【無所不能 文|楊啟仁】全世界化工產(chǎn)業(yè)中最重要的三大基礎(chǔ)原料是乙烯、丙烯、甲醇。2014年全球乙烯消費量大約1 億4千萬噸，丙烯大約9千萬噸，甲醇大約7千萬噸。一般所說的烯烴產(chǎn)業(yè)，主要的產(chǎn)品就是乙烯，丙烯與其他的烯烴都是乙烯生產(chǎn)時的副產(chǎn)品。絕大多數(shù)的烯烴產(chǎn)能都是以乙烯為首要生產(chǎn)目標(biāo)，只有少數(shù)烯烴廠以丙烯為主要生產(chǎn)目標(biāo)。烯烴原料價格大多是同漲同跌。由于乙烯的價格大多數(shù)的時候都高過丙烯，所以烯烴的工廠一般都是希望盡量提高乙烯的產(chǎn)出。乙烯是整個化工業(yè)最具指標(biāo)性的關(guān)鍵原料，乙烯漲價，往往就代表大部分的化工原料漲價，乙烯過剩，就意味著大部分的化工原料過剩。

表一是2014年全球各地區(qū)乙烯產(chǎn)能與需求分布情形?？梢钥闯鰜砣澜绱蠖鄶?shù)地區(qū)乙烯產(chǎn)能都超過需求，僅有中國、非洲、大洋洲需要進口。非洲與大洋洲的市場較小。中國是全世界乙烯進口量最大的國家。近年的烯烴產(chǎn)能擴張，主要集中在兩個地區(qū)，一是北美的乙烷制烯烴，另一個是中國的煤制烯烴。

美國近年乙烯產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)了空前的爆發(fā)式成長，規(guī)劃中的新增乙烷制乙烯產(chǎn)能高達1千多萬噸，相當(dāng)于美國現(xiàn)有產(chǎn)能擴張將近50%（表二）。全球的烯烴產(chǎn)能原本就過剩，在產(chǎn)能大幅擴張之後，過剩情況將更嚴重。

美國這一波的烯烴產(chǎn)能擴張，主要是由供給面推動。主要是為了要消耗嚴重過剩的乙烷跟丙烷。美國的頁巖氣組成成份跟常規(guī)氣不太一樣，最大的不同是有許多頁巖氣井產(chǎn)出很高的天然氣凝析液(natural gas liquids)，尤其是乙烷與丙烷。

• 丙烷是液化石油氣的主要成本，可以做燃料，也有很多工業(yè)用途，處理上比較沒有問題。

• 乙烷過剩就很難處理。以往常規(guī)天然氣中含有少量的乙烷，可以不做分離，直接混在管道天然氣中，當(dāng)作是天然氣的雜質(zhì)而消耗掉。

然而頁巖氣中的乙烷含量實在太多，乙烷的熱值較高，受限於美國對於管道天然氣的熱值規(guī)范，只有少量的乙烷可以當(dāng)作雜質(zhì)摻雜在天然氣中一起用掉。太多的乙烷必須從頁巖氣分離出來，分離出來以後的乙烷無處可去，多到難以處理，成為頁巖氣生產(chǎn)過程中的一大困擾。

頁巖油氣的持續(xù)開發(fā)造成乙烷產(chǎn)量快速增加，價格大跌，美國乙烷的價格，從2008年時每加侖1.3美元跌到最近只剩下每加侖0.18美元。

乙烷在工業(yè)上的唯一用途是用做生產(chǎn)烯烴的原料，產(chǎn)出物中最主要是乙烯，其次為丙烯、丁烯、丁二烯、苯等副產(chǎn)品。乙烯是用途最廣泛的化工原料，也是全球化工產(chǎn)業(yè)的指標(biāo)性物資。但是美國國內(nèi)乙烯的產(chǎn)量原本就過剩，而且美國乙烯需求量成長緩慢，如果把過剩的乙烷都拿來生產(chǎn)乙烯，必然會使美國乙烯產(chǎn)量更加嚴重過剩。而且，目前美國乙烷制烯烴的擴產(chǎn)規(guī)模大約只夠吸納一半的過剩乙烷產(chǎn)量，因此未來乙烷將持續(xù)過剩。

從全球來看，可以用來生產(chǎn)乙烯的原料有很多種，其中用的最多是石腦油（約占全球乙烯產(chǎn)量的一半），其次則是乙烷（約占全球乙烯產(chǎn)量的三成），其他的還有丙烷、丁烷。煤制烯烴由于制程復(fù)雜、成本高、污染嚴重，既賠錢又破壞環(huán)境，世界上其他的國家都不愿意發(fā)展這樣的產(chǎn)業(yè)。全世界只有中國有煤制烯烴產(chǎn)業(yè)，而且產(chǎn)能與產(chǎn)量正在迅速成長。

