石化及塑橡膠產業鏈簡介
臺灣的石化工業以逆向整合方式發展,先建立下游加工業,再由國外進口石化加工原料形成中游體系,最後興建輕油裂解廠供應石化基本原料,串成上中下游完整的石化體系。
石化及塑橡膠產業鏈上游為原油、由原油提煉而成之輕油、汽油、柴油、煤油、燃料油、潤滑油,以及相關開採鑽探設備;中游為上游原料經?解產生之石化基本原?如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、酚等,以及上述原料再經聚合、酯化、烷化等化學反應後製成之塑膠、橡膠、人造纖維等化學原?;下游為塑膠、橡膠、人造纖維等化學原?加工製成的各式食衣住行中所用之日常用品,如塑膠製品、橡膠製品、清潔劑、人造纖維、顏染料、接著劑、塑化劑、農藥及化妝品等,應用範圍相當廣泛;我國石化產業的產值約占化工業產值的40-50%,但化工產業中大量應用石化產品作為原料的產值超過90%,影響全球石化產業發展的主要三個因素分別為油價、美國頁岩氣、中國大陸煤化工業。而目前中國仍是亞洲規模最的大製造與出口國家,若製造業低迷將連帶影響整個亞洲原物料的需求表現。
整體自2021年初施打疫苗後,口罩接受度高、宅經濟發酵以及各國政府推出經濟刺激方案,全球經濟已逐漸好轉中,而疫情期間或是疫後,市場對於個人防護裝備的需求將維持強勢,且個人防護裝備大多以塑膠製造,一次性用品如防護衣、口罩和手套等等,以及消費者對於食品安全性問題或避免到餐廳群聚,繼而提升外帶包裝材料的需求,都因此帶動石化產品需求量提升,故2021年石化業整體產業接單狀況表現非常好,預估2021年我國石化業產值可有1.8兆元新台幣,成長幅度超過四成,而預估2022年石化產業景氣將持平向上
一、上游:
石化及塑橡膠產業的上游原料為原油,因此原油供需為塑化產品長期供需關係的重要指標。臺灣原油主要來源為沙烏地阿拉伯等中東國家,經裂解後提煉出輕油(又稱石油腦),再產製成乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等分子量較小的系列石化基本原料,供下游工業製造合成纖維、塑膠、橡膠和其他化學品。目前國內石化及塑橡膠上游廠商為中油及台塑石化,而台塑石化是國內唯一的民營石油煉製業者,名列全球前十大單一煉油廠,也是國內最大的石化基本原料製造業者,乙烯產能為亞洲龍頭。乙烯是藉由裂解石腦油所製作出的基礎化學品,是PVC等石化產品的基礎原料,其生產動向可視為化學業界景氣好壞的指標、且是用來衡量一國石化業在全球排行的指標。
2021年乙烯價格波動相對劇烈,上半年受到美國德州冰風暴導致乙烯停產,讓使用乙烯為原料製造的PVC、EVA、SM(苯乙烯)等塑化原料跟著缺貨,激勵價格翻揚。但時序來到2021年下半年又因美國德州颶風以及全球最大的艾克森美孚公司乙烯廠近期發生爆炸,恐將影響生產而推升乙烯價格;不過近幾年中國大陸與印度市場塑膠需求量大增,使得以大陸為首的亞洲國家紛紛擴充乙烯產能,加上2021年國際油價上漲,雖然近期受到Omicron疫情增溫影響信心滑落,但若油價持續上漲,乙烯的價格就有機會持續上漲;乙烯的合理價格約在每公噸900-1,000美元間,但因為2021年全球有1238萬噸乙烯供給增加,因此終端市場多少受到影響,不過價格決定供需,因此即使短期因素導致價格波動,但市場始終維持固定的價格區間以確保上下游廠商都能有利可圖,預估2022年乙烯報價仍將在800~1100美元徘徊。
二、中游:
石化及塑橡膠產業的中游為上游原料經?解產生之石化基本原?如乙烯、丙烯、丁二烯、苯、酚等,以及上述原料再經聚合、酯化、烷化等化學反應後製成之塑膠、橡膠、人造纖維等化學原?,國內的廠商多為中大型企業,家數不多,但數項產品世界第一,具有優秀之研發能力;化學產品種類多,使用上概略分為泛用化學品與特用化學品兩種,泛用化學品成份簡單、種類少、成本占售價比重高,常為化工製品的基本原料,占總體化工產值約七成;而特用化學品為特定目的而生產的,是化工產業鏈中的中間產物,具有製造技術高、成分複雜、特殊用途等特徵,原料佔生產成本低,占總體化工產值約三成左右,但其具有高附加價值,在大宗石化品競爭加劇下,特用化學品估計未來將是高值化的項目之一,而受到上游原物料與下游終端消費產品綠色永續發展的影響,未來特用化學品也將朝向綠色創新發展,前景可期。
