未来三年供需迎来变局
环氧丙烷（PO）是丙烯下游第三大化学品，全球产能超过1000万吨，可以说是标准的大宗化学品，然而PO的景气周期却与其他大宗化工品有很大差异。11、12年是上一轮化工周期的顶部，之后在15、16年跌到了最低点，当时绝大多数企业，甚至是许多行业龙头企业都陷入亏损，但是PO的价差和业内企业的盈利仍保持在比较好的水平。从供需平衡表看，过去几年国内PO的产能虽然一直有增长，但始终无法完全满足需求，每年都还有几十万吨的进口量。这背后的原因就是国内一直没有解决PO三条工艺路线各自的技术问题，导致无法大规模扩张。展望未来，我们预计前期国内工艺路线的限制可能将被打破，PO将会迎来一轮扩产周期，而且各种生产工艺的盈利能力将大幅分化，行业格局会发生很大改变。
1.1
长期高景气源于工艺门槛
PO主要有氯醇法、共氧化法和HPPO法三种工艺，目前国内的产能占比分别为56%、32%和12%，其中共氧化法根据副产物又分为PO/MTBE工艺、PO/SM工艺和没有副产物的CHP工艺。氯醇法是国内占比最大的工艺，国内企业对于技术已经完全掌握，但是由于生产中会产生大量含氯三废，污染非常严重。所以国内很早就严禁新增氯醇法产能，14年之后不仅没有新装置投产，还在环保高压下退出了一些，15-18年国内PO产能复合增速仅2.3%。
相对于氯醇法，共氧化法和HPPO法虽然环保方面优势很大，但是国内企业在技术方面一直没有实现自主。国内现有的两套HPPO法装置是吉神（30万吨）和中石化长岭（10万吨），分别于14年和15年投产，但投产至今始终没有实现稳定生产，开工率一直处于低位。吉神的技术来自赢创和伍德，该工艺包在全球范围内有多套成功运行的装置，所以我们认为技术本身应当不存在重大问题。但由于在国内第一套装置的运行就不成功，导致HPPO工艺在国内的推广举步维艰，多个前期规划的项目都进展缓慢。
共氧化法与HPPO法的处境又不太相同，国内很早就建设了中海壳牌和镇海利安德巴塞尔两套PO/SM装置，又在15年和17年分别投产了万华和金陵亨斯曼两套PO/MTBE装置。然而除了万华的工艺包从亨斯曼授权以外，其他三套装置都是国内炼厂与外企合资，是资源方与技术方的合作，国内企业并没有获得技术，未来能否扩产也主要取决于外企的意愿。因此，在氯醇法不能扩产、HPPO法推广不顺、共氧化法没有技术的情况下，国内PO产能的扩张一直满足不了需求的增长。
1.2
国内供给将大幅扩张
我们认为未来几年PO工艺门槛的限制有望出现变化，国内的供给将出现一轮大规模扩张。首先共氧化法方面，中海壳牌、中化泉州和天津渤化将有三套装置投产，合计72万吨产能，技术分别来自壳牌和Repsol。Repsol虽然在国内是第一次技术授权，但是在西班牙有两套装置已经运行多年，我们预计国内产能的兑现性比较高。同时，万华化学和滨化股份（主要依托清华系研发机构）也都通过自主开发分别掌握了PO/SM和PO/MTBE技术，并且各自计划建设两套共60万吨的生产装置。这些产能预计都将在2022年之前投产，而且确定性较强。
HPPO法虽然前期规划的项目仍未有实质进展，但是又出现了新的参与者，包括齐翔腾达30万吨、古雷炼化30万吨，金诚石化30万吨，金浦集团30万吨等。其中齐翔腾达技术来自伍德，并且与有多年HPPO法生产经验的韩国SKC合作，我们预计兑现的可能性较大。古雷炼化预计使用中石化自有技术，与长岭同出一门，而金诚石化技术来自中国天辰，是该技术首次工业化应用。
