受到疫情及国际局势双重影响,世界范围内粮食安全正受到前所未有的关注。化肥作为粮食的“粮食”,是全球粮食安全的重要保障。本文将从磷肥产业上游的磷矿石资源分布、产能情况以及下游需求等方面全面概述磷肥产业链现状及未来发展趋势。
--报告出品方:招商证券-磷肥行业深度报告:粮食安全提至新高度,磷肥行业逻辑将得到重塑
作者:招商证券化工行业首席分析师-周铮、高级分析师 曹承安、研究员 赵晨曦
▲摩洛哥的磷矿开采——全世界的磷矿只分布在少数几个矿区。© Michael Link
▍一、化肥——粮食的“粮食”
1、粮食安全受到前所未有的重视
自疫情爆发以来,粮食安全越来越受到重视,粮食安全战略被各国提高到前所未有的高度,受此影响,国际粮价从2020年第三季度开始便逐步上涨。
▲主要农作物出口国
从上图可以看出,俄乌两国农产品出口量在世界占据举足轻重的位置,两国小麦、大麦、玉米出口量占全世界比重合计分别为27.86%、26.36%、15.68%。自冲突发生以来,国际粮食价格大幅攀升,芝加哥期货交易所小麦、玉米价格分别上涨31%、15.72%。
2、作为粮食的“粮食”,化肥对粮食增产至关重要
化肥是农业经济发展尤其粮食生产的重要驱动因素之一。据联合国粮农组织(FAO)的统计,化肥对全球粮食产量的贡献率在40%左右,而在我国化肥的平均贡献率约为32%。我国能以世界7%的耕地养活世界22%的人口,化肥的作用不可忽视。
▲全球及中国小麦单产对比
从全球范围来看,化肥用量最大的三种农作物分别是玉米、小麦、水稻,三者合计占到全球化肥使用量45%。
从美国农业部的数据我们可以看到,全球小麦、玉米消费量和产量一直保持在紧平衡状态,全球单位面积产量保持提升趋势,但与几个发达的农业种植大国相比仍有较大差距。
▲全球玉米、水稻播种面积
另外玉米、水稻的种植面积一直呈上涨趋势,随着全球人口的增加,未来粮食的种植面积必然继续提高。
根据世界银行统计,单位耕地化肥消费量已经从1976年的70千克/公顷提高到现在接近140千克/公顷。报告认为在可预见的未来,化肥使用量仍将保持上涨趋势。
▍二、全球磷资源概况
1、磷矿分布极不均衡
磷矿石是指含磷量非常丰富的矿石,是磷肥生产必不可少的原材料。磷元素在自然界中主要以磷酸盐的形式存在,是磷产业链主要的矿产原料。磷矿具有不可再生性、不可循环利用性等特点,属一次性矿产资源。
据统计,世界磷矿可供开采300年以上,而产磷大国摩洛哥的磷矿更是可开采2000年以上,总体上世界磷矿可基本满足人类所需。
但磷矿在世界范围内的分布极不均衡,主要集中在西北非、中东、北美、中国以及俄罗斯等国家和地区,其中70%以上的磷矿位于西北非的摩洛哥和西撒哈拉地区。
2、全球磷矿供应中心已逐渐移向北非和中东
美国、前苏联、摩洛哥等是传统磷酸盐大国,在世界磷矿储量和产量方面都占主导地位。20世纪后期,各国开始对磷矿石的出口逐渐进行限制,如美国1980年就开始减少磷矿石的出口。
摩洛哥的磷矿由摩洛哥磷酸盐集团(Office Chérifiendes Phosphates,简称OCP)负责开采、加工及进出口贸易,2018年摩洛哥磷酸盐及其衍生品的出口额占该国出口总额的18.8%,为其国家经济做出了重要贡献。
2008年起,OCP开始实施大规模投资计划,加快了扩张之路,拟通过加大投资力度,在2018-2027年,实现满足世界新增需求的50%的目标。除在本国加大投资外,OCP还同非洲国家签署大量投资合作协议,在埃塞俄比亚、尼日利亚等国都拟投资建设化肥生产基地。
