化工行业深度报告：能耗双控对化工行业影响分析

文琳行业研究 2024-04-11

（报告出品方/作者：国信证券，杨林、薛聪、刘子栋）

1、能耗双控政策解读

“能耗双控”政策的由来和发展历程

“能耗双控”政策指推动单位GDP能耗降低和控制能源消费总量。党的十八届五中全会提出实行能源消耗总量和强度“双控” 行动，在“十三五”规划《建议》对实行能源和水资源消耗、建设用地等总量和强度“双控”行动进行了重点说明。“十一五”规划把单位GDP能耗降低作为约束性指标，“十二五”规划在把单位GDP能耗降低作为约束性指标的同时，提出合理控制能源消费总量的要求。2014年国务院办公厅印发《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》，将2014-2015年能耗增量（增速）控制目标分解到各地区，对“双控”工作进行了全面部署。“十三五”时期，明确要求到2020年单位GDP 能耗比2015年降低15%，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内。

实践结果表明，降低能耗强度，控制能耗总量，有利于扭转我国工业化、城镇化加快发展阶段对能源消耗大幅度增加的势头，缓解我国经济增长对能源消耗增长的依赖程度，对减轻我国资源环境瓶颈约束，提高经济发展质量发挥了重要作用。“十四五”规划纲要明确目标。能源资源配置更加合理、利用效率大幅提高，单位国内生产总值能源消耗和二氧化碳排放分别降低13.5%、18%，主要污染物排放总量持续减少。

能耗双控是实现碳达峰碳中和目标任务的关键支撑

我国要在2030年前实现碳达峰，2060年实现碳中和，同时预计到2030年中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降65%，非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右。政策落实过程中，将温室气体减排任务写进国家五年规划中。从2010年2019年我国能源消费结构来看，煤炭的占比逐年下降，天然气和新能源发电比例逐年递增，二氧化碳排放量的增速有明显的下降。根据双碳规划，未来10年，我国能源消费结构逐步优化，清洁能源占比将快速提高。我国二氧化碳排放量增速（年均0.5%）将低于能源消费量增速（年均2%）。

能耗双控是实现碳达峰碳中和目标任务的关键支撑。节能和提高能效均有利于减少能源活动二氧化碳排放量，推动能源结构快速调整和高比例、大规模的可再生能源替代，持续提高能源利用效率有利于降低经济社会发展对能源和碳排放增长的依赖，合理控制能源消费总量有利于推动碳达峰碳中和目标实现。

2、光伏上游化工原材料

2.1、金属硅

金属硅品种多，下游应用广泛

金属硅，又称结晶硅或工业硅，是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在 97-99%左右，其余杂质为铁、铝、钙等。金属硅的分类通常按金属硅成分所含的铁、铝、钙三种主要杂质的含量来分类。按照金属硅中铁、铝、钙的含量，可把金属硅分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。（例如421#金属硅中铁含量不大于0.4%、铝含量不大于0.2%，钙含量不大于0.1%）。

金属硅三大下游应用，有机硅、多晶硅大幅拉动金属硅需求

金属硅三大下游主要用于有机硅、多晶硅、铝合金，2020年全球有机硅、多晶硅、铝合金需求126 万吨、66万吨、106万吨，占比分别为41.6%、 21.8%、35.0%。2020年国内有机硅、多晶硅、铝合金需求66万吨、 49万吨、45万吨，占比分别为40%、30%、28%。

3.2、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）

国内EVA进口依存度高，未来1-2年有望持续景气

乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）是由乙烯（E）和醋酸乙烯（VA）共聚得到，通常VA含量在5%-40%。VA含量越低，EVA性质越接近低密度聚乙烯（LDPE）；VA含量越高，EVA性质越接近橡胶。与聚乙烯（PE）相比，EVA由于在分子链中引入醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛用于发泡鞋材、功能性棚膜、包装模、热熔胶、电线电缆及玩具等领域。

EVA属于先进高分子材料行业-高性能树脂-高性能聚烯烃塑料。因其具备高透明度和高粘着力，适用于玻璃和金属等各种界面；而良好的耐环境压力使其可以抵抗高温、低温、紫外线和潮气。我国EVA树脂主要用于光伏胶膜、发泡料、电缆料、涂覆、热熔胶以及农膜等。随着我国光伏产业、预涂膜技术和无卤阻燃电缆的发展，光伏胶膜、涂覆、电线电缆已成为EVA树脂的重要下游，在未来我国产业升级的过程中，应用于光伏封装胶膜、薄膜、预涂膜及电缆生产等新兴技术应用中的高端EVA树脂产品需求将进一步增大。

