1500万吨PBAT规划却卡在BDO未来BDO需求爆发将持续上行

  今年以来，受下游氨纶和PBAT强劲需求带动，BDO（1,4-丁二醇）两度站上3万元大关，年初更是创下3.3万元/吨，如今在3万元已经持续了一个多月，测算下来，炔醛法、丙烯醇法、顺酐法制备的BDO，其利润均达到1.5~2万元/吨！

  正因BDO行情火爆，最近新增规划产能井喷：福建中景石化60万吨，江苏盛虹石化30万吨，宇新股份惠州28万吨，山西同德化工24万吨，宁夏五恒化学2x11.6万吨，河南能源20万吨……据统计，BDO现有产能为217.5万吨，在建拟建产能900万吨！

  BDO（1,4-丁二醇）是一种重要的有机化工原料，用来生产PTMEG、PBT、GBL（γ丁内酯）等。其中，PTMEG的下游大多数都用在生产氨纶，少部分应用于聚醚弹性体；PBT可以当做工程塑料用于汽车、电子电器、轻工及工业部件，还可以用作新型织物纤维、薄膜及光导纤维；THF则被广泛用作医药、香料等行业的溶剂。

  近年来，BDO更被广泛用作可降解塑料PBAT的合成原料，是实现塑料环保替代的重要有机化工品。

  2020 年国内BDO表观消费量为 138 万吨，下游第一大应用为TMEG-氨纶产业链。过去五年BDO消费量增速较高，2016-2020年复合增速为10.0%。

  2020年BDO国内消费量为138万吨，其中PTMEG占比51.6%，PTMEG的主要下游氨纶产能产量仍在迅速增加；其次为PBT工程塑料占 26.2%；PBAT 的消费在2020年尚不突出，仅占总需求的2.4%。我们大家都认为未来五年，BDO的下游产品中，PBAT、GBL和PTMEG的终端消费都将呈迅速增加，尤其是 PBAT爆发式增长将对BDO需求形成极大拉动，行业进入景气上行周期。

  环境与资源问题日渐凸显，完全生物可降解塑料是解决一次性塑料废弃物污染问题的最为有效的途径。随着高分子工业的发展，人类正面临两大短期内难以解决的问题：环境污染及资源短缺。

  传统的塑料制品常规使用的寿命较短，但物化性质稳定，自然降解较难。根据Our World in Data数据统计，全球65年间生产的塑料仅有1.2%回收利用，过半数塑料不被使用但也无法降解，其在大自然中通常要200-700年才能降解。

  大量塑料制品废弃物导致各类环境问题频出，严重危害到土地、水体、动物及人类的健康安全。完全生物降解塑料主要是由天然高分子或农副产品经微生物发酵或合成具有生物降解性的高分子制得， 在使用的过程中稳定性很高，使用后能在堆肥、土壤、水和活化污泥等环境下被微生物或动植物体内的酶最终分解为二氧化碳和水，拥有非常良好的生物相容性和生物可吸收性，对环境友好，被认为是解决一次性塑料废弃物污染问题的最为有效的途径。

  我国近年来密集出台多项关于限塑的政策，推动可降解塑料对传统塑料的逐步替代。近年来我国不断出台政策，对包括生物降解塑料在内的可降解产品进一步规范，且逐步从 “限塑”转变为“禁塑”，意味着可降解塑料将在未来逐步取代传统塑料。

  2020 年1月19日，国家发展改革委、生态环境部公布《关于逐步加强塑料污染治理的意见》，提出了主要目标：到2020年，率先在部分地区、部分领域禁止、限制部分塑料制品的生产、销售和使用。

  到2022年，一次性塑料制品消费量明显减少，替代产品得到推广，塑料废弃物 资源化能源化利用比例大幅度的提高；在塑料污染问题突出领域和电商、快递、外卖等新兴领 域，形成一批可复制、可推广的塑料减量和绿色物流模式。

  到2025年，塑料制品生产、流通、消费和回收处臵等环节的管理制度基本建立，多元共治体系基本形成，替代产品研究开发应用水平逐步提升，重点城市塑料垃圾填埋量大幅度降低，塑料污染得到一定效果控制。

  新限塑令的出台将极大的提升国内完全生物降解塑料的需求。可降解塑料需求即将进入爆发期。根据 HIS数据，2018年全球生物降解塑料需求量超过36万吨，对应市场规模为11亿美元。

  在中国，完全生物降解塑料需求量在2018年达到4.2万吨，2012到2018年之间CAGR达到 12%。可降解塑料下游主要以餐具、堆肥 袋、泡沫包装袋为主，分别占据 49%，22%以及10%。