中游產業產品可分為四大類,包括對苯二甲酸觸媒(PTA)、界面活性劑、工業用合成樹脂、橡塑膠添加劑等。PTA是一種石油的下游產品,世界上90%以上的PTA用於生產聚酯,依照本質黏度的不同,聚酯可分成紡織用聚酯、瓶用聚酯、光學級聚酯;依照原料的不同,聚酯主要有三類:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT)與聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT);聚脂纖維廣泛應用於紗、布、成衣、寶特瓶、媒體視聽器材、醫療X光片、化學纖維、輕工業、電子、建築等,PTA觸媒在產業應用時多半使用醋酸鈷、醋酸錳為催化劑,並以溴化氫為促進劑,醋酸為溶劑,去催化對二甲苯之氧化反應以產生對苯二甲酸。PTA之製程是將對二甲苯PX(Para-Xylene)與醋酸、觸媒溶劑混合液,於高溫和適當壓力下進行氧化反應,再以純水、觸媒催化與氫氣反應,並經一連串的結晶分離過程加以純化精製而得。中國為全球對大消費國,約占全球消費量50%,除中國本土廠商自行供應外,其他仰賴韓國、日本、臺灣等地廠商供應。界面活性劑能使目標溶液表面張力顯著下降的物質,以及降低兩種液體之間表面張力的物質,可搭配不同香料、助劑、填充物,應用於清潔用品、水處理業;合成介面活性劑應用層面非常廣,在紡織、金屬、塗料、塑膠、食品、造紙、皮革都會用到,其用途為滲透、乳化、分散、起泡、消泡、潤滑、洗滌、防靜電、均染、防鏽、殺菌等。界面活性劑主要分為聚氧乙烯型和多元醇型兩大類,聚氧乙烯型可作為洗滌劑、乳化劑,多元醇型主要用作食品、化妝品的乳化劑、穩泡劑、纖維油劑及柔軟劑。
工業用合成樹脂為石化產業之下游,是指簡單有機物經化學合成或某些天然產物經化學反應而得到的樹脂產物,合成樹脂是由人工合成的一類高分子聚合物,在外力作用下可呈塑性流動狀態,某些性質與天然樹脂相似。合成樹脂在塗料、油墨、接著劑、填縫劑與特用化學品等領域,可被合成皮、建築、運輸、電子電機等產業廣泛的應用,最重要的應用是製造塑料,為便於加工和改善性能,常添加助劑,有時也直接用於加工成形。合成樹脂是石油化工行業生產品種最多、產量最大,應用範圍最為廣泛的產品之一。目前全球已見報導的塑料品種有上萬種,其中已經工業化生產的塑料有300多種,常用的有60多種,而用這種塑料生產出的形形色色產品,更是數不勝數,遍及國防、工農業生產等各個領域,常見的是溶劑型塗料用樹脂、紡織用樹脂、不飽和聚酯樹脂、鑄造用樹脂、紫外線光固化樹脂等。塑橡膠添加劑主要功用為生產的過程中,為了使生產的塑膠符合產品要求的特性,加入添加劑以符合需求,例如聚乙烯或聚丙烯為防止其曝露在日光下顏色會變淡,故加入紫外線吸收劑,對於易染灰塵的塑膠則可加靜電防止劑。酚樹脂的成形,一般會調入木粉;其他樹脂可混入玻璃纖維以增加強度。塑膠添加劑有很多種,有潤滑劑、氧化防止劑、熱穩定劑、強化劑等。
三、下游:
石化及塑橡膠業之下游為塑膠製品、清潔用品、顏染料、農藥、橡膠製品、人造纖維、接著劑(即合成樹脂)、化妝品等化學原?加工製成的各式日常用品。 塑膠製品類有塑膠皮、塑膠布、各式包膜與包裝袋、電池蓋開關、耳機保護蓋等塑橡膠合成製品。PE(聚乙烯)之熱膠膜與熱封膜、軟性包裝材料、ABS(丙烯?、苯乙烯、丁二烯共聚物)、HIPS(耐衝擊性聚苯乙烯)等材料,都可應用在3C電子、光電、汽車等領域;聚乙烯地工膜應用於相關工地施工;PLA(丙交酯聚酯)是一種新的多用途可堆肥高分子聚合物,由天然植物如玉米、甜菜或米等製成,可不用倚賴有限的石油資源,因此具有永續發展的特點,可製成旅行箱/袋、塑膠複合材料、高值化複合材料、塑木複合材料等、汽車塑膠零件,用途多元且廣泛。清潔用品及衛材類布亦屬石化下游應用產品,例如家用清潔用品、工業水處理藥劑、手術衣/巾、藥膏用布、柔濕巾、紙尿褲、衛生棉表層等。顏染料多為有機產品,原料來自中國大陸、印度等國,其中分散性染料,分子較小,在水中溶解度很低,而借助分散劑成為均一的水分散液,分散染料廣泛應用於印染加工化纖紡織品,以達到色澤鮮麗、耐洗牢度高等優點,目前紡織業下游為染料最大應用市場。顏料主要為塑膠製品上色,光電與印刷電路板為新興需求。偶氮顏料應用於印刷油墨、塗料、文具、印花及各種合成樹脂;PVC(聚氯乙烯)、PU(聚?酯)加工顏料應用於傢俱、玩具、合成皮革;有機顏料、調製應用顏料應用於PVC、PU、PE、PP(聚丙烯)樹脂製品之著色;光起始劑與新型黏著促進劑與分散劑應用於UV/EB(能量固化油墨)墨水和塗料。
