政策及規范性文件陸續出臺,環保督 察工作常態化運行,我國持續加大螢石行業的整頓力度,限制螢石的生產和開采 總量,提高資源利用率。國務院 2010 年下發的《關于采取綜合措施對耐火粘土 螢石的開采和生產進行控制的通知》中將螢石定位為“可用盡且不可再生的寶貴 資源”,明確了螢石在我國資源戰略中的重要地位;2010 年 5 月國土資源部在 《全國礦產資源規劃(2016—2020 年)》中將螢石列入戰略性礦產目錄。資源合 理開發、環境保護、安全生產成為重中之重,螢石產業朝高質量轉型發展。因此, 違規生產、安全隱患突出的螢石礦企將加速退出,行業有效產能規模將持續收縮 并向頭部企業集中。
我國螢石產量有所下滑。2017-2018 年期間,由于國內環保政策較嚴,并對 礦山開展安全檢查,違規開采的情況有所緩解,國內螢石產量出現明顯下滑。 2019 年開始國內螢石產量開始逐步恢復。但由于國內資源礦的安全性、環保性 要求進一步趨嚴,根據百川盈孚數據,2022 年上半年國內酸級螢石精粉產量為 252.09 萬噸,同比下滑約 31.6%。 我國已從螢石的凈出口國轉變為凈進口國。自 2018 年以來我國已成為螢石 凈進口國,螢石進口量大幅增長,這一方面是由于我國不斷加大螢石資源保護力 度,相關政策及規范性文件陸續出臺,螢石產量有所下降,且出口受到限制,與 此同時,隨著我國氟化工行業產業轉型升級階段性成效顯著,新能源、新材料等 高新產品市場需求迫切,我國螢石需求增加明顯,國內現有產量無法滿足。2021 年,我國螢石出口總量已從 2011 年的峰值 72 萬噸下滑至 4.74 萬噸,進口量則 增至 55.20 萬噸。

磷礦石伴生氟元素儲量豐富,但非主流的氫氟酸生產路線,目前僅作為氟元 素供給的補充。磷礦中除了含有磷酸鈣這一主要成分以外還伴生有 3%-4%的氟 元素,伴生的氟資源約占世界氟資源蘊藏量的 90%。根據 USGS,截至 2021 年, 全球磷礦資源的基礎儲量約為 710 億噸,約含有 21.3-28.4 億噸的氟資源,氟蘊 藏量極為豐富。全球磷礦資源主要集中在摩洛哥,中國的磷礦儲量位居全球第二, 2021 年的儲量占比為 4.51%。當前通過磷礦石生產氫氟酸的工藝路線并不是氫 氟酸行業的主流路線,我國絕大部分的磷礦仍直接用于磷復合肥的制備,僅少數 被用于直接制備磷酸,而目前僅濕法磷酸可副產氟硅酸,氟硅酸再經過一系列反 應生成氫氟酸。與此同時,在半水法生產濕法磷酸的工藝中,氟元素的氣相逸出 率可達到 40%~60%。由此可見,磷礦副產氫氟酸的供給量十分有限。
目前我國現有、在建及規劃的磷化工副產氫氟酸產能共 38.5 萬噸,對應螢 石當量約 88.55 萬噸。目前我國僅有甕福集團具備大規模產業化磷化工副產氟硅 酸的能力,甕福藍天及其子公司現有 12.5 萬噸無水氟化氫產能。另外,根據百川盈孚數據統計,云天化和多氟多合資成立的云南氟磷電子科技有限公司規劃建 設磷肥副產氟硅綜合利用項目,預計在 2023 年將實現 3 萬噸氫氟酸產能;川恒 股份規劃建設 21 萬噸氫氟酸,預計于 2023 年投產。我國現有磷化工副產氫氟 酸的產能為 14.5 萬噸,對應螢石當量約 33.35 萬噸;在建及規劃磷化工副產氫 氟酸產能 24 萬噸,螢石當量約 55.2 萬噸。
2.需求端:制冷劑更新換代+新能源打開螢石需求空 間
