■竞争加剧，规模化、一体化成为发展关键。随着市场不断开放，国内石油炼化行业的竞争主体愈发多元，炼厂面临更为激烈的竞争。大炼化时代下，规模化是生存的首要条件，千万吨级别的加工能力逐渐成为“入场券”。在此基础上，产业链一体化将为炼厂的差异化发展提供条件，影响转型升级上限。

■国营炼厂底蕴深厚，主体地位仍然稳固。以中石化、中石油为代表的国营炼厂是行业的主导力量，正加快调整升级以巩固领先地位。国营炼厂在成品油赛道保持领先优势，高端聚烯烃产学研基础雄厚。不过芳烃产业链规模的不足正掣肘其“降油增化”，轻烃裂解有望成为氢源新选择。总体来看，国营炼厂将呈现分化发展，超大型一体化炼厂是市场主力军，燃料型炼厂发展空间有限。

■新兴民营炼化以成本优势及产业链深度构筑护城河。装置规模及工艺先进性奠定了领先基础，也赋予了更灵活的原料选择性及更强大的加工能力。新兴民营炼化不仅能通过加工低价重质原油降低原料成本，而且打通芳烃全产业链，具备较强的抗周期风险能力。依托于丰富的原料资源及充沛的经营现金流，新兴民营炼化已成具有可拓展性的平台型企业，进一步布局新材料领域。

■传统地方炼厂减量整合谋求新出路。传统地炼存在布局散乱、单体规模较小、一体化程度偏低等问题，整体竞争力较弱，全面整合势在必行。在政府引导下，中小型地炼陆续启动化工项目转型，发力精细化工及新材料，但也存在项目同质化风险较高的问题。与此同时，利益交织也在影响炼厂整合意愿，全面整合仍存变数。因此传统地炼的转型升级前景有待观望。

■烯烃原料来源多元化使得竞争局面更为复杂多变。烯烃的制取方式包括油制、煤制和轻烃裂解。我国发展煤制烯烃具备资源禀赋，但发展受资金和政策制约，难成主流。轻烷裂解工艺优势明显，原料稳定性成为发展关键。炼厂的现有装置可与轻烃裂解形成互补，相比缺乏下游市场支撑的新玩家更具优势。

■业务建议与风险分析。（本部分有删减，招商银行各部如需报告原文，请参考文末联系方式联系研究院）

正文

在《石油炼化行业深度研究之产品篇》（下文简称《产品篇》）报告中，我们判断下阶段行业将面临全面过剩危机，叠加国家推动碳达峰的政策背景，我国石油炼化已经走到了调整升级、格局重塑的关键节点。本篇我们将聚焦于各类炼厂的发展现状及前景，通过分析行业的竞争格局为银行经营相关客户提供布局建议。

竞争加剧，规模化、一体化成为发展关键

1.1市场开放度显著提升，行业竞争主体日益多元

由于石油资源的战略价值，我国对于石油工业及石油制品一直存在市场管制。上世纪八十年代，国家全力推进石油工业集中化，“三桶油”相继成立，形成了中石油主管上游石油开采、中石化主管下游石油炼化、中海油主管海洋石油的业务布局。1998年7月，国务院对中石油和中石化进行了战略性重组，两大集团公司以黄河为界“南北分治”，互相交换了部分油田和炼化企业，各自实现了纵向一体化结构。重组过程中国家还对地方性小炼厂进行了区别性关停并转，原油加工能力在100万吨/年以上的大多划归两大集团，100万吨/年以下的小炼厂则选择性保留82家，即为日后的传统地方炼厂（简称“地炼”）。我国石油炼化行业也在本世纪初期形成了以国营炼厂为主，地方炼厂为补充的市场格局。

“十三五”期间，为推动产业结构优化升级，国家积极鼓励民营和外资企业参与重组改造，新兴民营炼化开始登上历史舞台。与传统地炼生产汽柴油为主不同，过去长期扎根于下游聚酯化纤行业的新兴民营炼化为了自下而上打通产业链全流程，实现原料自给，投产项目选择了最大化生产化工原料，炼化一体化程度高，更符合产业升级的发展方向。此外，埃克森美孚、巴斯夫、沙比克（SABIC）等国际巨头的独资或合资项目预计也将于“十四五”末期投产，国内石油炼化行业的竞争主体愈发多元，国营炼厂、新兴民营炼化、传统地炼、中外合资及外商独资企业共同竞争的多元化市场格局即将到来。

