我國過氧化氫行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與展望

   過氧化氫（俗稱雙氧水）常被用作化工合成過程中的氧化劑,由于雙氧水分子結(jié)構(gòu)簡單，其還原產(chǎn)物是水，無其他雜質(zhì)或污染物產(chǎn)生，具備綠色環(huán)保的優(yōu)點，所以其下游應用領(lǐng)域廣泛。

  1、生產(chǎn)工藝

  目前，雙氧水主要用于化工合成（生產(chǎn)己內(nèi)酰胺和環(huán)氧丙烷）、造紙工業(yè)、污水處理、印染紡織等領(lǐng)域。近年來，除造紙、紡織、化工合成等主要傳統(tǒng)消費領(lǐng)域外，雙氧水在污水處理、漂白、醫(yī)藥食品包裝、新能源、電子化學品等新領(lǐng)域消費占比不斷提高。雙氧水產(chǎn)業(yè)鏈示意如圖1所示。

  生產(chǎn)雙氧水的工藝方法有多種，目前已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的方法有電解法、異丙醇氧化法、蒽醌法、氧陰極還原法、氫氧直接合成法等。電解法由于能耗高已被淘汰；異丙醇氧化法消耗大量異丙醇，并產(chǎn)生等量的丙酮，在整體上缺乏競爭力，開發(fā)受到限制；氧陰極還原法生產(chǎn)成本較低，但產(chǎn)品為含堿的雙氧水水溶液，雙氧水濃度較低；氫氧直接合成法是一種很有市場前景的新方法，目前處于小型工業(yè)化試驗階段，還不具備大規(guī)模生產(chǎn)條件;蒽醌法工藝技術(shù)相對成熟可靠、安全環(huán)保，是國內(nèi)外生產(chǎn)雙氧水的首選方法;其他工藝因技術(shù)不成熟、能耗高等問題，目前沒有工業(yè)化裝置。

  我國第一套蒽醌法制雙氧水工業(yè)裝置于1987年投產(chǎn)，產(chǎn)能為3.6kt/a。隨著我國蒽醌法制雙氧水技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)裝置規(guī)模逐漸擴大，目前單套固定床規(guī)模最大的為中國平煤神馬集團尼龍科技有限公司300kt/a的裝置。

  2、生產(chǎn)現(xiàn)狀

  雙氧水具有較好的下游消費市場和裝置盈利能力，工藝技術(shù)容易獲得等特點，因此國內(nèi)新增項目較多，產(chǎn)能增速明顯。2019—2023年，我國雙氧水產(chǎn)能從14860kt/a快速增長到27360kt/a,年均復合增長率為16.5%。由于國內(nèi)雙氧水產(chǎn)能增速遠高于需求增速，導致雙氧水市場供大于求，裝置開工率呈現(xiàn)逐年降低的趨勢，2023年裝置開工率僅為52.8%,行業(yè)競爭壓力較大（見表1)。

  據(jù)統(tǒng)計，截至2023年底，國內(nèi)有110多家雙氧水生產(chǎn)企業(yè)，合計產(chǎn)能為27360kt/a。各企業(yè)雙氧水裝置規(guī)模差異很大，最大的雙氧水生產(chǎn)企業(yè)為中化集團魯西化工集團股份有限公司，產(chǎn)能達到1600kt/a。

  由于雙氧水具有化學性質(zhì)不穩(wěn)定、易爆的特殊性能，因此長距離運輸成本較高，其銷售半徑在500km以內(nèi)。目前，國內(nèi)雙氧水產(chǎn)能分布與下游消費市場存在一定失衡，從而產(chǎn)生了較高的運輸成本。據(jù)統(tǒng)計，2023年華東地區(qū)雙氧水產(chǎn)能占我國總產(chǎn)能的66.3%,其中山東、江蘇、浙江、安徽和福建分別占26.4%、16.1%、7.5%、6.8%、5.4%,這5省產(chǎn)能占全國總產(chǎn)能的62.2%;華中地區(qū)的湖南、湖北和河南3省的產(chǎn)能占全國總產(chǎn)能的12.1%,也具有較好的雙氧水發(fā)展?jié)撃?；華北、華南、西南、東北、西北等地區(qū)雙氧水產(chǎn)能較小，分別占全國總產(chǎn)能的6.6%、6.0%、4.3%、3.3%、1.4%。

  近期我國擬新建的雙氧水項目較多，且裝置規(guī)模較大，山東利華益維遠化學股份有限公司、廣西恒逸新材料有限公司、江蘇瑞恒新材料科技有限公司等企業(yè)的雙氧水裝置產(chǎn)能均在1000kt/a及以上規(guī)模，預計2024年新增雙氧水總產(chǎn)能高達6770kt/a（見表2)。

