作者：工商評級四部

來源：聯(lián)合資信（ID:lianheratings)

煤化工產(chǎn)業(yè)鏈碳排放量居我國三大能源產(chǎn)業(yè)鏈（煤化工、石油化工和燃?xì)饣ぃ┲祝瑸閷崿F(xiàn)碳中和目標(biāo)，各省已出臺了相應(yīng)政策，通過政策梳理可以看出煤化工行業(yè)未來新增項目的審批將更為嚴(yán)格。存量煤化工企業(yè)的競爭也會加劇。本文以尿素細(xì)分行業(yè)為例重分析其碳排放情況、成本構(gòu)成因素、碳交易后對其成本及利潤的影響、未來價格走勢情況，進(jìn)而探討未來可能的轉(zhuǎn)型路徑。

已發(fā)債企業(yè)中尿素產(chǎn)品毛利率相差較大，主要系生產(chǎn)工藝、裝置規(guī)模、原材料獲取能力、是否產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)等原因所致。

尿素價格是影響其利潤的重要因素。由于市場競爭激烈、行業(yè)集中度較低等因素影響，當(dāng)前我國尿素企業(yè)對下游客戶的價格傳導(dǎo)能力較弱。未來，隨著農(nóng)業(yè)需求及工業(yè)需求的提高，以及尿素固定床裝置淘汰政策落實到位可能帶來的供給收縮，尿素產(chǎn)品價格或?qū)⒌玫街巍?/p>

通過模型測算分析我們發(fā)現(xiàn):

（1）原材料價格對于尿素生產(chǎn)成本的敏感性很大，在不同原材料價格下，煤頭氣流床裝置的成本優(yōu)勢顯著；在原材料價格大幅上漲的情況下，氣流床四噴嘴爐裝置的成本優(yōu)勢更為明顯。電力成本也是尿素生產(chǎn)成本的重要影響因素，在當(dāng)前“限電限產(chǎn)”以及煤炭價格處于高位的情況下，氣流床裝置的生產(chǎn)成本優(yōu)勢顯著，特別是氣流床航天爐裝置在未來的成本優(yōu)勢更為明顯。

（2）雖然煤頭尿素的碳排放量遠(yuǎn)高于氣頭尿素，但碳交易后煤頭尿素企業(yè)的單噸利潤仍高于氣頭尿素。煤頭氣流床裝置虧損的可能性遠(yuǎn)低于氣頭尿素，因此采用煤頭氣流床裝置生產(chǎn)的企業(yè)競爭優(yōu)勢仍較強。同時，在當(dāng)前碳交易價格下，煤頭氣流床尿素單噸利潤仍較好，尿素企業(yè)的減碳動力不足。

（3）在不同的原材料價格、電力價格、碳交易價格的情況下，煤制尿素的優(yōu)勢均高于天然氣制尿素，因此以煤炭作為原料方式生產(chǎn)尿素在我國當(dāng)前環(huán)境下仍不可替代，進(jìn)而導(dǎo)致在生產(chǎn)過程中降低尿素碳排放的可能性很小，如何降低能耗過程中的碳排放量成為關(guān)鍵。風(fēng)電基于其較低的度電成本及清潔性具有很大的優(yōu)勢，但尿素企業(yè)就地獲取風(fēng)電資源的可能性較低；光伏資源清潔性較好，但度電生產(chǎn)成本較高，在碳交易價格過低的情況下，相比火電自供優(yōu)勢不太明顯。未來隨著碳排放指標(biāo)的逐步收緊，碳交易價格或?qū)⒊掷m(xù)提升，光伏作為清潔能源將替代火電資源成為尿素企業(yè)的主要能源供應(yīng)來源。

因此本文對尿素企業(yè)主要的建議有以下幾點（1）淘汰落后產(chǎn)能，實現(xiàn)技術(shù)升級；（2）提高原料端的利用率或自給能力，降低單位生產(chǎn)成本；（3）控制電、熱消耗，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，減少碳排放。

