（報告出品方/作者：申萬宏源證券，謝建斌）

乙烯的生産工藝主要有五種，分别為：蒸汽裂解；煤制烯烴、甲醇制烯烴；費托合成；煉廠尾氣。其中蒸汽裂解是最主要的乙烯生産方式，主要的原料有石腦油、凝析油、加氫尾油、乙烷、丙烷、丁烷等，可以單一原料或者混合進料。

由于乙烯的雙鍵反應活性強，下遊的主要應用是聚乙烯、環氧乙烷、乙二醇、苯乙烯等，可以應用于塑料、制藥、紡織品、塗料等國民經濟各個行業。1939年英國ICI公司開始工業化生産聚乙烯，随後乙烯的下遊應用也不斷拓展。 2020年全球乙烯産能約1.96億噸，需求約1.66億噸。乙烯由于常态是氣體，商品量少，主要是以下遊衍生品形式進行商品流動。

2020年全球聚乙烯産能約1.28億噸，消費量約1.86億噸。聚乙烯主要産能供應集中在東北亞、北美、中東地區，分别占全球産能的26%、23%、18%。 2020年我國聚乙烯産量2002萬噸，同比增長13.5%；進口量1853萬噸，同比增長11.2%。聚乙烯下遊主要集中在薄膜、注塑、中空、管材等，近年來EVA光伏膠膜需求快速增長帶動了LDPE/EVA行業向好。

乙烯的産能投放驅動一般分為低成本的原料驅動以及需求拉動型。中東的産能投産集中在2008-2012年，五年間增加了約1500萬噸産能；美國的産能投産主要是集中在2017-2019年間，三年間增加了約1100萬噸産能。而從2021年起，全球的主要乙烯産能投放将來自于中國國内，我們預計中國的乙烯産能将會從2020年的占全球的15.6%，至2025年提升至約26%。

2020年我國乙烯産能3474萬噸，産量3177萬噸，但是表觀需求超6000萬噸，對應的進口依賴度約50%。 2020年國内聚乙烯産量2004萬噸，表觀需求3832萬噸，較2019年增長429萬噸（或增速13%）。2018-2020年我國連續三年聚乙烯需求增長量超過400萬噸/年。如果考慮到苯乙烯、乙二醇等其他乙烯下遊産品，我國年乙烯需求增長或超600萬噸。

曆史上的三輪乙烯投産周期，分别是2010-2015年中東、2016-2020年美國、2021-2025年中國。但2021年起投産裝置整體非低成本原料驅動。

目前最大規模乙烯産能160萬噸/年，其中單台裂解爐能力約為20萬噸/年，一般是多台裂解爐分輕重組分進料。輕質原料的乙烯收率高，但丙烷裂解中副産甲烷含量較高。 對于石油路線乙烯（石腦油 LPG等），還需要考慮到下遊碳四、碳五、芳烴等産品的附加值，可以作為原料産品的平台，産品豐富後可以進行更多精細化工、新材料領域的應用。 由于原料和下遊産品布局不同，合理的乙烯成本測算應該以石化裝置一體化産品進行考量。

随着美國頁岩開發，美國乙烷産量提升，且乙烷幾乎隻有裂解乙烯用途，價格優勢明顯。但是乙烷受制于物流瓶頸，目前國内主要是衛星化學打通産業鍊全流程。 2021年以來煤炭、LPG等能源屬性帶動價格提升；目前石腦油較LPG裂解乙烯具有成本優勢。

相較傳統石腦油加工乙烯，乙烷裂解乙烯具有能耗低、副産氫氣等優勢。2021年10月國務院印發《2030年前碳達峰行動方案》提出推動石化化工原料輕質化。 外購乙烷主要是物流及貨源的瓶頸，預計美國的乙烷仍然供應充足。根據EIA11月報，2020年美國乙烷産量平均211萬桶/天，國内需求173萬桶/天；2022年産量為245萬桶/天，國内需求202萬桶/天。假設100萬噸/年乙烯需要6萬桶/天乙烷需求，則2022年美國可供出口乙烷43萬桶/天，可以滿足約710萬噸/年的裂解乙烯原料需求。

