烧碱上市系列报告（一）：烧碱产业格局解析

专题报告——烧碱 烧碱上市系列报告（一）：烧碱产业格局解析 报告日期：2023年8月7日 ★烧碱产业链概况： 烧碱是一种具有强腐蚀性的强碱。其主要生产工艺是电解 杨枭首席分析师(化工) 从业资格号：F3034536 投资咨询号：Z0014525 法中的离子膜交换法，即电解原盐溶液以生产烧碱和液氯。因此烧碱的上游原料主要是原盐。而其下游则应用广泛，涉及冶金制造、制浆造纸、印染纺织等领域。 ★供给：产能分布相对集中，增速或继续低位 截至2022年，中国共有烧碱产能4437万吨/年，主要集中在山东、内蒙、江苏和新疆。产能占比分别达到了26%，9%，8%，8%。但行业集中度并不高，前十大企业产能占比只有20%左右。 烧碱作为典型的两高行业，产能扩张受政策限制较为严重。 能过去五年年均产能增速仅2.2%。在碳中和的背景下，预计其未来产能增速或继续低位。 源 化★氯碱平衡决定企业综合利润： 由于在制备烧碱的过程中一定会副产出液氯。因此对于烧 工碱企业而言，影响其开工率的并非单一烧碱业务的利润，而是氯碱的综合利润。国际上通用做法是计算ECU利润 （ECU利润=1氯气+1.13烧碱（折百）-1.7原盐-2700度电 -500）。不过对于液氯自产自销的氯碱企业而言，ECU利润的核算方式还需要做进一步扩展，即考虑液氯制品的生产利润。在中国，液氯应用主要是以PVC为主，占比高达38%，其余细分领域则非常分散。因此对于烧碱行业而言边际产能主要出现在外卖液氯的企业和PVC企业之中。 ★需求：氧化铝一枝独秀，其余需求星罗棋布 烧碱需求中，氧化铝占比最高达到了33%。其近些年处于明显的扩能之中，对烧碱的需求形成了有利支撑。而其余会耗用烧碱的制浆造纸，印染纺织等领域因为细分行业众多且耗碱量不一，对其的跟踪研究就只能简而盖之了。 ★国内外贸易简况 国内液碱贸易多为省内区域市场销售，少有远距离运输。这使得液碱区域价差明显。而国内固碱则正好相反，其呈现出西北生产东南消费的格局。而在国际贸易中，东北亚 （含中国）和北美是主要的烧碱出口地，东南亚、南美和澳大利亚则是主要的进口地。2022年由于海外能源价格大涨，海外烧碱价格持续上行，使得中国烧碱出口旺盛。但伴随着美联储加息带来的外需走弱和海外能源价格的回落，预计2023年中国烧碱出口环比或将明显走弱。 Tel:8621-63325888-1591 Email:xiao.yang@orientfutures.com 重要事项：本报告版权归上海东证期货有限公司所有。未获得东证期货书面授权，任何人不得对本报告进行任何形式的发布、复制。本报告的信息均来源于公开资料，我公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证，也不保证所包含的信息和建议不会发生任何变更。我们已力求报告内容的客观、公正，但文中的观点、结论和建议仅供参考，报告中的信息或意见并不构成交易建议，投资者据此做出的任何投资决策与本公司和作者无关。 有关分析师承诺，见本报告最后部分。并请阅读报告最后一页的免责声明。 目录 1、烧碱基础知识介绍4 2、烧碱生产原料情况介绍6 3、烧碱下游应用行业介绍8 4、烧碱供给：产能分布相对集中，增速或继续低位9 5、氯碱平衡决定企业综合利润12 6、烧碱需求：氧化铝一枝独秀，其余需求星罗棋布14 6.1、氧化铝：扩能尚未结束，铝土矿进口替代接近尾声14 6.2、制浆造纸简介18 6.3、印染纺织简介19 7、国内烧碱外贸易格局20 7.1、国内贸易：液碱区域性明显，固碱西北生产东南消费20 7.2、国际贸易：北美和东北亚出口，东南亚、南美和澳大利亚进口20 8、总结21 图表目录 图表1：固体状的烧碱5 图表2：烧碱制备工艺发展情况6 图表3：离子膜交换法制备烧碱工艺简图6 图表4：中国烧碱产品型号分类6 图表5：中国原盐生产来源分布7 图表6：中国原盐年度产量7 图表7：中国原盐年度进口量7 