煤化工產(chǎn)業(yè)鏈碳排放量居我國三大能源產(chǎn)業(yè)鏈之首，為實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，各省已出臺了相應(yīng)政策，通過政策梳理可以看出煤化工行業(yè)未來新增項目的審批將更為嚴(yán)格。存量煤化工企業(yè)的競爭也會加劇。目前公開市場上有煤化工項目的發(fā)債企業(yè)以大型煤炭企業(yè)和少數(shù)無煤炭資源的化工企業(yè)為主，其產(chǎn)能布局較多的產(chǎn)品為焦炭和尿素。

2020年9月，我國提出“碳中和”目標(biāo)，力爭2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。據(jù)統(tǒng)計，我國化工產(chǎn)業(yè)每年消耗4.2億噸標(biāo)煤，約占到全國消費總量的8.4%；二氧化碳年排放量達(dá)到11億噸，占全國排放總量的10%。煤化工產(chǎn)業(yè)鏈碳排放占我國三大能源產(chǎn)業(yè)鏈（煤化工、石油化工和燃?xì)饣ぃ┨寂欧沤?1%。因此“碳達(dá)峰、碳中和”政策的出臺，對碳排放量較大的煤化工行業(yè)影響較大。

為實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，各省已出臺了相應(yīng)政策。通過政策梳理發(fā)現(xiàn)部分省份政策對煤化工未來發(fā)展制約性較大；主要表現(xiàn)在（1）嚴(yán)格控制高能耗、高排放“雙高”項目的審批；（2）淘汰落后產(chǎn)能和過剩產(chǎn)能，實現(xiàn)燃煤指標(biāo)釋放；（3）加快超低排放改進(jìn)；加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，如煤化工企業(yè)的電力、蒸汽等二次能源的源頭結(jié)構(gòu)等；（4）采用碳排放交易增加企業(yè)環(huán)境保護動力。

通過以上政策梳理可以看出，煤化工行業(yè)未來新增項目的審批將更為嚴(yán)格。存量煤化工企業(yè)的競爭也會加劇。

目前公開市場上有煤化工項目的發(fā)債企業(yè)主要有大型煤炭企業(yè)向煤化工產(chǎn)業(yè)鏈延伸以及少數(shù)無煤炭資源的化工企業(yè)，以大型煤炭企業(yè)為主。通過對已發(fā)債煤化工項目的企業(yè)產(chǎn)業(yè)布局統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)：煤化工產(chǎn)業(yè)布局主要以傳統(tǒng)煤化工為主，其中焦炭產(chǎn)能合計7264萬噸，蘭炭675萬噸，甲醇2887萬噸（部分作為中間產(chǎn)品下游部分配套聚烯烴產(chǎn)業(yè)），尿素2049萬噸。部分企業(yè)配套煤焦油、粗苯加氫精制、二甲醚等產(chǎn)能。新型煤化工產(chǎn)業(yè)布局較少，其中聚烯烴合計產(chǎn)能290萬噸，主要分布在晉能控股煤業(yè)集團有限公司（原“同煤集團”）、陜西煤業(yè)化工集團有限責(zé)任公司（以下簡稱“陜煤集團”）、中國中煤能源股份有限公司（以下簡稱“中煤能源”）；醋酸產(chǎn)能合計405萬噸，主要分布在山東能源集團有限公司（以下簡稱“新山能集團”）、國家能源集團寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司和淄博礦業(yè)集團有限責(zé)任公司。由于煤制天然氣、煤制油的煤油價格盈虧平衡點較高，該部分業(yè)務(wù)產(chǎn)能較少，如內(nèi)蒙古伊泰集團有限公司等部分企業(yè)前期規(guī)劃的在建項目也已暫停。

整體看，產(chǎn)能布局較多的產(chǎn)品為焦炭和尿素，其中單噸尿素的碳排放量大于焦炭，因此本文以尿素細(xì)分行業(yè)為例重點分析其現(xiàn)有發(fā)債企業(yè)經(jīng)營情況、尿素行業(yè)價格走勢、成本構(gòu)成因素、碳交易后對其成本及利潤的影響，進(jìn)而探討未來可能的轉(zhuǎn)型路徑。

已發(fā)債企業(yè)中尿素產(chǎn)品毛利率相差較大，主要系生產(chǎn)工藝、裝置規(guī)模、原材料獲取能力、是否產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)等原因所致。 