氫氟酸、氟化鋁、冶金和建材是螢石的主要下游應用,其中氫氟酸占比最大, 2021 年占比(消費量口徑)高達 56%,螢石精粉是氫氟酸下游的氟化工行業中 氟元素的最主要來源。 氫氟酸下游需求仍以制冷劑為主,新能源、新材料領域的應用有望打開螢石 需求空間。傳統下游制冷劑按照《蒙特利爾議定書》進行產品迭代能夠增加一定 的螢石需求。與此同時,近年來氟化工產業鏈延伸出眾多新材料方向的應用場景。 下游新能源汽車行業高景氣、電化學儲能產業高速增長等大幅提振六氟磷酸鋰的 需求,新型鋰鹽逐漸登上歷史舞臺。隨著鈉離子電池在未來逐步實現規?;纳?產應用,六氟磷酸鈉有望打開成長空間。各類含氟聚合物和含氟精細化學品發展 勢頭強勁,未來滲透率還將進一步提升。受益于半導體、平板顯示等下游產業國 產替代進程不斷加速,含氟電子特氣、電子級氫氟酸需求也將大幅提升。

氫氟酸:氟化工產業鏈起點,電子級氫氟酸開拓發展空間
氫氟酸是氟化工產業鏈的起點。氫氟酸是氟化氫(HF)的水溶液,屬于弱酸, 其與水的恒沸物中含 38%質量分數的 HF。無水氫氟酸(AHF)則為液態氟化氫, 酸性較強,是氟化工產業鏈的關鍵中間產品,一般由酸級螢石精粉制成,生產一 噸無水氫氟酸大約需要 2.3 噸酸級螢石精粉。
我國氫氟酸總體產量及出口量均相對穩定。2018-2021 年期間,除 2020 年 受到疫情影響氫氟酸產量有明顯下滑以外,其余年份國內氫氟酸總體產量均保持 在 160 萬噸左右。但根據月度產量數據來看,2019 年下半年以來國內氫氟酸月 度產量的波動性明顯增大。進出口方面,我國氫氟酸整體處于凈出口狀態,且出 口量相對穩定,2022 年 1-11 月我國氫氟酸出口量為 23.19 萬噸,同比增長 3.09%,出口均價相較于 2021 年提升約 12.2%。
22-23 年我國氫氟酸新增產能集中投產,產能分別對應 140.3 和 130.0 萬噸 /年螢石需求。根據百川盈孚數據,2021 年我國氫氟酸產能為 248.4 萬噸,以生 產一噸氫氟酸需要 2.3 噸酸級螢石精粉進行換算,對應 571.3 萬噸螢石精粉需求。 2022-2023 年期間我國氫氟酸產能將會迎來較為集中的投產期。2022 年和 2023 年我國氫氟酸新增產能分別為 61 萬噸和 56.5 萬噸,對應產能增速分別為 24.6% 和 18.3%,分別對應 140.3 和 130.0 萬噸/年的螢石需求。與此同時,新增產能 中除了一部分仍采用螢石路線生產的氫氟酸外,還小部分依靠磷礦伴生氟資源進 行生產。然而,即使存在較大規模的產能增量,我國氫氟酸行業集中度與螢石行 業類似,均呈現較為分散的狀態,行業產能 CR5 僅為 17.7%。
電子級氫氟酸附加值高,技術壁壘難以突破。根據純度的不同,氫氟酸可分 為工業級和電子級兩種,電子級氫氟酸由約 51%的高純氟化氫和 49%的高純水 組成,是濕電子化學品中的一種。按照下游用途的不同大致可分為半導體級氫氟 酸和光伏級氫氟酸,其中半導體級氫氟酸主要應用在集成電路、液晶顯示、半導 體領域,而光伏級氫氟酸主要應用在光伏太陽能電池領域,用于表面清洗、去除 氧化物。電子級氫氟酸對純度要求較高,普通面板制造所使用的電子級氫氟酸普 遍達到 UP 級及以上,OLED 顯示面板制造、主流 IC 制作、12 英寸晶圓所使用 的電子級氫氟酸分別需要達 UPS 水平及以上、UPSS 級及以上、UPSSS 級,因 此具備較高的技術壁壘,工藝難以突破,目前我國僅有少數企業掌握高等級氫氟 酸產品的生產技術并實現規?;a,與世界頂尖水平仍存在差距,總體發展空 間可觀。

