制造业三个环节。造纸行业与部分基础产业关联度较高,如林业、农业、印刷业、包装、机械制造、化工、环保等。造纸行业具有
造纸行业大致分为备料工段,制浆工段,碱回收工段,造纸工段,纸加工工段。主要涉及的关键掉罗列如下。备料工段主要涉及生产规模、工艺流程、设备、备料的类型、粉碎、输送方式等。制浆工段,涉及生产规模、工艺流程、设备、原辅料种类;化学法制浆蒸煮工艺、蒸煮废液产生量及处理方式、脱氧木素工艺;化学机械法制浆磨浆方式、废液提取工艺;废纸制浆工艺及脱墨渣;洗涤及筛选工序流程、黑液提取率;漂白工艺类型及流程、漂白类型及消耗量。碱回收工段,碱回收炉生产规模、主要设备、工艺流程、主要原辅料种类及用量、碱回收率等工艺参数。造纸工段,产品种类、生产规模、主要设备、工艺流程、纸机白水产生量、处理量、处理方法是、回用量等。纸加工工段,产品种类、生产规模、主要设备、工艺流程、主要原辅料种类及用量。
造纸的主要原材料是木浆(60%)和废纸(35%)。木浆价格跟随全球大宗商品波动,受制于环保考虑,我国对于林木砍伐的要求越来越严格,进口木浆占比持续提升(超过20%),废纸(进口固废,废纸占比1/3,中国于2021年全面禁止进口废纸)。
从定义层面而言,纸是通过将来自木材、碎布或草等纤维素纸浆的纤维材料压在一起并将其干燥成柔性片而生产的一种薄材料,其用途包括书写、印刷、包装等。广义上纸可以分为纸和纸板,主要通过定量和厚度两个维度区分,参照国际组织标注:通常将定量<225g/㎡ 或厚度<0.1mm 的统称为纸,定量>225g/㎡ 或厚度>0.1mm 的统称为纸板(或板纸)。纸和纸板的物理特性包括一般特性(厚度、紧度、定量等)、表面属性(平滑度、粗糙度等)、光学特性(透明度色泽度等)、机械强度特性(抗张强度、撕裂度、耐折度、伸缩率等)。
按用途以及占比大小分类,纸制品主要包括箱纸板,瓦楞原纸,未涂布印刷书写纸,白纸板,生活用纸,包装用纸,涂布印刷纸,特种纸,新闻纸等。据中国造纸协会调查资料,2020 年全国纸及纸板生产企业约2500 家,全国纸及纸板生产量 11260 万吨,较上年增长 4.60%。消费量 11827 万吨,较上年增长 10.49%,人均年消费量为 84千克(14.00 亿人)。
造纸行业涉及环境保护,2016 年来,我国连续发布了多项政策力促造纸行业可持续发展。我们梳理造纸行业环保相关政策主要集中在造纸污染防治、废纸回收利用、废纸进口限制等方面。
环保政策趋严的趋势不可逆转,双碳”(即碳达峰与碳中和)“双控”(即能源消费总量和强度的双控制度)政策,而造纸行业又恰恰属于重污排放的行业。政策趋严必要会导致企业成本端的上升;企业为了对冲成本的上升,可能会在三个方面进行发力。一是销售价格的提升;二是在原料端降低成本,三是生产制造环节提升效率,降低成本。销售价格的提升往往滞后于成本的上升;原料环节,随着进口固废的全面停止(包括成本相对较低的废纸),国内龙头企业开始在国外布局生产制造基地,一方面可以就地利用当地的废纸、木浆等资源,二是也可以节省一定的运输费用。生产制造环节,就需要针对整个的工艺链进行各个环节成本与效率的分析,抓住那那些成本占比高但仍有效率提升空间的环节,进行效率的提升。举个例子,在制浆环节,需要用的湿浆机,挤水机和打包机,这些设备的效率很多都没有达到极致的效率。成本端压力将挤出部分中小企业,行业集中度将持续提升,CR10接近50%。龙头企业产业链布局完善,且成本转嫁能力强。
