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01 — 概述 纯碱又名苏打、碱灰，主要成分为碳酸钠，是一种重要的基础化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产，还广泛应用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工。根据密度不同分为轻碱和重碱，与轻质碱相比，重质碱具有坚实、颗粒大、密度高、吸湿低、不易结块、不易飞扬、流动性好等特点，主要应用于光伏玻璃、平板玻璃。
纯碱的生产及应用距今已有5000多年历史，在现代工业生产方法诞生前，古人从天然碱湖中回收或从钠含量较高的海洋植物灰中生产纯碱，直到1800年代中期，化学合成技术首次开发应用，全球工业化带来的不断增长的纯碱需求得以满足。目前全球纯碱生产主要以中国、欧洲和美国为主，2021年全球纯碱产量约5900万吨，其中我国产量约2913万吨，占比约50%。我国纯碱的生产方法主要有天然碱、氨碱、联碱法三种生产路线，产能占比为6%、44%、50%，主要使用天然矿物碱、石灰石、原盐、合成氨等原料。
02 — 生产工艺 1、天然碱法 天然碱法是以天然碱矿为原料，其主要成分为碳酸钠和碳酸氢钠，经过溶解、过滤、蒸发、结晶、分离等即可制得。根据碱矿成分的不同，生产工艺分为蒸发法和碳化法：以晶碱石（Na2CO3·NaHCO3·2H2O）为主要成分碱矿，通常采用蒸发法，即通过分解或中和的方式使晶碱石中的碳酸氢钠分解，再经蒸发提纯制得纯碱；对于泡碱型天然碱湖水或者主要成分为泡碱（Na2CO3·10H2O）的固体矿，一般采用卤水碳化法，提取天然卤水进行碳化、干燥和煅烧，进而制得纯碱。
天然碱法具有低成本、低能耗、绿色环保优势，但资源储量有限且分布较为集中，全球90%的天然碱储量集中于美国，我国然碱矿只分布于内蒙古、河南地区，目前仅远兴能源采用天然碱法生产；受限于资源的地理位置，天然碱厂通常有一定的销售区域限制。 目前全世界发现天然碱矿的只有美国、中国、土耳其、墨西哥，其中美国、土耳其和中国是主要的天然碱法生产国。1938年美国怀俄明州绿河盆地发现了全球最大的天然碱矿，约占世界储量的90%以上。根据USGS数据，美国目前天然碱储量超239亿吨，年产量稳定在1200万吨，2019年出口占比近60%，2020-2021年受疫情及海运紧张影响，出口占比下滑至55%左右。 2、氨碱法 氨碱法又称索尔维制碱法（Solvay Process），是全球最大的纯碱生产工艺来源，由比利时人索尔维在19世纪中后期发明。以原盐和石灰石为原料，通过氨盐水吸收二氧化碳得到碳酸氢钠，再经煅烧得到轻碱，水合转化之后得到重碱。氨碱法的优点在于产品质量高，生产步骤简单，适合大规模连续生产、副产品氨循环利用，缺点在于原盐利用率低（通常只有30%），产品单一、会产生大量废液废渣（单吨纯碱产生10立方米废液和300-350kg废渣），副产氯化钙难加以利用且污染性强、厂址布局局限性较强（需要长期对方废渣和排放废液，厂址适合选在沿海具有荒滩的地方）。
3、联碱法 联碱法是在氨碱法工艺基础上改进发展而来的，由我国“现代化工先驱”侯德榜博士在1938年创立，通过与氨厂进行“一次加盐、两次吸氨、一次碳化”联合循环生产，以原盐、合成氨、二氧化碳为原料，把合成氨和制碱工艺联合起来，利用合成氨厂的CO2和NH3同时产出纯碱和氯化铵两种产品（产量近似1:1.1）。联碱法的优势在于原盐利用率大幅提升至96%，节约了燃料、原料、能源和运输费用，同时避免了大量废渣和废液的排放，其副产品氯化铵可以用于氮素化学肥料、电镀和印染等，缺点是合成氨装置投资及维护成本较高。
4、生产工艺对比
