烧碱和纯碱原料来源都是盐，均属于盐化工产业。烧碱主要生产工艺是离子膜电解法，盐水精制，去除各种杂质，制成饱和食盐水，通过电解生产32%液碱、氯气、氢气。目前我国这种生产工艺占到99%以上。纯碱的生产工艺有联碱法、氨碱法、天然碱法，氨碱和联产以煤炭为燃料，使用部分蒸汽和电，氨碱法消耗石灰石。天然碱主要是采集天然碱，经过一系列过滤和除杂，制取纯碱，费用低。
【资料图】
烧碱和纯碱有其自身差异性。烧碱俗称苛性碱、苛性钠，化学式NaOH；属于八级危化品中8.2类碱性腐蚀品，属于强碱；有固体和液体两种形态，固体烧碱是白色片状、粒状晶体，液体烧碱为NaOH水溶液，主流规格为32%、50%两种浓度。纯碱化学式Na2CO3，白色无气味粉末或颗粒，高温下易分解，强电解质盐类，易溶于水，水溶液呈碱性，有一定的腐蚀性，稳定性较强，但高温下也可分解生成氧化钠和二氧化碳；长期暴露在空气中，能吸收空气中的水分及二氧化碳，生成碳酸氢钠；纯碱可分别与酸、盐、碱发生化学反应，属于盐而非碱。
但两者同时也有一定的关联性，他们上游均为原盐，下游同时应用于氧化铝、印染、造纸等行业，都属于基础化工原材料，本文主要研究烧碱和纯碱的关联性。
图1:盐化工产业链
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1、上游原料相同决定两者分布区域重合度高
烧碱与纯碱的上游原材料均为原盐。我国90%以上的原盐都用于纯碱和烧碱，其中烧碱消耗占比约55.8%，纯碱占比约38.2%。烧碱和纯碱产品附加值不高，选址时，更多集中于原材料产能分布区域，通过缩减运输费用，降低成本，提高企业效益。由于两者原材料都是原盐，烧碱与纯碱的产能分布具有高度重合性。
按省份来看，原盐的产量分布主要集中在山东、江苏、湖北、四川、新疆、青海等地，烧碱和纯碱产量也主要集中在山东、江苏等地，与原盐产能分布地吻合度较高，其中烧碱集中在山东、内蒙古、新疆、江苏、浙江等地，纯碱集中在江苏、河南、青海、山东、河北、湖北等地。而有些厂家同时生产纯碱和烧碱，据统计总计5家，山东海化拥有300万吨纯碱和25万吨烧碱产能；唐山三友拥有230万吨纯碱和54万吨烧碱产能；安徽红四方拥有35万吨纯碱和15万吨烧碱产能；内蒙古吉兰泰拥有35万吨纯碱和36万吨烧碱产能；宁夏日盛拥有40万吨纯碱和14万吨烧碱产能。
图2:原盐按省份产量分布情况
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图3:烧碱和纯碱按省份产量分布情况
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按区域来看，原盐的产量分布主要集中在华东、华中、西北、西南、华北区域，分别占比为33%、22%、19%、16%、8%。烧碱和纯碱产量区域分布与原盐高度相似，也集中于上述区域，而且区域产量占比相差不大。
图4:原盐按区域产量分布情况
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图5:烧碱和纯碱按区域产量分布情况
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2、成本关联性
生产一吨烧碱需要电力2300-2400度，原盐1.4-1.6吨，其中电力约占生产成本的60%，原盐约占生产成本的20%。而纯碱联碱和氨碱法生产工艺不同，成本有所差异，其中氨碱法一吨纯碱耗煤约0.5吨，电力约170度，原盐约1.5吨，合成氨约0.04吨，其中原盐约占生产成本20%，动力煤约占29%，电力约占9%；联碱法生产一吨纯碱耗煤1.6-1.7吨，电力约500度，原盐约1.2吨，合成氨0.345吨，其中原盐约占生产成本13%，动力煤约占17%，电力约占10%。原盐和电力均影响烧碱和纯碱的成本，加之煤炭对电的影响，决定了烧碱和纯碱两者成本走势趋同性高。从历史价格走势来看，2018年-2021年上半年，由于原材料价格波动性不大，两者成本小范围波动，烧碱成本在1400元/吨上下波动，氨碱法成本略高于烧碱成本，1400-1600元区间窄幅波动，联碱双吨成本在1800元上下波动。2021年下半年受限电影响，两者成本均出现大幅攀升，由于电力对烧碱的影响更大，烧碱成本波动幅度大于纯碱，成本由1400元攀升至2600元高位，增幅达到85.7%，氨碱法生产成本由1600元增至2500元，增幅达到56.3%，联碱法双吨成本由1900元增至2700元，增幅达到42%。之后随着限电影响减弱后，烧碱和纯碱成本均出现回落。