1.2从收入和成本两端解构炼厂的主要竞争要素

石油炼化是典型的加工制造业，炼厂的利润来源于产品收入与生产成本之间的差额。大型炼厂出售的产品种类繁多，以标准化的大宗品为主，同质化竞争严重，价格随行就市，炼厂的定价权较弱。在这种情况下，解构主要的竞争要素进而评估炼厂的竞争力对于判断行业的竞争格局更为重要。以简单的本量利模型为基础，我们将影响炼厂盈利能力的九大主要因素划归为收入、成本和其他三个方面。具体的关联逻辑如下：

图1：影响炼厂竞争力的主要因素分析

资料来源：招商银行研究院

上述因素当中对于炼厂而言影响最大且最为广泛的是装置规模和产业链一体化程度两个因素。因此，我们还需要展开探讨两者对竞争格局的重要性。

1.3规模化是生存首要条件，千万吨级加工能力已成“入场券”

石油炼化行业处于国民经济中游制造环节，主要产品为标准化大宗商品，年产量均在千万吨以上，因此产业规模经济效应显著。研究表明，在工艺流程相同的情况下，1000万吨/年炼厂的单吨完全操作成本比500万吨/年炼厂要低10%左右。在产能面临全面过剩、收入端的溢价空间有限情况下，装置规模大型化在成本端的摊薄作用对炼厂的市场竞争力至关重要，甚至是炼厂生存发展的首要条件。《石化和化工行业“十四五”规划指南》（以下简称“指南”）依据原油一次加工能力的大小，将炼厂分为大型（1000万吨/年以上）、中型（500~1000万吨/年）和小型（500万吨以下）三类，并提出了分类施策推动产业转型优化的具体实施路径。根据指南的判断，小型炼厂基本不具备发展下游化工的资源条件，应以淘汰整合为主要方向。中型炼厂初步具备组织出百万吨级乙烯或芳烃装置原料的条件，优先考虑炼油+烯烃一体化发展。大型炼厂则具有较好的一体化优化条件，应发挥资源规模化利用优势，炼油+烯烃+芳烃一体化发展。据我们统计，截至2021年底，千万吨级大型炼厂的数量已达32家，预计2025年将增至38家（详见附录1），合计原油一次加工能力超过6亿吨/年，有望占据行业总规模的六成以上（按原油一次加工能力控制在10亿吨/年以内计算），千万吨级别的加工能力将成为炼厂参与市场竞争的“入场券”。

表1：不同规模炼厂的转型优化方向

资料来源：《石化和化工行业“十四五”规划指南》，招商银行研究院

1.4产业链一体化为差异化发展提供条件，影响转型升级上限

在规模化发展的基础上，产业链一体化是企业在大炼化时代杀出重围的关键手段。横向方面，炼化一体化模式通过常减压蒸馏、加氢裂化、轻烃回收、芳烃联合等多套装置的整体化布局，最大限度地提高了石油资源的利用效率，并获取更多环节的利润。根据美国著名工程公司柏克德（Bechtel）对中东炼厂经营情况的估算结果，相比于传统的燃料型炼厂，具备产品多样性的炼厂盈利能力随着化工环节的叠加而相应增加，投资回收期最多可缩短2年左右。更重要的是，炼化一体化赋予了炼厂极大的加工灵活性和高端产品延展性。具备先进加氢裂化和芳烃联合装置的炼化一体化项目在实际运行过程中可以针对油品和化工品的需求变化，灵活调整产品结构，做到“宜油则油、宜烯则烯、宜芳则芳”。纵向方面，拥有“三烯三苯”原料的炼厂理论上也具备了生产下游各类高端化工品的能力，容易获取二次成长曲线。依托于丰富的基础化工原料库，大型炼化一体化项目可以迅速向高端聚烯烃、锂电池材料、工程塑料、石油基可降解塑料等下游新材料领域延伸布局，提升附加值的同时内部消化中间产品，有效缓冲上游激烈的同质化竞争。

