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中国化工启示录:陶氏崛起,化工界Google成长史

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近期,陶氏化学发布了一则“爆炸新闻”:对国内某著名IT厂商“断供”!面对突发情况,舆论界甚至再一次发出了“国货当自强”的呼吁。本文分析,虽然陶氏很牛,也并非高不可攀。无论国内还是国外,都已经形成陶氏的替代产品。
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陶氏到底有多强?
它是世界上最大的综合性化工企业和有机硅巨头企业,产品种类极多,涵盖粘接、封装、隔热、绝缘等多类电子化学品。它在化工界的地位,大致相当于Google在互联网界的地位。
有一点需要指出的是,现在的陶氏,经历了分——合——分的过程。在2015年的底时候,陶氏与杜邦这两家全球化工巨头合并,不但创下了当时全球规模最大的合并记录(合并后的陶氏杜邦市值超1500亿美元),也超过原化工行业市值最大的德国巴斯夫公司,成为化工企业中新的全球老大。
但三年之后,这场最“昂贵”的婚姻走到了尽头:今年4月,陶氏杜邦宣布分拆为三家公司:以材料科学为主的新陶氏(Dow)、以特种产品为主的新杜邦(DuPont),以及将于6月分拆的全新农业公司 (Corteva Agriscience)。

【图】陶氏杜邦合并分拆时间表(图片来源:界面新闻)
【图】陶氏杜邦拆分后业务图示(图片来源:界面新闻)
上图清楚显示,拆分后的新陶氏,主要业务集中于材料科学。而此次新陶氏宣布断供,影响到底怎样,目前还没有一个确切的答案,但从历史来看,陶氏对中国的影响,已经渗透到各产业的方方面面,形成了庞大的产业体系。
陶氏旗下产品种类极多,涵盖粘接、封装、隔热、绝缘等多类电子化学品。而对中国高科技影响最大的产业之一,莫过于处在垄断地位的CMP产业,而此次的“断供”风波,也引发了各界对于CMP国产化进程的关注。
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“断供”对产业有何影响?
众所周知,制造芯片,生产晶圆是必不可少的一步,而晶圆制造的核心工艺,就是CMP技术。
所谓CMP,全名Chemical Mechanical polishing(化学机械抛光),是指在晶圆制造过程中,使用化学及机械力对晶圆进行平坦化处理的过程。而CMP是目前几乎是唯一的可以提供全局平面化的技术。