通過下圖已發(fā)債尿素企業(yè)的產(chǎn)能利用率分布可以看出，2018年，魯西化工、湖北宜化、新山能集團、山西蘭花煤炭實業(yè)集團有限公司（以下簡稱“蘭花集團”）和安徽省皖北煤電集團有限責(zé)任公司（以下簡稱“皖北煤電”）尿素產(chǎn)能利用率均低于行業(yè)均值。皖北煤電的子公司安徽淮化集團有限公司已于2018年停產(chǎn)整頓，后期不再生產(chǎn)尿素。

魯西化工已逐漸退出尿素業(yè)務(wù)，2020年無尿素產(chǎn)量。湖北宜化下屬長期停產(chǎn)的70萬噸/年尿素裝置已于2020年轉(zhuǎn)讓處置。2020年已發(fā)債企業(yè)的尿素產(chǎn)能利用率均較高，其中陜煤集團最高，為124.58%，主要系尿素落后產(chǎn)能淘汰后，現(xiàn)有尿素企業(yè)的競爭力提高。但蘭花集團仍低于行業(yè)均值，根據(jù)其披露的募集顯示，主要受供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的持續(xù)推進(jìn)和安全、環(huán)保治理的升級、國際競爭壓力加大等內(nèi)外環(huán)境因素影響。已發(fā)債尿素企業(yè)毛利率相差較大，主要系受生產(chǎn)工藝、裝置規(guī)模、原材料獲取能力、是否具有協(xié)同效應(yīng)等原因所致。

尿素價格是影響其單噸利潤的重要因素。由于市場競爭激烈、行業(yè)集中度較低等因素影響，當(dāng)前我國尿素企業(yè)對下游客戶的價格傳導(dǎo)能力較弱。未來，隨著農(nóng)業(yè)需求及工業(yè)需求的提高，以及尿素固定床裝置淘汰政策落實到位可能帶來的供給收縮，尿素產(chǎn)品價格或?qū)⒌玫街巍?/p>

1. 行業(yè)概況

尿素的上游來源是煤和天然氣，尿素的下游用途最主要的是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域作為氮肥。目前國內(nèi)尿素作為農(nóng)業(yè)用肥占比70%左右，其次主要是工業(yè)用肥及出口，工業(yè)用肥主要包括脲醛樹脂、三聚氰胺、車用尿素、火電脫硫脫硝和精細(xì)化工等。我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)呈小型化、分散化格局，農(nóng)戶對于尿素產(chǎn)品的價格承受能力較弱。尿素企業(yè)對下游客戶成本轉(zhuǎn)嫁的能力較弱。

從區(qū)域集中度來看，山東、山西、內(nèi)蒙產(chǎn)能占比靠前，占比分別為14.69%、13.16%和11.42%，但整體較為分散。從企業(yè)集中度來看，前十大企業(yè)產(chǎn)能合計占比28.81%，排名靠前的企業(yè)分別為山西天澤煤化工集團股份公司、山東潤銀生物化工股份有限公司和山東華魯恒升化工股份有限公司（以下簡稱“華魯恒升”），占比分別為4.30%、3.44%和3.01%。整體看，尿素行業(yè)集中度較低。

2. 供需關(guān)系

近年來，隨著環(huán)保約束趨嚴(yán)和市場化出清，尿素行業(yè)落后產(chǎn)能逐步被淘汰退出市場，同時采用先進(jìn)工藝的裝置陸續(xù)投產(chǎn)，行業(yè)整體產(chǎn)能穩(wěn)中有降。2016－2020年，我國尿素行業(yè)年均復(fù)合下降7.62%，其中，煤頭尿素年均復(fù)合下降5.42%，氣頭尿素年均復(fù)合下降2.19%。2021年，我國尿素產(chǎn)能合計6976萬噸，有效產(chǎn)能合計6355萬噸。受益于落后產(chǎn)能的逐步出清，尿素行業(yè)產(chǎn)能利用率從2019年逐年回升，2021年7月產(chǎn)能利用率為83.15%，已處于近5年最高水平。

