请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 1 化工 报告原因 ： 专题研究 碳中和 专题报告 “双碳” 背景下山西化工 行业 的发展方向 2021 年 10 月 20 日 专题 报告 报告要点 ： “双碳” 目标 下 低碳发展成为主流 ，化工行业面临变革 。 2020年 9月， 我国提出“碳达峰、碳中和” 目标 ，力争 2030年前达到峰值，争取 2060年 前实现碳中和。 目前我国碳排放量居全球第一 ， 化工行业作为国内碳排放 主要的行业之一，在碳减排背景下面临巨大挑战 ，但也给整个行业带来机 遇。 长期来看，碳中和政策将推动化工行业向低碳化、绿色化、高端化、差 异化方向发展。 山西 化工 以煤化工为主体 ， 供给侧改革持续深化，升级转型势在必行 。 山西煤炭资源丰富 ， 形成了以煤化工为主体的 行业格局 ， 然而 主要化工产 品附加值低、耗能高、市场竞争力弱， 存在 行业集中度不高、 转型升级形势 严峻 、碳排放压力大 等问题 。“双碳”政策 推动 供给侧结构性改革持续深化， 行业集中度 有望 提高 。基于山西省资源和产业优势，加快布局精细化现代 煤化工和新材料产业， 是 山西化工 升级转型高质量 发展的 方向 。 发展精细化 现代 煤化工，走具有山西特色煤化工发展之路 。 我国 能源 呈现“富煤贫油缺气” 的 特点 ，油气自给率严重不足 ，发展现代煤化工可以 缓解我国油气对外依存度过高的局面。山西的现代煤化工产业具有较好的 发展基础，相对于传统煤化工，现代煤化工产品附加值高、能耗低、市场潜 力大。 山西应 扬长避短，不断延伸 现代 煤化工产业链，生产 具有高附加值 的精细化工 产品 ， 实现产业链高端化， 打造现代煤化工精品产业园区 。 基于自身优势 发展 新材料 ，打造山西转型 发展 新支柱 。 在构建“ 133” 新材料产业发展格局目标下，山西聚焦 7 个重点领域提出系统性、针对性 的发展路径，碳基新材料和生物基材料位列其中。 山西发展碳基新材料和 生物基新材料具有多方面优势， 应 积极推进煤炭资源向碳基新材料转化， 构建碳基新材料和生物基新材料 产业集群。 分析师： 程俊杰 执业 登记编码 ： S0760519110005 Email： 太原市府西街 69号国贸中心 A座 28层 北京市西城区平安里西大街 28号中海国 际中心七层 山西证券股份有限公司 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 2 目 录 1. 碳中和目标提出，我国化工行业面临变革 . 5 1.1 低碳发展成主流，高排放化工行业面临挑战 . 5 1.2 供给侧改革持 续深化，化工行业将在调整中迎来机遇 . 8 2. 山西化工带有浓重的 “煤炭 ”色彩 . 10 2.1 行业地位显著提升，整体面临减排压力 . 10 2.2 以煤化工为主体的行业规模优势明显 .11 2.3 政策助力山西化工 行业转型 . 14 3. 山西煤化工优势明显，重点发展精细化现代煤 化工 . 15 3.1 山西是我国传统煤化工的重要基地 . 15 3.2 山西发展现代煤化工具有重要战略意义 . 17 3.3 扬长避短，发展精 细化现代煤化工 . 20 4. 碳中和政策下，新材料产业迎来机遇 . 23 4.1 发展碳基新材料，打造山西转型新支柱 . 23 4.2 发展生物基材料，减少化石材料的使用 . 25 5. 山西省化工行业发展 建议 . 27 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 3 图表目录 图 1：实现碳中和的三个阶段 . 5 图 2：我国温室气体排放结构 . 6 图 3：中国化工产品价格指数（ CCPI） . 9 图 4：山西省产业结构（ % ） . 10 图 5： 2018年山西省碳排放量占全国 5.2 % . 11 图 6： 2018年山西省分行业碳排放 . 11 图 7： 2019年山西省分行业总资产 . 12 图 8：全国煤层气产量分布情况 . 12 图 9：煤制甲醇产能分布情况 . 12 图 10：煤制乙二醇产能分布情况 . 13 图 11：合成氨产能分布情况 . 13 图 12：电石法 PVC产能分布情况 . 13 图 13：山西省煤炭消费结构 . 13 图 14：传统煤化工产业链结构图 . 15 图 15： 2020年全国焦炭分省产量（万吨） . 16 图 16： 2020年全国煤沥青分省产量（万吨） . 