我國乙烯產能2022年占亞洲比例已超50%,且首次超過美國成為全球第一。未來我國乙烯產能仍將進一步增長,預計到2030年將增長80%,至8387萬噸/年,占全球新增總產能的58%。
我國化工企業逐步布局新材料,有望進一步為乙烯產業創造需求及提升盈利能力。 相較于國際上的老舊產能,國內新增乙烯產能具備多方面優勢,包括:更低的操作成本(技術進步、工業4.0)、更低的原料成本(大煉化裂解、重油裂解等)、更新的設備所需較短維護期。據測算,以2023年乙烯產能為基準,在布倫特油價65美元/桶的情形下,國內平均乙烯現金成本約為760美元/噸,已基本處于成本曲線中部位置,未來隨著國內在建產能進一步投放及老舊產能的更替淘汰,我國乙烯整體產能有望在全球競爭中占據成本優勢。
從化學品收率來看,國外已投產和計劃投產的項目,均低于我國目前實現的50%收率,國內技術有望把原油制化學品采收率提高到70%以上,這對我國石化產業縮短生產流程、降低生產成本、減排二氧化碳具有重要意義。
一、全球乙烯產能格局生變
根據已公開項目產能可以預見,北美乙烯總產能及美國乙烯產能未來增速均放緩;中東乙烯產能保持穩定,增速顯著放緩;受下游需求增長乏力、成本高企及監管過度影響,歐洲乙烯供應持續低迷,多家公司乙烯裝置關閉。2022年我國乙烯產能占亞洲比例已超50%,且首次超過美國成為全球第一,未來我國乙烯產能仍將進一步增長。我國乙烯步入成本競爭時代,受益于我國乙烯裝置建設時間短、人工成本低等因素,我國乙烯生產基建成本優勢強,同時我國煤制烯烴具備較強原料價格波動抵御能力,且逐步呈現規模化以降低成本,未來隨著低碳壓力加大以及競爭加劇,產業集中度將進一步提升。
二、全球乙烯產能格局
全球乙烯產能逐年增加
2022年全球乙烯產能合計為2.18億噸/年,產能增量主要為亞洲和北美貢獻,其中亞洲乙烯產能不斷提升,占全球總產能的比例已從2005年的28.01%增長至2022年的39.78%。
美國乙烯產能增長顯著放緩
美國和中東乙烯生產主要來自乙烷。美國頁巖氣革命帶動乙烷產量激增,同時乙烷相對較低的成本和較高的乙烯收率刺激乙烷作為乙烯原料的使用。根據已公開項目產能計算,2030年北美乙烯產能較2023年僅增長8.94%,北美乙烯總產能及美國乙烯產能未來增速均放緩。
近年來中東乙烯產能保持穩定
中東地區擁有豐富油田伴生資源及政府對乙烷定價的控制,乙烷價格在全球具備較強優勢。中東乙烯產能主要由沙特提供。2007—2016年中東開啟乙烯產能擴產,合計總產能自2007年的1331.44萬噸/年增長至2016年的3382.71萬噸/年后維持在3500萬噸/年左右,增速顯著放緩。
歐洲乙烯行業在需求乏力、成本高企、過度監管下持續低迷
受三重因素影響,歐洲乙烯生產企業運營成本壓力巨大,自2023年以來暫停或關閉多家公司。今年4月,沙特基礎工業公司(SABIC)將位于荷蘭赫倫的烯烴3裂解裝置永久關閉,該裝置年產能為55萬噸/年乙烯和32.5萬噸/年丙烯。埃克森美孚于4月11日表示,計劃年內關閉位于法國格拉雄翁一座蒸汽裂解爐,以及相關衍生部門和物流設施。格拉雄翁工廠擁有乙烯產能42.5萬噸/年、丙烯產能29萬噸/年。
三、我國乙烯生產成本和盈利能力有望具有全球引領力
我國乙烯產能持續突破,未來供給仍存缺口
產量方面,根據已公布項目整理,未來我國乙烯產能仍將進一步增長,直至2028年逐步放緩。2024—2030年,我國乙烯產能復合年均增長率(CAGR)將達7.60%。根據近年來我國乙烯產能利用率,預估2024—2029年,乙烯產能利用率維持在85%,以此估算出未來我國乙烯產量。消費量方面,我國乙烯下游產品進口依賴度較高,因此,國內乙烯的實際市場容量一般采用“當量消費量”,當量消費量=產量+凈進口量(進口量-出口量)+下游產品凈進口折算量,據統計,2023年我國乙烯當量消費量為6800萬噸,2019—2023年乙烯當量消費量增速平均值為6%,因此,按年均6%增速測算未來我國乙烯當量消費量。供需關系方面,根據測算,2024—2029年我國乙烯供給較當量需求而言仍存缺口。此外,我國人均乙烯消費量較美國等國家處于低位,乙烯消費存在提升空間,未來乙烯供給缺口狀態或將持續。
