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新挑戰新機遇,化工低碳轉型

格隆匯 06-13 13:22

本文來自格隆匯專欄:國泰君安證券研究,作者:國泰君安基礎化工團隊

本報吿導讀

我國對國際社會承諾爭取在2030年前實現碳達峯,2060年前實現碳中和,為實現這一目標,國內能源結構和化工產業將會發生重要變革。

摘要:

維持行業增持評級。隨着碳中和政策的持續推進,化工行業的集中度會進一步提升,中長期競爭格局優化,龍頭將持續受益。推薦華魯恆升、萬華化學、龍蟒佰利、合盛硅業等。此外,生物降解塑料和生物燃料可以有效降低碳排放。

我國提出力爭2060年前實現碳中和目標,各省政策逐步落地。2020年9月22日,國家領導人提出中國二氧化碳排放力爭於2030年前達到峯值,努力爭取2060年前實現碳中和。此後,中央工作會議及2021年兩會《政府工作報吿》中,都將碳達峯、碳中和作為政府工作重點。內蒙古率先制定政策嚴格落實目標責任、控制高耗能行業產能規模,各地方逐步落實減排降碳相關政策。

碳中和推動供給側改革,高耗能行業成本提升,龍頭企業成本優勢增強。碳中和背景下,高耗能、產能過剩、需求見頂的化工子行業將受到重點限制,行業成本大幅抬升。在碳配額要求下,煤化工行業成本分化,龍頭企業能源利用率更高,成本優勢增強,且有望持續獲取政策與配額傾斜,行業集中度提升。分產品來看,黃磷、電石、聚氯乙烯、甲醇、燒鹼、純鹼、鈦白粉、金屬硅等化工品單位碳排放高,產能過剩較為明顯,未來將成為化工行業進行供給側改革的關鍵領域,龍頭公司將持續受益。

中下游行業迎來需求變革,減排催生新增長領域。碳中和背景下,有節能降耗作用的化工材料將迎來發展機遇。限塑、禁塑政策出台為可降解塑料打開巨大替代性增長空間。交通運輸行業減碳將大幅推動生物燃料發展。我們認為可以重點關注可降解塑料和生物燃料領域的投資機會。

風險提示:國際油價大幅下跌的風險,企業執行碳中和政策不及預期

1.   我國提出力爭2060年前實現碳中和


1.1.  碳中和概念及提出背景

國家領導人在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上提出我國二氧化碳排放力爭於2030年前達到峯值,努力爭取2060年前實現碳中和。這一承諾迅速成為最受全球關注的事項之一。“碳達峯”是指在碳中和實現的過程中,二氧化碳(CO2)的排放在某一個時點或時段達到峯值,之後不再增長並逐步回落。“碳中和”是指國家、企業、產品、活動或個人在一定時間內直接或間接產生的CO2或温室氣體排放總量,通過使用低碳能源取代化石燃料、植樹造林等形式,以抵消自身產生的CO2或温室氣體排放量,實現正負抵消。

“碳中和”是我國在全球變暖背景下積極承擔大國責任所許下的重要承諾。自20世紀80年代以來,全球氣温逐年上升,2020年全球平均氣温較工業化前上升1.02℃。全球氣候變暖的主要原因是工業革命後人類大量使用化石燃料,二氧化碳等温室氣體排放量迅速上升。2019年,西班牙國家氣象局的伊薩尼亞天文台探測到地球大氣層二氧化碳濃度突破415ppm,達到416.7ppm,為300萬年來的最高值,這意味着全球氣候變化正在朝着更為危險的方向發展。氣候變暖引發了冰川融化、海平面上升、極端天氣事件增多增強、自然災害頻發等一系列連鎖反應,並引發一系列社會經濟問題,全球共同應對氣候變化危機刻不容緩。

在工業革命前,全球二氧化碳排放量極低。1950年,全球二氧化碳排放量達到了60億噸,此後二氧化碳碳排放量迅速增長。1990年,全球二氧化碳排放量已達到220億噸,二氧化碳排放量呈倍數增長,21世紀中國加入世貿組織後這一趨勢再度增強。2010年前後,伴隨着全球環保意識的提升,二氧化碳排放量增速放緩。2019年全球二氧化碳排放量達到360億噸,增速趨近於0,未來二氧化碳排放量有望逐步下降。

我國由於工業化起步較晚,仍處於高速發展期,近年來二氧化碳排放量增長迅速。我國二氧化碳排放量從2000年開始持續上升,2014年達到階段性峯值,2015-2016年緩慢下降,2016年後再度呈現緩慢升高趨勢,預計未來十年我國碳排放量將緩慢提升直至2030年碳達峯。

分區域來看,2019年我國二氧化碳排放量達到98.26億噸,位居世界第一,美國、歐盟、印度、俄羅斯及日本緊隨其後,分別排放49.65、33.30、24.80、15.33、11.23億噸,合計佔比68%。世界各地人均二氧化碳排放量存在嚴重不均等的問題。2017年,全球人均二氧化碳排放量為4.8噸。其中,中東地區人均排放量最高,卡塔爾人均排放量高達49噸。歐美髮達國家中,澳大利亞、美國、加拿大人均排放量較高,分別為17噸、16.2噸、15.6噸。部分歐洲國家由於較早開始實施節能減排舉措,人均碳排放量與全球平均水平相差不遠,葡萄牙、法國及英國人均二氧化碳排放量分別為5.3噸、5.5噸、5.8噸。