16 图 17： 2021年甲醇分企业产能（万吨） . 16 图 18： 2019年我国能源结构 . 17 图 19： 2019年我国煤炭下游消费应用 . 17 图 20：现代煤化工产业链结构图 . 18 图 21：以煤气化为龙头的煤化工生产过程的碳流向示意图 . 19 图 22：基础油年度进出口总量（吨） . 21 图 23：碳纤维年度进出口总量（吨） . 23 图 24：碳纤维分省份年度产量（吨） . 23 图 25：山西省秸秆总资源量（单位：吨） . 26 表 1：主要高排放化工子行业 . 6 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 4 表 2：主要高排放化工产品的排放强度 . 7 表 3：主要高排放化工产品能耗 . 8 表 4：山西化工主要政策梳理 . 14 表 5： 2021年国内在运行费托蜡主要装置统计 . 20 表 6：润滑油炼厂装置情况 . 22 表 7：我国主要煤炭产地的煤炭产量 . 22 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 5 1. 碳中和目标提出， 我国 化工行业面临变革 1.1 低碳发展成主流，高排放化工行业面临挑战 碳中和目标提出，低碳发展成为主流。 2020 年 9 月，我国提出碳中和目标，力争 2030年前达到峰值， 努力争取 2060年前实现碳中和。 2020年 12月，中央经济工作会议把“做好碳达峰、碳中和工作”定为 2021 年八大工作重点之一。其中，碳达峰是指二氧化碳的排放量不再增长，达到峰值之后逐步降低；碳中和是指 在一定时间内二氧化碳的排放量通过节能减排等方式抵消，实现二氧化碳“零排放”。推动碳排放尽早达峰 是我国履行国家自主贡献承诺、赢得全球气候治理主动权的重要手段，也是我国建设生态文明、践行绿色发 展理念的核心内容和内在要求。 我国距离 碳达峰目标仅剩 10 年， 碳减排任务艰巨 。 根据全球能源互联网发展合作组织发布的中国 2060年前碳中和研究报告，我国实现全社会碳中和可分为三个阶段： 2030年前尽早达峰 、 20302050年快 速 减排 、 20502060年全面中和。 其中， 2028年有望实现达峰，力争 2055年左右全社会碳排放净零。 我国 碳达峰和碳中和 目标 仅相隔 30 年，较全球其它经济体普遍 40 年以上的时间要短 ， 目前离完成碳达峰目标 仅剩 10 年，时间紧、任务重。 化工行业是国内碳排放的主要行业之一。 从碳排放总量看， 2019 年，我国全社会碳排放约 105 亿吨， 占全球碳排放量近 30 %，已成为全球碳排放最大的国家。 据生产过程的能耗和排放口径统计，我国化工行 业碳排放占比超 过 18 %，受碳 中和目标影响很大。 从 碳 排放结构看， 2019 年能源活动碳排放约 98 亿吨， 占全社会碳排放的 93 %。其中，能源生产与转化、工业、交通运输、建筑领域碳排放占能源活动碳排放的 比重分别为 47 %、 36 %、 9 %和 8 %。进一步在工业领域当 中，化工行业的碳排放量 约 5.88亿吨，约占工 图 1：实现碳中和的三个阶段 资料 来源： 中国 2060 年前碳中和研究报告， 山西证券研究所 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 6 业领域总排放的 16.7 %，占 全国能源碳排放比例为 6 %。 图 2： 我国温室气体排放结构 数据来源： 全球能源互联网发展合作组织， 山西证券研究所 化工行业 是 传统的高能耗行业 。 化工行业贴近能源前段，产品受上游影响极大，在我国碳排放领域中， 蒸汽、电力、热水的供应领域是最主要的碳排放行业，约占全国碳排放的 4成以上，而化工产品生产也需要 消耗大量的热电气。 据国家统计局数据显示 ， 2018年我国石油加工、炼焦和核燃料加工业能源消费量为 2.87 亿吨标煤、化学原料及化工品制造业能源消费量为 5.13 亿吨标煤、化学纤维制造业能源消费量为 2329 万 吨标煤、橡胶和塑料制品业能源消费量为 4793 万吨标煤，合计占 2018年能源消费总量的 18.45 %。 表 1：主要高排放化工子行业 主要高排放化工子行业 甲醇 合成氨 电石 PVC 原油加工 煤制烯烃 乙烯 煤制油 烧碱 纯碱 炭黑 尿素 资料来源： CPCIF，山西证券研究所 化工 行业 碳排放集中在一些主要子行业 ，碳排放结构较为集中 。 