氢化丁腈-橡胶领域皇冠明珠，进军锂电赛道，市场潜力蓄势待发

化工 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 1 / 18 化工 2022年06月29日 投资评级：看好（维持） 行业走势图 数据来源：聚源 《新材料行业周报-N型电池市场渗透率逐步提升，上游硅片企业或将充分受益》-2022.6.26 《化工行业周报-工信部研究推进工业经济稳定运行，继续关注稳增长相关化工子行业》-2022.6.26 《新材料行业周报-“国六”势在必行，分子筛催化剂或将迎迸发拐点》-2022.6.19 氢化丁腈-橡胶领域皇冠明珠，进军锂电赛道，市场潜力蓄势待发 ——行业深度报告 金益腾（分析师） 龚道琳（分析师） jinyiteng@kysec.cn 证书编号：S0790520020002 gongdaolin@kysec.cn 证书编号：S0790522010001 ⚫ 氢化丁腈-橡胶领域的皇冠明珠，其综合性能十分出众，可用于多种严苛环境 氢化丁腈橡胶（HNBR）是由丁腈橡胶（NBR）经过催化加氢制得的新型弹性体。氢化丁腈橡胶结构中的四大基团为其带来了优秀的综合性能：由于氰基的存在，氢化丁腈橡胶具有和丁腈橡胶同样优异的耐化学稳定性；加氢反应减少了不饱和双键，使氢化丁腈橡胶相比丁腈橡胶具有更好的耐热性、耐候性、耐介质性；而反应中残留的部分不饱和双键也为硫化提供了交联点。因此，相比普通丁腈橡胶，氢化丁腈橡胶所具备的特殊性能使其可以被应用于更苛刻的环境中。 ⚫ HNBR技术壁垒高，目前全球仅四家生产企业 氢化丁腈橡胶生产工艺中多个环节存在需要攻克的难点，对企业的研发能力和技术水平有相当高的要求，目前全球范围仅有四家企业具备规模化生产能力。阿朗新科产能11,000吨/年，采用均相溶液加氢法；日本瑞翁产能12,500吨/年，采用非均相溶液加氢法；赞南科技产能1,000吨/年，采用均相溶液加氢法；道恩股份现有1,000吨/年氢化丁腈橡胶生产能力，另有2000吨/年产能正在建设中，公司采用均相溶液加氢法。氢化丁腈橡胶下游主要为汽车同步带、密封垫片等。同步带用于同步汽车引擎中各缸体的进排气时间，厂家通常建议每6-8万公里或使用5年更换一次。氢化丁腈橡胶制造的汽车同步带具有高传动、低偏向和良好的抗曲扰龟裂性能，安全行驶里程极限可达100-150万公里，使用寿命大幅提高。 ⚫ HNBR进军锂电领域，用途多样，市场潜力蓄势待发 结合当前的论文研究成果，HNBR可应用于锂电领域的电池粘结剂、分散剂、固态电解质，其他应用领域正在研究和突破。电池粘结剂是锂离子电池中重要的组成部分，对电池电化学性能有重要影响。氢化丁腈作为锂离子电池粘结剂性能表现优异，是PVDF的潜在替代品，具有优异的机械性能、粘附性、电化学稳定性、循环性能，同时成本较低。分散剂是浆料的重要组分，由于导电剂在电极浆料组合物中不均匀地溶解，颗粒间易发生分散或团聚，造成浆料内部均匀性降低，影响成品电池使用寿命，具有安全隐患。因此浆料中需要加入分散剂，促进各种颗粒的分散。瑞翁和LG已有相关专利认证，确认了氢化丁腈在分散剂领域应用的可行性。我们预计PVDF在锂电应用的市场规模将在2025年达到10万吨以上量级，HNBR替代大有可为。电解质是电池的核心组成部分之一，是电池正负极间起离子移动、电流传导的媒介，其品质直接影响电池的能量密度、使用寿命、循环性能。氢化丁腈橡胶有望应用于制造理想的固态电池电解质，目前已有实验室成功范例，随着电池技术的革新和突破，未来发展空间可期。 ⚫ 受益标的：道恩股份 道恩股份目前拥有产能1,000吨/年，另有2000吨/年产能建设中。 ⚫ 风险提示：市场需求下滑、下游应用突破不及预期、产品价格大幅下降。 -41%-27%-14%0%14%27%41%2021-062021-102022-02化工沪深300相关研究报告 开源证券 证券研究报告 行业深度报告 行业研究 行业深度报告 请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 2 / 18 目 录 1、 氢化丁腈-橡胶中的皇冠明珠，具备出色的综合性能，生产壁垒较高 ........................................................................... 3 1.1、 氢化丁腈橡胶相比丁腈橡胶具有更出众的耐油性、耐腐蚀性、耐候性等 .......................................................... 3 1.2、 氢化丁腈生产工艺难度大，技术壁垒高，国产突破进行时 .................................................................................. 4 1.2.1、 当前生产企业主要采用均相溶液加氢法和非均相溶液加氢法 ................................................................... 4 1.2.2、 氢化丁腈橡胶生产工艺中多环节均有难点，技术壁垒高 ........................................................................... 5 1.3、 高技术壁垒下，当前全球仅四家企业具备氢化丁腈规模生产能力 ...................................................................... 6 2、 氢化丁腈橡胶目前主要应用于汽车工业、石油化工、航空航天等领域 ......................................................................... 