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全球苯唑草酮市场极具潜力,中国产业化难题将是市场进入第二峰的最大壁垒

2019-11-04 11:12:29来源:农药市场信息作者:杨益军编辑:bianji2
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近些年,苯唑草酮经历全球化的推广,成效显著,市场持续增长。2009-2014年复合年增长率为33.6%,使得苯唑草酮全球市场规模第一峰出现在2017年。同年,苯唑草酮市场规模达到1.24亿美元,使用量为363.8吨,苯唑草酮全球量、值创历史新高。而近6年全球市值复合增长率仅为0.3%,同期使用复合增长率124.53%,可见,苯唑草酮全球需求空间已经打开,但是昂贵的原药价格和供应紧缺成为市场成长的最大羁绊。


中国作为全球农药生产、出口大国以及产业链配备齐全的世界生产基地,有条件将苯唑草酮产业化,做好原药、制剂及应用一体化。就目前现状看,中国尚未一家企业实现苯唑草酮规模化生产。可以说,中国苯唑草酮产业化难题,是市场未来进入第二峰的最大壁垒。


一、苯唑草酮特点、应用和登记情况

苯唑草酮是巴斯夫首创研制的苯甲酯吡唑酮类除草剂,该产品在中国的专利于2018年1月7日到期,专利号为ZL98802797.6。苯唑草酮作用机理新颖,属于对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶(HPPD)类抑制剂,产品优势是对耐草甘膦、三嗪类、ALS抑制剂和ACCase抑制剂的杂草有很好的防除效果。苯唑草酮主要用于玉米田上禾本科杂草和阔叶杂草的防治,其主要的特点为对玉米和对后茬作物安全是该产品成为玉米田除草优势产品的核心因素,尤其是能有效防除硝磺草酮防效不佳的狗尾草、马唐、牛筋草等抗性杂草。苯唑草酮作用草谱为:马唐、稗草、牛筋草、狗尾草、野黍、藜、蓼、苘麻、反枝苋、豚草、曼陀罗、牛膝菊、马齿苋、苍耳、龙葵、一点红等杂草。


苯唑草酮的活性高,用量极低,苗后使用适期宽,杀草谱广,可混性强,以及对玉米和后茬作物安全等优点,主要用于苗后防除玉米田一年生暖季禾本科杂草和阔叶杂草,且苯唑草酮可复配药剂有莠去津或特丁津、烟嘧磺隆、烟嘧磺隆及莠去津、硝磺草酮、炔草酯、双氟磺草胺等,其复配产品也受到了很多重视,有很多企业正在开发当中。苯唑草酮英文通用名称为topramezone,中文化学名称为4-[3-(4,5-二氢异?唑-3-基)-2-甲基-4-甲基磺酰基]-1-甲基-5-羟基-1H-吡唑,结构上属于苯甲酯吡唑酮类除草剂。


在专利CN1308491中,巴斯夫要求保护一种含有3-杂环基取代的苯甲酰基衍生物的除草混合物,将苯唑草酮与氮肥和辅助剂(烷基乙氧基化物、多元醇)进行复配,制备除草剂。该专利于1999年5月27日提交申请,2019年专利到期。


选择合成路线及方法,以二甲基苯胺为原料,使用下图所述的2条反应路线合成了苯唑草酮,以供参考:
图2  苯唑草酮合成路线


苯唑草酮的合成工艺,在实际投入生产化合物之前,应该开展化学合成方法的研究,并将研究成果申请专利保护,所以通过检索专利申请信息,能够识别潜在的、有可能进入农药原药生产行业的竞争对手,帮助研发人员借鉴已经公开的或者获得专利保护的技术合成方法,提前制定合理的技术开发方向,防止专利侵权。

 

