一、烧碱产业链基本介绍

烧碱上游主要原料为原盐和电力，下游分布在化工、造纸、印染和化纤、冶金、肥皂和洗涤剂、环保水处理等领域。其中氧化铝占需求比重超过30%，是烧碱最大的需求来源，而我国是世界最大的氧化铝生产国。

在烧碱生产过程中会产生副产品氯气和氢气，其中液氯属于剧毒化学品，发达国家通常配套高附加值的有机氯产品消耗富余氯气，但国内氯碱企业产业链延伸较短，对有机氯产品开发力度不够，甚至部分企业以每吨补贴几百元的方式将氯气外售。目前国内最大的耗氯装置是PVC，在分析PVC时需考虑烧碱，一方面在于烧碱价格变化可能影响液氯价格，间接传导到PVC，另一方面在于PVC利润端考虑时会加入烧碱。

从相关品看，烧碱与纯碱原料来源都是盐，纯碱中重碱下游主是浮法玻璃和光伏玻璃，终端对应地产和汽车，轻碱下游包含日用玻璃、两纳、洗涤剂、硅酸盐等，轻重碱之间很少混用。目前在无机盐、印染、冶金、食品等行业轻碱与烧碱具有一定替代性（理论上轻碱*1.325远大于烧碱折百价就能存在替代），不过实际过程由于更换原料可能会影响到装置运行，烧碱与纯碱替代需求占比较小。

二、烧碱与上游价格相关性不明显

烧碱生产工艺主要为电解法，根据电解槽结构、电解材料和隔膜材料的区别，电解法又分为隔膜法、水银法和离子交换膜法。水银法由于对环境污染较大已被淘汰。隔膜法由于能耗较高及产品质量较低的原因，国内也基本淘汰。离子交换膜法技术是当今世界的主流生产方法，中国市场离子交换膜法产能占总产能 99.65%，其工艺流程主要分为：整流、盐水精制、电解、氯氢处理、液碱蒸发、固碱生产六道工序。

烧碱的主要原料为原盐和电力，从价格相关性上看，烧碱与煤炭价格相关性为0.62（2015年至今）、烧碱与原盐价格相关性为 0.4（2015年至今）。原盐价格波动幅度有限，对烧碱价格影响不大，电力价格因受国家的宏观调控而相对稳定，基本可被视作固定变量（国内的电力来源仍以火电为主，煤炭价格可能会影响到电力表现，在2020-2023年煤炭价格波动较为明显时期，烧碱和煤炭价格相关性会更高）。

三、烧碱与中游价格相关性存差异

在烧碱生产过程中会产生副产品氯气和氢气，国内的主要耗氯装置是PVC，在分析PVC时需考虑烧碱。从烧碱以及液氯的价格走势来看，存在一定的“跷跷板效应”，在烧碱价格提升的同时，液氯的价格往往呈现出下滑的趋势，而当烧碱市场下跌时，烧碱产量减少，副产品液氯产量相应减少，当其需求稳定时液氯价格逐步走强，如在2020年初受疫情影响，液氯作为消毒品的原料，消耗量明显增加，带动液氯价格持续走高，下半年氯碱企业装置检修，市场供应量明显缩减，加上液碱价格低位运行，液氯价格上涨加快。对于PVC而言，虽然近几年价格回落导致单产品亏损严重，但在烧碱利润补充下行业并未有明显减产（多数企业是PVC和烧碱配套生产）。

从副产品价格相关性上看，烧碱与液氯部分时期存在负相关性。其中烧碱与液氯现货价格相关性为-0.22（2015 年至今）、PVC和液氯现货价格相关性为0.64（2015年至今）。

从相关产品价格相关性看，烧碱和PVC的相关性则不明显，和纯碱之间则存在一定相关性。其中烧碱与PVC现货价格相关性为0.2（2015 年至今）、烧碱与纯碱现货价格相关性为0.67（2015 年至今）。从期货角度上看，烧碱和PVC期货相关性为0.14（2023年9月至今），烧碱和纯碱期货相关性为0.1（2023年9月至今），主要在于烧碱上市时间较短，样本空间有限。