為了應對全球氣候變暖的重大挑戰、降低二氧化碳排放量,各國開始共同推動“碳中和”進程。2015年12月,196個國家共同簽署了《巴黎協定》,承諾在2050-2100年實現温室氣體的排放與吸收之間的平衡,即實現全球“碳中和”目標,明確了21世紀末將全球温度升高控制在不超過工業化前2℃的目標,並將1.5℃温控目標確立為應對氣候變化的長期努力方向。此前,英國已於2008年頒佈《氣候變化法案》,明確2050年實現碳中和,是全球第一個應對氣候變化並對該目標進行法律約束的國家。2019年,歐盟委員會發布《歐洲綠色協議》,提出到2050年歐盟温室氣體達到淨零排放的目標。2020年,中國提出了於2060年實現“碳中和”的目標。此後,日本、英國、加拿大、韓國等發達國家相繼提出2050年前實現“碳中和”目標的政治承諾。目前,已有超過90個國家提出碳中和、淨零排放等不同形式的温室氣體減排目標。碳中和已成為全球共同長期目標。

1.2.  中國碳排放政策與發展規劃

自2020年9月提出碳中和戰略後,我國陸續出台了一系列國家層面的政策文件。在最新的十四五規劃中,我國提出2035年碳排放達峯後穩中有降;進一步加快清潔能源開發利用,推動非化石能源和天然氣成為能源消費增量的主體,更大幅度提高清潔能源消費比重;將可再生能源消費納入地方經濟社會發展考核,地市成立“能源局”推進落實,以倒排工期的形式分解各期目標;完善能源產供儲銷體系,優化電力生產和輸送通道佈局,提升新能源消納和存儲能力等目標。此外在2020年12月的中央工作會議和2021年兩會《政府工作報吿》中,碳達峯、碳中和都被作為政府工作重點。

各地方政府也在十四五規劃文件中制定了未來五年的碳減排相關目標。2021年2月,內蒙古自治區印發了《關於確保完成“十四五”能耗雙控目標任務若干保障措施(徵求意見稿)》。意見稿提出,要求嚴格落實目標責任、控制高耗能行業產能規模。從2021年起,不再審批焦炭、電石、聚氯乙烯、合成氨(尿素)、甲醇、乙二醇、燒鹼、純鹼、磷銨、平板玻璃、鋼鐵、鐵合金、電解鋁、無下游轉化的多晶硅、單晶硅等新增產能項目;除國家規劃佈局和自治區延鏈補鏈的現代煤化工項目外,“十四五”期間原則上不再審批新的現代煤化工項目。該意見稿是第一個在規劃中準確提出控制目標的的地方性文件,對後續其他省份的相關政策落地提供了重要的指導意義。

1.3.  我國能源消費和工業過程碳排放量佔比較高

從能源消費總量來看,我國近年來能源消費總量增速逐步放緩。2019年能源消耗總量達到39,361TWh,同比增長4%。進入21世紀以來,我國能源消費總量隨着經濟發展逐漸上升。2012年後,我國經濟增速放緩,一次能源消費增速隨之放緩,同時能源利用效率提升,近七年來年均複合增速僅為2.75%。

從能源消費結構來看,煤炭依然是我國一次能源消費的主要來源。2019年我國能源消費為48.7億噸標準煤,同比增長3.3%,煤炭消費佔能源消費總量57.6%,遠超於世界平均水平27%,石油消費佔能源消費總量19.7%。煤炭在一次能源消費中佔比仍居高不下,天然氣碳排放佔比有所提升。水電、可再生能源佔比僅為8%、4.7%,清潔能源仍有較大發展空間。

從碳排放結構來看,能源消費和工業過程碳排放量佔比較高。2019年我國碳排放來源結構中,能源消費過程佔比76.8%,工業過程佔15.2%,農業佔比6.4%,其中能源領域碳排放又主要源自化石燃料。從各細分行業碳排放結構上看,我國碳排放主要集中於電力與工業,電力的二氧化碳排放佔44.64%,工業佔比38.92%,兩者相加超過二氧化碳總排放量的80%,碳排放結構相對集中。

我國高耗能子行業碳排放量較高,化工行業碳排放量相對較低。2019年,我國電力、蒸汽、熱水的生產和供應,黑色金屬的冶煉和壓制,非金屬礦產碳排放佔比較高,分別佔比為46.87%、18.39%、11.36%,這些細分行業高度依賴煤炭、石油等能源,受到碳中和政策的衝擊較大。化工原料及化工產品、石油加工和焦化、化學纖維、橡膠製品、塑料製品碳排放量分別為1.93億噸、1.42億噸、343萬噸、176萬噸和176萬噸,合計佔比約為3.55%,碳排放量佔比相對較低。


2.   能耗雙控背景下,產業結構調整勢在必行


為實現碳中和目標,我國需大力調整產業結構,降低化石能源在能源消費中的比重,提升風電、光伏、核電等可再生能源的比重,逐步實現低碳能源。此外,我國還需加速產業結構轉型,淘汰落後產能,優化存量產能,嚴格把控高耗能產業新增產能,推動產業調整升級,提升資源利用效率,完善低碳發展體制等。

對於化工行業,碳中和使產業結構調整勢在必行。從供給端來看,高耗能化工子行業新增產能將受到嚴格限制,煤炭能源使用成本上升,從而推動產業進行技術革新,提升清潔能源使用比例。在碳中和背景下,龍頭企業具有更強的技術優勢、成本優勢、資源傾斜等,與中小企業差距進一步拉大,行業集中度進一步提升。從需求端來看,清潔能源使用成本下降,技術投入增大,風電、光伏等可再生能源需求提升,將迎來高速發展期。中下游行業將迎來需求變革,可降解塑料、生物燃料等具有節能降耗作用的化工材料或將迎來發展機遇。

2.1.   供給端:高耗能產業受限,加速產業結構調整升級

碳中和政策對於化工產品的影響主要集中在供給端。伴隨着各省市能耗雙控政策的逐步落地,高耗能子行業的產能受到嚴格供給制約,產能增速將逐步下降。其中受到影響最大的產品為工業硅、黃磷、純鹼等子行業。根據廣州市、上海市產業能耗指南,工業硅、黃磷、氨綸、合成氨、的產業能耗較高,行業准入值分別為2,800kg標煤/噸、2,800kg標煤/噸、1,450kg標煤/噸、1,350kg/噸(煤)或1,100kg/噸(天然氣)。未來,這些行業受到碳排放量控制的影響,擴產計劃將受到嚴格限制,行業產能在達到頂峯後將逐步回落。

