乙烯既是烴類裂解產品，又是重要的石油化工的基礎原料，乙烯裝置是石化產業的龍頭。乙烯衍生物產品種類眾多，在合成材料、有機合成等方面有廣泛應用，規模占全球石化產品總量的75%以上，廣泛應用于包裝、農業、建筑、紡織、電子電器、汽車等領域，業內更是將乙烯產能作為衡量一個國家石化產業發展水平的重要標志。在能源轉型、“凈零”碳排放大趨勢下，全球乙烯產業的供應、消費、原料和貿易等都發生了顯著變化。

在資源和市場驅動下，全球主要乙烯生產地區產能份額快速轉變，供應向消費地和資源地轉移，中國和美國兩大石化生產消費大國引領全球乙烯產能快速增長，中國在2022年超越美國成為全球最大乙烯生產國，影響力和地位顯著提升，全球乙烯消費重心加快東移。未來全球油品需求增速將放緩，而化工產品需求將穩定增長，成為拉動石油需求增長的主要動力，全球乙烯產業的投資將保持穩步增長，乙烯原料更加多元化、輕質化，裝置更加大型化，生產工藝技術更加多元和低碳，區域間乙烯產業發展差距拉大，競爭加劇。

1. 全球乙烯產業格局變化

1.1 2022年中國超越美國成為全球第一大乙烯生產國

進入21世紀以來，全球乙烯產業持續快速發展，2022年全球乙烯總產能已達2.18億噸/年（見圖1），較本世紀初翻一番。過去20年乙烯產能年均增長率為3.5%，其中前10年年均增長率為3.2%，后10年增速明顯加快，年均增長率達3.8%。帶動近10年來全球乙烯產能快速增長的主要動力來自中國、美國及中東等地區。

2010－2013年，首先是中東地區興起一波乙烯擴能，主要是沙特阿拉伯和伊朗依靠乙烯原料資源優勢新建一批乙烯項目，之后，美國在2016－2020年憑借其國內頁巖氣革命帶來的乙烷產量大幅增加的優勢，進行了第一波乙烷制乙烯擴能，新增乙烯產能近1200萬噸/年，目前，美國正在進行第二波乙烯擴能，產能擴張規模約為470萬噸/年，遠低于第一波。2010－2019年，中國乙烯產能一直保持穩步增長，新增產能約1200萬噸/年，2020年開始爆發式增長，預計3年內將新增產能近2000萬噸/年。

中東地區乙烯產能在2013年同時超過歐洲和美國，但在2017年又被美國反超。近幾年，在煉化一體化、民營大煉化快速發展、煤/甲醇制烯烴快速發展和“油轉化”趨勢推動下，中國乙烯產業規模呈現前所未有的跨越式發展，在全球乙烯行業中的權重不斷提升，2019年中國乙烯產能規模首先超越歐洲地區，2021年又超過中東地區，2022年中國乙烯產能（4933萬噸/年）將首次超過美國（4330萬噸/年），繼成為全球煉油第一大國之后，又躍居全球乙烯第一生產大國，助力中國成為世界煉化第一大國。

1.2 亞洲乙烯產能超過歐美總和，占比快速大幅提升，產業重心加快東移

資源和市場因素決定了全球石化產業發展的不均衡，也造成全球乙烯產業區域發展出現明顯差異，全球乙烯產能分布形勢已經發生顯著變化，2010年，亞洲、北美、歐洲、中東在全球乙烯總產能的占比分別為33%、23%、20%、16%，其他地區占比分別為拉美4%、中亞-俄羅斯3%，非洲1%；到2022年，乙烯產能“四分天下”的局勢已經變成以亞洲為主，北美次之，中東和歐洲隨后的格局。期間，亞洲地區所占份額大幅提升至42%，北美地區占比維持在23%，中東地區維持在16%，歐洲下降至僅有12%，其他地區占比分別為拉美3%、中亞-俄羅斯3%，非洲1%。中國在亞洲地區的乙烯產能占比已經達到50%。