至2020年，全球丙烯産能約1.41億噸/年，需求約1.11億噸，中國産能為4600萬噸/ 年，約占全球産能的32%。傳統的丙烯工藝路線包括蒸汽裂解、煉廠催化裂化FCC分 離、重度催化裂解DCC等；另外為On-Purpose的工藝，包括丙烷脫氫PDH、烯烴歧化、MTP等。 與乙烯相似，丙烯的最主要下遊應用是聚烯烴（聚丙烯），但是丙烯的其他下遊産品更加豐富，更适合于精細化工。

我國丙烯需求一緻保持快速增長，國内丙烯産能提升的過程中，進口依賴度降低。國内丙烯下遊如丁辛醇、丙烯酸等産能逐漸提升，并部分産品出口。 2020年我國丙烯産能4518萬噸，産量3704萬噸，表觀需求3954萬噸。如以丙烯、丙烯腈、環氧丙烷、丙烯酸、正丁醇、異辛醇、苯酚、丙酮等合計淨進口折算成丙烯當量為404萬噸。

聚丙烯（PP）為無毒、無味的高結晶聚合物，密度為0.90g/cm3，是最輕的塑料之一。PP力學性能優良，耐熱性好，化學穩定性好，可應用于包裝、家用電器、汽車、紡織、建築管材等領域。由于通用材料應用領域存在一定比例的重疊，在價格存在優勢的情況下PP可以對其他通用材料形成少量替代。 聚丙烯按照單體種類可以分為均聚（單體全部為丙烯）和共聚（丙烯和乙烯共聚）；按規整結構不同可以分為等規、間規和無規三類；按照是否經過造粒，可分為粒料和粉料兩類，但粉料僅有均聚。

2020年全年國内聚丙烯總産量累計2581.59萬噸，相較2019年的2324萬噸增加257.59萬噸，漲幅11.08%。同年我國聚丙烯表觀消費約為2995.69萬噸。 聚丙烯産品包括中、高熔纖維，薄壁、均聚注塑，低、中、高熔共聚，透明料及無規共聚等；BOPP，冷、熱水管及無規共聚産量相較2019年有所減少。其中拉絲産量以842.42萬噸維持首位，相較2019年增長2.02%；高熔纖維産量250.36萬噸，相較2019年增長178.77萬噸，增長率249.71%，在所有産品中居首位。（報告來源：未來智庫）

裂解乙烯副産：一般情況下，以石腦油為原料的裂解乙烯生産路線，對應的乙烯收率約為31%，丙烯16%；以乙烷為原料的裂解乙烯路線，對應的乙烯收率約80%，丙烯約3%；以丙烷為原料的乙烯收率約為42%，丙烯約17%。 煉油廠副産：煉廠丙烯主要來自催化裂化（FCC）裝置，少量來自于焦化及減粘等，因為是副産，所以基本上是直接原料成本。常規催化裂化中的丙烯收率約4%，重度催化裂解DCC可以最大化丙烯生産，收率可達20%以上。由于新建大煉化較少配置FCC裝置，且如果成品油需求不好，煉廠降低開工率也會減少丙烯産量。 丙烷脫氫PDH：是On-purpose的工藝，一般生産一噸丙烯需要1.2噸丙烷。成本取決于丙烷與石腦油的價格。由于副産氫氣，可以碳減排，對于氫的利用帶來較大的附加值。 甲醇制烯烴MTO、煤制烯烴CTO：以甲醇為原料，或煤經過甲醇；一般是三噸甲醇生産一噸烯烴，其中乙烯/丙烯收率比可在0.77 - 1.33間調節。 烯烴歧化OCT：以乙烯和2-丁烯反應生成丙烯，主要取決于乙烯、碳四和丙烯之間的價格經濟性對比。

