敬请参阅最后一页特别声明-1-证券研究报告2022年9月1日行业研究煤炭需求的八问八答——煤炭行业深度报告煤炭开采上半年煤炭价格高的原因是什么？国外动力煤领涨是表象，天然气涨价是根本。（1）2010-2021年期间，国内动力煤价格一直略高于国外，但是在2022年上半年正好相反，国外动力煤价格高于国内；（2）历史上来看，国外动力煤和天然气价格高度正相关，这是因为国外的发电量来源中，煤炭、天然气占主导，且在发电端有相互替代的性质；（3）2021年俄罗斯天然气产量占全球的17.4%，2022年1-7月，俄罗斯天然气产量和出口量大幅走低，推高了气价和煤价。煤炭内生需求的波动主要来自哪里？地产、基建。我们对煤炭的所有下游去向做了追溯，发现煤炭的最终下游占比（2021年）：地产21%（新开工11%、施工7%、竣工3%）、基建11%、居民生活22%、第三产业（除地产）7%，剩余部分主要是其它化工产品（10%左右）以及其它难以统计的去向（包括煤炭、钢铁、铝的其它用途，占30%）。总体来看，我们认为从终端的角度，煤炭需求的波动主要来自地产、基建。煤炭外生需求的波动来自哪里？主要是出口和水电。虽然我国煤炭直接出口的量很少，但出口会带动工业品的需求进而影响煤炭的需求，根据我们的测算（按照煤炭下游各行业出口依存度），2020年煤炭的出口依存度（直接+间接）为6.29%。水电发电量和火电发电量存在一定的“替代”关系（在用电量和其它可再生能源发电量稳定的情况下，水电发电量每降低1%为煤炭需求带来0.11%的增量），我们认为对水电的跟踪需要关注水电装机增量以及三峡出库流量。新兴产业对煤炭需求增长影响有多大？“十四五”期间，新兴产业（数据中心、新能源车、5G通讯基站、光伏、电子）将成为我国用电量增长的重要推力。根据我们的测算，2021年新兴产业在全社会用电量中的占比为10.9%，折合5.8%的煤炭需求（电力占煤炭需求的53%），我们预计2021-2025年期间新兴产业用电量年均复合增速将达到13%，在“十四五”期间全社会用电量年均增速5%的情景下，2025年新兴产业在全社会用电量中的占比将达到15.3%。国外对国内煤炭行业的启示有哪些？美国、日本地产新开工指标达峰（1972、1973年）后，人均煤炭、能源消费量分别维持了28-44年、7-27年的增长，峰值较地产新开工达峰时分别增长39%-85%、4%-33%。美国人均煤炭消费量增长是石油危机推动了煤炭对石油的替代；日本人均煤炭消费量的增长是新兴产业的扩张推动人均能源消费量的提升。我国地产新开工指标可能2019年已达峰，之后将经历类似日本新兴产业带动能源消费上升的阶段，综合考虑新能源的发展节奏，我们认为煤炭需求将在2028年达峰。投资建议：煤炭需求中期有增长。今年地产、水电（1-7月，新开工面积同比-36.1%、水电发电量同比+16.7%）是造成煤炭需求不景气的主要原因，2023年煤炭需求将会显著好于今年（地产端同比继续大幅下降可能性不大、水电出力也将较今年大打折扣）。中长期受“双碳”政策的影响，煤炭供给难以放量，但需求仍将增长，价格有望维持高位，我们认为业务稳定、分红比例高的动力煤企业更能让投资者享受到高煤价带来的收益，建议关注中国神华。风险分析：政府调控煤价的风险；“稳增长”对地产、基建的带动不及预期；海外煤价大幅下跌；电力消费弹性系数失灵。增持（维持）作者分析师：王招华执业证书编号：S0930515050001021-52523811wangzhh@ebscn.com联系人：戴默modai@ebscn.com行业与沪深300指数对比图资料来源：Wind-21%-3%15%33%51%08/2112/2103/2206/22煤炭开采沪深300要点敬请参阅最后一页特别声明-2-证券研究报告煤炭开采投资聚焦我们通过对煤炭需求相关的八个问题的研究（详见正文），发现煤炭需求的内生波动主要是地产、基建，外生波动主要是水电、出口，建议持续关注这四个行业相关指标的走势；中长期来看，“十四五”期间新兴产业将成为我国用电量增长的重要推动力，建议关注相关行业的发展态势；在GDP年均复合增速5.5%的假设下，新能源无法覆盖用电需求的增长，我们预计2025年电力用煤需求将增长1亿吨左右（较2021年）。受“碳达峰”、“碳中和”政策的影响，煤炭企业扩产意愿减弱，部分煤矿面临资源接续问题（增产困难），因此我们认为未来煤炭的供给曲线将更加“陡峭”（价格提高带来的煤炭产能的提升变小），在更“陡峭”的供给曲线上，即便是小幅的需求增长也能支撑较高的价格水平，进而支撑煤炭企业的高盈利。我们的创新之处（1）传统上对煤炭行业需求的研究停留在煤炭的直接下游（电力、钢铁、建材、化工、供热）上，我们进一步对煤炭下游需求进行穿透，将煤炭的最终流向做了汇总，测算了地产、基建对煤炭需求的影响。（2）由于煤炭的直接出口量很少，市场考虑煤炭的需求时经常忽视出口的影响；我们对煤炭的直接和间接出口依存度做了研究，发现中国出口对煤炭需求的影响在6%左右。股价上涨的催化因素1）俄罗斯天然气供应持续处于低位：今年海外煤价的高企主要受到俄罗斯天然气供应减量的影响，如果俄罗斯出口到欧洲的天然气量维持低位，海外煤炭价格将维持较高水平，煤炭进口量将会持续走低，对国内煤价形成支撑。2）下半年经济增长提速可能使煤炭需求增长超出预期：今年上半年我国GDP同比仅增长2.5%，要达到全年5.5%的增速目标，下半年各行业可能会加快生产，地产指标有望反弹，从而带动煤炭短期需求的迅速提升。3）2023年水电发电量可能较今年下降：水电出力有大小年交替的特征，今年水电利用小时数高，2023年水电利用小时数可能降低，在水电装机增速较低的情况下，2023年水电发电量可能不如今年，这将会为煤炭需求带来增量。投资观点（1）我们认为短期煤炭需求有支撑（7月水电出力开始下滑、高温天气带动用电需求），预计2023年煤炭需求将会明显好于2022年，从2022年底供暖用煤旺季开始，煤炭需求有望出现明显上升，供需将重返偏紧的状态。（2）中长期来看，新兴产业将带动我国全社会用电量的增长，而新能源暂时无法覆盖用电量的增加，电煤的需求仍将有所增长，我们预计煤炭的需求量将在2028年达到峰值。（3）“双碳”政策的影响下，煤炭的供给曲线将更加“陡峭”（价格提高带来的煤炭产能的提升变小），小幅的需求增长也能支撑较高的价格水平，进而支撑煤炭企业的高盈利。在此情形下，业务稳定、分红比例高的煤炭企业更能让投资者享受到高煤价带来的投资收益，建议关注中国神华。仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-3-证券研究报告煤炭开采目录1、我国有多少煤可以两用？.................................................................................................72、今年影响煤价的主要因素是什么？....................................................................................82.1、不同煤炭的价格有关联性.......................................................................................................................82.2、不同煤炭比价：国外动力煤异动强........................................................................................................82.3、不同能源比价：煤炭和天然气价格相关性强........................................................................................103、煤炭内需波动来自何处？................................................................................................144、煤炭的出口依存度有多高？.............................................................................................185、煤炭需求与水电的相关性如何？......................................................................................206、新能源对煤炭需求有何影响？..........................................................................................226.1、“十四五”期间预计用电量增速为5-5.5%...............................................................................................226.2、“十四五”期间发电用煤需求增量可观...................................................................................................237、新兴产业对煤炭需求影响有多大？...................................................................................247.1、数据中心：耗电占比2021-2025年提升1.3个百分点...........................................................................247.2、新能源车：耗电占比2021-2025年提升0.6个百分点...........................................................................267.3、通讯基站：耗电占比2021-2025年提升0.6个百分点...........................................................................287.4、光伏产业：耗电占比2021-2025年提升0.8个百分点...........................................................................297.5、计算机、通信及其它电子设备制造：耗电占比2021-2025年提升1个百分点.....................................318、国外煤炭行业的发展对我国有何启示？............................................................................339、投资建议.........................................................................................................................3710、风险分析........................................................................................................................38仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-4-证券研究报告煤炭开采图目录图1：粘结指数处于中间（红色）的煤种可以两用............................................................................................7图2：2021年我国煤炭进口量占全球煤炭总产量的4%左右..............................................................................8图3：我国是煤炭进口量最大的国家（2021年）...............................................................................................8图4：海外炼焦煤与动力煤价格的比值处于罕见的极值水平（倍）...................................................................9图5：国内外炼焦煤价格走势高度一致（美元/吨）...........................................................................................9图6：国内外动力煤价格出现背离（美元/吨）...................................................................................................9图7：全球石油在发电结构中的占比明显低于煤炭、天然气（2021）.............................................................10图8：天然气、煤炭和石油应用领域有所差异（2019）...................................................................................10图9：天然气期货价格三次峰值中两次也是煤炭期货价格的峰值.....................................................................11图10：原油期货价格波动幅度不及煤炭...........................................................................................................11图11：英国IPE煤炭与天然气期货价格比值目前处于低位水平（倍）............................................................11图12：IPE煤炭期货平均价与天然气期货平均价比值（倍）...........................................................