中金：日本化工行业如何再次走向繁荣

摘要： 日本化工产值全球第四，新材料全球领先。日本2021年产值居全球第四，2022年化工全球市场份额4.2%，相比2012年5.9%的全球市场份额呈现下滑。但日本新材料全球领先，呈...

日本化工产值全球第四，新材料全球领先。日本2021年产值居全球第四，2022年化工全球市场份额4.2%，相比2012年5.9%的全球市场份额呈现下滑。但日本新材料全球领先，呈现出技术水平较高、专注细分领域、面向全球市场等特点，例如半导体材料、PVA膜、COC/COP、高端碳纤维复合材料、氢能材料、固态电池材料等。这些新材料产业发展均具备本国下游产业较领先、政府支持、商业化较早等历史渊源。我们根据日本材料的全球市占率高低、需求增长快慢初步将日本新材料分为四大象限，日本多数新材料落在技术较高、日本全球市占率高的区域。
受关键材料全球领先、资本回报较高、面向全球等基本面驱动，日本化工率先突破历史高位。日本TOPIX化工指数于2017年3月突破1989年1,733的历史高位，于2024年3月再创历史新高2,627，相比2024年2月才突破历史高位的日经225指数，日本TOPIX化工指数率先突破历史高位。日本TOPIX化工指数的当前P/B位于历史平均附近，且低于日经225指数，表明TOPIX化工指数涨幅更多是基本面驱动，而非估值驱动。我们认为关键材料占据全球重要位置、企业资本回报较高、面向全球海外收入占比高三大基本面因素驱动日本化工行业指数走强。
日本优秀化工企业的共通之处有全球竞争力强、注重研发、国际化等。除了自上而下的视角以外，更重要的是具体到某一家企业，如何通过自身的努力，再次走向繁荣，我们选择了8家股价大幅跑赢市场的日本化工企业总结经验，这些企业的共通之处包括：1）核心产品有全球竞争力。这8家企业的核心产品均具备在全球竞争的核心实力，例如信越化学的大硅片、JSR和东京应化学的光刻胶、普利司通的轮胎等。2）持续注重研发，保持相关材料领域的全球领先地位。这8家企业高度重视研发，其研发费用占到销售额的6%左右，并因而保持在全球相关材料领域的龙头地位。3）坚定不移地走国际化道路。这8家企业最新的海外收入占比基本上最低在60%以上，最高的在80%以上，显著高于日本化工业的25%。而在国际化的过程中，这些企业直接设厂与兼并收购并重。
日本化工产值位居全球第四，地位有所下滑
2021年日本化工（含塑料、橡胶）行业总产值48.11万亿日元，占日本制造业的14.6%。根据日本化学工业协会，2021年，日本包括塑料、橡胶在内的化工行业产值48.11万亿日元，占据日本总制造业产值的14.6%，是日本产值第二大的制造业子行业，仅次于交通运输设备行业；细分日本化工（含塑料、橡胶）行业构成，2021年，终端产品、塑料制品、有机化工品、橡胶制品、无机化工品、化肥分别占据日本化工行业的35%、27%、24%、7%、6%、1%，其中，终端产品主要包括药品、洗漱用品、涂料、肥皂、洗涤剂等。
日本化工全球市场份额近年呈现下滑态势，2022年全球市占率4.2%，2021年产值位居全球第四。根据欧洲化学工业委员会（CEFIC），2022年，日本化工全球市场份额4.2%，相比2012年5.9%的全球市场份额整体呈现下滑态势。
1995~2023年，日本化工龙头企业全球地位有所下降，但部分新材料企业呈现增长。从企业看，近年来日本相关化工龙头企业全球地位有所下降。根据美国《化学与工程新闻》（C&EN）、《1996年全球前50家化工公司排行榜》（1997年12月，董涛），1995年日本上榜C&EN“全球化工50强”的化工企业共7家，化工业务总销售额约482亿美元，在50家上榜企业的销售额占比为12%。而2023年，日本上榜C&EN“全球化工50强”的化工企业虽然同样为7家，化工业务销售总额约1,192亿美元，但在50家上榜企业的销售额占比为下滑至9.9%。且从具体公司排名看，一方面，日本上榜企业有所变化，另一方面，1995年，位居全球前25名的日本化工企业有4家，而2023年仅有2家，同样也反映出日本化工龙头企业全球地位有所下降。但是，信越化学从1995年的未上榜发展到2023年的位居全球第20名，也反映出在1995~2023年期间，日本部分新材料企业仍呈现增长。
