说透苯乙烯:产业链、供需基本面与价格逻辑,万字长文,一篇搞定

原标题:说透苯乙烯:产业链、供需基本面与价格逻辑,万字长文,一篇搞定

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苯乙烯的基础知识

1.苯乙烯的概念

苯乙烯(Styrene,C8H8),一种重要的液体化工原料,结构式C6H5CH=CH2,相对分子质量104.14,属于带有烯烃侧链并与苯环形成共轭体系的单环芳烃,是不饱和芳烃中最简单、最重要的成员。苯乙烯被广泛用作生产合成树脂和合成橡胶的原料。

苯乙烯在常温下为无色液体,不溶于水,能溶于汽油、乙醇和乙醚等有机溶剂,有毒、有特殊气味。苯乙烯因为具有不饱和双键,并且与苯环形成共轭体系,因此有很强的化学反应性能,易自聚和聚合,一般用加热或催化剂使苯乙烯发生自由基聚合。苯乙烯可燃,与空气能形成爆炸混合物。

由于化学性质活泼,苯乙烯一般储存于阴凉、通风的库房,远离火种、热源,库温不宜超过25℃。为了防止苯乙烯自聚,储存和运输中通常加入TBC阻聚剂。

2.苯乙烯的产业链

苯乙烯“上承油煤、下接橡塑”,是一种重要的石油化工基础有机原料。苯乙烯的上游石化产业链,直接上游是苯和乙烯,下游比较分散,涉及主要产品发泡聚苯乙烯(EPS)、聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、合成橡胶(SBR、SBL、SBS等)、不饱和聚酯树脂(UPR)以及苯乙烯类共聚物(如SBC),终端主要应用在塑料和合成橡胶制品。

苯乙烯的直接上游是乙烯和纯苯。纯苯的应用主要包括苯乙烯、己内酰胺、苯胺及酚酮等四大需求,其中纯苯最大的下游是苯乙烯,2018年我国苯乙烯对纯苯的消费占比为39%。乙烯下游衍生品较多,其中苯乙烯是聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)和环氧乙烷(EO)排位之后的第四大乙烯衍生品。

苯乙烯的下游需求相对分散,终端产品主要是塑料制品和合成橡胶。2016年我国苯乙烯下游需求中,33%苯乙烯应用于EPS,27.1%应用于PS,18.3%应用于ABS,8.3%应用于丁苯橡胶(SBR & SB Latex),5.8%应用于不饱和树脂(UPR)。

苯乙烯最主要的下游是苯乙烯的聚合体聚苯乙烯,聚苯乙烯具有透明、廉价、刚性、绝缘、印刷性好等优点,经用低沸点烃类发泡剂浸渍可形成可发性珠粒,聚苯乙烯泡沫塑料具有隔热、隔音、耐低温的性能和质轻轻、有弹性、吸水性小等优点。根据聚苯乙烯的物化性质分类,分为非可发性聚苯乙烯(PS)和可发性聚苯乙烯(EPS)。非可发性聚苯乙烯(PS)主要包括通用级聚苯乙烯(GPPS)和高抗冲聚苯乙烯(HIPS),我国的PS主要应用领域是电子电器行业,日用品行业,EPS主要应用领域在建筑材料、包装材料。

ABS是第二大苯乙烯衍生物,ABS是丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)的共聚物,具有抗冲强度,良好的耐油性、耐水性和化学性质稳定,耐寒性格良好等优点,主要应用于生产注塑产品、板材和薄膜,终端用户要是汽车、电子、家用电器、建筑管材行业。