图表8：中国原盐年度出口量7 图表9：山东原盐主流价格8 图表10：烧碱下游应用占比8 图表11：拜耳法制备氧化铝简图9 图表12：中国烧碱产能10 图表13：中国烧碱产能地区分布情况10 图表14：中国烧碱产能前十的企业10 图表15：烧碱产能增速较低11 图表16：政策限制了烧碱行业未来产能扩张12 图表17：2023年中国计划投产的烧碱产能12 图表18：山东ECU理论利润13 图表19：山东液氯价格13 图表20：中国液氯应用行业占比14 图表21：PVC企业利润衡量指标之一：双吨价差14 图表22：中国氧化铝建成产能15 图表23：中国氧化铝运行产能15 图表24：全球氧化铝产量分布15 图表25：氧化铝粉15 图表26：中国氧化铝产能主要集中在山东和山西16 图表27：2022年中国氧化铝企业大规模扩能16 图表28：2023年中国氧化铝企业增复产计划16 图表29：中国铝土矿产量持续下滑18 图表30：中国铝土矿进口量持续增长18 图表31：中国纸浆产量19 图表32：中国机制纸及纸板产量19 图表33：中国布月度产量19 图表34：中国液碱区域价格差异较大20 图表35：中国固碱价格20 图表36：全球烧碱产能21 图表37：全球烧碱产能分布情况21 图表38：2022年海外天然气价格大涨21 图表39：2022年中国烧碱出口大增21 1、烧碱基础知识介绍 烧碱学术名氢氧化钠，俗称苛性钠，火碱。它是一种具有强腐蚀性的强碱，可作酸中和剂、配合掩蔽剂、沉淀剂、沉淀掩蔽剂、显色剂、皂化剂、去皮剂、洗涤剂等，用途非常广泛。通常为片状或块状的白色固体，易溶于水。另有潮解性，会吸收空气中的水蒸气，同时还会与空气中的二氧化碳发生反应。因此其应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。 图表1：固体状的烧碱 资料来源：网络图片 烧碱的制备主要有两种工艺，一是苛化法。二是电解法。由于苛化法生产效率不高，且成本高，排污难以处理，目前已基本被全面淘汰。而电解法制备烧碱又经历了两次技术革新。最开始采用的是水银法制备烧碱，即用水银作为电极来生产烧碱。但由于该方法会用到水银，对环境非常不友好，因此后续很快被隔膜法所替代。 隔膜法制备烧碱即通过在电解槽中增加隔膜将阴阳两极分开进而生产烧碱。但该工艺面临的主要问题在于生产过程中石棉污染较为严重。因此随着材料学的发展，一种新的烧碱生产工艺诞生了，即离子交换膜法。该方法用阳离子交换膜替代了隔膜进行生产，具有产品纯度高，能源消耗少，环境污染小等优点。因此目前国内烧碱产能绝大多数都采用的是离子交换膜法生产烧碱。 图表2：烧碱制备工艺发展情况 资料来源：公开资料整理，东证衍生品研究院 图表3：离子膜交换法制备烧碱工艺简图 资料来源：公开资料整理，东证衍生品研究院 卤水电解直接得到的是液碱，根据碱质量分数不同，又分为30%液碱，32%液碱，45%液碱，50%液碱。其中以32%液碱和50%液碱最为常见，分别占烧碱总产量的60%和19%。由于液碱运输半径较小，一般不超过300公里。因此为了增加产品运输半径便于销售，部分企业（主要以西北氯碱企业为主）会将液碱继续蒸发得到固碱，以方便运输。固碱根据质量分数不同，也可分为95%固碱、96%固碱和99%固碱。其中则以99%的固碱最为常见，占烧碱总产量的12%。 图表4：中国烧碱产品型号分类 分类 主流型号（质量分数） 非主流型号（质量分数） 固碱 99% 95%、96% 液碱 32%、50% 30%、45% 资料来源：公开资料整理，东证衍生品研究院 2、烧碱生产原料情况介绍 当前采用离子膜交换法制备一吨折百烧碱一般需要消耗原盐1.5吨，耗电2400度，同时 副产出0.885吨的氯气。因此对于烧碱而言，其上游原料只有原盐一种。 中国原盐生产主要以矿井盐为主，占比46%，其次是海盐，占比43%，最后是湖盐占比11%。近几年受疫情影响，原盐需求不佳导致产量呈现下滑的状态。