日本化工整体下降或与国内下游需求见顶有关
在20世纪80年代初达到历史高峰后，日本炼油相关产能产量经历多周期涨跌，近年来呈现下降趋势。根据OPEC、Wind，1980~2022年期间，日本炼油产能经历多周期涨跌。20世纪80年代初，日本炼油产能处于约564.3万桶/天相对历史高峰，但在1983年开始出现下滑，至1990年下滑至432.4万桶/天，可能与需求相对疲弱有关。1990~1998年，日本炼油产能逐渐增加，1998年炼油产能514.4万桶/天，仍未回到80年代的相对高峰。1998~2008年，日本炼油产能经历小幅震荡。2009~2022年，日本炼油产能逐渐下滑，近年来下降趋势较为明显，2022年日本炼油产能336.2万桶/天。根据OPEC、Wind，1980~2022年，日本石油制品产量先跌后涨再跌，2022年石油制品产量292.4万桶/天，相比1980年下降28%。
日本石化相关产品产量在2000~2010年期间处于历史高位，近年来呈现下降趋势。根据Wind、日本石油化学工业协会数据，日本石油化工相关产品产量在2000年前后达到相对高位，近年呈现下降趋势。以乙烯为例，1958~1980年，日本乙烯产量整体稳健增长，由1.40万吨增长至417.50万吨。随后在经历一些小幅波动后产量继续增长，1999年产量768.70万吨，随后高位震荡，2007年产量773.90万吨，达到历史高峰，随后整体呈现下降态势。2023年，日本乙烯产量531.80万吨，同比下降1.7%，相比2007年下降31.3%

近年来日本基础化工品子行业发展分化，化肥、PVC等部分基础化工品呈现下降态势。根据日本化学工业协会，从占比看，日本化工子板块的构成整体变化不大，化工终端产品、有机化工品在日本基础化工相关子行业中的占比相对较多。从产值看，近年来日本大宗化工品类子行业发展分化，无机化工品等行业产值增长，化肥等行业产值下降。而有机化工品、化工终端产品等相关化工品的产值同样呈现分化。根据Wind、日本石油化学工业协会，日本PVC产量近年来呈现下降态势。

日本新材料产业处于全球相对领先地位，呈现出技术水平较高、专注细分领域、面向全球市场等特点。日本的新材料产业综合实力整体较强，在一些技术要求较高的细分领域、前沿领域占据全球领先地位，例如半导体材料、PVA膜、COC/COP、碳纤维复合材料、氢能材料、固态电池材料等。根据日本经济产业省，2021年日本6种半导体材料（晶片、抗蚀剂、CMP浆料、光掩模、靶材、接合线）的全球市场份额为48%[1]。根据《从<半导体数字战略>看日本半导体产业的上游优势》（2023年11月，韩涛、曾睿然），JSR、东京应化等日本企业在全世界光刻胶市场中占比约90%。根据阿科力2023年12月公告，COC/COP全球产能主要由瑞翁、宝理塑料、三井化学等日本企业占据。根据《世界纺织版图与产业发展新格局(三)——日本篇(上)》（2019年4月，赵永霞、祝丽娟），日本的纤维加工技术水平相对领先，我们认为日本高端碳纤维复合材料仍具备较好的优势与市场份额。根据《中日氢燃料电池汽车产业发展分析与展望》（2023年9月，张杰），截至2022年，日本氢燃料电池汽车领域的专利数全球占比56.3%，位列全球第一。

