能源转型与碳中和专题报告：欧美篇-碳中和时代，炼厂还有供应危机吗？

中信期货研究|能源转型与碳中和专题报告 2022-12-19 · 碳中和时代，炼厂还有供应危机吗？—欧美篇 投资咨询业务资格：证监许可【20 美元/桶WTIBRENT 140 120 100 80 60 40 2021-012021-062021-11 报告要点 2022年上半年欧美汽柴裂解价差均值远高于历史中枢，汽柴库存也减至低位。下半年出现显著分化，欧美汽油裂解价差迅速下滑，柴油仍高位震荡，汽柴库存出现累库。当前趋势下，欧美炼厂供应压力有多大？我们认为短期欧美炼厂的供需缺口可以通过其他产品和进口补充，但若转型不顺，欧美长期的产能缺口会持续扩张，叠加欧洲对俄禁运，供需矛盾将会加剧。 摘要： 2022年上半年欧美汽柴裂解价差均值在30-40美元/桶，远高于历史中枢，汽柴库存也减至低位。但下半年出现显著分化，欧美汽油裂解价差迅速下滑，柴油仍高位震荡，欧美汽柴库存出现累库。当前及未来欧美是否仍有炼油供应危机？后期如何应对？ 美国炼能减少供应紧张，政策导向影响扩张。美国炼厂产能在2020年后大幅下滑，当前几乎没有增产空间。2022年美国炼厂产能较2020年减少5.4%，闲置产能仅剩0.35%，东海岸地区甚至没有闲置产能。减产主要原因：1）利润下滑引发停产潮，2020年炼厂利润偏低，2020-2021年有7家炼厂共106万桶/日的产能永久关停；2）政策推动美国炼油产业转型进程，《能源政策法案》、《能源独立与安全法案》进一步明确了可再生燃料的使用量，2021年美国有约11万桶/日的装置转为生产生物柴油。 欧洲成本抬升+业务转型，炼能萎缩趋势难改。欧洲炼油产能连续两年下降，关闭或转产约58万桶/天。长期来看，主要是利润下滑、政策导向和竞争弱势导致欧洲产能收缩。短期来看，主要因原料成本高增压制炼厂开工率，一方面是天然气为主的燃料成本大幅上涨，另一方面是原油为主的炼厂原料成本上行，叠加欧洲原油进口运距增加，运费上涨，原料成本雪上加霜。考虑俄罗斯原油进口限制对欧洲炼厂开工率的影响，假设欧洲炼厂能恢复至90%的极限开工率，也仅有150万桶/天的增产空间。 当前趋势下，欧美炼厂供应压力有多大？短期美国炼厂供应偏紧，长期有望通过替代能源进行补充。美国由于近两年产能减少过快，供需差较大，导致供应紧张，但随着替代能源的产量增长，长期来看缺口有望收窄甚至转为过剩。俄油禁运加剧欧洲炼厂短期产能紧张，长期进口依存度将上升。欧洲短期成本压制产量，成品油消费主要依赖海外产品进口补充，但是欧洲对俄罗斯成品油实施禁运，短期欧洲面临较大的供需矛盾，但从净进口趋势性高增来看，欧洲当前有抢进其他地区成品油来替代俄罗斯成品油的情况。长期来看，随着炼厂产能的衰减，欧洲供需矛盾还需要依赖进口解决。 风险因素：能源政策突变，地缘危机持续，全球经济衰退，减排意愿降低 能源与碳中和组 研究员：朱子悦 从业资格号F03090679 投资咨询号Z0016871 重要提示：本报告难以设置访问权限，若给您造成不便，敬请谅解。我司不会因关注、收到、或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。 目录 摘要：1 一、美国炼能减少供应紧张，政策导向影响扩张4 1、美国炼厂产能大幅下滑，当前几乎没有增产空间4 2、疫情引发炼厂大规模关闭，能源政策抑制炼厂扩张6 3、美国加工量不断修复，炼厂高负荷运转7 二、欧洲成本抬升+业务转型，炼能萎缩趋势难改7 1、政策导向叠加竞争弱势，欧洲产能大幅萎缩7 2、短期和长期均遇困境，欧洲产量趋势性减少9 3、俄乌冲突叠加碳中和转型，供应萎缩趋势难改10 三、当前趋势下，欧美炼厂供应压力有多大？