$海南橡胶(SH601118)$ 橡胶在人类历史上的作用非常突出，有人说车轮是人类历史上最伟大的发明之一，因为车轮的发明改变了人类经济活动最底层的基因，车轮运输货物大大提高了运输的效率，促进了人类交易与分工，而轮胎的发明，则是使得车轮更进一步降低了阻力，提高了运输的效率。
也正是有了橡胶，人类的汽车工业才如火如荼地发展起来，进而加速了人类文明的发展。但是，橡胶有一个问题，天然橡胶的产地是在热带，比如巴西、东南亚，而需求端则在温带，这就带来了一个供需不匹配的问题。
特别是在航运不够发达的时代，橡胶这样的战略物资成为了各国争相抢占的商品，一战时期，德国就被切断了橡胶供应，随后人们开始尝试人工合成橡胶。
第二次世界大战期间，由于日本占领了橡胶树的主要产地东南亚，导致欧美的橡胶供给大幅受限，以美国为主的发达国家开始加大合成橡胶的研究，并在产业上取得了成功，世界范围内合成橡胶的产量从 1939年的2.3万吨剧增到1944年的88.5万吨。
虽然二战结束后由于供应恢复，合成橡胶一度走低，但随着技术的进步和产业化的发展，特别战后对轮胎需求的快速增长，导致天然橡胶价格快速上涨，带动了天然橡胶产业的发展，至1960年，合成橡胶的产量已经超过天然橡胶。
但是，自此以后，合成橡胶与天然橡胶的市场占比长期在6：4左右，过了60多年，合成橡胶也没能完成替代天然橡胶的大业。2021年全球天然橡胶产量为1381.2万吨，而合成橡胶的消费量也只有1581万吨，相差并不大。过去十年，中国合成橡胶的产能也只增加了1倍，而全球合成橡胶的产能为1500万吨左右，过去十年也才增加了100万吨左右。
所以，我们第一个要研究的问题是：为什么合成橡胶无法替代天然橡胶？
天意难违，人定胜天
这个问题非常重要，但是在网上找资料的时候，只找到寥寥数语：合成橡胶的综合性能仍然落后于天然橡胶，至于为什么却谈得很少。这里有必要着重说明一下。
其实，道理很简单，但是原理挺复杂。先来说说道理，天然橡胶是一个生物制品，其结构非常复杂，而合成橡胶是化工产品，人类现在的科学水平还没有达到能用化学方法复制生物制品的能力。
从原理上来说，主要有三点：
第一，天然橡胶的分子量更大。
橡胶最为主要的特性就是弹性和耐磨性，而橡胶之所以具有弹性，主要是因为其分子链条缠绕在一起，受到压力后变化，当外力作用，撤除外力，线团的纠缠度发生变化，分子链发生反弹，产生强烈的复原倾向。
我们将橡胶比喻成毛线团，天然橡胶的线很长，而人工合成的线很短，然后人工衔接在一起，形成长线，这就导致整体弹性会差一些。
第二，天然橡胶的分子结构构更整齐。
聚异戊二烯在其聚合物链中可以有四种不同的异构体，分别是顺式-1,4、反式-1,4、1,2、和3,4。天然橡胶100%是顺式-1,4结构，分子结构更加整齐，就会带来很好的性能，比如突出的未硫化胶强度和成型粘性，这两种特性在轮胎成型加工中至关重要，而人工合成目前还很难达到完全一致。
我们可以把天然橡胶比喻成令行禁止的现代军队，而人工合成的橡胶更有点像老式军队，乱糟糟的，不容易管理。
第三，天然橡胶含有其他未知体。
天然橡胶中还含有蛋白质、脂肪酸等等其他成分，虽然含量比较少，但对橡胶的性能产生了很大的影响，比如橡胶可以耐低温，但是人工合成的橡胶在低温下，容易硬化。
这就有点像中药，不知道具体什么成分在起作用，说不清楚道不明，但是就是有效果，你说气人不气人。
