汽油基础（一）：美国冬夏汽油

    美国汽油需求以及价格都呈现明显的季节性特征。一般认为4-9月是汽油消费高峰期（或者汽车行驶高峰季是自5月烈士纪念日至9月劳动节），夏季汽油价格高部分反映消费的季节性特征；另外夏季汽油的价格明显高于冬季的一个主要原因在于夏季汽油与冬季汽油的标准不同，夏季汽油生产成本高于冬季汽油。

    下文将介绍美国汽油标准的规定来区分冬季汽油与夏季汽油的不同，汽油主要的添加组分以及引发的相关问题。

           资料来源：路透 EIA 凯丰投资

美国汽油标准

       美国汽油的主要指标是辛烷值和雷德蒸汽压，冬夏季汽油的不同之处在于对雷德蒸汽压要求的不同。雷德蒸汽压（RVP）是汽油挥发度表示方法之一，汽油的RVP越高蒸发的越快。在夏季温度较高时，汽油气化能力高，大量蒸发形成的气泡会进入输油管，使供油中断，形成气阻，这就要求夏季汽油更加稳定，降低汽油的RVP。相反在冬季，需要提高汽油的蒸发能力保证发动机的冷启动，需要提高汽油的RVP。

      美国环境保护局（EPA）对汽油的最大RVP作了规定，EPA根据不同州的地理位置以及气候不同设置了不同的RVP标准。另外一些州政府也对汽油的品质做了额外的规定，比如加州的汽油品质要求远高于联邦政府规定。这就导致美国不同区域汽油品质差异以及冬夏汽油转换时间差异。由于物流的原因，联邦政府要求炼厂以及终端在5月1号到9月15号之间提供夏季汽油、零售商自6月1号到9月15号之间提供夏季汽油，但在实际操作过程中为了符合政府的规定，炼厂以及管道提早几个月就会开始生产运输夏季汽油。

          资料来源：EIA 凯丰投资

汽油组分

      汽油并不是一种标准的单一的组分，车用成品汽油实际上由多种汽油组分调合而成，根据标准的不同调油的组分及其比例是不一样的。一般来说美国夏季汽油包括40%的FCC汽油、25%直馏汽油、15%的烷基化油、18%的重整油以及2%的丁烷。冬季汽油的丁烷含量明显增加，丁烷相对便宜但RVP高，所以一般冬季尽量多用但夏季添加比例受限。FCC汽油是经过催化裂化工艺制得的汽油组分，烯烃含量较高，需要与其他低烯烃含量的、辛烷值高的汽油组分进行调和。直馏汽油是原油直接分馏得到的汽油组分，加工过程最简单成本也低，但辛烷值不高。下文会对其他几种调油组分做简单介绍。

       Nymex交易的RBOB期货合约标的需要符合EPA的规定（合约标的包含10%的乙醇），具体的标的RVP规定如下表。冬季汽油可以添加更多的低价丁烷，所以冬季汽油的生产成本要比冬季汽油低几美分每加仑，具体的成本差异取决于市场不同的调油组分的价差。

            资料来源：CME  凯丰投资

丁烷：

      美国NGL过剩，丁烷价格偏低，下图是美国汽油期货与丁烷价差以及价格比，丁烷价格远低于汽油价格，历史上丁烷的价格也从没有高于汽油价格，所以炼厂和调油商希望在汽油中添加更多的丁烷。但丁烷RVP高（52 psi），添加过多丁烷会导致汽油RVP超标，汽车发动机发生气阻甚至爆炸。在夏季RVP要求更严格、丁烷的添加量受到更大限制。冬夏季汽油RVP标准的不同导致添加到汽油中的丁烷量有明显的季节性变化，夏季炼厂&调油厂丁烷的输入量明显低于冬季（图7），这也造成汽油-丙烷价差具有明显的季节性，冬季价差明显偏低（图6）。另外夏季是汽油需求的高峰期，但每年夏季炼厂的汽油收率却减少，同时LPG（主要是丙烷和丁烷）收率上升，这也跟夏季汽油RVP限制有关。

      尽管生产商在符合标准的范围内想尽可能的多添加丁烷以获取更多利润，但在实际操作中炼厂贸易商需要在规定时间前调整汽油品质，假如说4月1日RVP的要求从13.5调整到9，但在4月1日之前生产商及贸易商生成/销售的汽油RVP标准就需要调整到9，一旦调整不及时将面临$37500/天的罚款，所以生产商及贸易商需要损失一部分利润来保证终端油罐中汽油的品质总是优于EPA标准。