................12图13：德国燃煤和天然气发电小时数呈负相关（小时）.................................................................................12图14：2022年1-7月俄罗斯天然气产量低于2021年同期（亿立方米）.........................................................13图15：俄罗斯管道天然气出口到欧洲的量较去年同期大幅下降（亿立方米）.................................................13图16：欧洲是俄罗斯天然气的主要出口去向（亿立方米）..............................................................................13图17：相关行业下游拆分.................................................................................................................................15图18：煤炭流向（直接和间接）示意图（2021年）........................................................................................15图19：与基建、地产相关行业用电量增速波动较大.........................................................................................16图20：去除基建地产及第三产业后用电量增速波动变小.................................................................................16图21：2021年煤炭需求量拆分结果.................................................................................................................16图22：2014年至今基础设施建设投资完成额累计同比（%）..........................................................................17图23：30大中城市商品房成交面积（万平方米）...........................................................................................17图24：2021年燃煤发电占据主导地位..............................................................................................................20图25：水电发电量具有明显的季节性（亿千瓦时）.........................................................................................20图26：水电发电量增速较高时，火电发电量增速往往较低..............................................................................20图27：2016-2020年水电装机容量增速维持在低位（亿千瓦，%）.................................................................21图28：2022年7月三峡出库流量处于同期最低（立方米/秒）........................................................................21图29：水电利用小时有大小年交替的规律（小时）.........................................................................................21图30：2005-2021我国电力消费弹性系数维持在0.98左右..............................................................................22图31：火电发电量可能在2028年达峰.............................................................................................................24图32：新兴产业用电占比将从2021年的10.9%提升至2025年的15.3%（亿千瓦时）...................................24图33：2016-2035中国数据中心机架数量及产值增长预测（万架，亿元）......................................................25图34：特斯拉modelS百公里电耗变化（以最长续航性能版作为对比，均为19英寸轮毂）..........................27图35：光伏产业链耗能环节.............................................................................................................................29图36：电子设备产业链的关键在于晶圆制造....................................................................................................31图37：2017-2021年中芯国际晶圆制造单耗维持上升的趋势（kwh/片）.........................................................31图38：计算机、通信及其它电子设备制造用电量预测（亿千瓦时）...............................................................32图39：美国人均煤炭消费量在新开工达峰后仍增长了28年............................................................................33仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-5-证券研究报告煤炭开采图40：美国人均能源消费量在新开工达峰时接近峰值.....................................................................................33图41：1973-1980年两轮石油危机推高石油价格中枢（美元/桶）...................................................................34图42：美国石油消费占比降低，煤炭消费占比提升.........................................................................................34图43：2007年开始页岩气推动美国天然气产量的提升（十亿立方英尺）.......................................................34图44：日本人均煤炭消费量在新开工达峰后仍增长了44年............................................................................35图45：日本人均能源消费量在新开工达峰后仍增长了27年............................................................................35图46：1986年以后日本制造业单位能耗基本维持稳定....................................................................................35图47：1973-1985期间汽车产量快速提升，粗钢产量增长停滞........................................................................35图48：我国人均煤炭消费量与美国日本对比（吨标煤/人）.............................................................................36图49：我国人均能源消费量与美国日本对比（吨标煤/人）.............................................................................36图50：2018年开始我国制造业单位能耗结束快速下降的趋势.........................................................................36图51：新开工指标达峰时，半导体产业已高速发展超过10年........................................................................36仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-6-证券研究报告煤炭开采表目录表1：各煤种梳理及比较.....................................................................................................................................7表2：2021年以来IPE煤炭期货价格变动方向以及幅度与天然气期货更相近.................................................10表3：2021年俄罗斯天然气产量占全球能源总供应量的4.7%..........................................................................12表4：地产、基建直接和间接影响76%的钢铁需求量（2018年）...................................................................14表5：地产、基建直接和间接消耗了39%的铝（2018年）..............................................................................14表6：社会用电量分行业拆解（2020年）........................................................................................................14表7：2021年中国煤炭消费量占全球能源总消费量的14.6%............................................................................17表8：政策持续限制煤炭的出口........................................................................................................................18表9：2020年各行业用电量占比以及出口依存度.............................................................................................18表10：2020年煤炭总需求（直接及间接）出口依存度....................................................................................19表11：机构预测“十四五”期间用电量增速在3.5%-5.5%...................................................................................22表12：“十四五”期间火电发电量仍将增长........................................................................................................23表13：政策支持数据中心的建设......................................................................................................................25表14：数据中心总能耗测算.............................................................................................................................26表15：新能源汽车占比、行驶里程及电耗（2020年）....................................................................................27表16：新能源车耗电测算.................................................................................................................................27表17：主流5G基站满载功耗是4G的3倍左右..............................................................................................28表18：5G基站能耗预测...................................................................................................................................28表19：典型光伏电站的能耗测算......................................................................................................................30表20：光伏全产业链耗电测算.........................................................................................................................30表21：1986-2000期间日本人均能源、煤炭消费量维持增长............................................................................35表22：动力煤上市煤炭企业市值、分红比例及股息率.....................................................................................37仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-7-证券研究报告煤炭开采1、我国有多少煤可以两用？