丁苯橡胶主要由苯乙烯和丁二烯制成,丁苯橡胶大量用于制造轮胎、胶带、胶鞋以及其他多种橡胶制品,丁苯乳胶则用于纺织和造纸。

不饱和聚酯树脂(UPR)也是苯乙烯的一大消费领域,主要用于生产玻璃钢制品、涂料和建筑建材。

3.苯乙烯的生产工艺

目前世界上苯乙烯生产方法主要包括乙苯脱氢法、环氧丙烷-苯乙烯((PO/SM))联产法和裂解汽油抽提法(C8抽提法)等。

全球苯乙烯的主流工艺是乙苯脱氢法,这种方法占全球产量份额的80%以上,即纯苯和乙烯生产乙苯,乙苯脱氢生产苯乙烯,通常每吨苯乙烯需要0.79吨苯和0.29吨乙烯。乙苯脱氢工艺包括乙苯催化脱氢法和乙苯氧化脱氢法。乙苯催化脱氢典型生产工艺有Fina/Badger工艺、ABB LUMMUS/UOP工艺和BASF(巴斯夫)工艺;乙苯氧化脱氢法工艺流程与LUMMUS/UOP苯乙烯工艺流程基本相同,但反应器结构差别较大,典型的工艺是SMART工艺。

环氧丙烷-苯乙烯(PO/SM)联产法又称共氧化法,由Halcon公司开发,美国Shell等公司对其完善,目前这种工艺占全球产量12%左右。联产法通常每3.2吨乙苯和0.8吨丙烯生成2.6吨苯乙烯和1吨环氧丙烷。

裂解汽油抽提苯乙烯法(C8抽提法)指从石脑油、柴油和液化石油气为原料的蒸汽裂解至乙烯装置生产的裂解汽油中约含4-6%的苯乙烯,采用抽提方式将其中苯乙烯分离出来。这种方法成本低,但产品色度一般较高,含硫且波动较大。根据交易所苯乙烯交割质量标准,该工艺生产的苯乙烯不能作为交割产品。

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全球苯乙烯供需情况

1.全球苯乙烯产能稳定增加,产能逐渐向亚太集中

苯乙烯的下游终端多应用于家电、汽车和建材等行业,随着下游产品消费规模的不断扩大,世界苯乙烯的生产能力稳步增长,2000年全球苯乙烯产2359.8万吨,到2017年全球苯乙烯产能已达到3372.4万吨。上一轮全球苯乙烯产能集中投产在2010年,当年产能增速达到10%,但从2010年之后随着终端下游增速放缓苯乙烯产能增速也逐步放缓。从全球苯乙烯产能分布看,全球苯乙烯的产能逐渐由美洲向亚太转移,截至2017年亚太苯乙烯的产能占全球总产能的一半以上。

近年来全球苯乙烯产量也在不断增长,截止2017年全球苯乙烯产量2956万吨,同比增速达到1.5%。从全球产量分布来看,随着国内生产技术的突破,全球苯乙烯主要生产地区从欧美主要向亚洲尤其我国转移,我国占全球苯乙烯产量比重快速提高。

全球苯乙烯产业相对集中,2015年全球前15大生产企业占全球总产能的60%左右,其中我国中石化中石油苯乙烯产能占比靠前。

2.全球苯乙烯供需错配,我国苯乙烯产量存缺口

全球苯乙烯消费量稳步增长,但近两年增速放缓,截止2017年我国苯乙烯消费量2982.4万吨,同比增加2.4%。全球苯乙烯消费区域由欧美逐渐向东亚集中,目前我国是全球苯乙烯最大的消费区域,2017年我国苯乙烯的消费量占全球消费量的32.2%。根据全球苯乙烯产量和消费区域看,中国产不足需,是全球苯乙烯主要进口国家,而北美东亚是苯乙烯主要出口国家。

3.未来全球苯乙烯产能主要增量在我国

近年来,全球范围内苯乙烯产能相对过剩,国外基本没有大型苯乙烯装置投产,苯乙烯产业主要是不断关停重组,更好的整合资源。但随着需求增长,全球范围内苯乙烯开工负荷上升,炼厂利润明显增加。“十三五”期间,国内多套千万级民营炼化一体化装置集中上马建设,下游多配套苯乙烯装置,未来全球苯乙烯主要增量主要在我国。

