1 精异丙甲草胺产品特点、应用和登记情况
从Phillips McDougall分类看,精异丙甲草胺属于乙酰胺类除草剂。2018年全球乙酰胺类除草剂市场为22.90亿美元,使用量为17.65万吨。同年,精异丙甲草胺市场为7.62亿美元,使用量为5.93万吨,精异丙甲草胺市场占总比为33.28%,使用占总比为33.59%,排在第二位的是乙草胺,市场规模为3.83亿美元,其他15个产品市场都低于3亿美元不等。可见,精异丙甲草胺成长为乙酰胺类除草剂市场的“领头羊”。
精异丙甲草胺属于氯乙酰胺类选择性除草剂,先正达于1970年发现异丙甲草胺生物活性;1974年生产出首批100 kg异丙甲草胺;1976年异丙甲草胺首次上市。
随着研究的进展,研究者发现异丙甲草胺由S-异构体和R-异构体外消旋混合物组成,其S-异构体具有非常高的除草性能,而R-异构体不仅没有除草作用,还具有致突变作用。这就意味着投入到市场上的异丙甲草胺有50%是无除草活性的R-异构体,这些释放到环境中的R-异构体不但造成了环境的污染,而且增加了原料的投入。1995年,先正达公司成功除去异丙甲草胺中的非活性体,得到精制的活性体精异丙甲草胺(S-异丙甲草胺)。精异丙甲草胺是先正达公司研制开发的,1997年在美国上市,2001年10月16日其美国专利过期。精异丙甲草胺是先正达在酰胺类最大除草剂品种异丙甲草胺的基础上利用先进工艺成功去除非活性R-异构体,而得到的精制活性S-异构体。精异丙甲草胺同异丙甲草胺一样,为细胞分裂抑制剂,主要通过抑制长链脂肪酸的合成而抑制细胞的生长。精异丙甲草胺除具有异丙甲草胺的优点外,在安全性和防治效果上比异丙甲草胺更胜一筹,同时,根据毒理学研究结果,其毒性要比异丙甲草胺低,甚至只有后者毒性的十分之一。
1997年精异丙甲草胺在美国上市。同年8月1日先正达向欧盟提交了精异丙甲草胺作为新有效成分的登记申请;2004年10月8日精异丙甲草胺被列入欧盟农药登记指令;2005年,960 g/L精异丙甲草胺乳油在欧盟上市;1998年精异丙甲草胺在加拿大获得登记。目前,精异丙甲草胺已在欧盟、美国、加拿大、澳大利亚等国家和地区取得登记。为了扩大市场,延缓抗性产生,精异丙甲草胺与莠去津、硝磺草酮、特丁津、嗪草酮、氟磺胺草醚、唑嘧磺草胺、草甘膦等复配制剂也先后上市(表1)。
表1 先正达在全球主要市场登记产品的情况
截至2019年,精异丙甲草胺在全球近60个国家进行使用,精异丙甲草胺已在欧盟、美国、加拿大,澳大利亚等国家和地区取得登记,欧盟官网显示,欧盟已有21个成员国登记了精异丙甲草胺。2005年,先正达在中国取得了精异丙甲草胺原药和制剂的首家正式登记,原药含量为96%,制剂为960 g/L乳油,用于夏大豆田、春大豆田、烟草田、芝麻田、西瓜田、甜菜田、向日葵田、菜豆田、马铃薯田、大蒜田、花生田、夏玉米田、棉花田、甘蓝田、油菜(移栽田)、洋葱田、番茄田防除一年生禾本科杂草及部分阔叶杂草。
截至目前,我国在有效期内的精异丙甲草胺登记证有66个,其中原药24个,以96%规格的原药为主,原药企业包括瑞士先正达作物保护有限公司、上虞颖泰精细化工有限公司、杭州颖泰生物科技有限公司、山东滨农科技有限公司、江苏长青农化股份有限公司、江苏优士化学有限公司等(表2)。制剂主要包括一些混剂产品,混配成分以莠去津和硝磺草酮为主。
表2 中国精异丙甲草胺原药登记的情况
2 全球(中国)精异丙甲草胺的供应、出口的情况