從烯烴的制程來做比較，原料的分子越大，制造烯烴的制程就越復(fù)雜，設(shè)備投資金額就越高，能耗也高，污染物也越復(fù)雜難處理。拿乙烷制乙烯、石腦油制烯烴、以及煤制烯烴這三者來比較：

• 乙烷制乙烯的資金設(shè)備投入最少，原料成本最低，污染最少。

  
  

• 煤制烯烴的資金投入最高，原料成本居中，污染最嚴重。

  
  

• 石腦油制烯烴的資金投入介于兩者之間，在2014年石油價格崩跌之前，石腦油原料成本原本是最高，但是在石油價格大跌後，石腦油制烯烴的成本已經(jīng)低于煤制烯烴。

圖二是美國乙烷制烯烴與中國煤制烯烴的生產(chǎn)成本比較。整體來看，美國的乙烷制烯烴總成本大約只有中國煤制烯烴成本的三分之一左右。從各分項來比較，資金成本是煤制烯烴最大的劣勢。一座年產(chǎn)60萬噸烯烴的乙烷蒸氣裂解廠的投資金額大約為9億美元（約57億人民幣），而一座同樣產(chǎn)能的煤制烯烴工廠的投資額則高達200億人民幣。因此光是從利息與折舊來看，煤制烯烴就已經(jīng)輸在起跑點上了。而且煤制烯烴的能耗很高，污染物很難處理，污染處理成本很高，這些也都是煤制烯烴相較於乙烷制烯烴的劣勢。

從原料成本來看，生產(chǎn)一公噸的烯烴約須消耗1.3公噸的乙烷，現(xiàn)在美國乙烷價格大約每公噸134美元，1.3公噸乙烷價格約合835元人民幣。煤制烯烴每一公噸烯烴則須消耗約4到5公噸的煤炭，中國的煤炭價格近年來雖然跌了不少很多，但是跟美國乙烷的價格的跌幅比起來，只能說是小巫見大巫。把利息、折舊、水電、污染處理加進去之后，就算中國的煤價跌到零，中國煤制烯烴的成本也還是會比美國的乙烷制烯烴的成本要高出一倍以上。2015年12月的乙烯價格大約在每公噸九百多美元。依照這個價格，煤制烯烴大約虧損百分之三十左右，而乙烷制烯烴大約可以獲利百分之一百以上。

目前為止，乙烷過剩的現(xiàn)象還只局限在美國，美國大幅增加乙烷制乙烯，將可能造成乙烯價格崩盤。當(dāng)然美國的乙烯若要外銷到中國，則必須花費額外的運輸成本。然而在全球商品貿(mào)易緊密聯(lián)系的今天，美國的乙烯過剩并不一定要直接賣到中國才會對中國的烯烴產(chǎn)業(yè)造成沖擊。美國的乙烷制乙烯產(chǎn)能過剩，也可能造成國際市場乙烯價格下跌而間接波及中國的烯烴產(chǎn)業(yè)。乙烷對于石腦油的替代效應(yīng)也可能造成石腦油進一步跌價，提高石腦油制烯烴的競爭力，而間接沖擊中國的煤制烯烴。另外，美國的烯烴過剩，也可能吸引下游的塑料制造業(yè)回流美國，替代原本從中國賣到美國的塑料產(chǎn)品，而間接降低中國下游塑料廠對于烯烴原料的需求。

由于美國本土擴充的乙烷制乙烯的產(chǎn)能并不足以消化所有過剩的乙烷，因此美國也開始出口乙烷（主要是到加拿大，也是用來生產(chǎn)乙烯），歐洲也有從美國進口乙烷來生產(chǎn)乙烯的計劃。

由于歐美國家在環(huán)境影響評估等諸多政府審批程序費時較長，因此化工業(yè)的建廠周期要比中國要長。因此美國乙烷過剩的現(xiàn)象暫時還沒有完全轉(zhuǎn)化為乙烯過剩，但是從長期來看，美國的產(chǎn)業(yè)界不可能長期讓過剩的乙烷白白浪費掉，美國乙烷制烯烴大幅擴產(chǎn)勢在必行。中國的煤制烯烴，在面對美國的乙烷制烯烴時可以說毫無競爭力可言。

中國的產(chǎn)煤地區(qū)想靠發(fā)展煤制烯烴來為煤炭行業(yè)脫困，以為延長產(chǎn)業(yè)鏈就可以提高煤炭產(chǎn)業(yè)競爭力，這樣的想法過度天真，缺乏全球視野。等到美國乙烷制乙烯產(chǎn)業(yè)擴產(chǎn)完成，現(xiàn)在中國建設(shè)的煤制烯烴廠都會變成不具競爭力的過剩產(chǎn)能與落后產(chǎn)能。