综合来看，天然橡胶具有较高的机械强度、很好的耐挠曲疲劳性能、优良的耐寒性、气密性、防水性、电绝缘性和绝热性能，但同时耐油性，耐热性和抗氧化能力相对较弱。而合成橡胶作为一种人为制品，也有很多优点，比如它的可塑性很强，可以根据实际的需求去研发具备偏重于某种特性的橡胶结构，这一点在特种橡胶方面体现较为明显。
比如，异戊橡胶因其结构和性能与天然橡胶近似，称为合成天然橡胶；丁苯橡胶其综合性能和化学稳定性好；顺丁橡胶耐寒性、耐磨性和弹性特别优异；氯丁橡胶耐油、耐燃、耐氧化和耐臭氧；丁腈橡胶耐油、耐老化性能好。诸如此类的各种橡胶，适应了不同的需求。
所以，目前天然橡胶与合成橡胶形成了一种较强的互补性，大多数轮胎生产商基本上是将两种橡胶混合使用，生产配方中天然橡胶与合成橡胶的调整幅度有限，替代率一般不超过5%。在当前的技术水平下，合成橡胶想要替代天然橡胶几乎是不可能的。但是，在一些对某些特性要求不高的行业中，比如橡胶水管，价格将会成为是否替代的关键因素。
合成橡胶的供给特征：宏观需求决定产能
天然橡胶的供给特点说的人比较多，但合成橡胶的供给特点说的比较少。
不过，看合成橡胶的价格就知道，合成橡胶虽然比天然橡胶便宜一些，但也便宜不了多少。合成橡胶是一个重资产的行业，上游是原油和天然气的副产品。
目前，丁苯橡胶（SBR）（第一大合成橡胶品种，原材料丁二烯和苯乙烯单体）、顺丁橡胶（BR）（第二大合成橡胶品种，原材料丁二烯单体）、丁基橡胶（IIR）（第三大合成橡胶品种，原材料异丁烯单体）是最为主要的合成橡胶品种。最为主要有原材料的是丁二烯，全球约70%丁二烯消费用于生产合成橡胶，主要有两种来源：
第一种工艺路径是从原油出发，通过石脑油裂解工艺获得混合C4，并从中抽提丁二烯。
第二种工艺路径是从天然气出发，通过乙烷制乙烯裂解装置副产混合C4，并从中抽提丁二烯，但丁二烯的产出比例更低。
不可否认的是，丁二烯只是化工产业特别是乙烯的副产品，从原材料到产品也仅占比近5%左右，这就导致上游丁二烯供应商不太可能专门为了丁二烯而扩大生产，增加丁二烯的供应量。乙烯作为最大宗的化工原料，与宏观经济周期关联较大，但宏观经济上行周期，上游成本也会同步上升。
与此同时，化工产品的生产是重资产，需要大量投资，建设周期也相对比较长，因此，即使全部是合成橡胶，也会受到产能的限制。总体上来看，合成橡胶的价格与原油等传统能源价格息息相关，长期来看，天然橡胶与合成橡胶价格走势相同，合成橡胶并不会对天然橡胶的供给造成冲击。
与合成橡胶相比，天然橡胶的成本端变化相对较小，因为天然橡胶主要是肥料成本、人工成本和运输成本。其成本的弹性比较小，因此天然橡胶的生产成本也相对固定，一旦价格上涨，每一元都是利润。
但同时，当橡胶价格下跌时，也很难通过上游原材料价格的下行来降低成本，价格每下跌一元都是亏损。
所以，天然橡胶产业具有“10年不开张，开张吃10年”的特点。这一点是合成橡胶所不具备的，如果无法给天然橡胶足够的溢价和上涨空间，将无法弥补产业成本，最终会导致大批量的砍伐。亏损一时可以，亏损一辈子的事情谁也不会干。
综合来看，不管是合成橡胶本身的供给受限，合成橡胶的性能无法实现替代，还是从橡胶产业规律来看，合成橡胶目前都不可能成为天然橡胶牛市的阻碍。
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