近期,埃信华迈基础化学品服务部亚洲烯烃业务总监迈克·帕克在2022世界石化大会上表示,在能源价格高企和新增产能激增的双重压力下,亚洲乙烯和丙烯市场正进入一个看跌期,可能会出现减产甚至进行行业整合。
值此之际,我们一起来看看烯烃发展的过去和未来。
2021年烯烃行业发生了哪些大事件?烯烃行业发展经历了哪些周期?是什么在推动着行业的变化?未来,有怎样的发展趋势?
2021年全球烯烃产业链大事记
1. 美国2月份遭遇极寒天气,石化产品暴涨
美国时间2月15日凌晨,冬季风暴侵袭美国。持续的暴风雪侵袭,使得美国电力供应出现紧张,德克萨斯州、阿肯色州、伊利诺伊州和肯塔基州的不少地区因极端天气断电,低温也导致路面结冰,部分路段甚至封锁。受极端天气影响,美国多套化工装置停车并宣布遭受不可抗力。全球资源调配出现短期的不平衡,美国和欧洲化工品市场迎来巨大涨幅,以烯烃为例,下图为2021年油价和全球三大区域烯烃价格和2020年的比较情况:
2. 2021年是全球烯烃投产大年
全球烯烃新增产能主要在中国,中国2021年新增乙烯产能736万吨,总产能达到3923万吨,新增丙烯590万吨,总产能达到4827万吨。其次是韩国新增3套裂解装置,乙烯总产能235万吨,丙烯总产能125万吨。
3. 丁二烯新增产能增速,出口创历史新高
2021年,国内累计有53万吨丁二烯新产能释放,总产能达到542万吨,增速11%附近,包括浙石化二期,古雷石化以及2020年新投装置在2021年的产能释放,导致国内供应压力增大。美国极端天气导致当地丁二烯装置迟迟不能恢复正常运行,对进口丁二烯需求量大幅增加。二季度开始,国内丁二烯出口开始增量,截至11月份丁二烯累计出口15.4万吨附近,创历史新高。
4. 苏伊士运河搁浅堵塞事件
2021年3月24日,一艘巨型集装箱船 “Ever Given” 号在阵风吹离航线后在苏伊士运河搁浅,导致世界上最繁忙的贸易航线之一的海上交通中断。苏伊士运河和苏麦德管道是波斯湾原油、石油产品和液化天然气运往欧洲和北美的战略路线,由于大量能源商品流经运河,它是一个关键的咽喉要道。大约12%的全球贸易和8%的LPG通过运河,每天大约有10万桶原油通过运河。
5. 欧洲乙二醇反倾销,中国欧盟乙二醇套利窗口打开
2021年5月14日开始欧盟将对来自美国和沙特的乙二醇采取临时性反倾销措施。受此影响欧洲 乙二醇价格保持坚挺,国内到欧洲的乙二醇套利空间打开,部分具有出口欧洲渠道及资质的公司都采够了部分保税货源进行出口操作。
6. 2021年苯乙烯进入高速扩能时代
2021年,中国苯乙烯产能增加290万吨/年,从2020年的1110万吨/年增至2021年的1400万吨/年。国外装置故障带动外盘价格宽幅走高,出口大幅增加,2021年出口量预计在23.2万吨,是2020年全年出口量的8.6倍。
7. 能耗双控导致烯烃及下游行业开工下降
今年上半年我国有9个省(区)能耗强度不降反升,为完成全年能源目标,云南、浙江、江苏等地开始限电,一些化工企业随之停产,部分化工品供给不足,产品价格上涨。烯烃产业链供应端受到一定的影响。
9月16日,发改委印发《完善能源消费强度和总量双控制度方案》。方案提出,总体目标到2025年,能耗双控制度更加健全,能源资源配置更加合理、利用效率大幅提高。到2030年,能耗双控制度进一步完善,能耗强度继续大幅下降,能源消费总量得到合理控制,能源结构更加优化。到2035年,能源资源优化配置、全面节约制度更加成熟和定型,有力支撑碳排放达峰后稳中有降目标实现。