分區域來看,我國高耗能子行業產能分佈較為集中,西部地區產能受到衝擊較大。我國西北部地區自然資源豐富,地廣人稀,是我國高耗能產品的主要生產地。我國新疆地區工業硅產能佔總產能33%,內蒙古電石產能佔總產能36%,電石PVC產能佔總產能22%。內蒙古、新疆、貴州、雲南、山東等地均為化工能耗大省,受碳中和政策的影響較大。以內蒙古為例,《關於確保完成“十四五”能耗雙控目標若干保障措施》確立了內蒙古2021年的能源消耗目標,並宣佈對化工領域的具體產業項目實施嚴控。從2021年起,不再審批焦炭、電石、聚氯乙烯(PVC)、合成氨、甲醇、乙二醇、燒鹼、純鹼(內蒙古鼓勵類項目除外)、磷銨、黃磷等新增產能項目,“十四五”期間原則上不再審批新的現代煤化工項目。該政策對於內蒙古地區高耗能子行業產能具有重大影響。

分行業來看,煤化工業碳排放係數較高,將受到嚴格限制,工業過程精細化程度有望提升。2020年現代工業煤化工產業碳排放結構中,煤制甲醇佔比最大,為52.8%,煤制烯烴、煤制油、煤制氣、煤制乙二醇佔比均在25%以下。2020年,現代煤化工業二氧化碳排放量為3.2億噸,其中約63.5%來自於工藝過程排碳,33%來源於化石燃燒排碳。碳中和政策將推動煤化工業改進工藝流程,提升資源利用效率,提升產業精細化程度。

在碳中和政策背景下,高耗能高排放產業的新增產能擴張受限,行業壁壘提升。但另一方面,市場整體對於產品需求量保持穩定。我國甲醇表觀消費量從2010年的2,092萬噸增長至2019年的6,009萬噸,年均複合增速達12.4%,PVC表觀消費量從2010年的1,255萬噸增長至2019年的2,027萬噸,年均複合增速達5.5%。在產能受到嚴格控制的背景下,高耗能產品需求不減,帶來了新的發展機遇。高耗能產品價值將被重估,高耗能產品的利潤空間有望提升。其中,技術水平較為先進、已提前佈局較多產能的龍頭企業將充分受益。

落後產能加速淘汰,行業龍頭優勢再度增強,行業集中程度進一步提升。在化工行業中,龍頭企業往往具有質量更高的生產裝置與技術水平,更完善的產業鏈佈局,更為精細的化工產品,以及更先進的低碳解決方案,在能量單耗控制上遠超中小企業,能源資源利用效率更高。在碳排放交易體系下,龍頭企業碳排放配額低於實際碳排放量,可以向其他企業售出碳排放配額,從而降低運營成本;而能耗超出配額的中小企業需要額外向領先企業購買碳排放額,運營成本再度提升。領先企業與中小企業的成本差距進一步拉大。

2.2.   需求端:清潔能源佔比有望提升,帶動相關子行業發展

在需求端,碳中和目標將催化動新能源領域以及具有節能降耗作用的化工材料的需求,帶動相關子行業的迅速發展。伴隨着能源結構調整,新能源領域將迎來快速發展期,太陽能、風能等可再生能源佔比提升,帶動上游原材料工業硅、EVA膠膜、基體樹脂等原材料需求上升。

我國當前發電以火電為主,可再生能源佔比較低,具有較大發展空間。2020年,我國共發電76,236億千瓦時,其中火電51,743億千瓦時,佔總發電量的67.9%,水電、風電、太陽能發電佔比僅為18%、5%、3%。在聯合國氣候雄心峯會上,我國提出到2030年,我國風電、光伏發電總裝機容量將達到12億千瓦以上。目前我國風電、光伏發電總裝機容量為4.4億千瓦,未來10年平均每年風電、光伏裝機量至少達到0.75億千瓦,將帶來年化17%的增長空間,年均新增裝機規模分別為5,000萬-6,000萬千瓦和7,000萬-9,000萬千瓦。

此外,水力發電、風電、核電、光伏等可再生能源發電技術已經相對成熟,發電成本已經低於煤電。據 IRENA 統計,風電與光伏成本在過去的十年間下降了70%、89%,目前光伏的成本為0.068 美元/千瓦時,陸上風電成本為 0.053 美元/千瓦時,海上風電成本為0.115 美元/千瓦時,低於我國火電0.3-0.4 元/千瓦時的價格區間。在未來實現碳中和的過程中,可再生能源發電替代具有十分廣闊的發展空間。

新能源領域的迅速發展將帶動關鍵上游原材料的需求提升。光伏發電的迅速發展賦予了上游原材料工業硅、EVA膠膜巨大增長空間。中國光伏行業協會發布數據顯示,2019年,全球多晶硅、硅片、電池片和組件的全球有效產能分別提升至67.5萬噸、185.3GW、210.9GW和218.7GW。中國多晶硅、硅片、電池片和組件的產能在全球佔比分別增長了7.4、2.9、4.0和0.9個百分點。未來隨着光伏產業需求擴大,工業硅產能有望持續提升。


