碳中和對(duì)化工品行業(yè)影響不一

將持續(xù)改變化工品的供需格局，也將產(chǎn)生新的交易邏輯

　　碳中和對(duì)有色、黑色行業(yè)的影響可類比供給側(cè)改革。而對(duì)于化工行業(yè)來說，碳中和更像是一場(chǎng)“綠色工業(yè)革命”，優(yōu)化供給并創(chuàng)造需求。具體而言，碳中和對(duì)于油頭的PTA、乙二醇和聚烯烴影響有限，而對(duì)于傳統(tǒng)煤化工的PVC和合成氨(尿素)提供限產(chǎn)利好，對(duì)于純堿帶來光伏玻璃需求增量，對(duì)于苯乙烯帶來新能源汽車的ABS需求增量，對(duì)于甲醇的影響則覆蓋整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。

　　A碳中和的概念以及意義

在深入了解碳中和對(duì)化工期貨品種的具體影響之前，有必要簡(jiǎn)單介紹一下近期熱點(diǎn)話題碳中和碳達(dá)峰的概念以及實(shí)施二氧化碳減排的意義。

　　碳中和是什么

　　碳中和的概念最早在2020年9月22日第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出，我國(guó)正式承諾“二氧化碳排放量在2030年前達(dá)到峰值，在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。從我國(guó)參與的歷次溫室氣體減排承諾可以看到，提出碳中和的終極目標(biāo)并非心血來潮，而是對(duì)未來的精心規(guī)劃。

碳中和是指二氧化碳排放通過二氧化碳去除技術(shù)達(dá)到平衡，也叫凈零二氧化碳(零碳)排放。區(qū)別于“凈零排放”和“氣候中和”，碳中和只對(duì)二氧化碳排放提出了要求，并未上升至所有溫室氣體或者氣候系統(tǒng)的層面，相對(duì)而言更易達(dá)到。碳達(dá)峰是實(shí)現(xiàn)碳中和的必由之路，二氧化碳排放量只有先達(dá)到峰值才會(huì)逐漸減少。目前主要的發(fā)達(dá)國(guó)家均已經(jīng)在2007年前后實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，而中國(guó)的碳排放仍在持續(xù)增加。最新數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)碳排放量為98.26億噸，占世界28.76%，是全球碳排放最大的國(guó)家，2030年碳排放的峰值預(yù)計(jì)為108億噸，10年的復(fù)合增速約為1%，相比過去10年的復(fù)合增速2.10%，下降幅度巨大，這也是為什么在2021年我國(guó)就開始立刻著手減排工作的重要原因。

　　為什么要實(shí)現(xiàn)碳中和

　　傳統(tǒng)觀念中二氧化碳無色無毒，生物的呼吸作用更離不開二氧化碳，那為什么全球都要致力于控制二氧化碳排放呢？這就要回到全球變暖問題上，二氧化碳作為溫室氣體中占比最高的成分，如果達(dá)到和維持全球碳中和可以在長(zhǎng)時(shí)間停止全球升溫。而全球變暖的危害不言而喻，近年來極端氣候的頻繁出現(xiàn)都與地表平均溫度升高有關(guān)系。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)的報(bào)告《GlobalWarmingof1.5℃》，全球升溫較工業(yè)化前水平(1850—1900年)已經(jīng)達(dá)到1℃，如果繼續(xù)保持目前的速度，2030年至2052年將達(dá)到1.5℃，2100年之前超過2℃，對(duì)地球產(chǎn)生不可逆的損傷，也會(huì)對(duì)人類生存造成嚴(yán)重的威脅。目前我國(guó)的碳中和四大目標(biāo)都是按照1.5℃和2℃兩個(gè)升溫閾值設(shè)定的，而根據(jù)清華大學(xué)氣候變化與可持續(xù)發(fā)展研究院的二氧化碳減排路徑模擬，中國(guó)最快將于2025年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2050年迎來碳中和。

　　二氧化碳的來源

　　根據(jù)全球?qū)崟r(shí)碳數(shù)據(jù)(CarbonMonitor)的每日碳排放檢測(cè)方法，全球的二氧化碳排放量主要來自電力(39%)、工業(yè)生產(chǎn)(28%)、陸運(yùn)(18%)、航空(3%)、船運(yùn)(2%)以及居民消耗(10%)。為了進(jìn)一步探討中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的路徑，我們對(duì)碳排放的來源分能源、部門和地域三個(gè)維度進(jìn)行梳理。

