【分析文章】原油分析框架研究及示例
时间：2023-11-13 08:54浏览次数：3447来源：本站
自工业革命以来，原油是能源和化工行业最重要的原料。原油不仅具有一般商品都有的商品属性，还具有很强的宏观金融属性，另外储量丰富的中东地区经常爆发地缘冲突，因此原油还与地缘政治密切相关。关于原油的研究框架，本文将分五部分展开：
1）宏观及金融因素，经济指标对油价的指引；
2）供需因素分析，关注供应的长中短期趋势，主要需求国的中下游的需求；
3）价差分析，不同的价差与供需存的相互影响；
4）地缘及突发事件对油价影响，以及分析方法；
5）供需平衡表的预测方法，以及重点指标关注。
来源：瑞达期货
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宏观及金融因素
石油化工行业是国民经济的基础行业，产品应用在汽车、建筑、电子电器、日用品等各个领域，因此石化行业的需求增长跟 GDP 等宏观经济指标有紧密的联系，经济增速与原油需求增速同步性较高，GDP增速上升将带动原油需求同比上涨，如果经济增速回落会导致石化产品需求增长不及预期。IMF发布的GDP预测来看，2023年亚洲国家是拉动全球GDP增长的主要动力，美国经济增速基本与去年持平，欧元区GDP增速下滑到1%以下，而中国、东盟五国和印度的经济增速超过世界平均水平。
图1 GDP与原油消费走势
资料来源：IMF，BP，瑞达期货
图2 全球及地区GDP（%）
资料来源：IMF，BP，瑞达期货
有一系列周、月、季度发布的经济指标，能及时跟踪短中期的经济状况，月度发布的制造业PMI反映了各主要经济体制造业景气程度，PMI数值越高，经济活力越大，原油需求越高，对油价利多。从PMI-油价的走势中能看到明显的相关性，通常PMI的峰值和谷底，预示着油价的转折，比如2021年下半年欧美PMI开始进入下滑区间，但俄乌战争带来的地缘溢价在2022年上半年支撑着油价，随着溢价情绪消退，市场重新审视经济情况，衰退预期席卷市场使油价大幅下挫。
图3 制造业PMI与油价走势
资料来源：Wind，瑞达期货
由于原油期货合约交易的是未来一段时间，因此经济增长预期对油价预测至关重要。通过研究发现，OECD综合领先指标的同比变化与PMI具有强相关特征（相关系数0.7），目前OECD同比指标已由负转正，意味着制造业PMI指标也将迎来景气区间，近期的美国制造业PMI低位企稳，欧元区仍处在低位。除此之外，ZEW经济景气指数对欧洲和美国经济中期表现提供了预测，并被市场广泛关注。
2 供应面分析
原油具有一定的资源禀赋性，通常原油储量丰富地区能成为主要产油国，原油生产除了跟储量密切相关以外，还受到上游投资开发的影响。委内瑞拉是全球储量最丰富的国家，拥有3千亿桶探明储量，占全球储量的19%，但是近年受到西方国家的制裁，其产能水平从历史最高380万桶/天水平，降到目前仅有80万桶/天，近期美国放松委内瑞拉的制裁，但并未引起市场较大波动，因为常年缺乏上游投资，产能无法在短时间内上升，对市场供应边际影响有限。关于原油的供应面，将从三个层面来分析，一是长期因素——储量和上游投资，储量是否丰富，配合勘探开采原油的投入，为原油长期供应做保障；二是中期因素——供给政策，例如OPEC+全球最重要的产油国组织，制定的产量政策受市场高度关注，同时财政盈亏平衡油价是产油国指定产量政策的重要依据；三是短期因素——快速供应能力，主要包括产油国的储备库存、剩余产能，以及其它能快速投放到市场的供给增量。
2.1 主要供应国