3. 碳中和推動供給側改革,高耗能行業嚴控新增產能


高耗能、產能過剩的石化化工行業將最易受到衝擊。根據計算結果,單位GDP碳排放居於前列的基礎化工產品分別是煤制乙二醇、煤制甲醇、合成氨、工業硅、電石、燒鹼、黃磷、MTO、純鹼。煤化工:傳統煤化工產品以合成氨(尿素)、甲醇為主,產品價值量低。而煤氣化工藝的電耗、蒸汽消耗都較高,單位GDP碳排放大。此外,粗煤氣中含有大量CO2並經甲醇洗環節排放,對合成氣中CO和H2配比調節也可能給產生大量碳排放。另外需要注意的是,根據工藝技術的不同和產品配比的不同,不同企業的煤化工裝置碳排放量可能有很大差別。國家發展和改革委員會(以下簡稱“發改委”)政策研究室主任袁達在答記者問中提到,為了實現碳達峯、碳中和的目標,我們需要加快推動產業結構轉型,大力淘汰落後產能、化解過剩產能、優化存量產能,嚴格控制高耗能行業新增產能。在2019年發佈的《產業結構調整指導目錄(2019年本)》中,國家發改委提出:對石化化工行業的限制類設有13大類,其中涉及了黃磷、電石、乙烯、甲醇、燒鹼等高耗能產業。

以內蒙古為代表,全國各省、直轄市先後制定政府工作目標,落實能耗雙控計劃。內蒙古發展改革委員會發布《關於確保完成“十四五”能耗雙控目標任務若干保障措施(徵求意見稿)》,其中提到內蒙古自治區為確保完成“十四五”能耗雙控目標,2021年全區能耗雙控目標為單位GDP能耗下降3%,能耗增量控制在500萬噸標準煤左右,能耗總量增速控制在1.9%左右,單位工業增加值能耗(等價值)下降4%以上;從2021年起,不再審批焦炭、電石、聚氯乙烯(PVC)、合成氨、甲醇、乙二醇、燒鹼、純鹼(內蒙古鼓勵類項目除外)、磷銨、黃磷等新增產能項目;在未來三年內對高耗能行業重點用能企業實施節能技術改造,“十四五”期間原則上不再審批新的現代煤化工項目;新建高耗能項目工藝技術裝備須達到國內先進水平、能源利用效率須達到國家先進標準。內蒙古是我國的能耗大省,此番新政出台表明了內蒙古確保完成能耗雙控目標和緊跟政策提前佈局碳中和的決心,也預示着內蒙古的化工行業即將邁向產能結構重新佈局的道路。

3.1. 黃磷:新增產能受限,需求量見頂

黃磷又稱白磷,為磷單質,是一種應用於化肥、農藥等領域的工業原料。黃磷的生產耗電極大,易造成高碳排放和環境污染。黃磷由磷礦石在電爐中生產,電爐生產工藝也會排放大量二氧化碳。生產一噸黃磷需消耗約13,000kW·h電,加之生產黃磷的過程主要是以煤為燃料,能源利用效率較低且會排放大量廢氣污染環境。我國黃磷主要產能的地域較為集中。我國黃磷主要產能集中在雲南、新疆、寧夏和陝西。以CR5計算,目前黃磷行業CR5為32.7%,行業內上市公司包括興發集團、雲南彌勒、宣威磷電等。

“三磷”整治趨勢加劇,黃磷產能逐年下降,產能過剩顯著。因為黃磷屬戰略性不可再生資源,我國已限制黃磷礦的開採。2016年至2020年,黃磷的產能呈現逐年下降的趨勢,複合增長率(CAGR)為-3.21%。2020年黃磷產能為133.75萬噸,產量為70.43萬噸,均為近5年最低水平。2016年至2020年,黃磷產能利用率始終低於55%,2020年產能利用率僅為39%,產能過剩問題顯著。

黃磷需求量基本見頂,預計未來不會增長。黃磷主要用於生產熱法磷酸和草甘膦。政策層面,2015年農業部制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》和《到2020年農藥使用量零增長行動方案》。隨着各項嚴格政策的出台,草甘膦和磷酸的消費量逐漸下降,近年來草甘膦的消費量平穩。2016年至2020年,黃磷表觀消費量呈下降趨勢。

3.2. 電石:產能過剩改善,一體化公司受益

電石是單位生產能耗極高的化工品,也是能耗雙控政策重點關注的對象。電石又稱碳化鈣,耗電極大,成本結構中有40%為電耗,為化工品之最,而且電石原料生石灰煅燒過程中也會排放大量二氧化碳,生產過程中環保污染也大,目前全國也已基本禁止新建產能。內蒙古已出台了一系列政策嚴控新增的高能耗項目,新疆目前尚未出台此類嚴令,但新疆與內蒙古同為能耗大省,未來或將效仿內蒙古出台政策管控高耗能項目。

我國電石主要產能集中在西北部和中部地區,行業集中度存在提升空間我國電石主要產能集中在內蒙古、新疆、寧夏、陝西和甘肅。以CR5計算,目前電石行業集中度為18.2%,較為分散,存在進一步提升空間。行業內上市公司包括中泰化學、新疆天業、君正集團等。

電石產能過剩情況持續改善。在豐富的煤炭資源的支持下,我國電石行業在2015年以前經歷了高速發展階段,產能持續攀升。2015年電石產能達到4,805萬噸,但產能利用率僅為54.69%,產能過剩問題嚴重。2014年起,我國開始逐漸加強對電石行業的管控,分別發佈了多項針對優化電石產業結構的報吿及指導意見,2016年電石產能實現零增長。經過多年的產業結構優化,電石產能過剩情況有所緩解。2020年我國電石產能為4,097萬噸,2016年至2020年產能CAGR為-.32%,同年產能利用率上升至68.14%,近五年CAGR為2.95%,未來有望進一步提高。