2022年中国原盐产量4958万吨，环比下滑了13%。但这也与2022年中国原盐进口大幅增加有关。 近些年受生产成本上涨的影响，原盐价格在不断走高，但整体价格波动率较低。其对烧碱成本的影响偏低。 图表5：中国原盐生产来源分布图表6：中国原盐年度产量 资料来源：公开资料整理，东证衍生品研究院资料来源：国家统计局 图表7：中国原盐年度进口量图表8：中国原盐年度出口量 资料来源：海关总署资料来源：海关总署 图表9：山东原盐主流价格 资料来源：iFind 3、烧碱下游应用行业介绍 烧碱作为一种具有强腐蚀性的强碱可作为酸中和剂、配合掩蔽剂、沉淀剂、沉淀掩蔽剂、显色剂、皂化剂、去皮剂、洗涤剂等来使用，因此在工业上用途非常广泛，涉及冶金制造，印染纺织、制浆造纸等多个领域。其下游应用行业中占比最大的是氧化铝生产，占比33%；其次是印染占比16%；然后是制浆造纸占比12%，接着是粘胶短纤占比7%。 图表10：烧碱下游应用占比 资料来源：百川资讯（2022） 在拜耳法制备氧化铝的过程中，烧碱主要用于处理铝土矿，使矿石中的氧化铝转变成铝酸钠溶液。再将溶液与杂质分离后，加入氧化铝作为晶种，就可解析出氢氧化铝。最后再对氢氧化铝煅烧就能获得高纯度的氧化铝。拜耳法工艺理论上1吨氧化铝需要消耗烧 碱0.1吨，国内实际生产中一般碱耗在0.11-0.15吨之间。但铝土矿品位的变化会影响烧碱的用量，若铝土矿品位高烧碱用量会下降，反之则会上升。 图表11：拜耳法制备氧化铝简图 资料来源：公开资料整理，东证衍生品研究院 在印染中，烧碱主要作为软水剂以提高印染环节的上色率和均匀度，同时也用来去除油脂和小纤维等杂质。一般来讲，印染一百米织物标准碱耗为0.8-1.2公斤。 在化纤行业中，粘胶短纤的生产会用烧碱来洗除木纤维中的杂质。同时也可用来精炼提存纤维素，改进织物外观。一般来讲，生产一吨粘胶短纤需要消耗烧碱0.5吨。 在制浆造纸中同样会用到烧碱，主要是用来润胀纤维，有利于打浆或是药液浸渍的顺利进行，节省能耗等。一般来讲，制浆造纸中，生产一吨产品大约会消耗烧碱80公斤。 4、烧碱供给：产能分布相对集中，增速或继续低位 4.1、中国烧碱产能主要分布于山东、内蒙、江苏和新疆，行业集中度不高 截至2022年，中国共有烧碱产能4437万吨/年，主要集中在山东、内蒙、江苏和新疆。产能占比分别达到了26%，9%，8%，8%。其中山东地区依托丰富的原盐资源和当地较为发达的氧化铝行业成为中国烧碱产能占比最大的省份。而内蒙和新疆地区则是因为当地煤资源丰富，电力成本较低，因此也有较多的烧碱产能。江苏地区则是由于下游医药、石油化工、精细化工、农药、印染等需求丰富，使得其烧碱产能同样不低。此外该地区烧碱出口也相对较多。 图表12：中国烧碱产能图表13：中国烧碱产能地区分布情况 资料来源：卓创资讯资料来源：百川资讯（2022） 烧碱行业集中度并不算高，前十家企业共有产能918万吨/年，占比20%左右。其中产能超过100万吨/年的企业，只有新疆中泰、信发集团、大地盐化和新疆天业这四家。 图表14：中国烧碱产能前十的企业 企业 省份 产能（万吨/年） 新疆中泰 新疆 150 信发集团 山东 113 大地盐化 山东 105 新疆天业 新疆 100 山东金岭 山东 80 陕西北元 陕西 80 东营华泰 山东 75 泰兴新浦 江苏 75 上海氯碱 上海 72 山东滨化 山东 68 合计 918 资料来源：公开资料整理，东证衍生品研究院 4.2、政策限制产能扩张，未来低产能增速或延续 中国烧碱行业产能增速较低，近五年年均产能增速仅2.2%，维持在一个非常低的水平。而造成这一现象的原因主要还是政策端的限制。 图表15：烧碱产能增速较低 资料来源：卓创资讯，东证衍生品研究院 国务院办公厅于2016年颁布了《关于石化产业调结构促转型增效益的指导意见》。在该文件里明确规定，严控烧碱行业新建产能，对符合政策要求的先进工艺改造提升项目应实行等量或减量置换。这就从政策