甲醇與尿素的關(guān)系

甲醇與尿素的價差回顧

想要研究甲醇與尿素的價差關(guān)系，首先需要回顧二者的歷史價差。

由于尿素期貨上市晚，我們參考現(xiàn)貨作為參考依據(jù)來對標。以山東作為甲醇與尿素的價格比較區(qū)域，可以看出二者的價差在-300到2000之間波動，相比于兩三千元的貨值，波幅略大。當然波動大意味著交易機會也比較多。

2019年前，市場呈現(xiàn)典型區(qū)間震蕩態(tài)勢，整體趨勢性明顯，400-600適合做多價差，1000以上嘗試做空，勝率都很不錯。2019年以前整體的價差交易比較穩(wěn)定，當時的價差中樞在800左右；2019年來，由于市場格局的變化，價差中樞也出現(xiàn)了變化，而我們認為當前的交易機會似乎更為可靠。

回顧過去7年現(xiàn)貨市場的價差，價差分布呈現(xiàn)了幾個高峰期，即300左右、500左右和800左右，這是三個比較主力的價差區(qū)域。從頻率分布圖上可以看出，如果在零值附近選擇做多，其實就站在了一個勝率較高的地位，因為有90%的時間都是在零值以上；如果在1000以上選擇做空，可能有95%以上的時間價差都是在1000以內(nèi)，反向的勝率也會相對較高。

數(shù)據(jù)來源：天風期貨研究所

甲醇與尿素的生產(chǎn)工藝

尿素與甲醇生產(chǎn)上有很強的相關(guān)性，生產(chǎn)原料有很大的相似，基本都是從無煙煤、煙煤等普通煤炭或者天然氣而來，少部分從焦爐氣而來。但隨著單醇裝置和一體化裝置的增加，甲醇的原料比例與尿素原料比例逐漸產(chǎn)生了一定差異。具體公式如下：

甲醇：CO+2H2=CH3OH

尿素：H2+N2=NH3

CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O

其中，CO,CO2均來自于煤炭，H2來自于水煤氣，N2來自于空氣。

聯(lián)產(chǎn)生產(chǎn)工藝

由于甲醇與尿素的生產(chǎn)原料相似，因此加工過程中的合成氣可以用于氨醇聯(lián)產(chǎn)。

對于傳統(tǒng)的氨醇聯(lián)產(chǎn)裝置來講，甲醇與尿素的生產(chǎn)是以串聯(lián)為主的，先經(jīng)過壓縮去進行甲醇的合成，再經(jīng)過壓縮去進行氨的合成。產(chǎn)成品比例小范圍可調(diào)，一般調(diào)整幅度在20%左右。

對于新型氨醇聯(lián)產(chǎn)裝置來講，甲醇合成與氨合成是并聯(lián)的，這種調(diào)整幅度會比較大，可以單獨停甲醇或者停液氨。但這種裝置受制于前端合成氣的總量，停甲醇時，液氨產(chǎn)能很難全面翻番。

甲醇概覽

探討甲醇和尿素的價差，就必須考慮到二者自身的產(chǎn)業(yè)格局態(tài)勢。甲醇的全國產(chǎn)能接近9000萬噸，年度產(chǎn)量超過6000萬噸。

其中西北、山東是甲醇的主產(chǎn)區(qū)。華中地區(qū)的河南、山西等地產(chǎn)能緊隨其后。

甲醇新增產(chǎn)能變化

從歷史經(jīng)驗看，如果每年甲醇新產(chǎn)能投放量低于歷年平均水平，則整體價格會比較強勢；投放量高于平均水平，整體就會相對偏弱。

從總量看，過去多年來，國內(nèi)甲醇產(chǎn)能年度投放量在500萬噸左右，但2020年預(yù)計投放總量近900萬噸，遠超歷年平均水平。這是今年甲醇弱勢的一個重要原因。