新增產(chǎn)能方面2022年預(yù)計新增產(chǎn)能80萬噸，2023年預(yù)計新增產(chǎn)能20萬噸，整體新增產(chǎn)能有限。落后產(chǎn)能淘汰方面，2020年6月，河南省下發(fā)了《關(guān)于下達(dá)2020年工業(yè)行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能目標(biāo)任務(wù)的通知》，2020年已淘汰固定床尿素產(chǎn)能約200萬噸。2018年10月，山東省人民政府印發(fā)《關(guān)于加快七大高耗能行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實施方案》，尿素生產(chǎn)企業(yè)固定床氣化爐全部予以淘汰，到2022年，山東省尿素產(chǎn)能控制在800萬噸左右，現(xiàn)在山東省尿素產(chǎn)能為2488萬噸，預(yù)計淘汰規(guī)模較大。未來其他各省固定床落后產(chǎn)能預(yù)計也將逐步淘汰。

需求方面，2016年以來尿素農(nóng)用需求減少，工業(yè)需求增加，整體需求呈下降趨勢。2016－2020年尿素表觀消費量年均復(fù)合下降4.22%。

具體來看，農(nóng)業(yè)需求方面，農(nóng)業(yè)部2015年制定了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》，通過減量增效和有機肥替代等措施使國內(nèi)化肥施用量逐年下降。由于國家對于化肥施用量的限制，2015年，中國農(nóng)用化肥使用折純量為6023萬噸，到2020年已下降至5395.8萬噸。

2021年1月，根據(jù)《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》目標(biāo)任務(wù)，2021年，農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革深入推進(jìn)，糧食播種面積保持穩(wěn)定、產(chǎn)量達(dá)到1.3萬億斤以上。“十四五”時期各省（自治區(qū)、直轄市）要穩(wěn)定糧食播種面積、提高單產(chǎn)水平，我國糧食自給率有望提高。同時，2020年以來，大豆、玉米、小麥、花生等各主要農(nóng)作物價格上漲，有望帶動其播種量增加。未來尿素農(nóng)業(yè)需求有望保持溫和增長。

工業(yè)需求方面，近年來，尿素因其能抑制氮氧化物的排放，開始被用于處理汽車尾氣，車用尿素需求逐年增長。一輛大貨卡車一年消耗車用尿素約1噸，車用尿素市場容量大約300萬噸。

三聚氰胺方面，生產(chǎn)一噸三聚氰胺大約需要3噸尿素，三聚氰胺產(chǎn)量已由2016年的96.68萬噸增長至2020年的133.25萬噸，年均復(fù)合增長8.35%。目前三聚氰胺價格較高，單噸利潤較好，三聚氰胺整體開工率較高。2021年三聚氰胺有效產(chǎn)能為168.50萬噸，若產(chǎn)能完全釋放將帶動尿素需求較2020年增加約100萬噸。

進(jìn)出口方面，由于國內(nèi)尿素供給較多，尿素進(jìn)口量很小。出口方面，國家政策鼓勵化肥出口。根據(jù)《國務(wù)院關(guān)稅稅則委員會關(guān)于2021年關(guān)稅調(diào)整方案的通知》，對化肥出口繼續(xù)保持零關(guān)稅政策，對尿素、復(fù)合肥、磷酸氫氨3種化肥的配額稅率繼續(xù)實施1%的暫定稅率。2018－2020年，中國尿素出口量逐年增長，分別為244.3萬噸、494.46萬噸和541.84萬噸。2021年以來因印度疫情反復(fù)導(dǎo)致其進(jìn)口需求增加，短期進(jìn)而帶動我國尿素出口量。長期看，國際尿素主要采用氣頭尿素生產(chǎn)，因為其便宜的天然氣資源導(dǎo)致其生產(chǎn)成本較低，國內(nèi)尿素在國際上的成本競爭力較弱。

3. 價格走勢

受農(nóng)用化肥減少、工業(yè)需求萎縮以及化工行業(yè)景氣度下行影響，2018－2019年尿素價格總體呈下滑趨勢。2020年尿素價格受疫情擾動波動較大，全年價格中樞較2019年有所下降。具體看，2020年1－2月尿素價格運行平穩(wěn)，3月開始，國內(nèi)疫情陸續(xù)得到控制，加之春耕備肥啟動，尿素價格局部大幅上漲。