四、烧碱与下游价格相关性一般

在化工领域，烧碱是生产聚碳酸酯、环氧树脂、磷酸钠、亚硫酸钠和钠盐的重要原材料之一。在纸浆和造纸工业领域，烧碱作为助剂去除纸非纤维素并中和有机酸，提高纸张质量。在印染和化纤工业领域，烧碱可作为软水剂提高印染环节的上色率和均匀度，另可作为退浆剂洗除棉纤维中无机盐类杂质等。在冶金领域，烧碱把矿石中的有效成分转变成可溶性的钠盐，以除去不溶性杂质（其中氧化铝是主要应用领域）。在洗涤领域，一般将油脂在烧碱作用下进行皂化而制得肥皂等。在环保领域，烧碱主要用于水处理行业，通过中和反应降低水的硬度、调节水的PH值等。

烧碱下游较为分散，下文主要讨论几个代表的下游行业，包括氧化铝、粘胶短纤、纸浆、锂电等。其中氧化铝和粘胶短纤的行业集中度较强，尤其氧化铝对烧碱的议价能力较强。

1、氧化铝：烧碱主要下游，价格上涨阶段两者相关性较高

拜耳法是一种工业上广泛使用的从铝土矿生产氧化铝的工艺过程，其中原料包括烧碱。氧化铝行业集中度高且在烧碱主要产销区域的产能比重大，导致在烧碱定价中具有较强的议价能力。如魏桥、信发由于自身体量规模大且集中，对山东烧碱需求影响大，而对于烧碱而言低浓度碱运输性价比不高，省内直供下游需求通常为优选项，产销半径内进一步强化了氧化铝企业在需求端的话语权，因此氧化铝企业可根据自身开工、原料采购意愿、价格预期等更新烧碱采购报价，其中山东区域烧碱价格有指引作用。  

从氧化铝成本上看，主要包括原材料价格、能源成本、人工成本、设备折旧等，其中铝土矿在氧化铝的生产成本中占比通常超过40%左右，烧碱成本占比10-15%左右，由于氧化铝厂提升或降低负荷是较为容易，因此利润是影响开工的重要因素之一，进而也会影响到烧碱的采购。总体看，除了氧化铝产量高低对烧碱需求造成直接影响外，从成本角度看氧化铝利润高低同样影响烧碱价格预期。

从历史表现上看，烧碱与氧化铝价格存在一定相关性（2015年至今烧碱和氧化铝现货价格相关性为0.57，部分时期内价格相关性更明显），氧化铝价格变动先于烧碱。一般而言，氧化铝价格上涨阶段，烧碱会跟随，这阶段两者相关性较强；氧化铝下跌阶段会根据自身利润决定烧碱采购价；当氧化铝自身利润大幅减少甚至亏损，则会降低原料需求或者采取压价。从期货角度上看，随着两者在上市以来相关性不高，但依据氧化铝与烧碱之间的利润传导时滞，两者期货之间依旧存在一定的套利机会，比如2024年12月左右，氧化铝基于新产能投放预期，期货下行，而烧碱基于需求增加带来的供需错配预期，期货上行，这阶段存在多烧碱空氧化铝的机会，但随着氧化铝价格跌至低位形成亏损阶段，烧碱需求预期走弱，价格回落。 

2、粘胶短纤：对烧碱需求稳定，价格相关性一般

国内粘胶短纤CR3 产能占比近70%，头部企业话语权大幅增强，对于上下游议价能力提高。粘胶短纤主要下游包括纱线（人棉纱、混纺纱）和无纺布两大类，终端应用于服装、家纺等领域，以及医疗卫生（如纱布、口罩等）等领域。在纺织纤维分类中，粘胶短纤属于再生纤维，涤纶短纤属于合成纤维（短纤期货），不过由于粘胶短纤、涤纶短纤和棉花三者下游应用领域重叠度较高，价格趋势趋同。

粘胶短纤工艺流程为，从纤维素原料提取浆粕，用烧碱、二硫化碳处理，得到纤维素黄原酸钠，再溶解在稀氢氧化钠溶液中，成为粘稠的纺丝原液，经过滤、熟成、脱泡后，进行湿法纺丝，所得纤维素纤维经水洗、脱硫、漂白、干燥后成为粘胶纤维。从成本上看，每生产1吨粘胶短纤，约需要消耗0.5-0.6吨烧碱，烧碱是生产粘胶短纤的主要化工辅料之一‌，‌烧碱在粘胶短纤生产成本中占比约为10%‌‌左右

