证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号未经许可,禁止转载证券研究报告环保公用联合行业深度研究报告推荐(维持)碳中和改变中国系列二:政策走向、产业影响、个股推荐全景图我国力争于2030年前实现CO2排放达峰值,单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上;2060年前实现碳中和。实现碳达峰、碳中和主要依赖两条路径路径:减少碳排放、增加碳吸收。减少碳排放主要从两方面入手:降低单位GDP能耗、提升非石化能源比例;增加碳吸收业主要从两方面入手:增加森林碳汇、发展CCUS和BECCS技术。降低单位GDP能耗促进合同能源管理快速发展。2020年,我国单位GDP能耗为0.57吨标准煤/万元,同比下降2.6%;同期,美国、法国、德国、日本、英国分别为0.27、0.19、0.19、0.19、0.14吨标准煤/万元。预计2030年、2060年我国单位GDP能耗分别降至0.36、0.15吨标准煤/万元。这将大力促进合同能源管理(EMC)的发展,2019年末,EMC市场规模达到1141.1亿元,预计2030年市场规模将达到1.5万亿元。清洁能源装机和电气化率不断提升。2030年、2060年非石化比例将提升至27%、78%;风电/光伏装机分别达到707/904GW、1957/3304GW;清洁能源发电量占比分别达到46%、91%;电能在终端能源消费中的比例将分别达到37%、70%。随着风电、光伏装机的增长,其间歇性能源的特性将会对电力安全系统形成冲击,这将推动储能和制氢行业的快速发展。碳交易是核心机制,绿色金融起支撑作用。碳约束带来碳资产价值,碳资产价值需要通过碳交易兑现。我国碳市场的建设已于2021年初启动,累计分配的碳排放配额总量约62亿吨。2019年七个试点碳市场累计完成配额交易总量约2291万吨,达成交易额约7.70亿元。但是从平均成交价上来看,我国的平均碳价偏低,距离为达成《巴黎协定》目标的75-100美元/吨还有相当长的距离。电力和工业部门CO2排放量约占排放总量的85%,是中国二氧化碳排放的主要来源,地面交通、航空和住宅等占据剩余的15%。电力、交运、煤炭化工、建材、钢铁、有色、造纸是碳排放主要行业。碳约束和碳交易必定会增加这些行业的生产成本,推动技术变革,从而带来行业机会。投资策略:我们的投资策略是按照两条路径挖掘:1、实现碳中和带来的行业增量:CO2在线监测、合同能源管理、新能源产业链条;2、碳约束和碳交易影响排放大户行业供需格局和价格,从而带来行业内的投资机会。环保:碳中和对二氧化碳在线监测市场有较大促进,由于核算法的准确性较低,为了建设更完善的碳市场,我们预计政府会大力推进核算法向在线监测法的转型,二氧化碳在线监测市场将会率先收益。根据我们的测算,企业持有一套CEMS设备的成本大约在55万元人民币左右,到2025年,中国的二氧化碳在线监测市场的规模将会达到150-200亿元人民币,空间广阔。建议关注先河环保、雪迪龙、佳华科技和蓝盾光电。电力及电力设备:2021-2060年,光伏发电年均复合增速达7.7%、风力发电量年均复合增速5.6%,这将打开新能源运营公司的成长空间,且在平价上网后,运营商现金流将得到极大改善。光伏装机的快速增长也将带来整个光伏产业链(硅料、硅片、储能)的投资机会。建议关注太阳能、龙源电力、通威股份、隆基股份、派能科技、阳光电源、国电南瑞。合同能源管理建议关注南网能源。交运:碳中和背景下的交运行业投资关注三条线索:1、运力供给约束路径:老旧船舶加速淘汰,行业供给预计将长期优化,推荐中远海控与招商轮船,2、成本管控优秀的公司:推荐低成本航空龙头春秋航空或进一步演绎扩张路径。3)运输结构优化、运输模式升级:受益集装箱化率提升以及布局多式联运体系的内贸航运物流公司,大宗供应链公司等,再如电气化率与单位排放量具备优势的铁路客运公司。轻工:轻工行业总能耗近年保持稳定,其中造纸业作为主要子行业,能耗明显改善,推算吨纸能耗2010年起累计下降约18%。落后产能逐步清退,行业准入标准提升,使得行业供需格局不断改善,头部企业规模效应下能耗优势明显,证券分析师:庞天一电话:010-63214659邮箱:pangtianyi@hcyjs.com执业编号:S0360518070002证券分析师:吴一凡电话:021-20572539邮箱:wuyifan@hcyjs.com执业编号:S0360516090002证券分析师:郭庆龙电话:010-63214658邮箱:guoqinglong@hcyjs.com执业编号:S0360518100001证券分析师:王保庆电话:021-20572570邮箱:wangbaoqing@hcyjs.com执业编号:S0360518020001证券分析师:王彬鹏邮箱:wangbinpeng@hcyjs.com执业编号:S0360519060002证券分析师:张文龙电话:010-66500983邮箱:zhangwenlong@hcyjs.com执业编号:S0360520050003证券分析师:彭广春邮箱:pengguangchun@hcyjs.com执业编号:S0360520110001证券分析师:黄秀杰电话:021-20572561邮箱:huangxiujie@hcyjs.com执业编号:S0360520050002行业基本数据占比%股票家数(只)1844.37总市值(亿元)25,065.353.0流通市值(亿元)20,264.73.26相对指数表现%1M6M12M绝对表现6.74-5.522.49相对表现18.75-14.66-22.69华创证券研究所行业研究2021年03月12日环保公用联合行业环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号2未来有望受益。建议关注太阳纸业、博汇纸业、玖龙纸业、山鹰国际。钢铁:供需矛盾推动的价格上涨,上游具备定价权,可以实现将成本向下游转嫁和获得超额利润,全行业受益。预计未来制造业需求快于建筑业需求,板材类上市公司更加受益。推荐华菱钢铁。有色:2021年电解铝产能预计将触及天花板,碳排放对产量进一步刚性约束,需求持续增加情况下,电解铝行业拐点已现,行业有望进入十年高景气周期,推荐天山铝业、神火股份、云铝股份,建议关注中国宏桥。水泥:水泥行业碳排量全国占比10%以上,是减排的重点行业。未来依靠技术性减排和结构性减排实现碳中和,技术性将起到主要作用。两类减排路径都会加快落后产能、小企业退出,加大企业产能运行的成本投入,对供给端的影响体现为总产能压缩和龙头集中度提升。若落后产能可被快速淘汰,对于未来水泥价格端存在利好。煤炭化工:基于“碳约束”预计会首先发生在需求增速偏低、能耗偏高的细分行业的判断,我们认为黄磷、电石、PVC、甲醇、烧碱、纯碱、硫酸法钛白粉、染料等产品会是“碳约束”的关键领域,对应的细分龙头需要重点关注。基于此判断,综合考虑估值安全边际和景气度方向,我们重点推荐中泰化学、龙蟒佰利、合盛硅业和浙江龙盛。新能源车:新能源汽车是道路交通领域实现碳中和的必经之路,建议关注投资主线:1)具备全球竞争力的稳健龙头:宁德时代、恩捷股份、赣锋锂业、华友钴业、先导智能等;2)深耕动力电池及储能电池的企业:比亚迪、亿纬锂能、国轩高科、欣旺达、孚能科技、鹏辉能源等;3)建议关注:容百科技、当升科技、中伟股份、格林美、天赐材料、新宙邦、璞泰来、中科电气、星源材质等。风险提示:碳中和政策推进不及预期;宏观经济极端情况;行业竞争加剧。重点公司盈利预测、估值及投资评级EPS(元)PE(倍)简称股价(元)2020E2021E2022E2020E2021E2022EPB评级隆基股份85.02.323.113.8436.6427.3322.1411.6强推通威股份33.081.131.451.8229.2722.8118.188.9强推阳光电源69.080.790.951.1187.4472.7262.2311.71强推春秋航空60.3-0.641.992.84-94.2230.321.233.67强推华菱钢铁7.110.850.90.998.367.97.181.54强推天山铝业10.680.480.550.6522.2519.4216.4335.24强推云铝股份9.960.150.280.3366.435.5730.182.85推荐中泰化学9.930.091.471.45110.336.766.851.13强推龙蟒佰利33.01.352.112.724.4415.6412.225.33强推合盛硅业46.41.122.683.3741.4317.3113.775.12强推浙江龙盛15.481.421.681.8310.99.218.462.05强推宁德时代314.52.493.334.35126.3194.4472.319.21强推恩捷股份116.11.321.862.3387.9562.4249.8322.63强推华友钴业72.450.670.851.02108.1385.2471.0311.34推荐比亚迪177.191.762.433.68100.6872.9248.159.68强推亿纬锂能78.530.941.862.4383.5442.2232.3219.64强推国轩高科33.720.450.540.6574.9362.4451.884.85推荐欣旺达20.90.460.881.1645.4323.7518.025.7强推孚能科技33.04161.084.059.00.210.390.564.98强推鹏辉能源16.671.52.112.7711.117.96.023.0强推天赐材料88.60.881.221.47100.6872.6260.2717.35强推星源材质24.190.891.231.5627.1819.6715.514.57强推资料来源:Wind,华创证券预测注:股价为2021年03月10日收盘价相关研究报告《【华创环保公用】公用事业行业重大事项点评:西部大开发指导意见大力度侧重环保与公用事业》2020-05-18《公用事业行业2020年中期策略:配置火电正当时,长持水电收益高;把握天然气进口主线,供需改善下城燃值得期待》2020-06-22《环保与公用事业行业周报(2021年第8期):环保展现防御性,综合能源服务进入发展快通道》2021-03-01-12%7%26%45%20/0320/0520/0720/0920/1121/012020-03-11~2021-03-10沪深300公用事业环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号未经许可,禁止转载投资主题报告亮点报告从实现碳达峰、碳中和的两条路径入手详细梳理了碳达峰、碳中和带来的行业增量投资机会。从联合八大行业,从碳约束和碳交易机制对各行业的影响入手,挖掘各行业供需格局和价格变化带来的投资机会。探讨实现碳中和目标的重要手段—碳定价的机制、起源,梳理全球和中国碳市场的发展历史与现状,在分析总结其他国家经验的基础上,预测我国碳市场未来的发展趋势,针对市场关注的热点予以综述。清晰阐述、全行业覆盖,各主要行业碳中和研究的集大成者。投资逻辑按照两条路径挖掘投资机会:1、实现碳中和带来的行业增量:CO2在线监测、合同能源管理、新能源产业链条;2、碳约束和碳交易影响排放大户行业供需格局和价格,从而带来行业内的投资机会。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号4目录一、碳中和目标明确,大幕拉开...........................................................................................13(一)碳达峰碳中和目标...............................................................................................13(二)电力和制造业部门是CO2排放大户...................................................................14二、碳达峰碳中和实现途径:节能减排和增加碳吸收.......................................................17(一)碳吸收...................................................................................................................171、森林碳汇.................................................................................................................172、“负碳”科技:CCUS和BECCS.............................................................................18(二)节能减排...............................................................................................................201、降低单位GDP能耗的利器:合同能源管理服务...............................................202、电力装机清洁化.....................................................................................................233、终端能源电气化、氢能化.....................................................................................25三、碳中和政策支持:碳交易与绿色金融...........................................................................27(一)碳交易:配额和定价...........................................................................................27(二)绿色金融:支撑与杠杆.......................................................................................321、历史背景和基本概念.............................................................................................322、发展历程.................................................................................................................333、中国绿色金融发展现状概览.................................................................................36四、电力结构演变带来的投资机会.......................................................................................38(一)平价时代:新能源运营商现金流更稳定...........................................................38(二)光伏产业链迎春风...............................................................................................391、硅料:供需偏紧,价格上涨.................................................................................402、硅片:龙头扩产,拥有先发优势.........................................................................41(三)储能:新能源带动配套储能高速发展...............................................................45五、碳中和下的交运行业.......................................................................................................47(一)碳排放增速较快,道路运输占比超八成...........................................................47(二)交运减排路径:运输结构优、用能效率提升、能源替代...............................471、重点行业分析之航空:低成本航空或将受益.....................................................482、重点行业分析之航运:船舶环保约束不应被低估.............................................513、公路与铁路:关注“公转铁”推进..........................................................................52(三)关注潜在受益公司...............................................................................................53六、碳中和下的轻工行业.......................................................................................................54(一)轻工行业能源消耗保持稳定,纺织及造纸业为主要耗能子行业....................54(二)造纸业能耗改善,行业格局不断优化...............................................................55环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号5(三)碳中和背景下头部企业有望受益.......................................................................57七、碳中和下的钢铁行业.......................................................................................................58(一)行业重点细分领域能耗现状...............................................................................58(二)碳中和背景下行业供需格局及价格变化...........................................................59(三)受益标的梳理.......................................................................................................61八、碳中和下的有色行业.......................................................................................................62(一)行业重点细分领域能耗现状...............................................................................62(二)碳中和背景下行业供需格局及价格变化...........................................................64(三)受益标的梳理.......................................................................................................65九、碳中和下的水泥行业.......................................................................................................68(一)水泥碳排放占比10%以上,预计技术性减排起到九成...................................68(二)落后产能加速退出,或对价格端有利好...........................................................70(三)技术性减排:原材料替换、能源替换、窑炉技术改进和碳捕集....................76(四)建议关注...............................................................................................................78十、碳中和下的煤炭化工行业...............................................................................................79(一)煤化工相对油化工工厂环节碳排放更严重,全生命周期则排放相当............791、煤化工:吨煤转化二氧化碳排放量约2t.............................................................792、油化工:吨油转化全生命周期二氧化碳排放量约2t.........................................80(二)过剩+高能耗可能会是“碳约束”的关键领域......................................................811、黄磷:新增装置已经被限制.................................................................................822、电石:下游技术路线存在转换空间,供应端可能受冲击.................................833、聚氯乙烯:电石法工艺受到限制.........................................................................834、甲醇:单位产值能耗最高的产品,过剩特征显著.............................................845、烧碱:循环利用项目之外限制新建产能.............................................................856、纯碱:属于地产产业链品种,需求展望偏于谨慎.............................................857、钛白粉:硫酸法工艺受限制,氯化法工艺待推广.............................................868、染料:产能充裕,长期需求增速展望偏于谨慎.................................................87(三)受益标的梳理.......................................................................................................881、中泰化学:剥离贸易业务优化资产,主业景气度大幅回升.............................882、龙蟒佰利:氯化法先发优势突出,有望成为钛白粉赛道的终极玩家..............883、合盛硅业:工业硅预计难再新增产能,区位优势预计日渐凸显......................894、浙江龙盛:景气度回升,长尾企业可能面临“碳约束”......................................89十一、新能源车产业链...........................................................................................................90(一)全球碳中和,布局新能源...................................................................................90(二)新能源汽车“优质供给+超预期排产+补库”带动锂电上游原材料价格持续提升...........................................................................................................................................91环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号61、碳酸锂—前驱体—正极产业链.............................................................................922、六氟磷酸锂及电解液.............................................................................................92(三)投资建议...............................................................................................................93十二、风险提示.......................................................................................................................93环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号7图表目录图表1中国在国际气候治理中发挥至关重要的作用.......................................................13图表2中国应对气候变化综合协调机构示意图...............................................................14图表3碳中和承诺做出后政府出台的相关政策、指导意见...........................................14图表42020年中国能源消费结构......................................................................................15图表52015-2019年能源消耗量(亿吨/标煤)及增速....................................................15图表62015-2019年CO2排放量及增速............................................................................15图表7非石化能源占比上升,碳强度下降.......................................................................15图表8截至2020年11月底中国碳排放按行业分类占比................................................16图表9森林覆盖率不断提升...............................................................................................17图表10森林碳汇随着蓄积量同步提升.............................................................................17图表112019年森林碳汇情况............................................