图2：炼化一体化项目的高端化延伸布局示例

资料来源：招商银行研究院

竞争格局：国营民营角力升级，传统地炼艰难整合

2.1国营炼厂：底蕴深厚，主体地位仍然稳固

加快调整升级，千万吨炼油+百万吨乙烯成为主力军

长期以来，以中石化、中石油为代表的国营炼厂是行业的主导力量，基本垄断了国内所有的千万吨级炼厂。2021年，“两桶油”原油加工量合计达到4.21亿吨，约占国内原油加工量的六成。在新兴民营炼化抢滩登陆后，国营炼厂也加快了调整升级的步伐以巩固行业领先地位。

（1）中石化：中石化是世界第一大炼油公司，集团在国内拥有超过30家炼厂（含合资企业及分公司），其中已有17家炼厂迈入千万吨级规模。在主要在建项目投产后，千万吨炼油+百万吨乙烯的大型一体化炼厂将增至7家（镇海炼化、中科炼化、茂名石化、福建联合石化、海南炼化、古雷炼化和天津石化），他们也将承担起中石化下阶段发展下游基础化工及新材料的转型重任。区域层面来看，茂湛、镇海（宁波）、上海和南京是中石化致力打造的4大世界级炼化基地。根据中石化的规划，四大基地年原油加工能力为1.3亿吨，占集团总加工能力的45%；乙烯产能900万吨，占集团总产能的65%。从各基地的产能布局来看，茂湛、镇海两地的大型项目投产后基本实现规划目标，南京及上海两大传统产区炼油规模接近饱和，但乙烯产能仍有提升空间，预计结构调整及资源优化配置工作仍将继续。

（2）中石油：由于早期定位的历史原因，中石油的炼厂数量较少且基本依附于自有油田（如大庆油田、塔里木油田），主要分布于东北、西北及西南地区，缺乏沿海大型炼化一体化项目。为改善产能布局，中石油积极新建广东石化，并通过扩建乙烯装置等方式对存量炼厂进行“降油增化”，预计到“十四五”末，中石油也将拥有6家大型一体化炼厂（大连石化、大庆石化、抚顺石化、独山子石化、广东石化和广西石化）。不过与中石化相比，中石油主力炼厂大多属于刚迈过门槛，整体规模偏小，且基本位于国家七大石化基地之外，后续发展受政策约束的可能性也会更高。

（3）中海油：中海油是中国最大的海上油气生产运营商，发展石油炼化的时间更晚，炼厂数量不多，其核心主力是惠州炼化一体化基地（含惠州炼化和中海壳牌）。浙石化二期项目投产前，惠州炼化一直领跑国内乙烯产能，具备2200万吨炼油+220万吨乙烯的超大型一体化规模。三期乙烯项目已完成储备转规划评估，投产后惠州炼化的乙烯产能将达到370万吨，规模仅次于浙石化。除惠州炼化外，扩建后的宁波大榭石化则是中海油的仅余的千万吨级炼厂。尽管炼化布局相对单薄，但区位优势明显，惠州、宁波两地的石化产业集群效应强，下游新材料投资项目众多，可为炼厂提供较为稳定的销路。

图3：国营主力大型炼厂在产及新建产能（万吨/年）

资料来源：公开资料整理，招商银行研究院

产品结构方面，成品油是国营炼厂最为主要的产成品，相对而言乙烯产量占比仍然偏低。2021年，“两桶油”成品油产量合计2.55亿吨，占原油加工量的61%；乙烯产量合计2000万吨，仅占原油加工量的4.8%。在“降油增化”趋势下，多产以乙烯为代表的基础化工原料将是国营炼厂转型升级的发力方向。

