碳中和约束下的龙头企业选择

1、目 录 HYPERLINK l _TOC_250021 国内碳排放历史：化石能源占比高 5 HYPERLINK l _TOC_250020 八大行业占比 90% 5 HYPERLINK l _TOC_250019 化石能源的下游依然集中于钢铁水泥化工 5 HYPERLINK l _TOC_250018 减排路径推演和龙头战略选择 6 HYPERLINK l _TOC_250017 电力：用电量和 GDP 强相关，仍为正增长 6 HYPERLINK l _TOC_250016 水泥：工业过程排放占比 60%，减排难度最高 9 HYPERLINK l _TOC_250015 碳中和约束下水泥龙头的

2、未来 10 HYPERLINK l _TOC_250014 钢铁：电炉替代高炉的核心在于废钢回收 10 HYPERLINK l _TOC_250013 碳中和约束下的钢铁龙头的未来 11 HYPERLINK l _TOC_250012 电解铝：电气化程度高、减排路径清晰 12 HYPERLINK l _TOC_250011 化工：碳排总量有限，但强度突出 13 HYPERLINK l _TOC_250010 合成氨和甲醇合计约占总化工排放的 50% 14 HYPERLINK l _TOC_250009 碳中和约束下的龙头万华化学 16 HYPERLINK l _TOC_250008 提升精细化

3、工率是减少碳排放强度的最佳方式 16 HYPERLINK l _TOC_250007 碳中和约束下十年的产业投资机会（2020-2030 年） 18 HYPERLINK l _TOC_250006 储能：解决电网消纳问题的必然选择 18 HYPERLINK l _TOC_250005 工业电气化：碳中和的必经之路 19 HYPERLINK l _TOC_250004 未来工业过程减排依靠CCUS 20 HYPERLINK l _TOC_250003 讨论与借鉴 22 HYPERLINK l _TOC_250002 产业发展和企业的战略选择依赖于“政策机制的设计” 22 HYPERLINK l

4、_TOC_250001 技术路线之争：选择优秀的性能而非当下的经济性 25 HYPERLINK l _TOC_250000 三代半导：资本选择更优秀的性能，不确定的只是时间 25图表目录图1：八大行业 2017 年碳排放占比 .5图2：2018 年煤炭下游消费结构（亿吨）.6图3：2018 年石油下游消费结构（亿吨）.6图4：2018 年天然气下游消费结构（亿立方米）.6图5：中国分部门二氧化碳排放量（千吨） .6图6：中国化石能源碳排放量（千吨） .6图7：美国 GDP 增速与用电量增速强相关 .7图8：日本 GDP 增速与用电量增速强相关 .7图9：IEA：2030 年光伏、风电、电动车预

5、测.8图10：电炉法生产粗钢占比依旧较低（千吨） .11图11：美国粗钢产量回落 30-40（千公吨）.12图12：日本粗钢产量高位震荡（千公吨） .12图13：电解环节排放占比约 79.4（电解+阳极）.12图14：全流程电力排放占比约 63.12图15：中国铝电力环节排放量远高于世界其他地区 .13图16：化工二氧化碳排放以合成氨、甲醇为主 .14图17： 冰箱冰柜占硬泡聚醚下游需求的一半以上 .16图18：万华乙烯一期石化产业链 .16图19：新和成以丙酮产业链为根本的庞大生产链 .17图20：蛋氨酸产业化成功衍生了氢氰酸和光气产业链 .18图21：储能在电力系统中的具体应用场景 .19

6、图22：电化学储能系统中，电池组成本占比最高 .19图23：历年电网投资额（亿元） .20图24：2020-2030 年光电和风电发电量测算(亿度).20图25：未来电网持续投入在于解决新能源发电的间歇性 .20图26：工业生产过程中的碳减排路径 .21图27：全球工业生产中碳减排路径（2020 年 20 亿吨）.21图28：典型 CCUS 项目成本 .21图29：欧盟碳排放交易每日碳交易价格（欧元/公吨） .22图30：主要国家碳税水平（美元/吨碳） .22图31：中国新能源汽车补贴政策历程 .23图32：宽禁带半导体的价格（以 8 英寸的硅晶片作参考） .29图33：从材料到器件再到系统，

7、SiC 节省的是重量、空间、电耗以及其他材料用量（如电容电阻）29图34：Rohm 公司使用在赛车中逆变器的全 SiC 功率模块尺寸减小 43 .30表1：钢铁水泥电解铝单位应收碳排放计算（模拟碳强度） .5表2：煤炭石油天然气的二氧化碳排放系数 .6表3：美国和日本的 GDP&用电量复合增速强相关.7表4：燃煤发电是燃气发电度电碳排放的两倍 .7表5：2030 年中国碳达峰路径测算.9表6：2020 年水泥行业碳排放测算.10表7：2020 年钢铁行业碳排放测算.11表8：电解铝二氧化碳排放测算 .13表9：合成氨、甲醇、烯烃碳排放强度汇总表 .14表10：水煤浆与粉煤气工艺对比 .14表1