烟煤中，粘结性弱的煤炭通常用作动力煤，粘结性强的煤炭由于价格较高，一般只用作炼焦煤，炼焦煤种中粘结性低于主焦煤但高于动力煤的煤种可以经过洗选作为配煤炼焦，也可以直接用作动力煤，这部分煤炭（包括贫瘦煤、瘦煤、1/2中粘煤、气煤）2021年的产量占全国煤炭总产量的16.7%。表1：各煤种梳理及比较煤炭品种粘结指数2021年产量占比价格（元/吨）理论用途实际用途备注无烟煤-8.7%600-2500化工化工、燃料末煤用于燃烧、粉煤用于喷吹、块煤用于化工褐煤-7.0%300-700燃料燃料动力煤种长焰煤0-3520.6%500-1500燃料燃料动力煤种不粘煤0-519.5%500-1500燃料燃料动力煤种弱粘煤5-303.7%500-1500燃料燃料动力煤种贫煤0-55.1%500-1500燃料燃料动力煤种贫瘦煤5-202.5%500-1500炼焦炼焦、燃料配煤炼焦或燃料瘦煤20-651.5%1185-2855炼焦炼焦、燃料可单独结焦，常用于配煤炼焦或燃料1/2中粘煤30-500.9%-炼焦炼焦、燃料配煤炼焦或燃料气煤>3511.8%500-2250炼焦炼焦、燃料配煤炼焦或燃料1/3焦煤>654.2%1260-2840炼焦炼焦可单独结焦，炼焦的基础煤主焦煤>507.2%1210-3210炼焦炼焦典型炼焦煤气肥煤>851.2%2220-2750炼焦炼焦可单独结焦，常用于配煤炼焦或燃料肥煤>852.3%1130-3150炼焦炼焦可单独结焦，常用于配煤炼焦或燃料资料来源：Wind，CCTD煤炭市场网，光大证券研究所，注：粘结指数是煤炭结焦性能的关键指标，越大代表越容易结焦；由于灰分、挥发分、硫分、发热量、价格类型的不同，相同煤种间也存在较大的价格差异；动力煤价格基本按照热值制定，和煤种关系较小，褐煤由于热值较低售价较便宜，价格均参考2022年6月20日价格；1/2中粘煤产量少，该煤种的市场价格数据缺失。图1：粘结指数处于中间（红色）的煤种可以两用资料来源：《GB/T5751-2009》——中华人民共和国国家标准，光大证券研究所仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-8-证券研究报告煤炭开采2、今年影响煤价的主要因素是什么？2.1、不同煤炭的价格有关联性动力煤、炼焦煤价格有关联性：可以两用的煤种具有协调动力煤和炼焦煤价格的作用。当炼焦煤价格与动力煤价格的比值较高时，洗煤厂会提高两用煤种的入洗率，这会增加炼焦煤的供应，同时减少动力煤的供应，使得炼焦煤与动力煤价格的比值下降。国内外煤炭价格有关联性：我国是全球最大的煤炭生产、消费和进口国，2021年我国煤炭产量和消费量占到全球的一半以上，进口量超过3亿吨（占全球煤炭产量的4%、占全球煤炭贸易量的20%），因此我国的煤价在全球煤炭市场中有很强的影响力，国内煤价的变动会对国际煤炭价格产生较强的影响。图2：2021年我国煤炭进口量占全球煤炭总产量的4%左右图3：我国是煤炭进口量最大的国家（2021年）资料来源：BP，光大证券研究所资料来源：BP，光大证券研究所2.2、不同煤炭比价：国外动力煤异动强国外焦煤与动力煤2010-2021年价格的平均比值为2.07、2022年8月13日为0.7，国内焦煤与动力煤2016-2021年价格的平均比值为2.03，2022年8月6日为1.8。国内的焦煤和动力煤价格比值处于历史正常范围内，但国际上的焦煤和动力煤价格比值处于罕见的极值水平，说明今年煤炭市场的异动主要发生在海外市场。050100150200201920202021艾焦耳全球煤炭产量中国煤炭产量全球煤炭贸易量中国煤炭进口量仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-9-证券研究报告煤炭开采图4：海外炼焦煤与动力煤价格的比值处于罕见的极值水平（倍）资料来源：Wind，光大证券研究所，注：澳煤比价选用峰景矿硬焦煤价格/纽卡斯尔港动力煤市场价，国内比价选用主焦煤国内主要地区平均价/秦皇岛动力煤Q5800平仓价，截至2022年8月20日国内炼焦煤的价格走势始终与海外保持高度一致，这说明海外炼焦煤不是引起海外煤炭市场异动的主要因素。2013-2021年期间，规格相近的动力煤国内的价格始终略高于国外，但在2022年出现了价格的倒挂。2013-2021年期间，国内外动力煤价格走势保持高度一致，国内价格在大多数时间都略高于国外，但2022年以来，在俄乌冲突带来的全球能源危机的背景下，海外煤炭价格涨幅较大，而国内价格并没有出现大幅上涨，造成国内外动力煤价格走势背离。图5：国内外炼焦煤价格走势高度一致（美元/吨）图6：国内外动力煤价格出现背离（美元/吨）资料来源：Wind，光大证券研究所，注：汇率按6.7计算，截至2022年8月29日资料来源：Wind，光大证券研究所，注：汇率按6.7计算，截至2022年8月20日因此，海外动力煤是引起今年煤炭市场异动的主要因素，今年国内外煤炭价格中枢的提升主要是受海外动力煤价格的快速上涨的带动。由于2021年海外动力煤产量占比达到89%，因此我们认为中短期内，观察海外煤炭供求关系是否出现缓和，应主要关注海外动力煤的价格趋势，而不是炼焦煤，从长远来看，由于焦煤和动力煤的价格比值已经是历史上非常罕见的位置，未来有修复的可能性。0.00.51.01.52.02.53.03.54.02010201120122013201420152016201720182019202020212022澳大利亚炼焦煤价格/动力煤价格山西炼焦煤价格/动力煤价格01002003004005006007002013201420152016201720182019202020212022现货价:峰景矿硬焦煤(澳大利亚产):中国到岸市场价:主焦煤：山西吕梁01002003004005002013201420152016201720182019202020212022秦皇岛港:平仓价:动力末煤(Q5800):山西产:周纽卡斯尔、ARA、理查兹三港平均价仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-10-证券研究报告煤炭开采2.3、不同能源比价：煤炭和天然气价格相关性强煤炭、天然气、石油均可用于发电，相互之间具有一定的替代关系，当某一种燃料的发电性价比偏高时，电厂会增加该种燃料的发电量，使得该种燃料的需求量增加，从而驱动该种燃料的价格上升、性价比降低。煤炭与天然气用途相似，与石油的用途差异较大：BP的数据显示，2021年煤炭、天然气都是发电的主要燃料，而石油发电量占总发电量比例显著低于煤炭、天然气。石油是汽油的原料，主要用于交通领域，而煤炭和天然气的最终下游主要是工业和居民生活，从用途来看，煤炭与天然气的用途更为相似。图7：全球石油在发电结构中的占比明显低于煤炭、天然气（2021）图8：天然气、煤炭和石油应用领域有所差异（2019）资料来源：BP，光大证券研究所，消费量口径资料来源：IEA，光大证券研究所，消费量口径从价格走势来看，2021年以来，相比原油，IPE理查德湾煤炭期货价格的变动方向以及幅度与天然气期货更相近。表2：2021年以来IPE煤炭期货价格变动方向以及幅度与天然气期货更相近时间IPE煤炭期货变动幅度IPE天然气期货变动幅度IPE原油期货变动幅度2021/1-2021/7+34%+52%+39%2021/7-2021/10+85%+157%+12%2021/10-2022/2-12%-15%+13%2022/2-2022/3+77%+59%+18%2022/3-2022/7-1.3%-12.4%-7.7%资料来源：Wind，光大证券研究所2021年以来，天然气价格的三次峰值中有两次（第一次、第三次）也是煤炭价格的峰值。这两次峰值都是受现货端供需的影响，第一次峰值是由于我国煤炭供需失衡导致全球煤炭、天然气价格快速上涨，之后我国提出了煤炭保供政策，供应快速提升，煤炭、天然气价格迅速降低；第三次峰值是俄乌冲突带来了全球能源供需的紧张，造成了煤炭、天然气价格大幅上涨。天然气价格的第二次峰值主要受政治事件的影响。2021年12月20日，德媒报道德国不批准俄罗斯“北溪2号”管道的使用，市场担忧俄罗斯会以减少对欧洲天然气的供应作为回应，因此天然气期货价格迅速上涨；但2021年12月25日，俄气的发言人谢尔盖·库普里亚诺夫回应称，所有关于俄气减少对欧洲市场供应的言论都是毫无根据的，随后天然气期货价格出现了快速的回落。仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-11-证券研究报告煤炭开采图9：天然气期货价格三次峰值中两次也是煤炭期货价格的峰值图10：原油期货价格波动幅度不及煤炭资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2022年8月26日资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2022年8月26日2009年以来，IPE煤炭期货价格与天然气期货价格的比值基本稳定在1.8左右。2020年该比值出现了较高的峰值主要是受到疫情的影响，相比煤炭，天然气依赖管网、接收站、储气库等基础设施，对即时实现供需的要求很高，难以大规模储存，因此当疫情造成能源需求不景气的时候，天然气价格的下降幅度比煤炭更大。截至2022年8月25日，IPE煤炭与天然气期货价格比值为0.55，显著低于历史平均水平（1.8），说明当前煤炭价格相比天然气价格显著偏低，天然气的高价格对海外煤价有一定的支撑作用。图11：英国IPE煤炭与天然气期货价格比值目前处于低位水平（倍）资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2022年8月25日从实际发电情况来看，煤炭和天然气在发电领域有较强的互相替代性。以德国为例，2016-2020年期间，煤炭与天然气价格的比值整体维持上升趋势，煤炭发电的性价比减弱，在此期间德国的煤炭发电小时数维持下降态势，天然气发电小时数维持上升趋势；2021年，煤炭与天然气价格的比值大幅下降，天然气发电性价比大幅降低，导致德国的天然气发电小时数下降，燃煤发电小时数出现反弹。0200400600800期货结算价(连续):IPE英国天然气（便士/色姆）期货结算价(连续):IPE理查德湾煤炭（美元/吨）0100200300400500期货结算价(连续):IPE理查德湾煤炭（美元/吨）期货结算价(连续):IPE轻质原油（美元/桶）0.551.8001234567820092010201120122013201420152016201720182019202020212022煤炭/天然气均值疫情对天然气的影响大于对煤炭的影响导致价格仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-12-证券研究报告煤炭开采图12：IPE煤炭期货平均价与天然气期货平均价比值（倍）图13：德国燃煤和天然气发电小时数呈负相关（小时）资料来源：Wind，光大证券研究所，注：图中比值为区间平均价格的比值资料来源：IEA，光大证券研究所预测，注：2022年按1-4月燃煤、燃气发电小时数同比增长情况推测由于煤炭价格与天然气价格关联度较高，所以研究煤价就要研究气价。如果天然气的价格很低，由于发电端的替代效应，煤炭价格也难以维持高位；反之如果天然气价格快速上涨，煤炭价格大概率也会跟随上涨。今年天然气价格上涨的主要原因是俄罗斯供应的减量。2021年俄罗斯天然气产量占全球天然气总产量的17.38%。2022年7月，俄罗斯天然气单月产量仅为370亿立方米，同比下降24%，1-7月累计产量为3510亿立方米，同比下降9.1%。根据BP数据，2016-2021年期间，俄罗斯天然气产量维持3.6%的年均复合增速，因此今年天然气涨价主要是俄罗斯天然气供应的突然减量造成全球天然气供需紧张。表3：2021年俄罗斯天然气产量占全球能源总供应量的4.7%地区国家煤炭天然气石油核电水电太阳能风电其它合计美洲2.8%8.7%11.2%0.6%0.9%0.1%0.4%0.1%24.8%美国2.2%6.3%5.8%0.6%0.2%0.1%0.3%0.1%15.4%欧洲1.1%1.4%1.3%0.6%0.4%0.1%0.3%0.2%5.5%挪威0.0%0.8%0.8%0.0%0.1%0.0%0.0%0.0%1.6%德国0.2%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.1%0.0%0.5%波兰0.3%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.4%乌克兰0.1%0.1%0.0%0.1%0.0%0.0%0.0%0.0%0.3%CIS2.1%6.0%5.5%0.2%0.2%0.0%0.0%0.0%14.0%俄罗斯1.7%4.7%4.4%0.1%0.1%0.0%0.0%0.0%11.1%亚太24.2%4.5%2.8%0.5%1.2%0.4%0.5%0.2%34.4%中国15.9%1.4%1.6%0.3%0.9%0.2%0.4%0.1%20.9%印度2.5%0.2%0.3%0.0%0.1%0.0%0.0%0.0%3.2%澳大利亚2.3%1.0%0.1%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%3.5%印度尼西亚2.8%0.4%0.3%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%3.5%中东0.0%4.8%10.7%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%15.5%伊朗0.0%1.7%1.4%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%3.1%非洲1.1%1.7%2.8%0.0%0.1%0.0%0.0%0.0%5.8%南非1.