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我国苯乙烯供需情况

1.我国苯乙烯产能稳定增加,进口依存度迅速下降

我国的苯乙烯行业起步于20世纪50年代,前期发展缓慢维持较高的进口依存度,2005年上海赛科50万吨苯乙烯装置开车成功,标志着我国苯乙烯生产进入世界级规模,随后我国苯乙烯进入高速发展期,2009是苯乙烯上一轮集中投产期,当年独山子、大庆石化、盘锦乙烯、大王华星、玉皇集团、安庆石化、宁波科元、大沽化、兰州汇丰等九套装置建成或投入商业运营,赛科产能由原有的50万吨扩容至65万吨,2009年新增产能159.5万吨较2008年增长50%。2013年之后随着下游增速放缓,我国苯乙烯产能增速放缓,但仍维持相对稳定增长。国内的苯乙烯行业迅速发展,进口减少进口依存度迅速降低。截至2018年我国苯乙烯产能921.7万吨,产量787万吨,进口量291.4万吨,表观消费1077.8万吨,进口依存度27%。

随着国内新增产能的迅速投产,近几年我国苯乙烯进口量和进口依存度稳步下降。根据海关数据,2018年我国苯乙烯前七大主要进口国家或地区依次是沙特、日本、台湾、韩国、科威特、新加坡和美国,占总进口比例依次为25%,15%,13%,12%,11%,7%和5%。

2018年6月我国商务部对原产于韩国、台湾地区和美国的进口苯乙烯征收3.8%-55.7%的反倾销税,这导致全球性货源贸易流向的重新配置。2017年之前我国苯乙烯进口主要的来源国为韩国、沙特和美国,其中韩国是最大的进口国,18年下半年我国对韩国、台湾地区和美国征收反倾销税后我国从韩国进口的比重大幅下降,沙特、日本、台湾成为主要进口国家或地区,台湾地区进口量不降反升主要原因我国对台反倾销税仅为3.8%-4.2%,反倾销比例不高,且考虑运费因素台湾货源较中东、欧洲货源仍据一定价格优势,所以韩国进口量大幅缩减的缺口部分由台湾、新加坡等近洋地区产能替代。

2.我国苯乙烯产能主要分布在华东华北,国内企业结构多元化

截止2018年,国内共有44家苯乙烯生产厂家、52条生产线,总产能921.7万吨。较2017年相比2018 年新增安海湾化学50万吨、安徽昊源26万吨装置。

从区域分布来看,苯乙烯的产能主要分布在华东、华北、华南和东北地区。其中,43%的产能分布在华东地区,23%的产能分布在华北地区, 14%的产能分布在华南地区。未来三年内新增产能主要分布在华北、华东、华南等地。

从苯乙烯的生产企业结构来看,国内苯乙烯装置生产企业结构多元,按企业性质统计,依次为:中石化产能230.5万吨;中石油129万吨;民营企业263万吨;辽通化工、山东华星、大沽、延长石油、天利高新等其它国企144.7万吨;壳牌、扬巴等合资企业94.7万吨,独资企业32万吨,中海油40万吨。

3.国内民营炼化集中投产,未来苯乙烯大量新增产能投产

十三五期间,我国有序推进国内民营炼化一体化项目,目前国内已有恒力、浙石化、盛虹、旭阳石化等7大千万级炼化一体化项目获批进入建设高峰期。国内大炼化企业大多配套下游苯乙烯装置。除了民营炼化装置,前两年苯乙烯的高利润下也吸引部分企业增加对苯乙烯产能的投放,粗略估计19-20年我国计划新增的苯乙烯产能超过600万吨,近两年我国将迎来苯乙烯产能井喷期。

国内上马的装置产能较大,成本相对优势,大量新增产能集中投产或将进一步加速对国外产能替代,我国的苯乙烯进口依存度或进一步降低。同时,面对国内大量新增产能投产而下游没有相匹配的需求增速,国内或将面临苯乙烯供应过剩局面,企业利润或将进一步压缩,加速国内整合淘汰过剩产能。

