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行业发展报告系列二:乙烯化工行业:百年基石筑化工之母,大乙烯迈向低碳高端

行业发展报告系列二:乙烯化工行业:百年基石筑化工之母,大乙烯迈向低碳高端

研报

行业发展报告系列二:乙烯化工行业:百年基石筑化工之母,大乙烯迈向低碳高端

  乙烯工业经历百年炼,生产技术成熟且多样化,下游产品丰富,是石化产业的核心。1920年第一家商业化乙烯装置建成,百年发展乙烯工业逐渐形成以石脑油、乙烷、煤/甲醇制法为主,裂解技术成熟多样的工艺体系。乙烯装置是其生产进步的核心,未来裂解炉的技术发展方向将逐渐转向大型化、绿色化、智能化。催化剂是实现烯泾高性能低成本规模化生产的关键,其改革也促成了乙烯下游产品的不断更新换代。   乙烯产能变革主要受到政策、原料价格和需求的影响,2025年前中国将引领产能增长并由原料驱动转向技术驱动。21世纪以来三次产能扩张(中东乙烷、美国页岩气和中国煤制乙烯)主要由原料成本驱动,“十四五”期间欧美产能逐步转移至消费地,自给率缺口促使我国产能进一步扩张。通过复盘海外三家代表性乙烯技术公司,我们认为(1)专注有竞争优势的主业发展是化工企业做大做强的通路,也是困境反转的解决方法;(2)通过技术层面渗透全球聚烯烃产业发展,是竞争日益激烈的乙烯行业的突破路径之一。因此我们认为技术、工艺进步将是未来产能的主要驱动因素,体现在我国乙烯装置技术、关键原料/催化剂逐步自主化,下游产品更贴合消费市场。   乙烯原料多元化已成必然趋势。我国乙烯较大的当量缺口,以及原油高进口依存度凸显了烯烃原料多元化的重要性。原料的可获性、价格水平、生产工艺等因素,使煤/甲醇制乙烯、乙烷裂解制烯烃项目各具优势。双碳目标下,原油直接裂解制烯烃等技术已有所突破。   研发投入+新消费需求,烯烃产品趋于高端化。随着我国乙烯产能扩张,下游产品也进入供应增速的阶段,低端产品同质化严重,竞争加剧。从全球格局看,中国化工品研发投入在不断加大,中国将进入化工品高附加值区。随着国内产业结构优化升级,半导体、电子电器、新能源、信息通信、航空航天等相对新兴领域发展势头良好,有望带动上游化工新材料需求持续增长。预计“十四五”末我国化工新材料消费量将达到5700万吨,自给率上升到75%,占化工行业整体比重超过10%。   乙烯下游值得关注的新材料:聚乙烯是乙烯主要下游需求(占比61%),关注茂金属聚乙烯(mPE)、光伏EVA、POE、锂电池薄膜以及高端BOPET薄膜在新能源等领域的需求放量,和技术突破带来的国产替代空间。   结论与推荐。乙烯产业经过百年发展进化,其传统的生产工艺业已成熟,在当前能源创新与能源安全的双重背景下,我们认为乙烯行业今后的发展方向将是原料多元化、技术低碳化以及产品高端化。着重关注两条主线:1)油价波动下,煤制烯烃以及烷制乙烯各有优势。我国煤化工具有天然资源、技术经验领先,在海外能源高企下具有明显成本优势;美国乙烷供给放量但下游乙烯裂解装置无大的新增,乙烷价格有望回归合理区间,轻烃化工有低能耗、低碳排、流程短收率高、产氢多的优势,属于国家政策鼓励工艺。2)乙烯产能的投放今后将由技术、新市场需求驱动,新材料是乙烯产能消化的重要突破途径,注重科技研发、产品更符合市场发展趋势的化工企业将更具有长远竞争力;我国大炼化在EVA已经形成突破,未来在POE等方面有望形成新的增长点。重点推荐:卫星化学、荣盛石化、恒力石化、东方盛虹、宝丰能源、万华化学等   风险提示:国内的乙烯产能过剩风险;新技术及新材料应用进展不及预期的风险。
报告标签:
  • 化学制品
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  • 发布机构:

    东海证券股份有限公司

  • 发布日期:

    2022-11-18

  • 页数:

    40页

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  乙烯工业经历百年炼,生产技术成熟且多样化,下游产品丰富,是石化产业的核心。1920年第一家商业化乙烯装置建成,百年发展乙烯工业逐渐形成以石脑油、乙烷、煤/甲醇制法为主,裂解技术成熟多样的工艺体系。乙烯装置是其生产进步的核心,未来裂解炉的技术发展方向将逐渐转向大型化、绿色化、智能化。催化剂是实现烯泾高性能低成本规模化生产的关键,其改革也促成了乙烯下游产品的不断更新换代。