世界石油产量排名前三的国家是美国、沙特和俄罗斯，三国产量总计约3200万桶/天，占全球产量的的44%。因此这三国的产量情况，以及可能影响供应的政治事件，都会引起市场高度关注。从美国进行页岩油革命以来，美原油产量急剧增加，于2018年超过沙特和俄罗斯，成为世界第一大石油产出国，尽管受到疫情影响，2020年上游关停部分产能，但页岩油开发到投产周期短，大量消耗已钻未完井（库存井）支撑了疫情后期美原油快速增产。沙特近年来产量增幅不明显，远不及美国，但沙特引领的OPEC组织总体产量占全球石油供应量的40%，俄罗斯带头的非OPEC产油国于2016年加入形成OPEC+，进一步增加了该组织在原油供应市场的话语权。根据IEA预测，随着西方国家的能源转型升级，预计中东的石油生产将成为未来主要的供应增量，市场占有率进一步提高。
图7 OPEC石油生产（千桶/天，%）
资料来源：OPEC，瑞达期货
分析供应的短期因素，即分析主要产油国的快速增加供应能力，主要包括两个方面，一是产油国的石油储备，为了调节市场供应水平可以快速释放的一部分石油库存，例如美国的战略石油储备；另一方面是产油国的剩余产能，这部分供应增量也能快速投放市场，可以重点关注具有大量闲置产能的产油国。去年3月，拜登政府释放美国史上最大规模的1.8亿桶石油储备，以期能在俄乌冲突爆发、油价飙升至每桶超过100美元之际，降低国内原油及成品油价格。此番大规模抛储，令美国的战略石油储备水平降至1983年以来的最低水平，战储的释放缓解了市场对供应紧缺的担忧，抑制油价大幅上行的风险。
图8 美国战略石油储备（百万桶）
资料来源：EIA，瑞达期货
从剩余产能看，截至2023年9月沙特、阿联酋和伊朗的剩余产能约530万桶/天，剩余产能的出现有两方面的原因，一方面执行减产策略以托底油价，沙特和阿联酋作为OPEC带领者，压缩自身产量，灵活调节产量，另一方面产油国受到制裁，出口受限倒逼上游减产，造成产能闲置，目前受到制裁的主要产油国包括委内瑞拉、俄罗斯、伊朗等。今年以来由于OPEC严格遵守减产纪律，油价在供应偏紧的支撑下处于高位，不利于美国降低通胀，因此对伊朗和委内瑞拉的制裁有所放松。伊朗的产量增长亮眼，剩余产能从年初130万桶/天下滑到目前80万桶/天，由于近期巴以冲突，伊朗的表现可能引发美国再次收紧制裁。同样受到制裁的委内瑞拉也释放出增产的可能，但由于长年投资受限，国内产能水平无法支撑其短期内快速扩产，目前委内瑞拉剩余产能不足10万桶/天。
图9 OPEC各国产量变化（万桶/天）
资料来源：OPEC，IEA，瑞达期货
图10 伊朗原油月均产量（万桶/天）
资料来源：OPEC，IEA，瑞达期货
2.3 中期供应——产量政策
三大主要产油国中沙特和俄罗斯对石油出口的收入依赖程度较高，沙特为了完成国内经济转型需要大量资金支撑，而俄罗斯仍陷在战争中，需要石油收入来填补军费支出，因此沙特和俄罗斯都需要将油价维系在一个高位区间，以这两国为首的OPEC+今年以来继续深化减产，同时两国还进行额外的自愿减产或者控制出口，从而利多油价。OPEC政策发展历史上，尝试从价格和产量入手调控市场，最近一次历史性减产协议发生在2020年，新冠疫情造成全球石油需求断崖式下跌，WTI油价暴跌至0以下，随后OPEC+开启历史性减产协议，油价应声上涨。目前处于疫情后时期，2022年底以来OPEC+重新开启新一轮减产，意在化解油价大幅下行的风险。
资料来源：Wind，瑞达期货
普通投资者如何知晓产油国的政策导向，盈亏平衡油价是很重要的指标，中东产油国盈亏平衡油价普遍在60-80美元/桶的区间。以沙特为例，作为全球最大的原油出口国，沙特今年实现盈亏平衡的油价约81美元/桶，如果今年的油价低于这个水平，沙特将面临财政赤字，同时也可以看到，沙特2023年的盈亏平衡油价已较2021和2022年下降，且预计2024年将进一步下滑，说明沙特将降低对石油收入的依赖，未来调节产量政策更加灵活。与此同时，页岩油的收支平衡成本低于中东产油国盈亏平衡油价，在当前布油80美元/桶的油价水平，从利润角度来看，页岩油有更强的增产意愿。另一方面，我们也可以观察到，近年来页岩油的收支平衡成本受到通胀影响有所上涨，仍远低于中东国家。