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%1.1%全球合计31.3%27.2%34.3%1.9%2.9%0.7%1.3%0.5%100.0%资料来源：BP，光大证券研究所，注：均换算为艾焦耳计算，全球能源总供给量为100%1.821.911.691.942.991.350.970.51.01.52.02.53.03.52016201720182019202020212022Q1IPE煤炭期货价格/IPE天然气期货价格2000250030003500400045005000550060002016201720182019202020212022E燃煤发电小时数天然气发电小时数仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-13-证券研究报告煤炭开采俄罗斯天然气供应的减量主要由于对欧洲的出口量大幅下降。从2022年第一周开始，俄罗斯出口到欧盟的管道天然气的量一直低于同期正常水平，第九周短暂接近2021年同期水平后开始持续下降。2022年1-7月，俄罗斯到欧洲的管道天然气出口量累计同比下降39%。截至2022年8月23日，俄罗斯到欧盟的管道天然气当周出口量较去年同期下降68.4%。从绝对量上来看，2022年1-7月俄罗斯出口欧洲的天然气较去年同期减量359.5亿立方米，同期俄罗斯天然气产量下降351.5亿立方米，因此俄罗斯天然气产量的减量主要是由于对欧洲出口量的大幅下降。图14：2022年1-7月俄罗斯天然气产量低于2021年同期（亿立方米）图15：俄罗斯管道天然气出口到欧洲的量较去年同期大幅下降（亿立方米）资料来源：俄罗斯统计局，光大证券研究所，截至2022年7月，月度数据资料来源：bruegel，光大证券研究所，截至2022年8月23日，周度数据欧洲是俄罗斯天然气的主要出口去向。根据BP的数据，2021年俄罗斯天然气产量7017亿立方米，消费量4746亿立方米，净出口2271亿立方米，其中有1844亿立方米出口至欧洲（1670亿立方米通过管道出口、174亿立方米以LNG的形式通过海运的方式出口到欧洲）。图16：欧洲是俄罗斯天然气的主要出口去向（亿立方米）资料来源：BP，光大证券研究所，2021年数据350400450500550600650123456789101112202020212022051015202530352021年2022年仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-14-证券研究报告煤炭开采3、煤炭内需波动来自何处？传统上，煤炭的下游占比（2021年）：发电（53%）、建材（7%）、化工（6%）、钢铁（17%）、供热（8%）、其他（9%）。上述几大行业与地产、基建有一定的关联，目前我国房地产行业波动较大，为便于投资人理解基建地产的波动对煤炭需求的影响，我们对地产、基建直接和间接带来的煤炭消费量做了拆解（由于缺少2021年数据，故使用2018年或2020年下游占比代替2021年下游占比，可能造成一定误差）。以钢铁为例，钢铁的直接下游中，地产占40%、基建占20%、工程机械占18%、家电（主要受地产竣工端的影响）占4%，而工程机械的下游中，地产占20%、基建占45%，所以地产、基建通过家电、工程机械间接影响了一部分钢铁需求。表4：地产、基建直接和间接影响76%的钢铁需求量（2018年）地产基建地产用钢工程机械用钢家电用钢基建用钢工程机械用钢直接40%20%间接18%20%=3.6%4%18%45%=8.1%合计47.6%28.1%资料来源：SMM，Mysteel，光大证券研究所铝、建材（水泥是混泥土的原料，玻璃等其它非金属材料总耗能较少，这里只考虑水泥的情况）、电力也做类似的拆解：地产、基建直接及间接影响了39%的铝需求；建材基本都用于地产基建，地产影响65%的建材需求，基建影响35%的建材需求；地产影响16%的用电量、基建影响21%的用电量。表5：地产、基建直接和间接消耗了39%的铝（2018年）地产基建地产直接用铝工程机械用铝家电用铝基建直接用铝工程机械用铝直接29%间接9%20%=1.8%4%9%45%=4.05%合计34.8%4.05%资料来源：阿拉丁，国际铝协，光大证券研究所表6：社会用电量分行业拆解（2020年）社会用电量分布只与基建有关与基建、地产都有关只与地产有关钢铁非金属建材铝工程机械电石（下游是PVC，用于管材、电缆）建筑业耗电电气机械房地产业耗电橡胶、塑料制品耗电家具制造业耗电资料来源：电力统计年鉴，光大证券研究所仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-15-证券研究报告煤炭开采图17：相关行业下游拆分资料来源：电力统计年鉴，阿拉丁，国际铝协，SMM，Mysteel，Wind，光大证券研究所，注：煤炭为2021年数据，电力为2020年数据，其余为2018年数据将地产、基建影响钢铁、建材、电力等需求的量进行汇总，最终地产、基建分别影响约21%、11%的煤炭需求量。图18：煤炭流向（直接和间接）示意图（2021年）资料来源：电力统计年鉴，阿拉丁，国际铝协，SMM，Mysteel，Wind，光大证券研究所仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-16-证券研究报告煤炭开采地产、基建、第三产业是用电量波动的主要来源。剔除与地产、基建相关的用电量（由于铝实际上与地产、基建关联不是特别大，这里并不剔除铝的用电量）以及一直维持增长态势（增速波动较大）的第三产业用电量以后，我们发现剩下部分的用电量明显较全社会用电量的变化更加稳定，这说明全社会用电量的波动实际上很大程度受地产、基建、第三产业的影响。图19：与基建、地产相关行业用电量增速波动较大图20：去除基建地产及第三产业后用电量增速波动变小资料来源：电力统计年鉴，光大证券研究所资料来源：电力统计年鉴，光大证券研究所由于第三产业（除建筑、地产）仅通过用电量影响6.85%的煤炭需求量，且2014-2020年期间，第三产业虽然用电量的增速有一定的波动，但始终维持增长态势，因此我们认为煤炭内需的波动来源主要是地产、基建。钢铁行业中，新开工用钢占24%、施工用钢占12%、竣工用钢占4%；建材30%用于新开工端、70%用于施工端；铝基本都用于竣工端，进一步拆分，我们发现新开工、施工、竣工分别会影响11%、7%、3%的煤炭需求量。图21：2021年煤炭需求量拆分结果资料来源：电力统计年鉴，阿拉丁，国际铝协，SMM，Mysteel，Wind，光大证券研究所“稳增长”预期下，我国地方政府专项债发行前置，预计全年基建投资较为乐观。今年的政府工作报告明确提到，安排新增专项债3.65万亿元，规模跟去年持平；如果今年地方政府专项债券发行规模与去年一致，则2022年1-6月地方政府专项债投放比例已达到79.6%，远高于2019-2021年1-6月的平均水平（50.8%）；2022年1-7月基础建设投资完成额同比增加7.4%，也说明当前我国基建投资景气度较高。地产领先指标并不乐观：2022年1月1日-8月26日，30大中城市商品房成交面积为10133万平方米，同比-31.8%，处于2017年以来最低水平。-4%-3%-2%-1%0%1%2%3%4%5%6%7%20142015201620172018201920202%3%4%5%6%7%8%9%2014201520162017201820192020去除地产、基建相关行业及第三产业后用电量增速全社会用电量增速新开工10.7%施工7.1%竣工3.3%基建11.3%第三产业6.9%0.0%居民生活21.7%其它39.1%仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-17-证券研究报告煤炭开采图22：2014年至今基础设施建设投资完成额累计同比（%）图23：30大中城市商品房成交面积（万平方米）资料来源：Wind、光大证券研究所，截至2022年7月资料来源：Wind、光大证券研究所（截至2022年8月26日，周度数据）1-7月基建、地产对煤炭消费量的贡献可能是同比下滑4.05个百分点。2022年1-7月，房屋新开工、竣工面积累计同比分别下滑36.1%、23.3%，房屋施工面积累计同比下滑3.7%，基建投资完成额同比增长7.4%，按照上文中地产、基建对煤炭需求的影响测算，1-7月地产、基建可能对煤炭消费量贡献同比下滑4.05个百分点。2021年，中国煤炭消费量占全球能源消费总量的14.6%，上半年国内煤炭需求不景气可能对全球能源的需求也有一定的影响。在“稳增长”的政策下，我们认为2023年地产端指标同比继续大幅下降的可能性不大，基建投资的高增速也有望维持。表7：2021年中国煤炭消费量占全球能源总消费量的14.6%地区国家煤炭天然气石油核电水电太阳能风电其它美洲2.2%7.3%9.0%1.5%2.1%0.4%0.9%0.3%美国1.8%5.0%6.0%1.3%0.4%0.3%0.6%0.1%欧洲1.7%3.5%4.7%1.4%1.0%0.3%0.8%0.5%挪威0.0%0.3%0.3%0.0%0.1%0.0%0.0%0.0%德国0.4%0.6%0.0%0.1%0.0%0.1%0.2%0.1%波兰0.3%0.1%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%乌克兰0.2%0.2%0.0%0.1%0.0%0.0%0.0%0.0%CIS0.9%3.7%1.4%0.4%0.4%0.0%0.0%0.0%俄罗斯0.6%2.9%1.1%0.3%0.3%0.0%0.0%0.0%亚太21.6%5.6%12.0%1.1%3.0%0.9%1.2%0.6%中国14.6%2.3%5.2%0.6%2.1%0.0%0.0%0.0%印度3.4%0.4%1.6%0.1%0.3%0.1%0.1%0.1%澳大利亚0.3%0.2%0.3%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%印度尼西亚0.6%0.2%0.5%0.0%0.0%0.0%0.0%0.1%中东0.1%3.5%2.8%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%伊朗0.0%1.5%0.5%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%非洲0.7%1.0%1.3%0.0%0.2%0.0%0.0%0.0%南非0.9%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%0.0%全球合计27.1%24.6%31.2%4.3%6.8%1.6%3.0%1.4%资料来源：BP，光大证券研究所，注：均换算为艾焦耳计算，全球能源总消费量为100%-30-20-10010203040201420152016201720182019202020212022仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-18-证券研究报告煤炭开采4、煤炭的出口依存度有多高？目前我国煤炭的直接出口量很少。从2003年起，我国开始对煤炭出口进行严格的配额限制，2004年我国开始下调煤炭出口退税率，从13%下调到11%，并在2005年5月再次下调至8%。我国从2006年9月15日起取消煤炭出口退税政策，并在2006年11月1日起以暂定税率的形式对煤炭出口加征5%的关税，此后，我国煤炭的出口量一路下行。2003年我国煤炭出口量为9393万吨，而到了2021年，煤炭出口量仅为260万吨。表8：政策持续限制煤炭的出口时间发布机构内容2003/10/13财政部国家税务总局自2004年1月1日起，煤炭出口退税率由13%调整为11%，焦炭、半焦炭出口退税率由15%调整为5%，炼焦煤出口退税率由13%调低到5%。2004/1/7国家发展和改革委员会、商务部、海关总署国家发展和改革委员会、商务部、海关总署制定了《煤炭出口配额管理办法》，自2004年7月1日起施行。2004/10/26国家发展和改革委员会2005年煤炭出口配额数量为8000万吨。2005/4/29财政部国家税务总局2005年5月1日起，煤炭出口退税率由11%调整为8%。2005/12/14国家发展和改革委员会2006年煤炭出口配额数量为8000万吨。2006/10/27国务院关税税则委员会煤炭、焦炭、原油等4项能源类产品实施5％的出口暂定税率。2008/3/14国家发展和改革委员会国家发展改革委下发了2008年第一批煤炭出口配额，第一批煤炭出口配额数量为3180万吨。2008/3/28国务院调整焦炭出口政策，调整、降低或取消这类产品的出口退税，征收出口关税，抑制出口。2011/3/17国家发展和改革委员会2011年度煤炭出口配额总量确定为3800万吨，其中第一批配额1800万吨已下达至各出口企业。资料来源：国家发改委官网，财政部官网，中国政府网，商务部官网，国家税务总局官网，光大证券研究所虽然煤炭的实物出口量持续下降，但由于煤炭是重要的能源和工业原料，实际上煤炭在被加工后以工业、消费品成品的形式出口，因此出口对于煤炭的消费需求也会产生一定的影响。2016-2021年期间，我国出口总额占GDP总额始终维持在20%左右，出口对我国经济有较大影响，这个影响会通过煤炭的下游行业传导到煤炭的需求中。对于各行业出口依存度的研究，我们采用行业出口依存度=行业出口额/（行业总产值-行业自身中间收入）的方法1。根据我们的测算，电力行业整体的出口依存度约为7.6%。