外匯天眼APP訊 : 1. 天然鹼法制純鹼具備明顯成本優勢
1.1. 純鹼生產主要有三種方法
純鹼即碳酸鈉，俗名蘇打，其工業產品主要有兩種: 輕質純鹼和重質純鹼。兩種產品化學性質無區別，只是物理性質有所不同，如松密度、粒子大小、形狀及安息角度等。一般輕質純鹼為白色粉狀結晶，密度為 450～700 kg/m3，重質純鹼為白色細小顆粒，密度為 900～1200 kg/m3。
目前，純鹼的主流工藝分為三種：
天然鹼法，是通過對天然鹼礦物進行一系列過濾、除雜等工序來製取純鹼。根據鹼礦成分的不同，天然鹼法生產工藝主要分為蒸發法和碳化法兩種。對於鹼、硝、鹽共生的泡鹼型天然鹼湖水或者主要成分為泡鹼的固體礦，一般採用滷水碳化法生產工藝，提取天然滷水進行碳化、乾燥和煅燒，生產出純鹼。對於以晶鹼石為主要成分的天然鹼礦，一般採用蒸發法生產工藝，蒸發法進一步細分為倍半鹼工藝和一水鹼工藝。倍半鹼工藝在蒸發前使 NaHCO3分解，例如通過幹法分解、濕分解或溶採時注入 NaOH 中和，蒸發中析出 Na2CO3·H2O；採用一水鹼工藝生產重質純鹼，採用邊蒸發、邊濕分解的一步法生產重質純鹼。
天然鹼法工藝的應用受限於資源的地理位臵、供應等基礎條件，與其他兩種主流生產工藝相比，最大優勢在於成本較低。
氨鹼法，又稱索爾維制鹼法，或索氏制鹼法。該方法是由比利時人索爾維在 1859 年發明，以食鹽、氨水、二氧化碳為原料，在室温下從溶液中分離出碳酸氫鈉的制鹼法。
氨鹼法的生產步驟簡單，原料經濟實惠且碳酸鈉產品純度高，適合大規模生產。但同時也有一些缺點，氨鹼法氯化鈉利用率最高只能達到 75％，且排出大量廢渣廢液，廢渣中含有大量氯化鈣，很難加以利用且污染性較強。
1.2. 天然鹼法的成本最低
天然鹼法最大的優勢在於成本最低。據 Genesis Energy 報告，美國天然鹼法制純鹼的成本大約為化學合成法的 50%。化學合成法耗能更多，同時還會產生處理副產物的費用，並且排放更多的二氧化碳。
20 世紀 80 年代，美國掌握天然鹼加工技術後，迅速淘汰了美國境內全部氨鹼廠。基於成本優勢，美國的天然鹼裝臵產能利用率高，據 Genesis Energy 報告，該公司生產出來的純鹼產品在近 10 年中產銷率保持 100%。
1.3. 我國限制氨鹼法與聯鹼法純鹼產能新增，天然鹼法獲得優勢
我國純鹼價格於 2010 年達到景氣高點，隨着大量新增產能投產出現產能過剩，同時由於純鹼行業是高污染、高能耗行業，國家持續大力推動落後產能淘汰。
2010 年 5 月，為了貫徹落實《石化產業調整和振興規劃》，引導和規範我國純鹼行業健康、可持續發展，工信部制定了《純鹼行業准入條件》，詳細規定氨鹼法新建、擴建純鹼項目設計能力不得小於 120 萬噸/年，重質純鹼設計能力不得小於 80%。聯鹼廠設計能力不得小於 60 萬噸/年，其中重質純鹼設計能力並不得小於 60%，必須全部生產幹氯化銨。
此條規範條件實施後 1）限制了新增小型產能的釋放，放緩了純鹼供給增速。2）對聯鹼法廠家生產氯化銨明確做出硬性要求，使其純鹼價格與氮肥價格掛鈎。但由於過剩產能導致的供需不平衡，自 2011 年起純鹼行業經歷了長達多年自發出清。據智研諮詢，2011-2017 年，我國純鹼產能共計退出 474 萬噸，75%為聯鹼法產能。
2015 年新的《環保法》出台以來，國家對高污染的純鹼行業管控趨嚴，小產能企業環保成本極高而面臨淘汰風險。高污染高能耗的聯鹼法和氨鹼法純鹼項目被列為限制類發展項目，而天然鹼法因為其環保、低能耗、生產成本低的特點，成為最值得發展的工藝路線。
2. 天然鹼的生產主要集中在美國、土耳其、中國
2.1. 天然鹼法的全球佔比約為 26%
目前全世界已探明的天然鹼礦只分佈於美國、中國、土耳其、墨西哥和非洲南部等少數國家和地區，其中美國、土耳其和中國是主要的天然鹼法生產國。
據 Ciner 數據，2018 年全球純鹼產能約為 76 Mt，其中天然鹼法產能 20 Mt，佔比約為 26%。美國天然鹼法佔比 19%，產能約為 14.5 Mt。
2.2. 美國是最大的天然鹼生產國，也是全球最大的純鹼出口國
