BU-FU-LU期货相关性分析与套利策略原理梳理系列报告（一）：高低硫/FU-LU套利策略

期货研究 二〇 二2024年12月2日 四年度 BU-FU-LU期货相关性分析与套利策略原理梳 理系列报告（一）：高低硫/FU-LU套利策略 国梁可方投资咨询从业资格号：Z0019111liangkefang024064@gtjas.com泰君报告导读： 安 期在近些年国际能源市场波动显著放大的背景下，国内外的投资者都在不断寻找市场中可以交易的时机货和配套的策略。而同处于重组分板块的燃料油和沥青之间是否存在相关性，这种相关性是否可以产生一些研固定的交易思路，一直是国内外交易者关注的核心问题。因此，我们将用两篇报告构成一个系列，来阐述沥究青、高硫燃料油和低硫燃料油三者之间存在的关联逻辑，以及这些已经在国内交易所上市的期货品种之间所是否会有一些可以持续关注的套利机会。 本篇报告作为系列的第一篇，主要聚焦于高硫燃料油和低硫燃料油这两个品种。除了裂解价差之外，高硫燃料油和低硫燃料油之间的价差可以被认为是整个燃料油市场上最受瞩目的价差指标。因此，本篇报告我们将从产业链入手，寻找高硫燃料油和低硫燃料油在生产和消费方面的关联性，随后再将这种关联性与商品的基本面分析结合起来，得到一些关于供需变化如何影响价差变化的历史经验，再通过结合具体的历史行情来验证这些经验反映出的交易思路的有效性。接下来，我们再从统计分析的角度出发，从更加量化的视角寻找高低硫价差在数值方面的规律，为交易这一价差提供更多的思路参考。在完成定性和定量分析之后，我们最后将目光移向国内，阐述使用国内的FU和LU期货去交易高低硫价差时，有哪些在价差走势判断以及合约配对方面和外盘存在差异的因素需要格外关注。 最后，感谢崔佳、高宇飞两位同事在本报告章节1.4——高低硫价差的时间序列分析之处所做出的贡献！ （正文） 1.FU-LU期货价格的相关性与套利原理 1.1从炼油生产角度分析理解FU与LU、高硫与低硫的差异性与相关性 剖析FU与LU期货价格的相关性，首要的任务是分析二者作为期货工具在交割品品级、定价基准等方面的差异，以及二者所对标的商品在产业链中的关联关系。 FU与LU期货的标的物都是运动粘度为380CST的重质燃料油，二者的不同之处在于，FU期货的交割品品级允许含硫量不超过3.5%，而LU则要求不超过0.5%。那么不同含硫量的燃料油在产业链中是否存在关联关系？ 从炼油生产的角度来看，原油经过常减压蒸馏之后，将产生由重到轻的不同组分，而在此过程中产出的最重、最后析出的部分就是最初级的燃料油组分，这种由常减压蒸馏直接产出的燃料油组分被称为直馏燃料油。而直馏燃料油可经过二次装置进行进一步加工，常见的工艺按加工目的区分，可分为以主要产出优质重油为目的的减粘裂化、渣油加氢，以及以主要产出汽柴油为目的的催化裂化、加氢裂化和延迟焦化。经过这些加工工艺之后，炼厂会获得品质更佳（粘度更小或含硫量更低）的燃料油组分。在结束加工之后，炼厂可以选择直接将获得的燃料油组分出厂，也可以将不同的重油组分进行调兑之后以混兑燃料油的形式出厂。而在一次和二次加工的过程中，燃料油的质量会随着加工原料品质、所选加工工艺的变化而变化。高硫燃料油主要由含硫或高硫原油的加工而产生，不论是一次装置产生的直馏燃料油还是后续二次装置产生的裂化、焦化燃料油，只要含硫量在3.5%左右，都可以被算作是高硫燃料油。而低硫燃料油既可以是加工低硫原油获得的低硫直馏燃料油，也可以是炼厂将高硫燃料油组分通过加氢处理之后获得的低硫重油，甚至可以是通过掺混不同含硫量油品所获得的混兑燃料油，只要保证含硫量不超过0.5%，就属于低硫燃料油。所以，高、低硫燃料油可以被看作是炼厂不同加工路线产生的同类产品，其差异主要体现在含硫量这一关键性的指标上。 图1：燃料油组分的生产工艺 资料来源：根据公开资料整理，国泰君安期货研究 1.2从供需分析的角度理解高低硫价差的波动逻辑 既然高硫燃料油和低硫燃料油可看作不同品质的同类产品，那么由此可以得出一些高硫燃料油和低硫燃料油在供需面的差异性和相关性，这将有助于分析FU-LU价差的波动逻辑。 