近年来,随着资源消耗加快以及北非和中东地区磷矿资源开发的深入,磷矿的供应中心已逐渐移向北非和中东地区。
3、未来磷肥新增产能主要在摩洛哥和沙特。
全球范围来看,2020年全球磷肥(折纯P2O5)产量为4604万吨,IFA预计到2024年,磷肥产能将达到5334万吨。
全球磷肥新增产能主要在摩洛哥和沙特两国,OCP计划把磷肥产能从2020年的1500万吨提升至2030年的2500万吨,每年提升100万吨,沙特Maaden公司计划将现有600万吨磷肥产能提升至2025年的900万吨。
未来美国由于磷矿产能枯竭,磷肥产能将逐步减少,我国由于三磷整治小产能,总体磷肥产能也将有所下降。
世界主要的磷肥进口国有巴西、印度、美国、加拿大、澳大利亚、印度尼西亚等国,CR6合计占比48.6%,世界主要的磷肥出口国有中国、摩洛哥、俄罗斯、美国、沙特阿拉伯等,但美国磷矿已经逐渐枯竭,未来将主要从其他国家进口磷肥。
全球范围来看,目前全球磷矿石产能为64亿吨左右,磷矿石产能集中度较高,前十大企业分别为OCP、美盛、云天化、PhosAgro、CPG、JPMC、瓮福集团、磷化集团、Maaden、Nutrien,十家占比超过60%。
4. 粮食安全前所未有,国际磷肥价格易涨难跌。
2021年磷酸一铵和磷酸二铵价格快速上涨,磷酸一铵55%颗粒摩洛哥FOB散装价格从2021年初的263美元/吨上涨至目前的1266美元/吨,涨幅高达381%,磷酸二铵摩洛哥FOB价格从2021年初的285美元/吨上涨至目前的1237美元/吨,涨幅高达334%。
其中原因是多方面的,一方面从2021年年初起,全球疫情有所缓和,下游粮食价格开始走高,磷肥需求向好;同时美国受到极寒天气影响,多家化肥厂关停,美国同时对磷肥出口大国摩洛哥和俄罗斯做出反补贴肯定性裁决,供给紧张叠加需求剧增,磷肥价格开始快速上涨;
进入5月后,由于磷肥进口大国印度对磷酸二铵进口补贴大幅上涨,从10231卢比/吨涨至24231卢比/吨,带动磷酸一铵、二铵需求向好,价格进一步上涨。进入四季度后中国法检政策出台,磷铵出口大幅回落,其他国家不得不另找货源,供给持续紧张。进入2022年,国际局势复杂,俄罗斯、白俄罗斯、乌克兰等多国化肥出口中断,磷肥价格进一步暴涨。
报告认为在疫情和地缘政治的双重影响下,粮食安全已经被提高到一个前所未有的战略高度,未来2-3年粮食价格将维持高位震荡态势,同时与粮食相关的必需品如磷肥等,将为各国所重视,贸易不畅通有望维持磷肥价格在高位。
▍三、我国磷肥产业概况
1. 我国以5%的磷矿石资源供应了全球近50%的磷肥需求
据中国国家统计局的数据显示,2016年中国磷矿储量为32.4亿吨,占世界的4.6%左右,居世界第二,但与世界第一的摩洛哥(储量约为500亿吨)相差很大。且中国磷矿丰而不富,贫矿多、富矿少、难选矿多、易选矿少,平均品位仅16.85%,远低于摩洛哥(33%)和美国(30%)的水平。
在磷矿产量方面,近年来中国磷矿石产量稳居世界第1位。国家统计局数据显示,2019年中国磷矿石产量达9332.4万吨,中国以不到全球5%的资源供应了全球近50%的需求。
我国磷肥主要消费品种为磷酸一铵和磷酸二铵,二者合计超过85%。磷酸一铵一般和氮肥钾肥制作成复合肥使用,磷酸二铵直接使用。其它磷肥由于我国用量较少,主要出口到西亚、中东、东南亚、南美等地。
2. 我国磷矿石分布
磷矿石在中国的分布也极为不均,磷矿石主要分布在湖北、贵州、云南、四川四省,四省合计占比超过95%。
