丁苯橡胶(SBR)是由1,3-丁二烯与苯乙烯共聚生产的高聚物,因其物理性能、加工性能及制品的使用性能接近天然橡胶,在耐磨、耐热、耐老化及硫化速度等方面较天然橡胶更为优异,并可与天然橡胶及多种橡胶并用,在滚动阻力、抗湿滑性和耐磨性等方面也优于其他橡胶,故被广泛用于轮胎、胶管胶带、制鞋和聚合物改性、胶黏剂等领域。
按聚合方法划分,丁苯橡胶分为乳液聚合丁苯橡胶(ESBR)和溶液聚合丁苯橡胶(SSBR)。
在ESBR生产中,约90%的生产工艺为低温共聚,可生产低温共聚1500系列、1700系列(充油型)、1800系列(充油充炭黑)等产品。采用烷基锂溶液共聚工艺可生产无规型共聚丁苯和嵌段型共聚丁苯。据爱尔兰产业咨询机构发布的报告预测,2015–2019年,世界SBR将以7.36%的复合年增长率增长,到2020年世界SBR市值有望达到231亿美元。
2015年,我国SBR产能已达197万吨/年,装置开工率跌破60%,产品同质化竞争激烈。在国际贸易方面,由于美国对中国轮胎的“双反”(反倾销和反补贴)调查,欧盟等经济体实施欧盟轮胎标签法,致使国内轮胎出口受阻,下游产业需求不旺,影响到SBR装置的经济效益,造成在建和即将投产的装置放缓建设速度或推迟投产时间。与此同时,SBR的年进口量占国内产量的1/3以上,产品结构性矛盾较为突出。因此,研究国内SBR产品市场和技术经济性,对企业寻找提高SBR装置经济效益的突破口具有重要意义。
1 市场分析
1.1 产能
据不完全统计,2015年,全球SBR总产能已达到760.3万吨/年。其中,ESBR为551.4万吨/年,SSBR为208.9万吨/年,分别占总产能的72.5%和27.5%。同年,我国SBR总产能为197万吨/年,占全球总产能的25.9%,是SBR生产大国,ESBR和SSBR生产能力位列世界第一和第二。但是,国内有些企业虽已形成产能,却因市场等因素未能正常运行。另外,由于SSBR装置可与低顺式顺丁橡胶、SBS、锂系异戊橡胶并用一套装置操作,因此,SBR的实际产能略低于上述数据。
由表1可见,国内ESBR的生产主要采用20世纪八、九十年代的传统技术,产品牌号主要是1500、1502、1712通用型产品,产品同质化现象严重,能满足环保、节能、适合高性能汽车轮胎需求的产品较少。SSBR产能虽大,也开发出一些新牌号,但尚未形成批量化生产。据统计,2015年国内SSBR的产量仅4.4万吨,整体开工率严重不足。
1.2 产量、进出口量及表观消费量
近十年来,我国SBR的产量、进出口量及表观消费量稳步增长。
2006–2015年,SBR产量从67.51万吨增至2012年的最高峰119.4万吨,2015年降至97.5万吨;进口量从25.42万吨增至35.22万吨,2016年上半年达19.76万吨;出口量则从1.85万吨增至2011年时的最高峰10.82万吨,2015年降至4.43万吨,2016年上半年达2.1万吨。产能过剩导致装置开工率不足,已从2010年时的最高峰83.9%降至2015年的56.69%。从进出口量看,2015年进口量占产量的36%、出口量仅占4.5%,也证明了目前国内SBR产业出现了产品的结构性过剩,调整产品结构是当务之急。
2015年,国内SBR的表观消费量已从2006年的91.08万吨增至128.29万吨。其中,SSBR表观消费量为5.69万吨(部分进口量可能统计在其他税则号中,导致此数据较实际偏低),占全部SBR消费量的4.25%,显示出国内SSBR的生产和加工应用水平不高。目前,国内SSBR主要用于聚苯乙烯改性、道路和屋面沥青改性、制鞋以及各种浅色橡胶制品。
1.3 价格