　　第一，從能源的角度來看碳排放。我國(guó)一次能源的結(jié)構(gòu)是“富煤貧油少氣”，煤炭的碳排放比例超過70%，而原油的碳排放量相對(duì)穩(wěn)定，天然氣的碳排放量逐年增加，所以控制碳排放的最有效方法就是從煤炭著手。原油中87%的碳排放來自成品油的燃燒，原油加工或化工的減排壓力并沒有想象中那么大，所以碳中和對(duì)PTA、乙二醇和聚烯烴等品種無顯著影響。與化工品期貨相關(guān)的燃料油和液化石油氣，碳排放占比僅為0.76%和1.49%，預(yù)計(jì)也不會(huì)成為重點(diǎn)減排品種。

　　第二，從不同行業(yè)角度分析，電力生產(chǎn)和供應(yīng)(44%)、黑色金屬冶煉(18%)和水泥生產(chǎn)(14%)位列碳排放量前三，這三類行業(yè)已經(jīng)或即將面臨碳減排的壓力。6月底之前開始的全國(guó)碳排放交易將電力企業(yè)納入首批名單，3月中旬起河北、山西等地的鋼材生產(chǎn)企業(yè)遭遇環(huán)保限產(chǎn)。

　　第三，從區(qū)域角度分析，人口密集和工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的碳排放要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)。從CEADs的碳排放分布圖中可以看到，山東(8.2%)、江蘇(7.5%)和河北(7.4%)的碳排放遙遙領(lǐng)先其他地區(qū)，是總量控制的重點(diǎn)區(qū)域，而遼寧、新疆和寧夏雖然碳排放總量不高，但碳排放強(qiáng)度較高，是強(qiáng)度控制的重點(diǎn)區(qū)域，內(nèi)蒙古的碳排放總量和強(qiáng)度均偏高，3月成為全國(guó)首個(gè)發(fā)布“雙控”(能源消耗總量和強(qiáng)度)政策的地區(qū)，而4月寧夏也開始實(shí)施雙控政策。以上提到的山東、江蘇、河北、遼寧和新疆在今年開展雙控措施的概率極大，這也符合國(guó)家提出的“不同省份將按照梯隊(duì)依次達(dá)峰”的要求。

　　碳中和的實(shí)現(xiàn)路徑

為盡早實(shí)現(xiàn)碳中和，國(guó)家針對(duì)電力、工業(yè)、建筑和運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)提出了五大可行性路徑，意在解決減少碳排放和增加碳吸收兩個(gè)根本問題。隨著清潔能源和新能源車的快速發(fā)展，電力和運(yùn)輸有望率先達(dá)到碳中和，而工業(yè)則最后一個(gè)達(dá)到碳中和，所以我們大膽猜測(cè)碳中和對(duì)化工品的影響呈現(xiàn)前緊后松的特征，具體影響下面分品種展開討論。

　　B碳中和如何影響化工品

　　化工行業(yè)的碳排放占比僅為4%(石油加工煉焦、化學(xué)原料和化學(xué)制品)，但是部分化工品產(chǎn)能大省份碳排放強(qiáng)度卻遠(yuǎn)超國(guó)家1.5噸/萬元的平均水平，所以化工行業(yè)的碳排放特點(diǎn)可以概括為總量有限但強(qiáng)度突出。不過，化工品中不同產(chǎn)品、不同生產(chǎn)工藝的碳排放量和碳排放強(qiáng)度差異巨大，我們將細(xì)分品種進(jìn)行討論。

　　主要品種碳排放量預(yù)估

根據(jù)《中國(guó)石油化工企業(yè)溫室氣體排放核算方法》，化工品二氧化碳排放量計(jì)算主要包括五個(gè)部分，分別為燃料燃燒排放、火炬燃燒排放、工業(yè)生產(chǎn)過程排放、二氧化碳回收利用量、凈購(gòu)入電力和熱力隱含的二氧化碳排放，詳細(xì)的計(jì)算方法和公式限于篇幅不進(jìn)行具體解釋，我們直接給出化工期貨品種不同工藝在燃料燃燒和生產(chǎn)過程中的碳排放量數(shù)值。其中，公用工程部分對(duì)應(yīng)燃料燃燒排放以及凈購(gòu)入電力和熱力隱含的二氧化碳排放；工業(yè)過程就是化工品生產(chǎn)中的碳排放，不考慮二氧化回收利用以及火炬氣的燃燒排放。