我国EVA进口依存度高，未来进口替代空间大。中国EVA在2017-2020年均无新增产能，但产能利用率从2016年63.02%增加到2020年的76.21%。2020年国内产能97.2万吨，产量74万吨，表观消费量187.5万吨，进口118.0万吨，进口依存度高达63.1%，未来国产化空间较大。从终端行业发展来看，光伏、电缆等高新行业对EVA需求量增长迅速，成为拉动EVA需求的主要动力。

2.3、纯碱

我国纯碱供需紧平衡，下游主要生产玻璃

全球纯碱产能约 7000 万吨/年，根据百川盈孚数据，我国产能约 3231 万吨/年，占比近 46%。2021 年 1-8月国内纯碱产量约 1854.08万吨，同比增长 9.13%，行业实际开工率81.83%。我国是纯碱净出口国，2021年1-7月净出口38.25万吨。玻璃在纯碱下游需求中占比约60%，其次是洗涤剂、无机盐等。

光伏玻璃项目不再要求产能置换，光伏玻璃新增产能确定性强

2016-2020年纯碱表观消费量变化不大，2021年1-7月表观消费量约1582.89万吨，同比增长10.77%。后续光伏玻璃需求将拉动纯碱消费量。2021年7月20日，工信部印发修订后的《水泥玻璃行业产能置换实施办法》，工信部对光伏玻璃需求进行了预测，预计到2025年，光伏压延玻璃缺口较大，光伏玻璃产能的结构性短缺问题已经显现。《办法》对光伏玻璃产能置换实行差别化政策，保持平板玻璃产能置换比例不变，新上光伏玻璃项目不再要求产能置换，但要建立产能风险预警机制，新建项目由省级工业和信息化主管部门委托全国性的行业组织或中介机构召开听证会，论证项目建设的必要性、技术先进性、能耗水平、环保水平等，并公告项目信息，项目建成投产后企业履行承诺不生产建筑玻璃。《办法》自2021年8月1日起施行。

2.4、三氯氢硅

三氯氢硅主要用于生产多晶硅、硅烷偶联剂

三氯氢硅（Cl3HSi）又称三氯硅烷、硅氯仿，是卤硅烷系列化合物中最重要的一种产品。三氯氢硅主要用于生产多晶硅、硅烷偶联剂，其中多晶硅主要应用于太阳能电池、半导体材料、金属陶瓷材料、光导纤维；硅烷偶联剂主要应用于表面处理剂、无机填充塑料、增粘剂、密封剂、特种橡胶粘合促进剂等领域。

目前，三氯氢硅的合成方法主要有两种：一种是传统的合成方法，即硅氢氯化法：该方法是用冶金级硅粉或硅铁、硅铜作原料与HCl气体反应，反应在330～380℃和0.05～3MPa下进行。另一种是四氯化硅氢化法：该反应为平衡反应，为提高三氯氢硅的收率，优选在氯化氢存在下进行，原料采用冶金级硅粉通过预活化除去表面的氧化物后，可进一步提高三氯氢硅的收率，反应在温度400～800℃和压力2～4MPa下进行。其中，硅氢氯化法以其技术成熟、适合产业化生产等特点，是目前三氯氢硅生产企业普遍采用的首选工艺。

3、锂电上游化工原材料

3.1、电解液溶剂

溶剂主要以碳酸酯类为主，常用溶剂包括5种

电解液溶剂以碳酸酯类为主，按照结构分为环状与链状碳酸酯。环状碳酸酯介电常数高、离子电导率高，能够在负极表面形成稳定的SEI膜，但其粘度较大。环状碳酸酯在溶剂中质量占比约40%，主要分为碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC），EC的介电常数更高、化学稳定性高、熔点低，低温性能更佳，是主要应用的环状碳酸酯。链状碳酸酯粘度比环状碳酸酯低，电化学稳定性更好，能够提高电解液低温性能。环状碳酸酯在溶剂中质量占比大约为 60%左右，主要分为碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC），三者在不同电池种类中配比有较大差别，一般来说三元电池中EMC占比较高，而磷酸铁锂电池中DMC占比较高。

