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預焙陽極:產能過剩成本承壓 消費增長受限
2022年15期 發行日期:2022-08-12
作者:■ 中國石油化工股份有限公司齊魯分公司 遲洪泉

  預焙陽極是以煉油廠的副產品石油焦為骨料(占預焙陽極總重量的80%以上),再以焦化廠副產品煤瀝青為輔料,起到黏結劑、活化劑、模板劑價鍵作用,經過石油焦煅燒、中碎、篩分、細碎、瀝青的熔化、配料、混捏、成型、焙燒等流程,制備微觀結構可控,性能可調的高性能炭材料。生產過程主要分為煅燒、成型、焙燒三道工序,生產1噸預焙陽極大概需要1~1.1噸石油焦和0.17~0.2噸煤瀝青,因此原材料占生產成本較大,石油焦、煤瀝青成本占總成本的75%左右。電解鋁是預焙陽極的唯一大宗下游消費領域,每生產1噸電解鋁需要消耗0.42~0.5噸普通預焙陽極(優質預焙陽極消耗為0.38~0.4噸),更換周期為28~35天,因此電解鋁的產量與預焙陽極需求量休戚相關。

  近年來,我國預焙陽極產業鏈上游原料需求旺盛,市場價格高啟;中游產能過剩,贏利空間壓縮,利潤向上游轉移;下游受“雙碳”目標嚴控,產能紅線劃定,限制行業發展空間。2021年國內預備陽極產能2861.6萬噸/年,產量2098萬噸,出口量191.47萬噸,表觀消費量1907萬噸。

上游石油焦、煤瀝青供不應求,價格屢創新高

  石油焦作為炭素材料、高熱值燃料,在我國冶金、電解鋁、陶瓷、發電等領域得到廣泛應用,其中預焙陽極占總需求量的60%。在“雙碳”政策加速情況下,石油焦在新材料、新能源等領域的應用快速增長,造成國內產量供不應求,需要進口大量國外產品來滿足國內市場需求。2021年中國石油焦產量為3029.5萬噸,進口量1264萬噸(見圖1)。2022年以來,國內石油焦市場價格大幅增長,連續創下新紀錄,6月底山東地區石油焦出廠價高達5900元/噸。

  煤瀝青主要用于鋁用預焙陽極碳素、針狀焦、發黑油,占比分別為55%、19%和16%。由于我國環保政策對煉焦產業的嚴格管控,許多環保不達標的煉焦企業和煤焦油深加工企業被關停,造成煤瀝青產量多年維持在550萬噸左右。2021年我國煤瀝青產量為554萬噸,出口量60.82萬噸。隨著我國預焙陽極需求的增長,以及出口量的恢復,使得國內煤瀝青供給量“捉襟見肘”,供需出現“逆轉”態勢,市場價格呈現持續單邊增長的局面,截止到今年7月,山東地區市場價格漲到5900元/噸左右,高景氣度延續超過3年。

下游電解鋁產業環保政策嚴控,產能劃定紅線

  電解鋁屬于高耗能、高排碳量行業,是“雙碳”戰略關鍵管控產業,使用優質預焙陽極降低槽電壓、提高電流效率是降低電解鋁碳排放的一個重要途徑。更重要的是通過高端陽極與低端陽極的電耗對比,通過減少用電量,噸鋁折合碳減排328~475kgCO2。

  根據工信部產能紅線,國內電解鋁產能上限為4500萬噸/年左右,新建電解鋁項目須實施產能等量或減量置換。在國家對產能嚴控情況下,近年國內電解鋁產能置換速度加快,優質產能占比增加,但是增速依然遠遠落后于市場需求量的增長。2021年以來國內電解鋁新增產能僅有50萬噸/年,截至2022年一季度,全國總產能4598萬噸/年,運行產能4325萬噸/年,主要分布在山東、新疆、內蒙、云南、河南、廣西、青海和甘肅等地區。山東以1153萬噸/年規模位居第一位,新疆以800萬噸/年排在第二位,內蒙以600萬噸/年排在第三位。

  電解鋁行業是我國預焙陽極的唯一大宗消費領域,2021年我國電解鋁產量為3850.3萬噸,消耗預焙陽極1890萬噸,占我國總產量的90.1%(見圖2)。

  山東是我國最大的電解鋁生產基地,分布著魏橋鋁電、信發鋁電、信源集團、南山鋁業等全球知名生產企業,其中魏橋鋁電是全球最大的電解鋁供應商,現有電解鋁產能646萬噸,占山東地區電解鋁生產能力1153萬噸的56%,山東電解鋁生產企業統計詳見表1 。

  2022年電解鋁市場仍然保持高景氣度,市場需求旺盛,預計全年進口量將達到200萬噸水平,消費量將達到4166萬噸(見圖3)。

預焙陽極利潤受上游擠壓,發展空間受下游所限

  1.生產情況

  我國預焙陽極生產企業大部分不具備煅燒焦和煤瀝青生產能力,需要通過外購原料滿足生產需求,其中煅燒、預制、焙燒等工序能耗高、環境污染較為嚴重,受我國環保政策的嚴格管控,眾多小中型企業逐步退出市場,產能增長出現減緩態勢。截至2021年底,全國預焙陽極企業共107家,有效運行企業98家,運行產能2861.6萬噸/年。2017—2021年產能年均增長率為3.4%。