  從擬新建項目可知，山東和江蘇擬新增產(chǎn)能分別為2270kt/a和1000kt/a,山東和江蘇目前既有產(chǎn)能排全國前二，新增體量也較大，呈現(xiàn)出強者更強的趨勢；近兩年廣西化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，進一步帶動了當?shù)貙﹄p氧水需求的快速增長，擬新增產(chǎn)能2400kt/a。若擬建項目全部投產(chǎn)，我國雙氧水產(chǎn)能將達到33000kt/a,屆時雙氧水市場將出現(xiàn)產(chǎn)能過剩風險，裝置開工率進一步降低，市場競爭更加激烈，雙氧水價格也將進一步走低。

  3、消費現(xiàn)狀

  2019—2023年我國雙氧水消費量從10776kt增長到14421kt,年均復合增長率為7.56%,具體如表3所示。

  2023年，我國雙氧水消費量為14421kt,用于生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的占29.0%,造紙占27.0%,污水處理占11.0%,印染占8.0%,合成環(huán)氧丙烷占7.0%,新能源占5.0%,其他領(lǐng)域占13.0%。國內(nèi)雙氧水下游消費結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出相對集中的局面，己內(nèi)酰胺和造紙兩個下游領(lǐng)域消費占比達到56.0%,而高附加值的新能源等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域消費占比較小。隨著國內(nèi)新能源和微電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對于高濃度／高純度雙氧水的需求量快速增長，其消費占比將進一步提高;此外，隨著國內(nèi)環(huán)保要求的日益提高，用于污水處理和過氧化氫直接氧化(HPPO)法制備環(huán)氧丙烷的雙氧水用量和占比將迎來快速增長;而傳統(tǒng)的己內(nèi)酰胺、造紙和印染行業(yè)對于雙氧水的需求占比將逐漸降低。

  4、價格分析

  2019—2023年華東市場雙氧水（工業(yè)級，質(zhì)量分數(shù)為27.5%)價格波動較大，最高點出現(xiàn)在2023年9月22日前后，市場價格為2081元/t;最低點出現(xiàn)在2023年2月2日前后，市場價格為680元/t,短時間內(nèi)出現(xiàn)3倍價格波動，波動空間非常大，具體如圖2所示。

  從近5年價格統(tǒng)計數(shù)據(jù)看，雙氧水市場價格呈現(xiàn)一定的周期性波動變化，每年的第四季度雙氧水價格會偏高，甚至出現(xiàn)年內(nèi)最高價格區(qū)間，而第一季度雙氧水價格偏低，年內(nèi)最低價格區(qū)間多位于第一季度。雙氧水市場價格呈現(xiàn)一定規(guī)律性周期波動，可能為裝置停車檢修時間及下游需求端季節(jié)性變化等多因素綜合影響導致。2019—2023年華東市場雙氧水年平均價格分別為1080元/t、993元/t、1051元/t、900元/t、980元/t,5年均價為1001元/t。蒽醌法制雙氧水成本約為700元/t,由此可知，雙氧水生產(chǎn)裝置利潤比較可觀。未來階段，由于我國雙氧水產(chǎn)能過剩，其市場價格可能持續(xù)走低，企業(yè)利潤降低。

  5、進出口分析

  按照有機雜質(zhì)含量的高低，雙氧水分為工業(yè)級（有機雜質(zhì)含量高）和電子級（有機雜質(zhì)含量低）。蒽醌法生產(chǎn)的雙氧水中含有較多的有機雜質(zhì)，為工業(yè)級雙氧水，只有經(jīng)過精制除雜后，才能得到超凈高純電子級雙氧水。超凈高純電子級雙氧水是微電子行業(yè)中十分重要的試劑，主要用作半導體硅晶片清洗劑、蝕刻劑和光刻膠去除劑，還可用于電鍍液無機雜質(zhì)的去除，電子行業(yè)中銅、銅合金和鍺的處理，太陽能硅晶片的蝕刻和清洗。目前，用于精制除雜的工藝主要有減壓蒸餾法、離子交換法和膜分離法，但精制除雜過程具有一定的技術(shù)難度，國內(nèi)只有少數(shù)幾家企業(yè)掌握該技術(shù)。因此，國內(nèi)市場工業(yè)級雙氧水供大于求，而超凈高純電子級雙氧水供需矛盾突出，需依靠進口來彌補市場缺口。由于精制除雜工藝技術(shù)含量較高，因此超凈高純電子級雙氧水市場價格昂貴。