碳酸酯类溶剂下游以电解液为主，DMC可用于涂料、聚碳等领域

DMC下游应用广泛，其余碳酸酯溶剂主要应用于锂电池材料。按照纯度不同，碳酸酯类溶剂一般分为工业级和电池级，工业级DMC可用于涂料、医药/农药中间体溶剂，也可以用作反应原料生产非光气法聚碳酸酯。电池级DMC、DEC、 EMC、EC、PC主要应用于锂电池材料，除了应用于溶剂，也可以用于制备添加剂等。

3.2、PVDF

PVDF性能优异，是规模第二大的氟树脂

聚偏氟乙烯（PVDF）是VDF的均聚物或少量改性单体和VDF的共聚物，属于可熔融加工氟树脂，是市场规模仅次于PTFE的第二大氟树脂。PVDF的推荐使用温度为-60℃-150℃，具有良好的抗化学腐蚀、抗水解、抗紫外线和耐气候性能，机械强度优于其他氟树脂，可燃性低，电绝缘性能好。Pennwalt公司于1965年建立了第一家大规模工业化PVDF生产装置，此后PVDF的生产和应用得到了发展。根据加工工艺和用途可分为涂料级、模压级、挤出级、线缆级、薄膜级、电池级。

PVDF由VDF聚合得到，聚合时也可加入共聚单体如HFP、CTFE、TFE以改性，通常是为了抗改变冲击强度和伸长率。VDF生产PVDF的聚合是由自由基加成聚合，聚合方法有乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合，在工业化生产中，乳液聚合和悬浮聚合均占有绝对优势。乳液聚合也适用于HFP和VDF共聚制改性PVDF，聚合结束后放出乳液，将乳液凝聚则可得到粉状PVDF，将粉料烘干后送挤出机进行熔融挤出造粒则可得到粒料；悬浮聚合相比于乳液聚合的优势在于可以减少反应壁上聚合物的沉积黏壁，产品杂质较少，无须使用表面活性剂，后续处理更简单。目前国内由乙炔路线和VDC路线生产R142b，PVDF生产路径则包括 R142b、VDC、R143a、R152a等路线，不同的技术路径要求选择不同的热解温度、催化剂及促进剂。

锂电池级PVDF对于产品纯度、分子量要求更高，工艺更加复杂，生产存在一定壁垒。在全球新能源车迅猛发展的背景下，锂电池对PVDF 树脂的用量急剧增加。然而，PVDF及配套R142b项目扩产建设、审批周期较长，同时，转产需要对设备进行技改，包括引发剂、设备条件、温度及压力等方面均需要调整。据氟化工数据，PVDF 树脂的扩产周期约2- 3 年，产能增速严重滞后于锂电池需求增速。目前非锂电池级PVDF的盈利情况同样较好，企业也需要照顾非锂电池级PVDF客户的需求，部分可以转产锂电池级PVDF的企业也会保留一定非锂电池级PVDF产能。

3.3、磷酸铁锂

锂电池迎来爆发期，上游材料需求量有望大幅增长

近5年内，锂电池下游行业迎来快速发展。据GGII和EVTank数据，2016-2020年，全国锂电池出货量由64GWh增长至 143GWh，CAGR达到22.26%；2020难，全球锂电池出货量达到294.5GWh，同比增长26.4%。2020年，在国内锂电池出货量中，动力电池对锂电池的需求量占比为56%，动力电池基数大且增速快，为锂电池需求带来了最大的增量。

国内新能源汽车渗透率不断提高。随着新能源汽车体验改善、价格回落、配套设施逐渐完善，新能源汽车获得了消费者的广泛接受，新车型持续推出，产销量不断增长。2015年国内新能源汽车销量仅为33.11万辆，2020年销量达到136.73万辆，保持高速增速。我国新能源汽车渗透率高于全球水平，2020年，我国新能源汽车渗透率为5.8%，而2021年8月，渗透率升至 17.1%，《新能源汽车产业发展规划2021-2035年》中目标为到2025年，新能源汽车渗透率达到20%，目前来看目标有望提前实现。2021年国内新能源汽车补贴退坡，但销量反而大幅增长，消费者对新能源汽车的接受程度已大幅提高，补贴对国内新能源汽车需求影响减弱。