中國在全球乙烯的產能占比從2010年的10%大幅升至2022年的21%左右，而美國乙烯產能占比從18.7%小幅增至19.9%。目前，全球主要乙烯生產商有200多家，乙烯產能仍主要集中在傳統的石化公司和化工公司，前10位乙烯生廠商產能合計為9300萬噸/年左右，約占全球總產能的44%。中國一些民營大煉化企業興起，成為乙烯產業的重要參與者。

1.3 乙烯原料多元化和輕質化進程加快，乙烷等

輕質原料占比持續增加生產乙烯的原料最初是油氣田中的輕烴，到上世紀60年代，乙烯裂解原料主要是乙烷和石腦油，70年代又擴大到輕柴油等餾分，但石腦油是主要原料。80年代，石腦油在乙烯原料中約占70%左右，亞洲和歐洲乙烯生產主要使用石腦油。90年代后期，隨著中東油田輕烴產量大幅增加，乙烷在裂解原料中的占比大幅提升。近年來，隨著美國頁巖氣產量大幅增加，乙烷在裂解原料中的占比快速提升。除了蒸汽裂解制乙烯外，根據各國和地區資源稟賦的不同，煤制烯烴、甲醇制烯烴、可再生原料制乙烯等途徑的發展使乙烯原料更加多元化。從各種途徑看，目前蒸汽裂解仍是主要能力，占全部產能的96%，煤/甲醇制烯烴占3%左右，其他途徑占比仍很小。

進入新世紀以來，全球乙烯原料的多元化、輕質化趨勢明顯，石腦油在乙烯原料中的占比已經從2010年的62.8%下降至2022年的47.6%左右，而乙烷原料占比從17.3%增至21.4%，煤/甲醇原料占比從0.1%提升至8.4%。其他原料方面，從2010年至2022年，液化石油氣（LPG）原料占比從13.8%升至16.8%，粗柴油占比從5.6%略降至5.2%，另有其他原料占比維持在0.5%左右。從原料所生產的乙烯產量看，由石腦油生產的乙烯產量占全部乙烯產量的份額從2010年的49%下降到39%，由乙烷生產的乙烯產量份額從31%增長到37%。從各種原料乙烯的收率看，乙烷裂解制乙烯流程短，乙烯收率也最高，平均收率在80%左右，石腦油制乙烯的收率在35%左右，液化石油氣原料制乙烯收率為42%，煤制乙烯收率為15%，甲醇制乙烯平均收率在33%左右。

1.4 生產商越發注重乙烯生產短流程和低成本化，增強化工業務競爭能力

1.4.1 全球主要地區乙烯成本差異逐漸縮小

全球各地區乙烯原料成本存在較大差異，乙烷等輕質原料成本明顯低于石腦油及其他重質原料。亞洲和西歐乙烯原料以石腦油為主，而美國乙烷價格遠低于西歐和亞洲石腦油價格，美國乙烷價格隨原油價格的波動幅度也較小，美國乙烷裂解產乙烯具有明顯成本優勢。美國乙烷基乙烯較亞洲石腦油基乙烯的成本優勢已經從2013－2014年的800美元/噸下降至2021年的400美元/噸左右（見圖2），隨著美國乙烷價格的提高，乙烷與石腦油之間的原料成本差距會逐漸縮小，但這種成本優勢將長期存在。

1.4.2 乙烯生產低成本化以提升化工業務競爭力

原料成本是影響區域乙烯產業發展的重要因素，原料的低成本對于石化廠商的效益提升至關重要。原料成本高企，對歐洲乙烯產業造成沖擊。2008－2015年，受中東地區低價乙烯產品的沖擊，加之東北亞地區乙烯產業迅速發展以及美國頁巖氣革命帶來的石化產業復興，歐洲乙烯失去競爭力，多套乙烯裝置關停，2015年逐漸穩定，很多乙烯裝置通過改造采用石腦油加輕烴混合進料，混合進料的產能占比近60%，只用石腦油的占比在21%。一些公司在裝置中加入美國乙烷進料。目前歐洲只有1套純乙烷進料的乙烯裝置，埃克森美孚公司和殼牌公司各占50%的股權。

