氧化铝专题报告之三：辅料拉动成本，上下游挤压利润空间

期货研究报告|商品研究 辅料拉动成本，上下游挤压利润空间 ——氧化铝专题报告之三 •研究员-马芸 •mayun@cmschina.com.cn •联系电话：18682466799 •资格证号：Z0018708 2022年06月19日 结论 期货研究报告|新能源研究 1、氧化铝的辅料之一烧碱可分为液碱和固碱两种，烧碱制备工艺主要分为苛化法和电解法两大类，目前电解法中的离子交换膜法是主流。供给侧改革和双碳政策背景下，我国烧碱产能难以扩张，产量下滑；受下游需求刺激工厂开工意愿强，产量重新提升。我国烧碱出口量远大于进口量；目前下游需求减少，烧碱价格小幅下降；烧碱与氧化铝的价格变动具有极强的一致性。 2、氧化铝的另一重要辅料动力煤占煤炭总产量的80%以上，中国煤炭储量占全球的13%，产量占世界总产量的50%;2022年上半年俄乌战争加剧全球能源危机，海外煤炭价格涨至最高点。我国煤炭主要分布在山西、新疆等地，煤炭资源依赖性高、消耗速度快；2016年后我国煤炭产量持续上升；受澳大利亚禁运煤炭政策影响，我国动力煤进口量下滑。动力煤供需变动季节性鲜明，经过宏观调控，目前处于紧平衡状态；价格近年来波动较大，整体上浮，受供需影响季节性波动，同时与宏观经济、政治环境关联性强。 3、氧化铝的利润主要受烧碱价格影响，2022年11月氧化铝价格年内最低，烧碱、动力煤价格为年内峰值，利润下滑至最低点；目前氧化铝价格轻微下滑，烧碱、动力煤价格均趋于稳定。 风险提示：辅料供需格局变化，大幅波动影响氧化铝价格。 目录 contents 01氧化铝生产辅料——烧碱介绍 02氧化铝生产辅料——动力煤介绍 01 氧化铝生产辅料——烧碱介绍 烧碱的两种形态烧碱性质 性质 表现 溶解性 易溶于水 密度 2.13g/cm³ 颜色 白色固体、无色液体 熔点 318.4℃ 沸点 1388℃ 腐蚀性 强 酸碱性 强碱性 数据来源：公开资料，招商期货 烧碱学名氢氧化钠（NaOH），是一种常见的重要强碱，又称苛性钠、火碱等。氢氧化钠具有极强的碱性和腐蚀性，熔点为318.4℃，沸点为 1388℃，易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮、乙醚，对纤维、皮肤、玻璃、陶瓷等有腐蚀作用。 按照形态可以将烧碱分为液碱和固碱两种，液碱无色，有涩味和滑腻感，所含氢氧化钠的含量分为30%、32%、45%、50%等，32%和50%为市场主流；固碱是一种白色固体，通常呈块状、片状、棒状、粒状，有吸水性，在空气中易潮解，溶于水时会放出大量的热，氢氧化钠含量分为73%、95%、96%、99%、99.5%等，99%使用最为广泛，主要在西北地区生产。液碱和固碱在应用领域、生产厂商方面的差异很小。 烧碱产业链上下游离子交换膜法制烧碱 烧碱 原盐 化学工业 氯气 化学工业 氯 电子工业 盐酸 消毒与污水处理 造纸工业 钠 氧化铝冶炼 氢气处理 液氯冷却干燥 烧碱冷却器 自用或合成 液氯 32%液碱 二效蒸发浓缩 固体烧碱成品 高浓度液碱 固碱 水 电解 盐水精制 化盐 原盐 数据来源：Wind，招商期货 烧碱的制备工艺主要分为苛化法和电解法两大类，其中苛化法由于原料成本高、产量小已逐渐被电解法替代。电解法又有水银法、隔膜法、离子交换膜法三种，离子交换膜法工序简单、损耗小、污染小，因此成为我国烧碱生产的主流方法。生产步骤主要分为三步，首先化盐并精制盐水，其次电解，最后将烧碱冷却得到液碱。 生产烧碱最重要的原料是原盐，在制备烧碱的过程中还可同时得到氯气、盐酸等副产品；烧碱可用于氧化铝冶炼、造纸工业和化学工业等领域。氧化铝冶炼是烧碱最重要的应用领域，占比约为30％。 