成品油赛道竞争优势明显，继续保持领先地位

一直以来，成品油销售都是“两桶油”的业务核心，收入规模达万亿级别，占各自炼油和化工板块收入的一半以上。两大集团在成品油产业链上的布局完备且强大：在原料端具备丰富油气资源储量和无限额管控的原油进口权的同时，在销售终端占据了全国加油站的半壁江山。这种绝对优势是国营炼厂的基本盘，短期内难以撼动。在《产品篇》中我们提到过，成品油销售的绝大多数利润集中在零售端。与其他竞争对手主要以批发形式销售不同，“两桶油”近七成的成品油是通过零售渠道销售的。这种炼销一体化优势也使得“两桶油”的成品油实际销量可以远大于自身产量，进一步放大其在零售端的溢价优势。过去5年，中石化的成品油销售量中，外采占比稳定在23%附近，而炼油产能相对较小的中石油则在40%左右。未来3~5年，随着需求进入峰值平台期，供给严重过剩的成品油市场将面临更为激烈的竞争。不过，掌握终端加油站网络资源的“两桶油”还可以通过缩减外采规模、局部价格战等方式挤压竞争对手，继续保持在成品油赛道的领先优势。而长远来看，原油加工逐步转向化工品生产的趋势难以逆转，这也将使得成品油在炼厂竞争中的重要性有所减弱，对惯性较大“两桶油”而言也是一大挑战。目前，两大集团在“双碳”背景下都在积极发展新能源领域，并充分利用加油站网络拓展加氢站，致力于打造综合性能源厂商。

图4：“两桶油”成品油营收及占比(亿元,%)

注：收入占比为占炼油、化工及营销事业部外销收入的比例

资料来源：公司年报，招商银行研究院

图5：“两桶油”成品油外采量及占比(万吨,%)

注：外采量=销量-产量，占比=外采量/销量

资料来源：公司年报，招商银行研究院

高端聚烯烃产学研基础雄厚，轻烃裂解有望成为氢源新选择

《产品篇》中我们提到，聚烯烃的新一轮扩产将使得供需结构性错配愈发凸显，发展高端聚烯烃成为差异化竞争的主要手段。高端聚烯烃的核心壁垒在于茂金属催化剂和特殊共聚单体的制备。通过活性较为单一，可控性更高的茂金属催化剂以及特殊单体的加入，高端聚烯烃的整体性能可以得到显著提高，从而应用于医疗耗材、高端薄膜、汽车轻量化等附加值更高的下游领域。得益于深厚的产学研基础，国营炼厂目前在高端聚烯烃产业的竞争中具备一定的身位优势。以中石化、中石油、高等院校和科研院所为代表的国家力量一直是我国高端聚烯烃的主要研发主体，两大关键技术积累暂时领先于刚刚起步的民营化工龙头企业。中石化是国内最早实现自产茂金属催化剂工业应用和拥有1-己烯工业成套技术的企业，已积累了十余年的茂金属聚乙烯（mPE）小批量生产经验；中石油的茂金属催化剂则已完成中试验证并进入工业试验阶段。根据incoPat全球专利数据库的统计，过去十年中国茂金属催化剂的专利申请数量近700件，主要来自中石化、中科院及中石油。专利积累不仅可以缩短产品调试周期，还可以保证国营炼厂在高端聚烯烃的工业化生产中不受限于人，充分享受需求释放带来的利好。

图6：过去十年茂金属催化剂主要专利申请人分布情况

资料来源：incoPat，招商银行研究院

不过，芳烃产业链规模不足的问题一直掣肘国营炼厂“降油增化”的转型。这是因为想要多产乙烯等化工品，炼厂需要大量氢气对减压渣油等重质初加工组分进行加氢裂化（利用氢气将高分子量烃馏分裂解成价值更高的较低分子量馏分），从而产生足够的轻质石脑油作为裂解制烯烃原料。而炼厂最为廉价的氢气来源是催化重整工艺，在主产芳烃的同时副产氢，因此重整装置规模越大，烯烃装置也容易同步做大。然而，大多数国营炼厂重整装置规模较小，氢气供给难以满足生产裂解原料的需求。现阶段来看，相比起扩大重整规模或采用化石能源等方式，配套轻烃裂解装置可能是更适合于作为这些炼厂的氢气补充来源。这是因为：（1）采用煤或天然气制氢会在增加生产成本的同时面临碳排放压力（煤及天然气制氢的吨二氧化碳排放量分别为11吨和5.5吨）。（2）选择配套大规模重整装置，则很可能进一步加剧芳烃的过剩危机，国营炼厂也会由于缺乏下游PTA-聚酯化纤产业链而面临PX的外销问题。过去轻烃裂解（以PDH项目为典型）常被视为扩展烯烃原料来源的主要工艺，副产氢气则多作为燃料使用，但其实轻烃裂解装置产生的氢气属于蓝氢，几乎不产生碳排放，十分符合炼厂低碳转型发展和补充氢气的需求。因此，沿海布局的国营炼厂转型潜力更大。目前，中石化镇海炼化二期扩建项目已配套60万吨PDH项目，成为首家上马PDH项目的国营炼厂，为其他具备一体化优化条件的大型炼厂提供了转型方向。