新材料是乙烯產業重要發展方向
受益于新興產業發展和化工技術革新,新材料成為乙烯產業重要發展方向,乙烯下游加快向精細化、高端化方向發展。2021年《石油和化學工業“十四五”發展指南》指出,我國需攻克一批面向重大需求的關鍵先進技術,如開發高碳α-烯烴、聚烯烴彈性體(POE)、茂金屬聚烯烴等,提高高端聚烯烴塑料國產化能力,2025年自給率提升至80%。
鋰電隔膜(以聚乙烯材料為基材)方面,據EVTank數據,2022年我國鋰電隔膜出貨量達133.2億平方米,比上年增加65.3%。其中濕法隔膜出貨量突破100億平方米,達到104.8億平方米,干法隔膜出貨量達到28.4億平方米。當前我國隔膜企業出貨量的全球占比已突破80%。全球新能源汽車終端需求提升及中國儲能市場保持增長帶動隔膜出貨量持續提升。 乙烯和醋酸乙烯共聚(EVA)方面,據中國光伏行業協會統計,2023年我國光伏組件產量達499吉瓦,比上年增長73%。受益于下游光伏組件需求的大幅增長,作為光伏膠膜的主要原料光伏級EVA粒子的需求量也同步大幅度增長。我國是全球EVA產品產能最大的國家,截至2023年底,我國EVA總產能達到245萬噸/年,表觀消費量超過330萬噸,進口依存度依然達到40%以上,光伏級EVA或將維持供需緊平衡的狀態。
茂金屬催化劑的乙烯和高碳α-烯烴聚合(POE)光伏膠膜方面,其由于具備獨特的抗PID性能、電阻率高、不易水解等特點,是雙面雙玻組件的主流封裝原料。雙面組件近年滲透率連續提升,2022年占比已達40.4%。目前,由于海外企業的壟斷,國內突破POE生產技術壁壘步伐加快,未來需求有望高速增長,國產替代空間大。
我國化工企業逐步布局新材料,有望進一步創造需求及提升盈利能力。根據數據整理,2022年我國乙烯現有產能約4376.7萬噸/年,已有公布項目下,2030年我國乙烯產能約達到8387萬噸/年。項目約44個,其中有13個項目布局下游新材料生產,乙烯產能達1539萬噸/年,占總新增產能的32.14%。榮盛石化、恒力石化、東方盛虹及衛星化學等企業也積極布局下游新材料產能,在鋰電隔膜、EVA及POE等產品方面不斷突破技術壁壘,逐步實現國產替代。一方面,我國新材料項目不斷投產,有利于中國乙烯產能的消耗,同時也有助于過去落后產能出清;另一方面,隨著我國乙烯技術不斷進步,新材料產品將逐步實現國產替代,進一步推動需求創造,同時新材料高附加值屬性也將提升我國化工企業盈利能力。
我國乙烯步入成本競爭時代
選取近年來各國乙烯產能均在100萬噸/年以上的項目,且均為新建項目(非改擴建項目),恒力石化150萬噸/年乙烯工程項目總投資約209.8億元人民幣,其中建設投資為198.6億元,除乙烯外,下游配12套裝置,相較其他國家乙烯項目而言,具備極強的投資成本優勢。此外我國福建能化與SABIC、中國石化與英力士合作的乙烯項目相較國外同等規模乙烯項目而言,投資額均處于低位。投資額相對較低背景下,我國化工企業投資壓力小,同時,由于乙烯產品折舊額低,形成一定成本優勢。
煤制乙烯具備規模效應
2023年,我國煤(甲醇)制烯烴產能達1865萬噸/年,同比提升5.3%,較2019年增長17.9%。我國煤制乙烯逐步向大規模降碳化發展。由于煤制乙烯成本構成中固定成本占比最大,為57%,且受原材料價格影響較小,相對小規模項目而言,大規模煤制乙烯項目單位投資額具備優勢,乙烯固定成本降低。在國內最新建設的煤(甲醇)制烯烴項目中,大規模項目越發常見,且大部分承擔節能降碳示范工程,例如新疆東明塑膠有限公司80萬噸/年煤制乙烯項目,近期二氧化碳排放量為5.71噸/噸產品,遠低于行業統計平均水平的10.5噸/噸烯烴,比行業平均水平減少45.6%,遠期二氧化碳排放量為5.25噸/噸烯烴,比行業平均水平減少50%。因此,對于煤制烯烴而言,一方面,當原油價格上漲,煤制烯烴具備成本優勢;另一方面,當原材料端價格波動時,煤制烯烴具備較強抵御能力。未來,隨著低碳壓力加大以及競爭加強,煤制烯烴產業將進一步產能出清,提升產業集中度,頭部企業有望受益。