根據(jù)已知的裝置信息可推測未來的產(chǎn)能投放節(jié)奏，目前看，預(yù)計明年的產(chǎn)能投放量或?qū)⒅鼗?00萬噸以內(nèi)，環(huán)比今年會下降很多，但跟歷年平均水平相比是基本持平的態(tài)勢。這對甲醇上游和中游企業(yè)來講，明年或許能夠稍微好過一些。

尿素概覽

尿素的全國產(chǎn)能接近7000萬噸，年度產(chǎn)量超過5000萬噸。

其中山西、山東、內(nèi)蒙、新疆等地是尿素的主產(chǎn)區(qū)。河南緊隨其后。

國內(nèi)的聯(lián)醇裝置主要分布在河南、安徽、山東等地。裝置規(guī)模普遍較小。

尿素格局

過去多年，尿素經(jīng)歷了落后產(chǎn)能淘汰關(guān)停的大格局。從2018年開始，尿素產(chǎn)量停止下滑，市場開工率也重新回升。

聯(lián)醇企業(yè)分布

如圖所示，華北的天津堿廠、山西豐喜、安徽的臨泉化工、河南心連心等企業(yè)，均屬于煤制聯(lián)醇企業(yè)。唯一特殊的是四川玖源化工，屬于天然氣制聯(lián)醇的生產(chǎn)企業(yè)。這兩類企業(yè)有很明顯的差異，有的缺一氧化碳，有的缺二氧化碳，氫氣消耗比例也不同。

聯(lián)醇企業(yè)尿素、液氨與甲醇的切換，主要考慮長期經(jīng)濟性問題，短期對價差的反應(yīng)不敏感。具體切換情況需要結(jié)合各企業(yè)的調(diào)節(jié)成本進行計算。

除此外，轉(zhuǎn)換情況有限制，除了轉(zhuǎn)換周期長帶來的時間成本以外，一次性轉(zhuǎn)換的費用也需要幾十萬人民幣，后期還需特別維護，且裝置需要配套全停。

聯(lián)醇影響評估

聯(lián)醇的產(chǎn)能總共是800萬噸，意味著對于甲醇來講是11%的產(chǎn)能，對于尿素來講是15%的產(chǎn)能，所以整體影響產(chǎn)能大概是在11%-15%，這個量并不算不小，畢竟甲醇今年新投才投900萬噸，過去多年平均每年投產(chǎn)只有500萬噸，所以影響是比較大的。

由于聯(lián)醇裝置下游兩個主要產(chǎn)品的負荷不是100%可調(diào)的，是有比例限制的，因此折算到邊際產(chǎn)量上，影響大概是200萬噸，對應(yīng)的是3%-5%的產(chǎn)量上的影響，一個月15萬噸的影響也不小，大概相當于多開了一家MTO工廠。而一家MTO工廠對于價格的影響從前幾年看是非常明顯的。所以說，聯(lián)醇裝置對價格有一定影響，200萬噸的量不能忽視；對區(qū)域，尤其是轉(zhuǎn)產(chǎn)的局部區(qū)域有重要影響，轉(zhuǎn)產(chǎn)尿素會出現(xiàn)明顯的缺口，轉(zhuǎn)產(chǎn)甲醇有明顯的供應(yīng)。這個影響范圍一般在500公里以內(nèi)。

甲醇與尿素的價差交易

甲醇價格與主邏輯

過去幾年，甲醇主要邏輯是在下游MTO投產(chǎn)周期與上游煤制甲醇裝置投產(chǎn)周期之間進行擺動。

數(shù)據(jù)來源：卓創(chuàng)、金聯(lián)創(chuàng)、天風期貨研究所

對應(yīng)的現(xiàn)貨價格波動非常大，從2015年的2000上漲至2018年的3500，隨后又一路下挫至1500，最近有一些反彈的曙光。

此外，原油對整個板塊的影響不容忽視，尤其是2018年以后，明顯有幾段行情就是跟著原油走的。所以甲醇就是兩個邏輯，一個是上下游產(chǎn)能投放節(jié)奏的差異，另一個就是跟著原油走。