................................................18图表122019年CCUS项目情况........................................................................................18图表13中国燃煤电厂CCUS项目信息汇总..................................................................19图表14负排放技术的成本收益及经济评估.....................................................................19图表15我国2020、2030、2050生物质能资源...............................................................20图表16我国生物质能装机量及同比增长.........................................................................20图表17单位GDP能耗逐年降低.......................................................................................21图表18能源消费总量在2030年左右达峰.......................................................................21图表19合同能源运营模式.................................................................................................21图表20合同能源节能分享模式.........................................................................................21图表21全国合同能源管理优秀项目.................................................................................22图表22合同能源年投资额变化趋势.................................................................................22图表23合同能源管理减排能力趋势图.............................................................................22图表24从事节能服务企业数量变化趋势.........................................................................23图表25节能服务产业产值变化及预测.............................................................................23图表26每亿元合同能源投资额减排效率.........................................................................23图表27合同能源管理减排能力趋势图.............................................................................23图表28非石化比例不断提升助力碳中和.........................................................................24图表29碳强度不断降低.....................................................................................................24图表30新能源装机测算.....................................................................................................24图表312020-2060年电量供给结构(万亿千瓦时).......................................................25图表322020-2060年装机容量结构变(GW)................................................................25图表33一次能源到终端消费示意图.................................................................................25环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号8图表34人均耗电带动电力需求不断攀升.........................................................................26图表35电气化率不断提升.................................................................................................26图表36制氢方式和单位成本.............................................................................................26图表37冶铁原材料期货价格走势图单位:元/吨..........................................................27图表38深圳碳排放交易走势图单位:元/吨..................................................................27图表39中国政府为建设碳配额交易市场出台的政策.....................................................27图表40成熟的配额碳市场运行机制示意图.....................................................................28图表41全国碳配额总量设定方法示意图.........................................................................29图表42全国碳配额总量设定方法示意图.........................................................................29图表43中国碳市场MRV流程..........................................................................................30图表44中国碳市场试点城市未履约处罚方法一览.........................................................30图表45碳市场试点城市履约情况概览.............................................................................31图表46七省市试点碳市场累积配额成交情况(截至2019/12/2)................................31图表47七省市试点碳市场历史配额成交情况.................................................................32图表48绿色金融作用示意图.............................................................................................33图表49环境污染的外部性导致市场失灵示意图.............................................................34图表50绿色金融发展历程.................................................................................................34图表51联合国绿色金融三大原则对比.............................................................................35图表52世界各国联合国PRI原则签署情况.....................................................................35图表53近年来中国绿色贷款规模.....................................................................................36图表54近年来中国绿色债券规模.....................................................................................36图表55A股、港股ESG信息披露情况对比....................................................................37图表56光伏、风电发电量(万亿千瓦时).....................................................................38图表57光伏上网补贴与组件价格均走低.........................................................................38图表58光伏上网指导价走低.............................................................................................38图表592020-2060年国内光伏装机需求持续增长...........................................................39图表60全球光伏装机需求预测(GW)...........................................................................39图表61光伏发电系统.........................................................................................................40图表62太阳能电池组件生产链条.....................................................................................40图表632020Q3全球多晶硅产能份额...............................................................................41图表642020Q3国内多晶硅产能份额...............................................................................41图表65太多晶硅料价格(元/kg)....................................................................................41图表662010-2019年全国硅片产量情况...........................................................................42图表67不同类型硅片市场占比.........................................................................................42图表68硅片产品性能对比.................................................................................................43环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号9图表69单晶硅片产能分布.................................................................................................43图表70硅片公司营收对比.................................................................................................44图表712020年下半年我国硅片平均价格走势................................................................44图表722020-2060年电量供给结构(万亿千瓦时).......................................................45图表732020-2060年装机容量结构变(GW)................................................................45图表74配套储能系统的光伏电站度电毛利测算(元/kWh).........................................45图表75交通运输行业二氧化碳排放量第三.....................................................................47图表762013-2019年交通部门碳排放量增速预计最高...................................................47图表77交通运输部门运输量与温室气体排放量构成.....................................................47图表78交运上市企业温室气体排放情况.........................................................................47图表79运输飞机数量.........................................................................................................48图表80航空周转量.............................................................................................................48图表81航空煤油消耗量.....................................................................................................49图表822060年航空煤油消耗预测....................................................................................49图表832019年座公里成本比较........................................................................................50图表84春秋与三大航相比成本节省分布.........................................................................50图表85“现代节能型”船占比不足30%.............................................................................51图表86散货船二氧化碳强度占目标EEXI百分数比......................................................51图表87油轮老旧船舶比例相对较高.................................................................................52图表88主要船型近年来拆解情况.....................................................................................52图表89从基准情景到1.5℃温控情景:2017-2050年道路交通减排路径及效应.........52图表90交运电气化率或随新能源车普及而显著提升.....................................................53图表91道路运输2050年不同措施减排量贡献度...........................................................53图表92不同运输方式能耗对比(2015).........................................................................53图表93铁路由于高铁普及已实现较高电气化率.............................................................53图表94轻工行业能源消费占国内消费总量比逐年下降(单位:万吨标准煤)..........54图表95轻工行业能源消费近年保持稳定(单位:万吨标准煤).................................54图表962009年轻工行业能源消费细分行业结构............................................................55图表972018年轻工行业能源消费细分行业结构............................................................55图表98国内造纸产量整体维持增长.................................................................................55图表99国内吨纸能耗明显改善.........................................................................................55图表100规模以上造纸企业数量变化...............................................................................56图表101造纸行业集中度逐年增加(CR20).......................................................................56图表1022020年双胶纸竞争格局......................................................................................56图表1032020年铜版纸竞争格局......................................................................................56环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号10图表1042020年白卡纸竞争格局......................................................................................57图表1052020年箱板纸竞争格局......................................................................................57图表106太阳纸业广西项目能耗情况...............................................................................57图表107博汇纸业现有项目能耗情况...............................................................................57图表108钢铁行业吨钢碳排放量(吨二氧化碳)...........................................................58图表109钢铁行业碳排放长期居第二位...........................................................................58图表110中国粗钢产量及碳排放量...................................................................................58图表111焦炉和炼钢环节能耗高.......................................................................................59图表112中国钢材供需平衡表...........................................................................................60图表113上期所螺纹和热卷价格(元/吨)......................................................................61图表114有色行业吨产品碳排放量(吨二氧化碳).......................................................62图表115有色行业直接碳排放少.......................................................................................62图表116有色行业耗电量及间接碳排放...........................................................................63图表117铝行业水电占比仅为20%...................................................................................64图表118全球及中国铝供需平衡表(万吨)...................................................................65图表119LME、上期所及长江铝价(元/吨)..................................................................65图表120电解铝生产成本领先...........................................................................................66图表121公司氧化铝成本具备优势...................................................................................66图表122水泥行业碳排放量(亿吨)...............................................................................68图表123水泥行业碳排放量全国占比...............................................................................68图表124单吨水泥和熟料排放二氧化碳量情况...............................................................68图表125水泥生产流程图...................................................................................................69图表126水泥生产过程各环节二氧化碳排放比例...........................................................69图表127水泥生产消耗能源占比.......................................................................................69图表128水泥工业碳减排渠道...........................................................................................70图表1292050年水泥行业减排目标不同实现途径贡献度..............................................70图表130水泥行业碳达峰碳中和实现路径.......................................................................70图表131减排措施对于行业供给影响存在正循环...........................................................71图表132全国水泥熟料单月产量及增速(万吨)...........................................................72图表133全国水泥熟料累计产量及增速(万吨)...........................................................72图表134全国水泥产量情况(亿吨)...............................................................................72图表135水泥行业产能置换相关政策...............................................................................72图表136水泥行业错峰生产相关政策...............................................................................73图表137部分地区近两年错峰生产市场对比...................................................................74图表138东北地区水泥熟料市场集中度...........................................................................75环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号11图表139华东地区水泥熟料市场集中度...........................................................................75图表140中南地区水泥熟料市场集中度...........................................................................75图表141西南地区水泥熟料市场集中度...........................................................................75图表142华北地区水泥熟料市场集中度...........................................