据中国石油和化学化工联合会调查数 据显示，全行业碳排放量超过 2.6 吨标准煤的企业数量约 2300家，碳排放量之和占全行业的 65 %，而其中 主要集中在甲醇、合成氨、电石、 PVC、煤制油等子行业。 2020 年仅合成氨、甲醇行业的二氧化碳总排放 量就达到了 2.19亿吨和 1.96亿吨，占化工行业排放总量的 19.9 %和 17.8 %，二者合计二氧化碳排放量占到 化工行业排放总量的 38 %， 行业碳排放结构较为集中。 47% 17% 8% 6% 9% 8% 5% 能源生产与转换 钢铁 建材 化工 交通 建筑 其他 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 7 表 2：主要高排放化工产品 的排放强度 产品 2020 年度产量 （万吨） 路线 总排放 （ tCO 2/t） 合成氨 4690.12 煤头 6.05 气头 3.10 甲醇 5443.97 煤头 3.91 气头 1.59 尿素 5601.83 煤头 3.00 气头 1.52 醋酸 702.8 煤头 2.45 气头 1.21 DMF 63.31 煤头 7.69 气头 5.56 乙二醇 247.12 煤头 4.70 油头 2.28 气头 1.84 PVC 2032.52 电石 7.27 乙烯（煤基） 8.46 乙烯（裂解） 2.25 资料来源：百川盈孚 ， Wind， 山西证券研究所 在 双碳政策以及能耗双控 背景下，单吨生产能耗较高的化工产品 将 率先面临产能重新布局的挑战。 通 过梳理主要化工产品能耗值可以看出， 煤制甲醇、合成氨、工业硅、黄磷、纯碱、烧碱、电石、电石法 PVC、 氨纶 等产品具有较高的单吨生产综合能耗，且高能耗产品的产能多数分布在我国的西部地区。 工业硅的单 吨生产综合能耗行业准入值为 2800 千克标煤，在主要化工产品行业能耗准入值排序中与黄磷并列第一。 工业硅： 生产工业硅能耗高的原因有两个：（ 1）电耗高，生产一吨工业硅需消耗约 13000 千瓦时的电； （ 2）原料纯度不够，生产工业硅所用的含氧化硅矿物中二氧化硅的含量要高 99 %，因为杂质会影响还原反 应的效率，降低产品质量且加大过程能耗。 黄磷： 生产黄磷能耗高主 要也是因为电耗高，生产一吨黄磷需消耗约 13000 千瓦时的电，加之生产黄 磷的过程主要是以煤为燃料，能源利用效率较低且会排放大量废气污染环境。由于我国的西部地区地广人 稀且拥有丰富的自然资源（矿产资源、油气资源等），高能耗产品的产能多数分布在西部地区且较为集中地 分布在西北地区。 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 8 表 3：主要高排放化工产品能耗 产品 行业准入值 （ kg 标煤 /吨） 国内先进值 （ kg 标煤 /吨） 主要生产省份 煤制甲醇 1600（无烟煤）、 1800（烟煤） 1378 内蒙古、陕西、山东、宁 夏、山西 煤制乙二醇 1120（合成气法） 河南、内蒙古、新疆、山 西、山东 合成氨 1350（煤）、 1100（天然气） 山东、山西、河南、湖北、 安徽 工业硅 2800 2500 新疆、云南、四川、福建、 内蒙古 黄磷 2800 2485 云南、四川、贵州、湖北 纯碱 420（氨碱法）、 275（联碱法） 青海、河南、山东、江苏、 河北 电石 823 内蒙古、新疆、宁夏、陕 西、甘肃 电石法 PVC 193 内蒙古、新疆、山东、陕 西、山西 乙烯法 PVC 620 山东、天津、青海、浙江、 江苏 氨纶 1450 浙江、河南、江苏、广东、 宁夏 资料来源： 广州市产业能耗指南（ 2020） ， 各化工产品能耗消耗限额文件 ， 百川盈孚 ， 卓创咨询 ， 山 西证券研究所 在碳减排的背景下，高排放 化工 行业会面临一定挑战，但也给整个行业带来机遇。 一方面，在碳减排的 背景下，高排放行业新增产能扩张受限，行业壁垒不断提高。另一方面，市场对相关产品的需求不减，一致 保持稳定增长的态势。因此 ， 在这样的背景下，整个行业的利润将得到大幅改善，行业价值将得到明显提升。 同时 ， 提前布局提效和减排的龙头企业 将具 有充足的生存空间及发展主动权 ，有利于龙头企业突围。 1.2 供给侧改革持续深化 ，化工行业将在调整中迎来机遇 在特殊的资源背景以及发展阶段，我国在化工产品供给方面形成了分化的产品格局：基础化工产品的 供给充裕，部分产品产能过剩，而在高端产品领域仍然大量依赖进口。 2015年 11月，中央财经领导小组第 十一次会议首次提出供给侧改革， 2016年 1月中央财经领导小组第十二次会议着重研究了供给侧改革方案。 