【图】CMP产业链简介(图片来源:智云研报)
CMP 在集成电路中主要应用在单晶硅片抛光及介质层抛光中。集成电路制造需要在单晶硅片上执行一系列的物理和化学操作,生产工艺非常复杂。在这个复杂的过程中,会多次用到 CMP 技术。
2020 年,全球抛光材料市场规模达到 19 亿美元以上,其中抛光液的市场规模有望在 2020 年突破 12亿美元的市场规模,是带动抛光耗材市场成长主要动力。其中,根据2016年统计数据,CMP材料在半导体材料中整体占比高达7%,抛光垫价值量则占抛光材料的六成,是CMP工艺的技术核心和价值核心。
【图】2013—2016全球CMP抛光材料市场规模(图片来源:智云研报)
而陶氏化学是全球硅晶圆CMP工艺关键耗材,CMP抛光垫材料的龙头,目前,国内CMP抛光垫等相关领域国产化率极低,基本被陶氏垄断: 陶氏公司占据全球抛光垫市场 79%的市场份额,而在集成电路芯片和蓝宝石两个细分高端领域,更是占据 90%的市场份额。
【图】全球CMP材料市场供应商市占率(图片来源:雪球)
国产有替代么?
正如前文所言,在 CMP 抛光垫产品市场,由于技术门槛高,全球市场参与者极少。不过,虽然陶氏CMP抛光垫在全球处于霸主地位,但也不是绝对高不可攀,已经有一些巨头正在悄悄进场。
根据国际半导体产业协会预测,2017-2020年全球将有62座新的晶圆厂投入营运,中国大陆将有26座,占比高达42%。抛光垫作为半导体上游材料在这一轮产业转移中将高度受益,因国产材料具有明显的价格和服务等优势,国产替代进程将必不可少。
其中,鼎龙股份是国内CMP抛光垫领域先行者,已公告的规划产能就有50万片。在陶氏5月29日宣布“断供”后,这家企业的股票应声涨停。
【图】鼎龙股份5月30日股票涨停(图片来源:同花顺)
陶氏的技术“垄断”,远不止CMP这一项。
除了CMP抛光垫之外,陶氏还是世界上数一数二的综合性化工企业,和有机硅巨头企业。而陶氏旗下新生品牌-陶熙(由道康宁更名而来),更是有机硅产品和技术的领导者,而在电子产品中,有机硅制品是不可或缺的。从这个角度而言,陶氏控制了全球电子产业的上游。
【图】陶氏新品牌——陶熙(图片来源:陶氏官网)
常言道“罗马不是一天建成的”,这样一家全球化工巨头企业,是怎么一步步走到今天的呢?对国内的化工企业又有何启示呢?今天我们就来总结一下陶氏的成长史。
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从化工企业,到高科技巨头:
陶氏四部曲
创业期:电解产业定家底
很多的大公司,都是从小企业开始的,陶氏自然也不例外。1897年,陶氏化学公司成立,创始者是美籍加拿大裔化学工程专家Herbert Henry Dow。他在创立陶氏之前,曾在当时著名的Midland Chemical Company任职,后因理念不合而离职创业。
新创立的陶氏,起初是一家小型电化学公司,拥有从海水中提取卤化物的电解技术,并于1891年首次成功将其商业化;1898年首次商业化生产漂白剂以及腐蚀性的苏打,到了1913年,公司凭借自身成熟的卤化物生产技术,逐步开发出了新的氯仿合成工艺,并抛弃溴代产品,将产品线延伸至四氯化碳、氯化镁、氯化钙等氯化物。
总体而言,一战之前,由于化学科学发展的水平制约,陶氏的产品主要局限在简单的无机化学领域,有机化学产品的种类非常有限。

【图】陶氏初创阶段发展史(图片来源:光大证券)
直到一战后,随着新的化学成就不断涌现(1912年两名法国有机化学家获得诺贝尔奖),并纷纷被应用于科学领域,陶氏的产品无论是数量还是质量,都上了一个大台阶,特别是有机化学方面。
一战后:科研投入打根基
在一战中,有机化学产品被广泛用于军事用途,例如曾让人闻风丧胆的神经性毒气——芥子气(二氯二乙硫醚),就是德军首先对英法联军使用的。据统计,在第一次世界大战中共有12000吨芥子气被消耗于战争用途;因毒气伤亡的人数达到130万人,其中88.9%是因芥子气中毒。
【图】芥子气的化学分子模型(图片来源:维基百科)
战争的惨烈,使得陶氏看到了有机化学的威力,并下决心在有机方面“发力”。正是这样的长远眼光,使得第一次世界大战之后,有机化学领域成为陶氏化学新一代的研究重点,这也是陶氏化学公司创新时代的起点。
20世纪20年代至30年代,可以说是公司的“黄金十年”,在此期间的大部分研究成果,为其几十年后公司重要的产品线建立以及市场占领奠定了基础。
大萧条期间,很多公司都削减了研究开发经费,但陶氏化学反其道而行之,继续扩大研发投资。
公司成立了米德兰实验室,进行一系列有机化学领域的研究和创新。正是这段时间在研发上的大力投入,带来陶氏在大萧条期间的“创意爆炸”,也为之后的腾飞埋下了伏笔。