................................75图表143西北地区水泥熟料市场集中度...........................................................................75图表144各地区水泥熟料产能情况(万吨)...................................................................76图表145针对水泥生产各环节的减排方法.......................................................................76图表146不同替代原料碳排量对比...................................................................................77图表147煤炭和天然气燃料成本对比...............................................................................77图表148技术性改造对于水泥行业排碳量影响作用汇总...............................................78图表149零碳情景下中国2050年化工行业能源需求组.................................................79图表150以煤气化为龙头的煤化工生产过程的碳流向示意图.......................................80图表151煤化工典型路径生产过程碳利用情况...............................................................80图表152煤化工生产过程碳排放计算结果.......................................................................80图表153石油生命周期内物质流动...................................................................................81图表154上海市单位产品能耗行业平均水平...................................................................81图表155主要产业受限条例展示.......................................................................................82图表156黄磷产能、产量情况(单位:万吨)...............................................................82图表157黄磷表观消费量(单位:万吨).......................................................................82图表158黄磷需求结构.......................................................................................................83图表159黄磷主要下游消费量(单位:万吨)...............................................................83图表160电石产能、产量情况(单位:万吨)...............................................................83图表161电石表观消费量(单位:万吨).......................................................................83图表162PVC产能及产量情况(单位:万吨)...............................................................84图表163PVC表观消费量情况(单位:万吨)...............................................................84图表164甲醇产能、产量情况(单位:万吨)...............................................................85图表165甲醇表观消费量(单位:万吨).......................................................................85图表166烧碱产能及产量情况(单位:万吨)...............................................................85图表167烧碱表观消费量情况(单位:万吨)...............................................................85图表168纯碱产能及产量情况(单位:万吨)...............................................................86图表169纯碱表观消费量情况(单位:万吨)...............................................................86图表170钛白粉产能、产量情况(单位:万吨)...........................................................87图表171钛白粉表观消费量(单位:万吨)...................................................................87图表172房屋竣工面积情况(单位:万平米)...............................................................87图表173汽车产量情况(单位:万辆)...........................................................................87环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号12图表174染料产量情况(单位:万吨)...........................................................................88图表175染料表观消费量(单位:万吨).......................................................................88图表176我国石油进口量和对外依存度逐年提升...........................................................90图表1772017年中国石油消费占比..................................................................................90图表1782020版氢能与燃料电池汽车技术路线图..........................................................91图表179中国新能源汽车发展规划路线...........................................................................91图表180碳酸锂—前驱体—正极产业链于2020年底开始涨价.....................................92图表181六氟磷酸锂和电解液价格于2020年8月底开始上涨.....................................93图表1822020年六氟磷酸锂名义产能约5.6万吨...........................................................93环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号13一、碳中和目标明确,大幕拉开2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话提出“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。(一)碳达峰碳中和目标2020年9月22日,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上向世界庄严承诺,中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。但中国做出这一承诺绝不是偶然之举,作为发展中国家,中国自1992年加入《联合国气候变化框架公约》后,在国际气候治理中一直扮演着重要的角色。在以美国等发达国家以条约内容不公平等原因拒绝为其历史碳排放负责的背景下,中国对2005《京都协议书》一期承诺的正式施行起到了至关重要的作用;2009年《哥本哈根协议》流产后,中国积极协调各方,于2012年促成《京都协议书》多哈修正案通过,确保了第二期承诺的施行。我国积极设立相关机构应对气候变化、节能减排。2007年6月,中国政府决定成立国家应对气候变化及节能减排工作领导小组作为国家应对气候变化和节能减排工作的议事协调机构。2015年领导小组研究提交了国家自主贡献文件。为加强应对气候变化的战略研究和国际合作,2012年在国家发展改革委下成立了国家应对气候变化战略研究和国际合作中心,其主要职责为组织开展中国应对气候变化政策、法规、规划等方面的研究工作。各省(区、市)人民政府按照中央政府的要求,相继成立了由政府主要领导任组长、有关部门参加的地方应对气候变化领导小组,负责领导和协调各地应对气候变化工作,并在省级发展改革部门设立应对气候变化工作机构。图表1中国在国际气候治理中发挥至关重要的作用资料来源:华创证券整理环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号14图表2中国应对气候变化综合协调机构示意图资料来源:《中华人民共和国气候变化第一次两年更新报告》为了积极履行碳中和承诺,中国政府密集出台了多项文件,有指导意见、有管理办法,无一不体现了中国政府在推动碳中和事业上的信心和决心。我们认为,未来两到三年,关于碳中和的立法将会逐步推行,对中国产生全方位深远的影响。图表3碳中和承诺做出后政府出台的相关政策、指导意见名称发布机关日期主要内容关于促进应对气候变化投融资的指导意见生态部、发改委等5部门2020/10/21首次明确了气候投融资的定义与支持范围,强调了气候投融资是绿色金融的重要组成部分《全国碳排放权交易管理办法(试行)》生态环境部2021/1/5参与全国碳排放权交易市场的重点排放单位,不重复参与相关省(市)碳排放权交易试点市场的排放配额分配和清缴等活动。全国碳排放权交易市场的交易产品为排放配额以及其他产品。重点排放单位以及符合规定的机构和个人是全国碳排放权交易市场的交易主体。《全国碳排放权登记结算交易管理办法(试行)》《2019-2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》(征求意见稿)生态环境部2020/11/20根据发电行业(含其他行业自备电厂)2013-2018年任一年排放达到2.6万吨二氧化碳当量(综合能源消费量约1万吨标准煤)及以上的企业或者其他经济组织的碳排放核查结果,筛选确定纳入2019-2020年全国碳市场配额管理的重点排放单位名单,并实行名录管理。关于统筹和加强应对气候变化与生态环境保护相关工作的指导意见生态环境部2021/1/11坚定不移贯彻新发展理念,以推动高质量发展为主题,以二氧化碳排放达峰目标与碳中和愿景为牵引,以协同增效为着力点,坚持系统观念,全面加强应对气候变化与生态环境保护相关工作统筹融合,增强应对气候变化整体合力,推进生态环境治理体系和治理能力现代化,推动生态文明建设实现新进步,为建设美丽中国、共建美丽世界做出积极贡献。《新时代的中国能源发展》白皮书国务院2020/12/21介绍新时代中国能源发展成就,全面阐述中国推进能源革命的主要政策和重大举措资料来源:中华人民共和国生态环境部,华创证券整理(二)电力和制造业部门是CO2排放大户我国能源消费总量仍在高速增长。2020年,我国一次能源消费总量49.8亿吨标准煤,同环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号15比增长3.2%。其中,煤炭、石油、天然气、非石化(核能、水力、可再生能源)分别占比57%、18%、9%、16%。2015-2020年,我国一次能源消费总量在加速增长,主要是由于随着社会经济发展,人均能源消耗量在不断提升。2020年,我国人均一次能源消耗量3.5吨标准煤,同比增长2.9%,但相较于美国的人均能源消费量98.2吨标准煤,仍处于较低水平。图表42020年中国能源消费结构图表52015-2019年能源消耗量(亿吨/标煤)及增速资料来源:国家统计局,华创证券资料来源:国家统计局,华创证券随着非石化能源占比提升,碳强度不断下降。2019年,我国CO2净排放量98亿吨,同比增长3.4%。虽然CO2净排量仍在增长,但随着非石化能源占比不断提升,碳强度(单位国内生产总值二氧化碳排放)在不断下降。2015-2019年,非石化能源占比从12.8%升至15.3%,碳强度从1.3吨/亿元降至1.1吨/亿元。图表62015-2019年CO2排放量及增速图表7非石化能源占比上升,碳强度下降资料来源:国家统计局,BP世界能源统计年鉴,华创证券资料来源:BP世界能源展望,华创证券将中国碳排放总量按行业分解后,我们发现电力和工业约占总量的85%,是中国二氧化碳排放的主要来源,地面交通、航空和住宅占据剩余的15%。因此,政府推进碳中和无疑会对能源供给侧的电力和能源需求侧的工业生产两个行业造成极大的影响,能源需求侧的交通运输行业紧随其后。我们后续的系列分析也将主要围绕这几个行业展开。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号16图表8截至2020年11月底中国碳排放按行业分类占比资料来源:全球实时碳数据,华创证券整理电力,44.62%地面交通,7.65%工业,40.36%住宅,0.45%航空,6.91%环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号17二、碳达峰碳中和实现途径:节能减排和增加碳吸收实现碳中和需要从减少碳排放和增加碳吸收两方面入手。减少碳排放不仅需要节能减排,推动能源高效配置合理使用;还需要优化能源结构,提高非石化能源占比。增加碳吸收需要植树造林,增加碳汇;也需要推进碳捕捉利用及封存(CCUS)、生物能源与碳捕获和储存(BECCS)等技术发展应用。(一)碳吸收1、森林碳汇我国森林碳汇可达22.7亿吨二氧化碳。2019年,中国森林面积2.2亿公顷,森林覆盖率23.0%,森林蓄积量175.6亿立方米,年固碳量约4.3亿吨,对应森林碳汇约14亿吨。据评估,目前总共还有4000多万公顷土地可以用来扩大森林面积,我国森林覆盖率最大潜力有可能达到28%左右,对应森林蓄积量约285亿立方米,年固碳量约7亿吨,对应森林碳汇约22.7亿吨。图表9森林覆盖率不断提升图表10森林碳汇随着蓄积量同步提升资料来源:国家林业和草原局,国家统计局,华创证券资料来源:国家林业和草原局,国家统计局,华创证券环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号18图表112019年森林碳汇情况资料来源:中国画报,国家林业和草原局2、“负碳”科技:CCUS和BECCSCCUS为实现净零碳排放加码。CCUS(二氧化碳捕集、利用与封存)是指将二氧化碳从排放源中分离后或直接加以利用或封存,是一项拥有“负碳”科技的碳吸收工业过程。据国际能源署报告,为实现净零碳排放,2018年到2060年间,全球需要CCSU解决115吉吨的二氧化碳排放,到2030年,CCUS项目必须担负每年减缓1.5吉吨的排放量。目前CCUS运用最多领域涉及火电、煤化工、水泥和钢铁行业,技术成熟可行。涉及CCUS的捕捉和封存技术至少已有40多年的历史。2019年,国内18个捕集项目共捕集二氧化碳约170万吨;其中,地质利用量约100万吨;化工利用量约25万吨、生物利用量约6万吨。目前,国内在燃煤电厂上的运用较为广泛。图表122019年CCUS项目情况资料来源:《中国CCUS发展路线图(2019版)》,华创证券整理05101520捕集地质利用化工利用生物利用规模:十万吨/年统计项目数量:个环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号19图表13中国燃煤电厂CCUS项目信息汇总项目名称运行年份设计捕集能力/(万t·a-1)位置收益资金来源华能石洞口项目200912上海销售中国华能集团中电投重庆双槐电厂项目20101重庆自用中电投胜利油田项目201010山东东营CO2-EOR中石化连云港清洁煤能源动力系统研究设施20123连云港咸水层封存中国华能集团天津北塘电厂项目201210天津销售国家能源集团华中科技大学35兆瓦富氧燃烧项目201410湖北应城自用华中科技大学华能天津IGCC项目201610天津咸水层封存中国华能集团神华锦界项目201815陕西玉林咸水层封存国家能源集团华润海丰碳捕集测试平台20192广东汕尾销售华润电力资料来源:刘牧心,梁希:《碳中和背景下中国碳捕集、利用与封存项目经济效益和风险评估研究》,刊于《热力发电》;华创证券整理降低成本将是CCUS发展的关键。目前典型的火电厂进行碳捕集成本大约在300-500元/吨,运输成本约为0.9-1.4元/吨/公里,驱油封存成本约在120-800元/吨,咸水层封存的成本约为249元/吨。以华能集团上海石洞口项目为例,安装CCUS运行时的发电成本较之前提升0.24元/kwh。但预计随着全国示范项目的扩大,低成本、低能耗的CCUS技术体系和产业集群有望加速建成;此外,国家加大对电力和建筑行业捕碳、储碳环节的税收抵免也是另一个可行路径。CCUS技术发展潜力可期,是支撑低碳能源战略的必然选择。单从封存角度考虑,我国约有100亿吨石油地质储存量适宜于CO2驱油,预期可增采7亿~14亿吨,全国的枯竭油气田、无商业价值的煤层和深部咸水层的CO2封存潜力超过2300亿吨。永久性清洁方式-BECCS。该技术是一项将生物质燃烧或转化过程中产生CO2进行捕集和封存,实现捕集的CO2与大气的长期隔离的碳吸收工程,其和植物造林一起被视为能永久从大气中清除二氧化碳的两种方式。截至2019年底,全球共有8个BECCS项目,主要集中在发电和水泥行业,建成运营的项目共有5个,年捕集CO2量约为1.5Mt,相较于其它CCS发展相对滞后,尽管目前来看捕捉封存二氧化碳成本上不占优势,具备很高的潜在去碳能力。图表14负排放技术的成本收益及经济评估负排放技术成本收益/效益碳移除或负排放能力直接空气捕获和存储(DAC)高,600$/tCO2,5~10年内有望降至100$/t及以下直接减少大气中CO2存量去除率高,具有很高的潜在去碳能力植树造林/再造林与森林管理变化和生态系统恢复造林/再造林和森林生态系统恢复:15~30$/tCO2增强碳汇;共生效益:森林管理的变化能提高森林生产力3~18GtCO2提高土壤碳储存量土壤碳封存:3or12$/tCO2;生物炭:18~166$/tCO2增强土壤碳汇;增加农业土壤的吸收和储存能提高农业生产力土壤碳封存:1~11GtCO2;生物炭:每吨生物炭可移除2.1~4.8tCO2,理论上全球可以移除1.8~4.8GtCO2环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号20负排放技术成本收益/效益碳移除或负排放能力生物能源碳捕集与封存(BECCS)100-200$/tCO2增加碳汇+减少碳源;共生效益:提高液体燃料生产和发电等很高的潜在去碳能力沿海蓝碳去碳成本很低或为零;湿地恢复:10~100$/tCO2增强碳汇;生态系统服务和适应等其他效益潜在碳移除能力达到1Gt;去碳潜力低于其他负排放技术;吸收率受海平面上升、沿海管理和其他气候效应的影响资料来源:沈维萍,陈迎:《气候行动之负排放技术:经济评估问题与中国应对建议》,刊于《中国科技论坛》;华创证券整理BECCS具有较大的发展空间和应用潜力。据资料显示,BECCS是通过在发电厂燃烧植物燃料或生物质发电,并将产生的二氧化碳泵入地下,目前去除一吨二氧化碳的成本大约在100-200美元左右。尽管目前BECCS从技术成熟度以及经济性方面来说尚不具备商业推广模式,但根据最新可再生能源手册,我国2020、2030和2050年生物质资源总量将达到12.08、14.58、17.24EJ/a,生物质发电规模的突飞猛进以及BECCS极高的潜在去碳能力都将助力BECCS技术的示范推广。图表15我国2020、2030、2050生物质能资源图表16我国生物质能装机量及同比增长资料来源:可再生能源手册(2019),华创证券资料来源:Wind,华创证券(二)节能减排根据国家主席习近平的指示,到2030年,中国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右,实现碳达峰。这就要求既要降低单位GDP能耗,又要提高非石化能源及比例。具体措施:对存量的高能耗行业进行节能改造,大力发展合同能源管理,降低单位GDP能耗;大力发展风电、光伏、核电、水电等电力装机,提高清洁能源比例;进行电能、氢能替代,提高终端用能电气化、氢能化比例。1、降低单位GDP能耗的利器:合同能源管理服务国家发改委公布的《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》指出,到2030年,能源消费总量要控制在60亿吨标准煤以内。根据宏观预计,2021年GDP增速有望达到9%,2022-2025年GDP年均复合增速5.4%,2026-2030年GDP年均复合增速4.5%,2031-2060年GDP年均复合增速2.7%。国内生产总值不断增长的情况下,需要不断降单位GDP能耗,才能控制能源消费总量。我们预计,2030年、2060年单位GDP能耗分别降低至0.36吨标煤/万元、0.15吨标煤/05101520202020302050农林剩余物废弃物类能源作物类0%10%20%30%40%50%60%70%05101520252013201420152016201720182019装机容量:十亿瓦特增长率环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号21万元;2030年、2060年全国能源消费总量分别达到56、49亿吨标准煤。图表17单位GDP能耗逐年降低图表18能源消费总量在2030年左右达峰资料来源:国家统计局,Wind,华创证券资料来源:国家统计局,Wind,华创证券合同能源管理机制(简称EMC)是上世纪70年代,欧美国家为应对能源危机应运而生的一种全新节能机制。节能公司面向用能客户需求,以签订契约的形式为其提供包括前期诊断、中期改造、后期运维等一站式服务,并通过获取节能效益来收回前期投资的市场化节能新机制,实质上是以减少能源费用来支付节能项目全部成本的投资模式。具备客户低风险、服务专业化、节能效率高、客户免投入等多重优势,目前来看节能效益分享模式占据了市场主导。图表19合同能源运营模式图表2019年节能服务公司主要模式占比资料来源:华创证券资料来源:中国节能协会节能服务产业委员会,华创证券政策助力,合同能源拓展迅速。1997年,我国通过“世界银行/全球环境基金中国节能促进项目”引进了合同能源管理模式,极大刺激了国内新型节能服务企业的快速兴起,带动了节能服务产业的发展。2010年,国务院发布《关于加快推行合同能源管理促进节能服务产业发展的意见》促进了合同能源管理模式在各节能领域的运用,目前合同能源管理服务范围已扩展到工业、建筑、交通、公共机构等多个领域,在全国范围内应用十分广泛,节能效果明显。2020年10月1日,新版国标《合同能源管理技术通则》正式启用,将为节能公司从事合同EMC业务提供参考。节能效益分享型,25%节能量保证型20%能源费用托管型,8%融资租赁型,1%工程总承包,23%维保服务,9%其他,14%环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号22图表21全国合同能源管理优秀项目省份领域项目节能效果Case3Case4天津钢铁煤气综合利用工程年新增送电量为3.1亿kW·h;年节能量为102300吨标准煤;年节能效益为2亿元左右。2亿元左右。0%4%山东电力电机系统节能年预计节电1774.67万kW74;年节能量预计为5856吨标准煤;年节能效益964万。元。0%5%陕西省化工大型电机增设高效变频节能装置年节能量为1189.56万kW9.;折标准煤为3925.55吨标准煤;年节能效益为309.3万元。福建照明空调照明节电改造年节电量为2175464kW为能,折标准煤为717.9吨标准煤;年总节电费152.28万元。广西建筑公安局空调节能控制改造年节电量为153.962万kW3.;折合477.28吨标准煤,年节能效益153万元。新疆供暖集中供热工程节能改造年节热量为3066218(GJ);年节热量折合标准煤123238吨;年节能效益为4068.88万元。资料来源:中国节能协会节能服务产业委员会,华创证券我国合同能源投资额持续扩大,节能减排效果明显。根据中国节能协会节能服务产业委员会发布的2019年节能服务产业报告,我国合同能源管理投资额近年来发展迅猛,截止2019年末,达到1141.1亿元,较2012年增长583.4亿元,过去7年年化增长率达到10.8%;由此带来的节能能力达到年3801.13万吨标准煤,2019年全年共减少二氧化碳排放10300.71万吨,减排效应显著。图表22合同能源年投资额变化趋势图表23合同能源管理减排能力趋势图资料来源:中国节能协会节能服务产业委员会,华创证券资料来源:中国节能协会节能服务产业委员会,华创证券节能服务市场蓝海广阔,碳中和背景下有望加速发展。根据中国节能协会节能服务产业委员会的最新数据,2019年,我国从事节能服务的企业达到6547家,行业从业人员数量达到76.1万人,节能服务产业突破5000亿,企业平均年收入7976万元,均实现稳定增长,发展良好。据中国宏观经济研究院能源研究所预测,“十四五”时期全社会技术和管理节能投资需求估计超过一万亿元。我们据此估计到2025年节能服务市场规模有望超过8000亿元,2021-2025的年化增长率将达到7%。-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%020040060080010001200140020122013201420152016201720182019合同能源管理项目年投资额:亿元增长率024004800720096001200001000200030004000500020122013201420152016201720182019年节能能力:万吨标准煤(左轴)年减排能力:万吨二氧化碳(右轴)环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号23图表24从事节能服务企业数量变化趋势图表25节能服务产业产值变化及预测资料来源:中国节能协会节能服务产业委员会,华创证券资料来源:中国节能协会节能服务产业委员会,华创证券合同能源体现赛道优势,“十四五”减排能力将超2亿吨。随着两会上对碳中和政策的继续加码,节能环保市场将体现出长坡厚雪的属性,对节能工艺、技术和产品服务以及改造的一站式需求将进一步得到释放,而合同能源管理体现出的专业化节能分享型服务的赛道优势,将持续助力节能减排。据我们统计,每增加一亿合同能源投资额将平均带来3.32万吨标准煤的减排,相当于8.62万吨二氧化碳的减排量。根据合同能源目前在节能服务中占比三成左右,我们预估到2025年通过合同能源投资带来的减排能力将超过2亿吨二氧化碳。图表26每亿元合同能源投资额减排效率图表27合同能源管理减排能力趋势图资料来源:中国节能协会节能服务产业委员会,华创证券资料来源:中国节能协会节能服务产业委员会,华创证券2、电力装机清洁化实现2060年碳中和,不仅要依靠降低单位GDP能耗,还要提高非石化能源比例。随着非石化能源比例不断提升,CO2排放量将在2023年提前达峰,约为104亿吨。我们预计2030年、2060年非石化能源比例将达到27%、77%;CO2排放量约为94亿吨,23亿吨。结合森林碳汇和CCUS技术,2060年可实现碳中和。碳强度在不断下降。2030年、2060年,碳强度分别降至0.62吨/万元、0.07吨/万元。实现到2030年,碳强度比2005年下降65%以上的目标。