汽车变革对炼油和化工行业的影响

仝 帅

(中国石化国际合作部，北京 100728)

20世纪初，由于制造商和投资商纷纷加大汽车相关领域的投资研发力度，汽车行业得到快速发展。为追求更大的市场份额，电力汽车、蒸汽汽车和燃油汽车的制造商之间展开激烈争夺。1900年，美国制造的汽车中有78%是电力或蒸汽驱动的，而在随后的十年内，内燃机汽车的优势逐渐显现，汽油动力汽车快速扩张。到1909年，内燃机汽车已占据美国汽车行业95%的市场份额。内燃机汽车技术引领了汽车时代的到来，创造了一个巨大的新工业生态系统，不但改变了人们生活、工作的方式，也促进了石油等相关领域的发展。

内燃机汽车主导汽车行业一个多世纪后，其统治地位渐渐受到挑战。无人驾驶汽车、电动汽车和移动运输服务（主要包括预约出租车服务和共享汽车服务）使汽车行业面临颠覆性变革，三者结合的出行模式将成为未来的发展方向。在技术进步、商业模式创新和政策驱动的助推下，全球电动汽车发展迅速，市场销售量迅速攀升，已经进入了商业导入期。移动运输服务领域也日趋成熟，逐渐对汽车的销量产生影响，几家主要企业（例如Uber和滴滴）的成功持续运营也代表了未来市场的发展方向。无人驾驶技术虽然尚未成熟，但随着近年汽车制造商、零部件供应商和互联网公司的积极参与，其关键性技术如底层计算架构和感知技术的成本大幅降低，使得这一领域获得快速发展。长期来看，汽车变革势在必行，这也将对现有的传统炼油化工行业产生一定影响。

1 情景假设

从无人驾驶技术、移动运输服务和电动汽车的发展趋势来看，汽车的变革是必然的，但问题的关键在于变革的步伐是循序渐进还是快速颠覆。本文通过搭建情景模型的方法将不确定性转化为趋势预测的工具，根据无人驾驶汽车、电动汽车以及移动运输服务这三者技术创新和突破速度的快慢，构建了渐进式和激进式两类情景。

1.1 渐进式情景

渐进式情景下，传统能源与新能源将在技术不断变革、社会不断进步中激烈竞争。现有传统能源公司和汽车企业都面临新的竞争与挑战，市场份额被不断削弱，但基于能源规模庞大、复杂性强的因素，颠覆性的变革进程将会延缓。但随着技术不断发展创新，石油在运输能源中保持的垄断地位将会被取代。渐进式情景有几个特点：

第一，到2040年，预计插电式混合动力汽车和纯电动汽车的新车销售比将增长到30%，但人们78%的出行里程仍然依靠石油（汽油、柴油总和）提供动力。

第二，移动运输服务公司年收入从2010年的100亿美元增长到2016年的1.1万亿美元。数以亿计的人依赖移动运输服务来满足日常出行的要求，车辆利用率不断提升，车辆总行驶里程数不断增加。随着汽车利用率的增加，汽车整体销售增长速度放慢，预计从2035年开始，市场轻型车的年度销售增长率平均为0.6%，约为2020—2030年平均增长水平的一半。

第三，无人驾驶技术将在2030年前后趋于成熟并被市场接受。

1.2 激进式情景

激进式情景下，由于政府的干预与引导相比渐进式情景而言力度更大，汽车行业将以更快的速度从依靠传统化石燃料转变为依靠新能源组合，渐进式情景下的预期将加速发生。该情景的预设基于无人驾驶技术的快速发展，将导致电动车的加速使用和人们的出行方式和物流方式的革新。无人驾驶重新构建了汽车的系统模式，并且影响了城市的开发建设。该情景的特点如下：

第一，汽车的运输成本将越来越低，预计到2040年，电动无人驾驶出租车的乘坐成本将大大降低。

第二，无人驾驶技术的突破是激进式情景的核心，也是移动革命的关键。预计从2018年到2040年，具有无人驾驶能力的轻型车销量将从0增长到4800万辆，届时新车销售市场中，将有一半以上的轻型车辆具有无人驾驶功能。

第三，无人驾驶、电动汽车快速发展的同时，也对移动运输服务产生了积极影响。尽管新车销量的增长有限，但人们将比以往更多地使用汽车，这会导致人类总行驶里程数持续增加。预计从2018年到2040年，车辆行驶里程的总数将以每年2%—2.5%的速度增加，移动运输服务将占市场总里程数的24%。

第四，预计到2021年，世界石油需求量将达到峰值，之后开始逐步降低，到2040年时，将降至2018年石油需求总量的85%。

2 汽车变革对炼油行业的影响

2.1 对国际油价的影响

在渐进式情景下，随着国际经济逐步复苏，油价持续上涨，预计在2030年前后将达到80美元/桶的水平并将维持至2040年。在激进式情景下，随着天然气、可再生能源和电动汽车对石油消费的冲击，石油的需求量明显下降，国际油价窄幅震荡并将于2027年前后达到顶峰（约50美元/桶），然后开始迅速回落，在2040年跌至20美元/桶的水平。