但受全球疫情持續(xù)爆發(fā)影響，尿素出口減少，尿素市場供大于求導(dǎo)致4月份開始價格下降并于2020年7月底達(dá)到最低點。隨后尿素價格在印度招標(biāo)、行業(yè)檢修和環(huán)保限產(chǎn)以及工業(yè)用肥需求增長等因素的帶動下開啟了快速上漲模式，2021年5月后期，由于上游無煙煤價格大幅上漲導(dǎo)致尿素價格大幅攀升，目前尿素價格屬于歷史高位。未來，尿素農(nóng)業(yè)需求及工業(yè)需求有望提高；同時若尿素固定床裝置淘汰政策落實到位，尿素供給將會收縮，產(chǎn)品價格有望得到支撐。

1.碳排放情況

從化學(xué)反應(yīng)過程來看，煤化工是通過化學(xué)手段將原料煤中絕大部分的碳轉(zhuǎn)化為另一種能源型產(chǎn)品及含碳化學(xué)品，在生產(chǎn)過程中會排放部分二氧化碳；同時，煤化工在電力和熱力供應(yīng)上會使用燃料煤，進(jìn)而會有能耗排放。單噸煤頭尿素產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中將排放二氧化碳1.47噸，生產(chǎn)能耗過程中排放二氧化碳1.54噸；合計排放3.01噸。單噸氣頭尿素在生產(chǎn)過程中將排放二氧化碳0.46噸，能耗過程中排放1.06噸，合計排放1.52噸。總體看，氣頭尿素碳排放量較少，煤頭尿素碳排放量較多。氣頭尿素和煤頭尿素能耗產(chǎn)生的碳排放量均大于碳轉(zhuǎn)換過程中的碳排放。

2.成本構(gòu)成情況

現(xiàn)階段，我國尿素產(chǎn)能中以天然氣為原料的約占24%，以煤炭為原料的約占76%（其中固定床工藝占比34%左右）。煤頭尿素主要在華北等煤資源豐富的地區(qū)，氣頭尿素主要集中在西南天然氣豐富地區(qū)。由于處于產(chǎn)業(yè)鏈條的下游，在原料資源稀缺的情況下，尿素企業(yè)不可避免地對上游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較強的依賴，因此，原料保障、議價能力將構(gòu)成尿素企業(yè)競爭力的重要組成部分。近年來，國內(nèi)天然氣消費迅速增長，多數(shù)氣頭尿素生產(chǎn)企業(yè)由于天然氣供應(yīng)階段性緊張被迫停產(chǎn)檢修。相比而言，大型煤頭尿素生產(chǎn)企業(yè)在資源獲得、議價能力等方面存在一定天然優(yōu)勢，原料供應(yīng)保障能力較強，但受落后產(chǎn)能淘汰影響，煤制尿素產(chǎn)能也大幅下降。

當(dāng)前煤制尿素煤化工生產(chǎn)裝置主要分為兩類，一種是固定床裝置，一種是氣流床裝置。其中氣流床從進(jìn)料方式上又可以分為干法（干粉進(jìn)料）和濕法（水煤漿進(jìn)料）。干法氣化裝置目前在國內(nèi)應(yīng)用較多的主要有殼牌（Shell）和航天爐；濕法氣化裝置目前在國內(nèi)應(yīng)用較多的有GE德士古（Texaco）、四噴嘴等，這些氣化爐在原材料、能耗、碳轉(zhuǎn)化率、投資規(guī)模等各方面均不同，具體優(yōu)劣勢如下表所示。

在無煙煤為原料的裝置下，生產(chǎn)1噸尿素，需消耗無煙煤1噸左右，100公斤左右的動力煤，1000度左右的電。在煙煤原料的裝置下，航天爐裝置消耗的煙煤為1.3~1.5噸，耗電量140~200度電；四噴嘴氣化爐裝置消耗的煙煤為0.75~0.79噸，耗電量控制在700~1000度電。氣頭尿素的生產(chǎn)成本主要由天然氣價格、電費和加工費組成，生產(chǎn)1噸尿素需消耗600~800立方米天然氣。