0%2%4%6%8%10%12%0100020003000400050006000700020122013201420152016201720182019节能服务企业数量:家增速0200040006000800010000201220132014201520162017201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E节能服务产业产值:亿元0.002.004.006.008.0010.0020122013201420152016201720182019万吨标准煤/亿万吨二氧化碳/亿05000100001500020000250000500100015002000250030002020E2021E2022E2023E2024E2025E合同能源管理项目年投资额:亿元(左轴)年减排能力:万吨二氧化碳(右轴)环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号24图表28非石化比例不断提升助力碳中和图表29碳强度不断降低资料来源:国家统计局,Wind,华创证券资料来源:国家统计局,Wind,华创证券非石化能源主要包括核能、水力、风能、太阳能等,其最主要的利用方式便是发电,所以提高非石化用能比例的实质就是提高清洁能源装机比例。截至2020年底,水电、核电、风电、光伏装机容量分别为3.7、0.5、2.8、2.5亿千瓦。根据能源消费总量和非石化能源占比,测算2030年、2060年清洁能源发电量分别达到5.1、12.9万亿千瓦时。水电由于资源禀赋所限,未来装机将低速增长,预计2030、2060年分别达到455GW、485GW;核电积极稳步发展,年均装机增加6GW,预计2030、2060年分别达到110GW、290GW。风电、光伏将承担发电责任,2030年和2060年风电装机容量分别达到707、1957GW,光伏装机容量分别达到904、3304GW。2021-2030年,风电装机年均增量42GW,光伏装机年均增量65GW;2031-2060年,风电装机年均增量42GW,光伏装机年均增量80GW。图表30新能源装机测算20202025E2030E2060E一侧能源消费(亿吨标煤)50555649非石化能源占比16%21%27%77%清洁能源发电量(万亿kWh)2.43.75.112.9水电发电量(万亿kWh)1.41.61.71.8核电发电量(万亿kWh)0.40.60.82.1风电发电量(万亿kWh)0.51.01.54.1光伏发电量(万亿kWh)0.30.61.25.0水电装机容量(GW)370430455485核电装机容量(GW)5080110290风电装机容量(GW)2825077071957太阳能装机容量(GW)2545799043304资料来源:Wind,华创证券2030年,风电、光伏装机发电量分别为1.5、1.2万亿千瓦时,清洁能源发电量占比46%;2060年,风电、光伏装机发电量分别为4.1、5.0万亿千瓦时,清洁能源发电量占比91%。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号25图表312020-2060年电量供给结构(万亿千瓦时)图表322020-2060年装机容量结构变(GW)资料来源:国家统计局,华创证券资料来源:国家统计局,华创证券3、终端能源电气化、氢能化电能替代有助于提高能源利用效率,并且便于利用CCUS技术,对实现“碳达峰”“碳中和”目标有重要意义。“十三五”期间,国家电网公司累计推广实施电能替代项目29万个,完成替代电量8476亿千瓦时,推动电能占终端能源消费比重提高了2.8个百分点,减少碳排放2.5亿吨以上。特别是在“煤改电”、港口岸电、电动汽车充换电、工业电窑炉推广应用等方面取得了明显成效。2018年,全国终端能源消费35亿吨标煤,电气化率25%。2018年,全国能源消费总量47.2亿吨标准煤。其中,直接消费量为10.5亿吨标准煤;通过能源加工生产电力8.6亿吨标准煤、热力1.5亿吨标准煤、焦炭6亿吨标准煤、石油制品(汽油、柴油等)8.5亿吨标准煤;能源加工损耗12.1亿吨标准煤。故终端能源消费合计35.1亿吨标煤,其中电能占比25%。图表33一次能源到终端消费示意图资料来源:华创证券整理2030年和2060年,电能在终端能源消费中的比例将分别达到37%、70%。2019年,我国人均耗电0.51万千瓦时,距离发达国家仍有较大差距,同期美国、法国、德国、英国的人均耗电量分别为1.34、0.83、0.74、0.49万千瓦时。预计2030年人均耗电量0.85万千瓦时,达到高能效的法国水平,全国发电量11亿千瓦时;预计2060年人均耗电量1.2万千瓦时,接近美国水平,全国发电量14.2亿千瓦时。2030年和2060年,终端能源需求分别为37、25亿吨标煤。根据测算,2030年和2060年电能在终端能源消费中的比例将分别达到37%、70%。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号26图表34人均耗电带动电力需求不断攀升图表35电气化率不断提升资料来源:国家统计局,华创证券资料来源:国家统计局,华创证券四大优势助推氢能发展。第一氢能具备传统化工燃料没有的高燃烧热值,1千克氢气燃烧可释放出12MJ的热量;第二氢能拥有极高的能源转化效率,可通过燃料电池直接转化为电能,普遍转化效率达80%以上;第三氢能作为清洁能源在发电过程中不会产生二氧化碳的排放,是最干净的能源;第四相较于可再生能源,氢能具有更低的储能成本,储氢1千瓦时大约为100元左右。在努力实现“双碳”目标的背景下,推动能源供给侧脱碳的过程中,氢能将扮演着和电能举足轻重的作用。多元制氢方式并举,氢能源对于中国实现“碳中和”战略意义深远。中国的氢能市场还处于发展初期,在氢能在能源、交通、工业、建筑等领域具有广阔的应用前景。根据中国氢能源及燃料电池产业白皮书:预计到2050年,氢能在中国能源体系中的占比约为10%,氢气需求量接近6000万吨,年产值超过10万亿元,加氢站达到1万座以上,燃料电池车产量达到每年520万辆。图表36制氢方式和单位成本制氢方式制氢技术单位制氢成本(元·m³)Case3Case4水电解制氢水电1.64元/m³0%4%光伏2.12元/m³21%0%5%核电1.97元/m³27%12%海上风电2.96元/m³陆上风电2.50元/m³网电网电制氢3.17元/m³传统能源制氢煤制氢0.86元/m³天然气制氢1.17元/m³甲醇制氢1.40元/m³资料来源:黄宣旭,《南方能源建设》钢铁等高耗能行业氢能化将极大助力碳减排。根据《工业部门脱碳方案》数据,对于高耗能领域因原料和高位热能产生的80%的碳排放无法通过电气化解决,钢铁行业碳排放占比达15%,生产1吨生铁,需要1.5-2.0吨铁矿石、0.4-0.6吨焦炭以及0.2-0.4吨煤粉,碳排放强度约为2.1吨二氧化碳。但用氢气代替焦炭和天然气作为还原剂,可以基本消除炼铁和炼钢过程中的大部分碳排放。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号27氢价降低+碳成本升高将推动高耗能企业转型。根据日本钢铁协会估算,生产1吨生铁需要601立方米氢气,补偿吸热反应需要67立方米氢气,加热融化到1600摄氏度需要85立方米氢气,合计需要753立方米氢气,按照75%的热效率计算,产生1吨生铁需要的氢气量为1000立方米。焦炭作为高炉冶炼的主要还原剂,近一年成本大约在2000元/吨左右,煤粉的市场价格1000元/吨,据我们估算,倘若采用氢基直接还原,考虑碳排放成本,刚铁行业能接受氢气成本约为0.85元/立方米。图表37冶铁原材料期货价格走势图单位:元/吨图表38深圳碳排放交易走势图单位:元/吨资料来源:Wind,华创证券资料来源:Wind,华创证券氢能化是解决高耗能行业碳成本压力的重要途径。国内碳市场建设正在加速,钢铁行业将不久加入全国碳市场,考虑到绿氢目前经济性较差,可以采用天然气制氢在钢铁等高耗能行业的无碳化过程中起到过度衔接的作用,随着制氢技术逐渐成熟,制氢、储氢、运氢成本的不断下降,最后发展成完全无碳的清洁炼钢,助力高耗能企业的低碳转型。三、碳中和政策支持:碳交易与绿色金融(一)碳交易:配额和定价在减排量市场蓬勃发展的同时,中国也紧锣密鼓的将建设配额交易市场的计划提上了日程。2011年10月,国家发展改革委下发《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》,批准在北京、天津、上海、重庆、湖北、广东和深圳开展碳排放权交易试点工作,该通知打开了我国建设碳市场的大门。随后十年中国政府又出台了各类政策,不断探索,把试点经验推广全国,并最终于2021年1月通过了《全国碳排放权交易管理办法(试行)》,该文件明确了有关全国碳市场的各项定义,对重点排放单位纳入标准、配额总量设定与分配、交易主体、核查方式、报告与信息披露、监管和违约惩罚等方面进行了全面规定,是中国碳市场发展的又一里程碑。图表39中国政府为建设碳配额交易市场出台的政策名称发布机关日期主要内容《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》国家发改委2011/10/29确立7个交易试点城市,全国碳市场的注册登记系统由湖北负责建设;碳交易系统由上海负责建设;系统运营和其他相关工作则由北京、天津、重庆、广东、江苏、福建和深圳共同承担。《碳排放权交易管理暂行办法》国家发改委2014/12/10框架性文件,明确了全国碳市场建立的主要思路和管理体系05001,0001,5002,0002,5003,0003,500期货收盘价:铁矿石期货收盘价:焦炭020406080100120140深圳碳排放权(SZA):收盘价环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号28发布24个行业的温室气体排放核算方法与报告指南国家发改委2013-2015两年内分三批发布24个行业的温室气体排放核算方法与报告指南《关于切实做好全国碳排放权交易市场启动重点工作的通知》国家发改委2016/1/19明确了全国碳市场覆盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空八大行业,包括原油加工、乙烯、电石等18个子行业。除此之外,其他企业自备电厂也按照发电行业纳入。《全国碳排放权交易市场建设方案(发电行业)》国家发改委2017/12/18明确了全国碳市场建设的总体部署,指出要分基础建设期、模拟运行期和深化完善期三步来建设全国碳市场。《2019-2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案(发电行业)》(征求意见稿)生态环境部2020/11/20根据发电行业(含其他行业自备电厂)2013-2018年任一年排放达到2.6万吨二氧化碳当量(综合能源消费量约1万吨标准煤)及以上的企业或者其他经济组织的碳排放核查结果,筛选确定纳入2019-2020年全国碳市场配额管理的重点排放单位名单,并实行名录管理。《全国碳排放权交易管理办法(试行)》2021/1/5明确了有关全国碳市场的各项定义,对重点排放单位纳入标准、配额总量设定与分配、交易主体、核查方式、报告与信息披露、监管和违约惩罚等方面进行了全面规定资料来源:国家发改委、生态环境部、华创证券整理我国的配额碳市场建设可以分为以下几个重要部分:1.确定覆盖范围和目标总量;2.确定配额分配;3.测量、报告与核查(MRV)以及4.履约机制建设。图表40成熟的配额碳市场运行机制示意图资料来源:中创碳投确定配额总量和覆盖范围:2018年,国务院通过《全国碳排放配额总量设定与分配方案》,明确了全国碳市场总量和配额设定原则。配额总量设定的方法通常有两种,分别是“自上而下法”和“自下而上法”,前者从宏观角度出发,按照碳排放强度和碳排放总量的减排目标,结合经济发展水平制定配额;后者则从实体企业出发,根据控排企业的年排放量之和,估算配额总量。中国目前采取两种方法相结合的原则。全国碳市场覆盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、电力、航空八大行业,包括原油加工、乙烯、电石等18个子行业。除此之外,其他企业自备电厂也按照发电行业纳入。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号29图表41全国碳配额总量设定方法示意图资料来源:中创碳投,华创证券分配方法:配额分配有免费分配和有偿分配两种方式。常用的免费分配的方法包括历史法、历史强度法和基准线法。有偿分配主要分为拍卖和固定价格出售两种。目前我国主要采用免费分配的方法,未来会逐步增加有偿分配的比例。图表42全国碳配额总量设定方法示意图资料来源:华创证券整理MRV:MRV是一个名词组合,即“报告,测量与核查”(Measurement,ReportingandVerification),是监督碳市场正常运行必不可缺的流程。国家发改委和生态环境部多次发布做好年度碳排放报告与核查及排放监测计划制定工作的通知。分配方法无偿分配历史法:根据企业历史排放情况发放配额历史强度法:根据企业历史碳排放强度发放配额基准线法:按行业能效基准发放配额有偿分配拍卖固定价格出售环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号30图表43中国碳市场MRV流程资料来源:中创碳投履约机制:碳市场的履约包括两个层面内容:一是控排企业需按时提交合规的监测计划和排放报告;二是控排企业须在当地主管部门规定的期限内,按实际年度排放指标完成碳配额清缴。履约是碳排放权交易的重要环节,如果缺乏完善的履约机制,那么碳市场的公信力和约束力会受到沉重打击。尽管我国不同的碳交易试点城市具有不同的未履约处罚方法,但从履约率上来看,除重庆外的6个试点城市的历史履约率均在96%,可以认为国内的碳市场履约机制较为完善。图表44中国碳市场试点城市未履约处罚方法一览地区金额处罚行政处罚北京市场价格的3-5倍的罚款。暂无天津暂无3年内不享受如下政策优惠:银行及其他金融机构对纳入企业提供融资服务和以配额作为质押标的的融资服务,不得优先申报国家循环经济、节能减排相关扶持政策和预算内投资所支持的项目,不享受本市循环经济、节能减排相关扶持政策。上海5-10万元罚款记入信用信息记录向社会公布,取消其享受当年度及下一年度本市节能减排专项资金支持政策的资格,以及3年内参与本市节能减排先进集体和个人评比的资格,项目审批部门对其下一年度新建固定资产投资项目节能评估报告表或者节能评估报告书不予受理。重庆清缴期届满前一个月配额平均交易价格的3倍的罚款。公开通报其违规行为,3年内不得享受节能环保及应对气候变化等方面的财政补助资金,3年内不得参与各级政府及有关部门组织的节能环保及应对气候变化等方面的评先评优活动。湖北1倍以上3倍以下罚款,但最高不超过15万元的罚款,并在下一年度配额分配中予以双倍扣除。纳入湖北省相关信用记录并向社会公布,不受理其申报的有国家和省节能减排项目。广东在下一年度配额中扣除未足额清缴部分2倍配额,并处5万元罚款。记入该企业(单位)的信用信息记录,并向社会公布。深圳超额排放量乘以履约当月之前连续六个月碳排放权交易市场配额平均价格三倍的罚款。明确了有关全国碳市场的各项定义,对重点排放单位纳入标准、配额总量设定与分配、交易主体、核查方式、报告与信息披露、监管和违约惩罚等方面进行了全面规定资料来源:中创碳投,华创证券整理环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号31图表45碳市场试点城市履约情况概览资料来源:北京理工大学能源与环境政策研究中心交易情况概览:截至2019年,七个碳交易试点中,北京、天津、上海、广东和深圳五个试点地区已经完成了六次履约,湖北和重庆地区已经完成了五次履约。纳入七个试点碳市场的排放企业和单位共有约2900多家,累计分配的碳排放配额总量约62亿吨。2019年七个试点碳市场累计完成配额交易总量约2291万吨,达成交易额约7.7亿元。成交价格方面,北京的成交均价最高,达到了55元/吨,湖北的成交总量和成交规模最大,但价格偏低,只有22.6元/吨,重庆的成交均价最低,只有16.7元/吨。试点成立以来,成交量逐渐上涨,说明企业已经接受碳市场,并积极进行碳管理。但是从平均成交价上来看,我国的平均碳价偏低,距离为达成《巴黎协定》目标的75-100美元/吨还有相当长的距离。图表46七省市试点碳市场累积配额成交情况(截至2019/12/2)资料来源:北京理工大学能源与环境政策研究中心环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号32图表47七省市试点碳市场历史配额成交情况资料来源:中创碳投(二)绿色金融:支撑与杠杆1、历史背景和基本概念自工业革命以来,人类活动对自然环境的影响呈指数级增加,但是人类对工业高度发达的负面影响的认识明显存在滞后性,而从认识到负面影响的严重性再到探索出合理、健全的解决途径又需要一定时间。直到20世纪后期,人类才意识到环境污染、气候变化问题不是在源头上通过政策控制或是在末端通过技术治理就能解决的,还需要资源的合理配置,引导资金流向绿色产业。在此背景下,绿色金融的概念应运而生。绿色金融是指金融部门把环境保护作为一项基本政策,在投融资决策中要考虑潜在的环境影响,把与环境条件相关的潜在的回报、风险和成本都要融合进金融的日常业务中,在金融经营活动中注重对生态环境的保护以及环境污染的治理,通过对社会经济资源的引导,促进社会的可持续发展。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号33图表48绿色金融作用示意图资料来源:中国人民银行2、发展历程绿色金融作为环境经济学的一个分支,是一门较为典型的自然科学与人文科学的交叉学科,其发展离不开人类在自然、人文科学领域的一系列新认识。在此部分中,我们将从理论和实践这两个角度出发,总结相关的理论和重要的社会历史事件,梳理绿色金融概念诞生的全过程。人类对于环境污染问题的认识和气候问题一样,也始于20世纪中期。1952年的伦敦雾霾事件导致了近12000人丧生,为各国政府敲响了警钟。1962年《寂静的春天》一书在全球范围内名声大噪,引起了人类对于环境问题广泛的关注。1972年智库“罗马俱乐部”发表《增长的极限》一文,首次提出了可持续发展的概念,引发了经济学界对于环境污染的外部性所产生的市场失灵的广泛讨论,环境经济学就此诞生。多数经济学家认为,由于环境具有公共物品的属性,即无排他性有竞争性,产权不明晰,很难通过传统手段解决(本章开头提到的政策限制和末端治理)。金融行业的主要任务本是将资本分配到最具生产力的行业使得投资回报最大化,学术界认为充分发挥金融配置资源的功能,推动资本流向环境友好型的企业,获得长期投资价值是对传统手段的重要补充,绿色金融的概念就此诞生。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号34图表49环境污染的外部性导致市场失灵示意图资料来源:华创证券整理实践领域,1974年,联邦德国成立世界第一家专注于社会和生态业务的“道德银行”(GLSBank),成为绿色金融的早期探索。1992年,联合国环境署(UNEP)与多家银行联合发布了《银行业关于环境和可持续发展的声明书》,标志着联合国环境规划署银行计划(UNEPBI)的正式成立。1995年,联合国环境规划署将该计划延伸到保险业,与瑞士再保险等公司发布《保险业关于环境和可持续发展的声明书》。1999年,时任联合国秘书长安南发起成立全球契约(GlobalCompact)的倡议,呼吁全球企业履行社会责任、做良好企业公民。这一契约扩大了绿色金融的内涵,除环境外,人权、劳工、反腐败等原则也被纳入了投资机构的考量之中,时下热点ESG(环境、社会和企业管治)投资也起源于此。随后联合国又发布了可持续投资原则(PRI,2006)、可持续保险原则(PSI,2012)和可持续银行原则(PRB,2019),这三大原则共同构成了当今联合国绿色金融体系。原则发布后,世界上多家知名金融机构纷纷响应。截至2019年,中国国内的华夏基金、博时基金、南方基金等22家金融机构签署了PRI原则。图表50绿色金融发展历程资料来源:华创证券整理环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号35图表51联合国绿色金融三大原则对比资料来源:商道纵横图表52世界各国联合国PRI原则签署情况资料来源:联合国负责任投资原则2019年度报告环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号363、中国绿色金融发展现状概览中国是全球首个建立比较完善绿色金融政策体系的经济体。2016年,中国人民银行牵头引发《关于构建绿色金融体系的指导意见》,建立首个由中央政府部门制定的绿色金融政策框架体系。近年来,我国绿色金融标准建设正加快推进,绿色金融统计制度不断完善,市场主体环境信息披露日益规范,环境执法信息主动采集机制逐步成熟。同时,中国也是全球绿色金融的重要倡导者和引领者,2016年杭州G20峰会上,中国倡议将绿色金融纳入议题(首次),2019年发布了《一带一路绿色投资原则》,全球共27家机构签署。市场规模方面,2015年中国绿色金融资金总需求仅为2500亿元,2018年已快速增长到2.1万亿元,但总供给为1.3万亿元,供给与需求之间的缺口为0.8万亿。根据德意志银行的预测,中国绿色金融市场规模或将在2060年增至100万亿元人民币。近年来,我国的绿色贷款和绿色债券的规模也迅速扩大,2020年末中国绿色贷款余额已达到11.95万亿元人民币,位居世界第一;同时中国以3862亿元人民币(558亿美元)的贴标绿色债券发行总量成为2019年全球最大的绿色债券来源。图表53近年来中国绿色贷款规模图表54近年来中国绿色债券规模资料来源:中国人民银行,华创证券整理资料来源:中国绿色债券市场2019研究报告信息披露方面,我国市场主体环境信息披露方面日益规范,金融机构环境信息披露质量明显提高,重点排污上市企业被要求强制披露环境信息。约有27%的A股上市公司发布了环境、社会及管治报告,沪深300公司中这一比例更是高达86%,但离港股84%的上市公司发布ESG报告还有一定距离,未来发展空间广阔。7.18.2310.2211.9515.92%24.18%16.93%0%5%10%15%20%25%30%024681012142017201820192020中国绿色贷款(万亿)同比环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号37图表55A股、港股ESG信息披露情况对比资料来源:商道融绿,华创证券整理27%86%84%0%20%40%60%80%100%A股沪深300港股环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号38四、电力结构演变带来的投资机会(一)平价时代:新能源运营商现金流更稳定预计2060年光伏、风力发电量分别为5万亿千瓦时、4.1万亿千瓦时。2021-2060年,光伏发电年均复合增速达7.7%、风力发电量年均复合增速5.6%,这将打开新能源运营公司的成长空间。平价上网成趋势。国家通过财政补贴、政策优惠等方式大力支持光伏发电事业,随着技术成熟,电价补贴退坡明显。“自发自用、余量上网”分布式光伏电站的补贴从2017年的0.37元/kwh下降到2020年的0.05元/kwh。发改委制定的光伏发电指导价逐年走低,倒逼企业实现光伏平价上网。以III类资源区江苏省为例,0.49元/千瓦时的光伏发电标杆上网价已接近燃煤发电标杆上网电价0.391元/千瓦时,光伏平价上网逐渐显现。补贴退坡降低应收账款,组件降价减少电站成本。虽然2013-2020年光伏上网有政府补贴,但补贴拖欠情况较严重,导致光伏电站运营公司的应收账款占营业收入比较高。随着补贴退坡,新增光伏电站补贴少甚至为零,可使投资电站的回报率可预测性更强,现金流更稳定。同时,组件作为电站的主要成本,随着组件价格走低,新建电站成本下降,光伏运营商的盈利能力也将得到保证。图表56光伏、风电发电量(万亿千瓦时)图表57光伏上网补贴与组件价格均走低资料来源:Wind,华创证券资料来源:Wind,华创证券图表58光伏上网指导价走低电站分类区域分类发改价格[2020]511号发改价格[2019]761号发改能源[2018]823号发改价格规[2017]2196号发改价格[2016]2729号发改价格[2015]3044号发改价格[2013]1638号集中式光伏发电站指导价I类资源区0.350.40.50.550.650.80.9II类资源区0.40.450.60.650.750.880.95III类资源区0.490.550.70.750.850.981“自发自用、余量上网”模式的工商业分布式光伏发电项目补贴—0.050.10.320.37———环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号39电站分类区域分类发改价格[2020]511号发改价格[2019]761号发改能源[2018]823号发改价格规[2017]2196号发改价格[2016]2729号发改价格[2015]3044号发改价格[2013]1638号“全额上网”模式的工商业分布式光伏发电项目指导价I类资源区0.350.40.50.550.650.8—II类资源区0.40.450.60.650.750.88—III类资源区0.490.550.70.750.850.98—户用分布式光伏发电补贴—0.080.18—0.37———资料来源:发改委,华创证券太阳能:公司主要业务为光伏电站的投资运营和太阳能电池组件的生产销售。2019年,公司营业收入为50亿元,毛利率48%;2020年业绩预告,归母净利润9.3~10.5亿元,同比增长2.1%-15.2%。截至2020年上半年,公司运营电站约4.01吉瓦、在建电站约0.27吉瓦、拟建设电站(含进入竞价补贴范围名单的项目、已取得备案的平价项目)或经签署预收购协议的电站约0.75吉瓦,合计5.03吉瓦。(二)光伏产业链迎春风光伏装机的快速增长将带来光伏产业链的机会。我们预计,2020-2030年,国内装机年均增量65GW;2030-2060年,光伏装机年均增量80GW。叠加装机更换需求,2060年,每年需求可达160GW。全球范围内,预计2021年新增光伏装机167GW,同比增长28%,较2020年提高15.3pct。图表592020-2060年国内光伏装机需求持续增长图表60全球光伏装机需求预测(GW)资料来源:Wind,华创证券资料来源:Wind,Infolink,华创证券光伏发电系统一般由太阳能电池组件、控制器、逆变器等部分构成,视情况增加储能模块。光伏发电分为三个步骤:1)光伏电池板将太阳辐射能转换成直流电;2)光伏逆变器将直流电转变成交流电;3)并入电网。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号40图表61光伏发电系统资料来源:晶科科技招股说明书太阳能电组件的生产链条主要包括硅料、硅片、电池片、光伏玻璃、组件等。图表62太阳能电池组件生产链条资料来源:晶科科技招股说明书1、硅料:供需偏紧,价格上涨硅料是光伏产业链上游源头材料,中国作为全球最大的硅料生产及进口市场,自2018年“531政策”颁布后,我国多晶硅的价格下滑,多晶硅市场由2018年18家供货商下滑至2019年13家。国内多晶硅料CR5高达88%。2020年三季度末国内多晶硅产能43.5万吨,前五家公司保利协鑫、通威股份、新疆大全、新特能源、东方希望的份额占比分别为21%、24%、17%、17%、9%,CR5高达88%,行业集中度高。在全球范围内,通威股份,保利协鑫,新疆大全,新特能源和东方希望占全球市场份额合计67%,龙头企业以规模优势完成市场垄断。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号41图表632020Q3全球多晶硅产能份额图表642020Q3国内多晶硅产能份额资料来源:公司公告,PVinfolink,华创证券资料来源:公司公告,PVinfolink,华创证券当前光伏装机需求快速增长,多晶硅料供需偏紧,多晶硅料价格处于上涨趋势。2021年3月3日,多晶硅菜花料价格为63元/kg,环比上涨5元/kg;多晶硅致密料价格为105元/kg,环比上涨8元/kg。图表65太多晶硅料价格(元/kg)资料来源:PVinfolink,华创证券龙头企业抢建多晶硅生产项目,研发新型颗粒硅技术路线,建议关注通威股份。通威股份:公司主营业务为水产饲料、电池片、硅料。2019年营业收入376亿元,营业成本305亿元,毛利率19%。其中,水产饲料营业收入167亿元,毛利率13%。电池片营业收入123亿元,毛利率20%;硅料营业收入52亿元,毛利率28%。当前,公司子公司四川永祥拥有硅料产能9万吨/年,乐山二期和保山一期项目预计将于2021年投产,届时公司硅料产能将达18万吨/年;电池片产能是27.5GW,预计眉山二期、金堂一期、二期、三期将于2021年投产,届时公司电池片产能合计57.5GW。2、硅片:龙头扩产,拥有先发优势我国硅片产量居全球首位。根据中国光伏协会数据,2019年,我国硅片产量约为134.6GW,同比增长25.7%,占全球总产量的98%;全球硅片产能约为173.7GW,同比增长25.8%。截至2019年底,我国有9家企业产量超2GW,且均位于全球前列,产量约占总产量的85.5%,行业集中度较高。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号42图表662010-2019年全国硅片产量情况资料来源:CPIA,华创证券2019年,占领主导市场的硅片由多晶转为单晶。