近年來，中國乙烯生產商也在發展低成本乙烯，原料已經不僅僅局限在石腦油，煤/甲醇制烯烴、乙烷制乙烯得到重視和發展。中國已經建成并計劃新建一批乙烷裂解和輕烴裂解項目，2021年中國石油集團兩套乙烷裂解制乙烯項目投產。國際大型石化公司也通過降低乙烯成本來提升化工業務的競爭力，例如埃克森美孚在中國廣東新建原油直接制乙烯裝置，走原料低成本化、產品高端化路線，搶占中國國內市場。近些年，埃克森美孚調整或削減其煉油能力，芳烴等基礎化工品產能基本保持不變，持續增加在全球的乙烯產能，強化乙烯發展戰略。埃克森美孚公司通過乙烯低成本化、聚乙烯產品高端化策略，在全球范圍內集中發展乙烯產業鏈這一化工核心業務，使其化工業務規模和效益持續快速提升。

1.5 乙烯裝置規模大型化，技術路線多元化和低碳化

1.5.1 原料及市場變化推動乙烯工藝技術多元化發展

石油烴裂解制烯烴技術最早開始于上世紀20年代，1941年新澤西標準石油公司在美國巴吞魯日建成了全球第一套蒸汽裂解裝置，開創了以乙烯裝置為龍頭的石油化工歷史。近百年來，乙烯生產技術不斷發展，出現了多種生產乙烯的方法，乙烯裝置的規模也在不斷提升，目前，單套乙烯裝置規模已經達到150萬噸/年。乙烯規模大型化促進了大型裂解爐的發展，目前建成的最大的石腦油裂解爐乙烯產能達到25萬噸/年，最大乙烷裂解爐乙烯產能可達35萬噸/年。

隨著全球石化產業的發展和市場對乙烯及衍生產品需求的增長，一些非蒸汽裂解制乙烯技術逐漸興起，例如甲醇制烯烴、原油直接制乙烯、催化裂化制烯烴、乙醇脫水制烯烴等。近年來，全球煉化行業從燃料型向化工型轉型，“成品油轉化工品”的大趨勢越來越明顯。傳統的石油石化公司正在積極應對這一變化，通過對傳統工藝集成創新或直接革新顛覆傳統煉油工藝，將煉化一體化項目升級至原油制化學品項目。

埃克森美孚公司和沙特阿美公司的技術具有代表性，埃克森美孚率先發展了原油直接制烯烴技術。在燃料型煉廠中，乙烯一直是催化裂化的副產品。隨著煉化轉型加快推進，將低碳烯烴作為目標產物的技術研究增多，形成了一些利用催化裂化工藝生產乙烯的新技術，包括催化裂解（DCC）技術、催化熱裂解（CPP）技術、重油直接裂解制乙烯（HCC）技術等。此外，一些公司和研究機構正在開發新的制乙烯技術，包括甲烷制乙烯、合成氣直接制乙烯、二氧化碳制乙烯等。

1.5.2 在碳減排壓力下低碳乙烯技術加快創新發展

碳氫轉化帶來的碳排放是能化產品生產流程中最重要的過程排放。在“凈零”碳排放目標下，乙烯行業發展面臨來自碳排放的掣肘。研究表明，石腦油裂解制乙烯的碳排放量（1.2噸二氧化碳/噸乙烯）大于乙烷裂解制乙烯的碳排放量（0.8噸二氧化碳/噸乙烯），選擇低碳原料制乙烯是從源頭減排的有效方法之一。乙烯裂解裝置的大部分碳排放來自化石能源燃燒，例如裂解爐通過燃燒燃料氣對爐管加熱，從而產生大量二氧化碳。

如果將化石燃料升級為利用電能甚至氫能的綠色技術，將顯著降低乙烯裝置的碳排放量。一些公司加快開發由電力驅動的“凈零”碳排放蒸汽裂解技術。2021年，巴斯夫公司與沙特基礎工業公司簽訂共同開發電加熱蒸汽裂解爐解決方案的協議。2022年7月，陶氏公司與殼牌公司在阿姆斯特丹能源轉化區的電驅動蒸汽裂解爐試驗裝置開始運行；魯姆斯公司也在2022年7月推出行業內首套“凈零”碳排放的乙烷裂解裝置。