8. 中国商务部对从美国进口的聚氯乙烯(PVC)发起反倾销调查,以保护中国本土制造商
调查于9月25日开始,为期12个月,在特殊情况下可延长6个月。该计划包括2019年全年的倾销调查。在8月18日,新疆中泰化工、新疆天业、陕西北元化工、天津大沽化工和宜宾天元提出投诉。这些公司担心,从美国进口的大量PVC可能会损害国内行业。
美国是全球PVC的主要生产国和出口国之一,而中国是关键的消费市场。根据中国海关数据,2019年中国从美国进口PVC 29.7万吨。2019年,美国货物占中国PVC进口总量的比重上升至45%。一些中国进口商表示,反倾销政策的影响可能是有限的,因为大多数美国产PVC是由转口获得的,而这些转口可以免缴进口关税。也有买家可以转而购买二氯乙烯或氯乙烯单体来生产PVC。
9.恒逸石化文莱二期炼化项目得到批准
9月份,恒逸石化董事会批准了其位于文莱帕劳MuaraBesar的第二期投资136.5亿美元的炼化项目。以1400万吨/年的炼厂为中心,二期工程将包括1120万吨/年下游产能,生产乙烯、苯、对二甲苯、乙二醇、PTA、PE、PP和PET、聚酯。恒逸预计将在三年内完成该项目的二期工程,该项目仍需得到公司股东大会的批准。2019年,恒逸完成了该项目的第一期工程,投资34.5亿美元,包括一座800万吨的炼油厂和化工品,每年生产150万吨PX和51万吨纯苯,以及汽柴煤等燃料。
10.炼化企业向新材料方向扩展
国内的炼化企业依托现有的炼化平台,向更多新材料领域方向发展,如POE、EVA 光伏料、DMC 电解液系列、碳纤维、可降解塑料、锂电池隔膜、MLCC 基膜,如恒力进军锂电池隔膜领域,万华在四川投资PBAT,自主研发PLA等。
11.2021年航运业迎来“全盛时代”
随着2021年全球经济恢复,全球贸易量也大幅增加。中美集装箱海运费曾一度超过2万美元。供应链危机导致一系列港口拥堵、船期延误等问题一直在上演。除了天价海运费,全球港口拥堵问题也是环绕整个2021年,眼下,全球仍然有大概20个港口遭受拥堵,每个港口在不同时段都有1~2艘船舶陷入拥堵。上海集装箱运输指数(SCFI)在12月31日,历史上首次超过5000美元/TEU,同比上涨76%,该指数反映了2009年10月来自上海的个别航线的海运附加费。同日,另一项货运指数宁波集装箱货运指数(NCFI)创下4264美元/英尺的历史新高。NCFI通过计算和记录从宁波舟山港出发的21条航线的集装箱运价变化,反映了国际集装箱航运市场运价的波动。
近 10 年来国内外聚烯烃经历三轮产能周期
2022年全球聚烯烃产能达到 2.45 亿吨。从增速来看, 2016-2018 年为产能增长高峰期,然后 2020 年至今增速创新高,截至 2022 年已达到 7%的水平,说明目前正处于一个新的产能周期中。
但各国产能周期存在一定差异,国内产能周期经历了煤化工和大炼化以及轻烃工艺的产能周期,烯烃工艺较为多样化,而海外主要是页岩油革命引发的轻质原料产能周期,原料集中在石脑油和乙烷裂解的竞争上。
全球聚烯烃产能周期
01
国内聚烯烃近十年出现两个产能大幅增长周期
2005 年以前国内聚烯烃产能很小且增长缓慢,且主要以 PE 为主。2005 年后出现过三次比较大的增速。2009年扩能约 200 万吨,包括中沙天津、独山子石化等,主要是 2008 年底的 4 万亿经济刺激,带动化工品产能的集中释放。然后是2015-2017 年煤化工产能周期和 2020 至今的大炼化和轻烃工艺(轻烃裂解、乙烷裂解和 PDH)产能周期,周期内的年产能增速达到 10%以上。