　　由下表可以總結(jié)出以下規(guī)律：(1)同一品種不同工藝的碳排放量一般滿足氣頭<油頭<煤頭的關(guān)系，原油因產(chǎn)業(yè)鏈完整和副產(chǎn)品豐富，實(shí)際分?jǐn)偟絾蝹€(gè)品種的碳排放量和強(qiáng)度并不高，而天然氣本身就是清潔能源，所以煤化工的碳排放量在各工藝中最高。(2)煤制工藝中單噸化工品產(chǎn)生的碳排放量從高到低依次為：烯烴>PVC>乙二醇>甲醇>尿素。由于烯烴、乙二醇和甲醇是諸多化工品的原料，且其他工藝的產(chǎn)能占比不低，所以PVC成為二氧化碳減排中重點(diǎn)關(guān)注的品種。(3)生產(chǎn)過程中的碳排放量降低只能通過優(yōu)化工藝和增加吸收兩種方法，相比公共工程更難實(shí)現(xiàn)。舉個(gè)直觀的例子，電解鋁的總碳排放量極高，但碳排放量主要來自耗電這一環(huán)節(jié)，將電力來源由火電轉(zhuǎn)為水電可以有效地降低碳排放。PVC電石法的碳排放主要來源也是耗電，除了將火電轉(zhuǎn)為風(fēng)電或光伏外，限制電石法產(chǎn)能和增加乙烯法產(chǎn)能是PVC減排的必由之路。(4)目前國(guó)內(nèi)8個(gè)試點(diǎn)市場(chǎng)的碳排放配額均價(jià)約30元/噸，再結(jié)合當(dāng)前化工品的現(xiàn)貨價(jià)格，可以看到甲醇和尿素的碳排放成本最高，未來如果企業(yè)的碳排放配額緊張，那么甲醇和尿素的現(xiàn)貨價(jià)格存在以上漲彌補(bǔ)成本提升的可能性。

　　碳中和如何影響化工品供需端

　　直觀的數(shù)據(jù)顯示減排壓力主要集中在煤化工中的PVC和甲醇上。實(shí)際上，在《全國(guó)碳排放權(quán)交易管理辦法(試行)》、《關(guān)于統(tǒng)籌和加強(qiáng)應(yīng)對(duì)氣候變化與生態(tài)環(huán)境保護(hù)相關(guān)工作的指導(dǎo)意見》以及《關(guān)于確保完成“十四五”能耗雙控目標(biāo)任務(wù)若干保障措施》等文件中也不約而同地提到了電石、合成氨和甲醇。從細(xì)分工藝來看，傳統(tǒng)煤化工中的電石、合成氨都是高耗能和高碳排放品種，而新型煤化工副產(chǎn)品多、收益率高，綜合碳排放強(qiáng)度低、經(jīng)濟(jì)效益高，所以在十四五期間碳達(dá)峰目標(biāo)下，傳統(tǒng)煤化工是重點(diǎn)限產(chǎn)領(lǐng)域，下面我們就從供應(yīng)端和需求端兩方面來分析各品種所面臨的影響。

　　對(duì)于多數(shù)化工品來說，雙碳目標(biāo)的影響主要是優(yōu)化供給和創(chuàng)造需求。優(yōu)化供應(yīng)體現(xiàn)在壓縮落后產(chǎn)能和鼓勵(lì)新型工藝兩方面。多數(shù)化工品新增產(chǎn)能嚴(yán)格受限，尤其是傳統(tǒng)煤化工中的PVC、甲醇和合成氨等高耗能高排放品種，受限力度更大。新型工藝通過使用更加清潔的能源、提高原料使用率和增加尾氣廢氣處理三種方式大幅降低了碳排放，將逐步替代現(xiàn)有落后產(chǎn)能。例如，最新的大連化物所的DMTO-Ⅲ技術(shù)，不僅甲醇單耗降低至2.66噸，新的催化劑還提高了烯烴單體的收率，避免了C4/C5的裂解步驟，直接降低了二氧化碳排放。另外，巴斯夫的新技術(shù)將乙烯蒸汽裂解的熱源由天然氣替換為電加熱器的全新爐，能夠減少高達(dá)90%的二氧化碳排放。

　　C新建化工裝置限制條件

　　創(chuàng)造需求也有兩層含義：一是現(xiàn)有化工品的應(yīng)用更廣泛，二是環(huán)保和低碳排放的新材料取代舊材料。前者的例子數(shù)不勝數(shù)，就以近期最熱門的光伏和新能源為例。太陽能發(fā)電板中必不可少的材料是EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)，光伏需求爆發(fā)后，EVA價(jià)格3月至今上漲幅度超過30%。同樣，新能源汽車中大量使用了ABS、PP和熱塑性彈性體等材料，直接增加了苯乙烯和聚烯烴的需求。后者中新材料取代舊材料不會(huì)顯著提升終端需求的總量，更多是影響原料的使用。例如，可降解塑料被推廣后，原本的塑料薄膜使用量反而減少，對(duì)聚烯烴通用料價(jià)格形成利空。

