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    从“龙头”透视产业发展未来:现代煤化工迈入高质量发展新阶段

    2019-06-12 15:53:02 来源:环球财富网 作者:佚名
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      现代煤化工,中国独一份。中国现代煤化工,以其快速崛起之势和日益完备、不断丰富的产业形态,在世界能源化工产业版图中独领风骚、独树一帜,堪称一场轰轰烈烈的全球能源革命的“独角兽”行动——开创了传统能源革新利用的崭新道路和光明前景。

      中国现代煤化工,从兴起到壮大用了仅仅20年的时间,不仅重塑了中国“一油独大”的化工产业格局,形成了“东油基、西煤基”双雄并立的空间格局,在以能源化工“金三角”(宁夏宁东—陕西榆林—内蒙古鄂尔多斯)为核心的中西部煤海地区,逐步形成了蔚为壮观的世界级能源化工产业基地和现代煤化工产业集群,且快速发展的势头依然不减。

      随着新时代中国能源革命深化和产业转型升级提速,现代煤化工的发展也步入高质量发展探索的新阶段。提高产业发展的层次,丰富产业形态和链条,升级质量效益水平,开创绿色发展新境界,高质量发展的新探索已经启行。本文试图从煤制烯烃等龙头产业、宁东基地等龙头基地、宝丰能源等龙头企业的典型剖析出发,探讨现代煤化工产业高质量发展的现状与前景。

      一、现代煤化工发展进入2.0阶段

      煤炭与石油,是大自然对人类的恩赐,是普罗米修斯盗往人间的“火种”。煤炭被作为能源与燃料,已有上千年的历史,是传统得不能再传统的能源。但煤炭作为生产能源化工产品的原料,却是上世纪二三十年代才蹒跚起步,甚至比现代石油石化工业的探索还晚了近百年,又是一个相对比较新的事物。煤炭与石油,煤化工与石油化工,宛如互为比证映射、既协同又争锋的“双子星”组合。

      前有纳粹德国以煤炼油的大胆试验,继有南非沙索大规模煤制油的成功实践,但真正称得上开创了以煤为原料大规模深度转化新路径的,放眼全球只有中国。上世纪50年代中期,针对国内巨大的氮肥需求缺口,以及既有的焦炭原料供应不足的问题,永利宁厂开创了用无烟块煤代替焦炭制取合成氨原料气的新路径,为利用我国丰富的无烟煤资源、实现氮肥原料的多元化创造了条件。这一事件对于新中国化学工业而言具有划时代意义,标志着煤化工在中国的诞生,延续了千年的煤炭只能直接烧掉的历史翻开了新的篇章。

      此后,以煤制合成气、煤制焦炭等为主要途径,传统煤化工在新中国迎来了半个多世纪的长足发展。到现如今,中国的氮肥工业规模和技术实力傲视全球,而煤炭发挥了中流砥柱的作用,占到氮肥原料的80%以上;中国的焦炭、电石产业同样独步天下,产能产量规模已多年稳居世界第一,煤炭同样是支持产业最主要的原料。技术与装备水平的巨大飞跃,为中国传统煤化工产业屹立于世界化工产业之林奠定了坚实基础。

      在传统煤化工快速发展的同时,随着新旧世纪之交新一轮石油危机酝酿、石油短缺价格持续上涨,作为典型的“富煤、缺油、少气”国家,中国又掀开了煤炭精深加工利用新的革命,煤化工被赋予了新的生命和内涵——以煤为原料,借助先进的新技术新工艺,开创性加工生产油气、烯烃、芳烃、乙二醇、乙醇等能源化工产品。中国现代煤化工横空出世,煤化工发展进入2.0新阶段。

      1997年以后,随着我国石油需求快速增长,此前曾有星火传承的煤制油重新得到重视,我国加快了煤制油的技术储备和战略规划。从2003年起,油价的上涨使得世界对煤制油的热情再一次燃起。在此背景下,我国于2006年2月正式启动了首个现代化煤制油示范项目——兖矿集团陕西榆林煤制油项目,拉开了现代煤化工产业化发展的大幕。此后,山西潞安集团煤间接液化示范项目、内蒙古伊泰集团煤间接液化示范项目、神华鄂尔多斯煤直接液化项目和宁东煤间接液化项目相继开工建设。

      除了破局领先的煤制油、煤制气,自新世纪以来,以煤制烯烃、煤制芳烃、煤制乙二醇、煤制乙醇、煤制高端化学品等为代表的现代煤化工新业态也不断涌现,并蓬勃发展,现代煤化工的内涵和外延在不断丰富。经过近20年的发展,中国现代煤化工不论是在技术创新应用还是产业化方面均遥遥领先世界,为现代能源化工产业的创新发展、多元化发展作出了独特且卓著的贡献。