2.2 对炼油毛利的影响

近年，由于油价较低，炼油毛利长期处于正值且高于平均水平。预计未来炼油毛利将经历冷静期、巅峰期和平稳期。受国际海事组织燃料油新规的影响，炼油毛利将在2019—2024年期间大幅度攀升，且将在2021年前后到达巅峰。2025—2030年，炼油毛利恢复稳定，最高毛利维持在7美元/桶左右。

2.3 对炼油能力的影响

随着全球油品需求量的下降，炼厂生产必须做出相应调整。在渐进式情景下，北美、欧洲炼油产能逐步下降；中国、印度、中东地区炼油能力继续上升并将在2040年前后趋于稳定；亚洲其他国家的炼油能力则在2025年前后趋于稳定。在激进式情景下，北美、欧洲地区炼油产能在2020—2025年明显下降；而中国炼油能力则在2025年前后达到顶峰，2030年前后开始趋于下降；中东地区的炼油能力呈持续上升状态；印度炼油能力继续上升并从2040年开始保持稳定；此外，亚洲其他国家的炼油能力则在2025年之后到达顶峰并趋于稳定。

2.4 对贸易的影响

全球炼油产能分布不均促进了油品贸易的繁荣发展。从全球来看，北美、俄罗斯、印度、中东地区明显产能过剩，中国油品略有过剩，而欧洲、拉丁美洲、非洲、除中国和印度外的亚洲其他国家（简称其他亚洲国家）油品明显短缺。预计未来的贸易流向将由北美向欧洲、拉丁美洲和非洲出口；由中东向欧洲、非洲、其他亚洲国家出口；由俄罗斯向欧洲出口；由印度向非洲和其他亚洲国家出口。

2.5 对产品结构的影响

在产品结构方面，两情景下的汽柴比在2020年到达最低点，之后缓慢上升，预计在2026年前后，渐进式情景下汽柴比稳定保持在0.92左右。激进式情景中汽柴比将随着未来对汽油需求量的下滑而明显下降，这是电动汽车、车用乙醇等替代燃料的发展所带来的结果。不仅如此，无人驾驶和移动运输服务的发展也使得小型乘用车数量减少，从而导致汽油需求的下降速度将明显快于柴油。此外，预计未来石脑油和航煤仍有较大缺口，汽油、柴油和燃料油均存在过剩情况，其中燃料油和汽油的过剩情况明显。

3 汽车变革对化工行业的影响

21世纪初的十年，由于利用廉价的NGL作为原料，中东地区石油化学工业迅速崛起，石油化工行业大规模扩张，从而改变了许多大宗商品的世界贸易格局。中国境内也掀起了大规模的化工投资热潮，但即便如此也未能满足亚洲地区持续增长的化工品需求。

由于大量投资集中向化工品需求猛增的东北亚地区转移，许多研究者认为北美地区将不会出现新的投资机会，但北美的页岩油、页岩气革命却迅速恢复了北美地区化工行业的竞争力。

现如今，汽车行业可消耗全球化工行业15%的产能，而汽车动力系统、车辆设计和销售量等因素又可能对整个汽车行业产生颠覆性的影响。因此，汽车行业潜在的变化可能会成为下一个全球化工业突发性波动的重要诱因。

3.1 对化工原料的影响

随着能源行业为应对汽车工业变革而不断做出调整，化工企业也将不断更新其原料状况，包括石脑油、NGL、乙烷、丙烷、丁烷和煤等。根据IHS预测，在渐进式情景下，NGL在2040年前将一直保持增长状态，而在激进式情景下，NGL将呈现先增长后平稳的趋势。

丙烷和丁烷的供给增长趋势与NGL类似。唯一不同的是乙烷的趋势，两情景下乙烷的供给量将均保持缓慢增长趋势，但预计自2020年开始，乙烷的供给量开始低于需求量（中东地区降幅最大），乙烷产品将供不应求，这将导致新建的乙烷裂解装置数量明显减少。

石脑油方面，由于与原油价格具有极强的正相关性，所以石脑油的价格也会相应降低，特别是在激进式情景下，价格将大幅下降。

3.2 对主要C1-C6产品的影响

甲醇。对于甲醇的传统需求主要来源于制取甲醛、乙酸、二甲醚以及MTBE等。自2011年起，由于中国甲醇制烯烃的生产规模不断壮大，导致甲醇需求出现大量缺口，全球供需市场发生了重大变化。而针对甲醇需求量增加的情况，除了依靠进口，还有一大部分要通过发展煤制甲醇项目来解决。但在供给侧改革的大背景下，煤炭行业的去产能力度加大，原料动力煤的成本也在不断增加，甲醇产品的价格受到影响。另外，石脑油制烯烃、丙烷脱氢装置原料价格的降低，使得以煤为原料制烯烃的竞争力降低。结合以上两点，预计在2040年前，那些老旧、小型的煤基制甲醇装置将会被关闭，一些面向中国市场的甲醇装置也将面临风险，一些甲醇和甲醇衍生物项目将会延期。尽管如此，到2040年，甲醇的世界需求量仍将持续增长，美国、欧洲、印度和中国四个地区的甲醇总需求量将从8000万吨增长到13000万吨，其中仅中国对甲醇的需求量就将达到10200万吨。

