煤化工子行业供需格局及成本竞争力分析

展望未来，进一步完善生产工艺、突破技术难关，提升产品附加值，推进煤化一体化， 实现产业高质量转型发展，提高煤制油产品竞争力是煤制油产业的发展方向。

1.合成氨-尿素产业链

1.1 合成氨

现代合成氨工业以各种化石能源为原料制取氢气和氮气，制气工艺因原料大致分为天 然气法和煤法，由于富煤少气的资源禀赋限制，我国主要采用煤头工艺。 煤头工艺通过煤气化制氢，进而合成氨。从目前国内在产产能的情况来看，国内有近 40%的合成氨产能采用传统的固定床，整体成本偏高。企业综合考虑产业链布局、资源优 势、能源优势来选择炉型，整体而言多喷嘴炉、航天炉和晋华炉的成本都较固定床有明显 优势。这部分固定床产能大多规模较小，单线规模小于 30 万吨，属于行业内的落后装置， 在产业政策内属于限制新建项目，先进气流床工艺的占比将持续提升。

氨是所有含氮化学品的源头化合物，其主要下游是尿素，终端需求主要来自农业。全 世界每年约有 15%的氨用于非化肥领域。

气流床工艺在成功实现国产化后，逐渐成为市场新建装置的主流。21 世纪以前，我 国煤气化产能基本采用固定床工艺，在 20 世纪末开始大规模引进国外先进的气流床技术， 包括德士古（Texaco）、壳牌（Shell）等。2000 年以后，国内科研机构先后成功开发了 水煤浆进料的多喷嘴炉、晋华炉，干煤粉进料的航天炉等先进的气化炉，并逐渐成为国内 新建装置的主流配置。多喷嘴炉的装置规模大、碳转化率高，缺点是初始投资高、对煤分 灰熔点有一定要求，国内如兖矿鲁南化工、华鲁恒升等大规模综合煤化工企业采用该炉型； 航天炉的煤种适应性广、有效气含量高、喷嘴使用寿命长，缺点是能耗较高，鲁西化工、 永煤集团等企业采用；晋华炉可使用高灰分、高硫的劣质煤投料，初始投资最低，缺点是 热效率和碳转化率较低、且装置规模尚未达到 2000 吨级以上，阳煤化工等企业采用。

1.2 尿素

尿素是合成氨的最主要下游，也是基础的煤化工产品。尿素的需求主要分为农业和工 业两大类，农业用尿素既可作为中性速效肥料，也可用生产多种复合肥，有调节花量，水 稻制种，防治虫害，疏花疏果等作用；在工业领域，可以作为特殊塑料（如三聚氰胺）、 胶类的原料，在制药、石油、化工、纺织工业等领域均有应用。 全球尿素市场： 全球尿素的需求正呈现缓慢复苏的良好势头。全球尿素需求中约有 80%来自于农业领 域，需求的增长动力主要来自于全球人口的增长（增速约 1%）、全球 GDP 维持 2.5-3% 增速带来新兴市场对蔬菜和主粮需求的持续提升。全球极端天气、地缘冲突加剧了全球粮 食供给体系的不稳定性和不确定性，粮食安全更加受重视。 全球尿素产能约为 2.42 亿吨，产能最集中的两个地区为东亚与南亚，分别约为 8800 万吨与 4100 万吨，其中又以中国和印度的产能为主，占全世界尿素产能的 32%与 12%； 中东、东欧与北美制备工艺以天然气为原料的气头工艺为主。

从历史数据来看，全球尿素景气度的变化与能源价格高度相关。自 2014 年以来，由 于页岩油气革命，海外天然气、原油价格大幅下跌。全球尿素成本格局发生重大变化，从 而深远影响全球尿素产能未来扩展及全球贸易。海外尿素成本的下降带来了新增产能扩张 加速，尿素价格亦随之下行；另一方面，油价及其他能源价格下跌，导致全球生物替代能 源供给过剩，农产品价格下跌，种植面积减少，影响尿素的需求增长。 全球能源价格从 2016 年起逐渐迎来反弹，海外尿素的生产成本逐步上行。天然气、 原油以及煤炭价格的上涨，带来了全球成本曲线的移动，推升了全球尿素贸易的边际成本； 同时，全球粮价的企稳回升提振尿素需求，而同期供给减量明显，尿素的供需格局出现重 大改观。以当前天然气和煤炭价格测算，国内水煤浆路线尿素成本位于全球成本中枢偏左 侧，全球边际成本主要集中在印度地区，对应约 320-375 美金/吨水平。