日本半导体材料、显示材料、锂电池材料、碳纤维等新材料产业发展均具备本国下游产业较领先、政府支持、商业化较早等历史渊源。20世纪50年代，美国向日本转移了半导体等多项工业生产技术，1976~1980年，日本推进超大规模集成电路研究计划（the VLSI Research Project），其中负责结晶技术的联合实验室专注于半导体关键材料的研究，而20世纪80年代中后期开始，由于美国对日本半导体产业的行为，日本转而投入上游的半导体材料产业，并逐渐强化巩固半导体材料的优势。20世纪90年代，日本TFT-LCD等液晶显示产业呈现全球领先特点，虽然逐渐现在已经被中国大陆、中国台湾、韩国等赶超，但是LCD及OLED等相关面板显示材料仍具特色。20世纪70~80年代，埃克森（Exxon）公司的英国科学家Whittingham、牛津大学的Goodenough、日本朝日化学的吉野彰先后发明并改善制作出锂电池，三人也因此共同获得2019年诺贝尔化学奖，而日本索尼公司于1991年正式推出锂电池，此后日本锂电池及相关材料商业化推进，根据日本化学工业协会，2012年日本锂电池和正极材料、负极材料、电解液、隔膜全球市场占比分别为52%、58%、90%、92%、84%，但目前已逐渐被中国赶超。1959年、1963年，日本先后发明制造PAN基碳纤维、沥青基碳纤维，随后相关日本公司由此推进碳纤维商业化，并涌现出全球龙头。
日本多数新材料落在技术较高、日本全球市占率高的区域。我们根据日本材料的全球市占率高低、需求增长快慢初步将日本新材料分为四大象限，并将半导体、显示、新能源、高端制造等产业链新材料划分到四大象限。我们观察到，不论需求增长快慢，日本新材料主要分布在日本全球市占率较高的象限区域。
资料来源：日本化学工业协会，日本经济产业省，《半導体製造装置と材料、日本のシェアはなぜ高い？～「日本人特有の気質」が生み出す競争力》（2021年12月，湯之上隆、亀和田忠司），《全固态锂电池技术发展趋势与创新能力分析》（2021年9月，汤匀、岳芳、郭楷模、李岚春、柯旺松），《中日氢燃料电池汽车产业发展分析与展望》（2023年9月，张杰），《国产碳纤维 何以突围——2022全球碳纤维复合材料市场报告》（2023年5月，林刚），《中国先进半导体材料及辅助材料发展战略研究》（2020年10月，"先进半导体材料及辅助材料"编写组），《世界纺织版图与产业发展新格局(三)——日本篇(上)》（2019年4月，赵永霞、祝丽娟），阿科力、奥来德、皖维高新、百图股份、洁美科技公司公告，智研咨询，华经产业研究院，日经中文网，中金公司研究

日本市占率高、需求增长快的新材料包括高端半导体材料、OLED材料、固态电池及氢能材料等。从需求看，高端半导体产业、高端显示产业、固态电池及氢能产业等产业作为新兴产业，整体需求增长较快。我们观察到，EUV光刻胶、ArF光刻胶、OLED蓝光材料等相关高端材料，日本全球市占率相对较高。根据日本经济产业省，2021年日本6种半导体材料（晶片、抗蚀剂、CMP浆料、光掩模、靶材、接合线）的全球市场份额为48%，占比近半，而日本信越、日本胜高占据53%的全球硅晶圆市场[2]。根据《从<半导体数字战略>看日本半导体产业的上游优势》（2023年11月，韩涛、曾睿然），JSR、东京应化等日本企业在全世界光刻胶市场中占比约90%。根据华经产业研究院，2020年日本企业出光兴产、日韩合资企业SFC在全球OLED蓝光材料中占据65.4%、23.4%的市场份额。根据《全固态锂电池技术发展趋势与创新能力分析》（2021年9月，汤匀、岳芳、郭楷模、李岚春、柯旺松），1963~2021年，日本具备1,142项全固态锂电池技术优先权专利，占全球的40.2%，位居全球第一。根据《中日氢燃料电池汽车产业发展分析与展望》（2023年9月，张杰），截至2022年，日本氢燃料电池汽车领域的专利数全球占比56.3%，位列全球第一。
