合成橡胶专题二：天然橡胶与合成橡胶

2023年7月25日 合成橡胶专题二：天然橡胶与合成橡胶 分析师：詹建平从业资格证号：F0259856投资咨询证号：Z0002423研究所能化研究室Tel：010-82295516Email：zhanjianping@swhysc.com [table_main]报告摘要： 三大橡胶期货合约：目前我国橡胶期货合约共有三个，分别是天然橡胶期货合约、20号胶期货合约以及即将上市的丁二烯橡胶期货合约。天然橡胶期货合约标的为国产全乳胶和进口3号烟胶片，20号胶期货合约标的为20号胶，前两者合约标的物均属于天然橡胶，而即将上市的丁二烯橡胶期货合约标的物为丁二烯橡胶，也即顺丁橡胶，属于合成橡胶的一种。 天然橡胶与合成橡胶上游区别：天然橡胶主要原材料来源便是橡胶树，而合成橡胶产业链的上游主要包括石油、天然气等化工原料和丁二烯、乙烯等烯烃类单体中间物。其中顺丁橡胶的主要原材料是丁二烯，当前全球生产丁二烯的方法主要为两种，一种是萃取精馏法，即从乙烯裂解装置副产的混合碳四馏分中抽提得到，该方法因价格低廉而有较高的经济性，是丁二烯的主要来源，产能高达90%以上；另一种方式是从炼油厂碳四馏分脱氢所得，但氧化脱氢工艺的运行成本比较高，经济性较差，所以该生产工艺的全球产能占比较小。 相关研究 《合成橡胶专题报告一：产业链介绍及供需格局》 天然橡胶与合成橡胶下游联系：天然橡胶与合成橡胶下游需求中最大部分均为轮胎制造业，占比分别约为69%与70%，为主要需求，但由于两者的物理性质存在一定的区别，因此在轮胎的生产上，两者用料有着一定的区别，天然橡胶在全钢子午胎中使用较多，而合成橡胶在半钢子午胎中使用较多。 天然橡胶与合成橡胶历史价格：2013.07-2023.07两者现货价格走势较为一致，在大部分时间具有同涨同跌的关系，根据相关性分析，天然橡胶与合成橡胶近十年现货价格数据的相关系数为0.74，具有较高的相关性，两者现货价差大概率落在[-2000,3000]之间的频率为75.83%。 天然橡胶与合成橡胶之间难以完全相互替代：两者在生产过程中存在混合使用，具备一定的替代性，但从物理性质及原料端和生产过程来看，合成橡胶目前还无法完全替代天然橡胶。 目录 1、上游原材料的区别....................................................................................................................................................................52、下游产品的联系........................................................................................................................................................................5 三、天然橡胶与合成橡胶的历史价格.........................................................................................................................................7 四、天然橡胶与合成橡胶之间难以完全相互替代.....................................................................................................................8 图表 图表1：天然橡胶............................................................................................................................................................................4图表2：合成橡胶............................................................................................................................................................................5图表3：天然橡胶（干胶）下游需求占比....................................................................................................................................6图表4：合成橡胶（顺丁橡胶）下游需求占比............................................................................................................................6图表5：轮胎中天然橡胶合成橡胶用料情况................................................................................................................................6图表6：中国半钢轮胎月度产量（万条）....................................................................................................