政策的 制定 快速推动了我国制造业的健康良性发展，化工行业也迎来新一轮景气上行期。按照中国化工产 品价格指数（ CCPI）的表现，将化工供给侧结构性改革分为 四 个阶段： 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 9 第一阶段（ 2012-2015年）：多数化工子行业无序扩张，部分化工产能逐渐 过剩 。 2015年之前，大部分 化工子行业投资过度，无序扩张，部分化工品产能过剩，进而导致价格下跌。 第二阶段（ 2015年末 -2018 年）：落后产能出清，行业集中度提升，产品价格上行。 环保立法和行政手 段推进供给侧结构性改革，高耗能、高污染企业的环保成本以及违法成本快速上升。随着落后产能不断出 清，化工投资热潮退却，化工品供给骤减，价格上行。 第三阶段（ 2018年 -2020年）：新一轮扩产周期，产品价格再次下滑 。 行业的高景气度带动新一轮的投 资热情，化工品盈利处于高位，刺激化工企业在建工程回升。产能扩张、中美贸易摩擦叠加新冠疫情导致化 工品下游需求承压，价格快速下降。 第四阶段（ 2020年 -至今）： 化工行业面临新一轮的供给侧改革 ，产品价格上行 。 2020年 ，我国 提出“碳 达峰、碳中和”政策， 化工行业 作为承接自然界原料和下游终端消费品的重要纽带，将在能源结构转型的过 程中面临新一轮的供给侧改革。在能耗双控的政策背景下，高能耗、高排放化工产品将率先面临产能重新调 整的挑战，对应的化工子行业或将迎来产能结构的重新布局，落后产能将面临出清，行业集中度有望获得提 升。 碳中和战略表面上是对碳排放进行限制，而实际上是想通过带有约束条件的发展，不断优化产业结构， 提升行业技术水平 。 在这样的背景下， 我国 化工行业 需要 大量减少碳排放和一次能源的消耗 ，同时 仍需要进 行高端材料项目的投资建设 。 长期来看，碳中和政策将 推动 化工行业向低碳化、绿色化、高端化、差异化方 向发展。 图 3： 中国化工产品价格指数 （ CCPI） 资料 来源 ： Wind， 山西证券研究所 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 6,000 6,500 供给侧改革清 出落后产能 新一轮扩 产周期 碳中和 战略 经济进入新常态 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 10 2. 山西化工带有浓重的“煤炭”色彩 2.1 行业地位显著提升 ， 整体 面临减排压力 山西省作为 我国 重要的能源富集区，长期以来以煤炭资源为核心驱动当地经济发展 。 总体来看 ，本省 的产业结构以第二产业为主，近年来山西省大力进行产业结构调整， 2014 年开始，第三产业占比赶超第二 产业，但整体上第二产业在产业结构中仍然占据重要地位。 从行业增长看，截至 2019 年，全省 12 个主要 行业“ 10增 2降”，其中， 装备制造业以高增长 14.5 % 位居首位，化工行业增长为 14.4 % ，仅次于装备制 造业，位列第二。 经济整体趋稳向好，市场供求持续改善，山西化工行业地位显著提升。 经过 40年发展，山西省化工行 业工业总产值是改革开放初期 的 329 倍， 截至 2019 年，化工行业总产值 占全省 GDP 比重由 4 %增加到 17.5 %；规模以上企业由 30 多户增加到 253户；资产总额从 10 亿元增长到 4000多亿元，行业竞争力不断 提升， 行业地位显著上升， 为山西省经济社会发展做出了重大贡献 。 长期依赖煤炭等化石燃料的能源格局造成大量碳排放，山西碳排放一直位居全国前列 。 从能源消费结 构来看， 2017 年山西煤炭消费总量 3.2 亿吨，煤炭消费占一次能源的比重高达 84.6 %，高出全国平均水平 24.2个百分点。 从碳排放量来看， 2018年山西省碳排放总量 5.4 亿 吨，占全国碳排放总量的 5.2 %，位居全 国第六。 图 4：山西省产业结构 （ %） 数 据 来源： Wind，山西证券研究所 0 20 40 60 80 100 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 第一产业 第二产业 第三产业 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 11 图 5： 2018年山西省碳排放量占全国 5.2 % 图 6： 2018年山西省分行业碳排放 数据来源： CEADs， 山西证券研究所 数据来源： Wind， 山西证券研究所 化工行业是山西省 高排放行业之一 ， 受碳中和目标影响较大 。 