  我國預焙陽極產能分布較為集中,主要分布在山東(31%)、河南(12%)、新疆(12%)、內蒙古(8%)、甘肅(5%)(見圖4)。

  山東地區是我國預焙陽極最大的生產省份,產能約912萬噸/年,主要分布在濱州、聊城、德州、臨沂、濟寧、濟南等地區(見圖5)。其中,索通發展擁有山東德州、濱州、甘肅嘉峪關、重慶綦江、云南曲靖等六個預焙陽極生產基地,合計產能252萬噸/年,產能處于全球領先地位。該公司計劃2022年底總產能擴至317萬噸/年,到2026年后總產能達到500萬噸/年。山東地區預焙陽極企業統計詳見表2。

  近年來,國家一直在推動的鋁冶煉行業結構性改革,電解鋁行業的“北鋁南移”,加劇了預焙陽極地區間供需不平衡。我國東部市場預焙陽極產能過剩大約600萬噸/年,西部市場產能缺口大于200萬噸/年,南部市場缺口大于330萬噸/年。2022年國內預焙陽極行業產能置換及新建產能繼續交互存在,預計全年凈增產能約60萬噸/年,今年年底產能將達到2921.6萬噸/年(見圖6)。

  2017—2021年來自電解鋁行業的巨大需求促進了我國預焙陽極產業的持續發展,5年間國內產量整體呈穩步增長的趨勢,年復合增長率為2.5%,2021年產量達2098萬噸,同比增長5.19%。預計2022年產量將增加50萬噸,同比增長2.38%,繼續保持中速增長態勢。

  2.進出口情況

  由于我國煤瀝青、石油焦資源豐富,預焙陽極生產的原材料相對成本較低,因此預焙陽極產品在國際市場有一定的價格優勢,作為世界上最大的預焙陽極出口國,我國預焙陽極出口量遠大于進口量。2017—2021年年均進口量僅為1500噸左右,與百萬噸級的出口量相比可以忽略不計。2017—2021年出口量保持持續增長的趨勢,年均增速11.5%,年均出口量為133萬噸左右。2021年我國預焙陽極出口量達到創紀錄的191.47萬噸,同比增加了20.1%。預計2022年預焙陽極出口量增加30萬噸,全年將達到221.5萬噸,未來出口將是消化國內產能的重要渠道(見圖7)。

  山東是主要出口地區,2021年出口量153.15萬噸,占全國總出口量的80%,其次是湖南出口量15萬噸,江蘇出口量11.8萬噸(見圖8)。

  3.供需平衡及預測

  2017—2021年我國預焙陽極產能、產量以年均3.4%的速度同步增長,得益于近幾年我國電解鋁產量的快速增長,對預焙陽極的需求以年均4.6%的速度增長,表觀消費量從2017年的1735萬噸增長到2021年的1907萬噸,年均增長率2.41%,隨著出口量的連年激增,國內預焙陽極的供需態勢也從嚴重的供過于求向緊平衡方向發展(見圖9)。

  據統計,2022—2023年國內規劃建成預焙陽極項目9個,合計新增產能280萬噸/年,其中2022年計劃投產5個,合計產能175萬噸/年,到2023年底我國預焙陽極總產能將達到3141萬噸/年,在建預焙陽極項目詳見表3。

  近年來,盡管國家部委多次發文限制電解鋁行業盲目擴張產能的趨勢,但鋁作為汽車輕量化重要應用材料,需求量將保持上升態勢,預焙陽極行業還有一定的發展空間,預計未來我國預焙陽極的供給能力將會與電解鋁產量同步增長。工信部發布的《鋁行業規范條件》中,明文禁止建設15萬噸/年以下的獨立鋁用炭陽極項目,根據產業經驗至少產能要達到30萬噸/年以上才能形成規模優勢(對應的資本投入至少要9億元),這些因素進一步提高了預焙陽極新增產能的門檻,隨著預焙陽極需求不斷上升及開工率逐步提升,中小企業落后產能將逐步出清。與此同時,工信部劃定國內電解鋁產能上限為4500萬噸/年,對應預焙陽極年需求量上限約2250萬噸/年,除去出口因素的影響,預計到2025年國內預焙陽極年需求量有百萬噸左右的上行空間。以上估算是按照目前行業開工率平均值得出,若按實際產能計算,到2025年預焙陽極仍處于產能過剩的狀態。

 

  通過對我國預焙陽極產業鏈分析可見,上游石油焦、煤瀝青國內需求旺盛,市場價格屢創記錄,在目前原料價格高啟的情況下,預焙陽極生產成本持續增加,贏利空間進一步被擠壓,利潤向上游轉移,利用石油焦在煅燒階段產生大量余熱產蒸汽或發電,反倒成為預焙陽極生產廠家降低成本和盈利主要途徑。國內預焙陽極產能過剩,下游消費極為單一,需求動力幾乎完全依賴于下游電解鋁業的發展,而“十四五”期間碳達峰、碳中和的“雙碳”目標下,國家對于行業結構的快速調整和節能降耗的力度加大,電解鋁產能紅線的劃定,抑制了預焙陽極行業需求增長的空間,未來出口擴大或將是過剩產能消耗的主要途徑。


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