8、1：煤制甲醇公用工程二氧化碳排放测算 .15表12：煤制合成氨碳排放测算 .15表13：主要乙烯制备工艺比较 .15表14：新和成精细化工领域品类的拓展 .17表15：碳税、碳交易的优缺点比较 .22表16：光伏补贴主要事件及介绍 .23表17：部分光伏龙头历史融资对比 .24表18：隆基股份选择单晶路线 .25表19：2020 年第三代半导体一级市场融资概况.26国内碳排放历史：化石能源占比高八大行业占比 90根据中国碳核算数据库，八大行业中，2017 年二氧化碳排放量为 93.39亿吨，碳排放占比分别为发电及供热（44%）、钢铁（18%）、建材（13%）、交运（含航空，8%）、化工（3%）

9、、石化（2%）、有色（1%）、造纸（0.3%）。图 1：八大行业 2017 年碳排放占比数据来源：CEADs、表 1：钢铁水泥电解铝单位应收碳排放计算（模拟碳强度）2019 年二氧化碳排放量产量（万吨）单价（元/吨）2019 年销售收入2019 年利润销售利润率单位营收排放二氧化（万亿元）（亿元）碳（tCO2/万元）（亿吨）钢铁15.60996344285.694.271889.944.43%3.65水泥13.64233000569.001.011867.0018.49%13.50电解铝3.633513.0013960.000.49401.008.18%7.41数据来源：wind、从终端消费角

10、度来看，发电及供热约占 40%，建材约占 13%，钢铁约占 18%，交运（含航空）约占 8%，其他约占 20%。从直接排放源角度来看，能源活动约占 90%，其中，煤炭约占 80%，石油约占 15%，天然气约占 5%；加工过程约占 10%，其中，水泥约占 75%，其他约占 25%。化石能源的下游依然集中于钢铁水泥化工2018 年，我国煤炭消费 39 亿吨，约 70 亿吨碳排放量。电力全年耗煤 21亿吨左右，钢铁行业耗煤 6.2 亿吨，建材行业耗煤 5 亿吨，化工行业耗煤 2.8 亿吨。2018 年，石油消费量约为 6.1 亿吨，约 13 亿吨碳排放量。其中成品油消费量约 3.3 亿吨，汽油消费量

11、 1.31 亿吨，乘用车 100%替换锂电带来 3.8亿吨碳减排。石油化工消费 2.8 亿吨石油，换算碳排放量约 3 亿吨。2018 年，天然气消费量达到 2808 亿立方米，约 3.6 亿吨碳排放量。表 2：煤炭石油天然气的二氧化碳排放系数IPCC2006 年碳排放系数（kgC/TJ）吨能源碳含量（kgC/t）（kgC/L）（kgC/m3）吨能源 CO2 排放量（tCO2/t）（tCO2/m3）（tCO2/千方）原煤25800539.981.98石油20000753.462.76天然气15300569.992.09数据来源：IPCC、图 2：2018 年煤炭下游消费结构（亿吨）图 3：201

12、8 年石油下游消费结构（亿吨）图 4：2018 年天然气下游消费结构（亿立方米）数据来源：中国能源发展报告 2018、世界银行、数据来源：中国能源发展报告 2018、世界银行、数据来源：中国能源发展报告 2018、世界银行、图 5：中国分部门二氧化碳排放量（千吨）图 6：中国化石能源碳排放量（千吨）数据来源：CEADs、数据来源：CEADs、减排路径推演和龙头战略选择电力：用电量和 GDP 强相关，仍为正增长电力碳排不但占比高，和钢铁、水泥、电解铝等重工业最大的不同在于，在 2030 年碳达峰之前，仍有年化个位数的增长。我们后面以 2021-2025年复合增速 5%，2026-2030 年复合

13、增速 3%作为用电量的测算。美国和日本的 GDP 和用电量呈同向变化，有强相关性。我们将美国和日本的 GDP 和用电量按时间维度划分，每十年为一组，其复合增速之间呈强相关性，其中，美国的 GDP 和用电量的变化趋势基本相同。表 3：美国和日本的 GDP&用电量复合增速强相关指标名称美国GDP 增速美国用电量增速日本GDP 增速日本用电量增速1981-19907.66%3.11%11.88%4.04%1991-20005.57%2.39%5.03%2.23%2001-20103.90%0.81%1.81%1.09%2011-20194.05%0.04%-0.91%-1.76%数据来源：Wind、