图6:烧碱和纯碱成本对比
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3、价格关联性
由于相同的上游，下游也有重合度，烧碱和纯碱的价相关性较高，相关系数为0.7，走势基本趋同。但在2020年下半年至2021年上半年，两者价格出现一定分化，纯碱价格飙涨，但烧碱价格小幅下跌。造成价格劈叉原因：纯碱的下游主要是浮法和光伏玻璃，2020年下半年和2021年上半年，浮法和光伏玻璃市场行情好，产能持续上升，其中尤其近几年碳中和的利好驱动，光伏玻璃产能大增，下游需求增加，纯碱产量匹配不上，供不应求，价格飙涨。而烧碱的最主要下游氧化铝在此期间，产能波动不大，下游需求增量有限，但烧碱产量小幅增加，价格呈弱势格局。
图7:烧碱与纯碱价格相关度较高
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4、下游的关联
烧碱最大的下游是氧化铝，消费占比29%，造纸消费占比14%，印染消费占比13%，而纯碱根据重碱和轻碱的用途不同，两者消费占比基本各占一半。其中重碱主要用于浮法玻璃和光伏玻璃，两者占比分别为34%、18%，光伏玻璃近几年高景气发展使其消费占比不断提升，2019年光伏玻璃产量为614万吨，消耗纯碱量达到122.8万吨，2022年光伏玻璃产量增至1621万吨，消耗纯碱量达到324.2万吨，带动纯碱消费增加164%，其消费占比也直接提升至18%。轻碱主要用于日用玻璃、泡花碱、焦亚硫酸钠、氧化铝、小苏打等。烧碱和纯碱的替代主要在氧化铝、泡花碱、味精、造纸、印染、洗涤等行业。而这些行业选择烧碱还是轻碱除了看工艺的区别外，还需要看两者之间价差。
图8:烧碱和纯碱下游消费
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5、价差如何影响下游的替代选择
一般用1.325*轻碱-32%液碱的折百价去看两者价差。从价差历史走势看，大部分区间位于-1000- 500元/吨。2021年之前，价差多为负值，2021年之后，随着光伏的大量投产带动重碱消耗增加，重碱价格快速拉升带动轻碱上涨，使得轻碱涨幅高于烧碱，价差抬升，行业整体格局有一定转变，轻碱的价格走势优于烧碱，一方面是纯碱上市后，会出现一些非标套的情况，对轻碱的需求拉动增加，另外光伏和碳酸锂的新能源概念，重碱需求大增，企业调高重质生产比例，相应下调轻质生产比例，最后带来轻碱供需格局好于烧碱，两者价差扩大。近期我们看到烧碱价格持续回落，纯碱库存低，价格坚挺，轻碱与烧碱价差持续扩大，出现一些下游选择烧碱替代轻碱，对轻碱消费形成拖累，价格出现阴跌。
价差影响下游的消费选择。对于氧化铝行业，他的生产工艺主要有烧结法和拜耳法、拜耳烧结联合，拜耳法选用烧碱作为原料，烧结法选用轻碱作为原料，中国目前多数氧化铝企业采用拜耳法生产，主要基于拜耳法工艺简单，流程短，产品质量高考虑，主要使用烧碱。而烧结法、串联法、混联法工艺生产氧化铝产量占比在 11~13%区间波动。仅山西、重庆地区部分氧化铝装置维持两种方法共存的生产工艺，一般两者价差波动不大时，不太会轻易更换设备，只有价差严重失衡时，才会选择更换设备。泡花碱生产工艺有干法和湿法，干法用纯碱，湿法用烧碱，传统湿法泡花碱生产工艺耗能大、投资高、操作复杂，市场主流工艺是干法，同样出于更换设备成本考虑，只有价差严重失衡时，才会选择替代。而对于洗涤和味精行业，不需要更换生产设备，所以替代选择主要考量两者价差波动带来的成本优势及产品质量差异。其中味精行业碱消耗量中，轻碱消耗占比 75%，烧碱消耗占比约 25%，使用轻碱产品质量更加，只有轻碱价格*1.325远超液碱折百价，企业选择烧碱替代轻碱，降低生产成本。
图9:两者价差走势图
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6、总结
烧碱与纯碱具有一定关联性，上游原材料相同决定两者产能分布区域重合度高，也决定了成本走势协同性较高，另外下游在氧化铝、泡花碱、造纸、印染、味精等行业的重合性，决定了两者价格走势相关性高。而烧碱和纯碱的价差走势会影响下游的替代消费选择。
（文章来源：国投安信期货）