二、全球(中国)苯唑草酮登记、推广、应用的情况


目前,苯唑草酮在全球登记的国家主要有美国、日本、印度、加拿大、奥地利、比利时、保加利亚、捷克、德国、匈牙利、荷兰、波兰、智利、墨西哥、阿根廷和中国等。2005年初苯唑草酮在美国、加拿大申请登记,2006年首先在加拿大登记用于玉米田苗后除草,并由Amvacchemical公司于2006年以Impact商品名开发上市,2007年在阿根廷、墨西哥获得登记用于玉米田除草,巴斯夫公司将该产品在北美登记和商品化授权于Amvacchemical公司,而在日本市场授权于日本曹达公司,该产品也在德国登记,商品名Clio?在中国推广的产品为33.6%苯唑草酮SC,商品名为苞卫?,登记作物为各种类型的玉米,包括常规玉米玉米爆裂玉米和特种玉米等,苯唑草酮是所有玉米田除草剂中安全性最高的一个。


表1  苯唑草酮在全球登记情况
商品名 有效成分及含量 企业名称
Armenzon 29.7%苯唑草酮 巴斯夫
AmmenzonPro 56.25%精二甲吩草胺+1.12%苯唑草酮 巴斯夫
Plex 29.7%苯唑草酮 巴斯夫
Oasis 29.7%苯唑草酮 巴斯夫
Frequency 29.7%苯唑草酮 巴斯夫
Convey 29.33%苯唑草酮 巴斯夫
Arietta 336g/l苯唑草酮 巴斯夫
Clio 336g/l苯唑草酮 巴斯夫
ClioSuper 538g/1精二甲吩草胺+32g/1苯唑草酮 巴斯夫
ClioElite 538g/1精二甲吩草胺+32g/1苯唑草酮 巴斯夫
苞卫 336g/l苯唑草酮 巴斯夫
Impact 336g/l苯唑草酮 AVAC
信息来源:根据公开报道和资料整理汇总


中国首登苯唑草酮的企业是吉林金秋农药有限公司,于2018年获批登记30%苯唑草酮悬浮剂产品,之后,山东德浩化学有限公司、湖南新长山农业发展股份有限公司、深圳诺普信农化股份有限公司、青岛清原农冠抗性杂草防治有限公司进行跟登。


根据农业部农药检定所登记的数据,仅有巴斯夫欧洲公司在中国进行原药登记,规格为97%原药,制剂有6张登记证,单剂为主达到5张,复配1张,总含量为26%,其中,苯唑草酮含量为1%,莠去津为25%。


表2  苯唑草酮在中国登记的情况
登记证号 农药名称 剂型 总含量 有效期至 登记证持有人
PD20184182 苯唑?莠去津 可分散油悬浮剂 26% 2023-9-25 山东德浩化学有限公司
PD20183631 苯唑草酮 可分散油悬浮剂 4% 2023-8-20 湖南新长山农业发展股份有限公司
PD20183590 苯唑草酮 悬浮剂 30% 2023-8-20 深圳诺普信农化股份有限公司
PD20182446 苯唑草酮 悬浮剂 30% 2023-6-27 青岛清原农冠抗性杂草防治有限公司
PD20181764 苯唑草酮 悬浮剂 30% 2023-5-16 吉林金秋农药有限公司
PD20131931 苯唑草酮 悬浮剂 30% 2023-9-25 巴斯夫欧洲公司
PD20131925 苯唑草酮 原药 97% 2023-9-25 巴斯夫欧洲公司
数据来源中国农业农村部农药检定所


苞卫是巴斯夫开发使用新型玉米田除草剂剂,对玉米安全性好,对甜玉米、糯玉米亦安全。使用技术方面,玉米苗后2~4叶期,一年生杂草2~5叶期施药。可有效防除一年生单、双子叶杂草,如稗草、马唐、狗尾草、黍、马齿苋、龙葵、藜、苘麻、苋菜、辣子草、铁苋菜、苣荬菜、打碗花、扁蓄等。和莠去津有很好的配伍活性,加入莠去津可提高对大草和鸭跖草等的活性,并提高作用速度。杂交玉米除草每亩5毫升苯唑草酮+70克90%莠去津+专用助剂,甜、糯玉米除草每亩10毫升苯唑草酮+专用助剂。


