煤化工设备深度报告：资源技术双轮驱动，吹响能源自给“新”号角

/ 煤化工设备深度报告 煤化工设备深度报告：资源技术双轮驱动，吹响能源自给“新”号角 / 2024年12月11日 【投资要点】 “富煤贫油少气”的能源结构决定了我国要保证能源安全必须发展煤化工：我国是全球最大的能源生产国和消费国，但又是一个人均能源资源相对匮乏的国家。从2012年开始，我国石油和天然气对外依存 度明显提升，石油超过了60%，而煤炭依存度相对稳定，处于3-4%之间。因此，为保证国家能源饭碗端在自己手里，发展煤化工是必然的选择。 资源禀赋叠加完善的配套设施，在政策驱动下新疆煤化工迎来重大机遇：新疆煤炭资源丰富，探明储量约364.5亿吨，占全国17.5%；预测储量达到2.19万亿吨，约占全国的40%。新疆煤炭埋深较浅，300 米以浅的占比高，有大量的露天矿，便于开采，成本较低，整体价格明显低于其他煤炭基地，且煤质反应性好，熔融性低，可磨性强，合适进行煤炭化工。同时，兰新高铁、临哈和格库铁路建设基本完善，“一体两翼”的铁路版图有助于相关产品对外输送。 相关项目审批速度加快，当前规划在建投资额接近6000亿元，从煤炭产量消纳角度看仍有发力空间：我们根据公开资料将当前（截止 2024年11月）新疆煤化工重点项目进行了梳理统计，新疆煤化工过去以合成氨和乙二醇等小型项目为主，分别建成了煤制天然气/烯烃/合成氨/乙二醇产能33.75亿m³、68万吨、30万吨和100万吨/年；而近几年大型特大型项目不断，完全投产建成后将新增276亿m³天然气、400万吨油和910万吨烯烃产能，投资规模约5700亿元。近年来 新疆煤炭产量不断增长，“十五五”阶段预计将超过陕西，或达到10亿吨，增量部分的消纳主要看“疆煤外运”、“疆电外送”和煤化工，根据我们的测算，仍有0.7亿吨增量需要消化，后续或有新增规划的煤化工项目。 煤化工投资重点看设备，关注高价值占比环节及相关公司：在煤化工项目投资中，设备价值量占比最高，约为55%，安装工程占20%，土建8%，设计及其他占17%。设备端，以环节作为口径，气化占比最高 达到20%，空分约12%，其他部分主要是反应装置，压力容器和仪器仪表等贯穿其中。推荐关注气化装置领先企业航天工程，大型空分国产化领先企业杭氧股份，海外增速较快内需受益于新疆煤化工回暖的福斯达和中泰股份，以及在新疆当地具备产能优势的压力容器领军公司兰石重装。 【风险提示】 项目审批和招标进度不及预期风险 国产化进度不及预期风险 强于大市（维持） 东方财富证券研究所 证券分析师：陆陈炀 证书编号：S1160524100005 相对指数表现 25.19% 15.19% 5.19% -4.80% -14.80% -24.80%12/112/114/116/118/1110/11 机械设备沪深300 相关研究 行业研究 机械设备 证券研究报告 正文目录 1.世界煤化工发展看中国，中国煤化工发展看新疆4 1.1.中国煤化工历经三十载，迎来发展新阶段4 1.2.国家战略驱动、资源禀赋契合、基础设施完善，新疆煤化工或迎来历史性发展机遇6 1.3.项目审批加快，煤化工建设如火如荼，总体规模或超6000亿12 2.投资重点看设备，关注高价值量占比环节14 2.1.煤化工产业链长，不同工艺路线涉及到多种生产配套设备14 2.2.设备占项目投资比重过半，核心环节将充分受益16 3.相关环节上市公司23 3.1.航天工程：粉煤气化领先企业，充分受益新疆煤化工扩产23 3.2.杭氧股份：大型特大型空分设备的国产化先锋25 3.3.福斯达：国产空分出海先行者，内需订单受益于新疆煤化工建设28 3.4.中泰股份：深冷装置领先企业，将迎内需海外双拐点29 3.5.