      作为世界人口大国和第二大经济体、第一大出口贸易国,中国对能源和化工产品的市场需求及加工能力巨大,且呈持续增长之势。但我国的资源禀赋是缺油少气,油气资源的对外依存度多年来持续攀升。2018年,我国原油对外依存度已经达到70%,触及能源安全红色警戒线,天然气也突破45%。在当前世界面临“百年未有之变局”、国际政治经济风云变幻的大背景下,中国立足自主煤炭资源、加快发展补充和替代石油化工的现代煤化工,不仅是一个产业发展和经济建设命题,更成为一个事关国家整体安全的战略问题,成为破解国家能源资源安全瓶颈、实现能源资源多元化供给保障的必由之路。从这一点来说,中国现代煤化工已经站在时代之巅、机遇之窗、市场风口。

      与此同时,经历20年的发展,现代煤化工累积的一些深层次问题也集中显露,在新时代、新要求、新目标之下,尤其显得转型升级之紧迫。

      基于此,当前中国现代煤化工产业已经进入2.0发展阶段:从以追求规模速度为指针的创业发展阶段,进入以创新引领、绿色为本、质效卓著、体系圆融的高质量发展阶段。现代煤化工,前景光明美好,但蝶变升级的过程,必然艰辛而曲折。

      二、煤制烯烃显露产业龙头气象

      现代煤化工依然是一个尚未定型的产业体系,其内涵和外延都在不断地演变扩充之中,但从目前已经路线清晰、初具规模的煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤制芳烃、煤制乙二醇、煤制乙醇等几条工艺路径对比来看,煤制烯烃产业链拔得头筹,无论从技术成熟度还是市场竞争力考察,都已显露出成为现代煤化工龙头的大气象。

      只有潮水退去,才能看清楚是谁在裸泳,又是谁才是真正的弄潮儿。煤制油、煤制气是现代煤化工率先崛起的新生力量,但随着2008年国际金融危机爆发、继而引发油价雪崩,也是现代煤化工中衰颓得最早、最严重的重灾区,经营亏损成为常态,很多装置被迫闲置。煤制芳烃号称是现代煤化工最后一块尚未攻克的高地,目前正在依托多条工业路线进行大规模项目建设,其市场化验证尚需时日。煤制乙二醇诞生10年来,有过短暂的市场佳绩,但近期随着产能过剩预期的持续发酵,其价格大幅下跌,已基本处于全行业无利甚至亏损的状态。唯有煤经甲醇制烯烃(乙烯、丙烯),依托中国巨大的市场需求和供需缺口,依靠持续的技术创新进步,产业规模不断扩大、经济效益持续改善,可谓渐入佳境,在困顿的现代煤化工产业中成为一抹亮色。

      煤制烯烃实现了由煤炭或天然气经甲醇生产基础有机化工原料,作为现代煤化工的重要组成,是对传统以石油为原料制取烯烃路线的重要补充。在与石油路线烯烃工业的持续对标追赶中,煤制烯烃的技术创新突飞猛进,且越来越迸发和彰显出独特的市场竞争力,已可完全比肩媲美历经80年发展臻于完善的石油化工烯烃工业。

      煤制甲醇在我国已有近半个世纪的发展演进,目前以先进的大型煤气化技术为支撑的煤制甲醇产业,体系已经相当纯熟,其竞争力也完全可以媲美国际上以轻烃和天然气为原料的甲醇工艺路线。在应用上,甲醇既是一种重要的基础化工原料,可以生产数十种重要的有机产品;随着MTO、MTP技术的完善应用,甲醇制烯烃又得到了快速发展;同时甲醇还是一种新型的车用燃料,甲醇燃料汽车的机遇大门已经开启。由于应用广泛且规模空间巨大,甲醇已经被赋予了“基础平台”的无限遐想,依托甲醇衍生出丰富多彩、兴旺发达的“甲醇经济”,已经得到了越来越多的认可与追捧。2018年,我国甲醇产量超过5575万吨、产能超过8500万吨,按照现有发展势头测算,未来5~10年,国内甲醇产量有望稳步攀升,跻身年产1亿吨的特大型平台型化工原料之列。