综合来看，随着碳中和的推进，全球纯碱产能增量主要以天然碱为主，氨碱法在能源价格持续上涨及环保压力趋严的背景下，产能或将逐步退出或转为联碱法，联碱法产能预计将保持稳定，在当前农化高景气下，有望迎来盈利上行周期。
天然碱法生产的成本主要是动力煤，采矿费、资源补偿费以及人工等其它，其中动力煤主要占成本60%，采矿费和资源补偿费分别占10%，随着煤炭价格的走高，单吨成本大约1000元，按目前纯碱价格单吨盈利超过1500元/吨。氨碱法生产单吨纯碱需消耗0.6t煤（占成本的26%），1.6t原盐（32%），1.3t石灰石，辅助装置石灰石锻造，单吨折旧51元，综合下来单吨成本约2000元/吨，氨碱法单吨盈利约500元。联碱法生产单吨纯碱需消耗0.45t煤（占成本的15%），1.15t原盐（16%），0.31t石灰石，合成氨成本占比56%，综合下来单吨成本约1750元/吨，由于氯化铵价格持续上涨至1500元/吨，联碱法法纯碱单吨盈利超过2000元。目前来看天然碱法具有成本优势，而联碱法具有盈利优势。 03 — 价格与产能 随着我国纯碱工业的不断发展，我国纯碱产能整体保持持续上涨的态势，2003-2010年我国纯碱产能高速增长，年均增速高达13%，特别是金融危机后中国的四万亿投资使得浮法玻璃等下游产能迅速增长，加之限产准入政策的退出，成本端煤、气价格上涨，共同推动价格纯碱快速上涨。从2011年开始，纯碱行业景气度下行，在低价背景下，产能增速开始放缓，年均增速4%，产能过剩价格一路下行。 2015年国内产能开始收缩，一方面是联碱法副产氯化铵进入下行周期，联碱法成本大幅上升，大量产能退出；另一方面，环保趋严导致小产能企业因环保成本而持续关停。按《纯碱行业准入条件》，新建及扩建的氨碱法纯碱年产能不得低于120万吨，联碱法不得低于60万吨，天然碱法不得低于40万吨，扩产门槛较高，产能扩张受限。2016-2018，供给侧改革导致纯碱价格波动变大，出现了两轮波动周期：2016年开始下游需求提升，但国内纯碱产能增速持续下降，行业开工率不断走高，2017年产能利用率为86%，行业接近满产，纯碱价格也从2016年初的1300元/吨涨至2017年末的2500元/吨，同时纯碱产能从2016年的2970万吨增长至2021年的3327万吨，产能增长也导致纯碱价格一路下滑。 2020年受疫情冲击价格下滑，甚至跌破部分企业成本线。2021年，受供需改善、下游浮法玻璃和光伏玻璃需求良好支撑，客户拿货积极性低，行业库存持续低位、叠加全球流动性泛滥，价格一路走高。2021年初纯碱行业库存约94.98万吨，到9月末纯碱库存最低降低26.58万吨。2021年11-12月，下游需求在高价下受到抑制，库存不断增加，价格出现较大幅度回落。2022年，各地疫情反复物流停运，行业库存最高达到183.51万吨，处于近年来高位。随着国内疫情得到良好控制、物流恢复以及5月开始纯碱装置检修增多，预计行业库存持续走低。目前，重质纯碱、轻质纯碱价格分别为3000、2750元/吨，2022年行业供给偏紧，行业库存加速去化，纯碱市场价格有望持续反弹。
2018年开始环保监管高压态势，2019年开始企业需求缓缓，市场低迷，价格一路下跌，库存持续攀升，2020年初受到疫情扰动纯碱价格达到近十年低位。2020年下半年，纯碱原料煤炭、原盐均出现价格上涨，全年部分氨碱厂亏损，联碱和天然碱厂家盈利同比下滑，上市公司中仅云图控股和金晶科技实现归母净利润同比正增长。2021年随着房地产竣工面积增加、光伏装机的提升以及碳酸锂的快速发展，纯碱迎来了新的发展期。