1.6 乙烯需求持續保持較快增長，消費重心加快向新興經濟體轉移

作為重要的有機原料，乙烯主要用于生產聚乙烯、乙二醇、二氯乙烷、環氧乙烷、苯乙烯單體、聚氯乙烯等化工產品（見圖3）。人口增加、經濟發展、石化產品消費穩定增長等因素支撐乙烯消費在過去20年保持穩定增長，新能源、化工新材料等新興消費領域和應用場景也帶來乙烯及衍生物的消費增量。2010－2021年，全球乙烯需求量年均增長3.3%，高于期間全球經濟年均2.4%的增速水平。

目前，全球乙烯需求量約為1.96億噸/年，較2010年增長50%。全球乙烯人均消費量從2010年的17千克增至2021年的22千克左右。聚乙烯是拉動乙烯消費增長的引擎，主要受發展中國家對包裝和管材等需求的推動，聚乙烯在乙烯消費結構中的占比從2010年的59%增加到2021年的62%左右，期間，聚乙烯的年均消費增速達3.8%，快于乙烯消費增速。全球乙烯需求重心加快東移，加快向新興經濟體轉移，亞洲乙烯需求占比從2010年的34%上升至2021年的45%，而西歐地區乙烯需求占比從2010年的20%下降至13%左右，美國乙烯需求占比基本保持在18%左右。

1.7 全球乙烯貿易規模擴大，美國出口地位不斷提升

2010年全球乙烯貿易量約為1200萬噸，疫情前的2019年約為1580萬噸，受新冠病毒疫情影響，2021年減少至1300萬噸。從乙烯貿易格局看，目前全球乙烯凈出口地區為中東、北美、日本、韓國，凈進口地區主要為東南亞、中國和西歐（2015年之前）。中東地區乙烯出口量在2010－2013年逐步增長后減少，主要是由于本地需求量增加。日本、韓國乙烯出口總量超過中東地區。美國在2015年之前乙烯凈出口量很少，自2018年開始有所增加，自2020年開始隨著產能增長和乙烯出口終端建成，美國乙烯出口量明顯增長，超過了中東地區。

中國仍是全球最大的乙烯凈進口國，進口主要來源地包括韓國、日本、美國、中國臺灣和中東等，來自日本、韓國及美國的進口量占80%以上。隨著國內產量的增加，中國乙烯自給率逐漸回升，乙烯進口依存度已從2018年的峰值明顯下降。西歐乙烯進口來源地主要是中東和美國，同時也部分出口到東北亞地區，2015年前處于凈進口狀態，從2016年開始，低油價刺激乙烯生產裝置開工率提高疊加本土需求下降，西歐變成乙烯凈出口地區，2021年經濟復蘇下地區乙烯消費回升導致西歐又轉回乙烯凈進口狀態。目前，全球主要的乙烯出口國為荷蘭、韓國、日本、美國、德國及中東地區的一些國家。

2. 發展前景

從需求看，乙烯主要終端產品塑料的需求將隨著全球GDP、人口和收入水平的增長而繼續增加，乙烯共聚物產品在包裝、建筑、汽車、電器等傳統工業領域的存量需求將繼續增長，在新能源等領域的高端聚烯烴材料、電子化學品高性能工程塑料等新興消費領域增量需求加快增長，支撐乙烯需求量增長。預計2022－2026年全球乙烯需求仍將較為強勁，但由于產能建設過快，使得乙烯行業開工率將處于較低水平。2026年后，隨著乙烯新建項目減少，全球乙烯需求年增量有望超過產能增量。乙烯行業發展及市場需求將受到全球經濟、能源價格、疫情等因素影響，物流限制、地緣政治沖突以及經貿摩擦可能導致項目投資存在不確定性，并影響項目建設進度。2026年全球乙烯需求量預計將達到2.25億噸，2030年將增至2.48億左右。