其中，在半导体材料领域，日本呈现全球市场份额高、技术领先且“小而美”的特点。根据《半導体製造装置と材料、日本のシェアはなぜ高い？～「日本人特有の気質」が生み出す競争力》（2021年12月，湯之上隆、亀和田忠司）[3]，日本企业在硅晶圆、各类光刻胶、各类CMP粉浆、各类高纯度溶液等半导体前段工序产品中的占比较高，在半导体后段工序中，日本企业市占率分化，在用于高端封装的铜箔压层板、压层材料、阻焊剂、塑封材料、底部填充材料等市场，日本企业市场份额占比较高。但是，从公司规模看，公司整体都并不算大，规模较小。例如，在光刻胶领域，JSR的市场份额约20%，但是总市值相比在光刻胶市场份额占比约10%的美国杜邦仍然较小。
日本市占率高、需求增长低的新材料包括MLCC配方粉、离型膜、COC/COP、PVA膜、TAC膜、单晶材料、高端碳纤维复合材料等。从需求看，下游消费电子、航空航天等产业发展趋向稳健，整体增速相对放缓。但是，日本企业仍占据MLCC配方粉、离型膜、COC/COP、PVA膜、TAC膜、单晶材料、高端碳纤维复合材料等高端新材料全球领先地位。根据华经产业研究院，2023年日本仍占据全球MLCC粉大多数市场。根据阿科力2023年12月公告，COC/COP全球产能主要由瑞翁、宝理塑料、三井化学等日本企业占据。根据皖维高新2023年中报，日本可乐丽的PVA膜约占全球产能的70-80%，剩下的20%几乎被日本合成化学掌握。根据新材料在线，2020年TAC膜全球市场基本被富士胶片、柯尼卡美能达、瑞翁等日本企业占据。根据洁美科技2022年9月公告，日本三井化学、东丽、东洋纺、帝人、三菱化学和韩国的SKC占据主流高端离型膜市场。根据《中国先进半导体材料及辅助材料发展战略研究》（2020年10月，"先进半导体材料及辅助材料"编写组），日本住友电气、日立电线、古河机械金属、三菱化学等日本企业可批量提供2~3in GaN体单晶材料，约占全球市场份额的85%以上。根据《世界纺织版图与产业发展新格局(三)——日本篇(上)》（2019年4月，赵永霞、祝丽娟），日本的纤维加工技术水平相对领先，我们认为日本高端碳纤维复合材料仍具备较好的优势与市场份额。
日本市占率相对低、需求增长快的新材料包括锂电池产业及材料、普通碳纤维、球形氧化铝等，其中部分新材料呈现中国逐渐赶超的特点。从需求看，下游锂电池、风电等新能源及相关新兴产业发展相对较快、需求增速相对较高。日本企业虽然在一些材料的发展初期阶段占据主要地位，但近年来逐渐被中国追赶，全球市场地位逐渐下滑、目前市占率相对较低。根据日本经济产业省、日本化学工业协会，日本车载锂电池的全球市场份额由2015年的51.7%下降至2020年的21.1%，定置用锂电池的市场份额由2015年的27.4%下降至2020年的5.4%，正极材料、负极材料、电解液、隔膜等锂电池材料的全球市占率同样下滑较为明显。根据高工产业研究院、百图股份IPO招股说明书，日本、中国在球形氧化铝的全球市场份额分别为48%、29%，随着中国球形氧化铝技术进步和产品出货量的增长，未来中国产值在全球占比有望进一步提升。根据《国产碳纤维 何以突围——2022全球碳纤维复合材料市场报告》（2023年5月，林刚），2022年日本碳纤维运行产能2.47万吨，全球占比仅9.6%，而中国的碳纤维运行产能112.05万吨，全球占比43.3%，位居全球第一。
日本市占率相对低、需求增长快的新材料包括普通封装材料、反射膜、增亮膜、光学基膜等等，而中国企业在部分材料已占据较大市场份额。从需求看，下游消费电子、LCD显示面板等相关产业发展相对成熟、需求增速相对较低。而在普通装装材料、反射膜等相关材料中，日本企业市场占有率相对不高。根据《半導体製造装置と材料、日本のシェアはなぜ高い？～「日本人特有の気質」が生み出す競争力》（2021年12月，湯之上隆、亀和田忠司），不同于在高端封装材料较高的全球占比，在用于普通PCB的铜箔压层线路板（低端）等中低端封装材料市场，中国相关企业占据较大市场份额，日本占比相对较小。而在一些膜材料领域，随着近年来中国企业的发展，中国已经占据较大市场份额。
日本化工率先突破历史高位