4.我国苯乙烯下游需求分散,前三大下游产品需求稳定

苯乙烯下游主要产品包括EPS、PS、ABS、SBR和UPR,其中EPS、PS和ABS为苯乙烯前三大主要消费领域,这三大消费领域占苯乙烯消费比例接近80%。2014-2018年间,中国地区苯乙烯实际消费量保持5.7%的年均增速,增量主要来自PS、ABS、SBR、SBC、UPR 需求的提升。2018年,EPS、PS、ABS、SBR需求均呈回落态势。

从2015年开始EPS出就呈现产能过剩,厂家利润空间压缩、行业竞争日益激烈以及环保风暴等因素制约,新增产能有限,供给侧改革下部分落后产能淘汰,开工率维持低位。根据卓创的数据,2018年EPS产能600万吨左右,产量306.2万吨,随着部分落后产能淘汰,开工率小幅上升至50.9%。

我国PS最主要的应用领域为电子电器领域,其次主要为日用小商品、工艺品等。近年来家电行业总体快速发展为PS消费量增长做出了主要贡献。由于当前经济形式不佳,生产商控制成本,因而在电子电器领域,PS有一定程度上替代ABS材料应用的发展趋势。PS在15年之前产能快速增长,而国内经济放缓需求萎缩,PS出现产能持续过剩,叠加产品利润不高,国内开工维持低位。由于进口PS在高端料市场仍具有一定的优势,所以国内的进口依存度一直维持20%以上。2018年我国对进口苯乙烯征收反倾销税,而国内受PS限产影响,PS进口量明显增加。

我国ABS消费主要集中在大小家电、办公设备、日用品、汽车等领域。近两年产能产量稳步增长,开工率逐年上升,进口依存度逐年下降,受18年苯乙烯反倾销影响,进口量明显增加,未来家电消费增速或放缓,ABS的消费潜力或在汽摩为主的交通运输行业。2018年我国ABS的产能约400万吨,产量378万吨,进口量106万吨,出口量4万吨,表观消费约480万吨。

5.苯乙烯下游需求未来增量有限

苯乙烯下游需求主要集中在PS、EPS和ABS三大领域,整个产业链利润集中在苯乙烯和ABS环节,PS和EPS维持微利,由于下游主要集中在家电和包装行业,家电终端消费领域经过多年发展需求增速有所放缓,苯乙烯下游产品的产能增速维持低位,到2020年三大下游产品新增产能仅175万吨。

6.未来格局预判:大炼化集中投产苯乙烯供应过剩或对价格形成压制

从大的供需格局来看,未来2年我国将面临国内产能井喷,而需求跟进不足,苯乙烯产能逐渐过剩的局面。随着国内民营炼化一体化装置稳步推进,配套下游苯乙烯装置或在未来2年内逐步建成投产,粗略估计19-20年我国计划新增苯乙烯超过600万吨,国内上马的装置产能较大,具有成本优势,计划新建的装置中采用环氧丙烷/苯乙烯(PO/SM)共氧化法的装置占比明显提升,相比传统的乙苯脱氢法,共氧化法的投资及操作费用均有所降低。而需求端到2020年三大下游产品PS、EPS和ABS新增产能仅175万吨,随着国内苯乙烯装置新增产能投产,国内苯乙烯供需格局或将明显改变,供应过剩局面或凸显,进口依存度或逐步下降,加工利润或出现明显压缩,供应过剩压力下对苯乙烯价格或形成一定压制。

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影响我国苯乙烯价格的主要因素

苯乙烯和乙二醇相似,苯乙烯上接煤油,下承橡塑,都属于液体化工品,具有影响因素众多,价格波动幅度大的特点。统计2012年至今的苯乙烯价格的年度极差值发现近8年苯乙烯年均极差在4000左右,价格波动剧烈。

