幹貨:氯堿化工之燒堿基本面
壹、燒堿簡介
1、燒堿主要性質及分類
燒堿學名氫氧化鈉(NaOH),俗稱火堿、苛性鈉,具有強腐蝕性,易溶於水(溶於水時放熱)形成堿性溶液,易吸收空氣中的水蒸氣發生潮解,吸收二氧化碳發生質變。燒堿是國民經濟基礎性化工原材料,與純堿同為“三酸兩堿”中的兩堿之壹,按存在形式分為液堿和固堿兩種,其中固堿呈白色,有塊狀、片狀、棒狀、粒狀;液堿為無色透明液體。根據質量分數不同,液堿可分為30%、32%、45%、48%、49%、50%液堿等,目前國內低濃度堿的主流規格為32%離子膜堿,高濃度堿的主流規格為50%液堿。固堿可分為73%、95%、96%、98.5%、99%、99.5%固堿等,國內固堿市場以片堿為主。目前市場燒堿中液堿占比超過80%,各省市中不同規格燒堿產量占比較大差異,由於固堿便於保存和運輸,相比液堿銷售半徑更大,在西北如內蒙和新疆區域,其成本低但當地下遊需求有限,因此多生產固堿遠距離銷售。而在山東和江蘇則主要生產液堿,主要市在於當地下遊企業較多,其中以32%堿為主,其次是50%堿,固堿多為外地輸入;
2、燒堿產業鏈
燒堿是氯堿企業生產的主要產品之壹,其主要原料為原鹽和電力,原鹽價格波動幅度有限,對燒堿價格影響不大,電力價格因受國家的宏觀調控而相對穩定,基本可被視作固定變量。燒堿下遊分布在化學工業、紙漿生產和造紙、印染和化纖、冶金、肥皂和洗滌劑、環保等國民經濟各行業。在化工領域,燒堿是生產聚碳酸酯、環氧樹脂、磷酸鈉、亞硫酸鈉和鈉鹽的重要原材料之壹。在紙漿和造紙工業領域,燒堿作為助劑,去除紙非纖維素並中和有機酸,提高紙張質量。在印染和化纖工業領域,燒堿可作為軟水劑,提高印染環節的上色率和均勻度,另可作為退漿劑,洗除棉纖維中無機鹽類雜質等。在冶金領域,燒堿把礦石中的有效成分轉變成可溶性的鈉鹽,以除去不溶性雜質(其中氧化鋁是主要應用領域)。在洗滌領域,壹般將油脂在燒堿作用下進行皂化而制得肥皂等。在環保領域,燒堿主要用於水處理行業,通過中和反應降低水的硬度、調節水的PH值等。
3燒堿的生產工藝
燒堿生產主要為電解法,主要原料為原鹽,相較於苛化法,在供應穩定性及價格方面都有較大優勢。根據電解槽結構、電解材料和隔膜材料的區別,電解法又分為隔膜法、水銀法和離子交換膜法。水銀法由於對環境汙染較大已被淘汰。隔膜法由於能耗較高及產品質量較低的原因,國內也基本淘汰。離子交換膜法技術是當今世界的主流生產方法,中國市場離子交換膜法產能占總產能99.65%,其工藝流程主要分為:整流、鹽水精制、電解、氯氫處理、液堿蒸發、固堿生產六道工序。
二、燒堿供給端
1、原料端
1.1原鹽行業
中國鹽業資源極為豐富,華北、華東、華中為主要產鹽區。,其中海鹽主產區為山東、天津、江蘇;湖鹽主產區為青海和內蒙古;井礦鹽主產區為江蘇、山東、湖北、河南、江西和川渝。2010-2014年受下遊燒堿、純堿的需求快速增加帶動,原鹽價格維持在較高水平,產量逐年增加;2015-2016年受供給側結構性改革及環保督查影響,原鹽下遊需求減少,原鹽價格持續走低導致產量下降;2017-2019年原鹽下遊行業景氣度提升,價格出現回升產量上漲;2020-2021年在全球公***衛生事件刺激下,進口鹽的沖擊減弱,原鹽價格大幅調漲,刺激原鹽企業生產積極性,原鹽產量增加。
1.2電力