图12 主要产油国盈亏平衡油价（美元/桶）
资料来源：IMF，瑞达期货
图13 页岩油主要产区收支平衡成本（美元/桶）
资料来源：IMF，瑞达期货
2.4 长期供应——上游投资
目前主要产油国的产量政策有所分化，美国希望油价维持在合理的较低水平，能够对降低通胀起到帮助，因此我们看到美国的原油产量在OPEC+减产之际，维持增产势头，尽管产量增长亮眼，但是靠近上游的钻井情况，并未恢复到疫情前水平， 产量的增长主要通过消化已钻未完井来完成，反映上游的有效投资不足，预计美国原油产量中长期的增产能力有限。
资料来源：EIA，瑞达期货
2020年的疫情和负油价对页岩油企业的盈利能力造成较强冲击，上市油企的资本结构快速恶化，资产负债率快速上升，盈利受损和债务压力的双重约束下，企业对增加资本开支保持谨慎，尽管2022年油价突破100美元/桶，相较于将经营所得的现金流投向资本开支，页岩油企业更倾向于将这些资金用于债务偿还、股利发放和股票回购。根据IEA统计，全球国家石油公司在2022年的投资增加了14%，超过了2019年的水平，主要是由于沙特和阿联酋的建设努力。2022年美国独立勘探和生产公司将资本支出提高了约40%，预计美国独立企业在2023年将增加支出，但持续的资本纪律和以投资者为导向的政策将使其资本支出低于2019年水平。
图15 全球油气上游资本投入（十亿美元）
资料来源：IEA，瑞达期货
3 需求面分析
对于原油需求分析，和供应面类似，需要先确定主要的分析对象，再展开中下游链条的逐级分析，原油的直接需求来源于炼油厂，因此炼化产能、开工检修情况能反映原油需求情况，而下游的燃油、化工品的消费，是炼油厂开工的动力来源，因此通过中游的炼化缓解，下游的消费情况将向上传导到原料端（原油）。
3.1 主要需求方
分析原油需求量时，需要考虑宏观经济状况、炼化产能以及季节性等因素，分国家或地区来看，美国、中国、欧洲的原油总需求量占比全球近50%，因此跟中美欧相关的经济指标、产能检修等因素，是投资者判断全球原油需求的重要参考，目前美国是全球最大的原油需求国，占全球总需求量的20%，而中国在 2020年超越欧洲成为世界第二大原油需求国，目前全球的需求增量主要由中国贡献，随着欧美能源转型，向低碳路线发展，预计新兴地区的原油需求占比将进一步提升。
图16 主要原油需求国家及组织（2022年，%）
资料来源：OPEC，瑞达期货
图17 主要需求方原油需求走势（千桶/天）
资料来源：OPEC，瑞达期货
3.2 全球产能分布
对原油的直接需求来源于炼油厂，而全球的主要炼油产能集中在发达国家，受到国内清洁能源政策的影响，欧美地区近年来老旧产能大量退出，同时市场对石油炼化投资积极性不高，造成新增产能不足，欧洲总体炼能自2010年后转头向下，美国炼能从2020年也进入下滑趋势，中长期来看欧美地区总体炼油产能将持续萎缩。另一方面，中国、中东是全球炼能的主要增长来源，特别是中国自2000年开始，炼能保持快速增长趋势，但中国新建炼厂的成品油收率较低，以及成品油出口配额政策，因此中国新增产能对全球炼能供需影响还存在不确定性。另外，由于欧美对俄罗斯成品油进口禁运，自身的炼油产能处于下滑趋势，因此产生的成品油供需缺口料将转向中东、拉美、非洲等地区，而俄罗斯石油产品受到出口制裁，可能倒逼上游炼能关停。
图18 全球炼化产能分布（千桶/日）