生产端来看，高硫和低硫的主产国重叠程度不高。高硫的主产国主要是酸油的主产国和加工国，例如俄罗斯或中东。而低硫的主产国大部分是中质或重质甜油主产国，以及炼化能力较强、能够以较低的加氢成本来大批量处理劣质重油的国家。以新加坡市场为例，低硫的主要供应方既包括主产低硫原油的巴西，也包括主要加工低硫原油的欧洲，以及炼化能力强、有大批量劣质含硫重油加工能力的中国（需要区分的是，中国与前两地区不同，并不以大量cargo出口的形式构成现货供应，而是以沿海港口船燃加注的形式为亚太市场供应低硫燃料油现货）。因此，高硫和低硫的供应量变化可以随着不同地区原油和炼油生产的变化而产生强烈的对比，其变化的核心在于二者各自主产区炼厂的开工负荷高低以及各个主要港口的到货物流情况。 而在需求端，尤其在船燃领域方面，随着全球脱硫塔的普及，越来越多的船舶可以在高硫和低硫之间自由切换。而在二次原料方面，理论上大部分炼厂只要配套了对应的重油加工装置，都可以同时加工高硫和低硫的二次原料。而正是由于高硫、低硫可以互相替代，船舶也好，炼厂也好，要考虑的核心因素之一就是低硫和高硫之间价差所形成的经济性对比。但在现实中，一个国家的炼厂可能会长期习惯性地消费同一种规格的二次原料，并不一定会由于高低硫价差的因素进行原料切换。由于全球油品供应的体量存在区域差异，以及近些年由于贸易制裁、地缘冲突等事件导致的全球油品贸易流重塑等等因素，它们共同导致了不同地区的炼厂能够就近获得的原料现货种类存在相当程度的差异，这种差异就会使得炼厂在采购二次原料时优先考虑的不一定是价差，有可能是采购原料的便利性。例如，即便欧洲的低硫VGO价格持续下跌，中国的炼厂也不会立刻舍弃来自附近俄罗斯、中东地区货源充足的高硫二次原料，而去距离更远的西半球市场采购低硫原料。所以，炼厂在原料采购方面“舍近求远”的概率较低，导致在二次原料市场上，不同含硫量二次原料的消费群体并不完全重叠。在发电领域，高硫和低硫作为发电燃料的主要消费国家相对固定，很少出 现电厂在高硫和低硫之间来回切换的场景，这是由于不同国家的环保政策差异所导致的。一部分国家对污染排放容忍度较低，更加倾向于燃烧价格低廉的高硫；而另一部分国家对着环保有着较高的政策要求，因此会选择低硫。所以，在需求端，尤其主要是船燃市场上，高硫和低硫有着较强的互相替代性。当然，二者也同时在发电和炼化需求领域有着各自的季节性和地域性，这些差异会和船燃需求一道促成高低硫需求体量之间所体现出的不同。 从套利的角度上来说，交易跨品种套利的核心在于分析同一时期两个品种各自基本面强弱的对比。在供应方面，高硫和低硫的主产国区分度较大，也正如前文所说，高硫和低硫仅从供应和生产角度上看，更像是两个同一工艺加工出来但有着不同规格的同类产品，这意味着二者的供应数量会因为不同主产区各自独立的运行规律而呈现出较大的差异性。另一方面，从需求角度来看，高硫和低硫又存在着一种互相替代的关系，通过观察当前经济性的对比可以大致推测出未来互相替代的程度。最终，不论是供应的差异还是需求的差异，都会使得市场分别产生高硫和低硫的强弱预期，导致交易者对于高硫和低硫在定价和估值方面的看法有所区别，并将这种区别通过做多即将转强的、做空即将转弱的交易行为进行表达，从而带动价差涨跌。 此外，供应方面高低硫有着各自运行规律所呈现出的这种互相独立性，以及需求方面的互相替代性，便于交易者去寻找高低硫价差波动的上下边界，使得高低硫价差的交易更加具有可行性。例如，从供应端来说，由于高硫和低硫的主产国不同，这些国家炼厂的开工和运行基本互不影响，因此只要对比各自主产国当下和未来炼厂的开工情况，便可初步得出未来高硫和低硫在供应量方面的差异，这时高低硫价差未来的波动也就有了大致的方向。