  雖然雙氧水易爆、化學性質(zhì)不穩(wěn)定、長距離運輸危險性大、成本高，但國內(nèi)超凈高純電子級雙氧水存在一定的市場缺口，因此每年仍有雙氧水進出口貿(mào)易，2019—2023年我國雙氧水進出口量統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表4所示。

  近5年我國雙氧水進出口量變化較大，處于快速波動狀態(tài)。進口方面：2019—2023年，我國雙氧水進口量呈現(xiàn)先增長后降低的趨勢，2021年是轉(zhuǎn)折點。出口方面：我國雙氧水主要出口到越南、南非、泰國、柬埔寨、新西蘭等國家，2019—2020年，雙氧水出口量呈現(xiàn)增長趨勢；2020—2021年，出口量從85kt快速下降到17kt;2021—2023年，出口量又開始穩(wěn)步增長。

  隨著我國雙氧水新建裝置陸續(xù)建成投產(chǎn)，產(chǎn)能進一步增長，更多國內(nèi)企業(yè)開始掌握雙氧水精制除雜工藝，因此超凈高純電子級雙氧水產(chǎn)能也將快速增長。預計未來幾年，我國雙氧水進口量將持續(xù)降低，出口量將穩(wěn)步增長。

  2019—2023年我國雙氧水進出口價格如表5所示。

  由于我國進口的主要為超凈高純電子級雙氧水，因而價格較高。未來階段，隨著我國超凈高純電子級雙氧水自給率快速提高，預測進口價格將會逐漸降低；而隨著國內(nèi)工業(yè)級雙氧水逐漸供大于求，行業(yè)內(nèi)卷嚴重，出口價格也將會逐漸走低。

  6、建議與展望

  文章從安全管理、生產(chǎn)、消費和進出口等方面提出相關(guān)建議，以期助力我國雙氧水行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

  (1)安全管理方面

  近年國內(nèi)雙氧水生產(chǎn)企業(yè)安全事故層出不窮，相關(guān)企業(yè)必須加強安全生產(chǎn)管理，科學合理地運輸、儲存、使用和管理危險化學品。在開停車及檢修過程中要更加嚴格、規(guī)范管理相關(guān)工藝操作流程，防患于未然。此外，在“生產(chǎn)－儲存－運輸使用”的全過程中推進數(shù)智化監(jiān)控與管理，可以有效減少化工安全事故的發(fā)生。

  (2)生產(chǎn)方面

  未來國內(nèi)雙氧水行業(yè)可能會出現(xiàn)產(chǎn)能過剩風險，激烈的市場競爭導致行業(yè)大洗牌，屆時將出現(xiàn)中小型雙氧水企業(yè)因缺乏市場競爭力而被淘汰的局面，建議相關(guān)企業(yè)提前做好市場調(diào)研和處置預案。大型雙氧水企業(yè)應適時、適量增加超凈高純電子級雙氧水產(chǎn)能，以期在激烈的市場競爭中占得先機。此外，國內(nèi)雙氧水市場價格呈現(xiàn)出季節(jié)性周期波動規(guī)律，生產(chǎn)企業(yè)可以合理調(diào)整停車檢修時間及裝置負荷率，有效調(diào)節(jié)雙氧水產(chǎn)量和庫存量，加強生產(chǎn)管理，降低生產(chǎn)成本，進一步增強企業(yè)競爭力。

  (3)消費方面

  未來一段時間，國內(nèi)工業(yè)級雙氧水將維持供大于求局面，而隨著我國新能源和微電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對于超凈高純電子級雙氧水等濕電子化學品的需求將迅速增長，短期內(nèi)仍將存在一定市場缺口。生產(chǎn)企業(yè)應積極爭取與臨近下游客戶簽訂長期供貨協(xié)議，形成穩(wěn)定的供應關(guān)系。

  (4)進出口方面

  由于東南亞等地區(qū)是當前全球制造業(yè)集中地區(qū)且為雙氧水凈進口地區(qū)，國內(nèi)雙氧水生產(chǎn)企業(yè)可以考慮借助于我國“海上絲綢之路”戰(zhàn)略、中國-東盟全面戰(zhàn)略伙伴關(guān)系行動計劃(2022—2025)和《區(qū)域全面經(jīng)濟伙伴關(guān)系協(xié)定》(RCEP)等政策，開拓布局東南亞等市場，依靠服務和價格獲得更多的消費客戶。此外，由于雙氧水具有運輸半徑小、長距離運輸成本高的特點，華南地區(qū)雙氧水

  生產(chǎn)企業(yè)具有一定的地理和成本優(yōu)勢。