      而延伸发展烯烃及精细化工产业,是煤制甲醇拓展应用一片最具确定性的市场“蓝海”,也是“甲醇经济”蓝图最重要的组成部分。

      以烯烃聚合发展起来的聚烯烃产业,是现代塑料、建材工业的根基,已经深入到人们生活的方方面面、角角落落。聚乙烯、聚丙烯的应用情况见图1、图2。依托煤制甲醇延伸发展的精细化工产业,同样大有用武之地,可以覆盖精细化学品几乎全部的应用领域。

      图1 聚乙烯主要应用情况
        图2 聚丙烯主要应用情况
        看得出来,从煤经由甲醇制成烯烃和精细化学品,将“黑炭”变成“白金”,不仅对于推进石油替代战略、改善国家能源结构、保障国家能源安全具有重大意义,同时也有着极为广阔的市场机遇和发展空间。

      我们还以聚烯烃为靶标,采用波士顿咨询公司提供的行业数据,对煤制烯烃现代煤化工与石油化工的成本竞争力作了对比分析(见图3)。2018年在原油价格为55美元/桶时,油制烯烃的成本为6955元/吨,而煤制烯烃企业中,中煤能源的成本为6083元/吨,神华宁煤为5571元/吨,宝丰能源为4629元/吨。也即以油制烯烃为基准,中煤能源的煤制烯烃成本每吨低872元,相当于低12.54%;神华宁煤的煤制烯烃成本每吨低1384元,相当于低19.90%;宝丰能源的煤制烯烃成本每吨低2326元,相当于低33.44%。总体而言,煤制烯烃比油制烯烃有着明显的成本竞争优势。

      图3  油制聚烯烃与煤制聚烯烃单位成本对比
        另有研究表明,在国际油价处于50美元/桶之下时,油制烯烃相对具有竞争优势;在油价高于50美元/桶时,煤制烯烃就更加有优势。从比较长的周期看,国际油市出现50美元/桶以下极低油价的时候并不多。因此,竞争的天平整体偏向煤制烯烃。何况,随着国内煤炭供给侧结构性改革初步达成阶段性目标,落后产能淘汰告一段落,新产能获批释放的闸门现已重新打开,高企的煤价近期出现了松动调整的动向,这更有利于后期煤制烯烃等煤化工产业强化竞争优势。

      三、现代煤化工“基地+龙头”格局形成

      分析测评中国现代煤化工产业,光有技术经济性微观分析还不够,产业政策、产业结构、产业生态等宏观剖析也很关键,甚至于对把握产业的长远发展具有更加系统深远的意义。

      从产业政策来看,自现代煤化工诞生伊始,国家政策层面就给其戴上了“笼头”,一直坚持适度发展、量水而行、绿色优先、示范先行的指导方针。前后经过示范和升级示范两个阶段,在即将到来的“十四五”阶段,历经20载摸索示范的现代煤化工能不能“转正”、怎么“转正”,相信会有一个更加明确的说法。

      当前围绕现代煤化工产业的定位问题,各方利益博弈和意见分歧不小,产业似乎再次行至需要抉择的十字路口。但我们从常识出发相信的是,随着当前国家能源资源安全的形势更加严峻复杂,以坚持高质量发展和煤炭清洁高效深度转化为前提,进一步发展壮大现代煤化工产业,应还是主流选项和方向。

      有一点需要格外强调的是,不同于国家顶层政策一贯审慎的立场,地方政府和企业等市场主体对发展现代煤化工的积极性却持续高涨,产业自下而上发展的特征明显,即国家基本没有给资源与支持,发展的源动力主要来自基层主体。

      煤炭加工成甲醇,增值2倍以上;甲醇加工成低碳烯烃,又增值20%以上;再延伸加工精细化学品,同样还能再增值30%~50%不等,从经济社会长远可持续发展出发,产煤大省有从挖煤炭卖资源转向开展煤炭精深加工的强烈愿望,这符合常识和科学;企业等市场主体同样有将“黑炭”变“白金”的积极性。地方政府+企业的同频共振,合力协同,其自发生长的力量不可遏制。也正因这种自下而上的自发生长,现代煤化工产业基础很扎实,这既包括创新发展,也包括产业协同。有一个典型例证,不同于自上而下发展的石油化工迟迟无法突破大型乙烯“三机”等重大装备的自主化,现代煤化工受益于较好的协同性,很早就突破了大型先进煤气化技术的桎梏。时至今日,早期壳牌炉、鲁奇炉在中国市场一统天下的时代不复存在,国产煤气化技术不仅在中国市场独领风骚,甚至已经批量输出国外。我们始终相信,尊重市场、相信市场、依靠市场,是最终赢得市场竞争的制胜法宝,现代煤化工的发展又提供了一个明证。