我國逐漸占據乙烯成本曲線左側
根據我們對目前全球已公布的乙烯裝置建設規劃的統計,到2030年預計全球乙烯產能較2023年新增7249.5萬噸/年。其中,預計到2030年國內乙烯產能將增長80%,至8387萬噸/年,占全球新增總產能的58%。從新增產能的技術路徑來看,到2030年,國內油頭乙烯產能增量為2773萬噸/年,占國內新增總產能的65%,且多為大煉化裂解或大煉化改造項目,帶動國內石化項目一體化程度提升。
國內乙烯產能有望占據全球成本優勢
2020年以來,國內乙烯產能進入第二個高速增長期。相較于國際上的老舊產能,國內新增乙烯產能具備多方面優勢,包括:更低的操作成本(技術進步、工業4.0)、更低的原料成本(大煉化裂解、重油裂解等)、更新的設備所需較短維護期。據測算,以2023年乙烯產能為基準,在布倫特油價65美元/桶的情形下,國內平均乙烯現金成本約為760美元/噸,已基本處于成本曲線中部位置。未來隨著國內在建產能進一步投放及老舊產能的更替淘汰,我國乙烯整體產能有望在全球競爭中占據成本優勢。原油制化學品(COTC)繪制我國石化產業第二成長曲線。COTC已成為明確發展方向。根據伍德麥肯茲數據,目前運輸需求占原油最終用途的絕大部分,但隨著能源轉型的推進和運輸電氣化的發展,石化產品將成為需求增長最快的領域,2030—2035年,其占原油最終用途比例將達80%左右。相較于傳統的石腦油或乙烷熱裂解技術用于生產烯烴,以及傳統煉油重整技術用于生產芳烴,在石油衍生液體燃料的市場需求與烯烴、芳烴及碳四和高碳烯烴等特種中間產品市場之間增長失衡的背景下,原油直接生產烯烴、芳烴等化學品和石化產品已成市場新趨勢。
原油直接制化學品收率高
從原油轉化為基本石化原料的收率看,傳統燃料型煉油廠的收率為5%~10%,常規煉化一體化工廠的收率為10%~20%,而原油制化學品收率都超過40%,甚至可能達到80%。原油制化學品分為三個等級:第一代是傳統的煉油廠與化學品整合設施,仍以燃料生產為主;第二代綜合設施以化學品產量提高到40%為目標;第三代將打破平衡,使化學品產量達到70%~80%,但是這種技術尚不成熟。目前我國原油制化學品項目已達到第二代水平,并在積極突破第三代,使化學品產量達到70%~80%。
中國石化成功實現COTC技術工業試驗,助力我國在原油催化裂解技術路線上成為世界領跑者。中國石化成為繼埃克森美孚后全球第二個實現原油蒸汽裂解技術工業化應用的企業,在2021年4月實現了原油催化裂解技術在全球的首次工業化應用,低碳烯烴和輕芳烴總產率提升2倍,高達50%以上,具有巨大的經濟價值。而原油蒸汽裂解技術的工業化應用也在同年11月得以實現,其生產的化學品產量為50%左右。從化學品收率來看,國外已投產和計劃投產的項目,均低于我國目前實現的50%收率,且上述兩種技術結合有望把原油生產的化學品總量提高到70%以上,對我國石化產業縮短生產流程、降低生產成本、減排二氧化碳具有重要意義。
我國原油最大化制化學品收率較高。原油最大化制化學品是對傳統煉油工藝技術的深度優化,旨在最大化地生產化工原料以供應聯合石化廠使用。該路線通過增加額外的工藝裝置,如加氫裂化,將原油煉制過程中產生的蠟油、渣油等重質產物轉化為輕質產物,同時提高氫碳比。利用現有成熟技術,通過重新配置,使得基本石化原料收率大幅提高到40%—50%。我國民營企業正在利用國內外先進煉化工藝技術建設這類煉油廠,其中恒力石化大連長興島項目已于2019年投產,化學品收率達33.6%;浙江石化舟山項目一期收率為35.7%,二期收率進一步提升至50.9%。
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