能源大国的煤炭转身——浅析煤化工产业链与产品赛道

 
 

写在前面

 

作为世界第一人口大国与工业大国,我国能源消费量一直世界领先,无论是居民用电、用气亦或是工业企业生产所需动力能源,能源都是社会活动必须的先决条件,甚至将能源经济称之为国民生产生活活动的基础亦不为过。

 

然而我国能源禀赋天然不均衡、能源经济结构不均衡、生产效率不均衡的问题长期存在且一直是困扰我国能源经济进一步发展的重要因素。如何调整能源产业以弥补禀赋上的天然不足、如何调整能源经济结构的各方利弊、如何发展能源利用技术提高使用效率是目前我国能源经济发展的重要课题。而从投资的角度而言,我们在传统能源产业的投资选择也可以围绕上述三个问题进行展开。

 
 

01

我国能源禀赋现状与问题

 
我国虽然物产丰富但在主要化石能源资源上有明显的禀赋不均问题,多煤贫油少气结构迫使我国长期以来在天然气、石油等领域严重依赖进口。此外由于上述两种化石能源又属于化工行业上游原材料,因此这进一步加剧了我国能源禀赋不均衡造成的工业生产困境。另一方面,相较于煤炭,石油与天然气尤其是液化天然气(LNG)不仅能量密度更大且燃烧后几乎无污染,因而在最近十年时间内,伴随着我国环保政策的日趋严格,天然气替代传统化石能源开始大规模提速。
 
2019年各国能源消费结构
 

02

中国的煤炭产业转型

 
由上图可见,我国化石能源矿藏禀赋中,煤炭占据了90%,但是到下游能源消费领域,煤炭占比降低为57%,反倒是天然气与石油两种禀赋很少的化石能源在消费中有27%的占比,这从侧面反映出在天然气与石油两大能源上,我国对外依赖程度的高企。
 
为了解决煤炭天然的污染问题、能源对外依赖问题、能源利用有效性问题,煤化工产业链迅速勃发,从上世纪50年代开始,我国大力发展煤化工产业,但规模小、技术落后、污染严重,在最近十几年时间里,我国煤化工产业开始向着深加工、自主创新的新阶段快速迈进。
 
 
简单而言,煤化工产业既指以各类原煤为原料,通过一系列化工加工工艺使其转变为其他类别能源材料或化工原材料。同时煤化工产业又分为传统煤化工(既煤焦化)与新型煤化工(煤制气、液)俩种,传统煤化工伴随着废水污染、废气利用等问题,因而近年来新型煤化工成为重要的发展方向。
 

03

新型煤化工产业的下游浅析

如上所述,传统煤化工产业大多以煤焦化为主,下游产品为焦炭、焦油等为主,尾气可合成氨等化工产品,但上述产出品仍需要进一步加工才能成为可用的原材料,加之下游应用层面上需要的化工原料不断变化,且在生产过程能耗大、废水污染等问题使得传统煤化工产业逐渐萎缩。
 

 
而随着新技术、新工艺、新设备的涌现,现代煤化工产业开始崭露头角,我们以新型煤化工产业中技术较为先进的低温热解深冷提取LNG为例浅析该行业的产品市场。
 
 
如上图所示,新型煤化工中的低温热解深冷提取LNG既指在对原料煤利用热解干馏工艺产生煤焦油、提质煤(亦称半焦、兰炭),并通过对热解过程中产生的尾气进行低温分离生产液化天然气及其他副产品。这一工艺的优势在于原料煤的利用率高、产品应用面广、污染少,同时,其产品中液化天然气与煤焦油恰好填补了我国能源禀赋中贫油少气的缺口。
 
这其中,LNG既液化天然气作为重要的能源与化工原材料,我国对其需求量一直居高不下,加之我国液化天然气本就储量稀缺,因此我国对外依赖度一直居高不下。
 
 
而另一方面,随着欧美西方国家对我国工业体系的打压、俄乌战争的不断僵化、美国通胀导致的全球工业原材料价格飞涨,进口天然气价格也随之不断飙升。在这样的大环境背景下,液化天然气国产化成为了稳定国内工业体系的重要一环,2022年后,国产LNG价格与进口LNG价格形成反相交叉,价格更为低廉的国产液化天然气带动国内天然气均价下滑,帮助中国在全球能源大涨价的市场环境中并未受到太大波及。
 
 
但不可否认的是,即使国产LNG帮助中国在短期之内抚平了国际能源价格大涨的影响,但从长期来看,时至今日,LNG的价格也依旧远高与疫情前水平,根据相关统计,目前我国LNG基准价约为4000元/吨,但现货价格普遍高于基准价,国产LNG价格基本在4100元/吨以上。这显示出目前我国对LNG的需求依旧旺盛。
 
我国LNG价格指数走势

 

2023年6月16日我国各类LNG价格汇总

 

LNG价格保持坚挺的一个重要原因,是其应用面的广泛。除了作为取暖、餐饮燃料外,LNG的最大用途是在工业领域,其作为几乎无污染的一种燃料,在工业动力、化工等领域有着重要意义。因此,我国LNG消费结构中,真正占据主流位置达到44%占比的是工业领域中的化工原材料,这也是作为工业大国的必然趋势。
 
 
与LNG类似的是煤焦油的价格走势。伴随着2022年国际能源价格的飞涨,煤焦油同样经过了一轮过山车行情,价格一度达到7000元以上,目前该产品价格已经回归疫情前水平,但需要注意的是,随着产能与工艺的提升,煤焦油生产利润空间不断扩大。
 
 
而提质煤(亦称半焦、兰炭)的价格走势相较于上述两种产品较为稳定,作为广泛用于化工、冶炼、造气等行业的基础碳素材料,凭借着在价格、能效上与焦炭相比巨大的优势,提质煤的需求量保持稳定上升态势。
 
 
综上所述,低温热解深冷提取LNG技术工艺下的主要产品都是具备广阔应用面、巨大需求量、稳定的下游需求等特征,尤其是其直接提取LNG的技术完美解决了我国能源结构禀赋天然不足的问题。而从长远角度来看,对新型煤化工产业的投资也是长周期市场价值规律之下的重要方向,这也是参与到我国工业改革、技术更新、价值轮动的重要方法。