全球乙烯产能持续增长,产能增量由多点开花向需求拉动转换。
1.1 中东:油田伴生气供应抬升,推动乙烯产能大幅扩张
优质油田伴生气推动中东乙烯产能扩张,但近年来产能增速明显放缓。油田伴生气中可以回收 NGL(天然气凝 析液),其主要成分是乙烷、丙烷、丁烷等轻烃,三者占比分别达到 42%、28%、7%。2008-2014 年,中东地 区得益于丰富的油田伴生气资源,NGL供应量大幅抬升,2014年OPEC国家NGL供应量达到6.50百万桶/天, 相较于 2008 年增长 35%以上。在优质乙烷资源的推动下,2009-2016 年中东地区迎来乙烯扩产周期,2016 年 中东地区乙烯产能为 3417 万吨,相较 2009 年增长 75%。此轮产能周期后,由于中东地区大量建设乙烷制乙烯 产能,加速乙烷资源消耗,同时富含乙烷和其他轻烃的油田伴生气资源逐渐减少,2015 年开始 OPEC 国家的 NGL 供应量明显下滑,乙烯产能增速趋缓。

沙特成为中东乙烯增长的核心动力,平均装置规模领先是中东乙烯产品成本竞争力的又一保障。2021 年中东地 区乙烯产能占比中,沙特和伊朗分别占比 48%和 21%,从历史产能的增量变化来看,沙特是中东地区乙烯增长 的核心动力,但自 2017年以后,中东地区乙烯产能总体增量放缓,少量新增产能主要由其它中东国家所贡献。 从装置规模看,根据海湾石化和化工协会(GPCA)数据,截至2019年中东海湾合作委员会(GCC)国家平均 乙烯裂解装置规模达到了 100 万吨/年,位居世界首位。根据中国塑料加工工业协会数据,100 万吨/年规模的乙 烯装置与 50 万吨/年装置相比较,可降低单位成本约 25%,150 万吨/年规模的乙烯装置与 50 万吨/年装置相比 较可降低单位成本约 40%,中东大规模化的乙烯装置带来的显著优势即生产成本降低,有望增强产品的市场竞 争优势。
装置进料结构逐渐转化,重质原料占比抬升。自 1981 年开始,中东地区乙烯原料结构转化经历四个阶段,第 一阶段是 1981-1994 年,受益于原油开采,中东地区乙烯生产主要原料为富含乙烷的油田伴生气;1994 年至 今,中东地区以富含乙烷、丙烷和丁烷的 NGL 和 LPG(液化石油气)混合的液化气为原料生产乙烯;2009 年 开始,中东地区逐步上马混合乙烷和石脑油裂解装置。2020 年 GCC 国家乙烯装置合计进料 16.07 百万吨,其 中乙烷占比为 56%,相较于 2010 年下降了 7 个 pct,而石脑油占比由 2010 年的 9%上升至 11%。根据 GPCA 数据,GCC 地区乙烯生产商使用乙烷作为原料的比重将从 2018 年时的 70.7%降至 2028 年的 67.3%。由于乙 烷供应充裕加之相对于其他地区的成本较低,因此,过去乙烷曾长期是中东地区蒸汽裂解装置的主要原料,但 由于当前乙烷供应受到约束、炼厂一体化项目投产以及原油直接制化学品(COTC)技术的驱动,中东地区乙 烯裂解原料趋向重质。
1.2 美国:页岩气革命催生大量低碳原料,成本优势凸显
页岩气革命带来大量乙烷原料资源。与中东的乙烯原料供给相似,美国乙烷绝大部分来自天然气处理厂将天然 气分离后得到的 NGL,页岩气作为非常规天然气,其乙烷含量占比高达 12-35%。美国页岩气革命始于二十世 纪九十年代,在技术及资本的推动下,美国页岩气产量迎来爆发,美国页岩气产量自 2000 年的 122 亿立方米 增长至 2021 年的 7722 亿立方米。页岩气增量带来了大量伴生乙烷资源,自 2016 年开始,美国乙烷产量上行 趋势明显,大量低碳原料资源扩张使美国在 2016-2020 年间迎来了新一波乙烯扩能潮,乙烯产能自 2016 年的 2819 万吨/年增长至 2020 年的 3885 万吨/年,年均复合增长率达到 8.35%。
美国乙烯产能集中于墨西哥湾,管道公司是美国乙烷的核心供应方。截至 2022 年,美国境内尚在正常运行的 乙烯装置有 32 个,合计产能达到 4018 万吨/年,其中埃克森美孚位于得克萨斯州 Harris 的装置产能达到 420 万 吨/年,为全美最大的乙烯裂解装置。从区位角度看,大型乙烯裂解装置主要集中在墨西哥湾沿岸,一方面墨西 哥湾沿岸是美国烃类气体管道的集中交汇处,乙烷运输及获取便捷,另一方面,墨西哥沿岸港口众多,有利于 乙烯下游产品出口。美国 95%的乙烷通过管道运送至客户终端,页岩区块的 NGL混合物通过管道运输至位于德 州的 Mont Belvieu 或阿肯色州的 Conway 分馏装置,将纯乙烷分离后再通过管道运输到乙烷裂解工厂,其中, 页岩气区块运输 NGL 到 Mont Belvieu 的管输费用占乙烷总成本的将近 60%,因此具备乙烷管道及存储设施的 管道公司成为美国乙烷的核心供应商。
2.1 欧洲:需求放缓叠加成本竞争力弱势,产能增长趋于停滞