近几年,苯唑草酮在中国市场表现不温不火,“苞卫”前几年就已经在国内上市,运营商为了加大利润的回报,降低了使用量,导致使用效果并不是太理想,但相对烟嘧磺隆、硝磺草酮的较高价格,当时抗性杂草发生面积与严重程度均不大,导致“苞卫”用量不大,但有国内推广者却针对不同杂草不同草龄,反复验证了它的用量和可混用性。然而随着玉米苗后烟嘧磺隆多年使用及用量加大,杂草抗性凸显,烟嘧磺隆在安全范围内使用对有些杂草已经没有效果,有的农民甚至在玉米苗后打了至少4遍除草剂也没有达到理想效果。


对于研发和生测比较重视的国内厂家,目前都有了较高的回报,如清原农冠、山东滨农、江苏省激素研究所等。用户对于除草剂要求会越来越高,区域性杂草会越来越多,标靶要精准,药量才能准确。需要重视研发的厂家大量生测实验验证不同草龄、不同杂草的用量及复配药剂使用,不要重复“五氟”的道路(陶氏“稻杰”统治了水稻田多年,专利到期后国内的“五氟”低价抢占市场,面对抗性稗草基本失去效果)。

三、 全球苯唑草酮市场发展和使用状况

近些年,苯唑草酮全球化的推广,市场持续增长,苯唑草酮的市场规模持续强势增长,2009-2014年的复合年增长率为33.6%。2011年苯唑草酮以商品名“苞卫”在中国登记上市;2012年,巴斯夫在美国上市了其苯唑草酮产品Armezon,用于玉米、居住区及草坪。


2014年由于德国、美国对全球苯唑草酮市场贡献度下降,导致2014年全球苯唑草酮市场规模同比降幅为11.21%,总体市场规模约在0.95亿美元,苯唑草酮玉于米田市场占比71.39%,谷物和非农市场略有增加,其它作物约占28.3%。


2015年由于美国苯唑草酮市场增加,中国已经有市场产生,但是德国使用量出现下降,2015年全球苯唑草酮市场规模同比有所上升,增幅为16.42%,总体市场约在1.11亿美元,苯唑草酮玉米田市场占比71%,,其它作物约占29%。


2016年全球苯唑草酮市场规模约在1.06亿美元,同比增长4.2%,德国由于雨水天气和玉米价格原因,玉米种植兴趣难以积极,导致苯唑草酮玉米田市场下降,同年美国苯唑草酮市场大增,谷物和非农市场基数很小,苯唑草酮玉米田市场占比67%,其它作物约占33%。


2017年全球苯唑草酮市场规模约在1.24亿美元,同比增长16.98%,美国苯唑草酮持续市场增长,谷物和非农市场较小,苯唑草酮玉米田市场占比67%,其它作物约占33%。


2018年全球苯唑草酮市场规模约在1.09亿美元,同比下降12.01%,根据FAO的统计,2017/2018年全球玉米种植面积被动减少和价格低迷,是导致苯唑草酮市场规模下降的直接因数,苯唑草酮玉米田市场占比65.55%,其它作物、领域约占34.45%。


表3  2018年全球苯唑草酮市场状况及构成(单位:百万美元)
国家 麦类 玉米 果蔬 其它作物 总量
阿根廷
5.5

5.5
加拿大
3.8

3.8
中国
1.82

1.82
德国
0.14

0.14
危地马拉

0.18
0.18
奥地利

0.01
0.01
印度
13.15

13.15
印度尼西亚
4.01

4.01
日本
3.26

3.26
墨西哥
0.82

0.82
新西兰
0.98

0.98
俄罗斯
3.63

3.63
南非
1.13

1.13
乌克兰
1.87

1.87
乌拉圭
0.59

0.59
美国
19.86

19.86
亚洲其他地区
0.18

0.18
欧洲其他地区
1.3

1.3
拉丁美洲其他地区
0.05 0.01
0.06
中东+非洲其他地区
0.17

0.17
未分配 0.01 9.4 37.42 0.01 46.85
总量 0.01 71.66 37.63 0.01 109.31
数据来源:0、KLEFFMANN