国内尿素市场： 我国尿素需求出现增长。我国农业领域尿素需求占比 72%左右，2021 年及以前我国 尿素表观消费量基本稳定在 5,000 万吨左右，2022-2024 年我国尿素表观消费量连续同 比增长，2024 年同比增长 8.6%至 6070 万吨。

“十四五”期间国内尿素产能回升，供需两旺。我国由于煤多气少的格局，尿素生产 工艺以煤头为主，产能占比 76%；美国页岩气革命后，海外以天然气为原料的气头工艺成 本大幅下降，我国煤头尿素成本优势弱化。2016 年国内尿素行业大幅亏损，过剩产能大 量出清。据中国氮肥工业协会统计，2016 年氮肥行业亏损 222.8 亿元；规模以上氮肥企 业 286 家，其中亏损企业 145 家，规模以下企业几乎全部亏损。中国氮肥工业协会提出 “十三五”期间关停尿素产能 1300 万吨，严格淘汰开工率低、连年亏损、半停产及负债 率大于 100%的企业，截至“十三五”末，我国尿素产能减少到 6913 万吨，完成一轮行 业去产能。“十四五”期间，我国尿素产能出现反弹，2024 年尿素产能同比增长 4.6%至 7721 万吨，开工率提升 2.3pct 至 83.8%，行业呈现供需两旺的局面。

新疆原料成本优势明显，但尿素原料煤单耗较少，成本优势体现有限。选取新疆尿素 和华东尿素企业为例，新疆地区尿素主要优势在于原料煤成本上，但是相比华东地区煤化 工发展历史不长，所以经验性导致单耗相比华东历史企业较高。同时新疆运输压力较大， 运输成本较高，并且折旧摊销和人工成本也较高。综合来看，新疆尿素原料成本优势明显， 在当地消化可获得超额利润；若将消费市场定在华东地区，但由于尿素产品单耗煤炭较少， 原料成本优势与运输成本和费用提升相抵，新疆地区生产的尿素成本竞争力减弱。

2. 电石-PVC 产业链

聚氯乙烯英文简称 PVC，是氯乙烯单体（VCM）在过氧化物、偶氮化合物等引发剂 或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。聚氯乙烯是世界上产量第三 大的合成聚合物塑料，仅次于聚乙烯和聚丙烯。 我国主流 PVC 生产工艺是以煤炭为起点的电石法工艺。根据 VCM 生产工艺，将 PVC 生产工艺分为电石法和乙烯法，目前电石法是我国主流 PVC 生产工艺，产能占比约74%。电石法的上游原材料是煤炭，直接原材料为电石；乙烯法的上游原材料是原油，直 接原材料为乙烯。

兰炭-电石生产过程耗电量高达 3450 kWh/t；电石法工艺每生产 1 吨 PVC 大约消耗电 石 1.4-1.5 吨，电石-PVC 生产过程耗电 450-500 kWh/t；综合看来，兰炭和电合计占电石 法 PVC 成本超过 60%。乙烯法 PVC 成本主要由乙烯和氯气构成，设备投资较大，折旧占 成本比例高。

在乙烯均价为 7060 元/吨，电石均价为 2737 元/吨的条件下测算乙烯法 PVC 与电石 法 PVC 生产成本，得益于较低的原材料成本和折旧费用，电石法 PVC 成本优势为 457 元 /吨。

2.1 电石

电石行业高耗能、高排放，新增产能受到严格限制。2014 年，国家工信部修订电石 行业准入条件，对电石产能实行总量控制，原则上禁止新建电石项目；2016 年，我国电 石产能实现零增长，电石产能利用不足的情况有所缓解；2021 年 10 月，《关于完整准确 全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》以及《2030 年前碳达峰行动方案》， 相继出台，重点行业配套政策随之陆续出台，电石新增产能难度进一步加大，高能耗落后 产能逐渐退出；2023 年，电石两大原料炭材和石灰石的大气污染物排放新国标出台，受 环保政策趋严影响，落后产能加快退出，预计电石原材料成本进一步上涨。

PVC 是电石下游最大需求。据百川盈孚数据，电石下游领域中，PVC 需求占比达 88.97%，其次 BDO 占比 8.22%，PVA、氯丁橡胶、醋酸乙烯占比分别为 1.10%、1.08%、 0.63%。电石需求保持增长，需求结构趋于多元化：1）电石法 PVC 在我国 PVC 行业占 主导地位，不可轻易替代，电石法 PVC 产能持续增加；2）目前电石下游需求结构较为单 一，可降解塑料 PBAT 等领域增速较快，丰富电石下游需求结构。 2000-2020 年，我国电石行业经历了产能扩张-开工不足-产能出清的发展周期，2021 年以来产能恢复增长。2000-2017 年，我国电石产量从 340 万吨快速增长至 2640 万吨/ 年，年消费量为 2600 万吨左右，行业开工率仅 65%左右。2014 年起，国家及地方发布 的一系列电石行业政策对新增产能进行了严格限制，同时技术水平落后、安全环保不达标 和装备水平低的企业陆续退出，2019 年，我国电石行业总产能出现下降，同时行业开工率 略有增加。2021 年以来，我国电石产能重现缓慢增长，2024 年国内电石产能达到 4556 万吨/年，产量 2976 万吨，开工率为 65%，较上年提升 1.5 pct。