綜合而言，雙碳目標(biāo)對(duì)于聚烯烴和乙二醇的影響有限，而對(duì)于PVC和合成氨(尿素)提供限產(chǎn)利好，對(duì)于純堿帶來光伏玻璃需求增量，對(duì)于苯乙烯帶來新能源汽車的ABS需求增量，對(duì)于甲醇則涵蓋整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。下面將對(duì)影響最大的PVC、甲醇和純堿進(jìn)行詳細(xì)解讀。

　　PVC新增產(chǎn)能受限：上文中一直提到雙碳目標(biāo)會(huì)限制PVC的產(chǎn)量和產(chǎn)能，這是因?yàn)閲?guó)內(nèi)PVC產(chǎn)能約80%來自電石法工藝。電石生產(chǎn)是強(qiáng)吸熱反應(yīng)，需要消耗大量電，電力成本約占總生產(chǎn)成本的40%，同時(shí)原料生石灰在煅燒過程中也會(huì)排放大量二氧化碳，整個(gè)工藝屬于高能耗高碳排放。未來不配套電石的電石法PVC產(chǎn)能幾乎沒有投產(chǎn)的可能性，而乙烯法的投產(chǎn)速度又非常緩慢，PVC產(chǎn)能即將達(dá)到峰值，而需求端保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，潛在的供需矛盾勢(shì)必會(huì)加大。

　　電石支撐PVC價(jià)格：由于內(nèi)蒙古和寧夏實(shí)施雙控政策，近期電石價(jià)格最大漲幅超過50%，直接帶動(dòng)PVC價(jià)格創(chuàng)歷史新高，甚至出現(xiàn)了PVC價(jià)格高于PP價(jià)格的反?，F(xiàn)象。未來電石開工將持續(xù)受限，電石低產(chǎn)量和高價(jià)格將對(duì)PVC形成有效支撐。

純堿需求呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)：純堿本身的碳排放和能耗并不高，但原料和電石一樣同為石灰石，煅燒過程中會(huì)排放大量二氧化碳，所以近年來新產(chǎn)能嚴(yán)格受限。純堿的下游需求中玻璃占比40%，受益于光伏產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，僅2021年光伏玻璃預(yù)計(jì)為純堿帶來120萬噸的新增需求，純堿供應(yīng)不足的矛盾將會(huì)長(zhǎng)期存在。

甲醇行業(yè)積極淘汰落后產(chǎn)能：由于傳統(tǒng)40萬噸以下的煤制甲醇裝置成本高且污染大，近年來逐漸被淘汰，僅2020年淘汰產(chǎn)能達(dá)到400萬噸，占總產(chǎn)能的4%。目前40萬噸產(chǎn)能以下的裝置有2200萬噸，且集中在西北地區(qū)，未來面臨限產(chǎn)和淘汰的雙重壓力，雙碳目標(biāo)下甚至可能會(huì)加速產(chǎn)能退出，但預(yù)計(jì)退出速度不會(huì)快于100萬噸以上大型裝置的投產(chǎn)速度，所以甲醇產(chǎn)能仍將保持穩(wěn)步增長(zhǎng)。

甲醇氣頭仍存在擾動(dòng)：2020年天然氣制甲醇產(chǎn)能占比11.58%，因天然氣供應(yīng)不足，價(jià)格相對(duì)煤炭高，氣頭裝置未來占比將會(huì)持續(xù)減少。同時(shí)，由于天然氣屬于清潔能源，是碳中和目標(biāo)下重點(diǎn)提高消費(fèi)比例的對(duì)象，氣頭裝置將更加頻繁地面臨原料天然氣供應(yīng)緊缺，類比2018年的煤改氣。

甲醇新型需求潛力巨大：我國(guó)甲醇燃料需求僅占比3%，相比歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的15%距離甚遠(yuǎn)。大連物化所已經(jīng)論證了利用甲醇燃料實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排的可行性，即利用太陽能等可再生能源、二氧化碳和水，生產(chǎn)出清潔的甲醇液體燃料。另外，甲醇制氫能夠替代被稱為“電老虎”的“電解水制氫”的工藝，從而降低二氧化碳排放，目前甲醇制氫的消費(fèi)占比已經(jīng)達(dá)到4.8%，超過了傳統(tǒng)需求中的甲醛和二甲醚，成為甲醇第四大下游。

綜上所述，雙碳目標(biāo)將在未來數(shù)十年持續(xù)影響和改變化工品的供需格局，也將產(chǎn)生新的交易邏輯。

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