分行业来看， 电力蒸汽热水生产供应业 的碳排放量约占山西碳排放总量的 60 %，该行业碳排放主要来源于煤炭等化石燃料的直接燃烧。 化工行业 其下的两个子行业石油加工 及炼焦业 以及化学原料和化学制品制造业属于六大高能耗行业。 2018 年， 化工 行业的碳排放量约占山西碳排放总量的 8 %，其中， 化学原料及化工制品制造业 的碳排放 量为 5.02百万 吨， 约占本省碳排放总量的 1 %；石油加工及炼焦业 的碳排放量为 36.5百万 吨，约占 6.7 %。 此外， 由于化工行 业的高耗能属性，化工产品生产 还 需要消耗大量热电气 ，导致其碳排放量居高不下。 2.2 以 煤化工为主体的行业规模优势明显 山西省化工产业可分为传统煤化工、现代煤化工、盐化工、精细化工四大类。 山西省化工产业结构以传 统煤化工为主，初级化特征明显。主要产品仍然以化肥、电石、烧碱、 PVC 为主，炼焦化产品加工仍以炭 黑、沥青、三苯（苯、甲苯、二甲苯）等初级产品为主，上述产品占煤化工销售收入的 70 %以上。 从行业结构来看，煤炭开采和加工占据山西约一半的总资产， 油气开采和化工行业只占 到全省总资产 的 5 % 。 这是由于山西的资源禀赋 -得天独厚的煤炭资源优势，形成了山西煤炭工业的比较经济优势。 煤炭 在山西工业中占据重要的地位，油气开采和化工行业也具有浓厚的“煤炭”色彩，其中重点特色行业 不仅 包 括传统煤化工，即电石、 PVC、焦化副产品深加工、合成氨、尿素，甲醇及下游衍生品， 还包括现代煤化工， 即 煤制烯烃和煤制乙二醇、煤层气、煤制油和煤制气。 8.7% 8.6% 7.3% 6.9% 5.4% 5.2% 63.2% 河北 山东 江苏 内蒙古 广东 山西 其他 59.0% 16.3% 6.7% 3.6% 3.4% 2.2% 2.1% 0.9% 22.2% 电力蒸汽热水生产供应业 黑色金属冶炼及压延加工业 石油加工及炼焦业 非金属矿物制品业 交通运输、仓储及邮政业 煤炭开采与洗选业 有色金属冶炼及压延加工业 化学原料及化工制品制造业 其他 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 12 图 7： 2019年山西 省 分行业总资产 数据来源： Wind， 山西证券研究所 从化工产品来看， 山西省的煤层气、合成氨、尿素、甲醇等产品的产量和产能在全国各省排名中名列 前茅。 截 至 2021年 8月，煤层气产量占全国产量的 71 %， 位列 第一 。煤制甲醇产能占全国 6.3 %，排名第 五；煤制乙二醇产能占全国 15.1 %，排名第四；合成氨产能占全国 12.1 %，排名第二；电石法 PVC产能占 全国 6 %，排名第五。 图 8： 全国煤层气产量分布情况 图 9： 煤制甲醇 产能 分布情况 数据来源： 百川盈孚， 山西证券研究所 数据来源： 百川盈孚， 山西证券研究所 6% 49% 4% 1%1% 0% 39% 石油煤炭及其他燃料加工业 煤炭开采和洗选业 化学原料及化学制品制造业 黑色金属矿采选业 石油和天然气开采业 有色金属矿采选业 其他 71% 12% 17% 山西 内蒙 其他 18.3% 17.5% 8.8%8.6%6.3% 40.5% 内蒙 陕西 山东 宁夏 山西 其他 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 13 图 10： 煤制乙二醇产能分布情况 图 11： 合成氨 产能 分布情况 数据来源： 百川盈孚， 山西证券研究所 数据来源： 百川盈孚， 山西证券研究所 图 12： 电石法 PVC产能分布情况 图 13： 山西省煤炭消费结构 数据来源： 百川盈孚， 山西证券研究所 数据来源： 山西统计局， 山西证券研究所 总体来看，山西省以煤化工为主体的行业规模优势较为明显，但主要化工产品附加值低、 耗能高 、 市 场竞争力弱 ，出现了 行业集中度低、存在落后产能 等 问题，行业发展空间有限。 而省内 精细化学品、化工新 材料等企业和产品仍主要以“点”式分步，不足以引领行业大规模发展。 作为多个高耗能产品的重要产地， 山西省化工行业如何向清洁化、差异化 、低碳化 和高端化 发展，已成为山西省化工行业转型的重大课题。 