電子級氫氟酸下游需求高增,國產替代空間巨大,能夠帶來少部分螢石需求。 “十四五”時期,“科技自立自強”和“產業鏈補短板”是我國重要的發展方向, 半導體、平板顯示、太陽能電池等下游產業的快速發展助力濕電子化學品行業高 景氣:我國集成電路產業保持良好發展態勢,半導體進口替代空間巨大,因芯片 需求旺盛,晶圓處于市場繁榮期;同時,中國將成為全球擁有高世代液晶面板生 產線最多的主產區,是全球最大的液晶面板需求市場;疊加在能源革命的趨勢下, 太陽能電池行業有望重啟上升通道,以電子級氫氟酸為代表的濕電子化學品需求旺盛,能夠帶動小部分螢石需求上行。但需要注意的是,由于電子級氫氟酸總體 需求量較小,對螢石需求的拉動作用有限。
制冷劑:氫氟酸下游最大需求端,產品迭代提升螢石用量
制冷劑是一種實現制冷循環的媒介物質,其中氟制冷劑占據主導地位。制冷 劑,又稱冷媒和雪種,其工作原理是利用可逆的相變來傳遞熱量,具體來說制冷 劑首先在低溫下汽化吸取被冷卻物體的熱量,后在冷凝器中凝結時將溫度轉移給 水或空氣。制冷劑需要具備良好的熱力學性能、化學穩定性以及經濟環保性,被 廣泛應用于冰箱、空調等領域。目前最為常見的制冷劑有氟利昂、氨(NH3)、 水(H2O)、二氧化碳(CO2)、少數碳氫化合物(R290、R600a)等類型,其 中氟制冷劑憑借其良好的安全性能和熱力學性能占據了制冷劑市場的主導地位。 與此同時,制冷劑的氟化烷烴和 ODS 及其替代品是當前氟化工領域最主要且較 為傳統的應用領域,是螢石下游需求占比最大的部分。
當前制冷劑已發展有四代產品,零 ODP 和低 GWP 是制冷劑的發展方向。 1930 年,第一代含氟的制冷劑氟氯烴類 CFCS(氟利昂)開始被人們使用,但由于 第一代制冷劑對臭氧層的破壞極大,目前全球已經淘汰使用。氫氟氯烴 HCFCS 是取代 CFCS 的第二代制冷劑,相比第一代制冷劑,第二代制冷劑對臭氧層的破 壞較小,但目前發達國家已全面淘汰二代制冷劑,發展中國家已于 2015 年啟動 相關淘汰進程,預計于 2030 年完成制冷劑用途的淘汰。氫氟烴 HFCs 是第三代制冷劑,其臭氧層消耗潛值(ODP)為零,但由于其全球變暖潛能值(GWP)是二氧 化碳的幾百甚至數千倍,目前也已處于淘汰初期。第四代制冷劑主要是指碳氫氟 類 HFOs 制冷劑,擁有零 ODP 值和極低的 GWP 值的優點,但由于當前 HFOS 制冷劑的專利和設備成本較高,其發展仍然處于起步階段。
國際公約擬定制冷劑淘汰時間表,二代制冷劑加速淘汰。為了避免工業產品 中的氟氯烴對臭氧層持續造成損害,1987 年聯合國邀請所屬 26 個會員國在加拿 大蒙特利爾簽署環境保護公約《蒙特利爾議定書》,我國于 1991 年加入?!睹?特利爾議定書》對初代和二代制冷劑的禁用期限做出了明確的規定。根據規定我 國必須在 2030 年完成二代生產量與消費量的淘汰,其中到 2015 年削減 10%, 到 2025 年削減 67.5%,2030-2040 年除保留少量(大概 2.5%)維修用途外將 實現全面淘汰。
我國管控第二代制冷劑生產,完全淘汰期逐步臨近。我國嚴格遵守《蒙特利 爾議定書》中的承諾,出臺相關法律法規引導市場的發展,并從 2013 年開始對 第二代 HCFCs 制冷劑的消費和生產實施配額制政策,并設置了高額的產能準入 門檻,禁止無生產配額許可證生產 HCFCs,目前其生產配額正處于削減進程中。