苯乙烯作为中游的化工产品,我们主要从宏观环境、供应、需求、成本、利润和库存六个方面研判。

首先供需关系决定价格,苯乙烯的供需格局直接影响苯乙烯的价格,大的供需格局上,未来1-2年随着国内大炼化集中投产,国内供应明显增加,而需求增量有限,整体或将呈现供应过剩格局。库存在一定程度上反映供需变化,库存参考目前可以观测的港口库存和供需轧差算出的社会库存的变动。成本端,即苯乙烯上游原料价格的成本支撑,苯乙烯的源头是原油,直接上游是纯苯和乙烯,上游价格涨跌变化对苯乙烯价格有影响。苯乙烯的加工利润一定程度上决定了苯乙烯的开工率,间接影响苯乙烯的供应。宏观因素是影响价格的系统性因素,汇率、国际贸易政策(比如反倾销政策)都可能影响进出口。

1.产业上下游产品价格与苯乙烯相关性

苯乙烯产业链上下游产品众多,影响苯乙烯价格的因素也多样,苯乙烯的源头是原油,直接上游是纯苯和乙烯,下游三大主流产品包括PS(GPPS、HIPS)、EPS、ABS等,我们选取近5年和近3年苯乙烯上下游产品做相关性分析。

从相关性分析来看,苯乙烯上游产品中纯苯和苯乙烯相关性比较高,乙烯的相关性和苯乙烯较低,从单耗来看,每吨苯乙烯通常消耗0.79吨纯苯和0.29乙烯,纯苯对苯乙烯价格的指导作用较高,原油苯乙烯的相关性分析来看,近5年的相关性比近2年的高,虽然原油与苯乙烯价格的相关性不高,但原油作为大宗商品之王,对所有化工品都有一定的指导作用。苯乙烯下游产品和苯乙烯的相关性都比较高,苯乙烯对下游产品的价格具有一定的指导作用。

2.供应端关注开工季节性与内外盘价差

国内苯乙烯的供应主要来自两部分,国内自产及国外进口,进口占20-30%,国内自产占70-80%。2018年我国苯乙烯进口291.4万吨,进口依存度26.4%,随着国内对韩国、中国台湾和美国加征反倾销税后,进口量进一步下滑,后续随着国内大炼化装置的投产,苯乙烯进口依存度或进一步下降。虽然进口依存度下滑,但我国是全球苯乙烯主要消费国,目前国内供应一直存在一定缺口,国外装置开工、检修,预报到港量或一定程度上影响进口,东北亚地区装置检修多集中在一季度末到二季度检修,国外集中检修或影响进口到港量进而影响供应。此外,内外盘价差也会一定程度上影响进口,但苯乙烯内外盘顺挂,进口商利润增加时进口量会有一定增加,不过内外盘套利空间打开和进口量增减在时间上会有一定的滞后性。

苯乙烯国内自产占供应的70-80%,国内的供应与国内开工率有密切关系,从近几年的数据来看,苯乙烯开工率未呈现明显季节性,个别年份在5-6月份开工产量会有小幅下降。除了开工的季节性,苯乙烯的加工利润一定程度上也会影响开工,工厂利润较差时,通过降负主动收缩供应以恢复现金流,利润较高时工厂可能会加大甚至超负荷开工来增加供应。目前苯乙烯现金流计算公式按照苯乙烯现金流=苯乙烯-(0.79*纯苯+0.29*东北亚乙烯*1.13*1.01*汇率)-1200

3.需求端关注三大下游淡旺季

苯乙烯主要消费集中在三大下游主要PS、EPS和ABS。三大下游不同产品,有不同的淡旺季,淡季时需求缩减,现货宽松则容易导致价格下跌;旺季预期下市场增加备货,可能出现价格上涨。

PS被广泛应用于电子电器、日用品、包装容器、玩具等众多领域。PS 淡旺季主要以家电生产旺季来决定,旺季主要集中在家电旺销月份的前 1-2 个月。一般来说3-5 月份是夏季订单生产的集中期,8-10月份是圣诞订单的生产集中期,12月份为元旦和春节订单的小旺季。但近年来淡旺季区分不明显。