资料来源：OPEC，瑞达期货
3.3 石油炼化工艺和产品
我们日常生活并不直接使用原油，而是通过炼油厂将原油炼化成燃料、化工原料等，再作进一步生产应用。原油从化学组成上看，主要有碳氢元素组成，是一种极其复杂的烃类混合物，炼油厂通过常减压蒸馏装置将原油分离出轻重组分，然后将重质油轻质化，通过催化裂化、加氢裂化以及延迟焦化装置处理常减压馏分。另外，催化重整、加氢精制等装置能将油品精制，以及生成一系列化工原料。
资料来源：瑞达期货
3.4 中下游需求
中游炼厂端开工率和原油加工量，较直接的反映原油需求量，石油产品的消费将会一定程度影响炼厂的开工意愿，从而向上传导到原油端。分析中下游的需求时，可以从两方面进行：一是关联分析，石油产品的消费与日常生活以及工业活动密不可分，美国石油炼化产品中按消费占比排序前三名的是汽油43%、馏分油19%以及航煤7%，汽柴煤代表的燃料型产品占总体消费约70%，可以用一些经济活动来侧面反映这类产品的消费，汽油与公路交通出行相关，柴油与工业物流相关，而航煤主要看航空数据，例如疫情对交通出行影响较大，因此出行燃料需求低迷，疫情管控优化后，汽油和航煤消费同比大幅增长，从而带动中国炼厂加工原油量创历史新高。
图20 美国2022年石油产品消费占比（%）
资料来源：EIA，瑞达期货
图21 美国炼油厂周度加工量 （万桶）
资料来源：EIA，瑞达期货
二是季节性分析，由于石油产品的消费与人类经济活动密切相关，就不得不考虑到季节性规律，能引起油价波动是超季节性或者逆季节性情况，超季节性指的是需求走势与历史同期方向一致，但程度较强，逆季节性指的是需求走势与历史同期方向相反。比如美国汽油消费在每年5-9月份是消费旺季，2023年的情况来看，汽油消费5-6月表现好于去年同期水平，实现超季节性上涨，但是7-9月汽油消费走势转弱，在本该处于旺季时逆季节性下滑，高价负反馈是该时期汽油消费同比走弱的主要原因。
4 价差分析
价格能反映市场对于商品基本面的预期，相对于绝对价格，价差能反映更多的信息，可以从三个维度来分析：一是跨区价差，各地区基准油价的差异体现了边际供给能力，二是裂解价差，石油产品与原油的价差反映需求情况，三是跨期价差，近远月合约价差和库存的变化联系紧密。
4.1跨区价差
原油具有很强的资源禀赋性，因此原油区域性供应过剩或需求不足的情况，将引发区域间的资源流动，流动的成本包含在两地价差之中，另外，原油作为商品，如果两地价差过大，存在一定的套利空间，同样会反过来促进商品的回流，例如我国是原油净进口国，当疫情期间，国外由于仓储容量有限，国际原油价格大幅下跌，国内外价差扩大，当价差能覆盖仓储、物流等费用时，国内SC仓单出现注销再次出口的情况。
图24 原油跨区贸易流动2022年（千桶/天）
资料来源：能源统计年鉴，瑞达期货
世界存在三大期货市场，包括纽约商品交易所NYMEX的WTI期货合约，洲际交易所ICE的布伦特期货合约，以及迪拜商业交易所DME的阿曼期货合约，期货合约的价格为现货交易提供了锚定基准，再通过场外市场提供的掉期合约，将期货价格-现货价格，区域间基准价格联动起来，帮助市场参与者化解价格波动风险。从2023年上半年的价差水平来看，B-W价差以及B-O价差较年初下滑，主要由于OPEC加深减产令中东油种价格偏强，同时增加美国原油出口优势。另外WTI纳入布伦特价格基准，降低B-W的价差波动，拉低北海原油基准价。
图26 Brent-Oman 首行合约（美元/桶）