根据《磷矿地质勘察规范》介绍,磷矿主要分为外生沉积磷块岩矿床、内生磷灰石矿床、变质磷灰岩矿床,我国约75%磷矿均为外生沉积磷块岩矿床,云南、湖北、贵州等磷矿较为丰富地区均为此种磷矿。磷矿石下游产业中磷肥占比为71%,绝大部分磷矿石都用来生产磷肥。
3. 磷矿石产能过剩,政策推动淘汰落后中小产能
中国磷化工产业发展很快,据英国皇家国际事务研究所统计的世界磷肥交易数据,中国不仅在2006年以后实现了磷肥的自给,每年还有大量的磷肥出口。
但中国磷矿开发中也存在资源消耗快、后继资源不足、矿产开采水平较低、资源节约与综合利用效率不高、磷化工产能严重过剩及地质灾害和环境污染风险加大等问题。
由于我国磷矿石消耗过快,储藏比快速降低,同时磷矿石开采在2010年后也逐步出现产能过剩、污染环境等问题,每生产1吨湿法磷酸产生4.5吨的磷石膏渣。
磷石膏作为磷肥生产伴生的副产物,目前我国堆存量已超过5亿吨,每年还新增约8000万吨,磷石膏处理极为棘手,目前只能堆存,浪费大量空间。
为此,国家出台多项政策,严格限制磷矿石新增产能,对磷矿石产能设置天花板,对磷矿石出口严格限制。
4. 磷矿石供给格局发生变化
经过一系列淘汰落后产能措施后,我国磷矿产能总体供需平衡,目前我国磷矿产能为9810万吨,CR10占比57%左右,同时还有多家企业产能低于100万吨/年。
2021年7月起,最大的磷矿石生产企业云天化集团宣布不再对外出售磷矿石,近期兴发集团等头部企业也减少对外出售磷矿石,磷矿石供应格局有望重塑。
5. 磷酸一铵产能利用率提升,出口占比有所提高
2022年我国磷酸一铵有效产能1893万吨,相比2017年2633万吨下降28%。从2018年起,我国磷酸一铵产能利用率开始提升,从61.8%提高到70%左右,治理初见成效。
我国每年磷酸一铵出口量占比较高,且近年维持上升态势,磷酸一铵出口占比从2017年的11%提高至2021年的30%,可以说一铵出口已经是我国重要的消费方向。
我国磷酸一铵产能主要集中在五个省市,湖北省产能占比过半,湖北、云南、四川、安徽、贵州五省占比超过90%。企业中超过100万吨产能的分别为湖北祥云、新洋丰、云天化和四川龙蟒,CR10占比达55.2%,CR5占比达39.6%,产能集中度较低。
6. 我国磷酸二铵产能仍处于过剩态势,近一半产量用于出口
2022年我国磷酸二铵有效产能2205万吨,相比2017年2600万吨下降15%,国内消费量占有效产能比例不到5成。
整体开工率仍然较低,这主要是因为我国环保督察仍旧持续高压,部分小厂因未达到环保要求,开工率一直不高。而头部企业由于环保设施完善,在2021年需求大年处于满产满销状态。
我国磷酸二铵每年出口量占比非常高,常年维持在40%以上,二铵出口是我国磷肥重要的消费方向。
我国磷酸二铵产能主要集中在三个省份,湖北、云南、贵州三省合计占比超过80%。企业中超过100万吨产能的分别为云天化、贵州开磷、贵州瓮福、湖北宜化、湖北大峪口、云南祥丰。其中仅云天化一家就占比接近四分之一,CR10占比达87.1%,CR5占比达69.6%,产能集中度较高。
7. 磷酸一铵、二铵价格已经突破去年高点,部分企业出现亏损
目前国内磷肥在国际磷肥价格上涨的情况下也逐步走高,磷酸一铵在经过去年三季度限电后价格有所回调,但目前也创出新高,磷酸二铵价格则一路走高。
从原材料方面我们可以看到受国际油价影响,硫磺价格从2020年初不到500元/吨上涨至超过3000元/吨,同时库存一路走低,目前库存已经是近五年新低;合成氨价格相比2020年初也上涨接近100%,磷矿石价格也大幅上升。
目前磷酸一铵价差为1045元/吨,磷酸二铵价差为149元/吨,部分磷酸二铵生产商已经出现亏损。