表9：2020年各行业用电量占比以及出口依存度行业用电量占比出口依存度行业出口影响用电需求农林牧渔产品和服务1.9%1.6%0.0%煤炭采选产品1.2%0.1%0.0%石油和天然气开采产品0.6%0.3%0.0%金属矿采选产品1.0%0.4%0.0%非金属矿和其他矿采选产品0.5%1.8%0.0%食品和烟草1.7%3.6%0.1%纺织品2.1%33.6%0.7%纺织服装鞋帽皮革羽绒及其制品0.7%32.4%0.2%木材加工品和家具0.7%24.4%0.2%造纸印刷和文教体育用品1.4%20.2%0.3%石油、炼焦产品和核燃料加工品1.8%3.6%0.1%化学产品6.4%15.4%1.0%非金属矿物制品5.2%5.8%0.3%金属冶炼和压延加工品16.7%5.1%0.8%1《中国出口依存度分析》——张神勇、肖敏仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-19-证券研究报告煤炭开采金属制品2.9%13.8%0.4%通用设备1.3%21.8%0.3%专用设备0.5%17.4%0.1%交通运输设备1.2%10.1%0.1%电气机械和器材1.2%29.1%0.4%通信设备、计算机和其他电子设备2.4%74.3%1.8%仪器仪表0.1%27.7%0.0%其他制造产品和废品废料0.9%8.7%0.1%金属制品、机械和设备修理服务0.1%25.5%0.0%电力、热力的生产和供应13.1%0.2%0.0%燃气生产和供应0.2%0.0%0.0%水的生产和供应0.9%0.0%0.0%建筑1.3%0.3%0.0%批发和零售3.2%12.0%0.4%交通运输、仓储和邮政2.3%9.3%0.2%住宿和餐饮1.0%0.6%0.0%信息传输、软件和信息技术服务1.5%4.0%0.1%金融0.2%0.6%0.0%房地产1.8%0.0%0.0%租赁和商务服务0.8%4.7%0.0%研究和试验发展0.3%4.2%0.0%居民服务、修理和其他服务0.5%0.0%0.0%教育0.9%0.0%0.0%卫生和社会工作0.7%0.0%0.0%文化、体育和娱乐0.2%1.9%0.0%公共管理、社会保障和社会组织0.9%0.2%0.0%电力合计82.6%7.6%资料来源：《2020年非竞争型投入产出表（42部门）》——国家统计局，电力统计年鉴，光大证券研究所煤炭下游的直接和间接出口依存度：钢铁5.1%、建材5.8%、化工15.4%、电力7.6%，汇总起来，煤炭（直接和间接）的出口依存度为6.29%。表10：2020年煤炭总需求（直接及间接）出口依存度该行业直接用煤占比该行业出口依存度出口影响该行业煤炭需求钢铁16.77%5.1%0.85%化工6.46%15.40%0.99%建材7.35%5.8%0.42%电力52.88%7.60%4.02%合计83.46%6.29%资料来源：《2020年非竞争型投入产出表（42部门）》——国家统计局，电力统计年鉴，光大证券研究所测算2021年我国出口金额同比增长21.2%，大约贡献了1.33%的煤炭消费增量，今年1-7月我国出口金额累计同比增长14.7%，大约贡献了0.9%的煤炭需求增量。2022年4月召开的国常会上提出了要加大出口退税等政策的支持力度，从政策支持的角度来看，未来出口金额有望维持较高增速。仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-20-证券研究报告煤炭开采5、煤炭需求与水电的相关性如何？水电和火电是我国最主要的两种发电方式，2021年火电在发电量中的占比超过65%，水电占比为15.2%，其它可再生能源占比为13.5%。由于我国富煤、少油、少气的地理特征，在我国的火力发电量中，燃煤发电占据主导地位，石油、天然气的发电量占比很低。图24：2021年燃煤发电占据主导地位资料来源：BP，光大证券研究所水力发电的季节性强，弹性较差。由于全年的降水季节性较强，使得水电出力具有明显的季节性特征，水电发电的旺季是每年的6-10月份，2019-2021年，旺季5个月的水电发电量分别占全年总量的52.1%、56.4%、55.2%。季节性的特征造成水力发电主要取决于降水情况，弹性较差。图25：水电发电量具有明显的季节性（亿千瓦时）图26：水电发电量增速较高时，火电发电量增速往往较低资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2022年7月资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2021年火力发电量与水力发电量密切相关。从发电量增速来看，水电、火电发电增速存在一定的负相关关系，水电发电量增速较高时，火电发电量的增速通常处于较低位置。从发电量的绝对值来说，2021年水电发电量是火电发电量的23%，在水电、火电以外其它能源发电量不变的情况下，水电发电量每下降1%，火电发电量要提升0.23%才能让总发电量维持不变，考虑到2021年燃煤发电量占火力发电量的94%，则煤电发电量应提升0.22%，相当于煤炭需求提升0.11%（2021年发电用煤占煤炭需求的52.88%）。2021年由于来水较少，水电发电量自2016年以来首次出现同比下滑，2021年我国全社会用电量同比增长10.7%，但水电发电量同比下降2.5%，按照水电石油0.14%天然气3.19%煤炭62.56%其他燃料0.59%核能4.77%水电15.23%其它可再生能源13.50%40060080010001200140016001-2345678910111220182019202020212022-10%0%10%20%30%40%火电增速水电增速仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-21-证券研究报告煤炭开采每下降1%为煤炭需求带来0.11%的增量计算，去年水电出力较差带来了1.5%的煤炭需求增量（水电发电量增速低于用电量增速13.1个百分点）。近几年我国水电装机容量增速维持在较低水平。2016-2020年期间，我国水电装机容量增速始终维持在5%以下，2019年增速仅为1%，在装机容量低速增长的情况下，水电发电量主要取决于当年来水的情况。图27：2016-2020年水电装机容量增速维持在低位（亿千瓦，%）图28：2022年7月三峡出库流量处于同期最低（立方米/秒）资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2020年资料来源：Wind，光大证券研究所，周度数据，截至2022年8月27日来水情况的高频监测指标：三峡出库流量。三峡电站是我国最大的水力发电站，2021年其发电量占全国总发电量的1.2%左右、占全国水电发电量的8%。三峡出库流量与水电发电量具有一定的相关性：2022年5月，三峡出库流量处于同期最高水平，水电发电量也处于同期最高水平，2022年7月，三峡出库流量出现明显回落，水电发电量也出现环比的下滑。水电出力有大小年交替的特征，2023年水电发电量大概率不理想。2022年1-7月，水电发电量同比+16.7%，全国水电机组平均利用小时数为1691小时，同比提升195个小时，参照近年来水电利用小时数大小年交替的规律，预计2023年水电利用小时数将有所下滑。图29：水电利用小时有大小年交替的规律（小时）资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2022年6月，月度数据0%5%10%15%20%0.00.51.01.52.02.53.03.54.020042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020水电装机容量增速（右轴）0100002000030000400005000001020304050607080910111220182019202020212022-300-200-1000100200300400201420152016201720182019202020212022发电设备平均利用小时:水电:累计值:同比增加仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-22-证券研究报告煤炭开采6、新能源对煤炭需求有何影响？6.1、“十四五”期间预计用电量增速为5-5.5%“十四五”期间我国GDP年均复合增速预计在5-6%之间。“十四五”规划中并没有设立具体的经济增长目标，但“十四五”规划中提出，到2035年人均国内生产总值达到中等发达国家水平。2021年我国人均GDP约为1.2万美元，如果中等发达国家或经济体的人均GDP入门水平确定在2.5万美元左右，GDP规模还要再扩大1倍左右，要实现这一目标，市场普遍认为2021-2025年GDP增速应该保持在5%~6%之间，比如国务院发展研究中心刘世锦、清华大学白重恩教授、北京大学林毅夫教授等。从电力消费弹性系数的角度，“十四五”期间全社会用电量的增速预计在5%以上。2006年至今，我国电力消费弹性系数基本在0.98上下波动，假设“十四五”期间我国GDP年均复合增速为5.5%，电力消费弹性系数维持0.98的水平，则“十四五”期间我国用电量的年均复合增速预计为5.4%，考虑到疫情的扰动，实际的用电量年均复合增速可能低于5.4%。图30：2005-2021我国电力消费弹性系数维持在0.98左右资料来源：Wind，光大证券研究所2020年底至今，权威机构对“十四五”期间的全社会用电量年均复合增速的预测在3.5%-5.5%之间。表11：机构预测“十四五”期间用电量增速在3.5%-5.5%机构时间文献“十四五”年均增速预测2025年全社会用电量（亿千瓦时）全球能源互联网发展合作组织2020年6月中国“十四五”电力发展规划研究3.5%-5.1%89207-96319中电联2021年1月电力行业“十四五”发展规划研究4.40%93154国网能源研究院有限公司2021年3月中国电力系统低碳发展分析模型构建与转型路径比较5.50%98000北京大学能源研究院2021年12月电力部门碳排放达峰路径与政策5.00%95862资料来源：中电联，全球能源互联网合作组织官网，国网能源研究院有限公司官网，《电力部门碳排放达峰路径与政策》——北京大学能源研究院，光大证券研究所根据电力消费弹性系数以及各机构的预测，我们预计“十四五”期间，我国全社会用电量将维持5%-5.5%的年均复合增速，到2025年，全社会用电量将超过9.6万亿千瓦时。0.9800.20.40.60.811.21.41.61.82200520072009201120132015201720192021平均值电力消费弹性系数仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-23-证券研究报告煤炭开采6.2、“十四五”期间发电用煤需求增量可观2021-2025年如果年均复合用电量增速在5%-5.5%，新能源发电增量将无法完全覆盖用电需求的增量。根据CWEA风能专委会的预测，2025年风电装机容量将较2021年增长2.81亿千瓦；根据《“十四五”现代能源体系规划》，2025年水电、核电装机量分别为4.42、0.7亿千瓦；根据CPIA光伏行业协会的预测，2022-2025年，中国乐观和悲观情形下新增光伏装机容量分别为90/95/100/110GW和75/80/85/90GW，我们取中性预测，到2025年光伏装机容量将达到6.69亿千瓦。利用小时数方面，风电、光伏由于技术提升，预计利用小时数将高于2015-2021年的平均值；水电利用小时数主要受来水情况影响，取2015年以来的平均值；核电利用小时数波动较大，也取2015年以来的平均值。表12：“十四五”期间火电发电量仍将增长20122013201420152016201720182019202020212022E2025E备注总发电量（万亿千瓦时）4.995.435.795.816.136.607.177.507.788.538.8810.172022年按4%增速预测，2025年按“十四五”CAGR5.5%预测水电装机量（亿千瓦）2.492.803.053.203.323.443.533.583.703.914.104.42《“十四五”现代能源体系规划》水电小时利用数量（小时）359133593669359036193597360736973825362236513651取2015年以来的平均水电发电量（万亿千瓦时）0.900.941.121.151.201.241.271.321.421.421.501.61核电装机量（亿千瓦）0.130.150.200.270.340.360.450.490.500.530.560.70《“十四五”现代能源体系规划》核电小时利用数量（小时）785578747787740370607089754373947450780273927392取2015年以来的平均核电发电量（万亿千瓦时）0.100.120.160.200.240.250.340.360.370.420.410.52风电装机量（亿千瓦）0.610.770.971.311.471.641.842.092.823.283.806.09CWEA预测风电小时利用数量（小时）192920251900172417451949210320832078223221002100高于2015年以来平均水平风电发电量（万亿千瓦时）0.120.150.180.230.260.320.390.440.590.730.801.28光伏装机量（亿千瓦）0.030.160.250.430.761.301.742.042.533.074.006.69CPIA预测光伏小时利用数量（小时）-13421235122511291205123012911281128112811281高于2015年以来平均水平光伏发电量（万亿千瓦时）0.000.020.030.050.090.160.210.260.320.390.510.86合计（万亿千瓦时）1.111.231.491.631.781.972.212.382.702.963.224.27火电及其它发电量（万亿千瓦时）3.874.204.314.194.354.644.965.125.085.585.665.90资料来源：Wind，《“十四五”现代能源体系规划》——中电联，CPIA，CWEA，《我国电力发展与改革形势分析（2022）》，光大证券研究所预测根据我们的测算，2025年水电、核电、风电、光伏合计发电量将达到4.27万亿千瓦时，2021-2025年CAGR为9.6%。假设发电量年均复合增速为5.5%，略高于用电量增速（出于能源安全以及新能源的不稳定性考虑），则2025年发电量将较2021年提高1.63万亿千瓦时（水电、核电、风电、光伏分别提高0.2、0.1、0.55、0.46万亿千瓦时），假如生物质等其它发电量维持2021年水平，则火力发电量将提升0.32万亿千瓦时，折合原煤约1亿吨（2021年我国供电标准耗煤302.5克/千瓦时，预计到2025年将降至300克/千瓦时）。假设2025-2030年期间，发电量维持2021-2025年的年均复合增速（4.5%），水电、核电、风电、光伏发电总量增速略微下降（假设CAGR为9.5%），则火电及其它发电量将在2028年达峰，2025年以后增速会明显放缓。仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-24-证券研究报告煤炭开采图31：火电发电量可能在2028年达峰资料来源：Wind，中电联，CPIA，CWEA，《我国电力发展与改革形势分析（2022）》，光大证券研究所预测，截至2035年7、新兴产业对煤炭需求影响有多大？在“十四五”期间全社会用电量增速为5%的情境下，我们认为新兴产业将成为电力需求的重要推力，预计2021-2025年新兴产业用电量的年均增速为14%，在全社会用电量中的占比将从2021年的10.9%提升至2025年的15.3%。图32：新兴产业用电占比将从2021年的10.9%提升至2025年的15.3%（亿千瓦时）资料来源：Wind，光大证券研究所预测7.1、数据中心：耗电占比2021-2025年提升1.3个百分点需求快速增长驱动数据中心规模提升。根据IDC《2025年中国将拥有全球最大的数据圈》中的预测，到2025年，中国产生的数据总量将由2018年的7.6ZB增长至48.6ZB。根据《中国数字基建的脱碳之路2020-2035》，2020年我国数据中心产值为1819.3亿元，预计到2025年达到3232亿元，到2035年，我国数据中心产值将突破6000亿元。35791113151720122015201820212024E2027E2030E2033E万亿千瓦时火电及其它水电、核电、风电、光伏合计2028年达峰仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-25-证券研究报告煤炭开采图33：2016-2035中国数据中心机架数量及产值增长预测（万架，亿元）资料来源：《中国数字基建的脱碳之路2020-2035》——国际环境保护组织绿色和平与工业预测，光大证券研究所政策支持数据中心的扩张。“十四五”期间，国家大力推动数据中心的发展，2022年2月23日，国家发改委同意京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝地区建设“一体化算力网络国家枢纽节点”，引起市场对于“东数西算”以及数据中心产业的高度关注。表13：政策支持数据中心的建设时间机构文件名内容2020/12/23国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》以加快建设数据强国为目标，强化数据中心、数据资源的顶层统筹和要素流通，加快培育新业态新模式。2021/3/13国务院《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》加快构建全国一体化大数据中心体系，建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群，建设E级和10E级超级计算中心。推动5G、大数据中心等新兴领域能效提升。2021/5/24国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》加快推动数据中心绿色高质量发展，建设全国算力枢纽体系，加快打造一批算力高质量供给、数据高效率流通的大数据发展高地。2021/7/4工业和信息化部《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》统筹推进新型数据中心发展，构建以新型数据中心为核心的智能算力生态体系，发挥对数字经济的赋能和驱动作用。2021/11/1工业和信息化部《关于组织开展国家新型数据中心（2021年）典型案例推荐工作的通知》为加快新型数据中心建设与应用，更好支撑经济社会各领域数字化转型，组织开展2021年度国家新型数据中心典型案例推荐工作。2021/12/1工业和信息化部、发展改革委、商务部、国管局、银保监会、能源局《关于组织开展2021年国家绿色数据中心推荐工作的通知》推动数据中心节能和能效提升，引导数据中心走高效、低碳、集约、循环的绿色发展道路，组织开展2021年度国家绿色数据中心推荐工作。2021/12/8国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》有序推动以数据中心、5G为代表的新型基础设施绿色高质量发展。2021/12/18中央网络安全和信息化委员会《“十四五”国家信息化规划》加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系，促进数据中心分级分类布局建设，加快实现集约化、规模化、绿色化发展。2021/12/20国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局关于同意宁夏回族自治区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函同意在宁夏回族自治区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，宁夏枢纽规划设立中卫数据中心集群。2022/1/12国务院《“十四五”数字经济发展规划》建设数据中心集群，结合应用、产业等发展需求优化数据中心建设布局。加快实施“东数西算”工程，快推进数据中心节能改造，持续提升数据中心可再生能源利用水平。2022/2/7国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局关于同意京津冀地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函同意在京津冀地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，京津冀枢纽规划设立张家口数据中心集群。2022/2/7国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局关于同意粤港澳大湾区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函同意在粤港澳大湾区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，粤港澳大湾区枢纽规划设立韶关数据中心集群2022/2/7国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局关于同意成渝地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函同意在成渝地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，成渝枢纽规划设立天府数据中心集群和重庆数据中心集群。2022/2/23国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局关于同意长三角地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点的复函同意在长三角地区启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，长三角枢纽规划设立长三角生态绿色一体化发展示范区数据中心集群和芜湖数据中心集群。资料来源：中国政府网，国家发改委官网，光大证券研究所714.96946.512281562.51819.332324644.86057.5010002000300040005000600002004006008001000120014001600201620172018201920202025E2030E2035E机架数量（万架）数据中心产值（右轴，亿元）仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-26-证券研究报告煤炭开采预计2025年数据中心的平均设备PUE为1.37。PUE是数据中心总能耗与服务器设备总能耗的比值，多余的电力主要用于服务器的制冷（空调系统）以及UPS（备用电源）。目前，北京市、上海市、广东省等各地政府已发布了PUE限值：北京市要求新建的云数据中心PUE不高于1.3；上海市要求新建互联网数据中心的PUE值要严格控制在1.3以下，改建互联网数据中心PUE值要严格控制在1.4以下；广东省宣布PUE≤1.25的数据中心优先支持新建和扩建，1.25-1.3的支持新建和扩建，1.3<PUE≤1.5的严控改建，不支持新建、扩建，PUE>1.5的禁止新建、扩建和改建。2020年，全国数据中心平均PUE为1.51，考虑到未来新建的数据中心PUE基本在1.25以下，我们预测到2025年全国数据中心的平均PUE将降至1.37（新建数据中心PUE假设为1.2，与旧数据中心进行加权平均）。表14：数据中心总能耗测算机架数（万架）平均PUE平均单机架设计功率（kw）平均IT负荷使用率总能耗（亿千瓦时）北京及其周围93.71.436.764%503上海及其周围108.91.475.453%401广东深圳周围581.585.645%202中部67.11.624.932%149西部88.11.51538%221东北12.81.474.243%302020428.61.515.548%15072025E759.31.375.565%3278资料来源：《中国数字基建的脱碳之路2020-2035》——国际环境保护组织绿色和平与工业，光大证券研究所预测根据《中国数字基建的脱碳之路2020-2035》的测算，2020年我国数据中心能耗总量约为1507亿千瓦时，根据工信部印发的《新型数据中心发展三年行动计划（2021-2023年）》，到2023年我国数据中心平均利用率力争提升到60%以上，我们预计到2025年数据中心的平均利用率在65%左右。假设2025年平均单机设计功率维持现状（服务器内置芯片种类、数量的提升增加功耗，但芯片制程的提升可以降低功耗），到2025年我国数据中心总能耗约为3278亿千瓦时，较2020年提高1771亿千瓦时。按照2020-2025年的平均增速，我们测算2021年数据中心能耗约为1760亿千瓦时，在“十四五”期间全社会用电量年均增速5%的情境下，数据中心用电量占比将从2021年的2.1%提升至2025年的3.4%。7.2、新能源车：耗电占比2021-2025年提升0.6个百分点“十四五”期间，新能源车保有量的快速提升会带来电力需求的增加。2021年底我国新能源汽车保有量为784万辆，截至2022年6月，我国新能源汽车保有量已突破千万辆。根据电动汽车百人会的预估，2025年我国新能源汽车保有量将会超过3000万辆。电动汽车分为纯电动汽车（BEV）以及插电式混合动力汽车（PHEV），普通的混合动力汽车（HEV）不满足我国新能源汽车的标准，不算做新能源汽车。对于插电式混合动力汽车（PHEV），由于自身重量大（既有发动机又有电池、电动机），在燃油模式下油耗高，因此常规使用场景下还是主要依靠电能来行驶。我们预计2025年新能源汽车的公里电耗将较2022年下降5%左右。以特斯拉为例，根据EPA的实际路试结果，ModelS最长续航性能版本的公里电耗在2019到2022年出现了下滑，在此之前保持不变，2022年该款车型的实际公里仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-27-证券研究报告煤炭开采电耗约为0.18kwh，较2016年下降17.1%，综合考虑技术进步的节奏，我们认为2025年新能源汽车公里电耗将在2022年的基础上再下降5%左右（相比2020年下降14%）。图34：特斯拉modelS百公里电耗变化（以最长续航性能版作为对比，均为19英寸轮毂）资料来源：EPA，光大证券研究所根据IEA发布的《GlobalEVOutlook2020》中对各类汽车年平均行驶里程、公里电耗的测算，我们假设2025年电动汽车的保有量结构与销量的结构一致，新能源汽车的年平均行驶里程取区间平均值，公里电耗在2020年的基础上下降14%，通过计算得出2025年新能源车保有量的提升将带来711亿千瓦时的用电量增长（相比2021年），在全社会用电量中的占比将由2021年的0.4%提升至2025年的1.0%。表15：新能源汽车占比、行驶里程及电耗（2020年）车型能源类型销售份额年平均行驶里程（km）公里电耗（Kwh）公交车BEV2.39%15000-450000.775-1.615PHEV0.05%15000-450000.775-1.615卡车BEV0.33%22000-910001.165-1.595PHEV0.03%22000-910001.165-1.595商务车BEV2.45%11000-310000.31-0.42PHEV0.00%11000-310000.31-0.42乘用车BEV77.69%8000-180000.2-0.26PHEV17.05%8000-180000.2-0.26资料来源：《GlobalEVOutlook2020》——IEA，光大证券研究所表16：新能源车耗电测算202020212025E新能源车保有量（万辆）4927843000新能源车总耗电（亿千瓦时）1922961007资料来源：《GlobalEVOutlook2020》——IEA，光大证券研究所预测仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-28-证券研究报告煤炭开采7.3、通讯基站：耗电占比2021-2025年提升0.6个百分点单设备能耗提升驱动通讯基站耗能的增加。根据2018年《基站节能减排措施探讨》的统计，基站整体的功耗由主设备（45%）和空调系统（40%）为主，剩余部分主要是电源系统和其它设备的功耗。目前常见的5G宏基站单基站（主设备）功耗约为3-4kw，整体配套功耗可以达到10kw甚至更高。一般4G单基站功耗为1.3kw，目前主流的5G单基站功耗大约为4G的3倍。按照单基站占整体配套功耗的45%计算，目前主流5G基站的配套满载功耗在8.4-10kw，而4G基站仅为2.9kw左右。表17：主流5G基站满载功耗是4G的3倍左右厂家基站设备单基站满载功耗/W配套满载功耗/W华为BBU5900、AAU561341009111中兴V9200、A9611450010000爱立信BB6630、AAS648837808400诺基亚AirScale、AEQB390086674G-13002889资料来源：《信息基础设施能耗分析及现状与趋势》——马玉草、张铁峰、许正阳、宋佳豪、梁海峰、宋福龙、余潇潇，光大证券研究所5G基站数量将会迅速提升。根据工信部数据，截至2021年底，我国建成5G基站142.5万座，新增5G基站70.7万座，5G基站万人拥有量达到10.1座。根据《“十四五”信息通信行业发展规划》，预期目标2025年万人拥有5G基站数达到26座，据此我们预计2025年全国5G基站数量为380万座左右，结合2G、3G基站的逐步退役以及4G基站逐步对2G、3G基站的替代，我们预计到2025年，2G、3G基站缩减到183.5万座（每年减少20万座），4G基站增长至630万座（每年增长15万座）。