................................7图表7：中国全钢轮胎月度产量（万条）....................................................................................................................................7图表8：2013.07-2023.07天然橡胶与合成橡胶现货价格（元/吨）..........................................................................................7图表9：现货价差：天然橡胶-合成橡胶（元/吨）......................................................................................................................8图表10：价差：频率直方图..........................................................................................................................................................8图表11：上海期货交易所丁二烯橡胶期货合约..........................................................................................................................9 一、天然橡胶与合成橡胶定义 目前我国橡胶期货合约共有三个，分别是天然橡胶期货合约、20号胶期货合约以及即将上市的丁二烯橡胶期货合约。天然橡胶期货合约标的为国产全乳胶和进口3号烟胶片，20号胶期货合约标的为20号胶，前两者合约标的物均属于天然橡胶，而即将上市的丁二烯橡胶期货合约标的物为丁二烯橡胶，也即顺丁橡胶，属于合成橡胶的一种。 1、什么是天然橡胶 天然橡胶是指从橡胶树上采集的天然胶乳，经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。天然橡胶按形态可分为两大类：固体天然橡胶(胶片与标准胶)和浓缩乳胶。固体天然橡胶有传统制法和标准制法之分：传统制法生产胶片(烟胶片等)，标准制法生产标准胶。根据国家标准和ISO标准，标准胶按照原料和性能的不同主要分为以下几类：LoV(低黏恒黏胶，LowViscosityConstantViscose)、CV(恒黏胶，ConstantViscose)、L(浅色胶，Light-coloredRubber)、WF(全乳胶，WholeFieldLatexRubber)、5号胶、10号胶、20号胶、10号恒黏胶(10CV)和20号恒黏胶(20CV)，因此从分类上看，20号胶属于天然橡胶的一种。 资料来源：公开资料整理，宏源期货研究所 2、什么是合成橡胶 合成橡胶，又称为合成弹性体，是由人工合成的高弹性聚合物，是三大合成材料之一。合成橡胶具有优良的耐热性、耐寒性、防腐蚀性且受环境因素影响小，合成橡胶材料适用于零下60度到250度之间正常使用。合成橡胶也有缺点，主要缺点存在于它的拉伸效果比较差，抗撕裂强度以及机械性能也比较差，但是由于合成橡胶材料相比天然橡胶的成本低廉，也是很多企业生产中低档型的产品的首选。 丁二烯橡胶为合成橡胶的一种，是由丁二烯聚合而成的结构规整的合成橡胶，根据采用的催化剂的不同，可分成镍系、钴系、钛系和稀土系（钕系）顺丁橡胶。作为仅次于丁苯橡胶的第二 大合成橡胶，顺丁橡胶在硫化后的耐低温性能较好，其玻璃化温度（发硬变脆呈玻璃态时的温度）为-105摄氏度，优于天然橡胶（-70氏度）、丁苯橡胶(-50摄氏度)等大多数通用橡胶。顺丁橡胶具有良好的弹性，是合成橡胶中弹性最高的胶种。在动负荷下发热少，耐磨性和耐老化性较好，易与天然橡胶、氯丁橡胶或丁腈橡胶并用。主要应用于汽车轮胎和耐寒制品的制造，还可以制造缓冲材料及各种胶鞋、胶布、胶带和海绵胶等 资料来源：公开资料整理，宏源期货研究所 二、天然橡胶与合成橡胶的产业链分析 1、上游原材料的区别 天然橡胶主要原材料来源便是橡胶树，而合成橡胶产业链的上游主要包括石油、天然气等化工原料和丁二烯、乙烯等烯烃类单体中间物。其中顺丁橡胶的主要原材料是丁二烯，当前全球生产丁二烯的方法主要为两种，一种是萃取精馏法，即从乙烯裂解装置副产的混合碳四馏分中抽提得到，该方法因价格低廉而有较高的经济性，是丁二烯的主要来源，产能高达90%以上；另一种方式是从炼油厂碳四馏分脱氢所得，但氧化脱氢工艺的运行成本比较高，经济性较差，所以该生产工艺的全球产能占比较小。 2、下游产品的联系 天然橡胶与合成橡胶下游需求占比如下图所示： 资料来源：卓创资讯，宏源期货研究所 合成橡胶与天然橡胶的下游需求高度重合，均以生产轮胎为主，但由于两者的物理性质存在一定的区别，因此在轮胎的生产上，两者用料有着一定的区别： 可以发现，天然橡胶在全钢子午胎中应用较多，而合成橡胶尤其是顺丁橡胶在半钢子午胎中应用比较多，因此研究天然橡胶需要重点关注的是全钢子午胎市场，其次是半钢子午胎市场，而研究顺丁橡胶需要关注的重点是半钢子午胎市场，其次是全钢子午胎市场。 随着我国经济的逐渐恢复，2023年以来我国轮胎市场的产量保持增长态势，半钢子午胎的产量持续保持近年来新高，2023年5月份半钢子午胎的产量达到了5,136.34万条。 资料来源：卓创资讯，宏源期货研究所 三、天然橡胶与合成橡胶的历史价格 由前文分析可知，天然橡胶与合成橡胶的下游需求重合度较高，针对此特点，下文以2013年7月-2023年7月近十年天然橡胶与合成橡胶