作者：李奇霖、李昭函、徐丹 来源：奇霖金融研究，ID：macro_liqilin 编辑：扑克投资家，转载请注明出处
一、化工行业产业链概览
（一）门类繁杂，产品多样
化学工业是国民支柱产业之一，涉及炼油、冶金、能源、环境、医药、煤化工和轻工等部门，门类繁多，产品繁杂。传统上而言，化工行业可划分为三大类：石油化工、基础化工和化学化纤。其中基础化工包括化肥、有机品、无机品、氯碱、精细与专用化学品、农药、日用化学品、塑料制品以及橡胶制品九个小类。
然而，该方法类别涵盖较广，行业细分交叉太多，难以形成对整个化工产业链条的清晰认识。因此，我们从化工产品的一次能源角度出发，配合有机和无机两大角度，对整个化工行业进行产业梳理，以期对债券投资者提供一定参考。
（二）可按照五大类原料划分产业链
化工行业原料丰富，但溯其源头，一次能源主要包括原油、天然气、煤炭、原盐、和矿石五大类。原油天然气直接通过油田开采可得，下游加工生产除各种燃料油、润滑油等油品外，最重要是生成“三烯三苯”重要基础有机化工原料（苯、甲苯、二甲苯、乙烯、丙烯、丁二烯），进一步生成醇、醛、酮、酸、酯、腈、醚、酚等中游有机化工产品，再深加工，可得到合成纤维、合成树脂、合成橡胶、医药、农药、涂料、燃料、有机助剂等高分子物质或精细化工产品，奠定了整个有机化工产业的核心。
煤炭的利用主要包括三块，动力煤、炼焦煤和煤化工。动力煤是利用煤炭的热能，用于蒸汽发电、工业锅炉和生活供暖。炼焦煤即是生产焦炭，而焦炭是钢铁工业的基本食量，是钢铁生产的必需品。煤化工主要是通过煤的气化、直接液化和间接液化产生诸如苯、甲苯、乙烯、合成气、煤焦油等有机基础化工原料或中间化工品，而这部分的后续产业链是与石油化工的相关产业发展是相通的。
原盐包括食盐和工业盐，矿石包括金属、自然硫、磷、钙钛矿、硅粉和萤石等。无机化工产业的重要基础原料“三酸两碱”（硝酸、硫酸、盐酸、氢氧化钠、碳酸钠）可从这两者为原料源获得。原盐从地下井矿开采即得，得到的氯化钠电解法或纯碱苛化法可得到烧碱氢氧化钠。硝酸由氨气为原料制得，硫酸以黄铁矿石为原料制得，盐酸则是氯化钠电解过程中产生的氢气和氯气直接反应得到。
从这5种重要原料出发，下游可生产化肥、炸药、洗涤剂、人造纤维和纺织等终端消费品。此外，矿石资源丰富多样，开采处理后可相应得到诸如钛白粉、有机硅、氟、磷、各种金属等多种产品。
二、化工子产业链拆分
（一）石油化工：聚焦原油动态，关注中下游产业
石油化工行业主要以原油和天然气为原料生产各种石油化工产品。具体而言，可以分为油气开采、石油炼制、基础有机、高分子合成和成型等细分行业。
1、国际原油价格持续走低，上游油田开采盈利下滑
自2014 年下半年以来，美国页岩油产量一直维持在较高水平，对国际原油市场带来冲击。据此，OPEC 部分国家决定增产原油输出来打击页岩油，导致了全球原油总供给量快速增加。2015年第四季度全球原油供应过剩量为2.31 百万桶/天，原油市场已远处于供大于求的状态，原油价格由2014年的98.95 美元/桶降至当前的低于50 美元/桶。
由于低油价压力日益增大，OPEC于今年9月28日终于达成了2008年以来的首份冻产协议，计划将原油产量自当前的3324万桶/日下降至3250万桶/日，不过伊朗等国免受限制。不过，11月份正式会议上，OPEC将决定具体每个国家的产油额度，而届时俄罗斯等非OPEC产油国可能也会受邀来一起协同减产。原油限产协议初步达成，有助于全球原油供需实现平衡，国际原油价格将会得到支撑。
我国油田开采企业单位数从2010年以来呈现逐年下降趋势，到2012年从335家企业单位数缩减到137家，同比下降59%，近几年来均维持在140家左右，上下波动约3%。但是，从2014年到2016年，石油天然气的主营业务收入和利润总额均逐年下降，截至2016年8月，石油天然气开采累计主营业收入39,817,000万元，同比下降24.90%，利润总额为负3,947,000万元，下降145.80%。