再例如需求端，互相替代关系会导致一旦价差波动到一个历史极值位置，发电、船燃以及二次原料在不同硫含量燃料油之间的需求差异会由于经济性问题开始发生反转，最终带动各自供需平衡出现对应的边际变化，并使得价差开始从极值位置向均值位置回归。 图2：高低硫价差交易思路总结 资料来源：国泰君安期货研究 2.高低硫价差波动案例分析 本节我们以新加坡燃料油市场的波动为例，选取一些历史上的时间段来复盘高低硫价差波动的逻辑，以此来验证我们前文所梳理出的高低硫价差波动背后的逻辑。 2.1价差走阔：2021年~2022年 细数近些年高低硫价差大幅上涨的时期，2021年下半年开始直至2022年三季度是最典型的一个阶段。 从基本面来看，2021年三季度由于北半球气温下降，市场预期冬季同比往年更加寒冷，天然气发电取暖需求开始环比增加，导致全球天然气价格大幅上涨。而天然气的大幅走强，对低硫燃料油有着明显的推涨作用，使得低硫价格持续强于高硫。 具体逻辑如下：欧洲、日韩地区的部分电厂同时配备燃气和燃油机组，因此电厂可以在燃气和燃油之间进行切换。而当天然气剧烈上涨时，燃料油作为发电燃料在价格方面的经济性将随之上升，将吸引炼厂采购更多燃料油降低发电成本。同时，欧洲、日韩等地出于环保要求，只能使用低硫燃料油作为发电燃料。而炼厂生产低硫重油时，又需要使用天然气制备氢气对原料油进行脱硫。因此，天然气价格大幅上升意味着炼厂生产低硫重油的成本也会随之大幅抬升。随后，进入2022年，俄乌战争的爆发使得俄罗斯的天然气出口遇阻，进一步推高了上述逻辑影响下的低硫燃油。 而除了天然气之外，当时的基本面还出现了柴油的相关问题。柴油既是低硫船燃重要的调和生产原料，也是低硫重油二次加工的主要产物，因此俄乌战争导致俄罗斯柴油对欧洲断供之后，瞬间产生的柴油供应缺口一方面使得低硫市场缺乏重要的调油组分，也引发了低硫重油从船燃市场大规模转向炼厂最后被加工成柴油的趋势，这进一步推升了低硫的强势。 而除了俄罗斯生产的天然气、柴油之外，还有一类相当重要的商品——VGO也在影响欧洲乃至全世界的低硫燃料油价格。VGO全称为vacuumgasoil，直译为真空瓦斯油或减压瓦斯油，实际上对应着国内炼厂常说的减压蜡油。VGO首先可以用于调和船用燃料油，尤其低硫的VGO既能够降低油品的含硫量，也能一定程度上控制运动粘度。其次，VGO是炼厂催化裂化装置常用的二次原料，对炼厂的汽柴油生产有着极其重要的意义，而柴油也恰好是低硫船燃的重要调和组分。从Kpler数据来看，俄罗斯是全球最大的VGO出口国，其出口的VGO份额在俄乌战争之前占全球总数的56%。在俄乌战争之后，俄罗斯的VGO出口不出意外地开始大幅下滑，导致全球船燃市场既短缺低硫重质调和组分；也使得部分炼厂缺少二次原料引发柴油产量下降，进一步加强了我们上文提到的柴油对低硫市场的利多作用。 综上，2021年至2022年出现的高低硫价差大幅上涨，本质上要归因于低硫在供应端和需求端出现的双重利好——天然气、柴油和VGO的短缺既带动了低硫重油在发电和炼化的需求增长，也从油品混兑、炼厂加氢等方面限制了低硫的生产。 期间高硫的相对弱势也起到了一定作用。2022年的二季度，由于俄罗斯的油品不能直接出口到欧洲，大量原先发往欧美的高硫燃料油开始自此转而流向亚太，导致亚太市场的高硫价格相对低硫更弱，进一步推动亚太高低硫价差达到历史高点。所以总体上，我们认为在这个时间段内，尽管亚太高硫的价格也在同步上行，但基本面则相对低硫显得偏弱且市场的驱动没有低硫明显，可以说高低硫价差的走强几乎全部由低硫一端主导。 图3：新加坡现货市场高低硫价差走势图单位：美元/吨 1200 新加坡高低硫价差新加坡3.5%燃料油FOB价格新加坡0.5%燃料油FOB价格 600 1000500 800400 600300 400200 200100 00 资料来源：Platts，国泰君安期货研究 图4：新加坡燃料油价格与天然气价格走势图单位：美元/吨；美元/百万英热 图5：欧洲燃料油需求在2022年同比大幅上升单位：千桶/日 1200 1000 800 600 400 200 0 新