450 400 350 300 250 200 150 100 50 我国烧碱产量变动（万吨，%） 产量产量同比 25% 20% 15% 10% 5% 0% -5% -10% -15% -20% 主要生产地区烧碱产量（吨） 山东内蒙古江苏新疆浙江河南河北四川其他 4000000 3500000 3000000 2500000 2000000 1500000 1000000 500000 0 2013-1-12014-5-12015-9-12017-1-12018-5-12019-9-12021-1-12022-5-1 -25% 0 2021-042021-082021-122022-042022-082022-122023-04 数据来源：Wind，招商期货 近年来我国烧碱产量经历了先下降后上升的过程。2015年烧碱产量大幅下滑，系供给侧改革及环保政策影响，落后产能淘汰；同时烧碱价格不断降低，行业环境低迷促使部分企业退出。2015年后下游氧化铝冶炼需求增长，烧碱产量随之上升；2020年受疫情影响烧碱产量短时间大幅下降，2021年下游需求旺盛，烧碱价格不断走高，企业的生产意愿也大大增强。 我国烧碱的主要生产地区为山东、内蒙古、江苏、新疆、浙江等地。东部地区生产的烧碱以液碱为主，由于运输、储存不便，区域内竞争激烈；西部地区是片碱的主要生产地，其运输较为便利，使东部烧碱市场的竞争更为激烈。未来西部地区的产能扩张计划较多，预计产量将进一步提升。 烧碱产能及开工率变动（万吨，%）烧碱开工率月度变化（%） 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 建成产能运行产能开工率 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 2020202120222023 2019-1-12019-9-12020-5-12021-1-12021-9-12022-5-12023-1-1 123456789101112 数据来源：Wind，招商期货 烧碱近年来的建成产能温和上涨，2023年初相较2019年初仅上升9%，主要系氯碱行业的高耗能属性和安全环保要求，受供给侧改革、双碳政策影响，氯碱相关企业难以扩张产能，目前的产能增长主要是对旧产能的更新换代。受下游需求增长、价格持续升高的刺激，烧碱产业的开工率长期保持较高水平。 烧碱的开工率呈现季节性变动，主要与氯碱工艺中的液氯有关，由于液氯不易储存且具有特殊性质，因此氯碱工厂通常选择液氯需求旺盛的秋冬季节进行生产，夏季则一般是烧碱工厂的开工率低谷期。 我国各地区烧碱出口量（吨） 山东天津江苏上海新疆内蒙古陕西河北湖南浙江 400000 350000 25000 我国各地区烧碱进口量（吨） 烧碱：进口数量：广东（月）烧碱：进口数量：江苏（月）烧碱：进口数量：上海（月）烧碱：进口数量：山东（月） 300000 20000 250000 200000 15000 15000010000 100000 50000 0 2021-1-12021-5-1 2021-9-12022-1-1 2022-5-1 2022-9-1 2023-1-1 5000 0 2021-1-1 2021-5-12021-9-12022-1-12022-5-12022-9-12023-1-1 数据来源：Wind，招商期货 2022年海外电价大幅上涨，氯碱产业面临较大的成本压力，海外企业转而从中国采购烧碱，因此22年较21年出口量大幅上升；同时出口量也随生产量发生季节性变动。我国各烧碱生产区域中，山东是产量最高也是出口量最高的区域，2022年占总出口量的35%。进口方面，我国各月进口量不稳定，在部分沿海地区偶有发生。 我国烧碱出口量远大于进口量，国内生产可充分满足下游需求，烧碱自给率超108%。由于烧碱性质不稳定、仓储费高，国内供应充足的情况下 下游氧化铝企业选择国内烧碱进行生产，海外市场的影响较小。 