7 2.1、 氢化丁腈橡胶可在部分应用场景中替代丁腈橡胶与氟橡胶 .................................................................................. 7 2.2、 氢化丁腈橡胶在汽车工业、石油化工、机械工业、航空航天等领域具有广泛应用 .......................................... 8 2.2.1、 汽车工业：氢化丁腈橡胶的特点使其在汽车工业领域有丰富应用场景 ................................................... 8 2.2.2、 石油工业：高耐久氢化丁腈橡胶零件使用寿命较长，节约生产成本 ....................................................... 9 2.2.3、 机械工业、航空航天等领域：应用范围广泛，高端应用持续突破 ........................................................... 9 3、 HNBR进军锂电领域，市场潜力蓄势待发 ...................................................................................................................... 10 3.1、 粘结剂：氢化丁腈粘结剂性能优越，替代PVDF成长空间广阔........................................................................ 10 3.2、 分散剂：可替代PVDF/PVP作为浆料分散剂，海外已有专利认证 ................................................................... 13 3.3、 锂电隔膜涂覆：HNBR或可应用于锂电隔膜涂覆领域 ....................................................................................... 13 3.4、 电解质：固态电池电解质的优质选择，前景光明 ................................................................................................ 15 4、 受益标的 .............................................................................................................................................................................. 15 5、 风险提示 .............................................................................................................................................................................. 16 图表目录 图1： 氢化丁腈橡胶是由丁腈橡胶经过催化加氢制得的新型弹性体 .................................................................................... 3 图2： 稀有贵金属价格昂贵，贵金属催化剂成本压力短时间内难以消解 ............................................................................ 6 图3： 2021年中国氢化丁腈橡胶主要用于密封件和同步带 ................................................................................................... 8 图4： 同步正时带用于同步汽车引擎中各缸体的进排气时间 ................................................................................................ 9 图5： 粘结剂是锂离子电池中重要的组成部分 ..................................................................................................................... 10 图6： HNBR用作粘接剂的电池在多次重复充放电后，剩余容量相比PVDF更高，电池寿命更长 .............................. 11 图7： 使用HNBR作为粘接剂的电池拥有更多的循环次数 ................................................................................................ 11 图8： 拉伸强度实验显示交联氢化丁腈橡胶机械性能更为优异 .......................................................................................... 12 图9： 隔膜是锂离子电池的重要组成部分 ............................................................................................................................. 14