根據我們不完全統計，目前全球丙烷脫氫PDH裝置共計38套，産能1724萬噸/ 年，約占全球丙烯産能的12%；中國PDH裝置共19套，合計産能967萬噸/年。在建PDH裝置超20套。 美國作為PDH技術、原料、市場的發祥地，但是目前僅有三套PDH裝置。海外在建項目整體投資及運行成本遠高于國内。

與全球能源結構對比，我國煤炭在一次性能源中的使用占比過高；而天然氣消費占比明顯低于全球。 一次性能源中，2020年中國煤炭儲量占全球13.3%，但是消耗量占全球的54%。未來在減少資源消耗的基礎上，增加單位能耗的産值是發展方向。

中國化學品在全球占比快速提升。根據CEFIC數據，2019年中國國内的化工品銷售額為1.488萬億歐元，占全球市場的40.6%；而在2009年為4415億歐元，僅占全球的24.1%。 借鑒歐盟，未來中國将會提高精細化工及下遊的産值比例。2019年歐盟石化産值1395億歐元，在化工品産值中占比26%，較2014年31%的占比有所回落；而消費化學品則從2014年占比13%提升至2019年的15%。

石化企業的碳排放中直接排放主要是指化石燃料直接燃燒排放、生産過程中的工藝排放以及各種設備部件洩露導緻的逃逸排放；間接排放主要是指外購的化石能源轉換的電、蒸汽等能源所産生的排放。 大煉化碳排放集中于生産加工環節，傳統型煉廠更多體現在消費端。以噸汽、柴、煤油終端燃燒排放3噸CO2計算成品油碳排放後，如同等級别2000萬噸的煉廠，傳統型煉廠的CO2排放将比大煉化增加700萬噸以上，因此實際上傳統型煉廠的碳排放量更大。

化纖行業進入大煉化的優勢，煉油工藝裡的完美閉環。煉油裝置裡催化重整即PX生産裝置規模最大化，實現自身PTA的原料配套，然後副産大量的氫氣。氫氣再供給加氫裂化裝置，出來的重石腦油再回到催化重整裝置，輕烴和輕石腦油裂解乙烯。而PTA生産均屬于放熱反應，餘熱回收發電或海水淡化。對于煉廠的成品油收率減少，産業鍊也實行了配套。

IPEX作為衡量主要石化産品的價格指數。曆史上石化的周期一般是七年，整體化工品價格走勢和油價相同，從與原油的價差角度，在2002-2007年、2009-2011年、2016-2018年間屬于石化盈利景氣的區間。 目前東北亞的産品價格指數明顯低于歐洲和美國，東北亞的價格指數基本與曆史平均相當，但是歐美供應鍊體系受到新冠病毒疫情的影響較大，加之需求刺激，帶動石化産品價格上漲。

曆史複盤，油價從底部反彈時價差擴大。但是大煉化整體的價差相對穩定。 以恒力石化的煉化一體化産品價差，目前扣稅後價差在1400元/噸，處于曆史相對中間位置，期間費用約800元/噸，則單噸産品的淨利潤在600元/噸，2000萬噸産品對應年化120億元的淨利潤（不考慮庫存波動、開工率及下遊産品之間的優化）。

公司的大煉化工藝先進、規模化成本優勢明顯。公司除發展優勢的聚酯隔膜、高端長絲、可降解塑料等業務外，在現有大煉化基礎上增加新材料業務。根據園區公示，拟在長興島投資，新增45萬噸/年環氧乙烷、20萬噸/年乙醇胺、3萬噸/年乙撐胺、42/26萬噸/年苯酚丙酮、2*24萬噸/年雙酚A、20萬噸/年碳酸二甲酯、26萬噸/年聚碳酸酯、2*20萬噸/年CO2精制、13萬噸/年異丙醇、30萬噸/年ABS、15萬噸/年聚苯乙烯、8萬噸/年聚甲醛、7.2萬噸/年PDO、6萬噸/年PTMEG等裝置。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站

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