通過以上表格可以看出：

煤頭固定床裝置生產(chǎn)成本公式為：1×無煙煤價格+1000×電價+320（人工折舊等費用，各個企業(yè)均有差異，假設(shè)為320元/噸）；

煤頭氣流床航天爐裝置生產(chǎn)成本公式為：1.3×煙煤價格+140×電價+320；

四噴嘴爐裝置生產(chǎn)成本公式為：0.75×煙煤價格+700×電價+320；

氣頭尿素裝置生產(chǎn)成本公式為：600×天然氣價格+700×電價+350。

3. 成本構(gòu)成因素敏感性分析

（1）原材料價格對生產(chǎn)成本的影響

假設(shè)在其他期間費用以及電價（假設(shè)電價為0.5元/度）不變，在原材料上漲幅度分別為10%、50%和100%的情況下，不同工藝下尿素的生產(chǎn)成本上漲幅度如下表所示。可以看出天然氣裝置對原料價格的敏感性最高，氣流床四噴嘴爐裝置對原料價格的敏感性最低，但整體來看原材料價格變動對產(chǎn)品成本影響很大。

通過2016年以來無煙煤、煙煤及天然氣價格的走勢，粗略估算出不同工藝下尿素的成本走勢（如下圖）。從下圖可以看出，2016年以來，氣頭尿素成本在2000~2500元/噸浮動；煤頭固定床裝置成本在1500~2000元/噸浮動；煤頭氣流床裝置在1000~1500元/噸浮動，同時煤頭氣流床航天爐裝置和四噴嘴爐裝置的成本相差不大，但是四噴嘴爐裝置的生產(chǎn)成本整體略低一點，特別是在原材料價格上漲幅度較大的情況下優(yōu)勢更為明顯；總體而言氣頭尿素成本>煤頭固定床裝置成本>煤頭氣流床裝置成本。

整體看，原材料價格對尿素成本的影響很大，氣頭尿素由于我國天然氣資源相對匱乏且價格較高整體優(yōu)勢不明顯。煤頭尿素中原料煤炭自供程度、煤種、運輸距離、煤炭價格等因素是影響其原料成本的重要因素，同時，增加原料的利用率是節(jié)約其生產(chǎn)成本的重要方式。在不同原材料價格下，煤頭氣流床裝置成本的成本優(yōu)勢明顯；在原材料價格大幅上漲的情況下，氣流床四噴嘴爐裝置的成本優(yōu)勢更為明顯。

（2）電價對生產(chǎn)成本的影響

假設(shè)其他期間費用以及原材料價格不變，其中煙煤、無煙煤及天然氣基礎(chǔ)價格采用2016年以來的市場平均價格，分別為576.38元/噸、1027.92元/噸和2.54元/立方米，在電價起始價格0.1元/度（現(xiàn)在市場上風(fēng)電發(fā)電的最低成本）分別上漲1倍、4倍和8倍的情況下，不同工藝下尿素的生產(chǎn)成本上漲幅度如下表所示。同時，通過不同電價測算出不同工藝的成本構(gòu)成如下圖所示。通過數(shù)據(jù)測算可以看出氣流床四噴嘴爐裝置對電價的敏感性最高，氣流床航天爐裝置對電價的敏感性最低。天然氣工藝和固定床工藝在不同電價下生產(chǎn)成本始終高于氣流床工藝。當(dāng)電價小于0.57元/度的情況下，氣流床四噴嘴爐裝置的生產(chǎn)成本更低；當(dāng)電價高于0.57元/度，氣流床航天爐裝置的生產(chǎn)成本更低。

整體看，氣流床工藝的生產(chǎn)成本優(yōu)勢顯著，特別是在當(dāng)前“限電限產(chǎn)”以及煤炭價格處于高位的情況下，氣流床航天爐裝置的成本優(yōu)勢更為明顯。