在第二次世界大战期间,陶氏在大萧条期间投资的研究产生了很好的回报:日本袭击珍珠港后,陶氏得到了美国军方的大量订单,成为英美战机最重要的镁供应商。此外,二战导致美国90%的天然橡胶供应链被日本切断,大量生产合成橡胶就成为了当务之急,而陶氏凭借深厚的技术积累,成为美国合成橡胶的最主要贡献者。
除了军用之外,民用也没落下——陶氏化学在二战期间发明的挤塑聚苯乙烯材料,推动了许多隔热保温产品的开发与发展,为世界各地的建筑节能效果发挥了巨大的作用。
二战后:石化产业迎佳绩
二战后,陶氏在战后经济发展的适应上也体现出了极强的能力。公司在二战中借助其生产的石化产品尝到大量甜头后,从石化产品着手,沿着石油化工产业链从上往下开始逐步发展和延伸。
整个20世纪50年代,公司集中全力进行基础石油化学产品的生产,在整个石化产业链中维持着高产能的强劲势头。1958年,公司首次实施产业链一体化战略,并购买了位于美国德克萨斯州和路易斯安那州的石油和天然气井,保证了原料的供应。

【图】二战后陶氏业务扩展很快(图片来源:光大证券)
第二次世界大战后期,陶氏化学才开始表现出对国外市场的兴趣。
公司进行了大规模的直接投资与合资,建设多家海外子公司或是合资公司,并通过并购等方式,大大拓展了海外销售额所占比重:占比从1957年的8%,猛增到1974年的47%,再到2016年的近70%,每一步的跃迁,都代表陶氏的全球化程度不断加深。

【图】陶氏在海外大幅扩张时期(图片来源:光大证券)
不过陶氏在增长过程中也遇到过瓶颈:20世纪70年代期间,由于化学已经发展相当成熟,基础石油化学品市场已经饱和,未来盈利空间大大缩小,陶氏化学公司在自身战略边界内遭遇了增长极限。
与此同时,一些与化学相关的新兴行业迅速发展,并拥有大量高附加值商品。这些领域继而成为陶氏化学公司寻求下一阶段发展的首要目标。
新时代:真金不怕火来炼
为了实现目标筹集所需资金,公司出售了大量低附加值生产线,用于在制药行业和专用化学品领域的扩张。最后的结果是,前者因对行业认识的不足,最后铩羽而归,后者却大放异彩,奠定了陶氏的化工帝国地位。
进军制药行业在失败中前行
陶氏化学公司在20世纪80年代初期就表现出了对医药行业极大的兴趣,在1986年,公司组建马里昂-默里尔-陶氏制药公司。但是,由于对制药行业高壁垒的不了解,公司盈利状况不佳,成立5年后,市值暴跌到原来的20%,最终,陶氏化学将这家公司以71亿美元的价格卖给了德国制药公司霍切斯特,结束了公司在制药行业的战略尝试。
陶氏跨界进入制药行业失败的原因在于,只是注重制药行业的销售能力,而对于需要长期积累的研发能力缺乏持续培育,自然不是有着深厚背景老牌药企的对手。经此一役,陶氏痛定思痛,重新寻找自己的战略定位。
选择性再定位重新确立战略边界
在品尝过战略转型的酸甜苦辣后,陶氏化学公司最终决定“不忘初心”,立足于公司在一百年里建立的行业壁垒,重回石化产业链,从最初始的石油炼化产品做起,扩大终端专用化学品产业链,并在此基础上逐步收购其他相关行业公司,进行新兴产业的研发与扩张。
从1985年开始,陶氏化学公司展开大规模收购行动,以扩张公司专用化学品方面的业务,其主要资金来源于之前的业务资产剥离活动。
公司在3年的时间里先后收购9家专业化学品公司以及与3家特种塑料公司合资建立新公司,并利用新并购的专业化学品公司已有的研发技术在北美以及海外的影响力在专用化学品领域成功站稳脚跟,成功转型成一家专用化学品的多元化公司。
【图】陶氏化学并购时间轴(图片来源:光大证券)
进入20世纪90年代,公司依赖长久以来的技术能力及行业壁垒,成为化学产品领域佼佼者, 1994年,公司有超过80%的营收和利润来自各种专业化学品。在专业化学品领域已经成功建立起新的行业壁垒,并确立了新的战略边界。
【图】1994年陶氏化学营收和利润情况(图片来源:光大证券)
陶氏化学的成功,并不是偶然的,而是有着清晰的战略布局,
第一、白手起家,在无机非金属化学品生产技术工艺的积累的基础上,借助强大的研发能力,入驻有机化学领域,渗入石化领域,然后再借助二战需求增量,急剧加大这一平台,把握机遇,成功占领市场,构筑足够高的行业壁垒。
第二、及时止损。在发现企业对制药行业缺乏足够的积累后,陶氏没有犹豫,而是果断将相关业务出售,不但避免了更大损失,而且让企业将有限的资金用于优势产业,真正实现了扬长避短,将资金用在刀刃上。
第三、也是最核心的,高价值业务引领发展:2012年,陶氏化学开始重新审视其战略业务单元,并将业务划分成三个类别:1)利润率低、市场增速低的业务;2)利润率低、市场增速高的业务;3)利润率高、市场增速高的业务。对这三类业务采取不同的战略布局,其中高回报高增长的业务,予以大力发展,通过差异化的技术、产品和服务建立竞争优势。
【图】陶氏化学业务划分图谱(图片来源:Market Growth)
虽然陶氏很牛,但正如前文所言,也并非高不可攀。无论国内还是国外,都已经形成陶氏的替代产品。
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谁是陶氏化学的替代者?