19.7% 18.4% 18.1% 15.1% 12.3% 16.40% 河南 内蒙 新疆 山西 山东 其他 17.8% 12.1% 11.4% 8.4%8.4% 41.9% 山东 山西 河南 湖北 安徽 其他 22.1% 20.9% 11.4%7.5% 5.6% 32.5% 内蒙 新疆 山东 陕西 山西 其他 发电 40% 炼焦 37% 其他 23% 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 14 2.3 政策助力山西化工行业转型 针对山西省化工行业结构性矛盾突出、行业创新能力不足 、 碳减排环保压力较大、产业布局不尽合理的 现状，国家 、 地方政府 及相关 部门 制定了一系列政策，指导山西省进行 产业 结构调整。 我们围绕山西省化工 行业现状，结合 近些年来 出台的 化工政策，总结以下的发展方向和重点支持行业： 1. 传统化工行业： 严格控制尿素、烧碱、聚氯乙烯等过剩行业新增产能；推动传统产业采用先进适用技术和 信息化技术改造提升，促进传统产业生产集约化、利用清洁化和发展高端化。 2. 现代煤化工： 科学发展现代煤化工， 延伸上下游产业链， 从生产燃料、原料向生产材料转变，优先规模 化发展煤（甲醇）制烯烃、芳烃、乙二醇等新材料产品 ；稳步适度发展煤制油气等产品。 3. 碳基新材料： 加快提高以煤、煤焦油、石墨等为原料的碳纤维、石墨烯、超级电容炭等技术成熟度， 打造 国内领先的碳基新材料产业研发制造基地 。 4. 生 物基新材料： 重点发展生物基的聚酰胺、聚酯、碳纤维复合材料等产品，打造国家级合成生物材 料研发制造基地。 表 4：山西化工主要政策梳理 政策 时间 相关行业 相关要点 国家 “十四五” 发展 规划 2021 化工 调整能源消费结构，支持清洁能源发展，重点控制非化石能 源消费，尤其将煤炭列为重点控制对象 持续淘汰钢铁、石化、化工等高耗能行业落后产能、化解过 剩产能、优化存量产能，控制新增产能。 山西省“十四五”发 展规划 2021 碳基新材料 煤基新材料 发展壮大碳基新材 料， 打造国家级碳基新材料研发制造基地 延伸焦化产品链，制备高性能沥青基碳纤维等高附加值碳基 材料 拓展新型煤基碳材料制备新路径，开发低成本煤基石墨烯、 低成本高性能煤基电容炭、多孔碳等前沿煤基新型碳材料 山西省“十四五”战 略新兴产业发展规划 2021 碳基新材料 生物基新材料 碳基新材料产业重点突破超级电容、三代碳纤维、人造金刚 石、石墨烯关键技术，建设国家级碳基新材料研发制造基地 生物基新材料产业重点发展生物基的聚酰胺、聚酯、碳纤维 复合材料等产品，打造国家级合成生物材料研发制造基地 现代煤化工“十四 五”发展指南 2021 煤制油气 煤制烯烃 煤制乙二醇 煤制油气要以关键技术装备升级和系统优化完善为主要方向 低阶煤分质利用要以单系列百万吨级产业化热解技术攻关为 主 煤制烯烃及煤制乙二醇要优化提升存量产能质量，新增产能 要慎重决策 石油化工行业“十四 五”规划指南 2021 烯烃 芳烃 加快推动炼油产业转型优化，提升烯烃、芳烃产业综合竞争 力，重点引导下游产业实现高端化转变 山西省“十四五”新 材料规划 2021 碳基新材料 生物基新材料 突破高端炭材料和碳基合成新材料制备技术，加快石墨烯、 超级电容炭、全合成润滑油等材料开发 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 15 加大生物工程新材料的技术攻关，创制一批生物基高分子材 料、生态环保材料 山西省化工行业 2019 年行动计划 2019 煤化工 以新型煤化工重大项目建设为抓手，以重点企业为依托，积 极推进现代煤化工产业集群发展 加快我省传统煤化工转型创新步伐，大力推进焦化化产深加 工，实现传统煤化工产业提质升级 推进危化品生产企业搬迁和化工园区的科学化布局 山西省现代煤化工 2020 年行动计划 2020 煤化工 碳基新材料 高端炭材料 现代煤化工方面，以龙头企业为依托，以重大项目建设为抓 手，积极 推进 煤化工产业高质量发展 高端炭材料方面，以产业化培育和拓展市场为主要任务， 加 快技术成熟度，积极占领市场 碳基合成新材料方面，推动产业链上中下游同步发展，延伸 精深加工链条 资料来源：公开资料整理，山西证券研究所 3. 山西 煤化工优势 明显 ，重点 发展精细 化 现代煤化工 3.1 山西是我国 传统 煤化工的重要基地 山西省煤炭资源丰富，是我国传统煤化工的重要基地。 传统煤化工 主要包括两条路线： （ 1） 炼焦以及焦 炉气和煤焦油的深加工； （ 2） 煤炭制甲醇、合成氨和尿素等化工产品。 山西省是全国最大的焦炭生产基地，由此衍生出一系列的焦炉煤气制甲醇、煤焦油深加工企业。 