4、能耗双控受益行业

4.1、电石-PVC

国内PVC 生产以电石法为主，行业处于饱和状态

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯单体(VCM)聚合而成的一种常用热塑性塑料，是中国消费量第一、全球消费量第二的通用型合成树脂材料。PVC具有良好的机械性能和物理性能，在阻燃、耐腐蚀以及绝缘等方面具有显著的性能特点，广泛应用于人造革、电缆料、薄膜、板村、壁纸、地板卷材、蓄电池隔板和玩具等行业。PVC生产方式：PVC主要分为乙烯法和电石法两种生产工艺，电石法主要原料为电石，消耗煤炭和盐资源，乙烯法的主要原材料为石油。我国富煤少油，主要采用电石法生产PVC树脂，多数PVC企业同时配套氯碱化工，使生产成本大大降低。国内电石法PVC产能占比80%左右。

能耗“双控”下，电石供应受限，PVC生产成本提升

据隆众资讯统计，内蒙古地区2020年电石产量964万吨，占全国产量高达33.38%。上半年内蒙古地区因能耗双控停车、提前检修或限产限电企业涉及电石的日损失量约4200吨，约占全国总产量的5.3%。根据隆众资讯，2021年内蒙古单位地区生产总值能耗降低目标为5%，即单个企业的能耗总值较去年相比降低5%，2021年内蒙古的电石总产量预计减少55万吨。电石下游84.1%用于生产聚氯乙烯（PVC），电石供应量的减少导致电石价格迅速上涨，电石法PVC生产成本增加，导致 PVC 价格强势上涨。

4.2、黄磷-磷酸-草甘膦

磷化工始于磷矿石，下游分布广阔

磷化工以磷矿石为起点，磷灰石是工业上用于提取磷元素的主要磷矿石。磷化工产品磷肥、农药、磷酸盐、磷酸等，广泛应用于农业、食品、阻燃剂、洗涤剂、电子等行业。据百川盈孚数据，磷肥、黄磷、磷酸盐分别占磷矿石下游比例分别为71%、16%、7%、6%。

黄磷为磷化工重要中间材料

黄磷处于磷化工产业链的中游，为磷化工关键材料。黄磷生产工艺分为电炉法和高炉法，当前主流工艺为电炉法，电炉法黄磷以焦炭、磷矿石和硅石为原材料。黄磷下游主要为热法磷酸和草甘膦，其他下游产品包括三氯化磷、五氧化二磷、赤鳞、五硫化二磷等。黄磷为高能耗产品，电费占成本比重大。生产黄磷需要将电炉加热至1400-1500℃，生产每吨黄磷大约需要消耗13,000-15,000 度电，因此电费在黄磷成本中占比较高，通常可以达到营业成本的50%左右，以0.55元/度的电价计算，吨黄磷电费达到7,150- 8,250元。

4.3、烧碱

烧碱企业生产工艺发生变革，进入壁垒不断加大

烧碱，学名氢氧化钠，是最基本的化工原料之一。市售烧碱有固态和液态两种，常见产品有96%或99%的片碱和32%离子膜液碱。由于运输成本的原因使得液碱公路运输销售半径仅为500公里左右，铁路运输销售半径1000 公里左右，液碱销售表现出一定的区域性。烧碱的主要用途最早从制造肥皂开始，逐渐用于造纸、纺织、印染等方面；制铝工业及60年代后石油工业的发展，进一步扩大了烧碱的用途。

烧碱生产工艺以离子膜法为主

电解法中，水银法可生产高纯度烧碱，但能耗高，汞污染问题不易解决，已经基本被淘汰；隔膜法是用多孔渗透性的隔膜将阳极室和阴极室隔开，隔膜阻止气体通过，而只让水和离子通过来制备烧碱，既能防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合而引起爆炸，又能避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠而影响烧碱的质量，它的缺点主要是投资和能耗较高，产品烧碱中会含有杂质食盐；离子交换膜法是于70年代开发的技术，除了隔膜法的优点之外，还具有产品纯度高、能耗低、无污染等优点，成为世界烧碱生产首选工艺。

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