中國的烯烴產(chǎn)業(yè)界有一種說法是中國的烯烴目前大量依賴進口，國內(nèi)發(fā)展煤制烯烴可以替代進口，所以不用擔(dān)心需求的問題。這樣的說法似是而非。以國產(chǎn)品替代進口的前提是國產(chǎn)品的價格要比進口便宜。在烯烴產(chǎn)業(yè)這個情形相反，因為國外的成本比中國要低得多。

未來幾年的中美兩國烯烴產(chǎn)業(yè)競爭的展望，可以很明確的看出來，中國的煤制烯烴勢必在競爭中被淘汰。在中國煤制烯烴熱潮之後，接著又興起煤制乙二醇投資熱潮。乙烯加水反應(yīng)就會產(chǎn)生乙二醇。煤制乙烯跟煤制乙二醇可以說本質(zhì)上是同一個產(chǎn)業(yè)。乙烯過剩，乙二醇的行情絕對也好不了。美國的乙烯很便宜，乙二醇就一定也便宜。煤制烯烴/煤制乙二醇可以說毫無前景可言。為何中國的煤化工業(yè)會發(fā)生如此大規(guī)模的自殺式大躍進？這是個非常有趣的課題，值得政治經(jīng)濟學(xué)與社會心理學(xué)者做進一步的研究。

甲醇的供需情況，大抵跟烯烴相似。中國的甲醇需求占全球一半以上，而且基本上只有中國的甲醇需求有在成長，其他地區(qū)的需求都呈現(xiàn)停滯狀態(tài)。

因為甲醇需求高度集中在中國，全球甲醇擴產(chǎn)的目標(biāo)市場主要就是中國。近年來全球甲醇產(chǎn)能擴張，主要集中在三個地區(qū)：北美、中東、與中國。

美國國內(nèi)甲醇需求幾乎是零成長，產(chǎn)能卻準(zhǔn)備擴張一倍，目的就是為了外銷到中國。美國近年的甲醇擴張也是由供給面帶動，因為頁巖氣革命造成美國天然氣價格低迷，而天然氣出口受限於液化天然氣設(shè)施不足，短期內(nèi)難以快速成長。將天然氣制成液態(tài)的甲醇就可以比較方便出口。目前已經(jīng)宣布的甲醇擴產(chǎn)計畫加起來大約為年產(chǎn)一千多萬噸的規(guī)模。

伊朗最近因為核能的協(xié)議，國際社會對伊朗的經(jīng)濟制裁將逐漸取消，伊朗將更容易取得資金發(fā)展化工業(yè)。目前伊朗已經(jīng)宣布的甲醇擴產(chǎn)計劃加起來大約為年產(chǎn)九百多萬噸。這些規(guī)劃同樣完全以出口導(dǎo)向，完全針對中國。除了美國與伊朗，俄羅斯、巴西、印度也有甲醇的擴產(chǎn)計劃。目前中國每年甲醇消費量大約在四千萬噸左右，美國跟伊朗未來數(shù)年將新增年產(chǎn)兩千萬噸的產(chǎn)能來供應(yīng)中國市場。甲醇將嚴重供過于求。

因為全球甲醇市場需求量不到烯烴的三分之一，美國加伊朗的擴產(chǎn)規(guī)模卻遠遠超過烯烴的擴產(chǎn)規(guī)模，所以未來甲醇過剩的問題會比烯烴更嚴重。

天然氣制甲醇的成本要明顯低于煤制甲醇，但是如果只看邊際成本（不考慮建廠的資金成本），兩者差距不大，因此天然氣制甲醇業(yè)者雖然可以把價格壓低到讓煤制甲醇業(yè)者虧損的程度，但是將很難將價格降到煤制甲醇的停產(chǎn)線以下。依照最近的甲醇價格（每公噸約三百多美元），中國煤制甲醇應(yīng)該已經(jīng)處于虧損狀態(tài)，美國跟中東的天然氣制甲醇則還有微薄的利潤。未來全球甲醇產(chǎn)業(yè)繼續(xù)過度競爭的結(jié)果，很可能會是一個皆輸?shù)木置?，也就是所有甲醇投資者都會出現(xiàn)虧損。但是中國的煤制甲醇由于成本較高，其虧損幅度會大于美國與中東的天然氣制甲醇業(yè)者。

中國的甲醇產(chǎn)能多年來都一直持續(xù)嚴重過剩，產(chǎn)能利用率一直都很低，產(chǎn)能卻持續(xù)擴張，這一點從經(jīng)濟學(xué)的觀點很難解釋。煤化工是資本密集產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)能建設(shè)過程需要大量資金投入，如果產(chǎn)能利用率低，營運收入無法支應(yīng)利息與折舊，投資必然虧損。一個長期虧損的產(chǎn)業(yè)為何還有人不斷繼續(xù)投資擴大產(chǎn)能？這是很奇怪的現(xiàn)象。