巴斯夫多年的推广,拜耳和先正达等公司已达成协议,共同开发耐HPPD大豆,此项技术一直在推进中,使得苯唑草酮的全球销售额第一峰出现在2017年全球市场规模达到1.24亿美元,使用量在363.8吨,苯唑草酮的全球量值达到历史新高。


2013年全球苯唑草酮应用总量约在121吨,德国、美国苯唑草酮使用量较大。2014年全球苯唑草酮应用总量约在114.59吨,同比下降5.3%,德国、美国苯唑草酮持续使用量较大。2015年全球苯唑草酮应用总量约在112.28吨,基本持平,德国、美国苯唑草酮持续使用量较大。2016年全球苯唑草酮应用总量约在215.70吨,由于农化企业共同推广,使用量放大很快,同比增长92.11%,美洲使用量增量很大,包括美国、墨西哥使用量增加一倍多,中国使用量增加明显。


2017年全球苯唑草酮应用总量约在363.80吨,同比增长68.66%,增量主要来自印度、印度尼西亚使用。苯唑草酮主要销往印度、印度尼西亚、美国、中国、阿根廷、匈牙利、墨西哥、印度尼西亚、比利时、日本、德国、加拿大、奥地利、乌克兰、智利、斯洛伐克、荷兰等;2018年全球苯唑草酮应用总量约在269.34吨,同比下降26%。


表4  2018年全球苯唑草酮应用状况(单位:吨)
国家 麦类 玉米 果蔬 其它作物 总量
阿根廷
7.62

7.62
加拿大
4.15

4.15
中国
17.01

17.01
德国
0.19

0.19
危地马拉

0.41
0.41
奥地利

0.02
0.02
印度
7.66

7.66
印度尼西亚
65.76

65.76
日本
1.28

1.28
墨西哥
6.44

6.44
新西兰
1.52

1.52
俄罗斯
7.27

7.27
南非
2.69

2.69
乌克兰
4.98

4.98
乌拉圭
1.11

1.11
美国
22.13

22.13
亚洲其他地区
0.80

0.80
欧洲其他地区
2.20

2.20
拉丁美洲其他地区
0.13 0.02
0.15
中东+非洲其他地区
0.53

0.53
未分配 0.01 23.17 92.22 0.03 115.43
总量 0.01 176.63 92.66 0.03 269.34
数据来源:Philips McDougall、KLEFFMANN


四、全球苯唑草酮应用前景


2011年苯唑草酮以商品名“苞卫”在中国登记上市。2012年,巴斯夫在美国上市了其苯唑草酮产品Armezon,用于玉米、居住区及草坪。全球苯唑草酮的市值持续强势增长,2009-2014年的复合年增长率为33.6%,2019年苯唑草酮在中国玉米田除草领域逐渐趋热,需求缺口逐渐打开,且原药价格居高不下。
出现这种紧缺状况的主要原因是,全球原药供应短缺,而苯唑草酮在中国的化合物专利已经过期,且中国及全球范围内正处于快速发展的起步阶段。无论是基于巴斯夫苯唑草酮原药近400万元/吨(EMB)价格的吸引力,还是全球市场成长巨大潜力。可以说,苯唑草酮必将成为玉米田除草的最核心品种之一,有着强大的发展潜力和广阔的市场前景,苯唑草酮的先进工艺突破具有巨大市场价值,根据笔者走访调研的情况,目前中国企业和研究机构仍处于实验阶段,需要取得相关技术的企业和投资人可以和笔者进行交流,希望中国苯唑草酮早日产业化,服务更多的种植需求,笔者愿献绵薄之力,应当予以支持。