12 1、美国：炼油供应紧张，主要依靠NGL和可再生燃料补充12 2、欧洲：俄油禁运加剧短期炼能紧张，长期油品进口依存度将上升13 免责声明15 图目录 图1：美国石油区域划分5 图2：美国各区产能占比5 图3：美国炼厂区域分布情况5 图4：2020年以来美国炼厂产能大幅下滑5 图5：2022年美国5大产区闲置产能偏低5 图6：常见加工工艺复杂性6 图7：2022年美国常见工艺产能6 图8：2020年油品综合利润偏低6 图9：2020-2021年关停炼厂7 图10：美国炼厂加工量整体上行7 图11：2022年美国炼厂开工率居于高位7 图12：欧洲产能整体下滑8 图13：欧洲炼油厂开工率偏低8 图14：2020-2021年欧洲产能收缩国家8 图15：2020-2021年欧洲转产及关停炼厂9 图16：欧洲主要国家开工率分化10 图17：欧洲主要国家开工率中枢下滑10 图18：欧洲炼厂产量下滑10 图19：欧洲主要国家炼厂产量及占比10 图20：2021年欧洲原油进口比例11 图21：俄罗斯原油出口量变化11 图22：2022年欧洲原油运距增加11 图23：2022年典型原油油轮运价走高11 图24：美国炼能缺口（万桶/天）12 图25：美国汽油库存下滑13 图26：美国馏分燃料油库存下滑13 图27：欧洲炼能缺口（万桶/天）13 图28：ARA成品油库存下滑14 图29：ARA汽柴库存分化14 引言：关于本系列报告你需要提前知道的事情 2020-2021年，波及全球的新冠疫情导致成品油需求急跌，毛利低迷，全球炼厂产能大幅减少。2022年全球需求逐步正常化，叠加俄乌冲突，上半年欧美汽柴裂解价差抬升，汽柴库存也减至低位。但下半年出现显著分化，欧美汽油裂解价差迅速下滑，柴油仍高位震荡。 为了帮助投资者更好的了解当前及未来全球是否仍有炼油供应危机，以及碳中和背景下，全球如何应对炼厂供应的问题。我们梳理了欧美、东亚以及全球炼厂的供应情况，并对供需缺口进行测算。 本篇聚焦于欧美炼厂的供应问题，并分析欧美短期及长期的供应矛盾。 一、美国炼能减少供应紧张，政策导向影响扩张 1、美国炼厂产能大幅下滑，当前几乎没有增产空间 美国共有5大核心炼油区。根据美国国防区域石油管理局，美国共分为5个炼油区域，分别是东海岸地区（PADD1），中西部地区（PADD2），墨西哥湾地区（PADD3），落基山脉地区（PADD4）和西海岸地区（PADD5）。其中墨西哥湾地区是世界上最大的炼化生产基地之一。东海岸地区是美国主要的成品油最终产区及消费区。美国炼油历史上也有三次大规模产能收缩，分别是1981-1985年、 1992-1993年、2011年，均对应着成品油裂解价差的大幅下滑。 加工工艺与美国生产原料和需求关联较大。炼厂常用的二次加工工艺包括：催化裂化、加氢裂化、催化重整、加氢精制和延迟焦化等。美国炼厂加工重质油，重油渣油等组分多，因此延迟焦化的占比高达16%。美国汽油需求多，因此美国炼厂催化裂化占比30%。2022年美国常见工艺产能较2021年均下滑，其中加氢去硫产能为1700万桶/日，同比-1.1%，减压蒸馏产能为858万桶/日，同比-1.5%。 美国炼厂产能在2020年后大幅下滑，当前几乎没有增产空间。2022年美国炼厂产能为1795万桶/日，较最高点2020年减少5.4%，年产量下滑超过5000万吨，其中闲置产能大幅减少62.1%，许多闲置产能永久关闭，目前仅有6.3万桶/日的闲置产能，占总产能的0.35%。对于弹性较大的需求而言杯水车薪，而主要消费地东海岸地区（PADD1）甚至没有闲置产能。 图1：美国石油区域划分图2：美国各区产能占比 PADD4 4% PADD515% PADD353% PADD223% PADD15% 数据来源：IEA中信期货研究所数据来源:EIA中信期货研究所 图3：美国炼厂区域分布情况 地区 炼厂数量 炼厂产能 炼厂工艺 原油及石油产品产量 产能利用率 东海岸地区 （PADD1） 7 82万桶/日 较简单，各类工艺占比均在5%以下。 351.8万桶/日 91.65 中西部地区 （PADD2） 25 420万桶/日 较复杂，各类工艺占比基本在15-25%。 