2020年名义产能3327万吨，有效产能3142万吨，表观消费量2710万吨；2021年12月，连云港130万吨/年纯碱产能退出，2021年国内纯碱有效产能3231万吨，同比增长2.83%。全年开工率最高在4月，5月开始企业集中检修，同时受限电和能耗双控的影响，行业开工率有所下降。根据百川盈孚的数据，截至2022年5月，我国纯碱有效产能3081万吨，下半年新增安徽红四方20万吨、江苏德邦60万吨，预计全年有效产能为3161万吨，同比下降2.17%，全年纯碱开工率将维持高位。预计2022年，纯碱在供给和需求双重作用下，供需缺口持续存在，全年开工率超过90%，纯碱价格持续保持在高位。
我国纯碱行业共44家企业，其中联碱法生产的企业共29家，大部分产能低于100万吨，主要分布在河南、湖北、江苏、四川和重庆；氨碱法生产的企业有12家，大部分产能高于100万吨，主要分布在青海、江苏和山东；天然碱法生产的企业只有河南中源化学股份有限公司（远兴能源）、桐柏海晶碱业有限责任公司和锡林郭勒苏尼特碱业有限公司。
2022年海外几乎没有新增纯碱产能，Genesis Energy格兰杰工厂2023年Q1恢复约50万吨产能，2023年H2新增产能75万吨，产能爬坡期一年。沙特InoChem公司预计2023年投产30万吨纯碱和30万吨氯化钙工艺装置。。土耳其吉奈预计2025年投产540万吨天然碱项目，建成后可占北美纯碱市场1/3的产能。 04 — 需求 纯碱下游消费以玻璃为主，2021年纯碱下游消费平板玻璃占40.86%、光伏玻璃占8.94%、日用玻璃制品占6.56%，其中平板玻璃的终端需求75%来自于建筑，主要是门窗、幕墙和装饰领域，其次是汽车（15%）、电子及太阳能（10%）等。需求主要由玻璃决定，平板玻璃和光伏玻璃使用重碱，生产1吨平板玻璃需要0.2吨重碱，重碱成本占浮法玻璃生产的25%以上。
1、平板玻璃 经过历史数据拟合，纯碱产量增速与施工面积、竣工面积增速高度正相关。2021年，疫情影响、房地产因“三条红线”而加快资金回笼降低资产负债比例、叠加2016-2019年开工高峰期房屋逐渐竣工，而且2015年以来房屋开工面积与房屋竣工面积之间的差值越来越大，2021年房屋开工面积19.89亿平方米，高于房屋竣工面积10.14亿平方米，而每年房屋竣工面积相对稳定在9-10亿平方米，近4年来仅2021年房屋竣工面积超过10亿平方米。按照2-3年的交付周期，前期销售期房逐步进入竣工周期。由于房地产企业面临土地成本走高以及融资环境收紧的挑战，完成去化以缓解压力成了驱动房地产商推动竣工的重要因素。但是去年年底以来，房地产企业面临的资金紧张持续发酵，目前房地产行业的竣工和开工面积均低于去年同期水平。
2、光伏玻璃 太阳能电池片通常被EVA胶片密封在一片光伏玻璃和其他封装材料的中间（单玻组件），组成具有封装及内部连接的、能单独提供直流电输出的、不可分割的光伏组件。若干个光伏组件、逆变器、其他电器配件组成光伏发电系统。覆盖在光伏组件上的光伏玻璃经过镀膜后，可以确保有更高的光线透过率，使太阳能电池片可以产生更多的电能；同时，经过钢化处理的光伏玻璃具有更高的强度，可以使太阳能电池片承受更大的风压及较大的昼夜温差变化。因此光伏玻璃是光伏组件不可缺少的配件之一。
根据背板是否为玻璃，晶体硅组件可分为单玻组件和双玻组件，单玻组件的背板材料大部分为不透光复合材料，双面双玻组件的背板材料也为光伏玻璃。前盖板玻璃厚度主要有≤2.5mm、2.8mm、3.2mm等规格，其中厚度≤2.5mm的玻璃主要用于双玻组件。据中国光伏行业协会，2021年，由于市场对双面组件需求增加，厚度≤2.5mm的前盖板玻璃市场占有率约32%，同比上升4.3个百分点，厚度3.2mm的前盖板玻璃市场占有率下降。随着组件轻量化、双玻组件以及新技术的不断发展，在保证组件可靠性的前提下，盖板玻璃会向薄片化发展，厚度为2.5mm及以下前盖板玻璃市场份额将逐步提升，预计到2025年双玻组件的占比将达到约50%，到2030年双玻组件的占比将达到约60%。