尿素價格與主邏輯

尿素現(xiàn)貨在過去幾年的走勢中也出現(xiàn)過翻倍的行情。

數(shù)據(jù)來源：卓創(chuàng)、金聯(lián)創(chuàng)、天風期貨研究所

2016年以來的上漲其實跟甲醇有一些類似，除了基本面本身的改觀以外，正趕上原油價格翻了三倍，能化品種價格同步上行，這期間又疊加了尿素基本面相對緊張的局面，導(dǎo)致價格持續(xù)上行。

2018年10月后原油暴跌，帶動能化估值回落，尿素相比甲醇偏強，正是由于供需基本面表現(xiàn)比甲醇更好一些，但整體往下走的趨勢是明確的。兩圖對比可見，甲醇下跌超過了60%，而尿素下跌不到50%，因此如果單純做甲醇交易，要面臨的除了基本面以外，還有極大的原油不可控風險，但如果甲醇和尿素做一個對沖，相當于把原油的風險屏蔽掉之后做兩個品種基本面強弱的交易。

甲醇與尿素的價差

以山東作為甲醇與尿素的價格作比較，可以看出二者的價差在-300到2000之間波動，相比于兩三千元的貨值，波幅略大。

在2020年以前，甲醇價格一向高于尿素，進入2020年后，尿素價格轉(zhuǎn)為高于甲醇。這是多年來相對罕見的局面。

數(shù)據(jù)來源：天風期貨研究所

甲醇與尿素的比價

相對于價差，比價有時候更能體現(xiàn)兩個品種之間的關(guān)系約束。

比如甲醇與聚丙烯是典型的上下游關(guān)系，生產(chǎn)關(guān)系大概是3:1，實際比價基本在4上下波動，超過3的部分是利潤。從甲醇和尿素的比價圖看，甲醇尿素的關(guān)系約束稍顯薄弱一些，2019年前基本在1.5上下波動，近期回落至1附近。

之所以強調(diào)比價的關(guān)系，是因為純粹的價差研究有時會忽略兩者之間的生產(chǎn)約束。

數(shù)據(jù)來源：天風期貨研究所

甲醇尿素比價的分布特征

從山東地區(qū)甲醇與尿素的比價分布看，二者歷史的平均比價在1.35附近。這個值將對后期的價差交易起到重要的影響。

當前的值是1.02左右，對應(yīng)的分位點是10%，意味著歷史上只有10%的時間比值小于1，如果去做這個價差交易，未來有80%或90%的時間會高于這個水平。25%的分位點對應(yīng)1.2左右；75%的分位點是1.5以內(nèi)，意味著有75%的時間，比值小于1.5。如果有一天發(fā)現(xiàn)比價達到1.8，可以同時做反向的交易。

數(shù)據(jù)來源：天風期貨研究所

價差交易的比例設(shè)置方法

甲醇和尿素不具有生產(chǎn)上直接的上下游關(guān)系，二者是替代性關(guān)系，所以價差交易的比例不好設(shè)置，不能像甲醇和聚丙烯一樣直接設(shè)置是2:1或3:1，因為理論上不存在甲醇直接生產(chǎn)尿素或尿素直接生產(chǎn)甲醇，也沒有生產(chǎn)裝置去做比價的糾偏。所以在做價差交易時可以用到以下四種方法。四種方法有不同的比例，大家可以根據(jù)自己的交易邏輯來選擇合適的對沖比例。

注：以上參數(shù)為噸數(shù)關(guān)系。甲醇期貨每手10噸，尿素每手20噸，交易時請注意轉(zhuǎn)換。投資者可根據(jù)自己交易的邏輯選擇合適的對沖比例。