有一種說法是說中國煤制甲醇產(chǎn)能中有很大的比例是屬于失敗的投資，其實并不是有效產(chǎn)能。如果這個產(chǎn)業(yè)投資的失敗率這么高，為什么還不斷有人繼續(xù)加碼投資？如果是集體不理性亂投資，這樣非理性的榮景不可能長期維持，早晚一定會崩潰。另外一種解釋，是有很多甲醇廠在投產(chǎn)后因為運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定或是其他技術(shù)上的困難而無法達到原本設(shè)計的產(chǎn)能，也就是說原本的建廠計劃高估產(chǎn)量，這意味著煤制甲醇的成本實際上可能比那些可行性研究報告的估計要高出許多。無論是如何的原因，長期持續(xù)的低產(chǎn)能利用率都應(yīng)該視為產(chǎn)業(yè)的嚴重警訊。

從全球化工業(yè)的供需情勢可以很清楚的看出來，發(fā)展煤化工不但不能解決煤炭產(chǎn)業(yè)的困境，反而會造成更嚴重的財務(wù)損失。德意志銀行(Deutsche Bank)在2014年曾經(jīng)針對中國的煤化工發(fā)表一份專題研究報告，研究結(jié)論如下：

• 在經(jīng)濟上，中國的煤制烯烴與北美與中東的天然氣制烯烴產(chǎn)業(yè)相比不具競爭力。（原文：The economics of China coal-to-olefins however is not competitive relative to a growing North American and Middle Eastern natural gas-to-olefins industry.）

  
  

• 從成本來看，快速成長的中國煤制烯烴將先取代中國自己的石腦油制烯烴產(chǎn)業(yè)，然後又被更低成本的北美與中東天然氣制烯烴產(chǎn)業(yè)所取代。這樣的策略更不合理。除非只是要藉由先建設(shè)中國的產(chǎn)業(yè)鏈，然後再拆除這些產(chǎn)業(yè)鏈，靠建廠與拆除的工程來增加中國的GDP。（From a cost perspective, a fast-growing China CTO industry would displace its own naphtha to olefins industry but then be displaced itself by a lower-cost North American and Middle Eastern natural gas-to-olefins industry. Somehow, this strategy makes even less sense; except for the fact that it creates plenty of China GDP by both building and then dismantling multiple China industry chains.）

  
  

• 在一個充斥著廉價天然氣的世界中，中國的煤制烯烴、煤制尿素在經(jīng)濟上是不合理的。然而，中國卻持續(xù)發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)。（China’s coal-to-olefins and / or coal-to-urea do not make economic sense in a world awash in low-cost natural gas. Notwithstanding, China continues to grow its coal-to industries;）

要注意的是這篇報告是在2014年七月發(fā)布，當(dāng)時油價還在每桶一百多美元的，當(dāng)時的煤制烯烴成本略低于石腦油制烯烴，現(xiàn)在油價大跌後，煤制烯烴的成本已經(jīng)高于石腦油制烯烴。所以原本報告結(jié)論所說煤制烯烴可以短暫取代石腦油制烯烴，然后很快就會被天然氣化工所取代。現(xiàn)在新的情勢下，應(yīng)該修正為煤化工連原本最昂貴的石油化工都競爭不過，更不可能跟天然氣化工所競爭?，F(xiàn)在還在建設(shè)中的煤化工產(chǎn)業(yè)，應(yīng)該是完工之后就要立即淘汰。

由于美國與中東的新增烯烴與甲醇產(chǎn)能目前大多數(shù)都還沒有投產(chǎn)，因此現(xiàn)在的煤化工所面臨的困境只是剛開始，未來隨著國外廉價烯烴與甲醇產(chǎn)能逐漸開出，煤化工將難逃大批淘汰的命運。英國經(jīng)濟學(xué)家凱恩斯有一句名言，是說政府要促進GDP成長其實很簡單，可以先花錢雇一群人在地上挖洞，然后再另外雇一群人把洞填起來。投資大量資金建設(shè)沒有競爭力的煤化工產(chǎn)能，等到未來破產(chǎn)以后再花錢拆除這些落後的過剩產(chǎn)能，這跟雇人挖洞，再把洞填起來可以說是同樣的道理。雖然這樣的方式確實可以增加GDP并創(chuàng)造就業(yè)機會，卻是資金與資源的嚴重浪費，而且還破壞環(huán)境。很不幸的，中國煤化工產(chǎn)業(yè)的大崩盤，目前看來已經(jīng)難以避免。

【本文作者楊啟仁系美國杜克大學(xué)研究員，國際能源與環(huán)境政策專家】

本文由微信公號能源大嘴推薦供稿，僅代表作者觀點，不代表無所不能的立場和觀點

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