虽然最终能有多少产能投产还有一定不确定性，我们以比较保守的情景预测，假设共氧化法和齐翔与古雷的HPPO法能达产。则国内PO产能将从2018年的328万吨增加到2022年的532万吨，复合增速达到12.9%，明显高于11-18年8.7%的增速。即使消费仍能保持过去8.0%的增速，并且目前25万吨净进口量被完全替代，2021年之后行业开工率也将比目前明显下滑。
1.3
全球供需仍比较平衡
尽管国内PO供给将会爆发增长，但从全球角度看，未来几年供需平衡并不会大幅恶化。按照目前规划，到2022年海外有望投产的PO产能是泰国PTT、匈牙利摩尔集团和利安德巴塞尔的休斯顿基地，合计87万吨。我们统计全球PO产能将从2018年的1127万吨增加到2022年的1418万吨，复合增速为5.9%。由于PO的主要下游就是聚醚，应用与异氰酸酯高度挂钩，所以PO全球的历史需求增速一直保持比MDI（5-6%）略低的水平（3-4%）。而我们在前期万华报告中预测MDI还将保持5%左右的增速，因此PO也有望保持3%的增速。所以我们预计，虽然全球需求增速略低于供给增速，但整体开工率不会大幅恶化，而且增量主要在国内，预计未来PO行业将呈现内松外紧的格局。
2
共氧化法盈利能力最佳
PO各工艺路线的成本组成，以及副产品的市场环境差异极大，因此其盈利能力也有很大不同，我们按照生产一吨PO所涉及到的全流程成本和收入来测算各工艺的盈利能力。首先从加工成本看，四种工艺中HPPO法的成本最低，能耗、折旧等各方面都有比较大的优势。共氧化法中PO/SM法的能耗比PO/MTBE法高，因此成本也略高。而氯醇法是最高的，一方面是生产氯碱的电耗很大，另一方面近几年环保严查导致生产之外的环保支出也特别大。以滨化股份为例，17年环保严查之前，单吨PO的整体加工费大约在3800元左右，17年开始大幅提升，到18年已经提升到约5000元（滨化有自备电站，电费较低）。而滨化已经是国内氯醇法的龙头企业，我们预计其他同行大概率成本还要高于滨化。（由于国内拥有共氧化法装置的企业都是大型石化基地，拥有自备锅炉，我们按照蒸汽成本价测算）
然而并不是加工成本低的路线盈利相应就高，由于共氧化法和氯醇法都有大量副产品，副产品的贡献导致最终盈利结果与加工成本截然不同。我们根据19年以来的产品均价测算了4种工艺的收入、原料成本和价差，两种共氧化法路线的收入有约2/3来自副产品，氯醇法副产品收入占比较少。从综合价差看，共氧化法和氯醇法副产品贡献的价差基本都占到了总额的一半左右。而HPPO法不仅没有副产物，还需要消耗高浓度的双氧水，因此测算下来综合价差远小于其他工艺，两种共氧化法相对HPPO的单吨PO成本优势都在3000元左右。
3
盈利动态变化展望
未来不仅PO供需会发生重大变化，MTBE、苯乙烯等副产品的行业格局也面临巨变，这导致未来各条PO工艺的盈利能力也会随之动态变化，我们分析认为PO/MTBE法将是未来盈利最佳的工艺。
3.1
PO价差不会大幅缩窄
从上文4种工艺的盈利能力可以看出，HPPO法已经处于无利可图的状态，理论上PO价差再缩窄400元左右，按照现金成本考虑，HPPO法就没有开工的必要。而且HPPO法都自带双氧水装置，17年开始由于水处理等方面需求持续大增，使得双氧水的盈利能力一直很好。所以HPPO法企业都拥有选择权，当PO盈利恶化时，外卖双氧水就能获得比生产PO更好的盈利，完全没有理由去进行恶性的价格竞争。按上文统计到22年国内PO产能将达到532万吨，其中有100万吨是HPPO法，如果这部分产能不参与价格竞争，那我们预计PO价差并不会出现缩窄。
3.2
PO/SM盈利有下行风险
PO/SM法目前是盈利最好的工艺，但是我们认为未来有较大的下行风险。将PO/SM的整体价差分拆为PO-丙烯价差与苯乙烯-乙烯/苯价差以后可以看出，近两年PO/SM价差的扩大主要动力来自苯乙烯价差的扩大。由于我国乙烯产量长期不足，苯乙烯（SM）作为乙烯的重要下游之一，进口量一直很大。再叠加18年6月商务部终裁对韩国、台湾地区和美国生产的苯乙烯征收反倾销税，导致苯乙烯价差大幅扩大。