根据华为发布的《5G电源白皮书》，5G时代一站多频将是典型配置，一站多频以及MassiveMimo技术都会加大整站的最大功耗，同时各运营商也在不断对5G设备进行改进，据此我们认为2025年，5G基站的整体满载功率仍维持在8kw左右，平均功耗约为7kw（满载8kw，空载6.5kw）。由于基站的公用事业属性，假设基站全年无间断工作（36524小时），根据我们的测算，到2025年通讯基站的总能耗将达到4637.9亿千瓦时，较2021年增长1125亿千瓦时，在社会用电量中的占比将从2021年的4.2%提升至2025年的4.8%。表18：5G基站能耗预测202020212025E5G基站（万座）71.8142.5380.05G基站单座能耗（kwh）8.08.07.05G基站总能耗（亿千瓦时）503.2998.62330.24G基站（万座）575.0590.0630.04G基站单座能耗（kwh）2.92.92.94G基站总能耗（亿千瓦时）1460.71498.81600.52-3G基站（万座）284.2263.5183.52-3G基站单座能耗（kwh）4.44.44.42-3G基站总能耗（亿千瓦时）1095.41015.6707.3总能耗（亿千瓦时）3059.33513.14637.9资料来源：《“十四五”信息通信行业发展规划》——工业和信息化部，光大证券研究所预测仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-29-证券研究报告煤炭开采7.4、光伏产业：耗电占比2021-2025年提升0.8个百分点从原料硅砂为起点，到制成光伏发电系统，光伏产业主要的耗能环节可分为三大部分：原料准备环节、光伏组件生产环节以及运输安装环节。图35：光伏产业链耗能环节资料来源：中国光伏业协会，光大证券研究所我们根据各个环节的耗能，以典型的270W（60片，200μm）型号的光伏电站为例，对光伏全产业链的总耗能进行测算，其中：硅砂制作冶金硅环节根据《2021-2026中国工业硅行业发展监测及投资战略规划研究报告》测算，每冶炼1kg工业硅预计耗电12.5kwh，预计到2025年将降至12kwh。冶金硅到电池片以及电池片到光伏组件的单耗采用《中国光伏产业发展路线图2021》中的数据。光伏玻璃：60片多晶硅组件中玻璃重量约为12.93kg，按每吨光伏玻璃耗能350kg标煤，电力折标系数0.1229（kwh/kg）计算，光伏玻璃环节耗电为0.142kwh/W。铝边框：60片多晶硅组件中铝边框重量约为2.8kg，按每吨耗电1.335万度，铝边框环节电耗为0.144kwh/W。电站辅材：每100MW电站需支架钢材5000t、钢筋1500t、各类电缆850km，支架钢材和钢筋的能耗为0.3kwh/W，电缆能耗约为0.01kwh/W，升压变、逆变器等按0.05kwh/W计算。运输、土建：该环节能耗约为0.11kwh/W。仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-30-证券研究报告煤炭开采表19：典型光伏电站的能耗测算环节270W（60片,200μm）单位能耗单位2025总能耗kwh用量单位202020212025E硅砂-冶金硅1.54kg12.5012.0012.00kwh/kg18.5冶金硅-多晶硅1.29kg66.5063.0060.00kwh/kg77.4多晶硅-多晶铸锭1.22kg6.706.506.30kwh/kg7.7多晶铸锭-多晶硅片60片0.070.07kwh/片4.1硅片-电池片270W0.060.06kwh/W15.0光伏玻璃270W0.140.140.14kwh/W38.3铝边框270W0.140.140.14kwh/W38.9电池片-光伏组件270W0.010.01kwh/W3.5逆变器、支架等设备270W0.360.360.36kwh/W97.2运输、土建270W0.110.110.11kwh/W29.7总能耗330.3资料来源：《中国光伏产业发展路线图2021》——中国光伏行业协会，光大证券研究所测算根据我们的测算，到2025年，270W的光伏电站总耗能预计约为330.3kwh，每GW的建设能耗约为12.24亿千瓦时；不算逆变器、支架、运输、土建能耗，单纯光伏组件每GW的生产能耗大约为7.54亿千瓦时。根据CPIA（中国光伏协会）的预测，在乐观和悲观情形下，2022-2025年全球新增光伏装机分别为225/270/300/330GW和180/210/240/270GW；中国乐观和悲观情形下新增光伏装机分别为90/95/100/110GW和75/80/85/90GW。实际上，我国光伏组件大部分用于出口，我国光伏组件产量约占全球总产量的80%，我们假设到2025年全球80%左右的光伏组件仍由中国生产，对于出口的光伏组件我们使用生产能耗测算（不算逆变器、支架、运输、土建），对于国内新增的光伏装机，我们使用建设总能耗测算，最终我们测算出来到2025年，国内光伏全产业链的耗电总量将达到2278.6亿千瓦时，在全社会用电量中的占比将由2021年的1.6%提高到2025年的2.4%。表20：光伏全产业链耗电测算全球新增装机（GW）国内新增装机（GW）出口新增装机（GW）光伏电站建设单耗（亿kwh/GW）光伏组件生产单耗（亿kwh/GW）总能耗（亿千瓦时）2020127.048.247.212.67.99832021166.053.083.612.47.713052022E202.582.579.512.37.616242023E240.087.5104.512.37.618652024E270.092.5123.512.37.620662025E300.0100.0140.012.27.52279资料来源：《中国光伏产业发展路线图2021》——中国光伏行业协会，光大证券研究所预测仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-31-证券研究报告煤炭开采7.5、计算机、通信及其它电子设备制造：耗电占比2021-2025年提升1个百分点2018-2021年期间，计算机、通信及其它电子设备制造的用电量快速提升。根据我国电力统计年鉴数据，2018-2021期间，计算机、通信及其它电子设备制造耗电量年均复合增速高达17.5%。由于计算机、通信及其它电子设备制造业涉及的产品较多，我们主要通过中游晶圆的生产情况预测这部分的耗电量。图36：电子设备产业链的关键在于晶圆制造资料来源：中商情报网，政府官网，光大证券研究所根据ICINSIGHT2022年发布的预测，2021-2026年期间，全球半导体销售量的年均复合增速预计为6.1%，低于2016-2021年11%的年均复合增速；根据KnometaResearch2022年版《全球晶圆产能报告》，到2021年底，全球IC晶圆月产量为2160万片，中国为350万片，预计2024年中国在全球IC晶圆产能中的份额将接近19%。据此，我们认为2025年中国IC晶圆年产量将达到6650万片（占全球的19.5%），2021-2025年CAGR约为12.2%。2021-2025年，晶圆复杂程度的增加会带来能耗的增加。以中芯国际的晶圆制造能耗作为参考，2017-2021年期间，中芯国际的晶圆制造能耗有上升的趋势（CAGR=3.1%）。图37：2017-2021年中芯国际晶圆制造单耗维持上升的趋势（kwh/片）资料来源：中芯国际招股说明书，光大证券研究所，注：2020年公司未披露，是按照2019到2021的趋势推算的结果2903003103203303403503603703802017201820192020E2021仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-32-证券研究报告煤炭开采在电子设备制造的单位能耗维持小幅上升的假设下（CAGR为3.1%），我们预计2022-2025年期间，该行业用电量将维持12.6%的年均复合增速，到2025年，计算机、通信及其它电子设备制造用电量将达到3503亿千瓦时，在全社会用电量中的占比由2021年的2.6%提升至2025年的3.6%。图38：计算机、通信及其它电子设备制造用电量预测（亿千瓦时）资料来源：Wind，光大证券研究所预测13461571181521832457276531133503100015002000250030003500400020182019202020212022E2023E2024E2025ECAGR=17.5%CAGR=12.6%仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-33-证券研究报告煤炭开采8、国外煤炭行业的发展对我国有何启示？由于煤炭的需求和房地产有较强的关联，且地产是资本驱动型的传统产业的代表，我们将地产新开工指标达峰作为一个关键的时间节点，在地产新开工指标达峰后，资本驱动型的传统产业对煤炭消费的带动作用逐渐减弱。美国的人均煤炭消费量在地产新开工套数达峰后维持了28年的增长，人均能源消费量在地产新开工套数达峰后7年达到峰值。美国的房屋新开工套数在1972年达到峰值，但人均煤炭消费量在2000年达峰，达峰时较1972年累计增长39%。美国的人均能源消费量在1979年达峰，达峰时较1972年仅增长3.8%，值得注意的是，1972年美国人均能源消费量已经达到14.38吨原煤/人，是我国2021年的人均能源消费量的2.5倍。图39：美国人均煤炭消费量在新开工达峰后仍增长了28年图40：美国人均能源消费量在新开工达峰时接近峰值资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2021年资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2021年我们认为美国人均煤炭消费量在地产新开工套数达峰后仍继续增长主要是由于煤炭对石油的替代。1973年以后两轮石油危机使得原油价格中枢大幅抬升，第一轮石油危机（1973-1975）：1973年10月6日，第四次中东战争打响，美国公开向以色列提供武器和22亿美元的军事援助，此后阿拉伯国家开始实施一系列削减产量、禁运石油的措施，将石油危机推向高潮，1973年原油的年平均价格小于4美元/桶，而1974年上涨至接近10美元/桶；第二轮石油危机（1978-1980）：1978年伊朗发生“伊斯兰革命”，推动原油年平均价格从1978年的13.9美元/桶上涨至1980年的35美元/桶。第二轮石油危机发生后，美国一次能源消费占比中，石油消费占比出现了下滑，煤炭的消费占比明显提升，这是造成美国人均煤炭消费量提升的主要原因。2007年开始，美国天然气产量大幅提升，天然气对煤炭有很强的替代作用，天然气产量的提升造成美国人均煤炭消费量迅速下降。1.001.502.002.503.003.504.004.5050010001500200025001960196419681972197619801984198819921996200020042008201220162020美国新开工住房套数（千套）美国人均煤炭消费量（吨/人，右轴）891011121314151650010001500200025001966196919721975197819811984198719901993199619992002200520082011201420172020美国新开工住房套数（千套）美国人均能源消费量（吨原煤/人，右轴）仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-34-证券研究报告煤炭开采图41：1973-1980年两轮石油危机推高石油价格中枢（美元/桶）图42：美国石油消费占比降低，煤炭消费占比提升资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2021年资料来源：EIA，光大证券研究所，截至2021年美国天然气产量的提升主要是由于页岩气的推动。美国是世界上最早从事页岩气研究和勘探开发的国家，20世纪70年代,美国政府机构相继投入了大量资金用于页岩气地质和化学的研究。1981年，美国第一口页岩气井压裂成功；2002年，水平钻井被用于提高页岩气井的产能，这两项技术有效降低了页岩气开发成本，促成了之后美国页岩气产量的快速增长。2007年开始，美国页岩气高速增长，2007-2020年美国页岩气产量的年均复合增速高达26%，页岩气产量的快速增长是天然气替代煤炭的主要推动力。图43：2007年开始页岩气推动美国天然气产量的提升（十亿立方英尺）资料来源：EIA，光大证券研究所美国页岩气发展的经验不一定适用于其它国家。一方面，世界各国页岩气赋存条件差异很大，符合美国地质成藏的认识不一定适用于其它国家，适用于美国的开采技术也很难完全照搬到其他国家；另一方面，各国制度差异大，美国大量土地归私人所有，大部分土地所有权和矿权属于相同的主体，在政策许可范围内，土地可以自由买卖、出租、抵押，这使得企业可以灵活地在不同产区不断钻井、实验，以寻找页岩成藏带的最佳位置，清晰的矿权交易机制也使得上游进入与退出都很容易，使开发商很容易在金融市场获得页岩气开发所需的资金。日本的人均煤炭消费量、人均能源消费量在地产新开工套数达峰后分别维持了44年、27年的增长。日本房屋新开工套数在1973年达峰，人均煤炭消费量在2017年达峰，人均能源消费量在2000年达峰，人均能源和煤炭消费量在新开工面积达峰后仍分别维持了44年、27年的增长，达峰时人均煤炭、能源消费量分别较1973年增长85%、33%。05000100001500020000250003000035000400004500020072008200920102011201220132014201520162017201820192020页岩气其它天然气仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-35-证券研究报告煤炭开采图44：日本人均煤炭消费量在新开工达峰后仍增长了44年图45：日本人均能源消费量在新开工达峰后仍增长了27年资料来源：日本国土交通省，Wind，光大证券研究所，截至2021年资料来源：日本国土交通省，Wind，光大证券研究所，截至2021年我们认为日本人均煤炭消费量在地产新开工套数达峰后仍继续增长主要是由于技术驱动型的新兴产业推动人均能源消费量的提升。1973-1985年期间，日本经济处于资本驱动型产业向技术驱动型产业转型的阶段，人均煤炭消费量和人均能源消费量基本维持平稳。这一时期，受石油危机的影响，日本政府开始推动电子、信息行业的发展，制造业单位能源消耗持续下降，这是GDP稳步增长但能源消耗没有明显提升的主要原因。