2020 年，山西省煤沥青产量约 100万吨，位居全国第一。与此同时，甲醇、合成氨、尿素和电石法 PVC等传统 化工产品的产能也遥遥领先。 图 14：传统煤化工产业链结构图 资料 来源： 公开资料整理， 山西证券研究所 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 16 图 15： 2020年全国焦炭分省产量（万吨） 图 16： 2020年全国 煤沥青 分省产量（万吨） 数据来源： 国家统计局， 山西证券研究所 数据来源：国家统计局，山西证券研究所 目前，这些行业 仍 存在行业集中度不高 的 问题 ， 在双碳政策和能耗双控政策 背景下 ， 这些问题显得尤 为突出。 以甲醇为例， 截止 到 2021年 8月份， 全国 产能为 9929万吨 ，行业集中度 CR5占比 16.7 %。山西 省内生产甲醇的企业共约 20 家，企业总产能为 397 万吨，其中同煤广发 企业 产能为 60 万吨，排名山西省 第一。 从 全国产能来看，宁夏宝丰产能为 400万吨，甚至高于山西省企业总产能。 通过数据对比 可以 发现， 山西化工产品仍存在产能分散，行业集中度不高 等 问题。 供给侧改革持续深化，行业集中度 将 进一步提升。 作为煤炭大省，长期以来山西煤化工发展基础较好， 煤化工对该省经济社会发展、财政税收和稳定就业等方面发挥了重要作用。但煤化工整体面临 行业集中度 不高、 技术相对落后、原料及排放物循环利用率低、水资源短缺、环境污染等多项问题。 在“双碳”政策推 0 2000 4000 6000 8000 10000 山 西 陕 西 河 北 内 蒙 山 东 辽 宁 新 疆 河 南 江 苏 安 徽 四 川 云 南 黑 龙 江 宁 夏 广 西 湖 北 江 西 湖 南 广 东 上 海 甘 肃 贵 州 吉 林 重 庆 福 建 浙 江 青 海 天 津 0 20 40 60 80 100 山 西 山 东 河 北 内 蒙 河 南 宁 夏 辽 宁 新 疆 四 川 江 苏 上 海 安 徽 云 南 湖 北 广 东 陕 西 重 庆 吉 林 贵 州 江 西 甘 肃 青 海 黑 龙 江 天 津 广 西 图 17： 2021年甲醇分企业产能（万吨） 数据 来源： 百川盈孚， 山西证券研究所 400360 360352 18060 4540 3030 2020 2020 2015 1210 1010 1010 105 397 0 50 100 150 200 250 300 350 400 宁夏宝丰能源集团股份有限公司 陕西延长中煤榆林能源化工有限公司 中天合创能源有限责任公司 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 蒲城清洁能源化工有限责任公司 同煤广发 阳煤丰喜 山西焦化 孝义鹏飞 晋煤天溪 永鑫煤化 山西悦安达 山西大土河 建滔潞宝 山西兰花 光大焦化 宏源煤化 利达焦化 通州煤焦 晋煤天源 五麟煤焦 山西丰喜 山西丹峰 山西晋丰 山西总产能 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 17 动下，该行业集中度有待进一步提高。 2020年，山西大刀阔斧地对煤炭企业进行整合， 焦煤集团和山煤集团合并重组为山西焦煤集团；同煤 集团、晋能集团、晋煤集团联合重组，同步整合潞安集团、华阳新材料科技集团相关资产和中国 (太原 )煤炭 交易中心成立晋能控股集团。 山西焦煤集团重组后资产总额达 4416.4 亿元，煤炭产能约 2 亿吨；晋能控股 集团资产总额达到 1.11 万亿元，煤炭产能近 4 亿吨，新组建的山西焦煤集团和晋能控股集团成为中国新晋 煤企巨舰。作为供给端的主要存量，龙头煤企的定价能力将得到提升，短期来看，碳中和政策将推动龙头企 业突围。 3.2 山西 发展 现代煤化工 具有重要战略意义 我国能源结构决定了国内对煤炭资源的依赖度较高。 我国能源结构上呈现“富煤、贫油、少气”的特 点，从 2019年已探明储量上看，煤炭占比约为 86 %，天然气为 10 %，原油仅为 4 %。 我国煤炭储 量约占全 球煤炭储量的 13 %，由于资源禀赋，我国形成了以煤炭为主要一次能源供应原料的能源结构。 2019年，我 国来源煤炭的碳排放量占全年碳排放总量的 71 %。我国煤炭消费占一次能源消费的 58 %，远超世界平均水 平 27 %。在实际生产应用中，煤炭既作为化工生产的动力源，同时也是高耗能化工产品甲醇、合成氨等煤 化工行业重要的原料。