煤化工产能周期中,煤制或甲醇制烯烃快速发展,代表性的有延长中煤榆能化、宁夏宝丰、中煤陕西榆林以及蒲城清洁能源等企业。
油化工产能周期中,主要还是 2020 年至今的大炼化产能周期,浙江石化、恒力石化、中科炼化、中化泉州、辽宁宝来等大炼化企业相继投产,还有烟台万华、兰州石化、东华、卫星以及巨正源等轻烃为原料的产能集中释放,把国内的产能周期推向一个新的台阶,截至 2022 年,中国 PE 和 PP 产能分别占到全球的 39%和 22%。
中国聚烯烃产能周期
02
煤化工、大炼化、轻烃工艺为增长关键
从新增产能上看,煤化工在 2015-2017年投产力度是超过油化工,主要由煤化工政策推动、MTO 技术商业化以及当时煤炭低价带来的成本优势推动。大炼化带来的油化工新增产能在 2020 年后十分明显,煤化工虽然仍有投产,但力度已明显下降。
煤制烯烃工艺立足于甲醇化。目前主要的甲醇制烯烃工艺有:中科院大连化物所的甲醇制乙烯/丙烯(DMTO)工艺,Lurgi 公司的固定床甲醇制丙烯 (MTP)工艺,中石化的甲醇制乙烯/丙烯(SMTO)工艺等。
而煤化工周期内的油化工增速仅在 5%左右,直到 2020 年以后才逐年提升,2022 年达到近 15%。长期来看,产能周期上油化工跟煤化工是错开的,2013 年油制 PE 和 PP 的增速分别为 11.8%和 8%,增速都还不算低,但随着煤化工进入产能周期后,油化工增速明显下降,直到大炼化 周期,石脑油制聚烯烃产能才进入新一轮的产能高峰期,2022 年油制 PE 和 PP 的增速分别提高到 18%和 12%。
03
轻烃工艺中 PDH 和乙烷裂解存在周期差异
国内聚乙烯轻烃裂解在 2020 年才迎来高速发展,主要是乙烷资源问题,直到 2021 年美国乙烷出口才获得新一轮的加速增长,而聚丙烯 PDH 装置则从 2010 年起,并在 2014-2017 煤化工与 2020-2023E 大炼化双周期中均出现强劲增长。主要是丙烷资源更容易全球化运输,美国页岩油革命后,PDH 得到快速发展。
04
海外主通过过剩乙烷资源推动乙烷裂解产能周期出现
2010 年以来美国页岩气页岩油革命,逐步积累的廉价乙烷资源,推动了美国 PE 产能从 2017 年开始大幅提升。乙烷裂解乙烯在高油价下具备明显成本优势,乙烷价格更多倾向于天然气,且乙烷可回注,因此 2016-2018 国际油价大涨时,美国 PE 产能爬升明显。另外就是乙烷由于运输瓶颈问题,导致乙烷供应都留在国内,而丙烷出口量持续抬升,直到 2021 年后,乙烷出口再次加速增加,但美国境内的乙烷库存依然处于高位,充裕的原材料和低廉的价格,使得美国也加速发展了乙烷裂解制 PE,目前美国乙烷裂解装置占到国内乙烯的 80%以上,且未来仍有一定提升空间,但幅度在逐步缩小了。
宏观层面主要是政策、技术和原料革命推动
宏观层面对聚烯烃产能周期的影响或是最大的、最直接的。国内的话,政策引导的力度较大,而技术和原料革命的推动在国内外的影响都较大。宏观政策方面,煤化工和大炼化都是在国内政策推动下走出来的。
01
煤化工政策和 MTO 技术推动煤制烯烃发展
煤化工发展政策与国家石油替代战略推动密切相关。总体上经历了 1997-2005 年的鼓励支持期,2006-2009 年的发展限制期,2010-2015 年的严格控制期,2016-2018 年的适度发展期,2018-2022 年的严格限制期。但煤制烯烃在煤化工中属于末端产品,其产能周期兑现是滞后于国家煤化工政策整体规划,且当时其代表的是高附加值(高利润)与对油制聚烯烃的强替代性,发展受限程度相对偏低。