在供给方面，拥有低成本原料优势的甲醇装置将更具竞争力，例如北美地区。得益于丰厚而又廉价的页岩气资源，美国的甲醇产能有进一步增加的趋势，而由于本国的市场需求有限，所以甲醇的大部分存量将出口至国外市场。

乙烯。目前市场上乙烯的来源，其中42%为石脑油裂解，36%为乙烷裂解，剩余的为丙烷和丁烷裂解、MTO以及CTO等渠道。在激进式情景下，由于原油价格持续低迷，石脑油成为蒸汽裂解装置中具有长期竞争力的原料。相对于渐进式情景，在激进式情景中，由于石脑油原料成本降低，以石脑油为原料的裂解装置的竞争力将大大提高。根据这一变化，在激进式情景下，预计到2040年，许多石脑油低成本的地区以及需求日益增长的亚洲部分地区（如中国、印度）将大量投资建设石脑油裂解装置，石脑油原料的需求将增长近三倍。相反，由于石脑油裂解装置的经济性提高，乙烷裂解装置将会受到很大程度的影响，乙烷的需求增长将减缓。另外，煤制乙烯由于经济性较差，将不再具有投资吸引力。根据IHS预测，到2040年，除美国地区仍大幅依赖乙烷原料制取乙烯外（占该地区乙烯来源的80%），西欧、中国和印度地区的乙烯将主要来自于石脑油裂解，分别占各自地区乙烯来源的63%、75%和74%。

丙烯。预计在2040年之前，丙烯的需求量将会持续缓慢增长。虽然石脑油装置的增加将导致丙烯产量增加，但到2040年人们对汽油需求的减少将导致部分炼厂的催化裂化装置负荷降低，副产品丙烯的产量将会下降，这部分丙烯将抵消由于石脑油装置的扩张导致的丙烯增量。为应对持续增长的丙烯需求，除了可以增加对石脑油裂解装置的投资以外，相比天然气制烯烃和煤制烯烃，还可以着重关注拥有环保优势和成本优势的丙烷脱氢装置。

芳烃。芳烃具有大量终端衍生物，被广泛应用于各个领域。由于汽车数量的减少、汽车材料的轻量化可能会影响部分芳烃衍生物产品例如EPS（发泡聚苯乙烯板）、聚酯、尼龙、车顶衬里等。然而，这些用于汽车行业的芳烃衍生物占比仅为5%—8%，需求量占比不大。而从人均可支配收入的角度来看，如果无人驾驶和共享汽车的发展减少了人们购买和拥有汽车的数量，那么富余的那部分可支配收入可能导致芳烃需求量的增加。例如，人们将更多的收入花费在食品上，食物包装袋的增加将会提高对苯的需求。此外，人们也可能购买更多的衣服，这将促进对二甲苯需求量的上升。

目前，全球的芳烃产品主要来源于炼厂催化重整和石脑油蒸汽裂解。两者的主要原料都是原油，导致其价格也与原油价格具有正相关性。在激进式情景下，较低的原油价格使得芳烃的成本和价格下降，与非化石燃料、回收材料以及其替代品相比更具有竞争力。在对其进行价格敏感性分析后可知，预计随着价格下降，芳烃衍生物将获得更多的市场份额，进而提高其需求增长率。

供给方面，虽然随着汽油需求量的降低，预计近25%的炼厂将关闭，导致芳烃及其衍生物产量降低，但这部分炼厂通常是比较落后、规模较小的炼厂。另外，随着汽油需求量的下降，剩余75%的炼油厂将面临维持高开工率的挑战，许多炼化企业不得不统筹考虑炼油和化工，进行整体的结构调整和优化，合理调整炼油与化工之间的各项投入比例，以提高炼厂的利润率。

综合各个因素，在两种情景下，汽车生产量的下降对苯、甲苯、二甲苯的影响很小，相反人们在运输、能源方面的花费降低，却可能增加芳烃的需求量。因此从长期来看，对芳烃类产品的总需求量可能会增加。

4 建议

无人驾驶汽车、移动运输服务和电动汽车三者的发展，对传统炼油化工行业产生了深远影响。为应对重塑车轮变革下新形势的发展，首先对炼油板块来说，建议适应化工产品需求，进一步加强炼化一体化，发展下游化工产品；其次，调整产品结构，多产石脑油和航煤，少产汽油和柴油；再次，扩大市场份额来巩固市场地位，降低折扣力度，使生产与需求直接对接；最后，合理配置资产，优化产能，在市场需求稳定甚至下降时期也能获得较好盈利。对化工板块来说，未来较低的石油需求将导致能源的生产量和价格降低，石脑油等相关产品价格也会随之下滑，降低了石化原料的成本，从而使原料的多样性变得更为重要。不仅如此，亚洲地区对石油化工产品的需求不断增长，将显著提升对于石脑油和丙烷的需求量。另外，化工企业要根据不同化工产品的市场供需状况，合理配置资产。