2.2 PVC

近年来我国 PVC 产能及需求稳步提升。聚氯乙烯是广泛应用于建筑、电力、汽车、 家电、包装、医疗等众多领域的基础材料。据百川盈孚数据，2024 年我国 PVC 产能为 2911 万吨/年，产量 2328 万吨，开工率近 80%，表观消费量 2089 万吨，同比提升 1%。

为履行水俣公约，电石法 PVC 未来需采用无汞催化剂，催化剂环保要求提升加大了 电石法新产能的投放难度，现有小产能可能经历出清。电石法 PVC 乙炔氢氯化过程需要 使用氯化汞催化剂，据《关于汞的水俣公约》生效公告，我国自 2017 年 8 月 16 日起，禁 止新建的乙醛、氯乙烯单体、聚氨酯的生产工艺使用汞、汞化合物作为催化剂或使用含汞 催化剂；2020 年氯乙烯单体生产工艺单位产品用汞量较 2010 年减少 50%；禁止使用汞 或汞化合物生产氯碱（特指烧碱）。可用于替代汞催化剂的品类包括金炭催化剂、铜基催 化剂等，无汞催化剂的成本和催化效率还有进一步提升空间，目前无汞催化剂处于工业化 生产示范阶段。

新疆区域 PVC 产量或持续走高。我国 PVC 产能同样集中于富煤区域，其中新疆占比 约 14%。自 2019 年至今，新疆地区 PVC 产量维持在 360 万吨以上，2024 年产量为 410.61 万吨，同比提升 2%。未来新疆仍是我国 PVC 新增产能主要来源，预计新疆区域 PVC 产量或持续增长。

由于新疆煤炭价格低，新疆兰炭价格较中西部陕西、内蒙古等地的兰炭价格低，自备 电石的 PVC 生产企业可以获得兰炭-电石、电石-PVC 两段利润。从 2024 年全年来看，新 疆兰炭年度均价为 287 元/吨，较中西部兰炭年度均价低 687 元/吨。根据 1 吨 PVC 需要 1.33 吨电石、1 吨电石消耗 0.8 吨兰炭的换算关系可得，在完全自备电石、其他费用相同 的条件下，新疆 PVC 生产企业单吨 PVC 生产成本较中西部低 731 元/吨。因此，新疆具 备电石-PVC 一体化产业链的生产企业在生产成本方面具有明显优势。

3. 煤制甲醇/烯烃

国内甲醇产能持续释放，进口依存度 14%。根据卓创资讯，2024 年全球甲醇产能约 1.86 亿吨，我国甲醇产能约 1.12 亿吨，产能占全球比重达到 60%，但进口依存度仍然达 到 14%。

海外主要以天然气为原料，我国以煤制甲醇为主。甲醇的制备工艺从原料上区分，主 要有天然气制甲醇、煤制甲醇和焦炉气制甲醇，欧美国家及中东目前主要采用天然气为原 料制备甲醇，国外以天然气为原料的制备占比 95%以上，该路径具有投资低、无污染，无 需过多考虑副产物销路等优势。我国制备路径与国际主流制备路径有所不同，由于我国 “富油贫煤少气”的能源结构特征，我国甲醇制备原料主要为煤，其占比达到 76.64%。 新疆煤制甲醇有望迎高速发展。目前我国甲醇产能集中于陕西、宁夏等富煤区域，新 疆产能占比仅 5%，在全国煤炭产量中心向新疆转移的大背景下，新疆煤制甲醇亦大有可 为。

烯烃主要有三种生产工艺：油制烯烃、煤制烯烃和轻烃裂解制烯烃。油制烯烃工艺成 熟，是目前的主流路线，单体杂质少，但相对转化率较低，且对原油依赖度较大，能耗较 高。煤制烯烃优势在于原材料廉价易得，技术成熟，转化率高，在我国资源禀赋特性下具 有显著优势，劣势在于投资较高且用水量大。轻烃裂解工艺流程较短，具有转化率高、污 染性小、经济效益好等优势，但原料高度依赖进口，催化剂处理成本较高。