電石的重要下游為PVC,消費量雖有所反彈,未來增長或受政策限制。近年來,PVC需求擴張,作為我國PVC生產的主要工藝電石法的主要原材料,電石消費量略有反彈,2020年消費量接近2,780萬噸,同比增長8.03%。2016年至2020年,電石消費量CAGR為1.94%。然而,隨着國家對電石法聚氯乙烯的政策控制,電石及電石法生產裝置將受到許多限制。這是因為:在電石法生產環節中,石油焦的製備、煅燒石灰石(碳酸鈣)和用碳還原CaO這三個過程都會產生CO2,每生產1噸PVC的總排放量為7.4噸CO2,碳排放水平較高,並且會排出大量粉塵、硫酸性廢水等污染物。相比之下,採用油氣裂解乙烯法生產1噸PVC,總排放量僅為2.25噸CO2,污染更少。在國家政策影響下,聚氯乙烯的主要生產方式將逐漸向碳排放更低的乙烯法轉換,從而限制電石消費量的進一步增加。

3.3. 聚氯乙烯:需求增長,有望維持行業景氣

聚氯乙烯用途廣泛,生產以電石法為主,產能集中在西北地區。聚氯乙烯(簡稱PVC),是合成樹脂中的重要品類,消費量位列五大通用樹脂中的第三位,產量居首位,被廣泛運用於建築材料、工業製品、日用品、包裝材料等領域。PVC生產工藝主要為電石法和乙烯法,其原材料分別為煤炭和原油。我國在“富煤貧油”的能源現狀下,採用電石法的生產企業佔總量的80%以上。而電石法生產1噸PVC的總排放量高,達7.4噸CO2,並且會排出大量粉塵、硫酸性廢水等污染物。相比之下,採用油氣裂解乙烯法生產1噸PVC,總排放量僅為2.25噸CO2,污染更少。未來我國將繼續限制電石法制PVC,鼓勵企業轉向污染更低的乙烯法制PVC。我國PVC主要產能分佈於內蒙古、新疆、山東、陝西和山西。

國內PVC產能過剩情況顯著改善。我國作為世界首位的PVC生產國和消費國,2010年PVC產能利用率僅為55.3%,產能明顯過剩。2015年底,我國實行PVC行業供給側改革,在逐步淘汰沒有資源優勢的地區企業後,我國PVC產能基本穩定維持在2,400-2,500萬噸,直至2019年開始顯著增長,2016年至2020年產能CAGR為4.05%,2020年PVC產能為2,713萬噸,產能利用率為76.46%,產業結構優化目前取得了階段性成果。

PVC需求保持增勢,以塑代鋼”、“以塑代木”推動進一步增長。2020年PVC消費量達1,887萬噸,2015年2020年CAGR實現3.17%。PVC的下游主要由管材、型材、薄膜等建築材料構成,少量用於製作革類用品,因此其需求情況與房地產行業息息相關。但從長期來看,我國房地產行業處於下行低迷狀態,預計未來難以對PVC的需求產生太大影響。2016年來,國內PVC表觀需求量增速維持在5-10%。除庫存週期因素外,2020年下半年的PVC行情為:PVC需求快速增長,帶來全國PVC的供需緊張。

3.4. 甲醇:煤制甲醇工藝技術受限制,產能過剩明顯

甲醇是一種重要的有機原料,可用於製作烯烴、甲醛、醋酸等多種化工產品。甲醇的下游用途較為廣泛,覆蓋農藥、醋酸、液化氣、甲醇燃料、DMF 等領域。煤制甲醇的碳排放主要來自兩個部分,一個是外部耗能所帶來的間接排放(燃料燃燒、電力供應),另一個主要是生產工藝中變換淨化環節所帶來的碳排放。據《甲醇生產企業碳排放量核算報吿》,生產每噸甲醇消耗約1.43噸標準煤,產生碳排放約3.65噸,其中工藝流程貢獻2.14噸碳排放,外部耗能間接排放1.51噸。

甲醇需求持續上升,產能明顯過剩。2013-2020年甲醇需求持續穩步上升,消費量CAGR實現9.4%。隨着後期國家嚴格的碳排放標準背景下,環保監察力度的日趨嚴格,清潔燃料備受關注,甲醇燃料因其清潔、價格相對低廉的等特點,逐漸成為能源替代產品的首選。後期看隨着全球碳中和的推廣,甲醇汽油、船用燃料等方面將得以大力推廣。因此,我們認為,未來甲醇的需求將繼續保持增長趨勢。甲醇的下游消費刺激推動了近幾年來我國甲醇產能快速擴張,據百川盈孚數據,2020年我國甲醇的總產能約為9,202萬噸,總產量為6,717萬噸,2013-2020年CAGR達9.2%。2020年甲醇產能利用率為73%;2016-2020年我國甲醇的產能利用率呈波動上升趨勢。而其產能利用率最高僅為2018年的65.17%,之後開始下滑,2020年減少至59.16%,產能明顯過剩。

目前,煤制甲醇行業集中度較低,產能較為分散。據卓創資訊數據,2020年我國煤制甲醇的產能約為7,672萬噸;行業集中度方面,目前煤制甲醇的產能較為分散造成行業集中度較低,以CR5計算,煤制甲醇行業集中度僅為19%左右,預計在碳中和催生的供給側改革中將會出清大批落後產能,行業集中度提升空間較大。

3.5. 燒鹼:行業集中度較低,落後產能有望逐步退出

氫氧化鈉也稱燒鹼,是“三酸兩鹼”之一的基礎化工原料,外觀呈無色透明晶體,可用於日常生活、工業製品、污水處理等領域,下游應用領域十分廣泛。工業上常以原鹽為原料,使用電解法生產燒鹼。電解法可分為隔膜電解法和離子膜交換法,國內採用工藝主要以後者為主,離子膜交換法的成品為離子膜固體燒鹼。電解法制燒鹼依賴於電解水,電耗極大,單噸離子膜燒鹼耗電量2,150~2,350度,此外在燒鹼生產過程中,特別是固鹼生產還需要消耗大量蒸汽。且燒鹼單噸產品價值量較低,因此燒鹼單位GDP碳排放大,是碳中和政策的重點關注行業。