这一方面是因为中国主要原油生产巨头，如中石化、中石油等石油产量下降，另一方面则是国际原油冲击，全球原油供应过剩及世界其它地区需求减弱造成国际原油严重供过于求，油价持续暴跌至多年历史低点。我国原油进口量从2009年逐渐上升趋势，而原油出口数量则震荡下滑，2014年的进出口数量分比30,837.45万吨和60.02万吨，同比分别增长9.4%和下降63%。由此可以看出，国际的低油价市场行情导致本土企业更愿意直接进口原油，而不会选择高成本开采。而整体油价的下跌，也导致了石油天然气开采主营业务收入的下降。
2、中游乙烯是石化产品核心，累计产能增速变缓
乙烯作为石油炼制行业的主要产品之一，其下游衍生产品占整个石化产品的75%以上，是石油化工产品的核心，也是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。乙烯可以通过有机合成，生产乙醇、环氧乙烷、乙二醇及其衍生物等多种中游有机化学品；经卤化，可制氯代乙烯、氯代乙烷、溴代乙烷；也能在合成材料方面，大量用于生产聚乙烯、氯乙烯及聚氯乙烯，乙苯、苯乙烯及聚苯乙烯以及乙丙橡胶等；同时本身也可作为石化企业分析仪器的标准气、水果催熟气体、医药和高新材料合成等。
就产能分布而言，中石化是目前我国最大的乙烯生产商，拥有10 家直属乙烯生产企业和5 家合资乙烯生产企业，总乙烯公称设计能力达到1042万吨。自14年以来，由于国内外市场原油价格持续下滑，原料成本走低，而烯烃产品链效益较好，故国内厂商抓住利好机会，开足马力高负荷生产，2014年全年国内乙烯累计工业生产量1696.7万吨，累计同比增长7.6%，2015年，全年乙烯累计工业生产量为1714.6万吨，累计同比增长1.6%。可以看出，乙烯产量增速已趋缓。而自16年开年以来，乙烯月产量已窄幅震荡走低，累计库存量已经趋向饱和。
3、橡胶、塑料、化纤是下游三大支柱产业
从基础有机行业出发，通过有机分子间的聚合、抽丝和热成型等工艺，可制备各种高分子有机材料，进而衍生到下游高分子有机合成或材料成型行业，细分而言主要包括橡胶、塑料和化学化纤三大类。
从2005年以来，我国橡胶、塑料和化学化纤的工业总产值一直处于整体持续上涨阶段，除了2009年化纤行业总产值为3828.32亿元，同比下降3.57%。到2011年，橡胶、塑料和化学化纤的工业总产值已分别达到7330.66、15579.54和6673.67亿元，累计同比增长24%、12.3%和34.7%。然而，值得注意的是，由于产业规模扩速较大，产能已成过剩状态，2013年来，这三个行业的主营业收入累计同比增速已成下降趋势。
（二）煤化工：重在综合利用，以期生产可替代石化产品
1、煤炭多途径综合利用
煤化工是对以煤炭为原料的相关化工产业的统称。从化学变化角度来说，煤的综合利用主要包括煤气化、炼焦、直接/间接液化、低温干馏等途径。煤气化主要生产合成气，下游主要用于氨合成、液相有机品合成（甲醇、汽油、液体燃料、乙酐、乙酸甲酯）、IGCC（煤气化燃料与发电联用），炼焦产品主要分为煤气（下游城市煤气，三苯）、煤焦油（下游萘，蒽等）和焦炭（下游炼钢相关）；煤液化主要产品液化油，下游进一步加工为液体燃料、化学品等；煤的低温干馏产品则包括煤气，低温煤焦油，半焦等；其它加工包括如活性炭、分子筛等。
2、从传统煤化工到新型煤化工
从产品角度来说，煤化工分传统煤化工和新型煤化工两大类。传统煤化工涉及煤焦化、煤电石、煤合成氨（化肥）等领域。我国传统煤化工产品生产规模均居世界第一，合成氨、甲醇、电石和焦炭产量分别占全球产量的32%、28%、93%和58%，并处于阶段性供大于求状态，产能存在结构性过剩。
新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料（甲醇、二甲醚）等，它与能源、化工技术结合，可形成煤炭——能源化工一体化的新兴产业。潜在市场容量大，同时作为国家战略性能源储备的重要发展方向，具有良好的发展前景，但受制于成本因素，产品市场尚处于成长阶段，具体而言，包括煤制烯烃、煤制芳烃、煤制油、煤制天然气和煤制乙二醇等。