兰石重装:煤化工压力容器领先企业31 图表目录 图表1：煤化工路线图谱4 图表2：世界首套煤直接液化项目-神华鄂尔多斯5 图表3：主要煤化工基地地区分布图5 图表4：主要煤化工企业资本开支变化情况（2007-2023年）5 图表5：我国能源对外依存度（2012-2021年）6 图表6：“一带一路”示意图7 图表7：西部主要省份煤炭储量占比（2021年）7 图表8：2015-2023E新疆煤炭产量（万吨）7 图表9：2016-2023E新疆煤炭消费量（万吨）7 图表10：新疆四大煤炭基地分布情况图7 图表11：新疆不同地区露天井工煤矿产能（万吨/年）8 图表12：新疆煤矿产能以露天矿为主8 图表13：2017-2024年不同煤炭产区煤炭价格情况对比9 图表14：新疆煤炭不同区域煤炭储备情况（按煤种类分）9 图表15：2010-2023年新疆铁路货运量（万吨）10 图表16：2010-2022新疆铁路运营里程数（公里）10 图表17：西气东输工程（四线新疆段24年9月底已经投运）11 图表18：新疆不同地区水库建设情况11 图表19：截止2024年11月，新疆重点煤化工项目（已投产/新建/规划，不完 全统计）12 图表20：新疆“一主两翼”铁路规划13 图表21：新疆煤炭消纳短期现状及长期规划14 图表22：煤气化/间接液化路线制气、油及烯烃流程及相关设备15 图表23：煤直接液化制油流程及相关设备15 图表24：煤化工环节价值量占比情况16 图表25：BGL炉示意图17 图表26：常见固定床炉型及技术拥有公司17 图表27：不同气化工艺主要参数对比18 图表28：安徽昊源一期中，航天炉连续稳定运行485天再次打破世界纪录18 图表29：空分设备内部工艺流程及相关部件18 图表30：不同气化工艺主要参数对比19 图表31：2020年国内主要空分设备企业市场占有率19 图表32：重点仪器仪表种类20 图表33：2023年我国仪器仪表行业市占率分布20 图表34：宁煤400万吨煤间接液化项目中21 图表35：压力容器下游分布占比22 图表36：压缩机使用成本占比（能耗比重达77%）23 图表37：航天工程股权结构图23 图表38：2014-2024Q3营业收入（亿元）24 图表39：2014-2024Q3毛净利率变化情况24 图表40：航天炉技术参数对比25 图表41：航天炉连续稳定运行时间不短打破世界纪录25 图表42：杭氧股份股权结构图26 图表43：2019-2024Q3营业收入（亿元）26 图表44：2019-2024Q3毛净利率变化情况26 图表45：宁煤400万吨间接制油项目中10万级空分采用杭氧方案27 图表46：福斯达股权结构图28 图表47：2019-2024Q3营业收入（亿元）28 图表48：2019-2024Q3毛净利率变化情况28 图表49：中泰股份股权结构图29 图表50：2019-2024Q3营业收入（亿元）30 图表51：2019-2024Q3毛净利率变化情况30 图表52：兰石重装股权结构图31 图表53：2019-2024Q3营业收入（亿元）31 图表54：2019-2024Q3毛净利率变化情况31 1.世界煤化工发展看中国，中国煤化工发展看新疆 1.1.中国煤化工历经三十载，迎来发展新阶段 煤化工是指以煤作为原材料生产各种能源或化工产品的工艺过程，一般包含煤炭转化和后续加工两个环节。按照工艺路线的不同，可以将其分为传统煤化工和新型煤化工，传统路线以煤焦化为主，新型则包含煤气化和直接液化两种路径。其中，煤气化应用最为广泛，几乎是所有煤化工产业的基础，而煤直接液化的技术壁垒最高，国内掌握相关技术的企业较少。进一步看，如果按前端化学反应生产的基础层级化学品来分类，目前的煤化工又包含了三个主要方向：煤制气、煤制油和煤制烯烃。 图表1：煤化工路线图谱 资料来源：光影研究，东方财富证券研究所 我国煤化工自1996年起至今约三十载，经历了从实验室验证到工程化开 发，再到产业化商业化企业化的发展过程，相关投资建设随之壮大，当前相关产品产能和产量稳居世界第一。“九五”期间（1996-2000年），我国在煤气化和直接液化方面加大科研经费投入，取得了一系列实验室成果，为后续快速发展奠定了坚实的技术基础。