氯碱工业是现代化学工业中规模最大的部门,是通过电解食盐水产出烧碱、氯气和氢气的一个较为成熟的行业,其主要产品广泛应用于石油化工、轻工、纺织、建材、冶金等各领域,在我国经济发展中具有重要地位。

当前我国氯碱行业正处于发展模式转型和产业结构调整,产业集中度进一步提高、落后产能不断退出、集群化、园区化成为中国氯碱产业发展的趋势。

未来受下游石化化工、新能源、环保等行业增量需求的影响,氯碱将有进一步的增量需求。#氯碱#

氯碱行业呈现区域性分布

由于烧碱本身属于需求广泛,但经济附加价值不出众的基础化工品,在景气度低迷时长距离运输费用足以消灭大部分的利润,就近消化成为经济性最佳的选择,使得行业呈现出区域性分布。

从区域分布来看,我国氯碱产业的分布主要集中在沿海的华北和华东地区,以及自然资源相对丰富的西北地区。

根据区位的特长,西北地区凭借丰富的煤炭和能源优势,打造“煤-电-氯碱-粘胶纤维-纺纱”上下游一体化循环经济产业链,合理利用低成本优势,增强地区竞争力。

氯碱产业链解析

按产业链梳理,氯碱工业以原盐、电和水为原料,主要产品有烧碱、氯气和氢气,三者以一定的比例同时产出。

其中烧碱作为氯碱行业的主线产品,用于氧化铝、造纸、印染、化纤等多个行业;氯气下游需要配套耗氯产业,如PVC、环氧丙烷和甲烷氯化物等;氢气在下游可用作制备盐酸和氢燃料。

氯碱工业的两大主线产品:烧碱和PVC

烧碱和聚氯乙烯树脂(PVC)作为基础原材料,在国民经济中具有不可替代的作用。目前我国是世界最大的聚氯乙烯和烧碱消费国。

烧碱和氯气由电解食盐水获得,每吨碱固定产0.8875吨氯气,而聚氯乙烯(PVC)是主要的耗氯产品,由氯乙烯(VCM)单体聚合而成。

氯碱产业链:

图表来源:行行查

烧碱

氯碱工业的产物之一是烧碱,其又名氢氧化钠、苛性钠,是一种基本无机化工产品。

烧碱下游应用广泛,用量最大的行业分别是氧化铝、造纸和粘胶短纤,占比分别为31%、11%和6%。

氧化铝是烧碱下游需求中最大的组成部分,其在工业上是电解铝的主要原材料。电解铝的下游需求主要包括基建、房地产、汽车工业等。

行业集中度方面,根据卓创资讯数据,2021年烧碱行业CR5仅为11.81%。2019年末,国内烧碱企业总产能4,380.1万吨,其中离子膜烧碱产能为4,366.6万吨,所占比例已经达到99.69%,其余13.5万吨隔膜碱产能将按照市场规律逐渐退出。

烧碱市场格局

全国规模化烧碱生产企业共有170家以上,其中产能达100万吨/年以上的仅有4家,产能合计占10%;产能规模为50-100万吨/年的企业共19家,产能合计占比26%。

如果从集中度来看,行业CR5为12%,CR10为20%,并未出现寡头的竞争局面。

氯碱装置有配套产业的需求,越大的规模面临的液氯和盐酸过剩风险越大,因此行业中常见有中泰化学、新疆天业、滨化股份等具有一体化配套的区域性氯碱龙头,而少见有全国性的龙头企业。

资料来源:百川盈孚,行行查

根据百川盈孚统计,2021年我国烧碱新投放产能达到205万吨,预计2021年底全国产能将达到4704万吨/年,同比增加约5%。但2022年计划新增产能迅速回落至38万吨/年,预计增速不足1%。

液氯

液氯是生产烧碱的副产品之一,对于以烧碱为主的氯碱工厂,液氯作为副产物,具有漂白、消毒的作用。其在工业上的主要用途则是生产聚氯乙烯(PVC)漂白水、盐酸等下游化工产品,可用于纺织、造纸工业的漂白,自来水的净化、消毒,镁及其它金属的炼制,制取农药、洗涤剂、塑料、橡胶、医药等各种含氯化合物。