从精异丙甲草胺供应情况来看,我国精异丙甲草胺主要生产企业,包括颖泰生物、山东滨农,先正达主供美国,且具有精异丙甲草胺产能装置。江山股份有限公司、江苏常隆,浙江中山等也在筹备精异丙甲草胺生产项目,受国内环保、安全等政策影响,项目滞后或被否(表3)。
表3 我国精异丙甲草胺主要生产企业(单位:吨/年)
据了解,精异丙甲草胺的生产核心在于催化剂,其中涉及一种关键催化剂,价格高昂。业内人士透露,目前国内最高水平的生产工厂每生产1吨精异丙甲草胺原药需要使用10~15克该种催化剂,而先正达通过某种催化剂回收技术,1吨原药只需1克该种催化剂。因此从生产成本上来看,中国企业和先正达成本比较接近了。
由于美国是精异丙甲草胺的主要市场,因此除了原药供货以外,敲开美国市场大门对企业而言至关重要。但是目前尚无国内企业在美国成功登记精异丙甲草胺。其主要原因就是美国登记资料补偿费用较高,为2,000万美元左右,对企业来说操作风险较大。未来随着其他跨国公司的登记增多,这部分费用可能会有所下降,届时将能降低企业进入美国市场的成本。
根据中国农业部农药检定所的数据,受先正达产能扩张和登记市场的影响,我国精异丙甲草胺出口量额出现双降。据海关数据显示,从2016年4月至2017年4月,美国共进口精异丙甲草胺原药20,985吨。此外巴西每年原药进口数量约为3,000吨,阿根廷约为1,000吨,欧洲市场约为7,000吨,其他市场约为2,000吨。2018年我国精异丙甲草胺出口数量为1.45万吨,增长率为-10.30%;出口金额为0.96亿美元,增长率为-10.95%。
3 全球精异丙甲草胺市场和使用状况
截至2018年,全球精异丙甲草胺市场规模约为7.62亿美元,使用量达到5.38万吨,全球市场主要集中在北美和欧洲,其中美国市场最大,达到3.33亿美元,占全球市场的的43.64%,美国精异丙甲草胺原药进口量估计为每年15,000~20,000吨。在美国市场中,先正达凭借其产能布局和不断推出的专利化多元复配产品,对市场形成垄断。从2013年9月开始,基于对全球需求上涨的判断,先正达完成了位于瑞士Kaisten的精异丙甲草胺生产容量扩建项目。2016年10月该生产工厂的产能获得了再一次扩张,目前产能达到3万吨。其次是欧洲市场,市场规模占全球20%左右,第三为拉丁美洲,市场占比为15%,其他市场,包括澳洲和亚洲占比不大。纵观2013—2018年全球精异丙甲草胺表现,市场稳定,发展态势不温不火。5年的年复合增长率为1.5%,2015—2016年精异丙甲草胺受全球低迷市场的影响出现下降,2015—2017年出现恢复性增长,3年的年复合增长率为5.6%(表4)。
表4 2018年全球精异丙甲草胺市场规模和结构(单位:百万美元)
精异丙甲草胺是一种高效的选择性除草剂,为玉米、大豆等重要粮食及纤维作物提供长效杂草防除功效。该活性成分被广泛用于多种单复配产品中,包括DUAL GOLD、LUMAX、LEXAR、CAMIX和HALEX GT。多年的应用表明精异丙甲草胺是一款优秀的杂草管理工具,用于应对普通芽后产品难以解决的杂草问题。从作物应用来看,全球精异丙甲草胺应用较为广泛,主要应用在玉米和大豆主要粮食方面,使用量分别为19,949.89和16,872.1吨,二者合计达到36,821.99吨,占市场总量的62%,其次是经济作物,包括棉花、向日葵和甘蔗,其三者占总比为17%,果蔬上应用超过10%(表5)。
表5 2018年全球精异丙甲草胺使用结构(按照作物,单位:吨)
从区域(国家)使用看,美国使用量第一达到26,123.47吨,阿根廷为5,920.29吨,中国为4,705.78吨,巴西为3,466.3吨,乌克兰为1,737.52吨,前5个国家的使用量占全球总量的7成以上。当然中国的使用量在4,705.78吨,业内较多人士表示数据过大(表6)。
