1、概述

    維生素A又稱視黃醇或抗干眼病因子，是一個具有脂環的不飽和一元醇，包括動物性食物來源的維生素A1、A2兩種，是一類具有視黃醇生物活性的物質。維生素A是人類最早發現的維生素。1914年McCollum和Davis從卵黃和奶油中提取出一種脂溶性生長因子，命名為維生素A。1931年Karrer等測定出維生素A的視黃醇結構并獲得諾貝爾獎。Isler于1947年首次人工合成維生素A，我國也于1963年成功合成了維生素A。從20世紀50年代開始，維生素A開始進入商品化工業合成生產，并逐步在飼料產品中添加使用。

    2、生產工藝

    維生素A，也稱視黃醇(retino1)，分子式C20H30O，分子量286.44?；瘜W名稱全反式3,7-二甲基-9-(2,6,6-三甲基-1-環已稀)-2,4,6,8-壬四稀-1-醇。維生素A是一種黃色片狀晶體或結晶性粉末，屬脂溶性維生素，不溶于水和甘油，能溶于醇、醚、烴、鹵代烴等大多數有機溶劑。
雖然維生素A可從動物組織中提取，但資源分散、步驟煩雜并且成本高。商品維生索A多為化學合成產品。世界上維生素A的工業合成，主要采用Roche和BASF兩條合成工藝路線。

    1）RocheCl4+C6合成工藝
1947年瑞士以O.Isler為首的研究群體實現了維生素A醋酸酯的全合成，并于1948年由Roche公司在全世界率先實現工業生產。Roche合成工藝以β-紫羅蘭酮為起始原料，格氏(grignard)反應為特征，經Darzens反應，格氏反應，選擇加氫，羥基溴化，脫溴化氫，六步反應完成了維生素A醋酸酯的合成。

    Roche合成工藝的優點是技術較成熟，收率穩定，各反應中間體的立體構形比較清晰，不必使用很特殊的原料。缺陷是使用的原輔材料高達40余種，數量較大。該技術路線是世界上維生素A廠商采用的主要合成方法。

    2）BASFC15+C5合成工藝

    Pommer等人上世紀50年代研究開發的維生素A合成方法，為BASF技術路線奠定了基礎，后經數十余年的不斷改進完善，BASF公司于1971年投入工業生產，其典型特征是Witting反應。以β-紫羅蘭酮為起始原料和乙炔進行格氏反應生成乙炔-β-紫羅蘭醇，選擇加氫得到乙烯―β―紫羅蘭醇，再經Witting反應之后，在醇鈉催化下，與C5醛縮合生成維生素A醋酸酯。BASF合成工藝明顯的優點是反應步驟少，工藝路線短，收率高。但工藝中的乙炔化、低溫及無水等較高工藝技術要求仍不能避免，核心技術難點是Witting反應。

    BASF公司對該合成工藝進行了較長時間的改進研究，成功的解決了氯苯、金屬鈉、三氯化磷在甲苯中的反應，實現了高放熱的Witting縮合瞬間完成。由于三苯膦價格較高，Witting反應后，副產的三苯氧膦通過與光氣反應，生成二氯三苯膦，再與赤磷反應，還原成三苯膦，成功的回收套用。BASF合成工藝主要的缺陷是需使用劇毒的光氣，對工藝和設備要求高，較難實現。

    雖然維生素A在1948年由Roche率先實現了工業化生產，至今已達70年，但對新的合成方法的研究，仍在不斷持續進行當中。對C15+C5合成路線的合成方法和新工藝的研究也在不斷進行中。

    3）關鍵原料

    β-紫羅蘭酮

    Roche和BASF合成工藝的起始原料均為β-紫羅蘭酮，β-紫羅蘭酮是一種化學物質，其分子式為C13H20O。為淡黃色至黃色油性液體，在室溫下具有特征香氣；溶于乙醇,二乙酯和二氯甲烷中，微溶于水；存在于紫羅蘭等多種植物中；由檸檬醛與丙酮在稀苛性堿溶液中縮合，再用硫酸或磷酸環化而制得。