  乙烯产能变革主要受到政策、原料价格和需求的影响,2025年前中国将引领产能增长并由原料驱动转向技术驱动。21世纪以来三次产能扩张(中东乙烷、美国页岩气和中国煤制乙烯)主要由原料成本驱动,“十四五”期间欧美产能逐步转移至消费地,自给率缺口促使我国产能进一步扩张。通过复盘海外三家代表性乙烯技术公司,我们认为(1)专注有竞争优势的主业发展是化工企业做大做强的通路,也是困境反转的解决方法;(2)通过技术层面渗透全球聚烯烃产业发展,是竞争日益激烈的乙烯行业的突破路径之一。因此我们认为技术、工艺进步将是未来产能的主要驱动因素,体现在我国乙烯装置技术、关键原料/催化剂逐步自主化,下游产品更贴合消费市场。

  乙烯原料多元化已成必然趋势。我国乙烯较大的当量缺口,以及原油高进口依存度凸显了烯烃原料多元化的重要性。原料的可获性、价格水平、生产工艺等因素,使煤/甲醇制乙烯、乙烷裂解制烯烃项目各具优势。双碳目标下,原油直接裂解制烯烃等技术已有所突破。

  研发投入+新消费需求,烯烃产品趋于高端化。随着我国乙烯产能扩张,下游产品也进入供应增速的阶段,低端产品同质化严重,竞争加剧。从全球格局看,中国化工品研发投入在不断加大,中国将进入化工品高附加值区。随着国内产业结构优化升级,半导体、电子电器、新能源、信息通信、航空航天等相对新兴领域发展势头良好,有望带动上游化工新材料需求持续增长。预计“十四五”末我国化工新材料消费量将达到5700万吨,自给率上升到75%,占化工行业整体比重超过10%。

  乙烯下游值得关注的新材料:聚乙烯是乙烯主要下游需求(占比61%),关注茂金属聚乙烯(mPE)、光伏EVA、POE、锂电池薄膜以及高端BOPET薄膜在新能源等领域的需求放量,和技术突破带来的国产替代空间。

  结论与推荐。乙烯产业经过百年发展进化,其传统的生产工艺业已成熟,在当前能源创新与能源安全的双重背景下,我们认为乙烯行业今后的发展方向将是原料多元化、技术低碳化以及产品高端化。着重关注两条主线:1)油价波动下,煤制烯烃以及烷制乙烯各有优势。我国煤化工具有天然资源、技术经验领先,在海外能源高企下具有明显成本优势;美国乙烷供给放量但下游乙烯裂解装置无大的新增,乙烷价格有望回归合理区间,轻烃化工有低能耗、低碳排、流程短收率高、产氢多的优势,属于国家政策鼓励工艺。2)乙烯产能的投放今后将由技术、新市场需求驱动,新材料是乙烯产能消化的重要突破途径,注重科技研发、产品更符合市场发展趋势的化工企业将更具有长远竞争力;我国大炼化在EVA已经形成突破,未来在POE等方面有望形成新的增长点。重点推荐:卫星化学、荣盛石化、恒力石化、东方盛虹、宝丰能源、万华化学等

  风险提示:国内的乙烯产能过剩风险;新技术及新材料应用进展不及预期的风险。

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中心思想

本报告深入分析了乙烯化工行业的百年发展历程、全球产能格局、技术创新趋势以及未来投资方向,旨在为投资者提供专业、全面的行业洞察。

乙烯行业发展方向

  • 原料多元化: 面对原油高进口依存度和能源安全挑战,乙烯生产原料正朝着多元化方向发展,煤制烯烃和乙烷裂解等替代路线日益受到重视。
  • 技术低碳化: 在双碳目标驱动下,乙烯生产技术不断创新,旨在降低能耗和碳排放,包括蒸汽裂解装置节能减排和直接制乙烯等多种途径。
  • 产品高端化: 随着国内乙烯产能扩张,下游产品竞争加剧,高附加值的新材料成为产业发展的重要方向,如茂金属聚乙烯、光伏EVA、POE等。

技术驱动产能增长

  • 技术自主化: 我国乙烯装置技术和关键原料/催化剂逐步实现自主化,下游产品更加贴合消费市场需求。
  • 需求驱动: 新材料是乙烯产能消化的重要突破途径,科技研发和符合市场发展趋势的企业将更具竞争力。