      从产业布局来看,现代煤化工在科技创新日益精进的同时,“规模化、大型化、一体化、基地化”发展趋势也在持续推进,产业结构在不断优化。目前,以能源化工“金三角”为核心,外加山西、新疆、山东等第一梯队和贵州、安徽、甘肃等第二梯队的中国现代煤化工“梦之队”已经形成。

      其中,作为国家级的能源化工基地和循环经济示范区,宁夏宁东能源化工基地同时坐拥丰富的煤炭资源、水资源和广阔的土地资源,发展现代煤化工产业具有得天独厚的地缘优势。围绕把煤的就地转化和深加工文章做出彩,宁夏自治区在2003年启动了宁夏“一号工程”建设,宁东能源化工基地建设大会战拉开序幕。16载艰苦奋斗,如今的宁东,已经从一片万古荒原一跃升腾为蔚为壮观的世界级能源化工基地,跻身国家能源化工“金三角”重要一极和西部大开发的高地。2016年7月,领导人在宁东基地视察400万吨/年煤间接液化项目建设时,发出了“社会主义是干出来的” 的伟大号召,充分彰显了现代煤化工重大科技创新和基地化建设的辉煌成就。

      另一方面,大浪淘沙,现代煤化工龙头企业引领、多层次多梯队跟进的“雁阵”已经形成。在龙头企业中,既有神华、中煤等央企,陕煤集团、延长石油等地方强企,也有宝丰能源、汇能集团等民营企业,相得益彰。

      宝丰能源是组成了宁东基地的“双核”之一,经过14年的持续发展,已成为我国现代煤化工产业的杰出代表和行业新星。该公司所打造的煤基多联产循环经济产业链,通过产业集群、关联耦合、循环利用,使产业链上下游紧密衔接、综合联动,上一个单元的产品成为下一个单元的原料,经过层层工序、循环利用,最终将煤“吃干榨净”,生产出近百种高端化工产品,填补国内高端市场空缺,让煤由传统燃料变为高端化工产品,实现资源“身价”倍增。集约化发展和循环经济在大幅降低投资成本、财务成本、物流成本、运行成本的同时,有效提升了生产效率,也节约了资源、保护了环境,切实增强了企业的市场抗风险能力。上文已有论述,在煤制烯烃与油制烯烃的竞争力PK中,宝丰能源拔得头筹,成本优势遥遥领先。

      宝丰能源注重科技创新引领。公司采用全球首套非催化工艺进行转化,同时采用航天炉干粉煤加压气化技术进行煤气化,并将焦炉气氢多碳少、煤制气碳多氢少的特点有机结合,选用德国鲁奇低温甲醇洗脱硫、英国戴维甲醇合成等世界先进技术装备生产甲醇,是全球唯一采用焦炉气、煤气化、焦炭气化于一体的超大规模甲醇生产企业。甲醇生产烯烃采用中科院大连化物所DMTO、美国鲁姆斯烯烃分离、美国雪佛龙菲利普斯双环管、美国格雷斯Unipol等国际领先工艺技术,使碳元素得到最大转化,实现了能源资源的清洁高效利用。

      宝丰能源还全力推进高端化、差异化发展,持续增强发展活力、核心竞争力和行业引领能力。当前,公司正聚焦全球化工产业新技术、新领域,开展科技攻关和新产品研发,推动现代煤化工产业的提档升级。公司与清华大学、中科院、北京理工等知名院校合作,联合成立研发机构,深度介入研发国际领先的新材料、新技术、新工艺以及绿色产品,加快打造世界一流的创新型现代煤化工企业,为国家原油替代战略和能源革命再立新功。

      5月16日,宝丰能源正式登陆上交所上市交易。以上市登陆资本市场为起点,宝丰能源进入新的历史阶段。此次上市宝丰能源共募资80亿元,将投向二期项目,包括年产60万吨烯烃、30万吨聚乙烯、30万吨聚丙烯、220万吨甲醇等。二期项目预计2019年底前投产,届时企业年甲醇产量将提高130%,年聚乙烯和聚丙烯产量将实现倍增。随着募投项目投产达效,公司规模效应和竞争力将更上一层楼,盈利能力也会进一步增强。

      未来5年,公司规划再新建3套烯烃装置,形成年产1000万吨甲醇、300万吨烯烃、150万吨聚乙烯、150万吨聚丙烯、135万吨精细化工品的生产规模。届时,预计宝丰能源甲醇产能占全国总产能的约10%,聚乙烯、聚丙烯产能占全国总产能的约5%,成为世界规模最大的高端煤基新材料和化学品生产基地。