7000 烧碱各地区价格走势（元/吨） 液碱与片碱最大价差32%离子膜烧碱（广西折百价）平均价32%离子膜烧碱（陕西折百价）平均价32%离子膜液碱（河南折百价）平均价32%离子膜液碱（山西折百价）平均价32%离子膜液碱（山东折百价）-平均价 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 2020-05-062020-08-062020-11-062021-02-062021-05-062021-08-06 -1000 2021-11-062022-02-062022-05-062022-08-062022-11-062023-02-062023-05-06 -2000 数据来源：SMM，招商期货 价格方面，2020年前烧碱企业受高价刺激提高开工率；受疫情和中美贸易战影响下游化工行业需求萎缩，造成供给过剩，烧碱价格有所下滑。2021年氧化铝产能扩张使烧碱需求提升，同时能耗双控政策大大提升了烧碱的生产成本，烧碱价格攀升至最高点。2022年出口量大幅上升、下游需求提升拉动价格上升；目前氧化铝供过于求，烧碱需求量随之减少，价格呈下降趋势。 在片碱和液碱的价格上，西南、华南地区液碱价格偏高，尤其广西价格长期高于其他地区，且高于片碱价格。鉴于片碱具有便于储存和运输的特质，后续广西的氧化铝企业可能加大片碱的替代。 2021年我国烧碱消费结构 6% 5% 30% 12% 12% 8% 17% 10% 氧化铝其他化工造纸印染轻工石油粘胶短纤 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 烧碱与氧化铝价格变动（元/吨） 32%液碱：山东平均价氧化铝：山东平均价 2017-1-12018-1-12019-1-12020-1-12021-1-12022-1-12023-1-1 数据来源：SMM，招商期货 我国烧碱与氧化铝具有很强的关联。首先，在氧化铝生产中，烧碱是极为重要的原料，其成本约占氧化铝生产总成本的16%，是氧化铝的第二大成本项，近年来随着烧碱价格上升，烧碱成本在氧化铝成本中的比重不断提升。其次，2017年以来氧化铝与烧碱价格的相关系数在0.7以上，具有强相关性；最后对烧碱而言，氧化铝消费量占其总消费量的30%，氧化铝的需求量在很大程度上决定了烧碱的供需关系，是烧碱下游最重要的产业。 02 氧化铝生产辅料——动力煤介绍 动力煤实物图 2022年我国各行业动力煤消费占比 电力行业其他行业建材行业化工行业冶金行业 5% 7% 8% 11% 69% 数据来源：公开资料，招商期货 煤炭分为动力煤、焦煤（冶金煤）两类，动力煤是指为产生动力而使用的煤炭，主要包括褐煤、长焰煤、不粘结煤、贫煤、气煤以及少量的无烟煤。动力煤一般呈褐色或黑色，一般随煤化程度的提高而逐渐加深，密度在1-2g/cm³之间，其导电性与煤化程度密切相关，同时灰分、水分、煤岩成分和孔隙度等因素对导电性也有很大影响。 全球范围内动力煤产量占煤炭总产量的80%以上，我国动力煤主要应用于电力行业，占总消费量的69%，仅有5%的动力煤用于冶金行业。虽然 氧化铝生产占总动力煤消费量的比重很小，但在氧化铝生产过程中动力煤成本却占15%左右，是氧化铝成本中极为重要的一项。 2020年全球各国煤炭储量占比 美国俄罗斯澳大利亚中国印度德国印度尼西亚乌克兰波兰哈萨克斯坦其他 全球各国煤炭储量变动（百万吨） 美国俄罗斯澳大利亚中国印度德国印度尼西亚 乌克兰波兰哈萨克斯坦土耳其南非巴西加拿大 哥伦比亚巴基斯坦希腊保加利亚中东地区 3% 3% 9% 23% 3% 3% 4% 10% 15% 13% 14% 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 200320052007200920112013201520172019 数据来源：Wind，招商期货 全球煤炭储量丰富，且有上升趋势。煤炭资源相对集中，目前主要分布于美国、俄罗斯、澳大利亚、中国、印度，占煤炭总储量的75%。2016年前，全球煤炭储量温和增长；2016年澳大利亚、中国、印