    檸檬醛是合成β-紫羅蘭酮的重要原料。檸檬醛的分子式為C10H16O，是開鏈單萜中最重要的代表之一。檸檬醛存在于楓茅油和山蒼子油中。天然檸檬醛是兩種幾何異構體組成的混合物。檸檬醛天然存在于檸檬草油，檸檬油、白檸檬油、柑桔油、山蒼子油、馬鞭草油中。在檸檬草油、山蒼子油的天然精油中含量70-80%，可以從精油中劃溫蒸餾而得。如果需制取精品，可用亞硫酸氫鈉法進行純化處理后，減壓蒸餾。我國生產檸檬醛的主要方法為由山蒼子油（80%）中用分餾法或亞硫酸氫鹽法分離而得。工業上合成檸檬醛的方法是以合成甲基庚烯酮為基礎，由甲基庚烯酮和乙炔制得3,7-二甲基辛烯-6-炔-1-醇-3（脫氫芳樟醇）。然后，在聚合的硅砜催化劑存在下，于140-150℃在惰性溶劑里將脫氫芳樟醇直接重排而成。另外，從工業香葉醇（及橙花醇）用銅催化劑減壓氣相脫氫可制取檸檬醛。

    3、上下游產業鏈分析
維生素A產業鏈中，VA行業處于產業鏈的中游，上游為以檸檬醛為原料合成的主要原材料β-紫羅蘭酮，下游為飼料、醫藥及化妝品和食品飲料。維生素A最重要的用途為飼料用，占總量的85%，醫藥化妝品和食品飲料等占15%左右。

維生素A產業鏈

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    1）上游：檸檬醛市場行業集中度高

    檸檬醛全球產能集中在巴斯夫、新和成以及可樂麗三家企業。巴斯夫是最大的檸檬醛生產商，全球產能占比達79%，市場份額超過60%，在檸檬醛全球生產企業中處于絕對龍頭地位。目前，我國最大的檸檬醛生產企業是山東新和成藥業有限公司，產量約為1.1噸/年，占我國整個檸檬醛市場的81%。2018年，我國檸檬醛產量為1.37萬噸，同比增長9.22%。2018年，我國檸檬醛需求量約為1.85萬噸，同比增長5.67%。檸檬醛下游需求主要在醫藥中間體、香精香料和維生素制造等行業。

全球檸檬醛市場產能格局

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檸檬醛下游應用分布

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    由于檸檬醛行業集中度高，因此檸檬醛市場價格及下游VA價格受個別供應商影響較大。2010年至2015年，維生素A價格基本穩定在100-200元/公斤；2016年上半年，維生素A的全球供應格局出現變化，巴斯夫在馬來西亞新的檸檬醛工廠投產延遲，加上德國工廠減產運行，造成全球檸檬醛供應緊張，同時，新和成VA生產線改造，產量階段性下降，供應趨緊，維生素A價格大幅上升。進入2017年，隨著我國不斷加大環境保護的檢查力度，企業生產成本上升，部分小企業受制于高昂的環保成本而關停，國內維生素A的價格逐步走強。2017年8月后，維生素的大部分品種都經歷了一輪大起大落，其中維生素A在2017年8月初的價格是145元/公斤。然而，2017年10月，巴斯夫德國檸檬醛工廠發生火災，該事件導致全球檸檬醛供應嚴重短缺，價格暴漲，帶動VA價格大幅上升。2017年12月底，維生素A的價格上漲到1400元/公斤，暴漲近10倍。但隨著巴斯夫陸續復產，價格又一路下跌，半年時間跌幅超過40%。時至2018年11月底，國內維生素A價格又再度暴漲，報價曾高達到500-550元/公斤，其近一個月的價格實現了翻倍增長。

2010年以來維生素A價格走勢（元/千克）

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    2）中游：維生素A產業呈現寡頭競爭格局

    智研咨詢發布的《2020-2026年中國維生素A產業運營現狀及發展前景分析報告》數據顯示：維生素行業經過多年的分化、改組、并購，已形成了集中度很高的寡頭競爭格局。VA市場格局較為穩定，全球僅帝斯曼、巴斯夫、新和成、安迪蘇、金達威、浙江醫藥這6家生產企業，寡頭壟斷格局下行業議價能力極強，2018年全球維生素A總產能約為3.7萬噸，需求約2.7萬噸，需求/產能比約為73%，處于相對緊平衡狀態。維生素A行業技術工藝復雜，進入壁壘較高，近十年來無新進入者，全球供需格局比較穩定，產能穩定，產量保持平穩增長。