近幾年我國燒鹼消費量持續增長,產能利用率有所提升,未來新增產能或受環保政策限制。2010-2020年,我國燒鹼表觀消費量總體穩定增長,2020年表觀消費量實現3,532萬噸,2015年-2020年年複合增長率達到4.3%。2020 年我國燒鹼產能4,249萬噸/年,產能利用率85.8%。2015-2020年燒鹼產能持續擴張,2020年達到4,249萬噸,年複合增長率為1.87%。燒鹼的產能利用率在2020年2015年以來新高,為85.8%。未來我國將繼續收緊環保政策以控制燒鹼產能的擴張,並限制新建除廢鹽綜合利用的離子膜燒鹼裝置外的燒鹼生產裝置。

3.6. 純鹼:光伏玻璃帶來新增長點,新增產能有限

純鹼也叫碳酸鈉,是重要的基礎化工品,“與國民經濟息息相關,下游應用領域非常廣泛,主要包括玻璃、輕工與印染、洗滌劑等。純鹼可由三種途徑獲取,分別是聯鹼法、氨鹼法、天然鹼法工藝,產能佔比分別49%、46%、5%,根據此前純鹼行業准入標準,氨鹼法輕質純鹼綜合能耗小於等於370kgce/t,聯鹼法雙噸綜合能耗小於等於245 kgce/t。聯鹼法和氨鹼法的生產過程中都會產生大量的三廢,而井下循環制鹼是一種更為清潔的新工藝,以純鹼生產排放的廢液代替清水注井化鹽生產氯化鈉和氯化鈣,從而實現循環生產。純鹼生產過程消耗二氧化碳,但行業規模大,能耗帶來的間接碳排放總量較大。純鹼的單噸電耗不算很高,但由於其原料為石灰石,煅燒過程中會排放大量二氧化碳,且單噸產品價值量較低、單位GDP碳排放大。近年來全國範圍內均已禁止純鹼產能限制,僅有個別企業以產能置換名義新增產能

光伏玻璃是純鹼增長最快的下游。純鹼是傳統浮法玻璃和光伏玻璃的重要原料,約40%純鹼用於玻璃製造。純鹼最主要的下游為傳統浮法玻璃,其需求情況與房地產業高度相關,純鹼的需求基本維持在2,300-2,600萬噸/年,2020年純鹼消費量為2,453萬噸,2016-2020年消費量CAGR僅為0.8%。碳中和背景下,光伏行業將確定性快速擴張,光伏玻璃產能也將隨之大幅增加。從投產進度看,光伏玻璃在2021年有約18,650噸日熔量計劃投產,以單耗0.2噸純鹼計算,新增光伏玻璃有望為純鹼帶來超過120萬噸/年新增需求。而未來隨着光伏行業擴張預計光伏玻璃產能還將增加,純鹼行業有望在逐漸走出過剩局面,進入供不應求的階段。

據卓創資訊數據,2020年純鹼產能為3,317萬噸,同比增長2.16%,產量為2,759萬噸,同比減少1.58%,2020年產能利用率為83%,純鹼近五年的產能利用率基本維持在85%左右。根據百川資訊和卓創資訊,2021年預期新增純鹼產能60萬噸,根據投產時間進行折算,21年實際加權新增產能僅為28.33萬噸,僅佔2020年產能的0.85%;在假設新增產能80%開工率情況下,新增產能21年最多貢獻產量22.67萬噸,佔20年總產量的0.83%。2022年計劃新增投產75萬噸,佔2020年產能的2.25%。總體而言,未來兩年新增產能僅為135萬噸,年均增速僅為2%。

純鹼產能集中度有望進一步向行業龍頭集中。行業集中度方面,以CR5計算,2020年純鹼行業集中度為37.9%,其中三友化工、河南金山、山東海化位居產能前三,三者合計佔我國純鹼總產能的28.8%,目前來看純鹼產能較為集中,未來純鹼龍頭有望在此輪供給側改革中充分受益,進一步擴大行業領先地位。

3.7.  鈦白粉:硫酸法工藝受限制,落後產能有望逐步退出

鈦白粉又名二氧化鈦(TiO2),是一種重要的無機化工顏料,在塗料、油墨、造紙、塑料橡膠、化纖、陶瓷等工業中有重要用途。當前我國鈦白粉生產分為硫酸法、氯化法兩種工藝,產能佔比分別為 82.8%、17.2%,其中硫酸法金紅石型、鋭鈦型鈦白粉新建產能單位產品能耗准入值分別為1100、800kgce/t,氯化法工藝為900kgce/t。硫酸法鈦白粉主要原材料為鈦精礦,氯化法鈦白粉主要原材料為高鈦渣或金紅石,高鈦渣前期煉製能耗較高,我國整體鈦資源品質較低,高品位鈦礦需要大量進口。

近年來鈦白粉需求基本維持穩定,2020年消費量為228萬噸,2016-2020年年複合增長率約為4.0%。我國鈦白粉最大的消費市場是塗料行業,塗料作為一種中間商品,其景氣度與下游汽車工業,房地產,基礎建設和家居業等終端消費市場密切相關。長期來看,我國房地產及汽車需求量都處於下行低迷狀態,預計未來難以對鈦白粉的需求量產生大力拉動。

我國鈦白粉產能規模近十年仍保持較高增速。2015年以前我國鈦白粉行業產能過剩明顯。2015年後我國實施了更為嚴格的環保政策,對硫酸法鈦白粉進行嚴格控制,部分小型鈦白粉和不具備污染處理能力的生產企業被迫關停,部分大型生產廠家開始向對環境污染更少、產品質量更好的氯化法生產鈦白粉工藝轉型,結構性過剩的現象得到緩解。2016-2020年我國鈦白粉年產能從318萬噸上升到423萬噸,年複合增長率達到4.2%。2020年鈦白粉產能利用率實現78.64%,較2013年提升了10%。目前我國鈦白粉行業仍分散,2020年CR3產能佔比約38%。目前國內硫酸法產能佔比仍為80%以上,限制硫酸法鈦白粉的政策將繼續驅動該產業結構向更合理的方向前進。能耗高的落後小產能較多,在碳達峯、碳中和政策影響下,產業鏈一體化企業具有明顯的競爭優勢,行業競爭格局將優化,集中度有望持續提高。