图46：1986年以后日本制造业单位能耗基本维持稳定图47：1973-1985期间汽车产量快速提升，粗钢产量增长停滞资料来源：日本国土交通省，Wind，光大证券研究所，截至2014年资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2021年1986-2000年，日本制造业单位能耗结束下降趋势，人均能源消费量、煤炭消费量重新开始增长。这一时期，半导体行业快速发展，汽车产业也达到了一定的规模，制造业单位能耗不再继续下降，这些技术驱动型的产业的继续扩张推动人均能源消费量提升。表21：1986-2000期间日本人均能源、煤炭消费量维持增长时期1965-197319731973-19851985-20002000-2020描述重工业带动GDP、能耗增长阶段地产新开工达峰产业转型阶段技术创新驱动型产业带动能耗增长阶段新能源高速发展阶段GDPCAGR9.5%3.8%2.5%0.5%人均能源消费量快速上升平稳上升下降CAGR9.1%0.0%1.9%-1.3%人均煤炭消费量缓慢上升先减后增上升上升然后高位波动CAGR0.6%1.1%1.6%0.7%资料来源：Wind，光大证券研究所0.51.01.52.02.540.060.080.0100.0120.0140.0160.0180.0200.0日本房屋新开工（万户）日本人均煤炭消费量（吨/人，右轴）3456789104060801001201401601802001965196819711974197719801983198619891992199519982001200420072010201320162019日本房屋新开工（万户）人均能源消费量（吨原煤/人，右轴）13810079664535333736394340414102040608010012014016019651968197119741977198019831986198919921995199820012004200720102013（1973年度=100）仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-36-证券研究报告煤炭开采我国地产新开工面积可能在2019年已经达峰，与美国、日本1972年前后相比，目前我国人均煤炭消费量与美国相近、高于日本，但人均能源消费量与美国日本均有差距，未来还有很大的上升空间。图48：我国人均煤炭消费量与美国日本对比（吨标煤/人）图49：我国人均能源消费量与美国日本对比（吨标煤/人）资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2021年资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2021年我国可能正处于日本1986-2000年的人均能源消费量上升阶段。2018年我国制造业单位能耗已经不再继续下降，基本维持稳定水平，这与日本1986年开始制造业单位能耗停止下降相类似。同时，新开工指标达峰时，我国半导体产业已经高速发展超过10年，汽车产量在2008年后也有提速发展的现象，因此，我国可能已经迎来了类似日本1986-2000年的技术驱动型产业带动人均能源消费量上升的阶段。图50：2018年开始我国制造业单位能耗结束快速下降的趋势图51：新开工指标达峰时，半导体产业已高速发展超过10年资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2020年资料来源：Wind，光大证券研究所，截至2021年预计煤炭需求达峰在2028年。参考日本的经验，在制造业单位能耗不再继续下降的情况下，技术驱动型产业将持续拉动能源消费量进而拉动煤炭需求，由于技术驱动型产业的能源消费主要是电力的需求，根据前文的测算，我们预计火电发电量可能在2028年达峰，电煤的需求可能也在2028年达峰，在地产、基建指标维持稳定的情况下，我们预计煤炭需求的达峰2028年前后。100979585758475666259575653484546473040506070809010011020042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020（2004年度=100）仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-37-证券研究报告煤炭开采9、投资建议我们通过对煤炭需求相关的八个问题的研究，发现煤炭需求的内生波动主要是地产、基建，外生波动主要是水电、出口，短期需要关注俄罗斯天然气的出口情况，中长期需要关注新兴产业的用电增量以及新能源对火电替代的节奏。今年上半年国内煤炭需求不景气主要是地产、水电的原因（1-7月，新开工面积同比-36.1%、水电发电量同比+16.7%），基建、出口虽有增量（1-7月，基建投资完成额同比增长7.4%、出口金额同比增长14.9%），但对煤炭需求的影响不及地产、水电。综合地产、基建、水电、出口、居民生活、第三产业以及化工产业的变动情况，我们测算2021年煤炭的需求同比2020年上升了约4.6%，2022年1-7月煤炭需求可能同比下降了1.5%，假设2023年地产端指标同比小幅下降，水电发电量同比下降3%左右（2021年水电发电量同比下降2.5%），基建、出口增速有所降低，但仍维持正增长，居民生活用电继续维持8%的增速（2011-2021CAGR为7.9%），第三产业同比维持较高增速（2011-2021CAGR为11.2%，2021年增速为17.7%），则2023年煤炭的需求可能同比增长3.8%，其中居民生活用电的增长贡献1.7个百分点，第三产业贡献1个百分点。中长期来看，新兴产业将带动我国全社会用电量的增长，而新能源暂时无法覆盖用电的增量，电煤的需求仍将有所增长，在地产、基建指标维持稳定的情况下，我们预计煤炭需求将在2028年达峰。而供给方面，受“双碳”政策的影响，煤炭企业扩产意愿日渐减弱，政策对产能的释放仍有较大的限制，且部分煤矿面临资源接续问题（增产困难），我们认为未来煤炭的供给曲线将更加“陡峭”（价格提高带来的煤炭产能的提升变小），在更“陡峭”的供给曲线上，即便是小幅的需求增长也能支撑较高的价格水平，进而支撑煤炭企业的高盈利。我们认为业务稳定、分红比例高的动力煤企业更能让投资者享受到高煤价带来的投资收益，建议关注中国神华。表22：动力煤上市煤炭企业市值、分红比例及股息率煤炭类型代码公司名称PE_TTM市值（亿元）2021年分红比例（%）股息率（%）动力煤601088.SH中国神华9.76,012.8100.48.0601225.SH陕西煤业9.52,238.661.95.8600188.SH兖矿能源9.02,108.460.93.9601898.SH中煤能源7.51,254.730.02.8600546.SH山煤国际5.2395.562.97.9002128.SZ电投能源7.9321.727.03.0601001.SH晋控煤业6.2313.714.42.1601918.SH新集能源5.6136.37.51.3600403.SH大有能源7.1133.464.96.3600508.SH上海能源9.4139.530.00.8601101.SH昊华能源5.0114.632.86.9000552.SZ靖远煤电10.6107.647.13.5600971.SH恒源煤电5.7100.743.36.0600121.SH郑州煤电NA76.90.00.0600397.SH安源煤业NA34.40.00.0焦煤、动力煤000983.SZ山西焦煤7.4584.278.75.6600985.SH淮北矿业6.7388.336.34.5601666.SH平煤股份6.6342.960.25.1仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-38-证券研究报告煤炭开采000937.SZ冀中能源7.6269.6129.013.1600395.SH盘江股份10.9212.573.24.0600997.SH开滦股份6.5132.440.25.5无烟煤600348.SH华阳股份11.4498.634.02.4600123.SH兰花科创5.1187.136.44.6资料来源：公司公告，光大证券研究所，股价时间为2022-08-2910、风险分析（1）政府调控的风险：政府可能对大宗商品进一步调控，不利于煤炭价格维持较高水平。（2）“稳增长”对地产、基建的带动不及预期。如果“稳增长”政策效果不及预期，地产指标可能继续出现大幅下滑，基建端的增速也将下降。（3）海外煤炭价格大幅下跌的风险：如果俄乌冲突迅速结束，且欧美对俄罗斯的制裁力度减弱，可能造成俄罗斯天然气出口量大增，使得海外煤炭价格大幅下跌。（4）电力消费弹性系数失灵的风险：对于全社会用电量的预估，我们使用了电力消费弹性系数，该系数可能出现波动造成预测与实际出现较大偏差。仅供内部参考，请勿外传敬请参阅最后一页特别声明-39-证券研究报告行业及公司评级体系评级说明行业及公司评级买入未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数15%以上增持未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5%至15%；中性未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至5%；减持未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数5%至15%；卖出未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数15%以上；无评级因无法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件，或者其他原因，致使无法给出明确的投资评级。基准指数说明：A股主板基准为沪深300指数；中小盘基准为中小板指；创业板基准为创业板指；新三板基准为新三板指数；港股基准指数为恒生指数。分析、估值方法的局限性说明本报告所包含的分析基于各种假设，不同假设可能导致分析结果出现重大不同。本报告采用的各种估值方法及模型均有其局限性，估值结果不保证所涉及证券能够在该价格交易。分析师声明本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师，以勤勉的职业态度、专业审慎的研究方法，使用合法合规的信息，独立、客观地出具本报告，并对本报告的内容和观点负责。负责准备以及撰写本报告的所有研究人员在此保证，本研究报告中任何关于发行商或证券所发表的观点均如实反映研究人员的个人观点。研究人员获取报酬的评判因素包括研究的质量和准确性、客户反馈、竞争性因素以及光大证券股份有限公司的整体收益。所有研究人员保证他们报酬的任何一部分不曾与，不与，也将不会与本报告中具体的推荐意见或观点有直接或间接的联系。法律主体声明本报告由光大证券股份有限公司制作，光大证券股份有限公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格，负责本报告在中华人民共和国境内（仅为本报告目的，不包括港澳台）的分销。本报告署名分析师所持中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格编号已披露在报告首页。中国光大证券国际有限公司和EverbrightSecurities(UK)CompanyLimited是光大证券股份有限公司的关联机构。特别声明光大证券股份有限公司（以下简称“本公司”）创建于1996年，系由中国光大（集团）总公司投资控股的全国性综合类股份制证券公司，是中国证监会批准的首批三家创新试点公司之一。根据中国证监会核发的经营证券期货业务许可，本公司的经营范围包括证券投资咨询业务。本公司经营范围：证券经纪；证券投资咨询；与证券交易、证券投资活动有关的财务顾问；证券承销与保荐；证券自营；为期货公司提供中间介绍业务；证券投资基金代销；融资融券业务；中国证监会批准的其他业务。此外，本公司还通过全资或控股子公司开展资产管理、直接投资、期货、基金管理以及香港证券业务。本报告由光大证券股份有限公司研究所（以下简称“光大证券研究所”）编写，以合法获得的我们相信为可靠、准确、完整的信息为基础，但不保证我们所获得的原始信息以及报告所载信息之准确性和完整性。光大证券研究所可能将不时补充、修订或更新有关信息，但不保证及时发布该等更新。本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次发布时光大证券研究所的判断，可能需随时进行调整且不予通知。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。客户应自主作出投资决策并自行承担投资风险。本报告中的信息或所表述的意见并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求。投资者应当充分考虑自身特定状况，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，本公司及作者均不承担任何法律责任。不同时期，本公司可能会撰写并发布与本报告所载信息、建议及预测不一致的报告。本公司的销售人员、交易人员和其他专业人员可能会向客户提供与本报告中观点不同的口头或书面评论或交易策略。本公司的资产管理子公司、自营部门以及其他投资业务板块可能会独立做出与本报告的意见或建议不相一致的投资决策。本公司提醒投资者注意并理解投资证券及投资产品存在的风险，在做出投资决策前，建议投资者务必向专业人士咨询并谨慎抉择。在法律允许的情况下，本公司及其附属机构可能持有报告中提及的公司所发行证券的头寸并进行交易，也可能为这些公司提供或正在争取提供投资银行、财务顾问或金融产品等相关服务。投资者应当充分考虑本公司及本公司附属机构就报告内容可能存在的利益冲突，勿将本报告作为投资决策的唯一信赖依据。本报告根据中华人民共和国法律在中华人民共和国境内分发，仅向特定客户传送。本报告的版权仅归本公司所有，未经书面许可，任何机构和个人不得以任何形式、任何目的进行翻版、复制、转载、刊登、发表、篡改或引用。如因侵权行为给本公司造成任何直接或间接的损失，本公司保留追究一切法律责任的权利。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。光大证券股份有限公司版权所有。保留一切权利。光大证券研究所上海北京深圳静安区南京西路1266号恒隆广场1期办公楼48层西城区武定侯街2号泰康国际大厦7层福田区深南大道6011号NEO绿景纪元大厦A座17楼光大证券股份有限公司关联机构香港英国中国光大证券国际有限公司香港铜锣湾希慎道33号利园一期28楼EverbrightSecurities(UK)CompanyLimited64CannonStreet，London，UnitedKingdomEC4N6AE仅供内部参考，请勿外传