就化工行业而言，其占比煤炭下游消费约为 19 %，是煤炭重要下游应用领域之一。 图 18： 2019年我国能源结构 图 19： 2019年我国煤炭下游消费应用 数据来源： 国家统计局， 山西证券研究所 数据来源： 国家统计局， 山西证券研究所 注：化工业包括化学原料及制品制造业、医药制造业、化学 纤维制造业、橡胶和塑料制品业 能源安全形势严峻 ， 发展现代煤化工是实施能源替代战略、保障国家能源安全的重要举措 。 2019 年， 我国煤炭、原油和天然气分别占能源生产总量的 57.7 %、 18.9 %、 7.5 %，国内原油对外依存度高达 70.8 %， 86% 10% 4% 煤炭 天然气 原油 7% 12% 81% 化工业 石油、煤炭及 其他燃料加工 业 其他 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 18 天然气对外依存度高达 43 %，油气自给率严重不足。 出于国家能源安全的考虑，煤炭的兜底作用在很长一 段时间内不会改变 。 现代煤化工的发展不仅可缓解我国油气对外依存度过高的局面，为国家能源安全提供 必要支撑，还可实现我国能源化学品生产的多元化，拓展石油化工原料的来源，提升我国对国际油气价格 波动的抵御能力。 同时，可弥补石油化工的不足及其结构性缺陷，推进化工行业形成更合理的工业结构。 现代煤化工主要包括煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制芳烃等煤制化学品和煤制油、煤制天然气等新型煤 基清洁能源。 烯烃、乙二醇和芳烃等化工产品是重要的石化产品，可用于生产塑料、橡胶和化纤等合成材料 和下游的精细化工产品。原油是生产烯烃、芳烃和乙二醇的最主要原料，由于我国的资源格局，以煤炭为原 料生产烯烃等化工产品的技术逐渐兴起。 相对传统煤化工，现代煤化工具有装置规模大、技术含量高、 产品 附加值高、 能耗低、环境友好、产品市场潜力大等特点 。 煤化工相对油化工 在 工厂环节碳排放更严重， 而 全生命周期则排放相当。 煤化工中的碳排放 分为 燃料 煤排放和原料煤排放，按照 韩红梅等人在煤化工生产和消费过程的碳利用分析中对煤化工碳利用率的测 算可以得到，煤化工的吨标准煤 CO2排放量为 2.1 t2.5 t。燃煤发电除灰渣残碳外的碳全部转化为 CO2，理 论上折转化单位煤炭的碳排放值为 3.1 t/tce。煤化工与燃煤发电相比，转化单位煤炭的碳排放强度降低 19 %32 %。 现代煤化工并不比石油化工有更大的碳排放压力 。 按照吴明等人在基于物质流和生命周期分析的石 油行业碳排放中的测算， 1 t原油生命周期的碳排放量为 670 kg（约折合 2.46 t CO2），其中隐含碳排放量 占总碳排放量的 23 %，炼化企业加工的燃料油消费所引起的碳排 放 77 %。隐含碳排放主要来自焦炭燃烧、 天然气燃烧和所使用的电力的发电过程，分别占总量的 25 %、 22 %和 21 %。也就是说，现代煤化工并不天 图 20：现代煤化工产业链结构图 资料 来源： 公开资料整理， 山西证券研究所 证券研究报告：专题报告 请务必阅读最后一页股票评级说明和免责声明 19 然比石油化工全生命周期有更大的碳排放压力。 山西现代煤化工已驶入快车道，山西省现代煤化工产业 2020年行动计划提出，以龙头企业为依托， 以重大项目建设为抓手，积极推进煤化工产业高质量发展 。 潞安 化工集团 30 万吨烯烃及 20 万吨单烷烃项目取得进展 ： 潞安 化工 集团 30 万吨 /年烯烃分离装 置试生产取得突破性进展，装置实现高负荷安全稳定运行，产品性能指标稳定 ； 20 万吨单烷烃分 离项目包含三套生产装置， 截至 2020年 4月， 其中 一套已建设完成，另外两套正在加紧施工，储 运车间（罐区 ）设施、装卸车设施正在建设。 晋能控股集团 60 万吨烯烃项目： 已建成 60 万吨煤制甲醇、 10 万吨煤基活性炭两个煤化工项目， 正在加紧建设 60 万吨烯烃项目， 该项目是甲醇产业链延伸项目。 山西襄矿泓通煤化工有限公司 20万吨 /年合成气制乙 二醇项目： 采用粉煤中压气化 技术，将襄矿集 团低热值、高灰份、高含硫量的劣质煤转化为乙二醇。 沃能化工 30 万吨乙二醇项目： 总投资近 40 亿元，是山西省重点化工项目，也是国内首家利用焦 炉煤气和转炉煤气生产乙二醇的装置。 该公司 承建乙二醇合成、压缩以及精馏等主装置 ， 项目建成 投产后将每年生产 30 万吨乙二醇、 15万吨液化天然气。 2020年 8月，