相比日经225，日本化工指数率先突破历史高位
日本TOPIX化工指数于2017年3月突破1989年1,733.18的历史高位，于2024年3月再创历史新高2,627.67。日本TOPIX化工指数（TOPIX Sector Indices-Chemicals）是日本交易所（Japan Exchange Group）于自1983年1月4日起设立的化工指数，成立至今已经历过几轮涨跌周期：1）1983年~2002年第一周期：TOPIX化工指数在1983年2月22日处于历史最低位385.45，随后上涨，于1989年12月6日达到历史第一轮高点1,733.18，然后逐渐下降，1991~2002年整体在640~1,000区间低位震荡。2）2003~2012年第二周期：TOPIX化工指数逐渐上行，受益于2004~2007年石化景气周期，指数在2007年7月9日达到历史第二轮高点1,436.98，但是，随着2008年全球金融危机来临，指数开始下跌在2009年3月10日触及本轮周期最低点578.24，2009~2012年指数整体在570~920区间低位震荡。3）2013~今再创历史新高：2013年以来，TOPIX化工指数再次波动上行，从2013年1月8日的最低位783.35上行，于2017年3月2日首先突破1989年12月6日1,733.18的历史高位，此后多次突破后波动上行，至2024年3月6日的最高位2,627.67。截至2024年3月15日，TOPIX化工指数收盘2,605.91。
相比2024年2月才突破历史高位的日经225指数，日本TOPIX化工指数率先突破历史高位。日经225指数值最早可追溯至1949年5月16日，1949~1989年，日经225指数整体趋势上行，最高点为1989年12月29日的38,915.87，随后1990~2012年，日经225指数整体下行并低位震荡，2013年开始上行，于2024年2月22日才突破1989年12月29日的历史最高点，于2024年3月突破4万点再创历史新高。相比而言，TOPIX化工指数2017年3
三大基本面因素驱动日本化工行业指数走强
日本TOPIX化工指数的当前P/B位于历史平均附近，且低于日经225指数，表明TOPIX化工指数涨幅更多是基本面而非估值驱动。鉴于历史盈利数据出现负盈利而导致P/E不可比，我们采用P/B对比日本化工行业估值。根据彭博，日本TOPIX化工指数与日经225指数的P/B估值走势趋同，但是整体TOPIX化工指数P/B估值低于日经225指数。截至2024年3月15日，日本TOPIX化工指数的P/B为1.59倍，与1.54倍历史日度平均P/B（1994年10月3日~2024年3月15日）基本相当。而截至2024年3月15日日经225指数的P/B为2.19倍，高于1.70倍历史日度平均P/B（2004年5月21日~2024年3月15日）。我们认为，TOPIX化工指数整体P/B估值变动不大，涨幅更多是基本面而非估值驱动。
日本很多关键材料占据全球重要位置，或是日本化工指数较早走出超额收益的主要原因。正如我们此前分析的，日本相关关键材料行业占据全球领先地位，具备相关优势，例如半导体材料、OLED材料、PVA膜、COC/COP、碳纤维复合材料、氢能材料、固态电池材料等。且日本半导体材料、显示材料、锂电池材料、碳纤维等新材料产业发展均具备本国下游产业较领先、政府支持、商业化较早等历史渊源。
此外，企业资本回报较高、面向全球海外收入占比高等基本面因素同样驱动日本化工指数表现较好。根据日本化学工业协会，1980~2022年，日本化工行业营业利润率在6.0%~9.6%区间，一直高于2.8%~5.2%区间的日本总制造业营业利润率，且在制造业子行业排名中位列第一；日本化工行业资本投资金额在制造业子行业排名中位列第二，占总制造业比例在9.1%~14.1%，占比相对较高，也反映出日本化工企业资本回报较高、行业资本投资持续。而且日本化工企业主要面向全球市场、海外收入占比较高。根据日本化学工业协会，1980~2022年，日本化工企业直接对外投资金额整体为正，整体呈现净出口，且向亚洲、北美、欧洲出口较多；1980~2021年，日本化工企业海外生产占比在14%~25%之间，占比相对较高。