2.1 2030年全球乙烯產能有望達到約2.7億噸

從區域產能發展看，根據對目前全球擬建和在建乙烯項目的分析，預計2022－2026年全球乙烯產能繼續保持較快增長，乙烯產能年增量將超過年需求增量。未來新增乙烯主要來自蒸汽裂解、乙烷制乙烯，以及原油直接制化學品和原油催化裂解等“油轉化”項目。未來5年新增乙烯產能的大部分將來自中國，這些項目主要是走傳統的蒸汽裂解路線，并有一些小規模的煤/甲醇制烯烴項目，一些正在轉型的傳統煉化企業的“油轉化”項目投運也將帶來新的乙烯產能。預計中國將新增10多套乙烯裝置，新增產能近2000萬噸/年。隨著中國一大批煉化基地逐漸成形，乙烯產業將更加集約化發展，國際競爭力明顯提升，在全球乙烯產業中的地位也進一步提升。在需求推動下，印度和東南亞地區的乙烯產能將繼續增加。

預計2023年前北美地區第二波乙烯產能投入使用，之后的5年北美乙烯產能擴張階段性暫停，2028年之后有望啟動第三輪擴能。中東、除中國以外的亞洲地區、中亞－俄羅斯等地區也將新增部分乙烯產能，中東地區產能增加預計在2025年以后，新增產能來自乙烷裂解裝置和煉化一體化項目。俄羅斯具備充足的原料資源，計劃提高在全球石化市場上的地位，該國正在建設數個大型乙烯項目，有望在2024－2026年陸續建成投產。但是，由于俄羅斯受到制裁，一些項目可能被迫推遲。預計2026年全球乙烯產能將達到2.5億噸/年左右。2027－2030年，全球乙烯產能增速將放緩，新增產能將主要來自中東和亞洲，2030年全球乙烯產能有望達到2.7億噸/年左右。

2.2 未來將加快研發低碳乙烯生產技術

為應對行業碳減排的迫切要求，未來乙烯生產商將加快研發低碳乙烯生產技術。改進乙烯生產工藝、降低乙烯能耗是減少二氧化碳排放最為經濟的途徑，在不降低乙烯產量的前提下，提高生產效率，同時加快在用能和原料方面的創新，蒸汽裂解爐電氣化進程將加快。乙烯工業作為石化工業龍頭，將通過技術革新，推動石化行業完成綠色高效減排的目標。

2.3 高油價環境更加有利于中東和美國乙烯生產商

從原料來看，石腦油與液化石油氣原料交替競爭，液化石油氣將更加受歐洲和亞洲乙烯廠商的青睞，尤其是在天然氣價格不斷上漲的情況下。長遠看，液化石油氣將成為一種優于石腦油的原料。亞洲石腦油需求將繼續增長，印度、東南亞、中國煉廠新建和升級產能將增加石腦油供需。中國石化行業將不斷優化蒸汽裂解路線生產乙烯原料，擴大利用低價輕質原料和優質重質原料，增加輕柴油、加氫尾油等重質裂解原料進乙烯裝置的比例，不斷提高煉廠副產氣利用程度，具有較好進口條件和產業承接條件的地區將利用更多的進口輕質原料。中國還將適度發展煤/甲醇制烯烴。中東和美國生產的乙烷仍將成為主要的乙烯原料，豐富的資源將繼續支撐乙烷相對石腦油的優勢。

2.4 長期看，美國乙烯凈出口份額可能會逐漸受到擠壓

從貿易趨勢看，全球乙烯單體貿易繼續擴大，北美石化生產商EnterpriseProducts公司宣布計劃2023年下半年將乙烯出口終端規模擴大50%，2025年擴大1倍，每年出口量達到200萬噸以上，美國乙烯出口量將顯著增加，與中東和亞洲乙烯生產商形成競爭，但從長期來看，由于原料優勢逐漸收窄，美國乙烯凈出口份額可能會逐漸受到擠壓。長期看，中國乙烯自給率將進一步提升，但仍需要凈進口一定數量的乙烯。日本和韓國將保持乙烯凈出口態勢。中東地區乙烯出口規模將在2025年小幅減少后維持穩定，難以再出現較大幅度的增長。西歐仍將是乙烯凈進口地區，該地區部分競爭力較差的乙烯裝置可能被調整或淘汰。

（文/徐海豐 中國石油集團經濟技術研究院，國際石油經濟）