主要内容

1. 乙烯工业发展史

  • 1.1. 乙烯发现及早期的乙烯工业发展

    介绍了乙烯的发现历史、早期生产方法(乙醇脱水)以及在20世纪初随着炼油工业进步,炼厂气作为乙烯来源的重要性。
  • 1.2. 乙烯来源和生产方式

    • 1.2.1. 石脑油、乙烷为主要原料,蒸汽裂解为主要生产方式

      阐述了全球绝大多数乙烯通过裂解生产,蒸汽裂解是最重要的乙烯生成路径,原料包括石脑油、乙烷等,并介绍了乙烯蒸汽裂解的工艺流程。
    • 1.2.2. 生产技术成熟且多样化

      介绍了乙烯裂解生产方式下,乙烯生产专利长期由五大专利商垄断的格局,以及中国起步较晚但发展迅速的现状。
    • 1.2.3. 装置技术是乙烯生产进步核心

      乙烯裂解炉是乙烯生产装置的核心设备,其生产能力及技术高低直接决定了整套乙烯装置的生产规模、产量和产品品质。
    • 1.2.4. 催化剂是生产聚烯烃的必备成分

      聚合催化剂是聚烯烃制备过程中的必备成分,是实现烯烃高性能低成本规模化生产的关键。

2. 全球乙烯产能格局

  • 2.1. 全球乙烯产能演变史

    • 2.1.1. 20 世纪:由欧美为主逐渐形成三足鼎立格局

      回顾了20世纪全球乙烯产能的变化,从欧美为主导逐渐发展成北美、西欧和亚太三足鼎立的格局。
    • 2.1.2. 21 世纪:三次产能扩张及转移

      分析了21世纪以来全球乙烯产能的三次扩张,以及产能向中东、东北亚(中国)和北美转移的趋势。
  • 2.2. “十四五”全球乙烯产能展望

    • 2.2.1. 美国新建乙烯扩张趋缓,产能逐步转移

      阐述了美国乙烯产能扩张趋缓,以及产能向中国等地区转移的现象。
    • 2.2.2. 自给率缺口驱动中国产能进一步扩张

      分析了中国乙烯当量消费进口依存度高,自给率缺口驱动产能进一步扩张的现状。
  • 2.3. 主要工艺技术公司发展

    选取乙烯发展史上具有代表性的三家乙烯链工艺技术持有公司,复盘其发展历程。

3. 原料多元化,技术低碳化,烯烃产品高端化

  • 3.1. 乙烯原料多元化已成必然趋势

    • 3.1.1. 高油价下煤制烯烃其成本优势

      分析了高油价下煤制烯烃的成本优势,以及其在能源安全方面的战略意义。
    • 3.1.2. 美国乙烷供应增加,乙烷裂解仍有优势

      阐述了美国乙烷供应增加的背景下,乙烷裂解的成本优势和发展前景。
  • 3.2. 乙烯生产技术愈加注重低碳化

    • 3.2.1. 蒸汽裂解装置节能减排

      介绍了蒸汽裂解装置节能减排的多种技术途径,包括裂解炉管强化传热技术、高效分离技术、智能控制系统等。
    • 3.2.2. 多途径直接制乙烯

      阐述了原油直接裂解制烯烃、甲烷一步法制乙烯等多种低碳乙烯生产技术。
  • 3.3. 烯烃产品步入高附加值区间

    • 3.3.1. 乙烯下游产品多且竞争加剧

      分析了乙烯下游产品多样化和竞争加剧的现状,以及高端化发展的必要性。
    • 3.3.2. 新材料成为产业重要发展方向

      阐述了新材料在化工产业中的重要性,以及中国化工品研发投入不断加大的趋势。
    • 3.3.3. 乙烯下游值得关注的新材料

      介绍了茂金属聚乙烯、光伏EVA、POE、锂电池隔膜以及高端BOPET薄膜等值得关注的乙烯下游新材料。

4. 投资建议

在能源创新与能源安全的双重背景下,乙烯行业未来的发展方向将是原料多元化、技术低碳化以及产品高端化。建议关注煤制烯烃、烷制乙烯以及在新材料领域具有技术优势的企业。

5. 风险提示

提示了国内乙烯产能过剩风险以及新技术和新材料应用进展不及预期的风险。

总结

本报告全面回顾了乙烯化工行业的发展历程,深入分析了全球产能格局和技术创新趋势,并提出了投资建议。报告强调,在能源安全和双碳目标背景下,乙烯行业将朝着原料多元化、技术低碳化和产品高端化方向发展,新材料将成为重要的增长点。投资者应关注具有技术优势和符合市场发展趋势的企业,同时警惕产能过剩和技术风险。

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