八家日本化工企业如何再次走向繁荣
为了更深入的理解日本化工企业如何再次走向繁荣，行业自上而下是一个视角，但更重要的是具体到某一家企业，如何通过自身的努力，再次走向繁荣。我们选择了8家股价跑赢市场的日本化工企业，试图通过对他们发展历史的深入研究，探寻他们的共同之处，总结经验。如下是他们的共通之处：
第一、核心产品有全球竞争力。这8家公司的核心产品均具备在全球竞争的核心实力。典型的如信越化学，根据沪硅产业IPO招股说明书、智研咨询，信越化学在大硅片业务上高居全球榜首。JSR和东京应化，在光刻胶领域遥遥领先。根据《轮胎商业》，普利司通在全球轮胎市场份额约14%，长期居行业前二名。京瓷集团依托精密陶瓷产业链持续深耕，做到材料、零件、设备、解决方案等上下游全部一体化，在精密陶瓷领域建立起了垄断地位。日东电工多年来不断迭代开发新产品，在胶带和光学膜等领域保持了世界领先的多元化材料供应商地位。富士胶片在精密涂布技术、高性能膜材料等领域均建立了全球竞争力。
第二、持续注重研发，保持在全球相关材料领域的领先地位。我们选择的8家公司，高度重视研发，其研发费用基本占到销售额的6%左右。通过持续的注重研发，保持在全球相关材料领域的龙头地位。以光刻胶为例，日本光刻胶行业在i线、g线更多扮演了技术追赶者的角色，借助研发投入、技术引进、下游配套生态，实现了对海外先进水平的追赶。1995年，东京应化完成了KrF光刻胶的研发，打破了IBM在KrF光刻胶行业的垄断。进入21世纪后，日本光刻胶产业通过抓住技术路径变革机遇和持续配套研发迭代，确立了全球领先地位并保持至今。技术路径方面，21世纪初，全球半导体产业再次出现从KrF光刻胶切换到ArF光刻胶的技术变革，日本JSR通过多年研发布局，2000年其ArF光刻胶正式作为下一代半导体130nm工艺的光刻胶，成为ArF光刻胶行业的领导者。2019年，在新一代EUV光刻胶技术量产之际，得益于前期和下游ASML等光刻机企业在ArF光刻胶领域的深度合作及前瞻研发，日本又成为全球率先量产EUV光刻胶的少数国家之一，继续保持了在ArF光刻胶领域积累起来的领先优势。
第三、坚定不移地走国际化道路。日本的公司早在上世纪60-70年代，就已经逐步开始走向全球。到上世纪90年代随着国内需求见顶之后，所有的公司都加快了海外布局的步伐。典型的如日东电工于20世纪90年代提出“Global Niche Top™”，如信越化学在1990年海外业务收入占比仅为28%，2000年升至55%，2022年海外业务已成主要收入来源，占比约为81%。我们选择的8家公司最新的海外收入占比基本上最低在60%以上，最高的在80%以上，显著高于日本化工业的25%。在国际化的过程当中，直接设厂与兼并收购并重。以普利司通为例，其在全球拥有DOT认证73处轮胎生产基地，其中美国有29家，其次是在日本本土拥有9家轮胎工厂，其次是巴西4家工厂，以后依次是加拿大、墨西哥、波兰、西班牙、中国大陆、印度尼西亚、意大利、泰国、阿根廷、澳大利亚、智利、哥斯达黎加、法国、匈牙利、印度、新西兰、新加坡、中国台湾、土耳其等地。这里面有许多是直接设厂，但海外收购也起了关键作用。如普利司通的关键一步就是1988年收购了美国第二大轮胎制造商风驰通轮胎和橡胶公司，这是其全球化战略的重要一步，使得普利司通一举成为全球轮胎规模前三的公司之一。此外如日本酸素控股，公司于2019年3月收购了普莱克斯欧洲12个国家的业务，实现了在欧洲市场的迅速扩张，收入由2018财年的551亿日元大幅增长至2019财年的1,655亿日元。