  根据国家统计局数据，2019年， 全国塑料制品产量 8184万吨，其中塑料薄膜产量1594万吨，占总产量的19.48%，泡塑料制品产量246万吨，占总产量的3.00%，人造合成革产量328万吨，占总产量 4.01%， 日用塑料制品产量655万吨，占总产量的8.00%。

  考虑到工业领域塑料的性能要求比较高，可降解塑料难以短期替代，薄膜、日用塑料品有望成为先行爆发的需求量开始上涨点。

  PBAT是脂肪族和芳香族的共聚物，综合了脂肪族聚酯的优异降解性能和芳香族聚酯的良好力学性能，既有较好的延展性和断裂伸长率，也有较好的耐热性和冲击性能，力学性能介于PE、PP之间，能满足通用塑料的使用上的要求，可在通用聚酯加工设施上进行各类成型加工。对比于其他可降解塑料品种，PBAT的各方面性能均适合终端下游需求，包括包装、纤维、农业、医疗等领域。

  目前国内PBAT的生产技术逐步成熟，在产产能为37.8万吨，就目前规划的产能来看， 未来三年国内拟扩产能近700万吨，PBAT将成为率先放量的可降解塑料。PBAT拟建产能1500万吨！7月再添一家，安徽优赛特签约9万吨项目。

  从上游原材料角度来看，PBAT 主要的组成原材料包括BDO、PTA 和己二酸，均为国内产能丰富的化工原材料；从工程化基础方面，PBAT装置和PBT、PBS、PET装置具有很多类似之处， 工程转化具有互通性；从生产的基本工艺角度，PBAT 生产本质上是将 BDO、PTA 和己二酸按照 一定的比例缩聚而成，技术壁垒较低，易于实现大规模生产。作为性能好的环保材料， PBAT将实现率先放量。

  PBAT的主要目标下游市场包括农用塑料薄膜和塑料包装材料等领域。我国是塑料的消费大国，2019 年农用薄膜的使用量达到240万吨。一次性塑料制品市场也在快速增加中， 尤其是用于外卖和快递纸箱塑料包装的塑料制品增速较高，据中国塑协塑料再生利用委员会统计， 截至2019年，国内塑料袋年使用量约400 万吨，同时快递塑料包装用量达180万吨，外卖塑料包装用量达50万吨。

  从近年来的快递业务收入和外卖订单量来看，这部分的塑料包装需求仍将维持较长时间的快速地增长。假设快递纸箱塑料包装和外卖包装在2020-2025年维持8% 的复合增速，到2025年其需求将分别增长至约280万吨和80万吨。

  随着全国范围内“禁塑令”的推行，可降解塑料将在农用薄膜、塑料袋和塑料包装领域获得广泛应用，逐步对传统塑料进行替代。上述领域到2025年的需求合计约为1000万吨，预计到2025年PBAT的渗透率达到50%，对应市场空间为500万吨。

  PBAT产量的增加将是未来BDO最大的需求增量。根据国内主流的PBAT工艺路线推算，按照PBAT对BDO的平均单耗0.5吨测算，我们预计到 2025 年，500万吨PBAT的产量将给 BDO 带来约 250 万吨的增量需求，未来将是BDO最重要的下游。

  氨纶，是最早开发且应用最广、出产技术最成熟的弹性纤维，其在纺织领域的渗透率持续提升。氨纶具有极佳的弹性，正常的情况下可拉伸至原长的4～7倍，在2倍的拉伸下其回复率几乎是100％，伸长500％时，其回弹率为95～99％。

  氨纶与其他化纤混纺能够更好的起到增强织物弹性、改善织物穿着舒适性的作用，一般根据不一样的产品的使用性能来调整氨纶的含量，例如在泳衣、运动服等高弹性面料中氨纶的使用比例可达到10-20%，在休闲类成衣中使用量一般在3-5%。随着服装消费的一直在升级，未来氨纶在服装面料中的渗透率将 持续提升。

  2025年氨纶需求有望达到101万吨。2020年氨纶的国内消费量为67.1万吨，同比增长3.2%，公共卫生事件导致纺织服装需求下降，而口罩耳带部分弥补了传统领域下降的需求。2016-2019 年，氨纶复合增速为7.6%，其需求增速高于其他化纤的自然增速。