2021年，国内光伏新增装机54.88GW，同比增加13.9%。据中国光伏行业协会，2021年全球光伏新增装机预计或将达到170GW，同比增长30.7%，创历史新高。未来，在多国“碳中和”目标、清洁能源转型及绿色复苏和光伏发电成本持续下降的推动下，全球光伏新增装机仍将快速增长。预计到2025年，乐观情况下全球光伏年新增装机将达到330GW，我国“十四五”期间光伏年均新增光伏装机或将超过75GW；据中国光伏行业协会预计，到2025年乐观情况下我国光伏年新增装机将达到110GW。
一般玻璃密度约为2.5吨/立方米，一平方米厚度为2.5mm、3.5mm的组别玻璃分别需要玻璃约0.00625吨、0.00875吨（0.0035*1m2*2.5吨/立方米），中环股份M672(166mm）版型组件，其面积约为2.22平方米，单玻平均功率为450W，额定功率按75%估算450*0.75=338w，双玻发电效率假设提高10%，即371W，那么1GW单玻组件需要1GW/338W=2958580件，1GW双玻组件需要2695418件；1GW单玻组件使用玻璃数量为2958580件*2.22平方米*0.00875吨/平方米=57470吨，双玻组件使用玻璃数量约为74798吨，并以此方法测算隆基股份和天合光能使用玻璃的数量。
国内光伏玻璃产量约占全球的90%左右，预计全球新增光伏装机所需光伏玻璃绝大部分产于国内。自2020年12月开始，国家允许新上光伏玻璃项目不再要求产能置换，光伏玻璃行业新建产能丰富。2020年光伏装机253GW，新增装机44GW，光伏玻璃年产能901万吨，纯碱180万吨。经测算，一吨玻璃消耗0.2吨纯碱，2022年新增装机85GW，2025年新增装机110GW，双玻渗透率50%，预计2022年、2025年国内光伏玻璃对应纯碱需求量为105万吨、150万吨[（55*5.5万吨+55*7.1万吨）*0.2]。
光伏玻璃呈现双寡头竞争格局，信义光能、福莱特的在产产能分别为13800t/d、12200t/d，市占率分别为33.5%、29.6%，行业集中度较高。据卓创资讯，截至2022年1月底，光伏玻璃在产日容熔量41210t/d。2022年，规划中的光伏玻璃新增产能项目点火集中，仅行业头部5家上市企业新建项目于2022年点火的产能合计29000t/d，将带动纯碱需求量持续增长。
3、碳酸锂 碳酸锂的提取工艺分为锂矿石（锂辉石和锂云母）提取和盐湖卤水提取两大类，两种工艺均涉及沉锂步骤：2Li++Na2CO3→Li2CO3+2Na+，沉锂过程中需要使用大量碳酸钠。据盐湖股份碳酸锂项目环评报告，每生产1吨电池级碳酸锂平均需要消耗2吨轻质纯碱。
碳酸锂作为锂离子电池正极材料的重要生产原料，受益于锂离子电池出货量的高速增长。据测算，预计2022年全球碳酸锂需求将达到72.4万吨，到2025年全球碳酸锂需求将达到289万吨，国内碳酸锂需求将达到102万吨。按照每吨电池级碳酸锂平均消耗2吨纯碱计算，预计2022年全球碳酸锂对纯碱的需求将达到145万吨，2025年全球将达到577万吨，2021-2025年复合增长率为52.30%，国内纯碱需求将达到204万吨，2021-2025年复合增长率为45.03%。 4、其它 轻质纯碱下游主要应用于日用玻璃制品、生活洗涤、氧化铝和小苏打等。2021年，疫情影响减弱，日用玻璃制品产量出现了明显的增长。2021年1-11月，国内日用玻璃制品累计产量为747.5万吨，同比增长13.47%，据我们预计全年将生产815.45万吨，恢复疫情前的生产水平，有望实现增长。2021年国内合成洗涤剂累计产量为1037.70万吨，较2020年的1108.80万吨减少7.20%。合成洗涤剂一直朝着浓缩化、液体化、绿色环保的方向发展，未来需求有望维持稳定。