从价格相关性看，烧碱与粘胶短纤现货价格相关性为0.5（2015年至今），与涤纶短纤现货相关性为0.58（2015年至今）。而烧碱与短纤期货相关性为0.19（2023年9月至今，主要在于上市时间较短，价格相关性不明显；此外粘胶短纤未上市，选用短纤期货）。总体来看，粘胶短纤对烧碱需求较为稳定，但由于烧碱在其成本中占比较小，此外其在烧碱下游需求中占比较小，两者价格相关性有限。

3、纸浆：对烧碱需求增加但占比仍较小，价格相关性一般

烧碱在纸浆生产过程中作用包括溶解非纤维素成分‌以及漂白纸浆，通过去除杂质和优化纤维结构，显著提高了纸张的质量和强度。此外烧碱使用还能提高纸浆的得率和纯度，进一步降低生产成本‌。在造纸过程中，烧碱的消耗量因成品纸的类型不同而有所差异，一般而言烧碱占纸浆生产成本5%左右。

从价格相关性来看，烧碱与纸浆现货价格相关性为0.56（2015年至今），烧碱与纸浆期货价格相关性为0.37（2023年9月至今）。总体来看，随着纸浆产能扩张，对烧碱需求预计稳中增加，但由于烧碱在其成本中占比较小，此外其在烧碱下游需求中占比较小，两者价格相关性有限。

4、锂电：两碱在成本中占比较小，相关性一般

从工艺流程上看，制备碳酸锂主要采用硫酸法，硫酸与锂辉石或锂云母反应得到硫酸锂，在硫酸锂溶液中加入碳酸钠，再析出烘干从而制备碳酸锂；制备氢氧化锂采用硫酸锂苟化法，锂辉石精矿酸化得到硫酸锂溶液，再加入对应量的烧碱溶液，经除杂蒸发制得单水氢氧化锂产品。碳酸锂和氢氧化锂均为锂电正极材料之一，终端应用基本相同，两者价格相关性较高。

从成本上看，生产1吨碳酸锂需要消耗2吨纯碱，生产1吨氢氧化锂需要消耗1.4吨的烧碱，烧碱及纯碱在锂电池中成本占比较小。目前锂电占两碱下游需求比例较小，不过随着新能源车及储能市场的快速发展，电池需求出现大幅增长带动碳酸锂及氢氧化锂的需求，进而也会增加两碱需求。

从价格相关看，烧碱与氢氧化锂的现货价格相关为0.59（2015年至今），与碳酸锂现货价格相关性为0.58（2015年至今），相关性整体一般。烧碱与碳酸锂期货相关性仅为0.13（2023年9月至今），相关性不明显，与样本数据源大小有关。

五、结论

在产业链中，一般来说当前者为后者主要的成本来源，或者后者为前者的主要需求来源，两者相关性才会较高。在烧碱产业链中，上下游均较为分散，在上游环节中，原盐和电力为主要成本来源，其中原盐与电力价格波动较小，价格相关性不明显，不过由于国内电力仍主要来源火电，通过回测历史数据发现，烧碱与煤炭现货之间存在一定价格相关性。在中游环节中，烧碱与副产品液氯在部分时期内存在负相关性，两者价格存在一定的跷跷板效应，与氯碱相关产品的分析中可以看到，烧碱与PVC的价格相关性不明显，但我们在分析PVC的行业利润时会参考PVC+烧碱的综合利润，而“两碱”即烧碱与纯碱之间存在一定价格相关性，主要在于原料端较为类似。在下游环节中，烧碱与氧化铝、粘胶短纤、纸浆、锂电等相关性均在0.5-0.6之间（2015年至今），属于中等相关，其中下游中需要着重关注的氧化铝，虽然烧碱在其成本中占比不大，但由于氧化铝是烧碱的最大需求，且氧化铝行业较为集中，氧化铝采购价对烧碱价格变动具有指引作用，同时可以发现在氧化铝上涨阶段，两者相关性较高，而由于价格利润传导时滞，烧碱和氧化铝的期货之间价差套利机会是得到过验证。