         资料来源：Bloomberg 凯丰投资

           资料来源：EIA/RBN energ/凯丰投资

烷基化油：

       烷基化是炼厂的二次加工流程，将低分子量烯烃（主要是丙烯和丁烯）与异丁烷结合，生产的烷基化合物辛烷值高（94）同时RVP低（4 P.S.I）、含硫量低，是高品质的汽油组分，烷基化油价格高于汽油。辛烷值是汽油辛烷值是汽油在稀混合气情况下抗爆性的表示单位，汽油的辛烷值越高，抗爆性就越好，发动机就可以用更高的压缩比。如果炼油厂生产的汽油的辛烷值不断提高，则汽车制造厂可随之提高发动机的压缩比，这样既可提高发动机功率，增加行车里程数，又可节约燃料，提高汽油的经济性。

重整油：

      重整油是汽油的重要组成部分，产自催化重整装置，是由重石脑油经过重整后得到的高辛烷值产品。催化重整装置复产三苯，当汽油裂解利润高时炼厂会减少三苯的抽提量或者将更多的甲苯添加到汽油中，这对下游芳烃有很大影响；另外催化重整装置还复产氢气和少量NGL，可用于烷基化的原料。重整油的RVP非常低只有0.5-2.5 PSI，含硫量也很低（低于0.5%），所以重整油是高品质的汽油组分。夏季汽油中丁烷添加量被迫减少，需要多添加重整油来提高辛烷值降低RVP，重整装置进料季节性也非常明显。

      过去美国重整油的占比持续下降，有几个原因：美国强制添加高辛烷值的酒精，取代了一部分重整油和烷基化油；重整油中含有三苯（苯、甲苯、二甲苯），EPA规定字2011年起汽油中苯含量不得超过0.68%，这影响了重整油占比；另外由于美国轻质油产量越来越高，增加了轻石脑油产量减少了重石脑油（催化重整装置原料）产量，这导致催化重整原料减少。

          资料来源：EIA 凯丰投资

夏季汽油组分不足问题

      油价下跌以及美国经济好转导致美国汽油消费自14年年底开始明显增加，且预期16年仍较保持较高的增幅，但美国炼厂炼能有限，进入夏季汽油消费高峰期后可能出现汽油供应偏紧的情况。而夏季汽油对RVP的高要求，导致夏季高品质的偏紧，将加剧汽油供应紧张。15年夏季已经出现过高辛烷值汽油组分紧张的情况，烷基化油/重整油今年没有新增产能，夏季汽油消费预计将高于15年同期，缺少烷基化油/重整油的情况将更加严重。当前汽油库存虽然高于往年同期，但由于烷基化和重整油的缺失，高库存并不能转化成合规的夏季汽油供应。

       高品质汽油组分缺少并不只是美国面临的问题，亚洲对高品质汽油需求的增加也将加剧欧美夏季汽油组分不足。亚洲汽油需求仍保持高速增长，特别是印度和中国，而亚洲炼厂难以完全满足自身汽油需求，特别是高辛烷值的汽油组分不足。15年欧美流向亚洲的高辛烷值汽油组分明显增加，部分国家比如中国、澳大利亚和新西兰等提高汽油标准也增加了这一需求。自16年1月起中国东部11省开始供应国Ⅴ标准汽柴油，国Ⅴ汽油要求降低含锰量，之前锰剂用来提高汽油辛烷值，现在中国需要多进口重整油来提高辛烷值满足国Ⅴ标准。国有炼厂进行了升级可提供高品质汽油，但地方炼厂不能生产达标的汽油就只能进口汽油组分进行调和。一季度中国进口重整油的量明显增加，据彭博统计2月共有28.9万吨（相当于8.77万桶/天）的欧洲重整汽油销往中国，而根据官方公布的数据中国过去几年汽油月度进口量基本不足1万吨。

      乙醇也是美国汽油的重要添加组分，乙醇供应量充足、辛烷值非常高（113）、价格低于汽油，但乙醇蒸汽压高又存在添加限制，因此并不能取代烷基化油/重整油的地位，不能缓解夏季高辛烷值组分缺失的问题。乙醇极易挥发，蒸汽压高，这限制了乙醇在夏季汽油中的添加比例；另外大部分美国汽车设计使用乙醇含量不超过10%的汽油（E10），所以乙醇在美国汽油中的添加比例很难超过10%。