2024 年起第三代制冷劑進入產量削減期,我國將以 2020-2022 年產量為基 線削減使用量。2016 年 10 月 15 日《蒙特利爾議定書》締約方達成《基加利修 正案》,第三代制冷劑被納入《蒙特利爾議定書》的管控范圍。修正案規定發達 國家應在其 2011 年至 2013 年 HFCS 使用量平均值基礎上,自 2019 年起削減 HFCs 的消費和生產,到 2036 年后將 HFCS 使用量削減至其基準值 15%以內; 發展中國家應在其 2020 年至 2022 年 HFCS 使用量平均值的基礎上,2024 年起 管控 HFCs 的消費和生產,自 2029 年開始削減,到 2045 年后將 HFCS 使用量 削減至其基準值 20%以內。2021 年 4 月 16 日中國正式接受《基加利修正案》 修正案,并于 2021 年 9 月 15 日生效。2021 年 12 月 28 日我國生態環境部發布 《關于嚴格控制第一批氫氟碳化物化工生產建設項目的通知》,將逐步削減氫氟 碳化物(HFCs)的生產和使用。
近年來我國二代制冷劑產能配額穩中有降,但下游消費端非 ODS 領域不受 配額總量影響,有望因此提振上游螢石需求。實施配額政策后,我國制冷用 HCFCs 配額總量逐年下調,以用量最大的 R22 為例,我國 R22 的 ODS 用途生 產配額已從 2013 年的 30.8 萬噸削減到 2022 年的 21.4 萬噸,2023 至 2030 年 我國 R22 的生產限制將更加嚴格,配額將持續收縮,直至 2030 年實現全面淘汰。 但是,制冷劑下游消費端非 ODS 領域,如用作下游聚四氟乙烯(PTFE)、 擠塑板等的原料用途的制冷劑生產量則不受配額制度影響。第二代制冷劑 R22 可用于 PTFE 的制備,R142b 則可用于聚偏二氟乙烯(PVDF)的制備。2021 年, 我國 R22 用于制冷劑、空調售后及冷凍冷藏的用量占比僅為 30%,約一半 R22 用于制備 PTFE。與此同時,二代制冷劑后續的新增產能必須配套下游建設,不 得單獨對外銷售,無新增流通量釋放,因此新增制冷劑產能能夠提升的上游原材 料螢石的需求量將計算在 PTFE、PVDF 的產能增量里,本篇將在后文進行研究。
2020-2022 年為配額基線期,我國三代制冷劑產能大幅擴張,且其產量有望 在 2024 年之前保持增長態勢,短期內提振螢石需求。由于我國三代制冷劑即將 于 2024 年實行配額制度,而配額的分配量取決于各個廠家基線期的產量,為此 廠家為了爭取市場份額紛紛擴產,2019 年底企業大量投入新產能,導致我國三 代制冷劑短期內產能大幅增加。到 2022 年底,我國三代制冷劑 R32、R125、 R134a 的產能分別達到 50.7、28.5、30 萬噸,分別較 2018 年增長 86%、39%、 5%。2021 年,我國三種三代制冷劑產量合計達到 55.23 萬噸,同比增長 20%, 2022 年有所回落,產量達 53.19 萬噸,同比減少 3.7%。我國三代制冷劑產量有望在 2024 年之前總體保持增長態勢,產量增長帶動原材料螢石需求提升。后續 我國三代制冷劑將于 2024 年進入減產狀態。
另外,隨制冷劑迭代氫氟酸的消耗量有所提升,從而提高螢石需求量。主 要的第三代和第四代制冷劑的氟元素質量分數均達 65%以上,高于第二代制冷 劑,因此氫氟酸的消耗量也對應有所提升。根據百川盈孚統計,第二代制冷劑方 面,制備一噸 R22、R142b 大約分別消耗 0.5、0.75 噸氫氟酸;第三代制冷劑方 面,制備一噸 R32、R134a、R125 大約分別消耗 0.8、0.9、0.88 噸氫氟酸;第 四代制冷劑方面,主流的 R1234yf 是通過將 R22 制成 TFE,再進一步制成 HFP 后最終制得的,一噸 R1234yf 大約消耗 4 噸 R22,對應氫氟酸單耗約 2 噸。后 續隨著我國第三代制冷劑不斷實現對第二代制冷劑的替代、第四代制冷劑登上歷 史舞臺,螢石需求有望進一步提升。