近十年来,国内SBR的价格起起落落。2010–2011年因国内橡胶市场需求旺盛,刺激了产能的快速扩张,2012年国内SBR产能较2010年增加了40%。随后由于世界经济发展趋缓,再加上国际贸易环境恶化,国内轮胎出口屡屡受制,橡胶消费随之低迷不振,SBR价格也一路下跌。至2016年一季度,逐渐企稳回升。
由图1可见,SBR的价格与丁二烯价格关联度较高,而与苯乙烯价格关联度较低,主要是丁二烯来源有限(主要来源于乙烯装置),而苯乙烯有多个来源(除苯、乙烯合成,还有催化干气制苯乙烯、PO/SM联产等)。因此,SBR生产企业需要有稳定和价廉的丁二烯来源。
2 进出口分析
近十年来,我国SBR的进口量虽有起伏,但总体呈小幅上升的态势,但2008年9月–2012年9月间出现了较大幅度波动。
2008年9月间由美国次贷危机引发全球金融危机蔓延,通货紧缩显现,为提振经济,各经济体采取了货币与财政双宽松的刺激政策,2009年一季度我国出台了十大产业振兴规划并付诸实施,包括汽车下乡、减税等一系列政策同期出台,2010年初宣布汽车下乡优惠政策延后一年,上述政策对汽车工业起到了强有力的拉动作用。一些跨国轮胎公司在国内合资或独资厂优先进口当地国产品,一些轮胎出口量较大的企业通过出口轮胎可以优惠的价格进口橡胶原材料,一些来料加工贸易必须采用进口产品,带动了SBR的进口量。
2009年11月商务部开始对来自俄罗斯、日本和韩国的SBR实施为期5年的反倾销措施。至2010年9月我国SBR进口量恢复到正常水平,远高于出口量。近几年的年进口量在32~36万吨,出口量在5万吨左右,进口有上升趋势,出口有下降趋势。
2008年7–12月,国际原油价格出现雪崩式下跌,石化产品价格急剧下滑,SBR的价格也跌入谷底。随着2009年国内十大产业振兴规划的实施,SBR市场出现价量齐升,至2011年7月SBR的价格达到历史峰值。由于需求强劲,不同品种间的价格差距不大,进、出口价格相当。
2012年欧盟轮胎标签法规正式实施,不同品种间的价格出现分化,进口的品种难以用国产品种替代,2009–2012年新增了40多万吨/年产能,也加剧了出口的竞争,进出口价差逐步拉大。
我国SBR的进口主要以一般贸易和进料加工贸易方式为主,进料加工贸易是我国SBR最大的进口贸易方式,且进口量呈现不断增加的发展态势,进口产品中的部分产品国内暂时无法满足。因此,需改进现有生产工艺,以产顶进。
3 上下游产业分析
3.1 原料丁二烯市场分析
丁二烯是SBR的主要原料,除了可作为SBR的原料外,还可用于生产顺丁橡胶、丁腈橡胶、ABS、SBS、SEBS、氯丁橡胶、MBS及环丁砜等。据卓创资讯大宗商品智库平台信息显示,2015年,国内上述合成橡胶、聚合物等材料共消耗丁二烯约253.4万吨。同年,国内丁二烯产量为231万吨,进口量27.78万吨,出口量0.286万吨,我国已成为丁二烯净进口国。
为解决国内丁二烯供应缺口,原来已被淘汰的丁烯氧化脱氢制丁二烯的工艺又被重新提出并建设了新装置。相比由乙烯装置的丁二烯抽提装置生产丁二烯,该工艺的能耗和化学药剂(催化剂等)费用每吨要高出2 514元,再加上13%的原料损失,即使C4抽余液(或醚后C4)的价格按照3 350元/吨(相当于布伦特原油40美元/桶时的价格)计算,每吨丁二烯的成本要比抽提法高出2 950元。因此,在低油价下,丁烯氧化法制丁二烯不具有经济性,丁二烯供应仍主要依靠乙烯装置的丁二烯抽提来获得。在丁二烯来源相同的前提下,上述合成橡胶、聚合物材料又与汽车行业密不可分,这些材料主要用于汽车轮胎、密封条、仪表盘、座椅等,于是形成了同起同落、互争原料的局面。总体看,由于经济下行压力较大,以乙烯为龙头的大宗石化产品市场偏冷,乙烯原料的轻质化趋势也导致丁二烯供应偏紧。