国内EPS主要应用于包装与板材两方面。板材应用以彩钢板与外墙保温为主;包装集中应用在家电、陶瓷、工艺品、水果等领域。以长江为界,北方需求以板材为主,需求季节为 3-11月份,基本外墙保温所占比例较大,覆盖区域广泛,包括华北、东北、西北以及偏远地区;彩钢板主要在华北区域;南方是包装的集中营,每年除 6-9 月份以外,其余时间多为需求旺季。

ABS树脂是五大合成树脂之一,被广泛应用于家用电器、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,其中家用电器用量占比在60%左右,是一种用途极广的热塑性工程塑料。其淡旺季与PS相同。

除了下游淡旺季之分,下游的开工率是可以直接观察到的需求的变化情况,而下游的开工率除了常规的检修外也直接受到下游利润影响,下游利润高时维持高开工,利润低开工负荷或下降。

4.库存变动体现供需关系变化

苯乙烯供需变动关系可以直接通过库存变动来反映,供需偏紧时库存去化,现货供应紧张,价格上涨;供需转弱时,苯乙烯累库增加,现货宽松,价格或出现下跌。

库存主要分为社会库存和港口库存,港口库存一般是可以观测到的华东主港的库存,港口库存呈现相对明显的季节性,四季度进入淡季后逐渐累库次年一季度达到库存峰值,二季度三季度需求转好后会有一定的去库,从港口库存和价格的关系来看,港口库存和价格呈现一定的反相关关系,苯乙烯港口库存上升时,价格呈现下跌趋势,港口库存下降,价格呈现上升趋势。受恶劣天气、政策或其他因素导致长江封航或港口库容紧张,短期内可能导致价格出现剧烈波动。

由于目前苯乙烯进口依存度下降,港口库存不能完全反正整体的社会库存变动趋势,社会库存指包括港口库存在内的整体市场的库存总和,这个库存最直接反应供需变化,可以通过供需轧差计算库存变动。

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苯乙烯期货合约规则介绍(草案)

8月30日,证监会批准大连商品交易所开展苯乙烯期货交易,合约挂牌时间为2019年9月26日。大商所在其官网公布了苯乙烯期货合约及相关规则(草案)征求意见。

1.苯乙烯期货合约(草案)

苯乙烯是大连商品交易所上市的第二个液体化工品种,苯乙烯期货交易的代码为EB,交易单位为5吨/手,最小变动单位为1元/吨,涨跌停板幅度为4%,最低交易保证金5%,合约采取1-12月连续月份。为了尽可能增加可供交割的罐容,大商所将合约最后交易日定为合约月份的倒数第4个交易日,最后交割日为最后交易日后第3个交易日。

2.苯乙烯交割制度(草案)

苯乙烯期货交割质量标准参照国标优等品(GB/T3915-2011)的要求,同时新增硫含量指标标准,用于区分C8抽提方式生产的苯乙烯。

苯乙烯交割区域选择在华东、华南等消费和贸易集散地,其中华东(江浙沪)为基准交割地,华南(广东、福建)为非基准交割地,基准交割地和非基准交割地之间不设升贴水。交割方式上,苯乙烯实施实物交割,其中仓库交割与厂库交割并行的方式,一次性交割与滚动交割并行的方式。苯乙烯交割单位为5吨,交割手续费为1元/吨,仓储费收取标准为1.6元/吨/天。苯乙烯交割预报定金为30元/吨,期货标准仓单有效期不超过一个月,标准仓单在注册交割月份最后交割日前(含当日)应当进行标准仓单注销。

3.苯乙烯风控制度(草案)

苯乙烯交割月份涨跌停板为6%,临近交割期,梯度调整保证金。

苯乙烯一般月份持仓限额基数设定为12万手,即:自合约上市至交割月前一个月第十四个交易日期间,若合约的单边持仓小于等于12万手,则持仓限额为12000手;若该合约的单边持仓量大于12万手,则持仓限额为单边持仓量的10%。

文 | 刘思琪,能化研究员,扑克财经App智咖

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