然而未来几年，由于大炼化项目将有巨量投产，几乎都自带苯乙烯产能，合计达到800万吨以上，不仅将完全填补苯乙烯进口缺口，大概率将导致国内供给过剩。如果悲观情境下，苯乙烯价差跌回历史上600元左右的价差，则按19年前5月均价，PO/SM价差有约3100元的下跌空间（一吨PO对应2.17吨SM），届时PO/SM法也可能基本不盈利。
3.3
PO/MTBE盈利较稳定
PO/MTBE工艺又可以称为PO/TBA工艺，实际生产过程中原料丁烷是先通过异构化过程转化为异丁烷，再经过共氧化过程转化为叔丁醇（TBA），只是TBA的市场需求非常小，而MTBE是体量很大的调油品，所以企业一般都会再将TBA与甲醇合成MTBE来调油或外销。现在市场对PO/MTBE法有一大担心是国内正在大范围推广乙醇汽油，由于汽油中含氧量有上限，乙醇含量提升后，会挤压MTBE的使用量，导致MTBE需求减少、价格下跌。但我们认为，首先MTBE传统上就不是主要按供需定价的产品，其次即使MTBE彻底被乙醇替代，对PO/MTBE法的盈利影响也不大。
MTBE的辛烷值高、抗暴性能好，是常用的调油组分，在汽油中的占比一般不超过10%。作为调油料，其价格与汽油价格高度相关，与MTBE的产能与开工率基本没有关系。而国内炼厂为了应对乙醇汽油对MTBE需求的影响，已经开始大量上马叠合加氢装置，目的是将MTBE的原料碳四转化为烷基化油（异辛烷）。烷基化油也是性能优异的调油原料，而且不含氧，价格与汽油也高度相关。所以我们认为未来PO/MTBE装置副产的TBA或MTBE，如果不能通过MMA、丁基橡胶等产品完全消化，也可以从TBA脱水制异丁烯后再转化为烷基化油来解决副产品的消化问题，代价只是较少的加工费。
不仅MTBE的定价挂钩汽油与原油，MTBE的主要原料丁烷也与原油价格高度相关。从长周期数据可以看出，除了冬季丁烷有季节性上涨以外，其价格趋势与原油和汽油基本一致。由于产品与原料都与油价挂钩，所以MTBE-丁烷的历史价差也比较稳定，基本在2000元左右，预计未来还将保持。综合来说，我们认为PO/MTBE的整体价差将维持稳定，未来将成为盈利能力最佳的PO生产工艺。
综合来看，我们预计未来PO-丙烯价差会有小幅缩窄，这会导致各工艺的盈利都受到一定影响。HPPO法仍难以盈利，对市场造成的影响很小。而PO/MTBE路线，由于MTBE的价差相对稳定，盈利变化的幅度最小，预计未来生产单吨PO获得的盈利有望保持在2100元以上。对于PO/SM和氯醇法来说，我们预计苯乙烯与烧碱的价格会比当前价格进一步下滑，因此对应工艺的盈利也将下降的更多。苯乙烯价差对PO/SM盈利的影响很大，苯乙烯价差历史极低水平在600元左右，12-18年平均在1400元左右，我们此处按1000元的情景测算，则未来PO/SM生产单吨PO获得的盈利预计在510元。
4
投资建议
我们认为A股值得关注的是万华化学与滨化股份，其中万华化学已经具备26万吨PO/MTBE产能，且正在建设30万吨PO/SM产能，有望于21年初投产。按表7单吨盈利情况测算，未来两套共氧化PO装置贡献的盈利预计在7亿元以上。滨化股份规划的轻烃一体化项目，将建设60万吨PDH与30万吨PO/TBA装置，按表7单吨盈利情况测算，我们预计未来30万吨PO/TBA有望贡献6.4亿元净利润（以上按所得税25%测算）。
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