  进入2021年，国内外纺织服装消费的复苏带动氨纶的消费量快速上行，1-5月表观消费量已达到31.1万吨，同比增长16%；预计2021年氨纶的消费量将达到77.2万吨，同比增长15%。氨纶在织物中的使用比例还有非常大的提升空间，预测2022-2025年行业的增速仍将高于化纤需求的自然增速，预计复合增长率维持7%，到2025 年国内氨纶需求将达到101万吨。假设我国氨纶净出口量维持4万吨不变，则到2025年国内氨纶产量将达到105万吨。

  到2025年，氨纶行业对BDO的需求拉动将突破100万吨。随着国内氨纶需求的一直增长，行业龙头预计将在未来五年再增加约40万吨产能以满足市场需求。氨纶的主要的组成原材料是PTMEG和纯MDI，单耗分别约为0.78 吨和0.19 吨；生产PTMEG的主要的组成原材料是BDO， 生产PTMEG对BDO的单耗约为1.27吨。据此测算生产每吨氨纶需消耗BDO原料0.99 吨，到2025年国内氨纶行业对BDO的总需求为104万吨。

  GBL-NMP产业链（即γ-丁内酯）是BDO的另一重要下游。GBL是一种重要的精细化工中间体，大范围的应用于锂电池、精细化工、医药等领域。GBL 最主要的下游为N-甲基吡咯烷酮（即 NMP），后者是锂电池正极生产的全部过程中的重要溶剂，也可用作半导体、集成电路的清洗剂。2020年GBL对BDO的消费量为19.5万吨，伴随着下游锂电的高景气，我们预计未来五年GBL的复合增速将达到15%。

  综合以上假设，我们对未来五年BDO的总需求进行了测算（PBT和聚氨酯浆料预计维持稳定增速约3%）。预计到2025年，我国BDO的年表观消费量为447万吨。2020-2025年BDO需求的复合增速为26.5%。

  BDO过去五年产能利用率偏低，资本开支相对低迷。2020-2021年国内BDO总产能234万吨，过去五年产能复合增速为5.8%，低于需求量开始上涨的速度。国内BDO整体开工率较低，仅在50%左右；2013-2020年产品价格也长期低迷，企业仅能勉强保持盈亏平衡。这段时间行业的景气低迷也抑制了新增资本开支，2021-2022年上半年行业暂无新增装置投产。

  生产BDO的工艺技术包括炔醛法、丁二烯法、二氯丁烯水解法、顺酐法和烯丙醇法。其中：

  炔醛法是BDO最早工艺路线，以乙炔和甲醛为原料，根据乙炔原料来源的不同，又分为有天然气制乙炔路线和电石制乙炔，是目前最广泛应用的工艺方法；

  我们对近五年的炔醛法（电石路线）BDO和顺酐法BDO盈利情况做了对比，在绝大多数时间炔醛法处于盈亏平衡点附近，而顺酐法一直处在亏损，炔醛法较顺酐法具备明显的成本优势。

  2021年大量 BDO规划上马，新项目工艺仍以炔醛法为主。目前已有的BDO企业中绝大多数采用炔醛法，炔醛法产能合计210.9万吨，占比90%；烯丙醇法工艺产能为23万吨，占比10%。从21年已公布的企业规划来看，未来新增BDO产能的计划588万吨， 新增产能仍然以炔醛法为主导。

  炔醛法扩产规划中，电石路线占绝对多数。现存的BDO产能中，电石路线%。除了受制于我国本身的资源禀赋，天然气制乙炔的技术难度和成本也制约了这一工艺路线元的电石价格下，当天然气价格低于2.1元时，天然气制乙炔路线才具备成本优势，这对生产企业采购天然气的成本要求很高。未来五年计划投产的588万吨产能中，天然气路线万吨，电石法路线仍是多数BDO企业的选择。

  我们测算了未来五年BDO的供需平衡表，2021-2022年行业景气将持续上行。因BDO扩产周期在2年左右，从目前已公告扩产的企业情况去看，2021-2022年上半年行业无新增产能投产，到2022年下半年才逐渐进入产能投放期，与下游需求量开始上涨的错配将带动BDO景气持续上行。若上述规划产能到2025年全部投产，2025 年BDO总产能将达 802 万吨，其中电石法产能占比 83%；结合此前测算的国内需求量，预计到 2025 年国内BDO产量达到451万吨，产能利用率约为56.2%。但考虑国内对 BDO 项目的审批相对严格，实际投产规模大概率低于我们的测算。在下游需求的带动下，若 BDO 实际投产进度低于预计，其景气周期将持续更长时间。