国内烯烃路线仍以石脑油裂解为主，煤头占比低于 20%。从生产工艺上看，目前国 内烯烃生产路线主要包括油头路线（石脑油裂解、蒸汽裂解）、煤头路线（甲醇制烯烃、 煤制烯烃）和轻烃裂解烯烃路线（乙烷裂解制乙烯、丙烷脱氢制丙烯）三种。其中，油头 路线仍为我国烯烃的主要制备路线。

油价中高位震荡期，煤制烯烃成本优势彰显。根据中国石化经研院，CMTO（煤基甲 醇制烯烃）工艺在国际油价超过 60 美元/桶时具备成本优势。根据卓创资讯数据，截止 2 月 7 日，在油价超过 70 美元/桶的情况下，CTO/MTO 路线下制聚乙烯利润约 1266/750 元/吨，领先油头路线约 1072/555 元/吨；CTO/MTO 路线下制聚丙烯利润约 566/-35 元 /吨，领先油头路线约 1172/570 元/吨，领先 PDH 路线 1282/681 元/吨。

煤制烯烃具备较低的原材料成本和现金成本。成本结构上看，煤制烯烃成本构成中固 定产本占比可达 60%，原材料占比仅 20%左右；而石脑油蒸汽裂解、甲醇制烯烃成本构 成中原料均占 80%左右，乙烷裂解成本构成中原料占比也达到 60%以上。因此煤制烯烃 项目对原材料价格变化并不敏感，现金成本较低，反映出煤制烯烃项目具备较高的抗市场 风险能力。

从区域产能来看，我国烯烃产能主要集中于江浙、山东、广东等沿海一带，新疆等地 产能占比较小。随着煤制烯烃技术的不断成熟，新疆相关项目纷纷上马，未来有望成为我 国烯烃增量产能的主要来源区域。

4. 煤制乙二醇

乙二醇别名甘醇、1,2 亚乙基二醇，缩写 EG 或 MEG，乙二醇属于脂肪族二元醇，主 要用于生产涤纶、聚酯瓶片，少量用于防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂、增塑剂、非离 子表面活性剂以及炸药等，此外还可用于涂料、照像显影液、刹车液以及油墨等行业，用 作过硼酸铵的溶剂和介质，用于生产特种溶剂乙二醇醚等，用途十分广泛。

乙二醇行业供过于求，油头和煤头工艺产能并驾齐驱。2020-2024 年国内乙二醇产能 迅速扩张，产能年均复合增长率高达 17.7%。据卓创资讯数据，截至 2024 年底，国内乙 二醇产能达 3014 万吨，煤基合成气法工艺产能占比 40%；2025-2028 年拟在建产能为 975 万吨，其中 2025 年预计投产 260 万吨，部分项目已出现延期现象，但拟在建产能规 模仍比较大。拟在建产能中，乙烯氧化法产能 585 万吨，占比为 60%；煤基合成气法产 能为 390 万吨，占比 40%。随着国内产能扩张，2020-2024 年乙二醇进口量从 1054.8 万 吨下降至 655.4 万吨，自给率逐年提升；表观消费量持续增长，2020-2024 年乙二醇表观 消费量从 1929.3 万吨增长至 2613.2 万吨，年均复合增长率为 7.9%。

从竞争格局来看，乙二醇行业整体比较分散，但头部企业产能接近，产能在 100 万吨 以上的企业共有 7 家：浙江石化、盛虹炼化、大连恒力、陕煤榆林、卫星化学、镇海炼化、 三江化工；从地域分布看，乙二醇产能主要分布在华东、西北和华北地区。

煤基乙二醇制备工艺采用草酸酯加氢技术路线，其核心流程可分为四个关键环节：煤 气化工段，首先通过煤气化及变换转化为合成气（主要成分为 CO 和 H₂），经分离提纯后 获得高纯度 CO 原料；羰基合成工段，CO 与亚硝酸甲酯催化反应生成草酸二甲酯，同时 产生副产物 NO；草酸二甲酯加氢工段，草酸二甲酯在加氢装置中经催化氢解反应转化为 乙二醇粗品和甲醇，最终通过精馏工艺制得高纯度乙二醇产品；甲醇作为草酸酯再生的原 料，与羰基化工段产生的 NO 在氧化反应器中重新合成亚硝酸甲酯，形成完整的物料循环 体系。该工艺通过酯化中间体的再生利用，显著提升了原料利用率并减少废弃物排放。

乙二醇单耗煤炭较高，充分发挥新疆煤炭资源优势。选取新疆乙二醇和华东乙二醇企 业为例，由于乙二醇作为新型煤化工产品，单耗煤炭较多，新疆低价煤炭优势充分体现。 考虑煤炭成本后领先华东乙二醇企业成本超 1000 元/吨，考虑运输成本后，领先华东乙二 醇企业约 730 元/吨。