新品种介绍 | 烧碱基础知识及产业链科普

2022年7月20日，郑州市人民政府发布关于支持期货业高质量发展全面实施“期货＋”战略的实施意见。意见指出 ，支持郑州商品交易所研发上市新品种。支持郑州商品交易所推动烧碱等品种加快上市。同年9月6日，在中国（郑州）国际期货论坛上，郑商所理事长称将加快推进品种工具创新，有序推进烧碱等品种研发上市。

烧碱预计于2023年上半年上市，本文将详细介绍烧碱基本面概况，为该品种的上市做好准备。

一、

烧碱简介

烧碱是一种无机化合物，学名为氢氧化钠，英文为Sodium hydroxide，化学式为NaOH，又称火碱、苛性钠，具有强碱性，易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮、乙醚。烧碱用途非常广泛，可用于造纸业，生产氧化铝，生产肥皂、洗涤剂、去皮剂等；也可用于生产硼砂、氰化钠、甲酸、草酸、苯酚等；还可用作酸中和剂、配合掩蔽剂、沉淀剂、沉淀掩蔽剂等。

烧碱作为“三酸两碱”中的一员，是非常重要的基础化工原料。其上游相对简单，主要为原盐；下游较为复杂，包括氧化铝、造纸业、化工业、水处理等十几个行业，与日常生活密切相关。

二、

烧碱分类

烧碱可分为液碱和固碱。液碱常温下呈现为无色透明液体，可再细分为30%液碱、32%液碱、42%液碱、45%液碱、48%液碱、49%液碱、50%液碱等，其中32%液碱和50%液碱是主流规格。固碱可由液碱蒸发增浓后得到，包括片碱和粒碱，常温下呈现为无色透明晶体，可再细分为73%固碱、95%固碱、96%固碱、99%固碱、99.5%固碱等，其中99%片碱是主流规格。片碱生产成本低于粒碱，且工艺更简单，应用更广泛，因此国内以片碱为主。市场上另有一种桶装固碱，包装成本较高，使用过程繁琐且费力，已逐渐被片碱替代。

三、

生产工艺

我国烧碱生产工艺包括苛化法和电解法，电解法又可分为水银法、隔膜法、离子交换膜法。目前离子交换膜法是我国烧碱行业的主流生产工艺。

苛化法通过纯碱（碳酸钠）溶液和生石灰（氧化钙）发生反应制得烧碱和碳酸钙，主要依靠天然碱矿资源。其流程相对简单，生产成本低，经济效益高，但产量不高。且因为我国碱矿资源有限，政策给予限制，苛化法于2000年前后逐渐被电解法替代。

电解法通过电解饱和盐水制得烧碱和氢气氯气，主要依靠原盐和电力。

水银法的电解槽由电解器、解汞器和水银泵组成，在电解器中生成钠汞齐来将钠和氯分离，在解汞器中生成烧碱和氢气。水银法可制得高浓度的烧碱，无需蒸发增浓，但因其能耗高、污染大的缺点，目前已被淘汰。

隔膜法利用具有渗透性的多孔石棉隔膜将电解槽分为阳极区和阴极区，以石墨为阳极、铁为阴极，将阳极生成的氯气与阴极生成的烧碱和氢气分离。隔膜法对盐水的要求较低，但制得的烧碱浓度低，需要蒸发增浓，又因其杂质多导致蒸发工序复杂，且杂质结晶会对蒸发室产生磨损和腐蚀。因此隔膜法产量一般，损耗大、成本高，且污染仍不小，目前也已被淘汰。

离子交换膜法在隔膜法的基础上，利用化学性能稳定的全氟磺酸阳离子交换膜替代多孔石棉隔膜。其工艺流程与隔膜法相似，但对盐水的要求较高。离子交换膜法也可制得较高浓度的烧碱，但不及水银法，仍需蒸发增浓。虽然离子交换膜具有易损坏、价格贵的缺点，但因该方法蒸发工序简单、损耗小，污染也较小，综合成本仍低于隔膜法。

四、

产业链上游

目前我国主流的烧碱生产工艺为离子交换膜法，主要依靠原盐和电力。在此主要介绍原盐行业。

（1）原盐概念

原盐指只经初步晒制或熬制的盐，即盐厂生产的尚未经收购分销的盐，或未出厂供应销售的盐。一般含杂质较多，多用作工业原料。按产制来源可分为海盐、井矿盐、湖盐、土盐等。我国以海盐和井矿盐为主，占比均超过40%。按用途可分为食用盐、工业用盐、渔业用盐、农牧业用盐等，我国主要用途为工业用盐，大部分用于生产纯碱和烧碱。

（2）原盐产量

我国的原盐资源极其丰富，分布广泛但不均衡，华东地区占比约32%，西北和华中各20%左右，西南约16%。

我国原盐产量整体处于下降趋势，近10年的最高值出现于2013年。受新冠疫情影响，2020年产量大幅下降14.5%，随后2年持续缓慢下降。

（3）原盐进出口

我国原盐小部分依赖进口，少有出口，2022年进口量为近10年最高值，整体处于震荡状态。

五、

产业链中游

（1）烧碱产能

全球视角来看，烧碱产能主要集中于东亚地区，约占全球63%，我国是最大的烧碱生产国，除此之外，美国、日本、印度均为烧碱生产大国。

国内方面，烧碱产能主要集中于华东地区，约占全国50%，其中山东产能超过25%，拥有山东信发、大地盐化（昊邦化学）、山东金岭、东营华泰等多家高产能企业。

值得注意的是，虽然我国烧碱产能分布集中，但行业集中度不高，前5企业产能之和仅占比12.2%，前10企业仅占比20%左右。

行业发展的角度出发，除2015年受供给侧改革影响外，我国烧碱产能处于增长趋势，近10年累计增长约21%，产量增速高于产能，近10年累计增长约36%。在各项政策的影响下，预计未来产能增长率将趋于平缓或出现负增长。