      透过龙头基地和龙头企业的典型样本分析,我们不难得出一个结论,现代煤化工“基地+龙头”的双优格局已经形成,产业向高质量发展的历史性转型跨越,基础已牢、条件齐备、时机成熟。

      四、天机已启 未来已来

      分析现代煤化工产业的时与势,其意义在于准确把握未来之机。现代煤化工步入高质量发展的新阶段,明确了这一点,就要求业界一方面抱定信心坚持发展,另一方面则要将发展的中心转向以“高质量”为指针,力求新突破、新境界、新使命、新目标。

      前文已经从逻辑推理上阐明了现代煤化工光明而美好的前景,我们不妨从另一个维度,从量化分析的若干个角度,对产业发展前景作进一步的精确分析,得窥现代煤化工的未来之机究竟会有多大。

      第一,化工行业具有明显的周期性特征,目前化工产品价格整体处于历史较低位。2010-2018年原油和聚烯烃价格走势见图4,可见这一时期国际原油价格先涨后跌,以布伦特原油为例,均价81美元/桶,而近期价格在70美元/桶震荡。聚烯烃价格同样先涨后跌,聚乙烯均价10740元/吨,聚丙烯均价10341元/吨,近期聚乙烯价格在8000元/吨震荡,聚丙烯价格在9000元/吨震荡。

      图4 2010-2018年原油和聚烯烃价格走势
        尽管价格体系处于低位,但当前煤制甲醇、煤制烯烃等现代煤化工依然有一定收益,宝丰能源等循环经济和成本控制卓越的企业甚至取得了比较高的收益率,这一方面说明现代煤化工具有比较强的竞争力,另一方面也说明未来发展留余的空间广阔。市场潮落必伴随潮起,目前油价和聚烯烃价格均低于历史水平,后期价格上涨向均值回归是大概率事件。一旦风云际会,好风凭借力、送我上青云。

      第二,从供需状况来看,2010-2018年中国聚烯烃供应缺口情况见图5。可以看出,虽然国内供给在持续增长,但需求也在同步稳增,直观表现就是供应缺口持续存在,且持续保持在高位。巨大的市场需求、持续存在的供应缺口,是煤制甲醇、煤制烯烃产业进一步发展壮大的最大底气和基本面。

      图5 2010-2018年中国聚烯烃供应缺口变化
        据预测,到2030年,我国聚乙烯和聚丙烯供应缺口仍分别达1800万吨和500万吨,显示行业补供应缺口存在确定性机遇,聚烯烃产业中长期发展潜力值得期待。中国聚乙烯和聚丙烯供需平衡状况见图6。

      图6 中国聚乙烯和聚丙烯供需平衡状况
        第三,中国聚烯烃产业的天花板远未到来,新的需求增长点在持续涌现和激活,为行业发展注入源源不断的空间与活力。

      与发达国家相比,中国人均聚乙烯消费量还很低。从图7可以看出,我国2018年人均聚乙烯消费量为20千克,而美国等发达国家人均消费量达到42千克。随着中国经济持续增长和消费持续升级,聚烯烃的需求和消费量增长值得高度期待。

      图7 主要经济体人均聚乙烯和聚丙烯需求量状况
        此外,中国乡村振兴战略的实施,将为聚烯烃产品的应用提供更为广阔的舞台与市场空间;汽车、航天航空、医疗健康、智能家电、建筑等行业的聚烯烃需求增量和材料替代带来的需求增长潜力巨大。比如,汽车行业的“以塑代钢”,将成为未来聚丙烯需求增长的一个重要驱动要素;航空航天领域的高端装备研发应用,需要超高相对分子质量聚乙烯及高端碳纤维等作支撑;医疗健康行业的原材料升级,将推动输液袋用聚烯烃及无纺布级PP专用料的需求增长;智能家电的推广普及,将推动高结晶等高端聚丙烯的扩大应用;城市地下管廊及新农村建设,将带动高端建筑材料的增长,扩大聚烯烃的应用和消费。

      综上所述,以煤为原料,替代石油,生产我国紧缺的聚烯烃及精细化学品等高端化工产品,不仅可降低进口依赖,还减少了对石油资源的消耗,符合国家产业政策和新发展理念。由于下游需求巨大且持续旺盛增长,意味着现代煤化工未来可期、前景依然广阔。

      在确定性机遇面前,坚持高质量发展新探索,中国现代煤化工天机已启,未来已来。(来源:中国化工报 / 作者:刘全昌)

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