五、市场趋势、潜力评价及建议


2009-2014年全球苯唑草酮市场复合年增长率为33.6%,近6年复合增长率0.3%。使用方面,近6年复合增长率124.53%,近3年复合增长率124.29%,从市场和使用的情况看,近期全球苯唑草酮市场发展明显加快。从作物维度看,影响全球苯唑草酮市场发展最直接因素是目标作物种植情况,由于全球苯唑草酮主要聚焦玉米,并在向谷物、水稻市场等拓展。近年来,涉足我国水稻市场的产品有,硝磺草酮、双环磺草酮、呋喃磺草酮、硝磺草酮+丙草胺、呋喃磺草酮+氟酮磺草胺、硝磺草酮+嗪吡嘧磺隆、硝磺草酮+吡嘧磺隆等。这些产品或者已经进入水稻田除草剂市场,苯唑草酮即将进入该领域,以应对抗性杂草的治理。再者,HPPD抑制剂类除草剂是一类热点产品,其性能优秀,新产品持续上市,抗性发展缓慢,防除抗性杂草,转基因大豆商品化,从而使该类产品较快增长。


2018年全球玉米种植面积为1.68亿公顷,较上年反弹0.37%;全球产量10.41亿吨,较上年反弹2.55%;单产的反弹对全球玉米产量的贡献较为明显。2019年,受到玉米价格的反弹的支持,全球玉米播种面积进一步反弹,达到1.70亿公顷,较上年提高1.24%;产量10.65亿吨,较上年增长2.4%;截止2018年,全球小麦播种面积连续4年出现下滑,产量连续两年明显的下滑,库存处于低位水平,支持世界小麦价格的反弹,从静态态势分析来看,预计到2025年全球小麦播种面积为2.02亿公顷,总产在7.18亿吨;2018年全球稻谷播种面积1.61亿公顷,较上年减少0.16%,稻谷产量7.54亿吨,折合大米产量5.13亿吨,较上年产量增长1.63%。鉴于当前的大米价格水平的偏低,全球大米将会继续下滑。预计2019/20年度播种面积为1.6063亿公顷,较上年下降0.46%,稻谷产量7.55亿吨,折合大米产量5.13亿吨。


从全球作物种植现状和苯唑草酮推广趋势看,玉米小麦和水稻方向是苯唑草酮市场增长增项的因素,加上企业共同推广,长期看好全球苯唑草酮的前景。


表5  2013-2018年全球苯唑草酮市场发展状况 (单位:亿美元 吨)
年份 市场规模 使用量
2013年 1.07 121
2014年 0.95 114.59
2015年 1.11 112.28
2016年 1.06 215.70
2017年 1.24 363.8
2018年 1.09 269.34
复合增长 近6年复合增长率0.3%。 近6年复合增长率14.27%。
数据来源:Philips McDougall、KLEFFMANN


按照历史数据,可以预测,全球苯唑草酮2019-2022年处于稳定时期,未来产品价格将稳中有降,但是使用量处于快速放量,据了解巴斯夫苯唑草酮产能设计能力应该在500吨以上。目前能满足市场需要,随着需求量的窗口逐渐打开,产能建设需要跟上。目前苯唑草酮巴斯夫专利在中国已经过期,中国一些企业进行共同开发,目前原药上至少5-6家企业有立项目打算,届时苯唑草酮具体供应状况,还以环评和开工能力为准。


苯唑草酮属于新型玉米田除草剂剂。同时也应客观地认识到,我国玉米田除草剂的研发登记仍存在诸多不足,创制品种稀少、同质化登记严重、产品研发一窝蜂等问题突出。现代农业生产对除草剂的合理应用提出了更大的挑战,这就要求生产企业本着前瞻、创新、务实的态度,研发登记一批符合不同地区主要杂草、难防杂草与抗性杂草防治需求,高效广谱、安全环保的除草剂品种,促进玉米田除草剂多元化发展,为农田化学除草与可持续发展农业提供可靠保障。
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