4. 碳交易后對生產(chǎn)成本及利潤的影響

（1）碳交易價格對生產(chǎn)成本的影響

假設(shè)在其他期間費用、原材料價格（煙煤、無煙煤及天然氣基礎(chǔ)價格采用2016年以來的市場平均價格，分別為576.38元/噸、1027.92元/噸和2.54元/立方米）以及電價為0.5元/度不變，在碳交易起始價格50元/噸（自7月份全國碳市場交易啟動以來，全國碳配額價格一直維持在50元/噸以上，期間最高價曾超過60元/每噸，因此下文假設(shè)碳交易成本為50元/噸作為起始成本），不同工藝下尿素的生產(chǎn)成本上漲幅度如下表所示。同時，通過不同碳交易價格測算出不同工藝的生產(chǎn)成本如下圖所示。通過測算可以看出天然氣對碳交易價格的敏感性最高，固定床裝置對碳交易價格的敏感性最低。雖然煤頭尿素的碳排放量遠(yuǎn)高于氣頭尿素，但碳交易后煤頭尿素企業(yè)的單噸生產(chǎn)成本仍低于氣頭尿素。整體看，碳交易成本對尿素生產(chǎn)成本的敏感性較低。

（2）不同原材料價格下碳交易后利潤情況

通過上文測算發(fā)現(xiàn)原材料價格變動對尿素的生產(chǎn)成本影響很大，因此不同原材料價格下碳交易后能否實現(xiàn)盈利至關(guān)重要。下圖選取2016年以來不同原料的歷史數(shù)據(jù)以及尿素價格的歷史數(shù)據(jù)，通過尿素碳交易后單噸利潤公式（碳交易后單噸利潤=尿素價格–尿素成本–碳交易成本）測算可以看出氣頭尿素利潤<煤頭固定床裝置利潤<煤頭氣流床裝置利潤，雖然煤頭尿素的碳排放量遠(yuǎn)高于氣頭尿素，但煤頭尿素企業(yè)的單噸利潤仍高3于氣頭尿素，主要系我國天然氣資源緊張，氣頭尿素的原料成本較高所致。同時，煤頭氣流床工藝基本均實現(xiàn)了盈利，氣流床航天爐裝置和氣流床四噴嘴爐裝置的單噸利潤差距不大，天然氣及固定床工藝產(chǎn)生虧損的可能性很大。因此，煤頭氣流床工藝在碳交易后優(yōu)勢顯著，其中氣流床航天爐裝置和氣流床四噴嘴爐裝置的優(yōu)勢相當(dāng)。整體看，雖然煤頭尿素的碳排放量遠(yuǎn)高于氣頭尿素，但碳交易后煤頭尿素企業(yè)的單噸利潤仍高于氣頭尿素，采用煤頭氣流床工藝的企業(yè)更具優(yōu)勢。在當(dāng)前碳交易價格下，煤頭氣流床尿素單噸利潤仍較好，尿素企業(yè)的減碳動力不足。

（3）不同能源供給下碳交易后成本及利潤情況

通過上文分析，在不同的原材料價格、電力價格、碳交易價格等情況下，煤制尿素的優(yōu)勢均高于天然氣制尿素，因此以煤炭作為原料方式生產(chǎn)尿素在我國當(dāng)前環(huán)境下仍不可替代，進(jìn)而導(dǎo)致在碳轉(zhuǎn)換生產(chǎn)過程中的尿素碳排放下降的可能性很小，如何降低能耗產(chǎn)生過程中的碳排放量成為關(guān)鍵。市場上也有部分企業(yè)在探討采用新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃煤能耗，例如煤化工上市公司寶豐能源計劃建設(shè)國家級太陽能電解水制氫綜合示范項目，該項目通過太陽能生產(chǎn)綠色電能，再用綠色電能作為動力，通過電解水制取出“綠氫”和“綠氧”，用“綠氫”替代煤作為原料，“綠氧”替代煤作為燃料。