3.8.  金屬硅:供需兩端受益,龍頭量價齊升

首選,同時從能源角度,國內產能分佈也集中於雲南(水電資源)和新疆(廉價火電),而合盛硅業是國內唯一龍頭。工業硅是高耗能冶金行業,新疆的煤炭、電力、石墨電極等原材料的價格優勢以及雲南的資源和水電優勢使其成為工業硅產能集中地,同時兩地又擁有豐富的高品位硅石資源。2020年新疆和雲南產能佔國內比重分別為35.3%和23.9%,兩者合計佔比近60%;而產量佔比分別為41.9%和21.4%,兩者合計佔比約63%,是國內最重要的兩大工業硅生產基地。合盛硅業當前工業硅基地主要位於新疆,西部合盛和鄯善合盛分別擁有35萬噸和40萬噸工業硅產能,同時擬在雲南昭通建設40萬噸產能。從競爭格局來看,合盛硅業是國內唯一龍頭,根據SAGSI,其2020年產量佔國內比重約24%,而第二名佔國內比重僅不到6%,此外,Top10合計產量佔全國比重為45%,也表明行業內仍然充斥大量中小產能。

主產地出台政策促進行業健康發展:控規模+拓下游+重環保+降成本。產能方面,兩大優質主產地新疆和雲南均限制工業硅產能總量,分別控制在200萬噸和130萬噸內,2020年兩地的產能已分別達到170萬噸和115萬噸,接近紅線水平。同時環保方面,對於已有的不符合環保要求的落後產能,在規定時間內關停和淘汰。

受到主產地政策的限制,合盛硅業雲南基地投產確定性與其他企業進一步拉開。由於新疆和雲南的成本以及資源優勢,工業硅新增產能大部分集中於兩地。根據我們統計,計劃或宣吿建設的工業硅潛在產能供給約190萬噸,但大部分未能成功推進,我們判斷是配額政策限制的因素。我們認為當前較為確定的在建產能釋放是合盛硅業雲南基地的40萬噸和新安(雲南)的一期3.3萬噸,而合盛硅業項目因當地政府高度重視其確定性更強。

根據硅業分會,雲南政府關注工業硅企業脱硫環保裝置的安裝,或強制關閉不達標裝置。根據雲南工信部2017年數據,1萬噸產量規模以下的硅廠產量合計佔比約佔雲南58.8萬噸產量的36%。而根據產業鏈調研,大部分雲南小裝置都未配備脱硫裝置,且根據硅業分會數據,一台脱硫設備一年運行費用需2,700萬元,因此需關注政策執行力度,或加速行業出清。

工業硅價格未來有望受益於需求端的擴張。細分領域分佈方面,光伏行業擴張帶動多晶硅維持高增,結合擴產進度,是工業硅需求增長的最重要來源。而供給端,確定性的新增供給主要是40萬噸公司雲南基地(計劃2022年投產)以及合盛鄯善基地開工率提升。庫存端:行業歷經2019-2020年兩年持續去庫存,也有望支撐價格中樞上行。

從2007年至今歷史價格回溯看,當前工業硅景氣度較高,但我們認為本輪景氣週期高度和持續性或超預期。過去對供給限制並非強制,往往需求拉動的景氣上行都會面臨新增供給的壓制,而當前工業硅供給端面臨着政策對新增產能限制的同時還疊加落後小產能出清可能(例如雲南脱硫政策),且從需求端看下游多晶硅快速擴產以及有機硅穩定增長提振工業硅需求增速,邊際看未來工業硅供需情況有望持續改善。


4.   中下游行業迎來需求變革,減排催生新增長領域


4.1. 可降解塑料:政策驅動下游多領域需求爆發

推廣使用可降解塑料,尤其是生物降解塑料,可以有效降低碳排放。可降解塑料一般指降解塑料,在保質期內可滿足使用要求並保持性能不變,使用後以在自然環境中獲特定情境下降解成對環境無害的物質。從原料來看,目前常見的可降解塑料中PLA、PHA、PBS等來自農作物,PBAT、PCL來自石化原料。從降解機理看,常見的降解塑料包括光降解型塑料、生物降解型塑料、光/氧化/生物全面降解性塑料等。光降解過程可控性較差,因此難以推廣應用,而生物降解塑料貯存運輸方便,應用範圍較廣。生物降解塑料能被自然界中存在的微生物,如細菌、黴菌和藻類等,在一定條件下分解為低分子化合物的塑料,不通過焚燒或填埋即可實現良好處理,可有效降低碳排放。

限塑、禁塑政策持續出台,為可降解塑料打開巨大替代性增長空間。近年來,國家出台一系列政策有計劃、分步驟解決我國塑料污染治理問題,推動可降解塑料的研發和應用。2020年初,發改委與生態環境部聯合發佈了《關於進一步加強塑料污染治理的意見》,計劃在 2022 年實現一次性塑料製品用量減少,廢棄物資源化利用比例大幅提升和替代產品推廣等目標;禁止生產和銷售厚度小於 0.025mm 的超薄塑料購物袋、厚度小於 0.01mm 的聚乙烯農用地膜、一次性發泡塑料餐具和塑料棉籤(2020 年底)、含塑料微珠的日化產品(2020 年停止生產、2022 年禁止銷售),全面禁止廢塑料進口,禁止或限制使用不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、賓館和酒店一次性塑料用品和快遞塑料包裝;加強推廣和應用可降解塑料等替代產品。30多個省市區政府也出台了相應的限塑和禁塑治理辦法。