氯堿生產屬於高耗能行業,每生產1噸燒堿耗電量約2230~2400kw.h,占燒堿生產總成本的60%左右,因此電價是影響燒堿企業經營利潤的最關鍵因素,擁有自備電廠的氯堿生產企業在成本上具有比較優勢。燒堿生產成本核算時為便於同行業對比分析,通常采用“公制電化單位成本(ECU)”,進行核算。1電化單位(ECU)=1燒堿+0.886氯氣
氯堿企業的成本與其所處地域存在密切關系。東部沿海基礎物資及人力成本均略高於內陸地區,環保成本隨之提高,因此氯堿項目受到限制。西部地區擁有豐富的煤炭、原鹽、電力、石灰等資源,還有相對廉價的人工成本,發展氯堿項目具有較大成本優勢,內蒙ECU平均成本比沿海便宜700左右。因此近年來國內氯堿產能擴張重心呈現出向西北遷移的特點,主要是從江浙、天津等地轉移至新疆、內蒙古等地。
2、產能產量
受國家政策支持、需求大幅增加等因素影響,2010-2014年中國燒堿產能和產量增速較快,產能年均增速在7%左右,產量年均增速11%,2014年全國燒堿產能3920萬噸,此時期屬於燒堿行業快速發展期,行業進入門檻相對不高。2015—2022年,中國燒堿產能整體增速放緩,年均增速僅2.2%,其中2015年燒堿產能及產量均出現負增長,壹方面氯堿嚴重不平衡,氯氣易產難銷,燒堿行業增產步伐放緩;另壹方面隨著供給側結構性改革推進及環保檢查趨嚴,部分不合規的氯堿企業被動退出,導致壹部分產能流失。截至2022年底,中國燒堿產能4554萬噸,產量3947萬噸。
國內燒堿產能及產量分布大體壹致,分布集中在華北、西北和華東,占比分別達35%、24%、20%;產區與需求及成本有關,如華北燒堿下遊氧化鋁行業較集中,華東燒堿下遊紡織印染、造紙行業等較集中,西北則是有豐富的原鹽、煤炭等資源。具體到省份來看,山東產能最大,占比26%,其次是內蒙古及江蘇省,三省燒堿產能合計占全國總產能的43%。
中國燒堿生產企業***160多家,產能集中度並不高,目前產能在100萬噸以上的企業僅4家,企業數量占比為2.4%,產能占比10.4%;產能在50~100萬噸之間生產企業有20家,占總產能的27.9%,主要集中在山東、山西、河北、天津、江蘇、浙江、上海、陜西、寧夏、內蒙古以及河南;產能在30~50萬噸的生產企業有37家,產能合計1335萬噸,占總產能的29.4%;剩余產能均在30萬噸以下。
目前企業多往產業鏈壹體化道路走,上文產業鏈提到氯堿工業另外壹個產品則是液氯,由於其屬於危害品,運輸及儲存較為困難,因此多數會配套耗氯裝置,另外部分燒堿企業會配套下遊耗堿裝置以及自備電廠裝置來減少成本。目前燒堿企業中有耗氯下遊配套127家,占比77%;有耗堿下遊配套32家,占比20%;有自備電廠配套的生產企業78家,占比48%;有原鹽配套的生產企業30家,占比18%。
三、燒堿需求端
中國是燒堿生產和消費大國,2010年以來中國燒堿表觀需求保持快速穩定增長,以2015年為界,可以分為快速增長期和穩定增長期兩個階段。2010-2014年,中國燒堿年需求量從1934.1萬噸增長至2980.0萬噸,年均增速在11.0%以上。2015年,受化工行業供給側結構性改革及環保政策影響,燒堿行業及下遊部分行業均進行了供給側改革的結構化調整,燒堿產量及需求量均出現負增長。2016—2021年中國燒堿需求量進入穩定增長期,年需求量從3093.5萬噸增長至3748.4萬噸,年均增速約4.7%,2022年則是出口大幅增加,所以導致表觀消費略有減少。