2011 年-2014 年,我国鄂尔多斯动力煤坑口价从 450 跌到 200 元/ 吨,对应的烯烃成本从 5900 下跌到 4350 元/吨,而国际原油价格持续在 110 美元/桶附近高位震荡,对应的烯烃成本在 10000 元/吨附近,竞争优势不言而喻。当时 MTO 技术也已经可以产业化了,但并没有看到产能周期,直到我国十二五规划安排了重大煤制烯烃项目后才开始煤化工的产能周期。目前我国煤制聚烯烃产能分布基本与十三五规划中 4 个现代煤化工产业示范区布局一致,高度集中在内蒙(鄂尔多斯)、陕西(榆林)、宁夏(宁东)三地,新疆(准东、伊犁)、安徽区域也有一些产能。总体与宏观政策密切相关。
02
美国页岩油革命带来海外烯烃原料轻质化
美国页岩油革命带来了乙烷、丙烷供应的大幅提升,带动了美国 PE 新增产能以及乙烷、丙烷出口量的大幅提升。对全球聚烯烃产能周期产生了极大的影响,也带来了全球聚烯烃原料的轻质化革命。相比传统的油化工和煤化工而言,乙烷裂解和 PDH 的乙丙烯出率更高,工艺更加简单,而油化工各产品出率相对均衡,但对于烯烃来说,轻烃裂解更有竞争优势。
中美PP年度新增产能对比
原料轻质化的体现上去看,丙烷主要是体现在中国,乙烷裂解主要体现在美国。
丙烷方面。中国自 2013 年 PDH 产业兴起,成为带动 PP 产业发展的主要因素之一,而中国轻烃裂解制 PE 的新增产能表现出较大程度滞后。主要是国内虽然有乙烷裂解产能陆续投放,但进口乙烷资源依然很少,目前仅兴浦、卫星和万华三家。而美国这几年烯烃产能逐步投放后,且页岩气的产能增速也在下降,届时乙烷资源可能将逐步趋于紧张,因此全球的乙烷裂解装置未来进一步增长的空间也相对受限,乙烷裂解周期也大概率逐步进入尾声。
03
十三五规划推动了七大石化产业基地建设
为解决我国石化产业集约化、规模化、一体化水平偏低等问题。2015 -2016年年,国家层面提出了发展七大石化产业基地的规划,并出台《石化和化学工业发展规划(2016-2020)》。提出十三五期间要有序推进七大石化产业基地及重大项目建设,增强烯烃、芳烃等基础产品保障能力,提高炼化一体化水平。
七大石化基地包括大连长兴岛、河北曹妃甸、江苏连云港、上海漕泾、浙江宁波、广东惠州、福建古雷。从我们跟踪的产能去看,2020 年以来该区域的产能占比已在逐步提升,PE 产能占比从 2016 年的 18%上升至 30.5%;PP 产能占比从 2016 年的 11.6%上升至 16.3%,且未来有进一 步提升可能。
微观层面主要是企业资本开支推动
01
中石化资本开支相比中石油对产能影响或更显著
从两油资本开支能看到基本上跟聚烯烃产能投放有较强相关性。中石化相对于中石油表现更为显著,其聚烯烃新增产能相比于资本开支的滞后期约为 2-3 年,基本与新装置建设周期趋于一致。两油资本开支在 2011-2013 以及 2018-2020 期间出现明显增长,对应 2012-2014 以及 2020-2022 年新增产能的增长。
02
煤化工企业资本开支重煤炭业务轻化工业务
我们选取了神华、中煤、宝丰和广汇这四家典型煤化工企业的资本开支作为观察对象。其中,宝丰和广汇煤化工占比较大,尤其宝丰烯烃占比达到 50%。
四家煤化工企业的资本开支走势自 2018 年后出现了一些分化,宝丰和广汇的资本开支再次抬升。其中,尤其是宝丰,我们可以看到宝丰确实在建设相关煤化工装置,但实际兑现的周期,需要看国家政策引导,目前来看装置投产都相对延后,内蒙古 400 万吨项目投产兑现可能要到 2026 年左右。另外,煤制聚烯烃的新增产能相比于其资本支出有着约三年的滞后期,基本上也相当于其装置建设周期。