2018年多晶硅片占比55%,2019年单晶硅片(P型+N型)占比65%,同比上升20.5%。其中,P型单晶硅片从2018年的39.5%上升为60%,N型单晶硅片与2018年持平,占比约为5%。N型硅片技术难度更大,但转换效率更高。硅属于半导体,其导电性取决于是否掺杂,掺杂后可以导电,且掺杂浓度越高,电阻率越小。掺入磷之后的硅有未被束缚的电子,从而具备了导电性,这种硅称为N型硅;掺入硼之后的硅形成了电子空穴,从而具备了导电性,这种硅称为P型硅。在制作p-n节时,硼离子注入法比磷扩散工艺难度大,并且由于磷与硅相溶性差,拉棒时磷容易分布不均,所以N型硅片技术门槛更高。另外,P型硅片的少子是电子,N型硅片的少子是空穴,硅锭中的杂质和位错对电子的捕获大于空穴,导致P型的转换效率低于N型。图表67不同类型硅片市场占比资料来源:CPIA,华创证券大尺寸硅片可降低产业链成本,提高功率和转换效率。2019年下半年,隆基和中环相继推出M6-166mm和M12-210mm硅片,掀起了业内大硅片浪潮。在组件环节,大硅片组件可以摊薄边框、玻璃、接线盒、人工等成本,相对M2,使用M6成本降低2.81%,使用M12成本降低16.8%;在电池环节,大硅片可以摊薄银浆、辅助设施、电力、人工等成本,相对M2,使用M6成本降低6.15%,使用M12成本降低25.56%;在电站建设环环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号43节,使用大硅片高功率组件可以减少支架、汇流箱、电缆、土地等成本,从而摊薄单瓦系统成本。另外,使用大尺寸硅片除了可降低单瓦成本外,其在组件功率和转换效率上也有明显提升。图表68硅片产品性能对比型号M2G1M6M12尺寸(mm)156.75158.75166210功率(瓦/块组件)P-PERC380395430580N-Type405420455615转换效率P-PERC19.15%19.63%19.32%20.06%N-Type20.23%20.87%20.45%21.18%资料来源:天合光能招股说明书,华创证券单晶硅片市场集中度高。2019年起,单晶硅片出货量超过多晶硅片成为主导产品。在单晶硅片市场,隆基股份稳居行业龙头,市占率为35%以上。2017-2019年,中环股份市占率分别为28%、32%和28%。隆基股份和中环股份为硅片赛道上的两大巨头。图表69单晶硅片产能分布资料来源:CPIA,华创证券隆基股份盈利稳居行业龙头,中环股份紧随其后根据目前的企业扩产计划,预计2021年全球单晶硅片产能达357.3GW,前六大企业产能占全球总产能的83.1%,预计我国硅片市场仍处世界领先水平。隆基股份和中环股份持续扩充产能,继续稳固行业龙头地位。2017-2019年,隆基股份、中环股份、晶澳科技和京运通的营业收入均逐年增加,其中,行业龙头隆基股份表现突出,从2017年的163.62亿元提升到2019年的328.97亿元,收入翻番。中环股份紧随其后,但营收表现与隆基股份仍有差距,2017-2019年中环股份营收相当于隆基股份营收的58.94%、62.56%和51.33%。从2019年硅片销售情况来看,行业热点主要集中在隆基股份和中环股份,其销量分别为47.01亿片和51.44亿片。虽然两者的总营收上有不小差距,但隆基股份作为垂直一体化的公司,其营收主要来源还包括电池片、光伏组件等,在硅片细分赛道上,中环股份的仍是隆基股份的强劲竞争对手。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号44图表70硅片公司营收对比资料来源:Wind,华创证券各类硅片价格差距较大。在各类硅片中,价格从高到低依次为G12、M10、M6、G1和多晶硅片,2020年12月31日报价分别为5.48元/片、3.88元/片、3.23元/片、3.13元/片和1.43元/片。单晶硅片的价格均高于多晶硅片,单晶硅片尺寸越大价格越高。图表712020年下半年我国硅片平均价格走势资料来源:PVInfolink,华创证券隆基推M6和M10技术,中环走M12路线,形成两大技术联盟。2019年,隆基股份和中环股份相继推出了M6和M12,自此两大巨头开始了技术之争。在战略方面,2020年,隆基股份联合晶科、晶澳、阿特斯等业内六家企业,共同倡议以182mm182mm硅片标准(M10)作为下一代硅片的标准尺寸。中环股份坚持走G12单晶硅片技术引领路线,结合其现有的叠瓦技术知识产权,稳走“G12单晶硅片+叠瓦组件+智能与柔性制造”产品路线。两大巨头加大产能布局。在产能方面,隆基股份加快硅片产能布局,同时积极推进M6大尺寸的产能切换和M10大尺寸产能改造;中环股份预计2020年末单晶总产能达52GW,其中G12产品的产能预计将达19GW,公司未来三年新增产能全部规划为G12,至2023环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号45年G12产品的总产能将达85GW。从产能布局难度来看,M6和M10的产能可以从原有的生产线上进行切换和改造,可以较快响应产品结构调整,但M12的生产线只能重新投产布局,建设耗时相对较长。M12面临全生产线改造升级。单晶直径越拉越大,重量越来越沉,越大尺寸的硅片越需要高标准化的监控。M12硅片需要全新的工艺设计,供应链需要配套升级,制造模式需要向自动化、信息化、数字化转变。尺寸与重量的增加,给切片环节带来巨大挑战,整个切片产业链生态需要换代升级。在粘棒、线锯到脱胶、插片/清洗、检验/包装等环节,传统作业方式都面临很大的问题与挑战。虽然中环在每一个生产环节都研发出了不同的解决方案,但这个全新的高技术难度制造方式能否在短时间内调试并实现,仍有待观望。(三)储能:新能源带动配套储能高速发展2030年,风电、光伏装机发电量分别为1.5、1.2万亿千瓦时,清洁能源发电量占比46%;2060年,风电、光伏装机发电量分别为4.1、5.0万亿千瓦时,清洁能源发电量占比91%。随着风电、光伏占比不断提高,其间歇性能源的特性将会对电力安全系统形成冲击,需要配套储能系统,才能保障风电、光伏的稳定发展。图表722020-2060年电量供给结构(万亿千瓦时)图表732020-2060年装机容量结构变(GW)资料来源:国家统计局,华创证券资料来源:国家统计局,华创证券截至2020年下半年,地面光伏电站的系统建设成本约为3.79元/W,全国平均利用小时为1300小时,测算度电营业成本为0.21元/kWh。叠加储能系统成本0.6元/kWh,合计营业成本0.8元/kWh。当前全国煤电标杆电价平均为0.39元/kWh,此时配备储能系统成本过高。若按照10%储能配套比例计算(即每10W光伏装机配套1W储能系统),则合计营业成本降至0.27元/kWh,可以实现度电0.12元/kWh的毛利。若叠加光伏建造成本下降,则实现毛利将会更大。2021-2025年,预计新增风电、光伏装机550GW,按照10%储能配套比例计算,“十四五”储能新增将有望达到55GW。图表74配套储能系统的光伏电站度电毛利测算(元/kWh)Case1Case2Case3电站装机成本(元/W)3.793.792.00利用小时数(小时)130013001300发电量(kWh)1.301.301.30环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号46Case1Case2Case3度电成本(元/kWh)0.210.210.14储能系统成本(元/kWh)0.600.060.06合计营业成本(元/kWh)0.810.270.39煤电标杆电价(元/kWh)0.390.390.39度电毛利(元/kWh)-0.420.120.19资料来源:Wind,PVinfolink,华创证券风电和光电发电方式具有波动性和不稳定性,而需求端冲击性负荷大规模接入对电网柔性输电要求极高,我们重点关注智能电网标的:国电南瑞。与此同时,上游发电的波动性带来对储能业务的需求,我们重点关注储能行业标的:阳光电源、派能科技。派能科技:公司为全球家用储能市场的领先企业,2019年公司储能电池系统销493MWh,自主品牌家用储能产品市占率8.5%,位居全球第三。公司2019年营业收入8.20亿元,同比增长92.4%,实现归母净利润1.44亿元,同比增长217%。公司业绩预告2020年预计营业收入11-13亿元,同比增长34.17%-58.57%,归母净利2.7-3.2亿,同比增长87.35%-122.05%。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号47五、碳中和下的交运行业(一)碳排放增速较快,道路运输占比超八成交通运输部门作为主要的能源消费终端,是当前二氧化碳排放量第三大的行业,且根据BCG测算,2013-2019年二氧化碳排放量年均增速为各部门中最快的5%,在碳中和大背景下,需要加速落实节能减排措施,实现低碳发展。从交运各细分领域来看,公路、水运、民航、铁路分别贡献25.1%、0.2%、33.1%、41.6%的旅客周转量,30.7%、53.6%、0.1%、15.6%的货物周转量,而《中国移动源环境管理年报(2020)》显示,2014年公路、水运、民航、铁路温室气体排放约6.9、0.7、0.5、0.1亿吨二氧化碳当量,占比84.1%、8.5%、6.1%、1.2%。图表75交通运输行业二氧化碳排放量第三图表762013-2019年交通部门碳排放量增速预计最高资料来源:国际能源署,华创证券资料来源:BCG,华创证券图表77交通运输部门运输量与温室气体排放量构成图表78交运上市企业温室气体排放情况资料来源:交通运输部,生态环境部,华创证券资料来源:Wind,公司公告,华创证券注:中远海控为二氧化碳排放量汇总,其余为Wind统计口径(二)交运减排路径:运输结构优、用能效率提升、能源替代不同细分领域减排存在差异,当前可行性路径主要为:51.4%28.0%9.6%4.1%3.3%1.6%1.2%0.8%2018年二氧化碳排放量比例电力/热力行业工业交通运输建筑业其他能源行业商业/公用服务业农业其他8%10%9%4%1%0%-1%5%4%2%-2%0%2%4%6%8%10%12%能源工业交通建筑农业和土地利用碳排放量年均增速2000-2013年2013-2019年25.1%30.7%84.1%0.2%53.6%8.5%33.1%0.1%6.1%41.6%15.6%1.2%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%旅客周转量货物周转量温室气体排放量(2014)公路水运民航铁路其他2863232522492206114815912817155320.000.050.100.150.200.250500100015002000250030003500总温室气体排放(万吨)单位营收温室气体排放量(千克/元,右轴)环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号481)“公转铁”、“公转水”、多式联运等运输结构优化;2)运输工具用能效率的提升,主要体现为运输企业主动的减排措施以及来自行业监管层面的政策约束,以航空、航运为代表;3)能源结构的优化,主要为运输工具电气化水平的提高,以及可再生/替代性能源的应用。1、重点行业分析之航空:低成本航空或将受益1)航空业能耗现状:根据民航局数据显示,2010-2019年,我国民航运输飞机数量呈逐年增加态势,截止2019年年底,中国民航全行业运输飞机在册架数3818架,比上年底增加179架,同比增速为4.91%。近10年复合增速为10.2%2019年,全行业完成运输总周转量1292.7亿吨公里,比上年增长7.10%,复合增速10.6%。旅客运输量6.6亿人次,同比增长7.9%。图表79运输飞机数量图表80航空周转量资料来源:Wind,华创证券资料来源:Wind,华创证券民航运输业为航空煤油下游主要应用市场,占航空煤油消费量的90%以上,民航运输业的发展,为航煤需求市场增长提供强力支撑。根据民航局2019年《民航行业发展统计公报》,2019年中国民航吨公里油耗为0.285kg,较2005年(行业节能减排目标基年)下降16.2%,年复合下降1.17%,机场每客能耗较“十二五”末(2013-2015年)均值下降约15.8%。按照航空煤油消耗量=当年民航吨公里油耗当年民航运输总周转量测算,2019年中国航煤消费量为3684万吨,同比增长6.4%,民航运输业航煤消费量占全国航煤表观消费量的95.7%。0%2%4%6%8%10%12%14%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,5002010201120122013201420152016201720182019运输飞机数量增速0%2%4%6%8%10%12%14%16%02004006008001,0001,2001,400201120122013201420152016201720182019总周转量增速环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号49图表81航空煤油消耗量资料来源:Wind,华创证券节能减排方面,2019年,共有37.3万架次航班使用临时航路,缩短飞行距离1570万公里,节省燃油消耗8.5万吨,减少二氧化碳排放约26.7万吨。若不考虑新技术的运用,到2060年航空能源来源仍然以航空煤油为主,则航空行业未来机碳排放下降主要依靠节能减排。当前航空公司的节能减排方式包括更新一代飞机、单发滑行、飞机减重、航线优化、机队优化等。假设2060年我国人均乘机次数达到2次(目前0.47),总人口保持14亿不变,货邮周转量等比例增加,则预计2060年总周转量达到5500.85亿吨公里,为2019年的4.26倍,年复合增速为3.6%。同时假设单位消耗量每年以1%速度减少,则2060年单位消耗量为2019年的66.2%为0.189kg。则2060年总航空煤油消耗量为10382.9万吨,为当前的2.82倍,年复合增速2.56%。图表822060年航空煤油消耗预测20192060复合增速总周转量(亿吨公里)1292.75500.853.60%吨公里航空煤油消耗量(kg)0.2850.18875-1.00%总航空煤油消耗量(万吨)3684103832.56%资料来源:民航局,华创证券测算其他能源消耗和节能减排措施包括:截至2019年,全国年旅客吞吐量500万人次以上机场中95%以上的单位已完成APU替代设备安装并投入使用,千万级以上机场基本实现应用尽用。截至2019年,民航机场地面保障车辆设备中,共有电动车辆2700台,充电设施1400个,电动车辆占比约7.5%。2019年,机场能源清洁化水平稳步提升,电力、天然气、外购热力占比达到83%,太阳能、地热能等清洁能源占比约1.4%。2)碳中和背景下行业供需格局变化推演:由于在飞机采购和基本运营模式上彼此没有显著差异,节能减排本质上是成本优化和提高自身竞争力的过程。航空公司通过不断优化燃料消耗和其他成本,可提高公司单位收益水平,或可扩大票价竞争空间。0%2%4%6%8%10%12%14%16%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,000201420152016201720182019航空煤油消耗量同比环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号50上市航司中,春秋航空作为国内领先的低成本航司,其座公里成本常年显著低于其他航司。2019年春秋航空座公里成本0.3元,相比吉祥少15%,相比三大航均值少24%;座公里航油成本0.095元,相比吉祥少11%,相比三大航少24%,座公里扣油成本0.205元,相比吉祥少17%,相比三大航少24%。20H1油价大幅下降帮助各航司节省了大量航油成本,但因ASK大幅下降,各公司单位扣油成本不同程度上涨,越快恢复航空运力越能使得运营处于优势地位。上半年春秋航空座公里扣油成本0.23元,同比增长12%,但三大航平均增加超过50%,吉祥亦超过27%,公司在疫情下更多的恢复运力以及更极致的降成本方式推动了座公里成本表现更为出色。而更低的座公里成本又可以推动公司复飞更多的航班,以达到正向循环的效果。图表832019年座公里成本比较资料来源:公司公告,华创证券图表84春秋与三大航相比成本节省分布资料来源:公司公告,华创证券除日常运营端成本节省外,更新一代机型也可有效较低航油等各项成本,提升竞争力。如春秋采用更多座位的A321NEO型飞机,可帮助公司单位运营成本进一步降低约10-15%0.0000.0500.1000.1500.2000.2500.300航油扣油起降薪酬折旧及租赁维修餐食其他春秋吉祥三大航均值24%2%15%3%4%0%5%10%15%20%25%30%合计不提供餐食单一舱位单一机型高飞机利用率环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号51的成本比较公司新引进的A320NEO(240座)和此前引进的A320NEO(186座)平均运营成本,假设均为上海-深圳航线,基于油价5000元/吨,客座率90%计算,预计A321NEO型飞机座公里成本可节省13.4%,座公里航油成本节省17.9%,座公里扣油成本节省10.8%。采用更多座位的A321NEO型飞机,可帮助公司单位运营成本进一步降低。从全行业来看,各项成本优化均为各航司努力方向,对于提升竞争力和盈利能力具有极大帮助。3)航空行业根本的碳排放降低有赖于飞机制造商的技术优化。当前航空业减少碳排放的尝试主要有全电飞机、核能飞机、生物燃油飞机和氢能飞机,但我们认为受制于安全性、经济性等因素,目前这些尝试或均有待技术突破。如果后续氢能飞机技术成熟且制氢成本能降下来,航空行业也有望实现0碳排放。2、重点行业分析之航运:船舶环保约束不应被低估国际海事组织IMO已于去年11月MEPC75次会议批准引入现有船舶能效指数EEXI,预计2023年生效,其主要用于衡量特定船舶参考条件下,每容量吨英里所排放的二氧化碳克数。EEXI指数直接对船舶碳排放形成量化约束,目前主要的应对措施为:1)限制船机功率,降低航速;2)更换燃料或加装节能设备;3)旧船拆解,替换节能型新船。因此,我们认为以EEXI指数为代表的碳排放限制将成为低硫油限令后的又一项重要的环保约束政策。根据克拉克森统计,全球船队运力构成中仅约24%(按总吨计)为“现代节能型”,为满足EEXI要求,近70%的船舶面临降速、换燃料或改造设备三种选择,在避免大幅增加临时成本的考虑下,多数船舶可能倾向于选择降低航速,减少实际运力周转率;同时,老旧船舶在上述三种选择下的经济性进一步下降,拆解量或有所增加,高老旧船比例的油运行业供给预计改善。此外,碳排放要求已明确提出,但具体脱碳规则、船舶燃料技术的应用尚未明确,当前大规模订造新船对船东来说仍存在较大的技术风险,因此短期内的运力供给扩张或相对有限。图表85“现代节能型”船占比不足30%图表86散货船二氧化碳强度占目标EEXI百分数比资料来源:克拉克森,华创证券资料来源:Galbraiths,华创证券20%24%27%20%24%28%23%26%29%16%19%23%18%21%24%0%5%10%15%20%25%30%Jan-19Jan-20Nov-20“现代节能型”船在船队中的比例(总吨)油轮散货船集装箱船液化气船全部船舶环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号52图表87油轮老旧船舶比例相对较高图表88主要船型近年来拆解情况资料来源:克拉克森,华创证券资料来源:克拉克森,华创证券3、公路与铁路:关注“公转铁”推进公路:通过新能源车普及与运输结构转换。公路运输分为短途公路运输与长途公路运输,短途方面有望随着新能源车的普及,不断提升道路运输电气化率,实现低碳发展,但其对交通运输企业本身的行业供需格局影响相对有限;长途方面,由于公路单位运输周转量能耗远高于铁路、水运,因此存在着较大的结构优化空间,例如从私家车转移到公共交通,从公路货运转移到水路货运或铁路货运发展多式联运(尤其是大宗散货运输),提升“公转铁、公转水”等多式联运比例。根据世界资源研究所2019年测算,到2050年运输结构优化能够为道路运输碳中和目标贡献35%的减碳量。图表89从基准情景到1.5℃温控情景:2017-2050年道路交通减排路径及效应资料来源:世界资源研究所,中国汽车技术研究中心,华创证券8.2%6.1%6.5%5.9%17.8%17.8%8.7%11.9%28.0%23.1%20.1%29.0%21.4%24.2%41.9%29.1%24.6%28.8%22.9%24.1%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%Tanker(‘000dwt)VLCC/ULCC(‘000dwt)Bulkcarrier(‘000dwt)Containership(‘000TEU)20yrs&over15-19yrs10-14yrs5-9yrs0-4yrs0100200300400500600700051015202530351996199820002002200420062008201020122014201620182020VLCC(millionDWT)Bulkcarrier(millionDWT)Containerships(000TEU,rightaxis)环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号53图表90交运电气化率或随新能源车普及而显著提升图表91道路运输2050年不同措施减排量贡献度资料来源:国网能源研究院,华创证券资料来源:世界资源研究所,华创证券铁路:或最早碳达峰,受益公转铁运输量转移。根据国家铁路局统计,2019年全国铁路电气化里程10.0万公里,电气化率71.9%,2014-2019年期间电气化里程复合增速9.0%,电气化率提升了13.9pct。在电能占终端用能比例口径下,我国铁路已实现87%的电气化率,远高于其他领域,其中高铁已全面电气化,铁路或将成为交运板块中最早实现碳达峰与碳中和的运输方式。此外,铁路还将直接受益于公路运输结构转换带来的“公转铁”需求增量,尤其是高铁板块。图表92不同运输方式能耗对比(2015)图表93铁路由于高铁普及已实现较高电气化率资料来源:交通运输部,世界资源研究所,华创证券资料来源:国网能源研究院,华创证券(三)关注潜在受益公司1、关注运输结构优化路径:如铁路板块,电气化率与单位排放量具备优势、受益运输量转移的京沪高铁;如具备多式联运布局体系的大宗供应链公司,内贸航运公司等。2、运力供给约束路径:推荐集运板块,短期内即期运价高位、合约货价格同比高增,长期内行业供给扩张受到碳排放等环保约束明显的中远海控;建议关注散运与油运板块中,行业老旧船比例与拆解可能性相对更高,公司自身节能型船舶配置优于行业的招商轮船。3、成本管控优秀的公司:低成本航空龙头春秋航空或可进一步实现扩张路径。26%34%43%52%25%32%41%54%37%46%54%65%3%5%13%35%0%10%20%30%40%50%60%70%20172025E2035E2050E电能占终端用能比重整体非电工业部门建筑部门交运部门35%35%18%12%2050年不同措施减排量贡献度运输结构转移车辆电动化电力清洁化年行驶里程减少0.4680.2811.900.20.40.60.811.21.41.61.82铁路水运公路单位周转量能耗对比(千克标准煤每百吨公里)87%41%9%0%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%铁路公路航运航空电能占比非电占比环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号54六、碳中和下的轻工行业(一)轻工行业能源消耗保持稳定,纺织及造纸业为主要耗能子行业中国能源消费总量逐年上升,轻工行业消费占比逐年下降。随着中国经济不断增长,国内能源消费总量逐年上升,从1995年的13.12亿吨标准煤上升至2018年的47.19亿吨标准煤,复合增速10.35%;其中轻工行业2018年消耗能源1.55亿吨标准煤,自1995年复合增速为6%,在整体能耗中占比3.28%,相较1995年的5.54%下降2.25pct。图表94轻工行业能源消费占国内消费总量比逐年下降(单位:万吨标准煤)资料来源:国家统计局能源统计司编《中国能源统计年鉴2019》,华创证券轻工行业能源消费近年保持稳定,纺织及造纸业为主要能源消耗子行业。轻工行业过去十年整体能源消费基本保持稳定,复合增速约为0.13%,其中纺织业耗能最高,且规模以0.76%的复合增速持续增长,其次为造纸和纸制品业,耗能以-1.47%的速度逐年减少,文教、工美、体育和娱乐用品制造业能耗增长较快,复合增速达到7.52%,家具制造业也以5.53%的速度保持较快增长,主要由于国内收入水平提升,消费结构变化使得行业规模快速增长所致。结构上看,与2009年相比,纺织业能耗占比提升2.63pct至47.60%,文娱用品制造业/家具制造业/印刷业占比分别提升1.41/0.89/0.82pct至2.98/2.37/3.34%,造纸及纸制品业占比下降4.13pct至26.49%,木材加工制品和烟草制品业能耗占比也有一定下滑。图表95轻工行业能源消费近年保持稳定(单位:万吨标准煤)资料来源:国家统计局能源统计司编《中国能源统计年鉴2019》,华创证券0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%0500001000001500002000002500003000003500004000004500005000001995200020052009201020112012201320142015201620172018消费总量轻工行业消费量轻工行业能源消耗占比050001000015000200001995200020052009201020112012201320142015201620172018纺织业造纸和纸制品业木材加工和木、竹、藤、棕、草制品业纺织服装、服饰业皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业印刷和记录媒介复制业文教、工美、体育和娱乐用品制造业家具制造业烟草制品业环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号55图表962009年轻工行业能源消费细分行业结构图表972018年轻工行业能源消费细分行业结构资料来源:国家统计局能源统计司编《中国能源统计年鉴2019》,华创证券资料来源:国家统计局能源统计司编《中国能源统计年鉴2019》,华创证券(二)造纸业能耗改善,行业格局不断优化国内造纸产量整体维持增长,吨纸能耗明显改善。国内造纸产量过去十年复合增速1.51%,而整体能耗却从2010年的4475万吨标准煤下降至2018年的4102万吨标准煤,吨纸能耗累计下降18.57%。主要由于造纸落后产能逐步清退,高能耗产线关闭或接受技改,同时2007年《造纸产业发展政策》中行业准入方面对新建产能的规模下限和单位能耗提出要求,推动新增产能吨纸能耗不断优化,使得造纸业整体能耗明显改善。图表98国内造纸产量整体维持增长图表99国内吨纸能耗明显改善资料来源:国家统计局能源统计司编《中国能源统计年鉴2019》,中国造纸协会《中国造纸工业年度报告》,华创证券资料来源:国家统计局能源统计司编《中国能源统计年鉴2019》,中国造纸协会《中国造纸工业年度报告》,华创证券测算规模以上造纸企业数量逐年减少,行业集中度提升显著。自2015年开始,我国规模以上造纸企业数量逐年减少,2019年的规模以上造纸企业数量为2524家,其中有560家企业为亏损状态。2015年起我国开始实行全品类废纸申报配额制度,并设立申请资格门槛。部分企业无法拿到废纸进口配额或者配额较少,使得纸及纸板的生产成本提高,利润减少难以在行业中生存,使得行业集中度提高。2017年起我国发布《关于禁止洋垃圾入境推进固体废物进口管理制度改革实施方案》,废纸政策进一步收紧,更多的造纸企业被淘汰出局。至2018年,造纸行业的行业集中度已经达到57.58%,相比2011年提升了20个百分点,龙头效应显著。纺织业45%造纸和纸制品业31%木材加工和木、竹、藤、棕、草制品业9%纺织服装、服饰业5%皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业3%印刷和记录媒介复制业3%文教、工美、体育和娱乐用品制造业2%家具制造业1%烟草制品业1%纺织业48%造纸和纸制品业26%木材加工和木、竹、藤、棕、草制品业7%纺织服装、服饰业6%皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业4%印刷和记录媒介复制业3%文教、工美、体育和娱乐用品制造业3%家具制造业2%烟草制品业1%-8.00%-6.00%-4.00%-2.00%0.00%2.00%4.00%6.00%8.00%0200040006000800010000120002010201120122013201420152016201720182019纸及纸板国内产量(万吨)同比变化-12.00%-10.00%-8.00%-6.00%-4.00%-2.00%0.00%2.00%4.00%0.00100.00200.00300.00400.00500.00600.00201020112012201320142015201620172018吨纸能耗(千克标准煤)同比变化环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号56图表100规模以上造纸企业数量变化图表101造纸行业集中度逐年增加(CR20)资料来源:中国造纸协会《中国造纸工业年度报告》,华创证券资料来源:中国造纸协会《中国造纸工业年度报告》,华创证券铜版纸市场集中度高,双胶纸市场集中度提升。