表6 2018年全球精异丙甲草胺使用结构(单位:吨)
4 全球精异丙甲草胺应用前景
酰胺类除草剂在近代农田化学除草中占据重要位置,其应用作物种类与使用面积均居除草剂前列,尤其是在玉米田除草剂中,酰胺类产品几乎占据了半壁江山。该类除草剂主要包括异丙甲草胺、精异丙甲草胺、乙草胺、甲草胺、丙草胺等。且异丙甲草胺(包括精异丙甲草胺)约占酰胺类除草剂市场份额的28%,2017年销售额7.62亿美元,超过乙草胺成为该类除草剂的最大品种。
目前,精异丙甲草胺的技术壁垒主要在生产工艺上,其生产工艺复杂,反应条件和生产设备、环保等要求苛刻,但随着技术进步,企业会陆续破解其工艺难题,精确掌握其生产技术,届时精异丙甲草胺会进一步占领国际市场。
与其竞争产品相比,精异丙甲草胺纯度高、污染小、安全性高,毒性小,且对玉米具有明显增产效果。自先正达成功开发之后,为保护环境,发达国家及地区开始限用异丙甲草胺。2002年欧盟禁用了异丙甲草胺产品;莠去津在美国被列为生殖毒性农药;乌拉圭限制使用莠去津;随着这些产品被禁用的地区扩大,精异丙甲草胺的市场将逐步扩大,未来市场潜力很大。国内企业要想分得这份成长的蛋糕,需要在成本上不断投入,同时还需要规避先正达的专利风险。
5 市场趋势、潜力评价及建议
2003年全球销售额为2.95亿美元,2014年为7.21亿美元,期间市场持续增长,2015—2016年精异丙甲草胺市场受全球低迷需求的影响,市场出现回调,2017—2018年市场重新企稳上升,2018年市场达到7.62亿美元,用量微增,这个产品供应集中度较高,市场壁垒较高,不建议新增立项上马(表7)。
表7 近些年全球精异丙甲草胺市场状况(单位:亿美元)
2013年精异丙甲草胺全球使用量为43,041.31吨,2018年全球使用量为59,284.97吨。2013—2018年使用量持续增长,6年复合增长率为5.48%(表8)。
表8 近些年全球精异丙甲草胺使用情况(单位:吨)
市场方面:精异丙甲草胺是玉米、大豆田的重要除草剂品种。除了异丙甲草胺外,市场上主要竞争产品有灭生性除草剂草甘膦、草铵膦,酰胺类除草剂乙草胺,及其他类型除草剂硝磺草酮、莠去津、二甲戊灵等。这些产品除草剂市场前15位产品,均在3亿美元以上。
竞争方面:与其竞争产品相比,精异丙甲草胺纯度高、污染小、安全性高,毒性小。随着乙草胺、莠去津、异丙甲草胺的禁用,会逐渐取代它们在玉米田的市场份额。且酰胺类除草剂与其他玉米田除草剂相比,优势是对玉米有增产作用。精异丙甲草胺对玉米增产明显,且对玉米安全性高,精异丙甲草胺的市场潜力较大。另外,精异丙甲草胺近些年来市场的扩张主要得益于复配制剂的开发,尤其是精异丙甲草胺与硝磺草酮、莠去津复配的制剂。另一方面美国玉米种植面积的增加也助推了其市场扩张,精异丙甲草胺主要销售市场有美国、巴西、中国、墨西哥、阿根廷等。
未来,精异丙甲草胺国外没有新产能释放的可能,那么精异丙甲草胺产能扩张可能主要来自中国,但是目前中国企业相对先正达处于劣势,价格基本没有差异,先正达的装置存在优势。值得注意的是,精异丙甲草胺或将受到转基因玉米和大豆种植的影响,这将对其市场的稳步成长带来阻力。
数据来源:
中农纵横、华通纵横、卓创、海关总署、Phillips McDougall、KLEFFMANN/WIND等
来源:杨益军, 张波, 吴江. 农药快讯, 2019(17)
作者单位介绍:安徽中农纵横农化信息咨询有限公司