需求放缓叠加原料成本高企对欧洲乙烯带来明显冲击,产能增速长期停滞并呈现小幅下降。需求端,欧洲地区 近年来乙烯消费增速趋缓,2021 年欧洲地区乙烯消费量为 2719 万吨,同比增长 3%,而自 2008 年以来,欧洲 地区乙烯消费量平均增速约为 1%,整体需求增长速度明显放缓。供给端,2008-2015 年,伴随中东油田伴生 气供应抬升,欧洲受中东地区低价乙烯产品冲击明显,叠加东北亚地区乙烯产业快速发展以及美国页岩气革命 带来的石化产业复兴,欧洲乙烯成本竞争优势逐渐弱化。根据 CEFIC 数据,2011-2021 年,欧洲乙烯成本平均 为美国乙烷基乙烯成本的 2.05倍,为中东乙烯成本的 2.59倍,欧洲乙烯原料成本较美国和中东具有明显劣势。 原料成本优势下降引发部分欧洲乙烯装置关停,根据彭博数据,2013-2016 年欧洲乙烯累计减少 307 万吨, 2021 年欧洲乙烯产能为 3074 万吨,较 2013 年下滑 96 万吨。

欧洲炼厂装置建设早、设备老旧问题突出,或进一步加快产能退出节奏。由于欧洲乙烯装置原材料主要来自石 脑油,且装置建设较早,根据 GPCA 数据,2019 年西欧乙烯装置平均年限达到 42 年,仅次于前苏联,我们认 为,欧洲的乙烯装置平均使用年限较高,而亚太、中东等地新装置在成本控制和规模化优势方面将更加具备竞 争力,或将推动欧洲老旧乙烯产能进一步退出市场。
绿色低碳政策推进加剧欧洲企业生产运行合规和成本压力,欧洲炼能下降趋势明显。面对严峻气候变化形势, 欧盟持续推进绿色低碳政策发展完善。根据 2021 年 7 月 14 欧盟《Fit for 55》一揽子计划,欧盟排放交易体 系已经提高其碳目标,要求到 2030 年温室气体排放较 1990 年减少 55%。在碳排放交易机制下,炼油企业可 通过外购碳配额(EUA)或促进自身绿色低碳转型实现履约义务。但更严格的气候目标将使控排企业免费分 配的配额急剧下降和碳配额价格大幅抬升,从而加剧欧洲炼油企业生产运行合规和成本压力。2021 年 8 月 6 日至今,在履约需求及政策利好等多重因素下,EUA 价格震荡上行。根据覆盖范围更为广泛的《欧洲绿色新 政》(Green Deal),EU ETS 已经提高其碳目标,推动免费配额的大幅减少和 EUA 价格的上涨,根据彭博数 据,预计到 2030 年,欧洲炼油企业碳成本有望达到 81.54 欧元/桶,较 2020 年大幅增加 76.15 欧元/桶。此 外,2020 年的新冠疫情给全球经济和油品需求带来了较大的冲击,欧洲炼厂开工率大幅下降,叠加欧盟趋严 的碳中和政策,道达尔、埃尼、埃克森美孚、壳牌等公司在欧洲设立的至少 10 家炼厂都先后关停或转产可再 生能源。2020 和 2021 年欧洲炼油产能连续两年下降,截止 2021 年底相比 2019 年减少了约 2908 万吨/年, 而炼能下降也将驱动以油制路线为主的乙烯产能进一步出清。
2.2 亚太:人均乙烯消费尚处低位,市场潜力较大
全球乙烯消费分布不均,亚洲乙烯需求逐步扩大。2021 年全球乙烯消费量达到 1.75 亿吨,其中亚洲、北美、 中东和欧洲是全球乙烯主要的消费区域。从消费量增速来看,2008-2011 年中东和非洲地区乙烯消费量增速较 快,年均消费增速达到 19%,亚洲地区受益于中国经济的快速增长,消费量增速居于世界前列,2021年亚洲乙 烯消费量迎来爆发,达到 7328 万吨,同比增长达到 11%左右。
亚洲人均乙烯消费量与欧美存有显著差距,具备较大市场潜力。根据我们测算,2021 年亚洲地区乙烯当量消费 量为 1.14 亿吨,同比增长 5.97%,其中中国乙烯当量消费量为 6296 万吨,占比约 55%。但从人均消费量来看, 亚洲地区人均乙烯消费量为 24kg/年,相较于北美的 76kg/年和欧洲的 35kg/年仍有较大差距,特别是中亚及东 南亚地区,人均乙烯消费量不足10kg/年。从人口增量角度看,根据联合国预测数据,未来亚洲主要人口增量将 来自中亚、南亚及东南亚。我们认为,乙烯消费与经济发展、人口增长等密切相关,亚洲整体与中南亚、东南 亚地区的人均乙烯消费量产生较大差距主要受经济发展阶段不成熟、产业链环节发展不均,下游配套产能发展 不完善所致。亚太作为全球快速发展的经济体,未来伴随人口增长、产业链进一步完善和下游配套产能的进一 步延伸,乙烯市场空间有望进一步打开。
亚洲乙烯消费扩张与经济增长同步变化。亚洲的人均乙烯消费与经济发展保持了较高的同步性,根据我们测算, 不考虑 2020 年新冠疫情带来的极端影响,自 2009 年来,亚洲地区人均乙烯消费增速与 GDP 增速的弹性系数 约为1.16,经济增长对乙烯消费带来明显促进作用。为满足亚洲地区快速增长的乙烯消费需求,自2020年来, 亚洲乙烯新增产能迎来爆发,其中中国是主要的扩产力量,而亚洲其它地区,如印度、日本、韩国等国家则存 有一定的产能出清,供应端的本土化趋势明显。