图7：传统燃料型炼厂与炼化一体化工艺流程的简要区别

资料来源：招商银行研究院

总体来看，国营炼厂规模大小不一，预计发展状况将出现分化。沿海部分已达成千万吨炼油+百万吨乙烯超大型一体化规模的主力炼厂将是市场上最不可或缺的参与主体，尚未配套化工产能的大型炼厂则仍存炼化一体化改造升级的机遇，而集团内不具备一体化条件的传统燃料型炼厂，将更多地定位于服务本地成品油民生需求，预计后续将遇到需求空间萎缩、周边大型炼厂油品外溢导致的竞争加剧等挑战，发展潜力较为有限。

2.2新兴民营炼化：行业新贵，成本优势及产业链深度构筑护城河

装置规模及工艺先进性奠定行业领先的基础

以恒力炼化、浙石化、盛虹炼化为代表的新兴民营炼化已成为影响行业的重要一极。装置规模方面，三家民营龙头的原油一次加工能力均跻身国内前十，乙烯、对二甲苯产能配套也领先同业。新兴民营炼化除了拥有接近技术上限的规模水平以外（单套常减压装置规模超过1000万吨/年），还在装置工艺上具备明显的后发优势。以国际惯用的衡量炼厂设备复杂性的指标——尼尔森复杂性系数（NCI）进行测算，恒力炼化、浙石化及盛虹炼化的NCI系数分别达到13.9、11.9和11.5，比肩北美的先进炼厂。更高的复杂性系数，意味着更灵活的原料选择性及更强大的加工能力。

图8：新兴民营炼化及各地炼厂尼尔森复杂性系数对比

注：NCI=Σ各装置的复杂因子x装置加工能力/常压蒸馏装置加工能力。因此，复杂装置的加工能力越高，则NCI越大。

资料来源：ENI，前瞻经济研究，招商银行研究院

加工原料以低价重质原油为主，成本优势显著

先进装置为新兴民营炼化提供了低价重质原油的加工能力。相比短链烃馏分更高的轻质原油，重质原油的分子量更大、更粘稠、硫含量更高，因此炼化过程相对复杂，对设备要求也会更高。相对而言，重油采购成本也会更低。过往国内炼厂装置复杂程度有限，原料以中质原油为主。据隆众化工统计，我国中质原油进口量占比为76%，重质油占比仅为19%。而得益于先进装置的投入，新兴民营炼化项目的重质油占比均超过一半，对比中质油装置原料成本优势明显。2017-2019年间，重质原油均价较中质原油低1.24美元/桶（2020年受疫情影响，全球原油需求低迷，中重原油价差急剧收窄，2021年以来价差已逐步恢复正常）。以此价差作为测算依据，则恒力石化2000万吨项目每年的原料成本将比主要采用中质原油的同规模传统炼厂节省1.2亿美元左右。

图9：2017-2021年轻质、中质及重质原油价格对比

资料来源：Bloomberg，招商银行研究院

表2：新兴民营炼化项目的原油种类及进口规模

资料来源：各项目环评报告，招商银行研究院

打通芳烃全产业链，具备抗周期风险能力及丰富的下游拓展性

新兴民营炼化以涤纶化纤行业起家，通过后向一体化发展，最终形成了“原油-PX-PTA-聚酯”的全产业链。原料的自给自足使得新兴民营炼化能在内部消化中间化工品的景气波动，带来可观的成本优势和抗周期风险能力。近年来，芳烃产业链下游集中度持续提升，2020年PTA和涤纶长丝的CR6均超过50%，六巨头当中除了新凤鸣以外均属于新兴民营炼化。掌握终端产能意味着他们能够充分利用重整副产氢为烯烃提供裂解原料的同时，不必担心PX的外销问题，真正实现炼油-烯烃-芳烃三条主要产品线的一体化协同，产业链完整性方面显著优于传统炼厂。