2020年铜版纸行业CR4达73.70%,集中度较高,其中APP系合计市占率达到43.35%,太阳纸业市占率13.01%。大型纸企市场份额高,有较高的话语权和定价权,有利于铜版纸提价。双胶纸市场集中度近年有所提升,市场格局向好,2020年CR4为38.88%,其中晨鸣纸业市占率最高,为16.84%,其次是太阳纸业,为12.25%。文化纸头部企业凭借完善的产业链布局,规模优势显著,未来市场集中度有望持续提升。图表1022020年双胶纸竞争格局图表1032020年铜版纸竞争格局资料来源:卓创资讯,Wind,华创证券资料来源:卓创资讯,Wind,华创证券白卡纸市场集中度高,箱板纸市场集中度有待提升。白卡纸在APP收购博汇后合计市占率达到55%,太阳纸业目前白卡纸产能大部分在山东太阳集团中,目前合计市占率为13%左右。相较于瓦楞纸市场,箱板纸市场集中度更高,CR4达55.16%,其中玖龙纸业市占率最高,达23.81%,太阳纸业市占率排第四,达3.51%,箱板瓦楞纸行业呈现产能过剩状态,但是2020年禁止外废进口大背景将推涨国废原材料,对于行业集中度提升有推动作用。23002400250026002700280029003000201120122013201420152016201720182019规模以上造纸生产企业(家)37.20%40.11%46.04%46.77%48.28%51.52%52.07%57.58%0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00%20112012201320142015201620172018造纸行业集中度晨鸣纸业,16.84%太阳纸业,12.25%华泰纸业,5.56%玖龙纸业,3.68%泉林纸业,3.43%其他,58.24%金东纸业,28.90%晨鸣纸业,17.34%海南金海,14.45%太阳纸业,13.01%华泰纸业,6.50%其他,19.80%环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号57图表1042020年白卡纸竞争格局图表1052020年箱板纸竞争格局资料来源:卓创资讯,Wind,华创证券资料来源:卓创资讯,Wind,华创证券(三)碳中和背景下头部企业有望受益头部企业吨纸能耗更低,未来有望从环保政策中获益。以太阳纸业广西新建项目为例,根据公示的环境影响报告书,白卡纸项目吨纸能耗221.4千克标准煤,依照《制浆造纸行业清洁生产评价指标体系》,该项目满足最高的Ⅰ级标准,广西其余的文化纸、生活用纸、特种纸项目单位能耗也显著小于最低标准,且明显低于2018年行业平均吨纸能耗393千克标准煤。其他像博汇纸业现有的造纸项目,根据我们测算,其吨纸能耗也处于较低水平,玖龙纸业2020财年吨纸能耗308千克标准煤,同比优化2.2%,随着龙头企业规模效应显现,预计其与小企业的能耗水平差异将继续拉大,未来在环保政策持续收紧的背景下有望受益。图表106太阳纸业广西项目能耗情况单位:千克标准煤/吨单位产品综合能耗Ⅰ级标准值Ⅱ级标准值Ⅲ级标准值项目评级白卡纸项目221.4250300330Ⅰ级文化纸项目250.0280330420Ⅰ级生活用纸项目354.2400510580Ⅰ级特种纸项目283.4320380430Ⅰ级资料来源:《广西太阳纸业有限公司350万吨林浆纸一体化项目环境影响报告书》,华创证券注:标准值根据《制浆造纸行业清洁生产评价指标体系》(国家发改委2015年第9号)图表107博汇纸业现有项目能耗情况吨纸用蒸汽(吨)吨纸用水(吨)吨纸用电(度)单位综合能耗(千克标准煤/吨)高档包装纸板项目1.526.49546234牛皮箱板纸项目1.81.56550263石膏护面纸项目1.637.69603.1253资料来源:《山东博汇纸业股份有限公司年产150万吨高档包装纸项目配套废塑料综合利用项目环境影响报告书》,华创证券测算注:单位综合能耗按照1吨蒸汽=108.57千克标准煤,1吨水=0.2429千克标准煤,1度电=0.1229千克标准煤换算亚洲浆纸业,31.64%博汇纸业,23.62%晨鸣纸业,17.83%山东太阳,12.48%其他,14.44%玖龙纸业,23.81%理文纸业,14.71%山鹰纸业,13.13%太阳纸业,…其他,44.84%环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号58七、碳中和下的钢铁行业(一)行业重点细分领域能耗现状1、标准进一步上修根据IPCC发布的2006年国家温室气体清单指南2019修订版,可知吨钢碳排放进普遍进一步上修。烧结、交路、钢生产的碳排放分别为0.21、0.51和1.58(吨),可知吨长流程钢的碳排放为2.3吨二氧化碳,较此前上修0.08吨。吨电弧炉钢的碳排放为0.18吨二氧化碳,较此前大幅上修。图表108钢铁行业吨钢碳排放量(吨二氧化碳)指标烧结焦炉铁生产钢生产长流程钢电弧炉钢修订前0.200.561.351.462.220.08修订后0.210.511.431.582.300.18变化0.01-0.050.080.120.080.10资料来源:《IPCC2006年国家温室气体清单指南2019修订版》,华创证券2、钢铁产量带动碳排放持续增加,碳排放长期居第二位根据国家统计局数据,2020年中国粗钢产量10.53亿吨,较2000年增加7.27倍。伴随钢铁产量的持续大幅提升,碳排放量也大幅提升。根据IPCC最新标准和电弧炉钢占比,我们推测2020年钢铁行业碳排放为20.87亿吨二氧化碳,较2000年增加4.34倍,占2017年中国总碳排放量的22%。因钢铁行业持续高速发展导致钢铁行业碳排放长期居所有行业第二位,2017年占比高达18%。图表109钢铁行业碳排放长期居第二位图表110中国粗钢产量及碳排放量资料来源:CEADs,华创证券资料来源:国家统计局,华创证券3、长流程钢耗能高,短流程碳排放低钢铁行业主要包含长流程和短流程两大类。其中,广义长流程钢包括铁矿、焦煤、生石灰和萤石等开采及处理、炼焦、烧结、炼铁、炼钢和后处理等环节。广义短流程钢包含废钢回收及处理、电炉炼钢等环节。铁矿及焦煤开采不纳入钢铁碳排放,冶金焦、焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气等,只要是在钢铁企业内部使用,都计为工业过程排放。长流程钢因产量占行业比重大、流程长好能大,所以碳排放量高。而电弧炉钢流程短,碳排放少。2020年长流程钢的烧结、焦炉和炼钢的碳排放分别为1.88、4.56、14.14(亿吨13%13%13%14%13%16%17%17%18%19%18%18%18%18%19%18%18%18%10%11%12%13%14%15%16%17%18%19%20%2000200220042006200820102012201420160.001.002.003.004.000.005.0010.0015.0020.0025.0020002002200420062008201020122014201620182020钢铁行业碳排放量(亿吨二氧化碳)中国粗钢产量(亿吨)吨钢碳排放量(吨二氧化碳)环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号59二氧化碳),占行业总碳排放的比例分别为9%、22%和68%。短流程电弧炉钢碳排放为0.28亿吨二氧化碳,仅占行业总碳排放的1%。图表111焦炉和炼钢环节能耗高资料来源:国家统计局,华创证券(二)碳中和背景下行业供需格局及价格变化1、政策:压缩产量及减排为主基调2011年12月,国务院印发《国家环境保护“十二五”规划》,要求钢铁烧结机脱硫脱硝降低碳排放。2016年11月,国务院印发《“十三五”控制温室气体排放工作方案》,要求钢铁等重点行业二氧化碳排放总量得到有效控制。2020年12,工信部编制了《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见(征求意见稿)》,提出到2025年电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上,力争达到20%;废钢比达到30%。力争2025年率先实现碳排放达峰。2021年1月,生态环境部印发《碳排放权交易管理办法》,明确碳排放配额分配以免费分配为主,可以根据国家有关要求适时引入有偿分配。并计划在“十四五”中将钢铁、水泥、化工等行业“十四五”将纳入碳排放权交易市场。工信部肖亚庆部长在工作会议上强调,钢铁行业是制造业31个门类中碳排放量最大行业,在2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的目标约束下,必须从现在开始付诸行动。从今年开始,坚决压缩粗钢产量,确保粗钢产量同比下降。2、供需:供给难增需求增,供需失衡加剧供给:电弧炉钢有望大幅提升,长流程钢难增。根据政策和当前碳价,我们简单预计2021年~2025年长流程钢产量无增加,短流程电炉钢年均增速为10%。综合可知,中国钢材未来五年的年增速基本在1.5%~2%之间。需求:建筑业需求有望放缓,制造业需求仍将继续增长。我们简单预计2021年~2025年房地产和基建的钢铁需求年增速均为2%。因中国制造业体量庞大,同时碳排放将进一步推升能源需求,制造业对钢铁的需求增基本和全球经济增速持平。简单预计2021年~2025年房地产和基建的钢铁需求年增速在2%以上(2021年为5.69%)。平衡:假设进出口情况与2020年保持持平,则2021年~2025年中国钢铁市场将持续出现供不应求的情况。需要增加进口和减少出口维持国内需求。1.541.611.591.601.591.721.841.883.733.903.853.883.864.174.474.5611.5712.0911.9412.0111.9612.9113.8514.140.005.0010.0015.0020.0025.0020132014201520162017201820192020电炉钢长流程钢—烧结长流程钢—焦炉长流程钢—钢环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号60图表112中国钢材供需平衡表2012A2013A2014A2015A2016A2017A2018A2019A2020A2021E2022E2023E2024E2025E产量:钢材95,186106,762112,557112,350113,801104,818110,552120,477132,489134,477136,663139,067141,712144,622增速8.00%12.16%5.43%-0.18%1.29%-7.89%5.47%8.98%9.97%1.50%1.63%1.76%1.90%2.05%产量:钢材:电炉钢占比6%7%6%6%9%12%12%15%16%18%19%21%22%产量:钢材:长流程100,357104,678105,609106,97395,38597,285106,020112,616112,616112,616112,616112,616112,616产量:钢材:电炉钢6,4067,8796,7416,8289,43413,26614,45719,87321,86124,04726,45129,09732,006进口数量:钢材1,3661,4081,4431,2781,3211,3301,3171,2302,0232,0232,0232,0232,0232,023需求数量:钢材99,859107,499110,108108,510108,969106,850106,886113,374127,438132,407135,099137,854140,674143,560增速5.91%7.65%2.43%-1.45%0.42%-1.94%0.03%6.07%12.40%3.90%2.03%2.04%2.05%2.05%需求数量:基建及其他24,10025,42526,44126,70727,37428,19528,75929,47832,42633,07533,73634,41135,09935,801需求数量:地产24,89826,97026,11826,68225,39724,82725,80828,03829,44030,02830,62931,24131,86632,504需求数量:机械23,96825,09825,80924,78425,46124,61523,85525,55228,71030,14531,05031,98132,94033,929需求数量:汽车7,9749,0089,5249,84510,90910,1569,5019,2619,53910,49310,70310,91711,13511,358需求数量:家电1,8682,0432,1212,1452,2372,2032,1642,3412,4112,5322,5822,6342,6872,740需求数量:造船3,1073,3823,6803,5723,2753,3702,9303,2133,1763,2713,3363,4033,4713,541需求数量:集装箱1,5941,7272,0171,8951,6992,1302,3141,9982,3972,8772,9342,9933,0533,114需求数量:能源化工5,0485,9896,3975,3594,8584,1314,4905,9266,4757,1227,2657,4107,5587,709需求数量:其他7,3017,8578,0017,5207,7587,2227,0657,56712,86412,86412,86412,86412,86412,864出口数量:钢材5,5736,2349,37811,24010,8497,5416,9346,4295,3675,3675,3675,3675,3675,367供需平衡:钢材-8,880-5,562-5,486-6,121-4,695-8,242-1,9511,9051,708-1,274-1,781-2,131-2,306-2,282资料来源:国家统计局,华创证券3、价格:供不应求及成本提升将持续价格我们认为,目前碳排放配额分配以免费发放为主,但能源双控压力将持续传导到企业,企业需要持续进行技术改造升级减少碳排放强度,同时外购的铁合金等原辅材料也将因碳排放涨价,成本提升将导致钢材上涨。同时,更核心的为碳排放将导致国内长流程钢产量无法增加,供给端受到限制。在需求持续增背景下,供不应求将持续推高钢材价格。但并不意味着钢铁价格可以无限上涨,大幅上涨后进口会增加,同时不排除由企业购买碳排放指标提升产量。根据《2020年中国碳价调查报告》的预测,全国碳排放权交易价格预期约为49元/吨,到2030年碳价有望达到93元/吨,并于本世纪中叶超过167元/吨。按照吨长流程钢需要2.3吨二氧化碳指标计算,成本仅增加112.7元。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号61图表113上期所螺纹和热卷价格(元/吨)资料来源:Wind,华创证券(三)受益标的梳理供需矛盾推动的价格上涨,上游具备定价权,可以实现将成本向下游转嫁和获得超额利润,全行业受益。预计未来制造业需求快于建筑业需求,板材类上市公司更加受益。0.001,000.002,000.003,000.004,000.005,000.006,000.00期货收盘价(活跃合约):螺纹钢期货收盘价(活跃合约):热轧卷板环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号62八、碳中和下的有色行业(一)行业重点细分领域能耗现状1、标准不考虑电力间接碳排放根据IPCC发布的2006年国家温室气体清单指南2019修订版,可知有色行业涉及碳排放主要有原铝、原镁、铅和稀土等四大领域。指南只考虑了过程产生的碳,并没有纳入耗电产生的碳排放。铜、铝、铅、锌、锡和镍等大多数金属都采用电解工艺,间接碳排放巨大。图表114有色行业吨产品碳排放量(吨二氧化碳)产品具体碳排放量铝预焙1.60原镁白云石初级镁5.13菱镁石初级镁2.83浇筑1.00铅鼓风炉0.59直接熔炼0.25次级原料处理0.20锌回转窑3.66火法冶炼0.43稀土镝铁0.24稀土钕0.97资料来源:《IPCC2006年国家温室气体清单指南2019修订版》,华创证券2、直接碳排放较少,但耗电量居所有行业首位根据CEADs数据,2017年有色矿产采选碳排放为294万吨和有色金属冶炼及延压为6,086万吨,合计占中国碳排放总量的0.65%。图表115有色行业直接碳排放少资料来源:CEADs,华创证券1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%1%环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号632020年我国电解铝、电解锌、工业硅、电解铜、电解铅、海绵钛、电解锡和电解镍等主要金属产量分别为3,724、610、226、930、316、11、17和15(万吨),按照吨耗电量分别为1.38、0.35、1.25、0.1、0.14、3.4、0.40和0.40(万kwh),可知耗电量分别为5140、214、282、93、44、38、7和6(亿千瓦时),合计用电量5,824亿千瓦时,占工业总用电量的11.37%以上。剔除水电铝和工业硅,假设其他全部为火电,按照每千瓦时碳排放为380克,则碳排放分别为2.83、0.15、0.11、0.06、0.03、0.03(亿吨二氧化碳),合计3.22亿吨。直接加间接3.828亿吨,占2017年中国总碳排放量的4%以上。图表116有色行业耗电量及间接碳排放产品产量(万吨)吨耗电量(万kwh)合计耗电量(亿kwh)吨碳排放(吨二氧化碳)碳排放量(亿吨二氧化碳)电解铝3,7241.385,1409.382.83青海2372.385650.000.00云南2753.389300.000.00宁夏1174.385140.000.00四川805.384290.000.00电解锌6100.352142.380.15工业硅2261.252828.500.11云南512.251150.000.00四川373.251220.000.00贵州34.25140.000.00电解铜9300.10930.680.06电解铅3160.14440.950.03海绵钛113.403823.120.03电解镍170.4072.720.00电解锡150.4062.720.00合计5,2701.628,5126.103.22资料来源:阿拉丁,百川,SMM,IFCC,华创证券3、铝行业高度依赖火电,耗能规模居制造业首位2020年国内电解铝产量3,724万吨,耗电量5140亿千瓦时,占工业用电量的10.03%,为国内第一大耗电制造业。其中,山东、新疆、内蒙古、云南、青海、甘肃和广西产量分别为880、646、628、306、259、252和245(万吨),为我国电解铝七大产区,合计产量占总产量的86.3%。但除云南、青海、宁夏和四川以水电为主,其余均为自备火电或网电为主。近年来随着云南和四川电解铝产能提升,水电占比有所提升。但截止到2020年水电铝占铝总产量的比例仅为21%。2020年电解铝碳排放2.83亿吨二氧化碳,占有色行业的87.88%。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号64图表117铝行业水电占比仅为20%资料来源:阿拉丁,wind,华创证券(二)碳中和背景下行业供需格局及价格变化1、政策:能源双控致内蒙古铝减产2011年12月,国务院印发《国家环境保护“十二五”规划》,要求有色等行业的工业窑炉要进行脱硫改造,实施区域大气污染物特别排放限值,对火电、有色等行业进行重点防控。钢铁烧结机脱硫脱硝降低碳排放。2016年11月,国务院印发《“十三五”控制温室气体排放工作方案》,要求钢铁等重点行业二氧化碳排放总量得到有效控制。2017年,发改委等四部委4月份下发通知进行清理整顿电解铝行业违法违规项目专项行动。2021年1月,生态环境部印发《碳排放权交易管理办法》,明确碳排放配额分配以免费分配为主,可以根据国家有关要求适时引入有偿分配。并计划在“十四五”中将电解铝等行业“十四五”将纳入碳排放权交易市场。2月,内蒙古因未完成2019年度能源消费总量和强度“双控”考核结果被国家发改委通报批评。随后内蒙古发布《关于确保完成“十四五”能耗双控目标任务若干保障措施(征求意见稿)》,从2021年起,不再审批电解铝、氧化铝(高铝粉煤灰提取氧化铝除外)等新增产能项目。也直接导致蒙东电解铝企业减产。2、供需:供给即将初级天花板但需求稳步增长,供需失衡加剧供给:国内明年触及天花板,海外仍有空间。国内电解铝合规产能指标为4,500万吨,截止至最新,国内已建成产能4246万吨,预计到今年年底有效产能将提升至4,500万吨,产能触及天花板。同时,进一步考虑地方政府能源双控的压力,有效产能也面临无法开满的情形。海外除马来西亚等地有个别新项目投产和美铝个别项目复产外,无新增。2021年产量预计增加220万吨(国内+200万吨和海外+20),国内增量主要来自云南的云南神火、云南宏泰、云铝溢鑫等;2022年及以后无新增。需求:因光伏及电动车等高速发展,未来铝需求高增长可期。2021年需求预计增加196万吨(国内+136和海外+80),2022年需求增速有望保持3%以上。平衡:2021年供需紧平衡,2022年开始持续供不应求。0%5%10%15%20%25%30%0501001502002503003502012-012012-052012-092013-012013-052013-092014-012014-052014-092015-012015-052015-092016-012016-052016-092017-012017-052017-092018-012018-052018-092019-012019-052019-092020-012020-052020-092021-01山东新疆内蒙古云南青海甘肃广西其他水电占比环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号65图表118全球及中国铝供需平衡表(万吨)栏目2012A2013A2014A2015A2016A2017A2018A2019A2020E2021E2022E全球电解铝产量4,8085,0805,4005,7005,9656,3406,4316,5406,7306,9507,138同比5%6%6%6%5%6%1%2%3%3%3%全球电解铝消费量4,8045,1015,4715,7516,0906,4406,5006,5406,7306,9467,166同比8%6%7%5%6%6%1%1%3%3%3%全球电解铝供需平衡4-21-71-51-125-100-69004-28中国电解铝产量2,2082,4952,7723,0583,1803,6303,6093,5423,7123,9124,100同比13%13%11%10%4%14%-1%-2%5%5%5%中国电解铝净进口量392617121710731105010同比179%-33%-35%-29%42%-41%-30%-57%3567%-55%-80%中国电解铝消费2,2002,5132,7682,9953,2323,5263,6643,6103,8243,9604,100同比10%14%10%8%8%9%4%-1%6%4%4%中国电解铝供需平衡4782175-35114-48-65-2210资料来源:IAI,华创证券3、价格:成本及供不应求长期推升价格我们认为,目前碳排放配额分配以免费发放为主,但能源双控压力将持续传导到企业企业面临进一步减产。同时,电解铝产能触及指标天花板和碳排放的双重天花板,供给无增加。在需求持续增背景下,供不应求将持续推高电解铝价格。相对于钢铁可通过购买指标或增加电炉钢产量增加产能,电解铝无任何增加,价格上涨高度确定。图表119LME、上期所及长江铝价(元/吨)资料来源:Wind,华创证券(三)受益标的梳理供需矛盾推动的价格上涨,上游具备定价权,可以实现将成本向下游转嫁和获得超额利润,全行业受益。国内已无任何新增可能,海外仍有空间。谁能率先走出国门,则有望成为全球铝行业领导者。受益标的天山铝业、神火股份、云铝股份、焦作万方和中国铝业,港股可关注中国宏桥和俄铝。1、天山铝业:持续降本型成长白马,打造国内极具成本优势电解铝厂全国成本最低的电解铝企业之一。公司电解铝厂位于新疆石河子市,拥有140万吨/年电解铝合规产能指标,已建成120万吨/年,全部为460KA大型电解槽,并配套6350MW0.00500.001,000.001,500.002,000.002,500.003,000.003,500.000.005,000.0010,000.0015,000.0020,000.0025,000.0030,000.001997-03-072002-03-072007-03-072012-03-072017-03-07长江有色市场:平均价:铝:A00期货收盘价(活跃合约):铝期货收盘价(电子盘):LME3个月铝环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号66火力发电机组,为全国前十大铝厂。2016年、2017年、2018年和2019年公司吨电解铝生产成本分别为0.74、0.91、0.95和0.95(万元/吨),持续低于云南和河南的企业,也低于在新疆布局的神火股份。因新疆煤炭价格低、公司有自备电厂等因素,公司电力成本低且非常稳定,基本保持在0.17~0.18万元/吨。2019年,公司的电力成本较神火股份、云铝股份和焦作万方分别低26%、53%和60%。成本上升主要因氧化铝涨价所致。图表120电解铝生产成本领先资料来源:Wind,华创证券;备注神火股份采用年报中有色行业燃料动力成本和原料成本,云铝股份采用年报中铝产品燃料动力成本和原料成本,焦作万方采用年报中电力成本和原料成本氧化铝持续放量,成本将进一步下降且稳定在低水平。2016年、2017年、2018年和2019年公司吨电解铝的氧化铝成本分别为0.42、0.53、0.52和0.53(万元/吨),分别占总生产成本的56%、58%、56%和58%。所以公司规划在广西建设250万吨/年氧化铝产能,一期80万吨/年今年3月已经投产;二期85万吨/年计划2020年年底投产;三期85万吨/年计划2021年年底投产。按照吨电解铝需要1.92吨氧化铝计算,250万吨全部投产完毕可实现公司氧化铝的全部自给。因广西有丰富且优质的铝土矿原料,成本一直为国内最低的地区之一,公司氧化铝动态成本仅为1,810元/吨。图表121公司氧化铝成本具备优势序号氧化铝成本2019E2020E2021E2022E至稳定期动态1自产氧化铝产量(万吨)401102002401102干铝土矿成本26,20272,057131,012157,21554,6922.1每吨氧化铝耗干铝土矿(吨)2.492.492.492.492.492.2铝土矿单价(元/吨)2642642642642003碱(100%NaOH)成本15,32642,14776,63091,95621,5873.1每吨氧化铝耗碱(吨)0.110.110.110.110.113.2碱单价(元/吨)3,6283,6283,6283,6281,8584石灰石及其他原材料成本3,70010,17618,50222,20210,1764.1每吨氧化铝石灰石及其他原材料成本(元/吨)93939393935燃料18,05649,65490,280108,33649,6545.1每吨氧化铝燃料成本(元/吨)4514514514514516动力3,5589,78317,78821,3469,7836.1每吨氧化铝动力成本(元/吨)89898989890.000.200.400.600.801.001.201.402016A2016A2016A2016A2017A2017A2017A2017A2018A2018A2018A2018A2019A2019A2019A2019A依次为天山铝业、神火股份、云铝股份和焦作万方2016年2017年2018年2019年蓝色为电力成本,红色为氧化铝成本,蓝色为其他成本环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号67序号氧化铝成本2019E2020E2021E2022E至稳定期动态7制造费用5,56015,29027,80033,36015,2907.1每吨氧化铝制造费用成本(元/吨)1391391391391398运输费用19,20052,80096,000115,20021,1208.1每吨氧化铝运输费用成本(元/吨)4804804804801929人工和折旧费用4,87113,39524,35429,22513,3959.1每吨氧化铝人工和折旧费用成本(元/吨)12212212212212210其他03,365-2,808-6,2363,36510.1单吨氧化铝其他成本(元/吨)031-14-263111成本合计96,473268,666479,558572,604199,06212单位成本(元/吨)2,4122,4422,3982,3861,810资料来源:Wind,华创证券;备注:动态来自华创证券根据12月6日最新市场实际情况计算环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号68九、碳中和下的水泥行业(一)水泥碳排放占比10%以上,预计技术性减排起到九成水泥行业碳排放量占社会总排放量的16%。