農藥也是石化及塑橡膠業之下游,如殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調節劑、除藻劑都是植物的保護劑。 橡膠則是有彈性的聚合物,其可從植物的樹液中取得,也可以是人造的,橡膠製品廣泛,例如輪胎、墊圈、橡膠鍵盤、自黏橡膠、耳機套、麥克風套等。人造纖維係指尼龍、聚酯等紡織產品,PVC柔軟皮、植毛絨布、濕式PU合成皮、乾式PU合成皮等可製做成各種服裝、家飾上的布料或是工業用途。接著劑的產業鏈為上游化學原料,其用途廣泛,包括熱熔膠、感壓膠、UV膠、瞬間膠、脫膜劑、光硬化膠、木工膠、三秒膠、水膠、膠水等皆屬之。而化妝品則屬於石化及塑橡膠業之下游應用產業,是特用化學品中最重視包裝行銷的產業,因具有高毛利與低風險特性,致使近年許多生技公司與藥廠相繼投入研發化妝品,利用電子商務平台販售,潛在商機相當龐大。塑化產業衍生產品廣泛應用於日常生活中,可視作民生產業之關聯產業,屬景氣循環產業,整體產業表現深受經濟景氣的影響,也受到國際油價影響。
疫苗施打後,疫情趨緩帶動市場需求增加,國際油價持續走升,在市場供需吃緊加上產油國控制產量下,油價有機會往百元邁進,且OPEC等產油國維持減產,加上天然氣、煤等價格高漲,產生原油替代效應,以及碳中和趨勢下,原油新產能受到壓抑,也將推升油價走高,預估2022年國際均油價將高於2021年,約在100美元區間盤整。
而在油價推升之下,2022年石化產品仍有相當的成長空間,在供需結構改變下,PVC、EVA、EG等產品線將維持上漲的格局。PVC受惠電石法產能持續淘汰將成趨勢,在供需持續吃緊下,2022年仍將延續相當的行情。又環保綠電是未來趨勢,EVA受惠於太陽能的熱度因而需求增加,雖然中國大陸計劃新增產能增加不少,但短期在能耗雙控的政策下、供給受限,因此報價將續衝新高,若太陽能需求維持強勁,則EVA將持續看好。
近幾年EG飽受產能供過於求致使價格與獲利皆受到壓抑,但在中國大陸減碳議題下,以及小廠和舊廠都持續關閉下,在煤化工持續降產、淘汰,煤化工EG因不具競爭效益,且開工率已降至2~3成,加上下游聚酯需求強,稼動率維持高檔下,EG的利差明顯拉升,因此推升大陸當地報價衝破6500人民幣,遠東區報價也來到960美元,創三年來的新高價。而ABS產品因大陸計劃新增產能相當多,使報價上漲有壓,但市場的整體需求仍在,報價也持穩在2000美元以上,而車廠的復甦狀況估計將持續,因此有利於ABS需求提升。
目前整體經濟持續樂觀發展,但歐美因為Omicron變異增溫下,整體市場仍充滿變數,後續發展仍要持續關注。但在供給增加的同時,需求也將增加,估計疫情後的需求將會大增,再者碳中和等環保意識高漲的情況下,將會抽取相關的碳價,廠商必將成本轉嫁到商品上,因此石化產品的價格都會上漲。
2021年全球輪胎業排名中,前三名分別為法國米其林、日本普利司通及美國固特異;我國兩大輪胎廠,正新橡膠因疫情關係營收略減,因此全球排名由原第九名退居至第十名;而建大工業相較其他輪胎廠減少較少,故從第26名挺進至第24名。整體而言,2021年因車用晶片短缺、加上海運塞港,致使無法及時出貨;但2021年營收相較2020年仍成長,加上原物料價格平均漲幅約3%,因此展望2022年在復甦的情況下輪胎仍會陸續看漲。
減碳是近年來國際上重大議題,淨零碳排、永續發展已成為國際重要趨勢,雖然塑膠使用量持續成長,但是國際品牌大廠紛紛訂定使用回收塑膠的目標,石化品生產廠商也必須加速投入再生原料的開發。故環境成本已成為石化業支出的成本,因此我國石化產業者必須思考利用循環經濟策略,導入熱裂解技術是石化廠達到設定目標的主要手段之一,或石化廠可與回收商合作共同處理廢塑膠的議題已成為重要合作模式,台廠唯有以「綠色環保」與「高附加價值」為主軸,進行減少碳排放的「綠色製程」,引入回收再利用的「循環經濟」,方可生產更多樣、更高值的綠色化學產品,讓石化產業成為綠色環保產業,才能走向國際化。