（三）氯碱行业：产能过剩，须向精细化发展
氯碱行业的上游是我们列出的五大原材料中的原盐。
1、以氯气、氢气和烧碱为原料生产化工品
氯碱行业，即使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱行业的上游主要是原盐开采、石油化工和煤化工路线。原盐直接提供氯化钠原料，石油化工路线通过原油常减压、裂解重整工艺提供乙烯产品，与电解产生的氯气进行氧氯化反应，生成氯乙烯；而煤化工路线主要通过电石与水反应生成乙炔，乙炔与食盐电解过程中产生的氯气氢气发生直接化合反应，生成氯乙烯。下游统一为聚氯乙烯塑料、含氯洗涤剂、消毒剂、农药、化纤、造纸等。
2、产能增速明显放缓，氯化品精细化高端化延伸发展
中国的氯碱工业主要采用隔膜法和离子膜交换法两种生产工艺。氯碱工业的主要产品包括烧碱、聚氯乙烯（PVC） 、氯气、氢气等。氯碱产品主要用于制造有机化学品、造纸、肥皂、玻璃、化纤、塑料 等领域。近年来国内氯碱行业发展迅速，2014年中国烧碱产量能达4035万吨，产量为31809万吨 ，PVC产能达2590万吨，产量为3180万吨，烧碱和聚氯乙烯产能、产量均居世界第一，成为名副其实的氯碱大国。同时我国氯碱行业严重产能过剩，行业正进入产业调整状态。
（四）化肥行业：农业基础，趋向上游靠拢
1、氮磷钾肥和复合肥是农业基础
化肥是用化学方法制造的成分单纯、养分含量高的无机肥料，主要包括氮肥、磷肥、和钾肥三大肥料及其复合肥料，是农业生产的基础之一。从石油天然气和原煤产业链得到的合成气（一氧化碳和氢气），与大气中的氮气在一定条件下发生合成氨反应，得到的液氨直接与二氧化碳反应，在高温高压条件下直接合成尿素，此即氮肥的工业生产过程。
钾肥的生产，主要是从钾盐矿，如钾石盐、无水钾镁矾、钾盐镁矾和光卤石等提取或精制加工，得到钾肥的主要成分氯化钾或硫酸钾。磷肥的来源也主要来自于磷矿石资源，从生产方法上，可分为湿法磷肥和热法磷肥。
2、资源和区位是主要矛盾
氮肥的主要上游资源包括煤炭、天然气和原油，就我国言，煤炭占比高达71％，天然气占比仅为23％，原油类产品相对较少。其中，气头主要分布在四川、云南和贵州等地，如泸天化、云天化和赤天化等，另外还有中石油和中石化下属的氮肥企业，气头氮肥企业基本围绕气源而建。而煤头氮肥原料主要以块煤为主，主要围绕在山西、河南等地。
但同时，产肥大省并不一定是消费大省，多余的产量必须通过运输途径外销，造成重复运输和成本的推高。另外，由于磷、钾肥等上游磷矿石、钾盐资源相对稀缺，拥有资源就等于拥有了领先于其他同类企业的成本优势，因此这也驱使化肥企业向上游资源靠拢。
（五）农药行业：季节性强，缺乏科技创新力
1、农药产业链一览
农药是指在农业生产中，为保障、促进植物和农作物的成长，所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物（或杂草）的一类药物统称。农药行业主要由农药中间体、原药和制剂加工三大版块构成，行业上游为黄磷、液氯等无机原料和甲醇、三苯等基本有机原料，下游为农林牧业生产和卫生领域。
2、季节性特征明显，产能过剩
我国可生产300多种原药，已生产的或将生产的农药中间体品种800多种，而且还在不断的更新换代。整体而言，国内农药过剩严重，需要通过出口解决国内的过剩供给。中国农药产量从2000年的61万吨增加到2009年的226万吨，而同期国内每年农药使用量保持基本稳定，增长部分主要依靠出口消化。从1994年开始，我国农药出口量首次超过进口量，成为农药净出口国以来。我国农药出口实现了长达15年的高速增长。
另一方面，我国农药产量和种类虽多，但产品主要以仿制为主，绝大多数企业研发投入占销售收入比例不足1%，农药的技术壁垒较大。我国农药企业数量众多，小、散、乱现象严重，产业集中度较低，企业规模较小，缺乏具备国际竞争力的龙头企业。根据2014年中国农药登记数据，我国近两年农药产品登记数量保持在3000个以上，2014年登记产品3374个，比上年仅减少了1.6%，可见农药产品重复登记、同质化竞争异常也是面临问题。