中國燒堿下遊主要分布在氧化鋁、化工、造紙、印染化纖、水處理、輕工業、醫藥等行業,近年來燒堿下遊需求增長較高的行業主要有氧化鋁、化纖等行業,印染行業則因部分企業轉型升級,需求出現萎縮。從下遊需求地區分布來看,華北燒堿需求量最大占比達36%,其次是華東占比25%;2022年氧化鋁在燒堿下遊占比達到35%,因此氧化鋁行業對地區燒堿需求具有明顯的帶動作用,比如山東、山西、廣西、河南、貴州五省是氧化鋁生產較集中的省份。印染、化纖(粘膠)合計為燒堿第二大需求行業,占比達到21%,而印染、化纖行業主要集中在浙江、江蘇、四川、江西、新疆五個地區。制漿造紙在燒堿下遊占比為13%,制漿、造紙行業主要集中在廣東、山東、浙江、廣西等地,這四省占造紙行業燒堿總需求的65%左右。另外燒堿下遊化工行業主要集中在江蘇、山東、廣東、江西、河北等地,這五省占化工行業燒堿總需求量的60%左右。
四、國內燒堿貿易及進出口
國內燒堿的主產區位於山東、內蒙古、江蘇、新疆和浙江,主銷區位於山東、山西、江蘇、河南、廣西、浙江、河北和廣東。因此國內主要貿易流向為自西向東,自北向南,主要凈調出區域包括內蒙古、山東、新疆、陜西、寧夏、天津等;主要凈調入區域包括山西、廣東、廣西、貴州等。其中新疆和內蒙固堿,大部分通過火車專線流向華東、華南、西南和華中。山東除了供應本省的氧化鋁、造紙、化工企業外,大部分液堿通過汽運流向周邊省份。
燒堿運輸有鐵運、汽運、水運和管道運輸等多種運輸方式。在液堿汽運多用於省內和周邊省份銷售,半徑壹般在300km以內,超過則會以水運代替。固堿沒有運輸半徑限制,運輸方式更多樣化。總的來說,常見的三種運輸方式中,水運成本最低,鐵路運輸次之,汽運成本相對較高。省內和相鄰省份300km左右的汽運成本在200~250元/濕噸,根據船只大小不同,山東至廣東水運運輸成本在230~320元/濕噸之間浮動。
中國是燒堿的凈出口國,2022年中國燒堿出口量約324.7萬噸,進口量約0.89萬噸,凈出口量接近324萬噸。除2022年外,我國燒堿出口和進口量占總消費量比例均不大。2010-2017年,我國燒堿進口量基本穩定在1萬噸左右的水平,2018年中國燒堿進口量明顯增加,主要是因為國內燒堿價格上漲明顯,國外低價燒堿趁勢而入,2022年開始出口占優勢,所以進口量環比減少明顯。中國固堿進口量相對比較穩定,主要的進口來源國為日本,其余為波蘭和泰國等。
2010-2021年間,中國燒堿的出口量在150萬噸左右,2022年由於國內價格優勢,出口大幅增加,從出口產品類型上看,固堿年出口量相對穩定,基本在40~70萬噸上下波動,因此液堿出口量波動是影響燒堿出口總量變化的主要因素。在中國燒堿出口國中,固堿出口目的國以東南亞、中亞、南亞和非洲為主,液堿出口目的國以澳大利亞、中國臺灣、越南、印度、美國和東南亞國家為主。我國長期固堿出口企業主要有新疆中泰、新疆天業、山東濱化、內蒙古君正,他們距離出口國較近、物流便利的新疆和山東。長期經營液堿出口企業有上海氯堿、新浦化學、雙獅化工(張家港)、萬華化學(寧波)和天津大沽等。由於國內燒堿市場供給充足,能夠較好的滿足國內市場需求,因此年均進口燒堿量極少,未來燒堿凈出口國的身份在短期內不會改變。
五、全球燒堿供需狀況