  电石（即碳化钙）是一种重要的无机化工原料，其在工业上的主要用途是产生乙炔气， 并进一步用来生产 PVC（即聚氯乙烯）、BOD（1,4-丁二醇）、醋酸乙烯等。

  国内电石产业最主要下游集中于PVC，近五年电石表观消费量约2700万吨/年。根据卓创资讯统计，2020年国内电石产量2758万吨，国内表观消费量为2718万吨。其中电石法PVC仍是电石最主要的下游需求，约占表观消费量的84.1%；其次为产生工业乙炔气等，占消费7.7%；2020年BDO在电石下游占比4.3%，醋酸乙烯在下游占比3.9%。预 计未来五年电石的消费量增长将大多数来源于于PVC和BDO两大下游。

  未来五年，BDO产业对电石的消耗将快速增加。根据前文所述对BDO产能和需求的测算，假设BDO各工艺路线的开工率基本一致，预计到2025年，电石路线万吨/年。

  PVC需求量稳定增长，保守预计未来五年PVC对电石需求拉动维持 2%的复合增长。2016-2020年，国内PVC表观消费量从1639万吨增长至2064万吨，复合增速达 5.9%。

  近年来，我国PVC下游除了传统的型材、管材等应用之外，PVC专用料、PVC 地板等细 分领域表现也愈发突出，如PVC地板在 2020 年已占国内总需求的 8.5%，对PVC的消费量达175.3万吨，这一新兴领域将成为需求量开始上涨的重要推动。长久来看 PVC 需求量开始上涨与GDP增速基本同步，我们大家都认为未来五年国内PVC需求量将保持4-5%的复合增速。考虑 来五年有部分乙烯法扩产的影响，保守预计PVC对电石的年需求量复合增速约3%。

  假设电石其他需求不变，我们对未来五年国内电石消费量进行的测算显示，到2025年国内电石消费量为3385万吨。

  近20年，我国电石行业经历了产能扩张-产能过剩-产能出清的发展周期。目前我国是全球电石的第一大生产和消费国，电石行业经过本世纪初15年的快速地发展，产能从2000年的480万吨迅速增长，到 2015年达到顶峰4500万吨/年，消费量在2600万吨左右， 折合开工率仅为60%，产能过剩导致非常严重的资源浪费。

  2015年以来，国内推行供给侧结构性改革，电石行业有一批技术水平落后、安全环保不达标和装备水平低的企业陆续退出， 其中产能低于5万吨的小企业首当其冲，2016年为我国电石产能首次实现“零增长”，此后国内电石产能逐年回落。

  根据百川盈孚统计，截至2020年底，我国电石名义产能下滑至3807万吨；扣除行业内519万吨的闲置产能和长期停车产能，实际有效产能已下降至 3288 万吨，行业产能呈持续出清的趋势。

  目前国内电石行业的产能仍然体现出格局分散、小企业占比较高、且地域分布不均衡的特点：从行业集中度来看，前两大企业分别为新疆中泰化学和新疆天业集团，分别拥有238万吨/年和215万吨/年的电石产能，占比6.25%和5.65%；行业前八大企业产能合计1057万吨，CR8为27.8%，集中度较低。

  从企业产能规模来看，在经过过去5年的行业整合后，大企业占比有所提升，装置规模大于50万吨的企业占比49%；但同时小规模的企业仍占较大比重，20万吨以下的企业占行业23%的产能。

  从地域分布来看，我国电石产能集中于中西部地区，内蒙古、新疆、宁夏和陕西的电石产能合计占国内总产能75%。

  规划新增产能有限，新项目审批严格，电石供应长期偏紧。电石项目在《产业体系调 整指导目录（2019年版）》中被列入限制类，其中规模较小的内燃式电石炉被列入淘汰类， 产业政策的制约使国内规划的电石新增产能较少，2021-2023年国内合计新增产能280万吨；若考虑同期持续推进的落后产能淘汰，电石行业总产能在“十四五”期间或呈下降趋势。从未来五年的供需平衡表来看，电石供应将长期紧张，电石价格可能进一步上行。

  价格创近十年新高，电石将成为产业链利润最集中的环节。进入2021年，BDO和PVC需求同步提升，而电石供给受限电影响而出现收缩，突出的供需矛盾使电石价格快速上涨， 高点突破5000元/吨，创近十年新高，电石-0.8*兰炭的价差同步提升至历史新高。

  电石的成本主要由原料兰炭和电力构成，除了原料之外，也和国内各地区的用电成本高度相关， 以内蒙古为例，内蒙地区兰炭价格约为1200元/吨，电石用电最优惠电价为0.3708元/度， 我们测算电石的生产所带来的成本约为2700元/吨，每吨毛利润在1600元左右。基于我们对未来五年电石供需持续紧平衡的预判，电石的盈利仍将有进一步上行空间，或成为产业链利润最集中的一环。