（六）磷化工：磷肥严重过剩
磷化工主要是以磷矿石为原料，通过湿法磷酸或干法磷酸等工艺，得到包括磷肥、黄磷及磷化物、磷酸及磷酸盐、有机磷化物、含磷农药及医药等产品。世界上磷矿石的消费结构中约80%左右用于农业，其余的用于提取黄磷、磷酸及制造其它磷酸盐系列产品，被广泛应用于洗涤剂、防腐剂、阻燃剂、农药、食品添加剂和电子行业等。
相对于发达国家，我国磷肥发展虽起步很晚，但通过80年代及后续的大力发展，到2014年，我国磷肥生产量已达到1709万吨（折纯，以P2O5计），位居世界第一。目前，行业已经处于产能过剩，市场竞争激烈，市场表观消费量连续两年下降，行业亏损企业较多。行业发展应注重技术改造和产业升级，解决磷石膏的安全环保堆存和综合利用问题，企业要向大型综合化发展。矿肥结合、矿化结合和湿热结合是整个磷化工行业的大发展趋势。
（七）有机硅化工：上游单体过剩，深加工能力不足
硅产业细说而言，其实包括有机硅和晶体硅材料两大部分。而晶体硅多应用于光伏、半导体等电子领域，故这里主要介绍有机硅化工。有机硅烷偶联剂（有机硅化学试剂）、硅油（硅脂、硅乳液、硅表面活性剂）、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等终端产品。其常作为航空、尖端技术、军事技术部门的特种材料使用，而且应用范围已扩到：建筑、电子电气、纺织、汽车、机械、皮革造纸、化工轻工、金属和油漆、医药医疗等。
我国有机硅工业起步较晚，90 年代，江西星火有机硅厂在国内率先建立起万吨级甲基氯硅烷生产装置，标志着中国有机硅单体开始迈向规模化、大型化生产。随着近年的快速发展，有机硅各类产品的产能和产量都有了较大幅度的提升，但是与国外企业相比，多数企业集中在有机硅单体等上游领域，有机硅深加工能力不足。
目前国外已经开发出的有机硅材料多达 10,000 余种，而国内有机硅材料仅有数百种。2013 年，我国有机硅单体产能达到 220 万吨，有机硅产品表观消费量（折合硅氧烷计算）达到 81.2 万吨，销售额约 300 亿元，已成为全球有机硅的大消费国。近十年来，国内有机硅消费量年均增长速度约为 20%，远高于世界其他国家和地区的增长速度，是全球有机硅产业发展的主要推动力量。
（八）氟化工：无机氟受电解铝行业影响，国内有机氟产品偏低端
氟化工是指以含氟材料为主要产品的化工产业，可分无机氟化工和有机氟化工两大行业。在无机氟化物中，作为铝电解工业生产原料的氟化铝、冰晶石等氟化盐产品占总生产量的绝大部分，其他产品产量较少。有机氟化工产品主要包括氟化烷烃（制冷剂）、含氟聚合物和含氟的精细化学品。
目前氟化工主要以萤石（CaF2）为原料，而萤石作为一种不可再生的资源，我国萤石储量已不足世界的1/10，而产量和出口量却占全球的一半，这使得我国萤石储采比急剧下降，远远低于警戒线水平。而电解铝行业产能过剩，国内铝价的低迷使得国内很多企业仍在持续亏损，作为电解铝行业的重要氟化盐产品也深受影响。
有机氟化工领域，除全氯氟代烷（CFC）、氯氟代烷（HCFC）和聚四氟乙烯（PTFE）的生产形成了规模外，其他氟聚合物的生产仍处于试验、试产阶段，能够产品化的品种有限，氟聚物（聚四氟乙烯除外）、氟精细化工产品需要进口。在附加值高、加工深度以及技术要求高的产品领域中，基本上由国外企业占据，技术壁垒较大，企业自身发展转型难度较大。
三、化工行业存续债券概览
目前市面上流通的化工行业债券共计约469只，发债主体共计约116家，涉及细分行业繁多。在此，从发债公司主营业务出发，从化学纤维、化学原料、化学制品、石油化工、塑料和橡胶六大板块着手，对市场上的化工行业存债情况进行归纳总结。
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