中国人均纸消费量在进入平稳阶段,行业进入理性扩展阶段。2011~2020 年,纸及纸板生产量年均增长率 1.41%,消费量年均增长率 2.17%。按照纸的用途来讲,箱纸板以及瓦楞纸以及印刷书写纸的占比超过60%,应用在物品的流通环节,只要有物品的流通,就不可避免的用到纸成品。所以,我们预测这个行业是非常成熟的行业,长期会保持微增的趋势,短期随着经济的波动而波动。
造纸行业的每个环节都涉及设备和化工技术的应用。化工技术的进步与设备的技术要求互相联系,密不可分,其中化工技术决定了设备的设计。化工技术的改进,主要体现在对污染排放的控制方面;而设备主要体现在效率方面。
主要介绍备料工段主要涉及粉碎设备和传输设备等以及制浆工段主要涉及湿浆机,挤水机、破碎输送机以及打包机。
挤水机,挤水机是制浆设备的核心产品。产品组成:进料喂料机构,挤压笼及挤压螺轴,轴承箱及减速机构,碎饼机构,挤压笼开合装置,清洗装置,底座及出水装置,电机等。其工作原理是,浆料首先接触的一段为螺旋输送段,后续部分螺旋轴为锥形变径变螺距,以增大压缩比,提高滤液提取率和浆料的浓度,根据浆料的滤水性能不同,螺旋轴选择不同的压缩比。其核心部件是螺旋轴,目前业内的方案众多,有双螺旋轴的,有单螺旋轴的;单螺旋轴,又分好几类,效率较高的是变径变螺距的螺旋轴,如下图所示。螺旋轴的设计,主要受制于两个因素,一是设备的吨位,二是浆料。设备的吨位,比如日产50吨,100吨,200吨,300吨等,浆料有木浆,竹浆,秸秆浆,废纸浆等。所以,螺旋轴随着浆料的不同和吨位的不同,需要不同压缩比的设计。
挤水机的核心竞争优势在于制浆干度这一指标上。制浆的干度提升了,单位运输成本就会下降;浆料的干度上升,黑液提取率高,COD,残碱低,单位售价也提升了;单位用电成本也下降;后期疏解洗浆阶段,所用水量就比较少,排污减少。所以,挤水机的干度这个指标越高越好。目前行业内水平普遍在40%所有,还有很大的进步空间。
如上文所讲,目前行业内的挤水后的纸浆的干度只有40%,存在很大的上升空间,随着环保政策趋严,如何提升效率是行业内的主要方向之一。如果业内的能力只能做到目前的程度,那么新进入者的威胁就会大增。非造纸行业可能存在设备拥有类似的功能,但拥有加工后浓度很高的设备,一旦用于造纸行业,就可以在短期内形成降维打击的能力。
一、 在碳积分可以交易的规则下,纸企超出指标的碳排放额度需要额外付出成本采购。头部大厂可以通过“林浆纸一体化”中植树造林赚取积分,也可以通过节能减排节省积分,甚至将积分卖出赚钱,成本转化为收益。而中小产能受限于本就有限的碳排放指标,在林地布局、资金投入减排等方面有所欠缺。预判造纸行业将很快进入寡头垄断的状态。
二、 造纸设备行业,随着环保趋严,双碳政策的实施,如何提升现有设备的效率,以降低成本,是行业内的一个趋势。前文所述挤水机的浓度目前40%左右,未来一定会有更有效率的设备出来。
三、 纸成品随经济周期的波动而波动,平台型林浆纸一体化公司或可平滑经济波动的影响。目前的林浆纸一体化公司,都没有涉及平台的概念或者想法。建议行业巨头仔细思考平台化能够带来的优势。
四、 除了第三条可以平滑经济波动外,供应链金融在造纸行业的应用,也可以环节经济周期波动对公司运营的影响。
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