03
国内民营大炼化资本开支以炼化一体化和轻烃裂解为主
民营大炼化均是从 2016 年前后迎来资本开支高速增长阶段,且偏好轻质化烯烃原料。我们选取万华、荣盛、恒力和卫星四家作为分析对象。几家民营大炼化中石化占比都非常大,且化工品种类丰富,三烯三苯产品俱全,卫星石化以 PDH 丙烯及其下游产品为主,万华以聚氨酯和乙烷裂解装置为主,恒力和荣盛是炼化一体化项目的典型代表,恒力烯烃项目比重有所增加,荣盛(浙石化)产品丰富,油品和化工兼具,更多是油化工项目。
从其资本开支和对应的产能周期对比去看,均有较好的相关性。卫星和万华是轻质化项目的代表,荣盛和恒力是炼化一体化项目的代表,轻质化项目产品单一,重点是烯烃及其下游产品,但炼化项目兼顾三烯三苯,烯烃不能完全代表其资本开支的变化,但从数据上去看,相关性也相对偏好。
04
国际炼化企业资本开支多元化运用
国际大炼化企业不论是规模上还是产品性能上甚至产品多样性上都是要高于国内化工企业。我这里选取了几家有代表性的国际炼化企业:埃克森美孚、巴斯夫和利安德巴塞尔,从营收结构去看也是区别较大。埃克森美孚更加倾向于大规模的炼化一体化企业,这块占 76.4%,这里面不仅仅是聚烯烃;巴斯夫里面化工占 17.3%,但聚烯烃产能偏少,更多倾向于更高附加值化工品;而利安德巴塞尔更多倾向于烯烃产品,其中烯烃及其聚合物在营收占比重高达 55%,中间体产品占比 20%,跟聚烯烃产能较为吻合。但从体量规模上去看,埃克森美孚是最大,利安德最少。
总体上国际炼化企业的资本开支与全球新增产能之间也存在一定相关 性,与国内企业类似,全球新增产能与头部企业资本开支之间存在 2 年左右的时间滞后。
利安德巴塞尔是欧洲荷兰的公司,公司的项目绝大部分在欧洲,就全球而言,欧洲区域是没有原料优势的,产能周期不在欧洲。2012-2014 年连续淘汰了欧洲的落后产能,导致聚烯烃产能有所下降,直到 2020 年后才开始增加产能,主要是在中国的巴塞尔-宝来合资新产能,到 2020-2021 年产能释放出来。而埃克森的项目绝大部分在美国,由于本身廉价的乙烷和丙烷资源,美 2017-2020 年的产能连续释放,基本上资本开支跟产能对应。
未来发展四大趋势
2022 年是全球聚烯烃产能增速的顶点,未来几年产能增速将逐步下行,预计 2026 年 PE 和 PP 的产能分别达到 1.575 亿和 1.18 亿吨。2020 年以来先后受到疫情和能源危机的影响,导致聚烯烃产能周期有所后移到 2022 年,后期叠加国内碳中和政策,新产能审批也趋严,或进入新产能消化以及小幅结构调整的新周期。
这一轮大炼化和轻烃裂解的产能周期走完后,未来几年的供应格局不会有太大的变化,更多的是各工艺之间更加白热化的竞争,加快一些落后产能的淘汰,并等待需求持续增长去逐步消化这些新增产能,我们从以下几个方面去阐述。
01
全球烯烃原料轻质化仅有小幅空间
乙烯来看,随着我国大炼化投产的加速,而全球乙烷裂解装置投放的速度放缓,未来三年关注到美国仅 5 套乙烷裂解装置合计 350-500 万吨可能投产,力度相比 2018-2019 年明显下降,仅有 50%的量左右,不过单套装置规模要比上一轮的大,而未来几年石脑油制乙烯投产力度偏大,其占比预期有 1%的提升;而丙烯来看,PDH 依然发展速度较快,未来几年 PDH 的占比仍有 5%的提升。