“十五”期间（2001-2005年），政府高度重视煤化工技术落地，通过国家重点基础研究发展计划、国家高技术研究发展计划和国家科技支撑计划等方式加大对相关产业的支持力度，掀起了煤化工中试项目建设的浪潮。“十一五”期间（2006-2010年），在政府相关引导下，建设了多个 现代煤化工示范项目，其中包括首次实现大规模商业化运行的煤直接液化制油项目，煤化工企业整体投资规模明显提升，相关企业年资本开支超过20亿元。“十二五”期间（2011-2015年），在政府的引导下，开始打造内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林、宁夏宁东和新疆准东四大煤化工示范区，一批示范项目建成投运，且取得了较好的经济效益，煤化工投资迎来第一轮上行期。进入“十三五” （2016-2020年），国家能源战略开始重视环境保护及碳排放，对煤化工提出了更高的要求，将煤炭深加工定位为国家能源战略技术储备和产能储备示范工程，要求合理控制节奏，严格落实环保准入条件，产业进入有序发展和升级改造阶段，总体资本开支有所回落。“十四五”（2021-2025年）当下，保障国家能源安全被提到与粮食安全同等的高度，煤化工迎来新发展。根据《煤炭工业“十四五”现代煤化工发展指导意见》，到“十四五”末，预计将建成煤制气产能150亿立方米，煤制油产能1200万吨，煤制烯烃1500万吨，产业规模大幅提升，相关企业的资本开支规模登上新台阶，2023年宝丰能源和华鲁恒升的年资本开支分别达到128和87亿元，接近甚至超过整个“十三五”的总开支规模。 图表2：世界首套煤直接液化项目-神华鄂尔多斯图表3：主要煤化工基地地区分布图 资料来源：气体资讯，东方财富证券研究所资料来源：张军《现代煤化工水系统特性分析及优化研究》，东方财富证券研究所 图表4：主要煤化工企业资本开支变化情况（2007-2023年） 140 120 100 80 60 40 20 0 20072008200920102011201220132014201520162017201820192020202120222023 华鲁恒升宝丰能源鲁西化工 资料来源：Choice公司深度资料，东方财富证券研究所 1.2.国家战略驱动、资源禀赋契合、基础设施完善，新疆煤化工或迎来历史性发展机遇 1.2.1.国家能源安全问题凸显，向西开发的战略布局愈发重要 我国是全球最大的能源生产国和消费国，但又是一个人均能源资源相对匮乏的国家。全国总人口数占世界20%，已探明的煤炭储量占世界储量的11%，原油占2.4%，天然气仅有1.2%，人均煤炭资源为世界平均值的42.5%，石油为17.1%，天然仅为13.2%，呈现出“富煤贫油少气”的能源禀赋。根据《BP世界能源统计年鉴》，我国石油、天然气和煤炭的消费量逐年明显提升，2021年分别达到7.85亿吨、3835亿立方米和86.32亿吨。结合CEIC和海关进口数据，可以测算出我国油气煤三者的对外依存度，可以明显看出，从2012年开始，我国石油和天然气对外依存度明显提升，其中石油超过了60%，而煤炭依存度相对稳定，处于3-4%之间。因此，为保证国家能源饭碗端在自己手里，发展煤化工是必然的选择。 图表5：我国能源对外依存度（2012-2021年） 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2012201320142015201620172018201920202021 煤炭依存度石油依存度天然气依存度 资料来源：《BP世界能源统计年鉴》，CEIC，煤炭宝等，东方财富证券研究所 时隔20年再强调大开发，新时期的西部地区兼具战略腹地和开放前沿双 重功能。2024年4月23日，总书记在重庆主持召开新时代推动西部大开发座谈会并发表重要讲话，强调西部地区在全国改革发展稳定大局中举足轻重，要一以贯之抓好党中央推动西部大开发政策举措的贯彻落实，进一步形成大保护、大开放、高质量发展的新格局。我国西部地区共包含12个省、自治区和直辖市，土