維生素A全球產能供應格局

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2013-2020E全球VA產能及增速

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2013-2020E年全球VA產量及增速

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2013-2020E年全球VA需求量及增速

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世界需求，中國供應

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產品價格高位震蕩，促使業內玩家競相擴產

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    3）下游：需求剛性，飼料市場對維生素價格不敏感

    維生素A對于生物體有及其重要的作用，在是飼料喂養過程中不可或缺的元素。維生素A的生理功能除經典的視覺功能外，還包括基因表達調控，促進生長與繁殖，抗氧化，增強免疫力、骨骼營養、上皮細胞分化、造血，抗腫瘤及提升畜禽產品品質等。維生素A缺乏的癥狀特點為厭食，生長停止，倦睡，衰弱，運動失調，癱瘓，不能站立。維生素下游需求具有一定剛性。2018年全球飼料產量11.03億噸，較2017年的10.7億噸增長3%。近年來全國飼料產量穩定，飼料產量增長率維持在3%左右。維生素的補充并非多多益善，維生素缺乏會造成動物生長受阻，但在過量時，由于動物對維生素A有較好的耐受性，不易發生中毒，但常過量使用，會出現蓄積中毒的表現，消化系統、神經系統出現紊亂。按照我國農業部《飼料添加劑安全使用規范》（以下簡稱《規范》）規定，畜禽配合飼料中維生素A的推薦用量分別為：豬1300～4000IU/kg，肉雞2700～8000IU/kg，蛋雞1500～4000IU/kg，牛2000～4000IU/kg，羊1500～2400IU/kg，魚類1000～4000IU/kg。

2011-2018年全球飼料產量及增速

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    從全球六大地區的飼料產量來看，亞太地區仍然是世界領先的飼料生產地區，占全球飼料總產量的36%，其次是歐洲占24%和北美18%；六大地區在2018年的飼料產量同比2017年全部是增加的，增長最多的是非洲5%，其次是歐洲和亞太地區，分別是4%和3%。

2017年-2018年全球6大地區飼料產量（百萬噸）

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    從不同品種的飼料來看：肉雞和豬料是最主要的飼料品種，2018年全球產量分別是3.046億噸和2.932億噸，其次是蛋雞和奶牛飼料，產量分別是1.53億噸和1.31億噸。

2018年不同動物品種飼料產量占比

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    目前我國食品添加劑和配料工業的重點方向是加快產業整合，向規?；?、集約化、效益化方向發展；加快功能性食品添加劑、功能性食品配料等行業的發展。重點利用生物工程技術提高酶制劑、生物發酵制品等行業的技術水平，提高提取物產品質量，利用高新技術提高化學合成產品的純度。

    2018年我國飼料工業穩中有進，面對中美貿易摩擦和非洲豬瘟疫情等多重挑戰，全行業積極應對，采取有效措施。全年工業飼料產值和產量雙增長，產品結構適應性調整，行業規?；潭群图卸冗M一步提升，企業產業鏈調整重組步伐加快。2018年我國飼料產量超過2億噸，飼料添加劑市場規模近550億元，年平均增長率約3%，增長平穩。2018年我國食品行業規模近2.5萬億元，食品添加劑市場規模超過1,110億元，年平均增長率約7%。未來市場空間較大。

    4、歷史價格回顧

    影響維生素A價格的因素主要集中在供給端。從需求端來看，維生素A價格受需求端影響較小，維生素需求端以飼料為主，由于全球飼料市場的產量和增速一直維持在較為穩定的水平，且飼料對維生素A的需求具有嚴格的區間限制，因此需求端具有一定剛性；由于維生素在飼料成本中占比不超過2%，維生素價格向下傳導較為順暢。2007年至今，維生素價格總體來說較為平穩，但也有數次價格受供給端影響出現較大程度波動。

2007年至今維生素A市場價格

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    2014年初，巴斯夫德國工廠檸檬醛生產線由于技術原因發生火災，巴斯夫公司不得不關閉工廠，這起火災使得檸檬醛供應嚴重緊張，對下游維生素A等產品的生產造成影響，國內維生素A價格暴漲。一個月后，巴斯夫恢復生產，但國內貨源緊缺的局面仍未改變，這一趨勢直接導致外銷價格上漲，2014年上半年，維生素A出口金額及價格同比分別增長了24.21%和25.47%。2016年受BASF德國路德維希港工廠發生事故、帝斯曼為期3個月的檢修計劃和杭州G20峰會停產疊加影響，價格上漲到最高約320元/kg（50萬IU規格），隨后VA價格回落至120元/kg水平，接近行業成本線。