美國純鹼全部來自天然鹼加工，據 CNKI，美國擁有全球首位的天然鹼資源，懷俄明州綠河地區天然鹼儲量達到 520 億噸且質量極純，是世界最大的天然鹼礦牀。另外科羅拉多州西北部山區存在着一個巨大的與油頁岩共生的蘇打石 礦牀，總儲量為 290 億噸，是僅次於懷俄明州綠河的第二大天然鹼礦牀。1953 年美國建立第一家 270 kt/a 天然鹼工廠以來給合成鹼帶來很大沖擊。1986 年，美國 10 個氨鹼法工廠全部關閉，至此美國全部轉為天然鹼法生產純鹼。
美國純鹼生產高度集中，總產能約 14.5 Mt。主要有五家公司，其中四家公司在懷俄明州綠河地區有 5 個生產廠，除純鹼外還生產小蘇打、苛化燒鹼和亞硫酸鈉等；另一家公司在加利福尼亞州西爾斯湖地區的生產裝臵，除純鹼外還生產鹽、硼砂和元明粉等。
美國各純鹼公司股權的部分或全部掌握在外國大企業集團手中。美國純鹼工業的股權有 54% 為外國擁有，其中印度佔 23%，比利時 15%，土耳其 11%，日本 5%。
美國是全球最大的純鹼輸出國，據 CNKI，2017 年美國純鹼淨出口量 6.8 Mt，佔產量比例超過 55%。從美國進口純鹼較多的有 11 個國家或地區，佔美國純鹼出口量的 72%，其中巴西佔 16%，墨西哥 15%，印度尼西亞 10%，澳大利亞和智利各 5%，加拿大、日本和我國台灣省地區各 4%，韓國、泰國和英國各 3%。
美國純鹼呈現供需穩定狀態。據 Genesis Energy 數據，美國的純鹼產量與出口量基本保持穩定水平，價格也維持在 135 美元/噸的位臵。
2.3. 土耳其是具備天然鹼產能的第二大國家
據 CNKI，土耳其是具備天然鹼法純鹼產能的第二大國家，總產能約為 4.1 Mt。土耳其擁有卡贊和貝帕扎裏兩處天然鹼礦牀，卡贊天然鹼礦牀位於安卡拉西北 35 km。探明含晶鹼石礦帶平均厚 54 m，最厚處 109 m，計算晶鹼石儲量 1.88 億噸。貝帕扎裏地下晶鹼石礦位於安卡拉以西 110 km。
土耳其卡贊天然鹼綜合開發項目 2018 年 1 月竣工投產，為水采地下天然鹼礦，以一水鹼工藝生產重質純鹼，設計產能 2.5 Mt/a。此項目 2013 年由中國天辰工程有限公司與土耳其吉奈爾集團公司簽署有關該項目總承包合同，包括打井、採集滷、5 條各 500 kt/a 的重質純鹼生產線、2 條各 100 kt/a 小蘇打生產線和配套的 800 MW 聯合循環電站等，總投資 11 億美元，工期 44 個月。
3. 純鹼未來需求穩定增長，大規模天然鹼項目計劃推進中
3.1. 全球需求有望保持 2%的年複合增長率
全球來看玻璃是純鹼最主要的下游，佔據純鹼需求的 53%，無機化學品佔據純鹼需求的 14%，肥皂與洗滌劑佔據純鹼需求的 12%；前三者佔據純鹼需求的 79%。
全球純鹼需求量有望保持 1.7%-2%的年複合增長率。據 Genesis Energy 預測，隨着新興經濟體的發展，對玻璃、化學品以及肥皂、洗滌劑的需求將持續提升。2019 年全球純鹼需求量為 60 Mt，預計到 2023 年達到 65 Mt，2028 年達到 70.9 Mt。2019-2023、2023-2028 的年複合增長率分別為 2.0%、1.75%。
新型經濟體將是未來純鹼需求的主要擴張地。據 Genesis Energy，新型經濟體的人均純鹼使用量為 4.6 kg/年，對比發達經濟體的人均 15.5 kg/年存在 238%的增長空間。
3.2. 供應端將新增兩個大規模天然鹼項目
據 Genesis Energy，2018 年土耳其卡贊天然鹼項目 2.5 Mt 的產能已充分被市場吸收。未來天然鹼正在計劃建設的大規模天然鹼項目主要有 5.4 Mt/a 的 Ciner美國太平洋天然鹼項目和 7.8 Mt/a 的內蒙古博源集團阿拉善塔木素天然鹼開發利用項目。
據人民日報，繼 2018 年建成全球在運行最大規模的土耳其卡贊天然鹼項目後，中國化學工程 2019 年又承接了土耳其吉奈集團的美國太平洋天然鹼項目。該項目建設規模為 540 萬噸/年，建成後可佔北美純鹼市場 1/3 的產能。
據中國化工報，2020 年 1 月 9 日，中國化學工程股份有限公司與內蒙古博源控股集團有限公司在鄂爾多斯簽訂阿拉善塔木素天然鹼開發利用項目 EPC 總承包框架協議。協議約定總合同額為 113 億元人民幣，建設規模為 860 萬噸/年鹼類產品，其中 2020 年框架協議啓動的工程項目合同額約為 23 億元人民幣。項目建成後將年產 780 萬噸純鹼、80 萬噸小蘇打，成為世界最大的純鹼生產基地。
風險提示：行業產能過剩、下游需求不足等。