瓦克化学成立于1914年,是一家全球性化学公司,共有员工约17000人,业务分为以下业务部门:世创电子材料(Siltronic)、瓦克有机硅(WACKER SILICONES)、瓦克聚合物(WACKER POLYMERS)、瓦克多晶硅(WACKER POLYSILICON)和瓦克生物科技(WACKER BIOSOLUTIONS)。共销售3,200多种产品,拥有客户3,500多家。
KCC金刚高丽化学是韩国最大的涂料和建材生产企业,行业排名亚洲第三和世界第九。产品广泛运用于汽车、船舶、集装箱、工业、彩钢和建筑等行业,年产量达到15万吨涂料和40 万吨合成树脂,员工总数为5000余人。
KCC在韩国国内有13 家工厂和一个建筑公司,其中在蔚山的工厂规模位居世界同类工厂第一。在中国、新加坡、马来西亚分别设有独资企业,同时在美洲和欧洲设有来料加工企业。
埃肯有机硅拥有60多年的有机硅专业技术,服务于各领域市场,涵盖化妆品、电子、航空航天、汽车制造、建筑、医药保健、铸造、纸张和纺织品涂料、个人护理等。埃肯生产各类有机硅产品,包括离型涂层、工程弹性体、特种乳液、硅油和树脂。

信越化学工业株式会社作为一家原材料生产商,从50年前推出有机硅制造和销售以来,”信越有机硅” 在全世界所开展的最高品质有机硅产品的研究和生产业务取得了巨大的业绩。在日本、美国、荷兰、中国台湾、韩国、新加坡以及中国浙江和上海建立全球范围的生产和销售网络,以较低的成本向客户提供高效率的服务。
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1. 陶氏:将继续向华为提供商品、服务和技术;有机硅,2019
2. 一波三折终于官宣:4月1日,“新陶氏”将诞生!PROCESS化工网,2019
3. 新陶氏化学独立上市:一场世纪交易的台前幕后;界面,2019
4. 陶氏对华为部分断供,会影响中国的电子制造产业吗?钱丽娜、朱耘,商学院,2019
5. 半导体制造材料——CMP 抛光材料;智云研报,2018
6. CMP抛光材料国产化进程步履维艰;中大创投,2018
7. 中国芯片产业深度分析报告:一文看懂真实国产芯片现状;光大证券,2018
8. CMP抛光垫国产化势在必行,鼎龙完成从0到1的巨大突破;简单(知乎),2018
9. 陶氏化学发展史;裘孝锋、吴裕,化海锋云,2018
10. 底线被践踏:一战中惨烈的毒气战;看历史,2017
11. 陶氏断供华为?搜料网对美国材料公司的断供做了影响程度分析!搜料网,2019
12. 陶氏化学战略转型的启示,赵军(中化公司),2016
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