    2017年維生素A創紀錄暴漲，主要為供給端雙重影響的疊加。2017年8月開始，浙江地區面臨第四輪環保督查，維生素A供給出現縮減，價格首先由147.5元上漲至530元，此時行業庫存水平已經較低。在以上基礎上，2017年10月，BASF工廠再度發生火災事故，并且發布不可抗力聲明，檸檬醛生產線停產，檸檬醛全球供應短缺，由于BASF檸檬醛產能占全球比重高達約60%，此次事故使維生素A供給出現大幅度收縮，安迪蘇VA被迫減產30-40%，全球VA供給進一步收縮，價格大幅上漲。2017年12月中旬國內VA市場報價超1000元隨著后期BASF工廠復工，全球檸檬醛供應緊張緩解，VA超高價格回落。2018年底，BASF供應再出現縮減，此次供應縮減情況缺少詳細公開資料披露，但維生素價格由252.5元上漲至525元。2019年4月25日，全球原料藥巨頭帝斯曼瑞士工廠因廢水處理的菌種被污染，將進行2-3月的停產，在停產期間內，該工廠生產的維生素A產品停報停簽。同時，巴斯夫6月宣布因冷卻裝置問題導致VA1000NXT產品停產，近日最新調查情況公布，表示預期無法在既定的9-10月檢修期前修復，預計維生素A（100萬IU）預計在10月底之前無法恢復生產。二季度至今，VA市場均價累計上漲27%，VE市場均價累計上漲31%。

維生素A價格走勢及影響因素

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    5、行業周期

    1）需求端和供給端對VA價格的影響

    維生素行業技術壁壘較高且規模效應顯著，產能集中度高，呈現寡頭壟斷格局，供應商具有較強議價能力。從需求端來看，維生素下游需求中飼料占比85%，在需求端居主導地位。近年來，隨著下游用戶飼料企業的不斷發展壯大，飼料級維生素A的需求在最近幾年越來越受到重視。近年來，我國飼料行業市場規模在逐漸擴大，行業發展勢頭良好，行業規?；潭群图卸冗M一步提升，預計隨著國民經濟的穩定快速增長，我國飼料行業發展市場將會逐漸擴大。雖然飼料行業整體運行平穩，維生素價格傳導順暢，但也會受到一些偶然性因素的影響。2018年8月份我國發生非洲豬瘟疫情以來，非洲豬瘟一直困擾著養豬業。隨著非洲豬瘟疫情的蔓延，養殖者有恐慌情緒，加快生豬出欄，減少能繁母豬補欄，生豬產能出現大幅縮減。2018年12月份全國生豬存欄同比下降4.8%；能繁母豬存欄同比下降8.3%，連續3個月跌幅超過5%的預警線。63%的養殖戶計劃減少能繁母豬飼養數量，25%表示維持現狀，只有12%愿意適當增加。豬料是最主要的飼料品種，在飼料行業產量中占比27%，因此，養豬業養殖規模的縮減會減少豬飼料的需求空間，進而減少飼料構成成分之一維生素A的需求。隨著非洲豬瘟疫情逐步得到控制，下游需求迎來復蘇機會。

    維生素A行業的周期性波動主要受供給端影響。從供給端來看，由于維生素A合成工藝復雜，技術壁壘高，近年來環保趨嚴提高了環保成本，使得中小企業難以進入，全球產能基本集中在新和成、帝斯曼、巴斯夫、浙江醫藥、安迪蘇和金達威6家供應商手中，呈現寡頭壟斷格局，供應商具有較高的議價能力，VA價格受供應商影響較大。

    2）影響維生素A價格的主要因素

    由歷史經驗來看，我國維生素A行業價格大幅波動通常由三項因素引起。一是偶然事件如火災、裝置問題等導致供應緊縮催使價格上漲；二是在維生素價格下行觸底后，供應商收縮產量抑或聯合提價；三是環保趨嚴對維生素上下游產業鏈的影響，環保趨嚴在我國已形成常態化，近年來我國環保政策密集出臺，對維生素行業的上中下游都會產生不同程度的影響，例如2017年8月開始，浙江地區面臨第四輪環保督查，此次環保整治使VA及上游原材料均供應緊張，同時，環保督察也對下游養殖業產生了影響，環保督查提高了進入門檻，并加快了散養殖戶退出速度，規?；B殖比例增加。

    3）維生素A行業周期

    我們總結了維生素A價格通常會經歷的周期循環：偶然因素（產能縮緊）促使價格上漲，產能恢復價格回落，價格回落，下一次偶然因素引起價格上漲或供應商收縮產量或聯合提價，VA價格上升，隨著時間推移，縮量、合作格局被打破。此外，在我國環保趨嚴的大背景下，VA供應量受此影響有所縮減。

維生素A行業周期

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