水泥是二氧化碳排放的重点行业,排碳量来看,2018年我国水泥行业二氧化碳排放量为11.1亿吨,占全社会排放量的11.54%;2019年,水泥碳排放量达到13.2亿吨,占全社会总量的16%,占比提升接近5个百分点;2020年为13.75亿吨,占比13.5%。而根据巴黎协议的摄2度协议(2DS)约定,全球水泥业必须在2050年达到碳中和的目标,2030年必须要达成减碳40%,当前水泥行业的减排为大势所趋。图表122水泥行业碳排放量(亿吨)图表123水泥行业碳排放量全国占比资料来源:数字水泥网,华创证券资料来源:数字水泥网,华创证券我国水泥熟料排碳因子距离巴黎协议2050目标仍需压减12%,距离国际能源署2030预计均值需压减7%。水泥行业的二氧化碳排放量与产量和碳排放因子(即生产一吨熟料产生的二氧化碳量)有关。产量与需求、供给、产能政策因素等相关,排放因子与生产工艺、装备水平、原材料有关。排放因子方面,我国目前熟料碳排放因子为0.86,生产一吨熟料将产生约860公斤二氧化碳,对应一吨水泥的二氧化碳排放量597kg。而巴黎协议的2DS协议中要求生产一吨水泥的二氧化碳的排放量为520-524公斤,我国水泥二氧化碳排放因子距离2DS协议的2050年目标仍需压减12%左右。另外,根据国际能源署在《水泥工业低碳转型技术路线图》中预计,2030年行业平均单吨熟料二氧化碳排放量下降至800公斤左右,我国目前水平需压减7%左右。图表124单吨水泥和熟料排放二氧化碳量情况项目二氧化碳排量我国一吨熟料生产排放二氧化碳860公斤我国一吨水泥生产排放二氧化碳597公斤巴黎协议2DS协议要求一吨水泥排放二氧化碳520-524公斤国际能源署预计2030年一熟料排放行业平均值800公斤资料来源:国际能源署,巴黎协议2DS协议,华创证券熟料生产阶段碳排放占据水泥行业的90%碳排量,原材料分解和燃烧是最大排碳源。水泥工业生产流程分为熟料生产和水泥生产两个阶段,水泥行业的碳排放主要来源于熟料的生产过程。熟料生产过程中石灰石等原材料被研磨成粉末再高温煅烧,释放出二氧化碳。水泥熟料生产过程导致的碳排放占据了整个水泥行业排放量的90%,其中原料石灰石分解和燃烧与燃料燃烧是水泥生产过程中碳排放的主要来源。能源消耗方面,水泥企环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号69业主要消耗能源为煤、电力及少量柴油。原煤主要用于熟料烧成系统;柴油主要用于烧成系统点火升温;电力在水泥生产的每一道工序均有应用。其中,煤消耗占93.61%,电力消耗占5.90%(熟料烧成的电力消费占总电耗的47.61%,水泥粉磨的电力消耗占总电耗的34.10%),燃料油消耗占比0.49%。图表125水泥生产流程图资料来源:杨楠等《水泥熟料生产企业CO2直接排放核算模型的建立》,华创证券图表126水泥生产过程各环节二氧化碳排放比例图表127水泥生产消耗能源占比资料来源:刘晶等《应用替代原料减少水泥行业CO2排放实例分析》,华创证券资料来源:杨楠等《水泥熟料生产企业CO2直接排放核算模型的建立》,华创证券水泥行业碳中和碳达峰途径主要有技术性减排和结构性减排,技术性起到主要作用。水泥行业的二氧化碳排放量与产量和碳排放因子(即生产一吨熟料产生的二氧化碳量)有关。依据现有学术研究,目前水泥行业碳减排有3大类途径,分别是技术性减排(降低单吨排放量、降低排碳因子)、相对减排(产业间转移)、市场化与产业政策结合减排(降低水泥熟料行业总产量的结构性减排),技术性减排、结合减排分别针对碳排放因子和水泥熟料产量,预计为主要的实现途径。水泥协会副秘书长范永斌提出的较为可行的实现路径有六条,基本也可划归为技术性减排和降低产量用量的结构性结合减排中。世界水泥可持续发展促进会预计,为达到2050年减排目标,提高能效占比10%、使用替代燃料占比24%、降低熟料用量占比10%、碳捕获占比56%。综合来看,提高能效、使用替代燃料和碳捕获均可划分为技术性减排,占据90%左右的减排贡献度。技术性减排:比如发展智慧矿山,通过改善工艺使用替代原燃料优化指标、余热利用、水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化等;市场与产业政策结合减排:比如错峰生产,淘汰落后产能,龙头不断收购兼并小企环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号70业。图表128水泥工业碳减排渠道减排渠道具体特征技术性减排改善工艺、加强生产管理,使用替代原燃料、余热发电、提高熟料质量以及产品合格率初期减排量较高,属于高效率减排,中后期减排量降低,减排效率逐年递减相对减排建立国家碳交易体系等金融创新手段,将水泥企业间的纵向比较拓宽为产业间的横向比较,将行业内部的减排竞争转移到产业间的减排博弈将水泥企业的减排潜力递减规律的劣势专为碳金融增值收益的优势市场与产业政策结合减排通过错峰停窑、淘汰落后压减过剩产能等手段进行碳减排减排量具有阶段性、时效性和绝对性资料来源:李琛《关于水泥行业碳减排工作的几点看法》,华创证券图表1292050年水泥行业减排目标不同实现途径贡献度资料来源:世界水泥可持续发展促进会,华创证券图表130水泥行业碳达峰碳中和实现路径路径内容路径一使用替代燃料,提高燃料替代率,有效减少化石能源路径二提高能效水平,通过节能减排技术进步和应用推广实现减排目标路径三提升水泥产品利用效率、减少水泥用量路径四开发低碳水泥,推广应用低碳水泥路径五优化调整水泥产品原材料结构,实现熟料替代,减少熟料用量路径六CCS、CCUS(碳捕集、利用、封存)技术推广应用及发展资料来源:数字水泥网《水泥行业碳达峰、碳中和实现路径》,华创证券(二)落后产能加速退出,或对价格端有利好碳中和对于水泥行业供给端影响体现为总产能压缩和集中度提升。总供给来看,技术性减排和产能政策的结构性减排,都会加快落后产能退出,压缩水泥行业整体产能。一方面技术性减排要求企业寻找替代原料替代能源,同时要对生产线进行环保升级改造,加大企业产能运行的成本投入,加速小企业落后产能退出;另一方面产能置换和落后产能淘汰政策直接作用于总供给。供给结构上来看,产线更为先进、环保设施配套更齐全的龙头企业有望受益,可以获取更多的市场份额,行业格局有望优化。而行业集中度提升环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号71后,全行业来看对于生产过程的控制程度加强,可进一步强化对碳减排的推行,实现正循环作用。价格方面,需结合供给压缩速度和需求判断,若落后产能可被快速淘汰,对于未来水泥价格端存在利好。图表131减排措施对于行业供给影响存在正循环资料来源:华创证券整理水泥行业总产量,或将在十四五期间实现产量达峰。水泥熟料产量对于水泥行业碳排放量具有重要影响,碳达峰的峰值更多取决于熟料的产量。可以通过综合标准淘汰落后、错峰生产、减量置换等压减过剩产能手段进行市场化与产业政策结合减排。根据李琛在《关于水泥行业碳减排工作的几点看法》中的预计,“十四五”期间,我国熟料产量达到峰值在14-16亿吨左右。2020年全国水泥产量23.77亿吨,同比增长1.6%,熟料15.79亿吨,同比增长3.07%,熟料产量已接近预测峰值上限。熟料产量峰值到来后,预计水泥行业的碳排放峰值也将临近。错峰停窑、淘汰产能等政策早已推行,十四五期间继续巩固去产能成果。通过错峰停窑、淘汰落后压减过剩产能等手段进行碳减排,减排量具有阶段性、时效性和绝对性。针对水泥熟料产量的控制政策,过去几年已经在稳步推行实施中。2015年11月,工信部、环保部联合颁布《关于在北方采暖区全面试行冬季水泥错峰生产的通知》,首次提出熟料生产线试行错峰生产;2016年5月,国务院发布《关于促进建材工业稳增长调结构增收益的指导意见》,明确提出严禁新增产能,通过淘汰落后产能、推进联合重组及推行错峰限产等方式压减过剩产能。之后,各项错峰限产、产能置换政策陆续颁布,对于水泥行业总产量、碳排量起到一定程度控制。产线技术标准和投入门槛提升落后产能淘汰缩减总产能集中度提升提升对水泥生产过程控制减少碳排放技术性减排结构性减排环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号72图表132全国水泥熟料单月产量及增速(万吨)图表133全国水泥熟料累计产量及增速(万吨)资料来源:数字水泥网,华创证券资料来源:数字水泥网,华创证券图表134全国水泥产量情况(亿吨)资料来源:wind,华创证券图表135水泥行业产能置换相关政策时间发布部门政策主要内容2015年3月工信部《关于水泥行业产能置换有关问题的意见》水泥粉磨站新建(改、扩)和在建项目可依据本地区水泥工业结构调整方案优化布局;JT窑可用于水泥熟料(改、扩)建项目产能置换。2015年4月工信部《关于印发部分产能严重过剩行业产能置换实施办法的通知》京津翼、长三角、珠三角等环境敏感区需要置换被淘汰的产能的数量不低于建设项目产能的1.25倍予以核定,其他地区实施等量置换。2016年5月国务院《国务院办公厅关于促进建材工业稳增长调结构增收益的指导意见》通过严禁新增产能、淘汰落后产能、推进联合重组以及推行错峰限产等方法压减过剩产能。2017年12月工信部《水泥玻璃行业产能置换实施办法》严禁备案和新建扩大产能的水泥孰料项目,确有必要新建的,必须实施减量或等量置换,制定产能置换方案。2018年1月工信部《钢铁水泥玻璃行业产能置换实施方法》严禁钢铁、水泥和平板玻璃行业新增产能,继续做好产能置换工作。2018年8月工信部《关于严肃产能置换严禁水泥平板玻璃行业新增产能的通知》提出,一、提高认识,坚决禁止新增产能;二、源头把关,严禁备案新增产能项目;三、认真细致,从严审产能置换方案;四、强化监管,确保产能置换方案执行到位。2020年1月工信部《水泥玻璃行业产能置换实施办法已停产两年或三年内累计生产不超过一年的水泥熟料、平板玻璃生产线环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号73时间发布部门政策主要内容操作问答》不能用于产能置换;位于环境敏感区的水泥熟料和平板玻璃建设项目,产能置换比例分别至少为1.5:1和1.25:1;位于非环境敏感区的水泥熟料和平板玻璃建设项目,产能置换比例分别至少为1.25:1和1:1;西藏地区的水泥熟料建设项目执行等量置换。2020年10月工信部《水泥玻璃行业产能置换实施办法(修订稿)》初稿2013年以来,连续停产两年及以上的水泥熟料生产线不能用于产能置换;违反错峰生产规定被省级及以上公信或环保部门约谈后拒不改正的水泥企业所涉及的熟料产嗯那个,均不得用于产能置换;位于国家规定的大气污染防治重点区域或跨省级辖区实施产能置换的水泥熟料,产能置换比例分别为2:1,位于非大气污染防治重点区域的水泥熟料,产能置换比例分别为1.5:1。2020年12月工信部《水泥玻璃行业产能置换实施办法(修订稿)》2013年以来,连续停产两年及以上的水泥熟料生产线不能用于产能置换(因错峰生产置换产能导致此情况的除外);对现有企业完成实质性兼并重组后实施的不扩大产能、关小上大、优化布局、提升装备水平建设项目,产能置换按1:1的比例。资料来源:国务院和工信部网站,华创证券图表136水泥行业错峰生产相关政策时间发布部门政策主要内容2015年8月中国水泥协会《关于2015年北方15省市自治区水泥企业冬季错峰停窑总体方案》提出错峰停窑的指导思想、工作原则、环境及经济效益预测评估、实施步骤、以及错峰停窑的常态化政策建议2015年11月工信部、环保部《关于在北方采暖区全面试行冬季水泥错峰生产的通知》首次提出北京、天津、河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆等省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团在北方采暖期内的熟料生产线试行错峰生产。2016年10月工信部、环保部《工业和信息化部、环境保护部关于进一步做好水泥错峰生产的通知》错峰生产范围15个省(自治区、直辖市)所有水泥生产线,包括利用电石渣生产水泥的生产线都应进行错峰生产。其中,承担居民供暖、协同处置城市生活垃圾及有毒有害废弃物等任务的生产线原则上可以不进行错峰生产,但要适当降低水泥生产负荷。2017年11月工信部、环保部《关于“2+26”城市部分工业行业2017-2018年秋冬季开展错峰生产的通知》在重污染天气预警期间,钢铁、焦化企业要尽可能采取停产或限产(整条生产线停产)等方式应急减排。2018年6月国务院《打赢蓝天保卫战三年行动计划的通知》提出“各地针对钢铁、建材、焦化、铸造、有色、化工等高排放行业,制定错峰生产方案,实施差别化管理”;加大落后产能淘汰和过剩产能压减力度,严格执行质量、环保、能耗、安全等法规标准,修订《产业结构调整指导目录》,提高重点区域过剩产能淘汰标准。2018年8月中国建材联合会《打赢建材行业大气污染防治攻坚战实施方案》加大淘汰落后产能力度、减少落后企业数量,提高行业整体素质,有效减少污染物排放,促进所有建材产业工艺技术的改进和提高,全面降低建材传统产业能耗和污染物的排放。2018年12月中国水泥协会《水泥行业大气污染防冶政坚战实施方案》在2017年如期率先达标企业生产线达标基础上,实现2018年生产线(产能)达标比例达到80%;2019年实现90%达标;2020年实现水泥行业节能减排全面达标,其中达到国际领先水平的生产线比例达到60%。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号74时间发布部门政策主要内容2019年7月中国建材联合会《2019年水泥行业大气污染防治攻坚战实施方案》严格控制新增产能带来的排放总量,加快落后产能、无效产能的淘汰出局,压减过剩产能等,通过结构调整实现总量减排。2019年10月国家发改委《产业结构调整指导目录(2019)》明确水泥行业将要淘汰的落后产能有干法中空窑(生产铝酸盐水泥等特种水泥除外),水泥机立窑,立波尔窑、湿法窑以及直径3米(不含)以下水泥粉磨设备(生产特种水泥除外)。2019年11月中国建材联合会《建材行业淘汰落后产能指导目录(2019)》明确水泥行业将要淘汰的落后产能包括水泥熟料产能利用率70%左右的地区的2000吨/日(含)和2500吨/日(含)生产线,按目录2000t/d(含)及以下生产线将于2020年~2021年底前全部淘汰,2500t/d(含)及以下生产线将于2021年~2022年底前淘汰。2020年12月工信部、环保部《关于进一步做好水泥常态化错峰生产的通知》要求所有水泥熟料生产线都应进行错峰生产,推动全国水泥错峰生产地域和时间常态化资料来源:工信部、发改委、水泥协会、国务院、环保部网站,华创证券图表137部分地区近两年错峰生产市场对比资料来源:各省工信部门官网,华创证券东部地区水泥行业或率先实现碳达峰,加速区域内落后产能退出,为西部地区发展和整合留有空间。未来水泥整体产能产量基本趋于稳定,对于区域间差异来看,根据水泥协会副秘书长范永斌的建议,应首先推动我国东部地区尽快达峰,为西部地区达峰腾出空间,这是由我国东西部地区不同经济发展水平决定。东部和西部地区水泥行业,通过“错峰”达峰的方式,可以使得我国水泥行业碳排量曲线更加平缓,峰值总量保持相对低位,可为接下来行业实现碳中和打下较好基础。东部地区水泥市场集中度相比于中西部地区较高,华东地区CR3达到45%左右、东北地区达到53%左右,龙头企业在水泥主要消费区域东部地区占据较大份额,对于产能政策推进实施、落后产能整合退出可以起到较好贯彻作用。西部地区特别是西北地区当前经济发展水平、基础设施建设水平相对薄弱,错峰达峰为其留下发展空间。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号75图表138东北地区水泥熟料市场集中度图表139华东地区水泥熟料市场集中度资料来源:数字水泥网,华创证券资料来源:数字水泥网,华创证券图表140中南地区水泥熟料市场集中度图表141西南地区水泥熟料市场集中度资料来源:数字水泥网,华创证券资料来源:数字水泥网,华创证券图表142华北地区水泥熟料市场集中度图表143西北地区水泥熟料市场集中度资料来源:数字水泥网,华创证券资料来源:数字水泥网,华创证券环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号76图表144各地区水泥熟料产能情况(万吨)资料来源:数字水泥网,华创证券(三)技术性减排:原材料替换、能源替换、窑炉技术改进和碳捕集技术性减排是水泥行业实现碳减排的重要途径之一。技术性减排是基于对水泥生产过程的研究与对碳排放源头的追溯,通过使用替代原燃料、添加矿化剂降低熟料烧成温度、利用水泥窑余热进行发电、新能源技术、水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化等手段实现碳减排。技术性碳减排方法多元化、体系化,覆盖各个生产环节,可概括为原材料替换、能源替换、窑炉技术改进和碳捕集四大类。目前,我国水泥行业低碳节能技术主要有水泥窑协同处置废弃物技术、替代原燃料技术、低温余热发电技术、水泥窑节能监控优化和能效管理技术等,覆盖了水泥生产的各个环节。综合来看,可概括为原材料替换、能源替换、窑炉技术改进和碳捕集四大类。图表145针对水泥生产各环节的减排方法针对环节减排方法原料煅烧分解和燃烧使用替代原料、水泥窖协同处置固废燃料燃烧使用替代能源(替代燃料、清洁能源)、富氧燃烧技术、回收利用余热冷却十字棒式篦冷机等高效冷却设备与技术粉磨环节立磨+辊压机”联合粉磨系统以及辊压机终粉磨系统等高效粉磨技术和设备全流程碳捕集及封存技术、绿色智能化能源管理技术资料来源:杨楠等《水泥熟料生产企业CO2直接排放核算模型的建立》,刘晶等《应用替代原料减少水泥行业CO2排放实例分析》,华创证券替代原料:水泥生产的主要原料是石灰石,针对原料煅烧分解和燃烧阶段的碳排放,使用工业固废作为替代原料可以实现碳减排。电石渣作为水泥替代原料替代石灰石,如果以60%的替代率进行核算,单位二氧化碳排放量约为300kg;以硅钙渣替代30%左右石灰石质原料,排放量约为425kg/t.cl;以钢渣替代15%左右石灰石质原料,单位二氧化碳排放量约为475kg/t.cl;采用15%粒化高炉矿渣和20%砖渣作为替代原料,生产每吨水泥可以减少90千克二氧化碳。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号77图表146不同替代原料碳排量对比替代原料替代率单位水泥生产排碳量降幅电石渣60%300千克48%硅钙渣30%425千克28%钢渣15%475千克20%高炉矿渣、砖渣15%、20%430千克27%资料来源:刘晶等《应用替代原料减少水泥行业CO2排放实例分析》,华创证券替代能源:采用碳排放强度更小的其它矿物燃料和生物质燃料替代常规燃料可大幅度降低二氧化碳的排放量,但我国目前使用比例不高。目前较为可行的方法是用沼气、生物质、协同处置固体废料替代化石燃料,天然气替代成本过高,可行性不强。危废固废中有机质含量通常在55%以上,在水泥窑中煅烧时会产生热量。焚烧后的残渣主要是硅铝无机盐,可作为水泥生产需要的硅铝质原料。危险废物中的有机成分和无机成分均能得到充分利用,因此危险废物可用作水泥生产替代燃料,在4.9%的替代率工况下,每吨危废可有效减排288千克的二氧化碳。使用替代燃料可以减少水泥生产中燃料燃烧环节的碳排放。除燃料外,在用电方面,利用清洁能源可以减少企业在电力消耗方面的碳排放。根据海螺设计院的论述,基本通过余热发电和光伏发电可以达到工厂的用电需求,基本不用外购电力。图表147煤炭和天然气燃料成本对比项目标准煤天然气热值29307.6千焦/公斤37680.75千焦/立方米价格0.6元/千克3元/立方米每吨水泥生产需消耗燃料量200千克155立方米燃料成本120元465元资料来源:wind,华创证券窑炉改造改进:水泥企业可以依托二代水泥技术标准来提升改造生产线,提升能效实现减碳排放,其中包括高效粉磨技术,高效低阻旋风预热器、高能效分解炉及第四代冷却机技术装备的使用,可帮助水泥行业降低约20%的碳排放。水泥企业还可以为水泥窖炉配套低温余热发电系统,积极发挥余热价值,减少碳排放。此外,水泥窖炉的自动化、智能化升级在碳减排方面也有着较大的潜力。如采用能源管理系统、高耗能产品能耗大数据分析及对标节能服务平台,这些改造都将进一步提高能效,控制碳排放。根据数字水泥网的数据,海螺水泥开展生产线综合能效提升技改后,系统标煤耗较改造前降低约10kg/t,熟料综合电耗较改造前降低约10kwh/t。按照年产熟料200万吨,则全年减少二氧化碳排放约67500吨,若该项技术在海螺集团全面推广,年减排二氧化碳约850万吨。碳捕集与应用、封存(CCUS):CCUS技术涵盖碳捕获、利用和封存三大环节,是指把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯,继而投入到新的生产过程中,可以循环再利用。在碳减排贡献上,碳捕集、利用和封存技术十分高效,根据世界水泥可持续发展促进会预计,2050水泥减排目标的实现中,碳捕集贡献占比在一半以上;根据国际能源署预测,到2050年捕集回收的二氧化碳量将达到水泥行业二氧化碳总排放量的30%。但该技术目前在全世界水泥行业大规模应用很少,全球CCUS技术的研究仍处于早期阶段,碳捕获效率与成本均难以实操。2018年10月31日,由海螺建设的世界首条水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化环保示范项目成功投运,首开碳捕捉利用实现产业化的先河。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号78若考虑三种技术性减排方式叠加的效应,假设使用电石渣替代60%石灰石,危废燃料替代率4.9%,同时对窑炉技术改造,则整体减排效果预计为70%(以降幅相加测算),单吨水泥生产的二氧化碳排放量约179千克,折算后水泥行业排碳量的全社会占比降至4.6%左右。图表148技术性改造对于水泥行业排碳量影响作用汇总技术性减排方式降幅假设条件替代原料48%电石渣替代60%石灰石原料替代能源2%危废燃料替代率4.9%窑炉改进20%二代水泥技术标准改造产线合计70%项目原有单吨水泥排碳量597千克三种技术性减排叠加后单吨水泥排碳量179千克技改后对应全行业排碳量4.3亿吨技改后水泥排碳全社会占比4.6%资料来源:杨楠等《水泥熟料生产企业CO2直接排放核算模型的建立》,刘晶等《应用替代原料减少水泥行业CO2排放实例分析》,华创证券整理(四)建议关注中材国际(600970.SH):大型新型干法水泥工程建设龙头,主要从事新型干法水泥生产线的设计、建设、设备安装调试等水泥生产全过程服务,同时还有水泥技术装备的制造、废弃物处置等环保类业务;海螺创业(0586.HK):专业提供余热发电、垃圾焚烧等节能环保解决方案,相关业务收入占据公司营收的90%以上,公司背靠海螺集团,未来有望受益于海螺集团水泥产线的环保设施升级;海螺水泥(600585.SH):公司为水泥行业市占率高、产线先进的龙头企业,目前逐渐从传统水泥生产企业向环保型企业转型,绿色生产走在行业前列。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号79十、碳中和下的煤炭化工行业(一)煤化工相对油化工工厂环节碳排放更严重,全生命周期则排放相当就化工行业而言,无机化工碳排放主要是化石能源燃烧所致,对此可通过加强电气化进程,随着大比例可再生能源电力系统的发展,终端系统以电力代替煤炭、石油等化石能源的直接利用,可有效减少终端部门乃至整个经济体系的CO2排放;有机化工是C-H反应,扣除化石能源的问题,工业过程的排放本质是碳转化率的问题,对此按照能源转型委员会的测算,预计到2050年化工原料中氢原料占比将大幅抬升。图表149零碳情景下中国2050年化工行业能源需求组资料来源:能源转型委员会、落基山研究所《中国2050:一个全面实现现代化国家的零碳图景》1、煤化工:吨煤转化二氧化碳排放量约2t化工三大原料中,煤炭是我国最为丰富的资源,为了降低对原油的依赖程度,以煤为原料的煤化工近十年发展较为迅速,特别是以煤制烯烃为代表的新型煤化工已成为油制工艺的有效补充。煤化工是以煤为原料,经化学加工使煤转化为气体、液体和固体燃料以及化学品的过程,主要包括煤的气化、液化、干馏等。传统煤化工主要包括“煤-焦炭”、“煤-电石-PVC”、“煤-合成氨-尿素”三条产业路线。现代煤化工包括煤制油(含直接液化和间接液化)、煤制天然气、煤制烯烃、煤制乙二醇等。煤化工中的碳排放分为燃料煤排放和原料煤排放,其中原料煤因为能部分固定进终端产品中,会相对燃料煤多出一部分碳减排的效应。根据韩红梅等人在《煤化工生产和消费过程的碳利用分析》中的对煤化工碳利用率的测算结果,按照公式碳利用率=(主产品含碳+副产品含碳)/(原料煤含碳+燃料煤含碳)×100%,如图表4所示,煤化工生产过程较好利用了碳元素,以原料煤和燃料煤为基数,1/5~1/3的碳进入了产品,生产单位产品的CO2排放值由于煤炭消耗量不同、产品含碳水平不同而存在较大差异。根据转化公式,煤化工方式的CO2排放值范围为吨煤2.1t/tce到2.5t/tce。燃煤发电方式除灰渣残碳外的碳全部转化为CO2,按吨标煤含碳值0.855t、灰渣残碳率2%环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号80计,理论上折转化单位煤炭的碳排放值为3.1t/tce,即煤化工与燃煤发电相比,转化单位煤炭的碳排放强度降低19%~32%。图表150以煤气化为龙头的煤化工生产过程的碳流向示意图资料来源:韩红梅《煤化工生产和消费过程的碳利用分析》,华创证券图表151煤化工典型路径生产过程碳利用情况图表152煤化工生产过程碳排放计算结果资料来源:韩红梅《煤化工生产和消费过程的碳利用分析》资料来源:韩红梅《煤化工生产和消费过程的碳利用分析》2、油化工:吨油转化全生命周期二氧化碳排放量约2t石油化工主要包括炼油和化工两部分,石油通过炼制生产成品油、芳烃化工品和烯烃化工品。按照吴明等人在《基于物质流和生命周期分析的石油行业碳排放》中的测算,1t原油生命周期的碳排放量为670kg(约折合2.46tCO2),其中隐含碳排放量占总碳排放量的23%,炼化企业加工的燃料油消费所引起的碳排放占77%。隐含碳排放主要来自焦炭燃烧、天然气燃烧和所使用的电力的发电过程,分别占总量的25%、22%和21%。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号81图表153石油生命周期内物质流动资料来源:吴明《基于物质流和生命周期分析的石油行业碳排放》,华创证券(二)过剩+高能耗可能会是“碳约束”的关键领域国家发改委政研室主任袁达日前在答记者问中提到,为了实现碳达峰、碳中和的目标,我们需要加快推动产业结构转型,大力淘汰落后产能、化解过剩产能、优化存量产能,严格控制高耗能行业新增产能。因此,高耗能、产能过剩、需求见顶的产业将最易受到冲击,从而实现以行业碳达峰、碳中和目标倒逼其转变传统发展道路,通过改进生产装备、技术形成绿色可持续发展的优化结构产业。按照上海产业能效产能指南的统计,乙烯生产、轮胎生产和烧碱生产能耗问题都比较突出。同时,国家发改委在2019年发布的《产业结构调整指导目录(2019年本)》中提出,对石化化工行业的限制类设有13大类,其中涉及了乙烯、烧碱、轮胎、甲醇等高耗能产业。图表154上海市单位产品能耗行业平均水平资料来源:上海市政府《2018年上海产业能效指南》,华创证券0100200300400500600700800环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号82图表155主要产业受限条例展示产业名称限制条例产品单位综合能耗(千克标准煤)黄磷新建黄磷生产装置2186甲醇新建100万吨/年以下煤制甲醇生产装置1271电石新建电石(以大型先进工艺设备进行等量替换吨除外)生产装置783钛白粉新建硫酸法钛白粉生产装置699染料新建染料、染料中间体生产装置340烧碱新建烧碱(废盐综合利用吨离子膜烧碱装置除外)生产装置292纯碱新建纯碱(井下循环制碱、天然碱除外)生产装置234聚氯乙烯新建乙炔法聚氯乙烯、起始规模小于30万吨/年的乙烯氧氯化法聚氯乙烯生产装置178资料来源:国家发改委《产业结构调整指导目录(2019年本)》,各公司环评报告,各公司公告,华创证券1、黄磷:新增装置已经被限制黄磷又称白磷,是一种用在化肥、农药等领域的工业原料。2020年黄磷产能为134万吨,虽然2013-2020年产能CAGR为(-4.26%),但其产能利用率始终不高于60%,产能过剩问题显著。2013年起黄磷消费量缓慢爬升,直至2018年后其需求开始疲软,2020年黄磷消费量为77.74万吨,2013-2020年消费量CAGR为4.04%。黄磷主要用于制作热法磷酸和草甘膦,其中磷酸是制磷肥的主要原料,草甘膦则是一种除草剂,两者都与农业中的化肥、农药领域密切相关。考虑化肥及除草剂对农产品的伤害,我国开始限制其在农业生产中的使用,2015年农业部制定了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》,2019年贵州省农业农村厅办公室发布了关于草甘膦等除草剂的专项整治通知。