  近年来我国陆续发布多项“碳中和”有关政策，有序推进碳减排相关工作，将对电石的供给格局产生深远影响。碳中和（Carbon neutrality）是指企业、团体或个人测算在一段时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”。

  而碳达峰则指的是碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段。2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”2021年3月5日，2021年国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业体系和能源结构。

  电石作为碳排放较高的行业将会受到慢慢的变多的制约，在原有政策的基础上，产业体系调整和煤炭消费总量的控制将使电石的供应一直处在紧张态势。我们对电石及电石法PVC的碳排放进行了如下测算：

  直接碳排放：PVC生产的全部过程中的直接碳排放大多数来源于于电石生产装置（包括石灰石烧制）。电石一般都会采用电热法生产，即生石灰和含碳原料（焦炭、兰炭、无烟煤等）在电石炉内依靠电弧高温熔化反应生成电石，生产每吨电石的直接碳排放为1.6吨。从电石生成乙炔气、合成VCM单体再到PVC的聚合反应过程中，不再产生直接碳排放，按照生产每吨PVC需1.42吨电石测算，每吨电石法PVC的直接碳排放为2.27吨。

  间接碳排放：电石属于高耗能产业，生产每吨电石需耗电3300kWh（行业平均值）， 按照煤电标准煤耗0.29kg/kWh 、标煤排放系数2.66kg-CO2/kg 测算（约合0.77kg-CO2/kWh），折合每吨电石的间接碳排放为2.55吨；从电石生产1吨PVC耗电约 500度（行业平均值），则每吨电石法PVC的间接碳排放为4.0吨。

  我们测算，生产一吨电石产生的总碳排放为4.15吨；生产一吨电石法PVC的总碳排放量为6.27吨。按照2020年国内电石产量2758万吨，对应碳排放总量约1.14亿吨。2020年我国二氧化碳年排放量约 100亿吨，电石作为单一产业碳排放占比较高， 因此，为应对碳排放不断减量的要求，节能减排和产业体系调整将成为未来电石产业高质量发展的重中之重。

  为了保证“十四五”期间节能减排、绿色发展的目标实现，国内各省、自治区陆续出台政策，对电石等高耗能行业进行更加严格的控制。其中，内蒙古、宁夏等地因电石产能集中，其产业政策已经对行业运行产生一定的影响，自3月起有关政策实施以来，国内电石平均产能利用率持续受到压制，电石价格迅速上涨。我们大家都认为由于“碳中和”的长期目标和“能耗双控”的常态化执行，电石行业正进入长周期的景气上行通道。

  2021年2月，内蒙古自治区下发《关于确保完成“十四五”能耗双控目标任务若干保障措施》（以下简称“能耗双控”），确定2021年全区能耗双控目标为单位GDP能耗下降3%、能耗增量控制在500万吨标煤。对于30000千伏安以下的矿热炉电石装置，原则上2022年底前全部退出，合乎条件的可以按1.25:1实施产能减量置换，根据隆众资讯统计，这部分产能约为162万吨；同时，自治区将严格依照国家规定对电解铝、电石、烧碱、水泥等8大行业实行差别电价政策，2021年征收标准为限制类0.1元/kWh，淘汰类0.3元/kWh，2022、2023年的差别电价标准将在现行基础上分别提高30%、50%。“能耗双控”不仅将推动电石产能的退出，也将提高在产企业的生产成本。

  2021年3月，内蒙古自治区发布《关于进一步严格高耗能高污染项目布局的通知》，明确“十四五”期间将不再审批铁合金、电石、电石法PVC、水泥、普通平板玻璃等新增产能项目。2021年4月，宁夏回族自治区发布《2021年度能源消费总量和强度双控目标任务及重点工作安排》，文件指出将继续遏制两高项目盲目建设、淘汰落后和化解过剩产能，并严格落实差别与惩罚性电价。

  预计在国内能耗总量严控的情况下，内蒙、宁夏等地区的低效电石产能在未来五年预计还将有 300 万吨左右产能逐步退出。

  综上所述，预计“十四五”期间电石的总供给量难以出现大幅度的增加，而在下游需求快速提升的过程中，电石将迎来景气周期。未来的电石行业将呈现“剩者为王”的格局，电石企业卡位BDO、PVC乃至可降解塑料、NMP等行业的最上游，其资源价值有望迎来重估。

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