2021年国内氧化铝累计产量为7328.6万吨，较2020年的6822.74万吨增加7.41%，是近五年来最高水平。2021年国内小苏打累计产量为219.03万吨，较2020年的172.16万吨增加27.23%，近年来小苏打产量一直保持较高增速。小苏打、氧化铝等随着疫情影响减弱需求也得到恢复。
05 — 进出口 2017年-2020年，国内纯碱出口量一直维持在140万吨左右。2021年纯碱出口量为76万吨，同比大幅下降44.96%，主要由于国内下游需求增长较快，供需关系紧张导致国内价格上涨，加之出口海运费用大幅升高，企业出口意愿下降。2022年以来，随着海外疫情管控放松，海外纯碱需求迎来复苏。2022年3月，纯碱出口量为14.44万吨，同比增长52.94%，预计全年纯碱出口量有望恢复。
06 — 相关上市公司 轻质纯碱价格2022年价格从1月2479上涨至3月的2543元/吨，重质纯碱价格从2679下跌至3月的2643元/吨，较为平稳。轻质纯碱价格6月为2886元/吨，重质纯碱为2950元/吨。 1、双环科技 公司主营业务为亿联碱法生产纯碱和氯化铵，2021年实施一次重大资产出售后成为纯粹的拥有110万吨产能的纯碱企业。公司的主要成本盐矿、煤炭和电力，盐矿向大股东支付租金，煤炭和电力略有上浮，浮动不大，但纯碱价格和氯化铵价格持续上升，氯化铵1月价格1028元/吨，3月底价格1217元/吨，6月价格1551元/吨。由于公司2021年有资产置出，考虑2022年Q1数据进行测算：2022年Q1公司10.28亿元，归母净利润1.92亿元。2022年Q2，轻质纯碱单吨平均价格增加200元，重质纯碱单吨均价增加150元，氯化铵单吨均价增加260元，增加的营收均为增加利润，Q2公司保守估计净利润有望达到1.92+1.1=3.02亿元（110/4*(150+260）=11000万元)。按目前价格测算2022年公司归母净利润有望突破10亿元，市值73亿元，估值7.3倍。 2、远兴能源 公司经过重组后主营业务聚焦于纯碱、小苏打和尿素三大品种，拥有天然碱法制纯碱180万吨/年（纯碱市占率5.84%）、小苏打110万吨/年（产能全国第一）、尿素154万吨，对应权益产能分别为147.1万吨/年、89.9万吨/年、117.4万吨/年。公司拟获得银根矿业项目60%股权，银根矿业拟建设860万吨/年天然碱项目，一期340万吨/年纯碱、30万吨/年小苏打，二期440万吨/年纯碱、50万吨/年小苏打，预计一期2023年上半年投产，二期2026年上半年投产。公司安棚碱矿和吴城碱矿，资源储量大，位居全球第二、三大碱矿，储量丰富。由于公司2021年进行了资产置出，用2022年Q1数据进行测算，1月小苏打2350元/吨、尿素2480元/吨，3月小苏打2527元/吨、尿素2880元/吨，6月小苏打2680元/吨、尿素3180元/吨。Q2小苏打单吨均价上涨150元，尿素单吨均价上涨350元，2022Q1营业收入26.81亿元，归母净利润7.92亿元，Q2公司保守估计净利润有望达到7.92+0.55+0.34+1.03=9.84，按目前价格测算2022年公司归母净利润有望突破35亿元，市值378亿元，估值10.8倍。 3、中盐化工 公司拥有原盐储量约2亿吨，为公司盐化工产业提供了原材料保证，形成了“盐－煤（电）－精细化工产品”、“盐－石灰石－煤（电）－纯碱－氯化铵”、“盐—煤（电）—电石－烧碱－PVC”的一体化循环经济产业链，且公司可以利用氯碱化工提供的氯乙烯单体生产糊树脂产品。公司于2021年9月完成对青海发投的收购，纯碱产能新增140万吨，并有远期90万吨新建产能。公司还拥有6.5万吨金属钠产能，11万吨氯酸钠产能（-），40万吨PVC产能（-），36万吨烧碱产能（+）、8万吨糊树脂（-）产能和60万吨氯化铵（+）副产产能，以苁蓉益肾颗粒、复方甘草片、维蜂盐藻等为代表的医药、保健产品。