随着各项严格政策的出台,草甘膦和磷酸的消费量逐渐下降,近年来草甘膦的消费量甚至几近于零。因此,黄磷受下游需求情况影响,可见其需求量已经见顶,预计未来不会发生明显增加。图表156黄磷产能、产量情况(单位:万吨)图表157黄磷表观消费量(单位:万吨)资料来源:百川盈孚,华创证券资料来源:百川盈孚,华创证券0%20%40%60%80%05010015020020132014201520162017201820192020产能产量产能利用率-30%-20%-10%0%10%20%30%02040608010020132014201520162017201820192020表观消费量消费量增速环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号83图表158黄磷需求结构图表159黄磷主要下游消费量(单位:万吨)资料来源:百川盈孚,华创证券资料来源:百川盈孚,华创证券2、电石:下游技术路线存在转换空间,供应端可能受冲击电石又称碳化钙,工业上主要运用于电石法(也成乙炔法)制作聚氯乙烯。我国电石行业在丰富的煤炭资源的支持下高速发展,产能持续攀升,直至2015年电石产能实现4805万吨,而产能利用率仅为54.69%,产能过剩问题严重。2014年起,我国开始逐渐加强对电石行业的管控,分别发布了多项针对优化电石产业结构的报告及指导意见,2016年电石产能实现零增长。经过多年的产业结构优化,电石产能过剩情况有所缓解,2020年产能实现4105万吨,2015-2020年产能CAGR为(-3.1%),同年产能利用率上升至67.18%,未来有望进一步提高。电石的重要下游为PVC,近年来受PVC需求扩张带动,电石消费量略有反弹,2020年消费量为2746万吨,同比增长6.11%,2015-2020年CAGR为0.98%。然而,随着国家对电石法聚氯乙烯的政策控制,电石及电石法生产装置将受到许多限制,聚氯乙烯更多的生产方式将逐渐向乙烯法转换。图表160电石产能、产量情况(单位:万吨)图表161电石表观消费量(单位:万吨)资料来源:百川盈孚,华创证券资料来源:百川盈孚,华创证券3、聚氯乙烯:电石法工艺受到限制聚氯乙烯(简称PVC),是合成树脂中的重要品类,消费量位列五大通用树脂中的第三位,产量居首位,被广泛运用于建筑材料、工业制品、日用品、包装材料等领域。PVC生产工艺主要为电石法和乙烯法,其原材料分别为煤炭和原油。我国在“富煤贫油”的能源现状下,采用电石法的生产企业占总量的80%以上。47.98%23.74%14.50%6.15%7.63%热法磷酸草甘膦三氯化磷五氧化二磷其他-5005010015020025020132014201520162017201820192020草甘膦磷酸0%20%40%60%80%0150030004500600020132014201520162017201820192020产能产量产能利用率-10%-5%0%5%10%15%05001000150020002500300020132014201520162017201820192020表观消费量消费量增速环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号842019年PVC需求量达2027万吨,2016-2019年CAGR实现7.5%。PVC的下游主要由管材、型材、薄膜等建筑材料构成,少量用于制作革类用品,因此其需求情况与房地产行业息息相关。从长期来看,我国房地产行业处于下行低迷状态,预计未来难以对PVC的需求产生太大影响。我国作为世界首位的PVC生产国和消费国,2010年PVC产能利用率仅为55.3%,产能明显过剩。在2015年底实行PVC行业供给侧改革,逐步淘汰了没有资源优势的地区企业后,我国PVC产能基本稳定维持在2400-2500万吨左右,2019年PVC产能为2518万吨,2016-2019年产能CAGR为2.68%,同年产能利用率为79.9%,产业结构优化目前取得了阶段性成果。由于电石法的生产过程中会排出大量粉尘、硫酸性废水等污染物,未来我国将继续限制电石法制PVC,在优化产业机构的同时鼓励企业转向污染更低的乙烯法制PVC。图表162PVC产能及产量情况(单位:万吨)图表163PVC表观消费量情况(单位:万吨)资料来源:中国产业信息网,华创证券资料来源:中国产业信息网,华创证券4、甲醇:单位产值能耗最高的产品,过剩特征显著甲醇是一种重要的有机原料,可用于制作烯烃、甲醛、醋酸等多种化工产品,其下游应用涉及化工、农业、医药等领域,同时甲醇还是性能优良的能源和车用燃料。由于甲醇拥有相当广泛的下游,加之石油资源的供需紧张,甲醇掺烧汽油等成为一种趋势,2013-2020年甲醇需求持续稳步上升,消费量CAGR实现9.4%。甲醇的下游消费刺激推动了近几年来我国甲醇产能快速扩张,2020年甲醇产能为9202万吨,2013-2020年CAGR达9.2%,而其产能利用率最高仅为2018年的65.17%,之后开始下滑,2020年减少至59.16%,产能明显过剩。我国80%以上的甲醇产能来自于煤制甲醇,而煤制甲醇是高耗能、高污染产业,在其生产过程中,原料煤的消耗量1.2~5.2t煤/t甲醇,电耗200~7500kWh/t甲醇,新鲜水1.0~50.0t水/t甲醇,同时产出气体污染物粉尘、SO2、CO等,水污染物COD、氨氮、氰化物、硫化物等,固体废物废催化剂、煤渣、飞灰等。为了缓解产能过剩及污染问题,我国对煤制甲醇进行严格管控,迫使更多产能转向天然气制甲醇和焦炉气制甲醇。天然气制甲醇与焦炉气制甲醇是更加绿色清洁的制甲醇工艺,有助于甲醇产业的未来长期发展。张玉磊在《浅析天然气发展对环境的影响》一文中提到,天然气在燃烧过程中所排放的污染物只有煤碳和石油的十分之几甚至千分之几;吴立涛于《焦炉气制甲醇对周围环境的影响研究》中指出,焦炉气制备甲醇项目已经被公认为是一项环境保护工程,既可以解决焦炉气的乱排乱放问题,又实现了变废为宝。若将全国每年排空浪费0%20%40%60%80%100%05001000150020002500300020102012201420162018产能(万吨)产量(万吨)产能利用率0%3%6%9%12%15%18%050010001500200025002010201120122013201420152016201720182019表观消费量(万吨)增速环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号85的约350×108𝑚3/a焦炉煤气全用于制造甲醇,可产甲醇1600×104t/a。图表164甲醇产能、产量情况(单位:万吨)图表165甲醇表观消费量(单位:万吨)资料来源:百川盈孚,华创证券资料来源:百川盈孚,华创证券5、烧碱:循环利用项目之外限制新建产能氢氧化钠也称烧碱,外观呈无色透明晶体,可用于日常生活、工业制品、污水处理等领域,用途非常广泛。工业上常以原盐为原料,使用电解法生产烧碱,同时其也是PVC生产流程中所产生的共生品。电解法可分为隔膜电解法和离子膜交换法,国内采用工艺主要以后者为主,离子膜交换法的成品为离子膜固体烧碱。2010-2019年,我国烧碱表观消费量总体稳定增长,2019年消费量实现3357万吨,年复合增长率达到6.31%,但自2015年起需求增长趋势开始放缓,近五年同比增速平均仅为2.5%。2010-2019年烧碱产能持续扩张,2019年分别达到4380万吨,年复合增长率为4.21%。烧碱的产能利用率上升至2016年达到峰值83.24%,随后开始缓慢下降,2019年产能利用率为79.09%。未来我国将继续收紧环保政策以控制烧碱产能的扩张,并限制新建除废盐综合利用的离子膜烧碱装置外的烧碱生产装置。图表166烧碱产能及产量情况(单位:万吨)图表167烧碱表观消费量情况(单位:万吨)资料来源:中国产业信息网,华创证券资料来源:中国产业信息网,华创证券6、纯碱:属于地产产业链品种,需求展望偏于谨慎纯碱也叫碳酸钠,是一种无机工业原料,主要用于平板玻璃、日用玻璃等制作玻璃制品。纯碱可由四种途径获取,分别是联碱法、氨碱法制取,以及井下循环制碱和直接56%58%60%62%64%66%020004000600080001000020132014201520162017201820192020产能产量产能利用率0%2%4%6%8%10%12%14%16%01000200030004000500060007000800020132014201520162017201820192020表观消费量消费量增速0%20%40%60%80%100%01000200030004000500020102012201420162018产能(万吨)产量(万吨)产能利用率-10%-5%0%5%10%15%20%010002000300040002010201120122013201420152016201720182019表观消费量(万吨)增速环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号86获取天然碱,其中联碱法和氨碱法的生产过程中都会产生大量的三废,而井下循环制碱是一种更为清洁的新工艺,以纯碱生产排放的废液代替清水注井化盐生产氯化钠和氯化钙,从而实现循环生产。烧碱产能持续缓慢增加,2020年产能为3327万吨,2016-2020年产能年复合增长率实现2%,然而其产能利用率却持续下降,2020年产能利用率为76.8%,较2016年减少了6.5pct。同时,纯碱最主要的下游为玻璃,其需求情况与房地产业高度相关,纯碱的需求基本维持在2300-2600万吨/年,2020年纯碱消费量为2453万吨,2016-2020年消费量CAGR仅为0.8%。未来我国将限制除井下循环制碱和天然碱之外的新增产能,在环保转型的同时控制产能扩张。图表168纯碱产能及产量情况(单位:万吨)图表169纯碱表观消费量情况(单位:万吨)资料来源:百川盈孚,华创证券资料来源:百川盈孚,华创证券7、钛白粉:硫酸法工艺受限制,氯化法工艺待推广钛白粉又名二氧化钛(TiO2),是一种十分稳定的白色无机颜料,具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料,约占全部白色颜料使用量的80%。当前钛白粉的生产工艺主要有两种:硫酸法和氯化法。氯化法相对硫酸法是更为环保清洁的工艺,且其产出的钛白粉纯度更高,性能更好,世界钛白粉生产总量中约一半为氯化法产品,国际上主要的钛白粉生产厂商基本都采用氯化法。我国钛白粉产能规模近十年仍保持较高增速,2013-2020年我国钛白粉年产能从318万吨上升到423万吨,年复合增长率达到4.2%。2015年后我国实施了更为严格的环保政策,对硫酸法钛白粉进行严格控制,部分小型钛白粉和不具备污染处理能力的生产企业被迫关停,部分大型生产厂家开始向对环境污染更少、产品质量更好的氯化法生产钛白粉工艺转型,结构性过剩的现象得到缓解,2020年钛白粉产能利用率实现78.64%,较2013年提升了10pct。近年来钛白粉需求基本维持稳定,2020年消费量为228万吨,2013-2020年年复合增长率仅2.1%。我国钛白粉最大的消费市场是涂料行业,涂料作为一种中间商品,其景气度与下游汽车工业,房地产,基础建设和家居业等终端消费市场密切相关。长期来看,我国房地产及汽车需求量都处于下行低迷状态,预计未来难以对钛白粉的需求量产生大力拉动。同时,国内硫酸法产能占比目前仍为80%以上,限制硫酸法钛白粉的政策将继续驱动该产业结构向更合理的方向前进。70%75%80%85%90%050010001500200025003000350020162017201820192020产能产量产能利用率-10%-5%0%5%10%22002300240025002600270020162017201820192020表观消费量消费量增速环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号87图表170钛白粉产能、产量情况(单位:万吨)图表171钛白粉表观消费量(单位:万吨)资料来源:百川盈孚,华创证券资料来源:百川盈孚,华创证券图表172房屋竣工面积情况(单位:万平米)图表173汽车产量情况(单位:万辆)资料来源:百川盈孚,华创证券资料来源:百川盈孚,华创证券8、染料:产能充裕,长期需求增速展望偏于谨慎染料是指能使纤维织物或其他物质染成鲜艳而坚固的颜色的物质。根据染料性质及应用方法,可将染料分为分散染料、活性染料、硫化染料、还原染料、酸性染料、直接染料等细分类别。分散染料是所有染料中的产量最大的细分品类,其次为活性染料。我国染料产量从2011年的77.2万吨增长到2017年的99.2万吨,CAGR不足5%,已从快速扩张阶段过渡为平稳增长。2018年受许多企业因生产违规整改以及下游印染行业的环保问题影响,染料行业产销暗淡,2019年3月江苏盐城爆炸为有效产能的恢复又蒙上一层阴影,响水化工园区永久关停,多家染料公司受波及,2019年染料产量仅79万吨,同比下滑2.83%。从需求来看,染料消费量增速逐渐变缓,2011-2019年CAGR仅为1%,并且受纺织产业逐渐向东南亚转移及后疫情影响,预计中长期内染料行业的需求将有一定压力。60%65%70%75%80%85%010020030040050020132014201520162017201820192020产能产量产能利用率-10%-5%0%5%10%15%05010015020025030020132014201520162017201820192020表观消费量消费量增速-30-20-1001020304050020000400006000080000100000120000房屋竣工面积:累计值房屋竣工面积:累计同比-60-40-200204060801000500100015002000250030003500产量:汽车:累计值产量:汽车:累计同比环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号88图表174染料产量情况(单位:万吨)图表175染料表观消费量(单位:万吨)资料来源:中国染料工业协会,华创证券资料来源:中国染料工业协会,华创证券(三)受益标的梳理基本可以沿着我们梳理出来的细分赛道筛选标的,其中行业龙头为最佳,综合考虑估值安全边际和景气度方向,我们重点推荐中泰化学、龙蟒佰利、合盛硅业和浙江龙盛。1、中泰化学:剥离贸易业务优化资产,主业景气度大幅回升公司贸易业务剥离,将低毛利贸易业务从利润表部分剥离,显著改善利润表质量。在主业层面,电石、PVC供应端预计会受到“碳约束”,PVC需求端在地产韧性和替代其他材料的进程中维持中高增速,景气度持续改善;烧碱供应端受到环保和产业调整目录限制,需求端下游氧化铝有望在低库存下景气度恢复。粘胶供应端开始去化,需求端跟随纺织服装行业复苏,价格预计会持续上行。在公司层面,公司深度一体化使得主业产品相对各细分龙头企业存在明显盈利优势,且成本端能保持相对稳定,能深度受益于行业回暖。我们假设公司产能和产量保持相对稳定,假设PVC、烧碱、粘胶、纱线景气度均见底回升,2021年不含税均价依次为假设为7100元/吨、2460元/吨、粘胶短纤12500元/吨和16170元/吨,对应2020-2022年归母净利润预2亿元、32亿元和31亿元,对应EPS依次为0.09、1.47和1.45元/股。按照2022年业绩给予10倍PE,给予目标价14.5元/股。2、龙蟒佰利:氯化法先发优势突出,有望成为钛白粉赛道的终极玩家成本端,全球钛矿在储量、产量、品味三重下滑的压力下,自2019年出现明显的供需缺口,推动钛矿价格持续抬升。需求端,国内竣工周期内强钛白粉需求+海外钛白粉需求持续回暖促使我国钛白粉出口需求旺盛,钛白粉工厂库存已经降至低位,价格淡季持续抬升。氯化法工艺存在海外技术垄断和工艺所需高端钛料相对缺乏的问题,不少企业不具备建设条件,而龙蟒佰利具有德国钛康(全球唯一有技术但不生产钛白粉的企业)氯化法工艺5年独家授权+自备高端钛料产线,先发优势突出。我们认为,钛白粉产业链价格或将在相当长的时间内易涨难跌,具备资源优势的企业将走出现金流与资本开支的正循环,在价格弹性和五年技术保护时间窗口下有望走出高速扩张行情。我们假设公司2022年钛精矿产能140万吨,钛渣83万吨,氯化法钛白粉产能60万吨,硫酸法钛白粉57万吨,铁矿石500万吨,含税价格假设钛精矿为1500元/吨、钛渣环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号896800元/吨和钛白粉18000元/吨。测算得出2020-2022年盈利预测为27亿元、43亿元和55亿元,对应EPS依次为1.35元/股、2.11元/股和2.70元/股。考虑到钛白粉作为千亿级赛道,公司具备技术+资源的双重壁垒,按照20倍P给予54.0元/股的目标价。3、合盛硅业:工业硅预计难再新增产能,区位优势预计日渐凸显合盛硅业是兼备贝塔和阿尔法属性的硅产业龙头企业,当前工业硅处于周期底部景气度回升阶段,下游需求在光伏产业高速成长+合金消费增速转正+有机硅产能密集投产的情况下大幅改善,有机硅需求则维持10%增速,叠加疫情后海内外共振复苏,工业硅和有机硅价已经回升至历史高位,公司业绩可迎来价量齐升。另外公司凭借新疆云南单向入场的政策性机遇大举扩张,21年有望工业硅和有机硅新投产40万吨/年和80万吨/年,凭规模优势和一体化带来的成本护城河,长期看好公司市场份额的提升,合盛有望成为绝对龙头。假设公司有机硅和工业硅的产能如期投放,有机硅和工业硅含税年均价依次为为20000元/吨和13000元/吨,预计2020-2022年归母净利润预11亿元、25亿元和32亿元,对应EPS依次为1.12、2.68和3.37元/股,按照2022年业绩给予20倍PE,首次覆盖给予“强推”评级,给予67.40元/股的目标价。4、浙江龙盛:景气度回升,长尾企业可能面临“碳约束”公司在核心中间体上一家独大,凭借德司达的高端染料+国内中端染料对下游客户形成全覆盖,在下游集中度提升的趋势中,公司染料市占率有望持续提升。当下,下游纺织品已经处于周期底部,料未来疫苗投放后海外需求逐步复苏,有望使得整个纺织化纤染料产业链受益。假设是间酸、H酸和对位脂产能于2020年Q4正常生产,还原物与间氨基苯酚于2021年投产。公司原有染料和中间体价格整体相对2019年平稳运行。在该假设下,公司2020-2022年归母净利润预计依次为46亿元、55亿元和59亿元。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号90十一、新能源车产业链(一)全球碳中和,布局新能源根据BP数据,中国石油进口量从2010年的2.35亿吨增长到到2019年的5.07亿吨,对外依存度从54%逐年增长到73%,目前已成为全球原油进口大国。根据《国际石油消费趋势与政策回顾》数据,2017年,中国道路交通石油消费占比达到58%,因此降低对石油的依赖,道路交通领域将成为关键,新能源汽车替代燃油车趋势不可逆。图表176我国石油进口量和对外依存度逐年提升图表1772017年中国石油消费占比资料来源:Wind,华创证券资料来源:中国电动汽车百人会《中国汽车全面电动化时间表的综合评估及推进建议(2.0版)》,华创证券根据中汽协的数据,2020年国内新能源汽车销量136.7万台,汽车销量2577万台,渗透率达到5.3%。我们认为,目前国内新能源汽车发展整处于起步阶段,未来伴随着锂电池技术进步以及配套设施的完善,在2060年国内新增汽车销售将会达到零排放,我们把这40年的历程分为三个阶段:第一阶段为快速渗透期(2021-2030年):在此阶段,新能源车渗透率将在2025年达到20%,并随着新能源车示范效应的显现,2026-2030年新能源车销量将会快速渗透,预计将在2030年达到40%。与此十年间,锂电池技术逐渐成熟,半固态电池产品逐步问世,固态电池产品开始量产。客车、专用车、toB端乘用车等完成电气化转型,toC端电动乘用车品类逐步丰富,消费者接受度逐步上升。充电桩布局逐步完善,快充技术逐步成熟。第二阶段为稳步成长期(2031-2040年):在此阶段,我们预计新能源车渗透率将在2035年达到60%,到2040年每年销量结构中3/4为新能源汽车。技术路线方面,固态和半固态电池技术逐步成熟,成本逐步降低,渗透率逐步提升,电动车成为市场主导。与此同时,氢燃料电池技术逐步问世并且大规模在重卡中运用。0%10%20%30%40%50%60%70%80%01002003004005006002010201120122013201420152016201720182019原油进口数量(百万吨)原油对外依存度交通运输58%其他42%环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号91图表1782020版氢能与燃料电池汽车技术路线图资料来源:2021年1月15-17日2021中国电动汽车百人会论坛(北京),华创证券第三阶段为电动车成熟期(2041-2060年):预计到2060年,我国新销售车辆中,电动车占比将达到100%,重卡燃料电池车占比将达到100%,实现碳中和目标。从技术路线上来看,氢燃料电池技术在重卡市场已成熟运用,并且将延伸到船舶以及飞机上,固态电池技术将在汽车市场成熟运用。图表179中国新能源汽车发展规划路线资料来源:中汽协,华创证券(二)新能源汽车“优质供给+超预期排产+补库”带动锂电上游原材料价格持续提升2020年8月中旬以前,动力电池需求和上游供给处于平衡状态,各原材料价格较为平稳。8月底开始,随着比亚迪汉、五菱宏光miniEV等爆款车型上市,特斯拉Model3及新势环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号92力等销量持续边际改善,动力电池需求持续上升,整个产业链上游原材料从之前的平稳状态被打破,产能释放较慢以及库存较少的上游原材料行业出现供需不平衡的状态,价格上涨。1、碳酸锂—前驱体—正极产业链2020年12月底,由于头部电池企业对2021年电池需求非常乐观,年底开始根据次年的生产计划进行排产,而之前市场并没有预计到2021年排产会如此乐观,叠加年底补库,于是碳酸锂需求持续增加,价格也随之上升。由于前驱体和正极行业是成本加成的商业模式,碳酸锂作为其主要的原材料,价格上涨带动前驱体和正极价格跟涨。图表180碳酸锂—前驱体—正极产业链于2020年底开始涨价资料来源:SMM,华创证券2、六氟磷酸锂及电解液六氟磷酸锂在电解液中的成本占比约30%,是目前被作为商业化应用最广的锂盐。由于六氟磷酸锂具有扩产时间长的特点,价格随着下游需求的波动而波动,呈现出周期性的特点。今年8月中旬以前六氟磷酸锂实际成交价格仅在7万元/吨左右,但是从8月底开始,随着整个锂电市场各个应用市场需求的大幅回升,对于电解液需求也同步快速回升,六氟磷酸锂市场迎来上涨。环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号93图表181六氟磷酸锂和电解液价格于2020年8月底开始上涨资料来源:WIND,华创证券六氟磷酸锂21年新增供给有限,紧平衡格局将持续。从供给端来看,六氟磷酸锂2020年的名义产能约5.6万吨,2021年新增产能包括多氟多4月份开始释放的5000吨产能以及天赐材料主要为自供的10000吨产能,剩余产能都将在2022年释放,因此从边际增量来看,不考虑天赐材料,2021年仅有约5000吨左右的边际增量,约占2020年产能的11%。从需求端来看,我们预计2021年国内电动车销量将达到200万台,增速约50%,而消费电池增速也将保持平稳,动力电池需求增速将保持在20%以上。因此在六氟磷酸锂这个环节,在2021年新增供给有限的情况下,预计供给紧平衡的格局将持续,价格将维持高位。图表1822020年六氟磷酸锂名义产能约5.6万吨序号企业名称2020名义产能(吨/年)序号企业名称2020名义产能(吨/年)1天赐材料120009永太科技20002新泰新材816010杉杉20003多氟多800011北斗星13004江苏必康500012天津金牛10005中蓝宏源500013江西石磊10006森田化工400014滨化10007厚成300015龙德10008石大胜华2000合计56460资料来源:SMM,华创证券(三)投资建议新能源汽车:电气化作为道路交通领域碳中和的必经之路,电动车中的关键零部件—动力电池需求将会持续增长,我们推荐具备全球竞争力的动力电池龙头链标的:宁德时代。十二、风险提示碳中和政策推进不及预期;宏观经济极端情况;行业竞争加剧。6.9500.511.522.533.5468101214161819/0419/0619/0819/1019/1220/0220/0420/0620/0820/1020/1221/02价格:六氟磷酸锂价格:电解液:锰酸锂环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号94环保与公用事业组团队介绍组长、高级分析师:庞天一吉林大学工学硕士。2017年加入华创证券研究所。2019年新浪金麒麟环保行业新锐分析师第一名。分析师:黄秀杰清华大学工学硕士。2018年加入华创证券研究所。2019年新浪金麒麟环保行业新锐分析师第一名团队成员。华创证券机构销售通讯录地区姓名职务办公电话企业邮箱北京机构销售部张昱洁副总经理、北京机构销售总监010-66500809zhangyujie@hcyjs.com杜博雅高级销售经理010-66500827duboya@hcyjs.com张菲菲高级销售经理010-66500817zhangfeifei@hcyjs.com侯春钰销售经理010-63214670houchunyu@hcyjs.com侯斌销售经理010-63214683houbin@hcyjs.com过云龙销售经理010-63214683guoyunlong@hcyjs.com刘懿销售经理010-66500867liuyi@hcyjs.com达娜销售助理010-63214683dana@hcyjs.com车一哲销售经理cheyizhe@hcyjs.com广深机构销售部张娟副总经理、广深机构销售总监0755-82828570zhangjuan@hcyjs.com汪丽燕高级销售经理0755-83715428wangliyan@hcyjs.com段佳音资深销售经理0755-82756805duanjiayin@hcyjs.com包青青销售助理0755-82756805baoqingqing@hcyjs.com上海机构销售部许彩霞上海机构销售总监021-20572536xucaixia@hcyjs.com官逸超资深销售经理021-20572555guanyichao@hcyjs.com黄畅资深销售经理021-20572257-2552huangchang@hcyjs.com张佳妮高级销售经理021-20572585zhangjiani@hcyjs.com吴俊高级销售经理021-20572506wujun1@hcyjs.com柯任销售经理021-20572590keren@hcyjs.com何逸云销售经理021-20572591heyiyun@hcyjs.com蒋瑜销售经理021-20572509jiangyu@hcyjs.com施嘉玮销售经理021-20572548shijiawei@hcyjs.com私募销售组潘亚琪高级销售经理021-20572559panyaqi@hcyjs.com汪子阳销售经理021-20572559wangziyang@hcyjs.com环保公用联合行业深度研究报告证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210号95华创行业公司投资评级体系(基准指数沪深300)公司投资评级说明:强推:预期未来6个月内超越基准指数20%以上;推荐:预期未来6个月内超越基准指数10%-20%;中性:预期未来6个月内相对基准指数变动幅度在-10%-10%之间;回避:预期未来6个月内相对基准指数跌幅在10%-20%之间。行业投资评级说明:推荐:预期未来3-6个月内该行业指数涨幅超过基准指数5%以上;中性:预期未来3-6个月内该行业指数变动幅度相对基准指数-5%-5%;回避:预期未来3-6个月内该行业指数跌幅超过基准指数5%以上。分析师声明每位负责撰写本研究报告全部或部分内容的分析师在此作以下声明:分析师在本报告中对所提及的证券或发行人发表的任何建议和观点均准确地反映了其个人对该证券或发行人的看法和判断;分析师对任何其他券商发布的所有可能存在雷同的研究报告不负有任何直接或者间接的可能责任。免责声明本报告仅供华创证券有限责任公司(以下简称“本公司”)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告所载资料的来源被认为是可靠的,但本公司不保证其准确性或完整性。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断。在不同时期,本公司可发出与本报告所载资料、意见及推测不一致的报告。本公司在知晓范围内履行披露义务。报告中的内容和意见仅供参考,并不构成本公司对具体证券买卖的出价或询价。本报告所载信息不构成对所涉及证券的个人投资建议,也未考虑到个别客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况,自主作出投资决策并自行承担投资风险,任何形式的分享证券投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