3.2 下游主要用户——轮胎制造业
SBR大量应用于轻便客车、轿车的轮胎胎面和轮胎侧面。轮胎行业的发展与宏观经济、汽车行业发展及公路客货运输紧密相关。根据国家统计局的统计数据,近5年来国内橡胶轮胎外胎的产量呈稳步增长态势,从2011年的83 209万条增至2015年的92 515万条,2016年上半年达45 723万条。
近年来,美国及欧盟等经济体采用绿色壁垒和贸易壁垒发起了对中国轮胎的“围剿”。2009–2012年,美国实施对中国轮胎特保案,针对乘用车及轻卡轮胎连续3年分别加征55%、45%和35%的从价特别关税;2011年11月欧盟实施REACH法案;2012年11月实施欧盟轮胎标签法,以及巴西、印度等地区的反倾销等。
2015年8月,美国商务部对中国乘用及轻卡轮胎“双反”税令正式生效,致使2015年中国涉案轮胎企业开工率从90%陡然降至55%左右。欧盟随后又对达不到《标签法》第二阶段标准的轮胎拒绝认证,这意味着从2018年11月起,欧盟将禁止“非达标”轮胎销售。
2016年2月,美国又对我国生产的卡车和公共汽车轮胎实施“双反”;3月,美国国际贸易委员会投票作出该案反倾销和反补贴产业损害肯定性初裁;6月,美国商务部宣布对进口自中国的卡车和公共汽车轮胎作出反补贴调查肯定性初裁;8月,美国将协调关税税号4011.69.0020、4011.69.0090、8716.90.5059项下产品补充纳入本案涉案产品范围,同时宣布对我国生产的卡车和公共汽车轮胎作出反倾销肯定性初裁,美国商务部预计延期至2017年1月17日发布本案反倾销终裁;美国国际贸易委员会将于2017年3月对上述调查作出终裁。
综上所述,国内轮胎出口屡屡受制,一方面,由于前些年投资过热,轮胎出口成为企业生存的主要出路,导致国际市场竞争激烈;另一方面,国际贸易环境导致轮胎出口形势恶化。从轮胎的国内需求角度来看,尽管近年来我国汽车产量及保有量不断增加,但轮胎产能增速已远远超出汽车增长速度,产能过剩问题日益显现。同时,产品同质化问题严重,各轮胎生产企业竞争日趋白热化。国内外品牌轮胎不断提高促销力度,抢夺市场份额。我国轮胎行业利润空间随之被挤压并向上游传递,橡胶产业利润空间进一步被压缩。
4 技术经济性分析
不同生产厂家生产同一品牌的SBR时,丁二烯和苯乙烯的消耗相近,但辅助材料消耗却因聚合配方、工艺条件和控制水平的不同差异较大。文献给出了ESBR和SSBR典型生产工艺的消耗指标,文献给出了不同SSBR工艺技术的消耗指标,文献给出了ESBR和SSBR的典型配方。根据近几年国内10万吨/年生产规模与投资、现有装置的技术水平、消耗水平和目前的银行贷款利率,可计算出ESBR和SSBR的单位产品利润。
4.1 消耗指标
ESBR和SSBR的主要消耗指标见表4。表4中,1502和1712为国内技术生产,进口品种的消耗参照JSR和Zeon资料。由表4可见,ESBR的主要原料消耗低于SSBR,但ESBR的助剂、化学品数量多,费用也高于SSBR。在投资方面,SSBR装置的投资高于ESBR,相应地折旧、检修费等高于ESBR,SSBR的能源消耗较ESBR高。
4.2 经济评价
假设装置规模均为10万吨/年,其中ESBR国内技术为2条生产线,国外技术为3条生产线(产品品种多、批量小)。表4中的循环冷却水、工厂风/仪表风由本装置提供,并将其水、电消耗合并计算。电、蒸汽、脱盐水、氮气由外部供应,生产废水和废渣由外部单位处理。进口的SBR产品价格参照未经加工的初级形态的SBR进口价格,并按照同期汇率及进口关税折算。其他参数选取采用中国石油化工集团公司经济技术研究院编制的《中国石油化工项目可行性研究技术经济——参数与数据》(2015版)。