2021年营业收入134.13亿元，归母净利润14.77亿元，由于纯碱新增产能2022Q1营收44.12亿元，归母净利润6.16亿元。公司主营产品Q1和Q2涨跌互现，收购的发投碱业收购后整合效率不断提高，若以Q1利润数据进行估算，2022年归净利润25亿元，市值378亿元，估值15.12倍。 4、三友化工 公司主营业务为纯碱（230+110万吨）、粘胶短纤（78万吨）、氯碱（烧碱53万吨、PVC52.5万吨）、有机硅（有机硅单体20万吨）四大产业，2022年Q1公司降低了价格下滑品种的产量，又因为原煤和硅块成本的上涨导致业绩承压，Q2公司纯碱和粘胶价格实现增长，其它产品价格略有下滑，Q2净利润仅考虑纯碱增长部分，粘胶增长与其他部分相互抵消，保守估计Q2净利润2.9+150*286/40000=3.97亿元。由于公司产品品种多，且价格涨跌不一，目前仅纯碱和粘胶处于上升周期，若其它产品价格保持目前价格，则保守估计2022年净利润8亿元，市值179，估值22倍。 5、山东海化 公司持续致力于纯碱（280万吨）、溴素（8250吨）、氯化钙（40万吨）、原盐等产品的生产和销售，公司地处渤海莱州湾南岸，是国内重要的海盐产区，地下卤水资源丰富，富含钠、钾、镁、溴等多种化学元素，为纯碱、原盐、溴素、氯化镁等产品提供了充足的原料保障。公司2022Q1纯碱价格上涨，溴素价格略有下滑，仍实现净利润1.83亿元，Q2溴素价格略有上涨，会带来业绩增量，测算过程仅考虑纯碱部分的增量，保守估计2022年Q2净利润为2.88亿元，2022年净利润为5.2亿元，市值91亿元，估值17.5倍。 6、金晶科技 公司以玻璃、纯碱及其延伸产品为主业，形成矿山/纯碱-玻璃-玻璃深加工产业链，拥有玻璃原片日熔化量5800吨，Low-E节能玻璃年产能2000万平方米，150万吨纯碱产能。2021年受益于玻璃价格提升，毛利率34.3%，同比提升14.1%，业绩大幅增长。但是2022Q1玻璃价格走弱及成本上涨，毛利率环比下滑16.2%，营收17.82亿元，净利润1.45亿元，纯碱与玻璃价格互现，保守估计Q2净利润持平，那么2022年全年净利润估计5.8亿元，市值100亿，估值17倍。 7、和邦生物 公司依托于自身资源禀赋优势、形成了纯碱（110万吨）、氯化铵、双甘膦(15万吨)、草甘膦（5万吨）、蛋氨酸、光伏玻璃（46.5万吨玻璃/智能特种玻璃、430万平方米镀膜玻璃）、光伏硅片（8GW）等产品，布局并实施光伏产业。2022年一季度，受益于纯碱、玻璃、草甘膦等产品高景气，公司实现归母净利为10.43亿元，同比增长323.44%。Q2公司的纯碱和草甘膦产品价格持续上涨，公司净利润保守估计10.45+1.1=11.55，2022年净利润估计为44亿元，市值344亿，估值7.8倍。 8、苏盐井神 公司主营盐产品、盐副产品和盐化工三大业务，拥有丰富的矿产资源，矿区采矿权共计保有资源储量矿石量121.4亿吨，许可证年规模1194万吨。2022年公司营收15.21亿元，净利润2.46亿元，公司盐产品价格相对平稳，元明粉价格下滑，仅纯碱价格上涨，保守估计Q2净利润2.66亿元，2022年净利润10亿元，市值104亿元，估值10.4倍。 9、云图控股 公司是国内复合肥行业龙头，产业链布局日渐完善。深耕复合肥行业数十年，目前拥有复合肥产能520万吨、联碱60万双吨、磷酸一铵43万吨、黄磷6万吨，磷酸5万吨、磷酸二氢钾1.5万吨及三聚磷酸钠3.5万吨、硝酸钠及亚硝酸钠10万吨，工业盐80万吨、品种盐40万吨、食用氯化钾6万吨。22年Q1实现净利润4.69亿元，保守估计2022年净利润19亿元，市值182亿元，估值9.58倍。 |
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