甲醇與尿素價差交易的策略

根據(jù)生產(chǎn)成本的匹配關(guān)系，結(jié)合比價的分布特征，我們設(shè)定甲醇與1.5倍的尿素進行價差交易。

從甲醇-1.5倍尿素的價差上，可以看出二者價差基本圍繞0軸上下波動。

因此大概可以開發(fā)一個簡單的策略：即二者價差低于-500時，做多價差，高于500時做空。

考慮到二者價差關(guān)系處于強約束與弱對沖之間，因此有必要設(shè)置止損100點。

止損后，價差重新回到-500時，重新開倉進行交易。

數(shù)據(jù)來源：天風期貨研究所

甲醇與尿素價差交易的策略明細

考慮到尿素上市時間相對較短，不便于用期貨價格回測。我們用現(xiàn)貨價格作為替代進行策略回測。圖中用了500和-500兩條線，之所以選這兩條線，是因為既存在一定的交易機會，同時也不會觸發(fā)特別多的止損，這是通過量化回測出的相對比較可靠的區(qū)間。大家也可以用類似方法挖掘一下，做一些價差線和指引線來參考出入場點的選擇。

以1000噸甲醇與1500噸尿素進行價差交易為例，市場存在如下交易機會：

2013年4月入場，2013年8月8日止盈離場。

2013年9月入場，隨后止損離場。10月入場，11月止損離場。

2013年12月入場，2014年6月止盈離場。

2014年12月入場，隨后止損。隨后重新入場，2015年4月止盈。

2015年8月入場，隨后止損。重新入場后，2016年9月止盈。

2016年12月入場，2017年1月止盈。

2017年12月入場，止損后重新入場，2018年2月止盈。

2018年3月入場，2018年8月止盈，期間可以做提前的止盈。

2018年11月入場，隨后止損。2019年3月入場，隨后止損。

2019年9月入場，隨后止損。之后一直空倉，因為基本面的大格局發(fā)生了變化。做量化的時候可能也需要結(jié)合基本面，擴展交易思路。

注：如果用期貨進行套利，請將噸數(shù)轉(zhuǎn)換為合理的手數(shù)。以上策略僅供學(xué)習(xí)研究，不代表未來效果。

策略回測結(jié)果

如圖所示，可把歷史每次交易的盈虧疊加做成曲線，回測顯示甲醇與尿素的價差交易具有較好的收益特征。

曲線整體平穩(wěn)向右上方傾斜，回撤較小，夏普比例較高，其中的最大盈利與最大虧損的比值為5，交易時很有吸引力。

當然，從良好的策略回測效果到優(yōu)秀的實盤盈利，有著巨大的鴻溝，這其中有不少工作要做，也有很多細節(jié)可以進行優(yōu)化。

策略提升空間

基本面融合

①甲醇與尿素的價差交易需要考慮到兩個品種基本面的差異。重點考慮大格局變化，如產(chǎn)能投放周期，庫存周期的變化也可以適當考慮一些。

②在策略研發(fā)時，建議將兩個品種的產(chǎn)業(yè)格局、基本面的變化和季節(jié)性因素納入考慮。

③建議將聯(lián)醇裝置的轉(zhuǎn)產(chǎn)動態(tài)納入考慮。比如2018年2季度，多套裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)甲醇，這會導(dǎo)致價差收斂。2019年2季度起，陸續(xù)有裝置轉(zhuǎn)產(chǎn)液氨和尿素，也會導(dǎo)致價差有明顯變化。

執(zhí)行優(yōu)化

①交易比例可以優(yōu)化。我們設(shè)置了交易比例1.5:1，實際上大家可以在量化方面進一步優(yōu)化，比如1.35等，這個比例是靈活的。

②交易頻率、點位可以更詳細的優(yōu)化。有些人交易頻率高一些搏短收益，有些人注重止損。

③可以考慮滑點、手續(xù)費等問題。

④風控點位、策略優(yōu)化

⑤基本面邏輯+技術(shù)面優(yōu)化

⑥多維度的統(tǒng)計量化支持等

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