按照烧碱规格分类，我国产量以32%液碱为主，占比接近60%，该规格成为期货交割品的可能性极大。

生产成本方面，生产1吨烧碱约需要2300-2400度电和1.5吨原盐，在我国属于高能耗行业，因此受到《十四五工业绿色发展规划》、《产业结构调整指导目录》、《高能耗行业节能改造实施指南》等政策的扶持或限制。

（2）烧碱价格

烧碱价格与浓度相关，浓度越高价格越高，一般情况下固碱价格高于液碱。由于山东产量远高于其他省，我国现货市场对于山东地区价格非常关注，因此山东地区极有可能成为基准交割区域，山东32%液碱现货价也极有可能成为交割基准价。

我国工业电和原盐价格长期稳定，若无政策影响，烧碱成本波动不大。2021年9月中旬起，因能耗双控政策的限制，烧碱成本飞涨引起产量骤降，从而带动价格极速上涨。

（3）烧碱需求

我国烧碱需求广泛，以氧化铝行业为主，除2015年供需同减外，我国烧碱需求大体处于增长趋势，近10年累计增长约37%。

从销售区域切入，由于液碱储存较困难且运输成本高，我国液碱多为就近销售，满足本地和附近地区的需求，因此我国产量分布和需求分布具有一定相关性。固碱储存方便，可长距离运输。

（4）烧碱进出口

我国烧碱自给率常年维持在99.5%以上，进口量极少，主要来自日本。我国总产量约8%用于出口，液碱、固碱出口均排名世界前列，且以出口液碱为主，约占总出口量74%，主要出口地为非洲和东南亚等地。我国烧碱出口量13-20年连年下降，2021年有所回升，2022年由于国内供需矛盾加剧，出口大幅增加。

国际方面，烧碱净进口地区集中于南美、非洲和大洋洲，净出口地区集中于亚洲和北美。美国、日本、印度均为烧碱出口大国，其中美国是最大的液碱出口国，印度是第二大固碱出口国。

六、

产业链下游

烧碱产业链下游较为复杂，氧化铝行业占比约32%，是下游最主要的行业。在此主要介绍氧化铝行业。

（1）氧化铝概念

氧化铝是一种高硬度的无机化合物，英文为aluminium oxide，化学式为Al₂O₃，常温下呈现为白色无定形粉状物，不溶于水、易溶于强酸和强碱，分为冶金级和非冶金级。冶金级氧化铝主要用于生产电解铝，非冶金级氧化铝应用于材料、医药等行业。

氧化铝最主要的原料为铝土矿，生产1吨氧化铝需要用到2.3吨铝土矿和150千克烧碱。将铝土矿与烧碱加热发生反应生成铝酸钠，将铝酸钠加水稀释并冷却可得到氢氧化铝，再经高温煅烧制得氧化铝。

（2）氧化铝产量

我国是最大的氧化铝生产国，约占全球56.6%。

2013年至2022年，我国氧化铝产量增长约67%，除2019-20年有所回落外整体呈上涨趋势，其中2014和2017年增长明显。

我国氧化铝产量分布相对集中，且与烧碱需求分布有一定相关性，山东、山西和广西占比共74%。

（3）氧化铝进出口

我国是电解铝生产大国，因此氧化铝供不应求，依赖进口，长期处于贸易逆差状态。澳大利亚是我国最主要的进口来源国，占比约56%。澳大利亚铝土矿资源丰富，产量高但需求不高，因此大量出口。

我国氧化铝出口常年维持低位，2018和22年国际方面因素导致出口量大幅增加。

2018年，海德鲁公司冶炼厂的废渣贮存设施发生重大事故导致停产。由于海德鲁是挪威最大的工业企业，此次停产造成欧洲供应出现较大缺口，我国氧化铝大量出口至欧洲。

2022年，俄乌战争导致俄罗斯需求量增加，同时引起国际供应链和贸易秩序变化，因此我国至俄罗斯的出口量暴增42000%。

七、

归纳总结

烧碱学名为氢氧化钠，目前主要由离子交换膜法制得，可分为液碱和固碱，32%液碱是最主流规格，或将成为期货交割品。其上游主要是原盐和电力，下游以氧化铝为主，其余有造纸业、化工业等。

我国原盐主要为工业用途，大部分用于生产纯碱和烧碱，主要产自华东地区，全国产量处于下降趋势，小部分依赖进口。

我国烧碱产量居全球第一，主要产自华东地区，其中山东产量最多，山东地区或将成为基准交割区域。该行业属于高能耗行业，价格受到政策端影响较大，产能近年整体上涨但预计未来趋于平缓。我国出口量排名世界前列，主要销往非洲和东南亚等地，进口量极少，主要来自日本。

我国氧化铝主要产自山东和山西，产量居全球第一但仍供不应求，多数进口自澳大利亚。出口量常年低位，仅当国际事件（例如装置重大事故、战争等）发生才会增加出口。

随着烧碱行业的不断发展，为提高行业整体竞争力，降低能耗减少污染，国家不断出台产业政策，引导行业环保化、健康化，以实现可持续发展。在此背景下，技术落后、效率低的装置将逐渐关停，行业龙头将凭借更好的技术、更低的成本和更大的规模改善产能结构，提升行业集中度，推动行业继续发展。