主要计算公式如下:
单位产品利润=(销售收入–总成本–营业税金及附加–所得税)/产品产量
其中:总成本=原料+辅助原料+燃料动力+人工工资+制造费用+管理费用+财务费用+销售费用
制造费用=折旧费+修理费+其他制造费+摊销
固定成本=人工工资+折旧+修理费+摊销+长期贷款利息
按照上述公式计算出国内技术SBR固定成本约905元/吨,国外技术的固定成本约1073元/吨,SSBR的固定成本约1153元/吨。
通过计算,在2008年3月–2016年7月的101个月中,采用国内技术生产的产品利润有32个月低于固定成本,表明装置运行没有边际贡献,处于纯亏损状态(见图2)。国外技术的固定成本略高于国产技术,但由于SBR的进出口价格差距拉大,国外技术生产的产品的盈利能力较强,在过去的101个月中,仅12个月处于纯亏损状态。
上述评价采用的丁二烯、苯乙烯价格中包含了150元/吨的运费。如果企业能得到价格较低的原料,能源消耗定额及其他成本低、下游用户稳定,则盈利的可能性要高于其他企业。按照上述公式也可计算出SSBR的单位产品利润。因国内SSBR市场价格数据较少,采用进口价格中未经加工的初级形态的SSBR价格作为参考。
目前仅收集到19个月的数据。数据结果显示,在19个月中,有2个月处于纯亏损状态,见图4。通过对比可见,尽管SSBR的盈利能力高于ESBR,但由于我国目前的SSBR消费有限,2015年国内SSBR产量仅为4.4万吨,进出口量分别为1.73万吨和504吨;2016年上半年的进出口量分别为12 913吨和18.62吨。因此,切忌对SSBR一哄而上、盲目投资,造成新的产能过剩。
5 消费结构
目前,全球SBR的消费总量的3/4用于轮胎制品。据卓创资讯统计,2015年我国SBR的消费结构为:轮胎65%、力车胎10%、汽车橡胶制品10%、胶管及胶带8%、胶鞋7%。因此,SBR需求在很大程度上依赖于汽车行业和轮胎行业。
2012年,我国的轮胎出口数量占产量的46.4%,2013年占45.9%,近几年,由于经济下滑、贸易保护及绿色壁垒,汽车轮胎出口率有所下降,但仍然占40%以上。因此,SBR的产业发展需紧跟国内外轮胎的发展方向。
欧盟的轮胎标签法规,主要针对节能(降低轮胎滚动阻力)、安全(潮湿路面抓地力)、舒适(滚动噪声)等方面;欧盟REACH法案则对轮胎中使用的多环芳烃含量进行限制。因此,决定轮胎性能的因素主要有低的滚动阻力、高抗湿滑、低噪声、高耐磨。但这些性能又相互矛盾,如低的滚动阻力意味着低抗湿滑,高抗湿滑又意味着低耐磨等。由此可见,轮胎制造企业是在上述性能中求得综合的平衡。
6 相关建议
基于以上分析,建议SBR生产企业在其性能改进方面主要开展以下工作。
1)研制高效引发剂、新型乳化剂和调节剂,优化工艺控制,提高聚合转化率及完善凝聚技术,从微观结构上对SBR的性能进行改善。
2)绿色环保方面,除了采用环保型填充油外,还要开发不含有亚硝酸胺的环保型ESBR,聚合配方要选用不产生亚硝酸胺的环保型终止剂和其他助剂。
3)橡胶生产厂家需与轮胎厂紧密合作才能生产出符合市场需求的产品,生产企业的研发和与轮胎厂的合作决定着其产品的经济与社会效益。
4)改善生产工艺,降低能耗、物耗,提高产品竞争力。
5)不断开发废水、废渣和废气处理技术,降低装置环境风险。
来源:能源情报 文/李成益 匡宇红,吉林金浦钛业股份有限公司 中国石化扬子石油化工有限公司南京研究院
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