乙烯原料占比变化
02
各工艺路线竞争加剧
2022 年的聚烯烃投产周期遇上了全球能源危机,加快了聚烯烃行业利润下降,全球的聚烯烃开工也因原料紧缺和亏损而出现下降。目前 PDH 和石脑油为原料的聚烯烃亏损状态,而煤化工由于主要在国内,而国内煤炭在保供稳价政策下,价格明显低于国际煤炭价格,相比其他原料的聚烯烃,煤化工经济性就相对偏好。近年来乙烷价格因天然气价格相对承压,整体乙烷裂解装置竞争力依然非常强,预计未来仍有持续可能。
而未来的竞争格局根本上还是煤、原油和天然气格局来主导的。美国乙烷资源丰富,且是页岩气伴生,可以回注天然气,因此其价格走势跟天然气高度相关,虽然美国乙烷裂解装置逐步增加,但依然很难明显推涨乙烷价格,因此未来乙烷跟随天然气价格波动有望延续,而丙烷是 LPG 的主要成分,价格走势明显跟随原油价格走势。另外就是各工艺也有他自身的竞争优势。比如煤化工装置的优势是前期投入大,但原料成本占比偏低,国内 CTO 的煤炭都是自有煤矿或长协,极具竞争力;而石脑油化工装置的优势是油化一体化,产品丰富,抗风险能也较强;而轻烃裂解工艺简单,投入低,目前加工成本明显低于其他,但原料价格波动风险也逐步增加。
而对于烯烃来说,在最近的一轮大炼化和轻烃产能周期中,由于需求受到疫情管控压制,叠加能源危机的影响,使得产能过剩压力提前出现,烯烃估值大幅下降,油化工和 PDH 因亏损加剧其开工也明显下滑,而煤化工因利润持续使其开工维持在高位,仅维持季节性检修,由此可以看到,在持续低利润的情况下,烯烃各工艺之间的竞争格局加剧,整体产能利用在下降,只是不确定开工下降的是哪种工艺。
03
碳中和政策将加速国内烯烃供应结构优化
碳中和政策将长期给化工供应带来影响,我国在 2030 年实现碳达峰的目标下,能耗双控政策将长期持续下去。另外,2022 年纠正运动式减碳后,化工这边的碳排放考核转变为强度考核,且对于原料用能和可再生能源不纳入消费总量控制。而对于化工而言,煤化工能耗强度依然是最大的,装置越小,强度越大,因此对高能耗的小装置是不利的,未来面临逐步淘汰可能。
另外 2022 年 3 月,国家发展和改革委员会等四部门联合印发了《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南(2022 年版)》。针对建材、石化化工、钢铁、有色等行业的 17 个重点领域,分别提出了节能降碳改造升级方案,对有效提升重点领域能效水平,降低碳排放强度,加快实现绿色低碳高质量发展,具有重要指导作用。大部分基准以下清零(炼油和乙烯除外),通过市场化和法治化手段推动其加快退出。
04
可降解塑料入局加剧聚烯烃需求压力
这里主要分析国内的情况。
近两年来,国家和地方政府纷纷出台"禁塑令",同时,期间内多个可降解塑料项目陆续上马。禁止塑料用品的要求逐步提升,无疑会逐步减少聚烯烃的需求。塑料袋、塑料餐具和快递包装在聚烯烃的消费比重中占比是比较大的,我们初步预估三大块的消费替代量到 2025 年是 410 万吨左右,每年是 80 万吨左右的水平,因此这块需求的下降在一定程度上加剧了正处于投产周期的聚烯烃通用料的过剩压力。
未来这部分禁止掉的需求缺口将由可降解塑料去填补。但目前可降解塑料性价比极低,其中最廉价的 PBAT 也要 20000元/吨,且性能上有偏差,保质期偏短。因此前期推广主要政策去引导消费,让 PBAT 企业能持续发展。而随着产能逐步释放,供应逐步增加,届时价格也会逐步承压,叠加上政府的一些补贴,未来仍逐步能跟聚烯烃形成竞争。