氯碱工业中,液氯随烧碱一并产出,根据理论计算,每生产1.13吨的烧碱同步生产出1吨的液氯,多数企业为了获得液氯(用于PVC、PO和氟化工)而建设烧碱产能。

近年全国液氯产能稳中有升,从2016年的2272万吨增长到2020年的2458万吨,期间CAGR为2.0%。

目前来看,烧碱的需求好于液氯,而液氯由于环保问题,若无相关消化产能配套,生产将受到限制,反向抑制烧碱的供给。

氯碱工业的盈利能力同时取决于二者的需求和价差。因此,氯碱平衡对于氯碱工业综合盈利能力至关重要。

在烧碱的需求旺季,过剩的氯无法消化,由于液氯不易储存,在下游拿货不积极的情况下,有时会出现液氯倒贴出售以碱补氯的情况,因此液氯的消化问题在一定程度上限制了氯碱工厂的整体盈利能力。

氯碱工业企业若不能出清液氯,就不能增产烧碱。因此在烧碱行情中,打通下游液氯出清渠道成为了胜负手。

山东东营境内拥有胜利油田80%的石油地质储量和85%的产量,年原油产量稳定在2700万吨,中海油在渤海湾地区年产2000万吨原油,大部分也在东营中转,东营石油炼化能力达到6900万吨,是全国地炼能力最大的地级市,山东省前100强企业中,东营化工企业占据了17席。

除了本土企业,国际巨头杜邦集团在东营拥有20万吨钛白粉产能,大量的化工企业集群让华泰液氯容易消化,依靠区位优势,占据了液氯出清渠道的优势。

PVC

作为五大通用合成树脂之一,PVC主要用于生产建筑材料(管材、门窗型材等)、包装材料、电子材料、日用消费品等。

PVC糊树脂下游主要包括手套27%、人造革20%、汽车内饰10%等,由于疫情对手套等防护用品增加,PVC糊树脂价格大幅上涨,价格从去年底不到1万元/吨上涨至今年2.3万元/吨附近,并且维持高位运行。但是通常而言,烧碱价格和PVC价格存在一定的跷跷板效应。

国内PVC产能在2000-2005年经历了飞速的发展,自2008年经济危机起增速开始放缓,但是依然保持一定的增长。由于2012年宏观经济环境有所下行,下游需求持续走低,供给过剩。2020年下游产能扩张较多,总计为255万吨,产能增速为10%。

根据卓创资讯,预计2021年国内PVC将有约280万吨新增产能(大多为配套生产无需外购液氯),还有甲烷氯化物将有66万吨新增产能、CPE将有62万吨新增产能,氯醇法环丙装置将淘汰8万吨产能,整体上液氯需求将有所增加,对液氯价格形成支撑,目前价格水平有望持续。

从市场整体格局来看,PVC行业集中度较低。

以2019年来看,产能最大的公司为新疆中泰,占比为8%,第二名为新疆天业和陕西北元,占比均为5%。前8大公司总产能占比为33%,行业集中度较低,存在进一步提升空间。

PVC产能分布:

资料来源:百川盈孚, 行行查

氯碱副产氢

目前国内很多氯碱企业主要关注氯和碱产品,往往忽略副产氢气的价值,氢气利用很不充分,甚至有大量氢气被白白放空(氢气直接燃烧,产生热能,需要的投资较大)。

氢气是氯碱工业的副产品之一,通过管道输送至下游企业,在下游可用作制备盐酸和氢燃料,其中用于供应给燃料电池作为原料的路线较为常见。

燃料电池对氢气纯电要求较高,可考虑的主要制氢方法主要有氯碱工业副产氢、天然气、甲醇重整产生的氢气。其中,氯碱副产氢用于氢燃料电池车具有非常明显的优势:纯度高,流程少,投资低。

但是由于以上方法制氢均会产生CO2等副产品,失去了零排放的意义。因此,在可再生能源成本电价持续下降的情况下,可再生能源(风电、光伏)电解水制氢或是我国制氢的主流方式。

结语

氯碱行业是高污染、高耗能行业,不仅生产过程中耗电量大,而且在利用电石法生产PVC时,电石破碎后的粉尘、电石反应后的电石渣、含汞触媒使用带来的汞污染等问题治理困难,持续的环保压力给未来行业新增产能带来较高门槛,且倒逼行业内不达标落后产能退出。

随着氯碱产业持续绿色化转型升级,离子膜工艺成为了全球氯碱工业的首选工艺。离子膜法因具有能源消耗低、操作成本低、环境污染小、烧碱产品纯度高等优点。而隔膜法产能不断地退出。截止2020年,离子膜法产能占比已经达到99.7%以上。

为满足节能、环保和资源综合利用要求,国家发改委提高行业准入标准,规定2007年12月起新建烧碱装置起始规模必须达到30万吨/年及以上。

随着氯碱行业发展模式转型和产业结构调整,产业集中度进一步提高,目前我国氯碱逐渐进入了相对健康平衡的发展阶段。随着下游行业的需求增大,氯碱行业有望迎来新一轮的机遇。