452.7万桶/日 91.38 墨西哥湾地区（PADD3） 56 961万桶/日 非常复杂，各类工艺占比均在50%以上。 725.9万桶/日 93.50 洛基山脉地区（PADD4） 15 66万桶/日 较简单，各类工艺占比均在5%以下。 64.3万桶/日 86.67 西海岸地区 （PADD5） 27 266万桶/日 较复杂，各类工艺占比基本在15-25%。 269.4万桶/日 82.87 资料来源：EIA中信期货研究所 图4：2020年以来美国炼厂产能大幅下滑图5：2022年美国5大产区闲置产能偏低 千桶/日炼油厂日均产能:原油:美国同比 20000 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 10% 8% 6% 4% 2% 0% -2% -4% -6% -8% 千桶/日 3,000 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 PADD1PADD2PADD3 PADD4PADD5总闲置产能 1965197119771983198919952001200720132019 19851988199219951999200220062009201320162020 数据来源：EIA中信期货研究所数据来源:EIA中信期货研究所 图6：常见加工工艺复杂性图7：2022年美国常见工艺产能 加工工艺 主要作用 复杂性 万桶/天 18001600140012001000 8001700600400858200550357 293243 040 加减催催延加溶氢压化化迟氢剂去蒸裂重焦裂脱硫馏化整化化沥 青 烷基化 提高辛烷值。 非常复杂 催化裂化 增产轻质油品。 非常复杂 加氢裂化 增产轻质油品。 非常复杂 焦化反应 增产轻质油品，伴随焦炭产物。 非常复杂 催化重整 提高辛烷值。 复杂 加氢精制 改善油品品质。 简单 加热裂化 增产轻质油品。 简单 常减压蒸馏 物理分离。 简单 数据来源：EIA中信期货研究所 数据来数源据：来E源IA:E中IA信中期信货期研货究研所究所 2、疫情引发炼厂大规模关闭，能源政策抑制炼厂扩张 疫情导致需求萎缩，利润下滑引发停产潮。2020年的疫情引发需求大幅萎缩，汽柴裂解价差滑至历史低位，导致炼厂利润偏低，多家大型炼厂永久关闭。2020-2021年有7家炼厂共106万桶/日，5262万吨/年的产能永久关停,约占总 产能的6%，关停量已经超过美国2000-2019年的关停总量，是40年以来的最大规模减停产。 政策推动美国炼油产业转型进程。2005年美国《能源政策法案》规定，在全美销售的交通燃油要含有最低限量的可再生燃料。2007年《能源独立与安全法案》进一步明确了可再生燃料的使用量。2022年美国环保署（EPA）要求2022年可再生燃料消费量达到206.3亿加仑。DakotaPrairieRefining和HollyFrontierCheyenneRefining已有约11万桶/日的装置转为生产生物柴油。 图8：2020年油品综合利润偏低 美元/桶WTI库欣321裂解价差1月Brent原油321裂解价差1月40 35 30 25 20 15 10 5 0 20142015201620172018201920202021 数据来源:EIA中信期货研究所 关停日期 炼厂 产区 所在地区 日产能（万桶/日） 年产能（万吨） 2020年5月 PhiladelphiaEnergySolutions 东海岸 Philadelphia,PA 33.5 1668 图9：2020-2021年关停炼厂 2020年9月 WesternRefiningSouthwestInc (MarathonPetroleum) 墨西哥湾 Gallup,NM 2.6 134 2020年6月DakotaPrairieRefiningLLC中西部Dickinson,ND1.995 2020年9月HollyFrontierCheyenn