從2011-2021年期間,全球燒堿產能從8260萬噸上升至9974萬噸,年均復合增長率為2%;全球燒堿產量從6443萬噸上升7950萬噸。從生產工藝上看,離子交換膜法工藝占比約為83%;隔膜法工藝約占14%;在全球燒堿市場中,亞洲產能占比63%,其次是北美洲和歐洲,占比分別為16%和14%;2021年全球燒堿市場需求總量為8200萬噸,主要集中在亞洲、歐洲和北美洲,分別占全球總需求的58%、13%、11%。
由於全球各國燒堿供應與需求的不平衡以及價差的存在,液堿和固堿的國際貿易都較為活躍。2021年全球燒堿貿易量約為1694萬噸,其中液堿約為1530萬噸,固堿約為164萬噸。全球燒堿的流出地主要為美國、東北亞、西歐和中東地區,主要流向地為南美、大洋洲、加拿大、歐洲、東南亞、非洲。未來美國、中國、荷蘭和比利時仍將是最重要的出口國,而燒堿產能增長將主要發生在美國和歐洲。未來燒堿需求增速較快的地區主要有東南亞、非洲和南美洲。
六、國內燒堿行業歷史及未來行業發展
從近10年行情來看,燒堿經歷了2輪大漲大跌,主要分為以下幾個階段:
2012年三季度-2016年上半年燒堿下跌:燒堿行業產能快速擴張,供需失衡情況。下遊氧化鋁、印染、化纖、化工等行業出現疲態,尤其氧化鋁壹方面因自身低迷出現規模性減產;另壹方面印尼鋁土礦出口受限制,導致中國氧化鋁開工率不足,對燒堿凈需求量明顯減少。
2016年下半年-2017年11月燒堿上漲:供給側改革及環保政策影響,盈利情況不佳、持續虧損的氯堿工廠開始退出,涉及燒堿產能103.5萬噸,供應量明顯減少,壹定程度刺激了燒堿價格上漲。
2017年11月-2021年1月燒堿下跌:環保對於氯堿企業的直接影響逐步減弱,全國氯堿平均開工持續在85%左右,下遊氧化鋁行業環保督查導致鋁土礦開工受限;印染、粘膠纖維等行業因中美貿易爭端影響出口受阻;2020年初受到全球性公***衛生事件爆發的沖擊,燒堿需求壹度低迷。由於下遊多個行業開工不足,盈利情況不佳,燒堿需求開始萎縮,市場格局由供不應求轉變為供大於求,燒堿價格大幅回落。
2021年2月-2021年末:影響燒堿發展更多的是宏觀面的經濟發展及各種突發因素。上半年由於美國寒潮、原料工業鹽價格走高、以及我國推進碳達峰、碳中和工作的影響,燒堿企業開工明顯受限。下半年國家“雙控”力度加強、電力政策調整影響下,支撐燒堿價格大幅拉漲至近十年來的高位。但隨著動力煤被限制,2021年末價格下行。
2022年初至今氯堿行業價格維持高位,2022年初受益於下遊恢復以及原鹽價格支撐,燒堿再度上行,但2022年4月開始上海疫情爆發以及6月美聯儲加息預期導致商品價格回落,9月傳統需求旺季有所反彈,但隨著傳統旺季供給的增加,價格再度回落。2023年重點關註需求端恢復情況。
從長期角度上看,氯堿行業具有能耗大、環境影響大、投資費用高等特點,雖然我國目前生產工藝技術已居世界先進水平,但生產成本仍高於中東和北美,未來我國氯堿行業將主要向以下幾方面發展:
(1)可持續發展政策趨嚴。具體體現在節能減排環保政策、規範限制高耗能產業發展、取消電價優惠政策實現差別電價以及行業準入等具體產業政策上,未來幾年總產能難以有大的增長。
(2)提高企業準入門檻。國內新建燒堿裝置門檻為離子交換膜法30萬噸,產業集中度不斷發展。
(3)優化原料和技術路線,促進產品結構調整。通過加大對傳統氯產品生產工藝的清潔技術研發與改造,不斷開發高附加值、差異化的精細耗堿、耗氯、耗氫產品,進壹步拓寬產品應用領域。