當(dāng)前我國電力供給主要有光伏、風(fēng)電、火電及核電，下文假設(shè)尿素生產(chǎn)過程中電力及熱能主要通過光伏、風(fēng)電、火電三種方式自供。風(fēng)電及光伏自供的度電成本采用市場上風(fēng)電或光伏企業(yè)2016－2020年的度電營業(yè)收入–度電凈利潤平均值測算，火電自供的度電成本采取上網(wǎng)電價測算。同時，光伏及風(fēng)電作為清潔能源，在能耗產(chǎn)生過程中的碳排放量為零；進(jìn)而考慮在碳交易（假設(shè)碳交易成本為50元/噸）的背景下，測算不同能源供應(yīng)下碳交易后成本及利潤情況。從下表可以看出，風(fēng)電的度電成本較低，不同工藝下均具有成本優(yōu)勢，其中氣流床四噴嘴爐裝置的生產(chǎn)成本最低。光伏因為度電成本較高，不同工藝下生產(chǎn)成本均高于火電及風(fēng)電的能源供應(yīng)方式；而氣流床航天爐裝置和氣流床四噴嘴爐裝置的生產(chǎn)成本相當(dāng)。在考慮碳排放-碳交易后可以看出，風(fēng)電作為能源供應(yīng)的方式成本優(yōu)勢更為明顯。光伏作為能源供應(yīng)的方式下，氣流床航天爐裝置的成本優(yōu)勢大于火電，其他工藝仍然不及火電；但是隨著碳交易成本提升，光伏作為能源供應(yīng)的方式成本優(yōu)勢均大于火電。整體看，風(fēng)電基于其較低的度電成本及清潔性導(dǎo)致碳排放量較少進(jìn)而具有很大的優(yōu)勢，但是尿素企業(yè)就地獲取風(fēng)電資源的難度較大。光伏資源清潔性較好，但度電生產(chǎn)成本較高，在碳交易價格低于70元/噸時，優(yōu)勢不太明顯。但是未來隨著碳排放指標(biāo)的逐步收緊，碳交易價格或?qū)⒊掷m(xù)提升，光伏作為清潔能源將替代火電資源成為尿素企業(yè)的主要能源供應(yīng)來源。

“碳中和”對煤化工企業(yè)而言是又一次的供給側(cè)改革，是企業(yè)成本、技術(shù)革新以及企業(yè)盈利的競爭。為適應(yīng)“碳中和”政策影響，對尿素企業(yè)有以下建議：

（1）淘汰落后產(chǎn)能，實現(xiàn)技術(shù)升級

固定床工藝的整體生產(chǎn)成本較高，環(huán)境污染嚴(yán)重，市場競爭力較弱。同時，部分省份已經(jīng)出現(xiàn)政策指導(dǎo)淘汰固定床工藝。通過先進(jìn)的技術(shù)工藝，提高原料適應(yīng)性，以河南心連心為例，公司采用的水煤漿氣化技術(shù)，碳轉(zhuǎn)化率可達(dá)到98%以上，憑借該技術(shù)，河南心連心能夠使用價格較低的煙煤作為生產(chǎn)原料，而行業(yè)內(nèi)大量使用的傳統(tǒng)工藝則需使用價格較高的無煙煤，導(dǎo)致其成本較低，毛利率較高，競爭優(yōu)勢明顯。

（2）提高原料端的利用率或自給能力，降低單位生產(chǎn)成本

原材料對煤化工企業(yè)的生產(chǎn)成本影響很大。當(dāng)前大型煤炭企業(yè)均布局煤化工業(yè)務(wù)，主要基于其原料保障能力。提高煤炭資源的利用率、降低產(chǎn)品的碳單耗，既能減少碳排放，又能降低生產(chǎn)成本。

（3）控制電、熱消耗，優(yōu)化能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，減少碳排放

煤化工在電力和熱力供應(yīng)上會使用燃料煤，進(jìn)而會有能耗排放。氣頭尿素和煤頭尿素能耗生產(chǎn)過程中的碳排放量均大于生產(chǎn)過程中。一方面可提高裝置的自身工藝水平，從而降低電、熱的消耗。另一方面，應(yīng)優(yōu)化能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，如采用光伏、風(fēng)電等清潔能源生產(chǎn)電、熱能有效減少碳排放量。

本文局限性說明：

（1）尿素成本構(gòu)成公式中原料消耗均選取了最低單耗；期間費用選取了特定值，不同企業(yè)的成本構(gòu)成略有差異；

（2）原材料及產(chǎn)品價格數(shù)據(jù)選取存在一定的局限性，例如天然氣價格選取了全國液化天然氣LNG市場價測算，與市場上尿素生產(chǎn)企業(yè)的燃?xì)獠少彸杀敬嬖诓町悺?/p>

（3）為了分析單一變量的影響，本文假設(shè)了其他因素完全不變，與實際市場運行存在一定差異。

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原標(biāo)題： 【行業(yè)研究】碳中和對煤化工發(fā)債企業(yè)的“危”與“機”——以尿素行業(yè)為例