图10：2020年芳烃下游PTA及涤纶长丝市占率

资料来源：百川盈孚，招商银行研究院

与此同时，全产业链中大量的中间化工品产出也有助于企业发展精细化工和新材料业务。依托于炼化一体化丰富的原料资源及充沛的经营现金流，新兴民营炼化已成为具有良好可拓展性的平台型化工企业。在新能源及新材料需求旺盛的大背景下，企业已开始布局光伏胶膜、锂电池电解液、可降解塑料、工程塑料等高附加值产品。未来两年，化工新材料是新兴民营炼化的主要发力方向，而炼化+聚酯+新材料的全产业链深度布局也将进一步增强其竞争优势。

表3：新兴民营炼化的新材料布局盘点

资料来源：各公司公告，招商银行研究院

2.3传统地方炼厂：老牌劲旅，减量整合谋求新出路

产能规模偏小且布局零散，市场竞争面临多重困境

由于独特的地理和历史背景，山东省是传统地方炼厂的主要集中地，在过去曾被称作“世界第三大炼油中心”。然而，山东地炼存在布局散乱、单体规模较小、一体化程度偏低等问题，整体竞争力较弱，未被纳入国家级石化基地的行列。目前，山东地区的传统地炼数量超过40家，主要分布在东营、潍坊、淄博等地。这些企业以出产汽柴油、液化气、MTBE（甲基叔丁基醚，最为常见的汽油添加剂）等石油产品为主，常减压装置规模较小（产能超过500万吨的只有15家），基本不具备拓展基础化工原料及精细化工的能力。据卓创资讯统计，山东地区的传统地炼中仅鲁清石化一家具备乙烯蒸汽裂解装置，华联石化和中化弘润两家具备芳烃联合装置，乙烯和PX产能分别仅有75万吨、180万吨，分别占全国产能的1.8%、5.7%，远低于炼油产能占比。在成品油市场竞争中，传统地炼也面临销路受阻、消费税逃税体系化整治等难题。销路方面，连续5年无缘成品油出口份额彻底封堵了传统地炼的外销空间。而在国内资源过剩的背景下，“两桶油”的外采规模将逐步萎缩，新兴民营炼化也为江浙及东北地区带来了巨大的汽柴油投放，“南北夹击”削弱山东企业的跨区域市场空间。税收方面，随着监管体系和税收信息化系统的不断完善，成品油消费税的逃税漏税行为得到极大的遏制，传统地炼原有的灰色收入空间也将急剧压缩。

图11：山东地炼地区分布情况及平均规模

注：不包含因裕龙岛炼化项目而将被整合的10家炼厂

资料来源：招商银行研究院

图12：山东地炼乙烯及PX产能占全国比重

资料来源：卓创资讯，招商银行研究院

全面整合势在必行，政府引导下转型升级孕育新机

全面整合或是山东地炼在本轮炼化扩产周期下的唯一出路。2018年山东省政府发布《关于加快七大高耗能行业高质量发展的实施方案》，部署分阶段、分批次产能整合方案。方案要求至2025年，炼油能力500万吨及以下的地炼企业被分批分步进行整合转移，全省地炼行业原油加工能力由2018年的1.3亿吨/年压减到9000万吨/年左右。裕龙岛一体化项目是地炼产能置换腾挪的开始，该项目由山东省政府主导，陆续拆除了10家地炼合计2750万吨的落后炼油装置，置换出了2000万吨的新产能空间。裕龙岛项目已于2020年10月宣布开工，总投资达1274亿元，乙烯生产能力300万吨/年，并配套建设下游化工装置。项目投产后，省内产能空间仅余7000万吨，按500万吨门槛线计算，未来地炼企业数量将压缩至14家。考虑到头部地炼的产能以及裕龙岛远期规划，预计实际企业数量不超过10家。我们判断，极少数不参与产能整合的头部地炼将通过装置升级独立完成一体化进程，但考虑山东不在七大石化产业基地之内，新增炼油项目审批存在一定限制，未来规模难达裕龙岛项目水平；对于大部分无法独立转型的中小型地炼而言，减量整合是更为可靠的转型路线；至于其他原油加工能力不足的落后产能将被加速淘汰。

图13：山东裕龙炼化一期项目整合炼厂情况一览