可降解塑料有巨大的市場滲透空間。前瞻產業研究院發佈的報吿顯示,2019年中國塑料製品產量高達8,184萬噸,約佔全球塑料需求量1/4。與此同時,2019年我國生物降解塑料消費量僅為52萬噸,在全球中佔比僅為4.6%,顯著低於全球平均水平。

生物降解塑料在包裝薄膜、農用地膜、一次性塑料製品等重點替代領域有巨大需求空間。限塑禁塑政策重點關注以上領域的替代產品推廣。國家統計局數據顯示。2019年中國塑料薄膜產量為1,594.6萬噸,其中農用薄膜產量為85.2萬噸;2020年前三季度中國塑料薄膜產量為1,060.1萬噸,其中農用塑料薄膜產量為56.3萬噸。一次性塑料製品涉及到外賣包裝、一次性塑料袋等。美團研究院和中國飯店協會聯合發佈的《中國外賣產業調查研究報吿》顯示,2019年我國外賣交易額規模達6,035億元,若按每 15 元消耗一個一次性餐盒估算,2019年我國外賣消耗一次性餐盒超過402億個,按照每個餐盒25g計算,塑料需求量在100萬噸以上。

PLA,PHA是可降解材料主要發展方向。PLA是最常見的可降解塑料之一,以乳酸為主要原料聚合得到,其生產過程無污染,而且產品可以生物降解。PBAT屬於熱塑性可降解塑料,一般以脂肪族酸、丁二醇為原料,經石化或生物發酵途徑生產,具有良好的成膜性能,易於吹膜,因而被廣泛用於一次性包裝膜及農膜領域。PBAT有更低的石油基材料成本,更成熟的技術工程,和更低的投資強度,未來有望成為最大的可降解塑料品類。我國的PHA產品技術處於全球先進行列,但生產成本還有較大下降空間。

國內已經掌握了一定的可降解塑料生產技術,產能或將迎來爆發。PLA的生產在我國目前仍屬起步階段,但金丹科技、安徽豐原、浙江海正等企業正在攻克核心生產技術。我國的PBAT生產技術與設備基本能夠完全自主,產能也處於領先地位。截止目前,國內PBAT產能已達到23.5萬噸,超越了海外產能總和,並且在不斷新增。此外,PTA、己二酸、丁二醇等生產原料的主要份額也被我國佔領。預計未來幾年可降解塑料產能將迎來大幅增長,相關公司包括金丹科技、華峯化學、彤程新材、金髮科技、瑞豐高材、萬華化學等。

4.2. 生物柴油:碳中和下迎發展機遇 

交通運輸行業減少碳排放量勢在必行,推動生物燃料推廣。世界資源研究所(WRI)指出,能源生產、工業、交通運輸、建築以及農業和用地五大行業必須深度脱碳。在中國,交通運輸行業碳排放量是能源生產和工業之後的第三大排放源,雖然其碳排放量僅佔總排放量的9%,但其脱碳難度卻是最高的。2019年中國交通運輸部門的排放中84.1%是道路交通排放,而實現道路交通行業碳中和的重要途徑之一就是推廣包括在內的生物燃料。

生物柴油是普通柴油的完美替代品。生物柴油是高質量柴油,與石油基柴油屬於同性質產品,不影響柴油儲運,不影響發動機和尾氣處理。從產品性能上看,生物柴油在化學結構上與普通柴油完全相同,具有較低的密度和硫含量以及較高的十六烷值,氧化安定性與普通柴油相當。從碳排放量來看,生物柴油的二氧化碳排放量比普通柴油低,可以減少限制的和非限制的污染物排放(包括SOx、NOx)及顆粒物排放,並且能大大減少發動機結垢和噪聲。生物柴油既能完善優化或國家能源結構,能充分節約資源,降低碳排放。

地溝油等廢棄油脂是我國生物柴油主要生產來源,廢油脂回收行業正在向規範化方向發展。目前,生物柴油生產原料有菜籽油、廢棄油脂、大豆油、棕櫚油四種。由於我國不允許用糧食來生產生物柴油,國內企業主要用地溝油等廢油脂進行生產。根據國家糧油信息中心數據,2018 年我國食用植物油消費量為3,190 萬噸,以廢油脂產生量佔食用油總消費量的30%估算,由食用油產生的廢油脂量約為900 萬噸/年;加上油脂精加工後以及各類肉及肉製品加工產生廢油脂超過100 萬噸/年,我國每年產生廢油脂約為1,000 萬噸,可以為生產生物柴油提供原料。國家近年來加強廢油脂處置環節治理,嚴格實行准入制度,同時對該環節企業進行鼓勵和扶持,以提升行業規範化和產業化水平。

歐洲是全球生物柴油核心市場,亦是我國生物柴油最大出口市場。歐盟把生物燃料作為主要替代能源,通過了《在交通領域促進使用生物燃料油或其他可再生燃料油的條例》、《歐盟生物燃料戰略》,規劃到 2030 年,生物燃料在交通運輸業燃料中佔的比重將達到 25%。目前國內生物柴油市場規模較小,國產生物柴油最大的消費市場是歐洲。2020年,我國對荷蘭出口的生物柴油數量、金額最多,達61.21萬噸;其次是西班牙和比利時,出口量分別為22.71萬噸和5.16萬噸。


5.   投資建議


維持行業增持評級。隨着碳中和政策的持續推進,化工行業的集中度會進一步提升,中長期競爭格局優化,龍頭將持續受益。推薦華魯恆升、萬華化學、龍蟒佰利、合盛硅業等。此外,生物降解塑料和生物燃料可以有效降低碳排放。


6.   風險提示


1.國際油價大幅下跌的風險:原油價格是影響化工產品的重要因素之一,若未來原油價格大幅波動,將對產品價格盈利造成不利影響。

2.企業執行碳中和政策不及預期:碳中和背景下,若生產企業不落實相關政策,進行技術創新和節能減排等,未來生產成本或大幅提升。