裂解价差是（石油产品-原油）的价格差，即下游对石油产品需求增加时，石油产品价格上升，裂解价差扩大，炼厂盈利能力越强，增加炼厂的开工意愿，从而加大原油采购，预计原油端需求上升，从而利好原油价格。在石化链条中，裂解价差更多的反映是中下游的需求情况，从而倒推上游原油的需求情况。市场通常关注汽柴油这类收率较高的产品，它们的利润情况决定了炼厂的毛利水平，从裂解价差的历史走势中看到，汽油消费与交通出行关联度较高，其裂解价差具有一定的季节性规律，5月-8月消费旺季是汽油裂解价差高位，对原油需求支撑较强。柴油消费与工业物流相关，全年没有明显的淡旺季，但柴油的裂解价差能从侧面反映经济情况。另外区域性供需错配也会造成柴油裂解价差加大波动，例如从俄乌战争爆发以来，欧洲相继实行对俄罗斯石油及石油产品的禁运，而欧洲自身存在大量柴油缺口，因此推升欧柴裂解价差大幅升高，偏离历史平均水平。
4.3 跨期价差
原油期货不同月份的合约价格，反映出市场对基本面的预期。如果市场处于供不应求，近月价格高于远月价格，形成“近高远低”的价格结构（Backwardation），供给方倾向消耗已有库存，卖出现货或近月合约，同时买入远月合约，进行“反套”操作。供过于求时，近月价格低于远月价格（Contango结构），如果价差能够覆盖资金成本、仓储成本，供给方则倾向囤积库存或者买入近月合约，卖出远月合约，进行“正套”，实现无风险套利。原油库存的变化趋势和WTI月差有很强的负相关性，月差为正时，原油库存减少，库存降低的顺序通常按仓储成本的高低来排列，海上浮仓→商业储罐→自有储罐。月差为负时，原油库存增加，按仓储成本从低到高的顺序来增加，自有储罐→商业储罐→海上浮仓。
图29 WTI M1-M5月差与美国原油库存变化趋势关系
资料来源：EIA，瑞达期货
5 地缘及突发事件
常有黑天鹅事件造成油价的剧烈波动，当地缘或突发事件发生，首先需要判断油价变动方向，将事件的影响拆解聚焦到原油基本面上，例如中东地区是世界上重要的原油产地，也是地缘冲突发生最频繁的地区，原油生产和出口很容易受到战争的影响而中断，因此该地区的地缘冲突往往意味原油供应受到影响，市场对供应短缺的担忧促使油价上行。其次，判断事件影响的时间维度和范围，例如2022年初俄乌冲突爆发，在短时间助推油价超过120美元/桶，当市场发现俄罗斯的石油生产并未受到影响时，地缘溢价有所回落，但是欧美持续加大制裁措施，引发市场对原油和成品油供应短缺的担忧，这种情绪一直作为油价的下边际支撑，因此可以判断，俄乌冲突事件对油价的影响将一直持续到2023年初成品油出口禁运。最后，突发事件引起的市场情绪一般比较短暂，而且情绪和资金放大了油价波动，因此当情绪溢价消退后，留意油价修正回补。最近的巴以冲突事件，市场担忧中东产油大国将卷入其中，事件发生后的第一个交易日油价跳空高开，但在第四个交易日，市场已经逐渐消化此次冲突对油价的影响，盘面回吐情绪溢价向下补缺，后续战争延续仍为市场注入了不确定性。
图30 地缘及突发事件对油价的影响
资料来源：Wind，媒体整理，瑞达期货
6 供需平衡表及油价指标
OPEC月报中，站在产油国的角度，以全球的石油需求为基础，扣除非OPEC国家的石油产量和OPEC天然气液体的产量，得出对OPEC国家的石油生产需求，称“对OPEC需求”。投资者可以根据OPEC+公开的产量政策，预测OPEC未来产量，从而得到供需平衡表。
图31 OPEC月报中全球原油供需平衡差异
资料来源：OPEC，瑞达期货
根据文中梳理，可以从原油的商品属性、价格指标以及地缘政治入手，筛选出14项指标，用以定性的判断油价走势方向。
研究员：
蔡跃辉 期货从业资格号F0251444
期货投资咨询从业证书号Z0013101
助理研究员：
张宗珺 期货从业资格号F03122124
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