14、图 7：美国 GDP 增速与用电量增速强相关图 8：日本 GDP 增速与用电量增速强相关数据来源：世界银行、EIA、数据来源：世界银行、EIA、燃煤发电的度电碳排放量是燃气发电的两倍。根据我们测算，燃煤发电的度电碳排放大约在 0.91 kgCO2/kwh，燃气发电的度电碳排放大约在0.46 kgCO2/kwh。表 4：燃煤发电是燃气发电度电碳排放的两倍方米）时）CO2）（kgCO2/kwh）燃煤发电21456481.9841.580.91燃气发电47021552.090.980.46能源消费量（亿吨）（亿立发电量（亿千瓦碳排放系数2018 年碳排放量（吨度电碳排放数据来源：Wind、按照 IE

15、A 公布的2050 年净零排放：全球能源行业路线图的指引，要求到 2030 年，全球太阳能光伏发电新增装机达到 630GW，风力发电的年新增装机达到 390GW，这是 2020 年创纪录新增装机数据的 4 倍。我们按照中国光伏/风电装机全球占比 40%简单测算（252GW、156GW）图 9：IEA：2030 年光伏、风电、电动车预测数据来源：IEA2050 年净零排放：全球能源行业路线图假设 1：我们以 2021-2025 年复合增速 5%，2026-2030 年复合增速 3%作为用电量的测算，2025 年同比 2020 年累计新增发电量 2 万亿度电都需要由清洁能源来提供，约占全社会总发电

16、量的 20%以上。假设 2：我们按照 2030 年光伏新增装机 252GW 倒算，2021-2030 光伏新增装机的复合增速在 17.56%，累计装机复合增速 20.42%。（如果以更合理的制造业生产逻辑拟合，2021-2025 年假设新增装机复合增速25%， 2026-2030 年新增装机复合增速依然有 10%）；假设 3：我们按照 2030 年风电新增装机 156GW 倒算，2021-2030 年风电新增装机的复合增速在 8.04%，累计装机复合增速 17.54%；我们测算，2025 年光伏风电发电量占比超过 25%，2030 年光伏风电发电量占比近 50%，间歇性的电力供应占比达到 25

17、-30%，已经对电网的运行造成了巨大的冲击，是否能实现的核心并不在于电站资产的运营和经济性，而在于电网的消纳和用电、发电、电网各个环节的储能配套。即便按照新增装机谨慎的配置 20%的储能，2025 年可以达到 50GW 的量级。与之相匹配的发电端、电网端、用电端的资本开支远超想象。我们按照2030 年全球新能源汽车5500 万量（对应动力电池需求2500GW，不含换电）倒算，2021-2030 年复合增速 33.76%。（如果以更合理的制造 业生产逻辑拟合，2021-2025 年假设复合增速 50%，2026-2030 年复合增 速依然有 20%）；与之相匹配的电池的循环回收、梯次利用于储能的

18、体量 也可能远远超过 50GW 的量级。表 5：2030 年中国碳达峰路径测算国内光伏风电20202021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E10 年复合增速光伏新增装机（GW）-线5058.7869.1081.2395.49112.25131.96155.12182.35214.3725217.56%性光伏新增装机（GW）-5062.5078.1397.66122.07152.59167.85184.63203.09223.40245.7425%/10%光伏累计装机（GW）-线250308.78377.87459.10554.59666

19、.84798.79953.9111361351160320.42%性光伏累计装机（GW）-250312.50390.63488.28610.35762.94930.791115.41318.51541.91787.725%/10%风电新增装机（GW）7277.7984.0490.8098.10105.98114.50123.70133.65144.391568.04%风电累计装机（GW）280357.79441.83532.63630.72736.70851.20974.911108.61253140917.54%2021-2025全社会发电量（亿度）7417077878.5817728586

20、1901549466297502100427103440106543109739年为 5%2026-2030年为 3%光伏发电量（亿度）-14213934.384918614776849605117191404316600194132250725%/10%风电发电量（亿度）41467456.309207.71110013144153531773920317231022611129363全球新能源车全球新能源汽车销量（万300401.28536.75717.95960.321284.51718.22298.23074.14111.9550033.76%辆）-线性全球新能源汽车销量（万300450

21、.00675.001012.51518.82278.12733.83280.53936.64723.95668.7辆）-50%/20%动力电池装机量（GW)1362493.3数据来源：水泥：工业过程排放占比 60 ，减排难度最高水泥虽然是碳排放大户，但是从具体碳排放看，生产过程中碳排放占总量的 60%左右，剩下 40%为燃煤消耗。水泥的生产过程为用天然的石灰石及粘土（碳酸钙、二氧化硅）煅烧成熟料（氧化钙），熟料加适量石膏共同磨细后，即成硅酸盐水泥（主要由 CaO.SiO2 .Al2O3 和 Fe2O3）。而其中的煅烧过程，石灰石变成氧化钙的同时，其中碳与氧气结合生成二氧化碳；生产 1 吨普通硅

22、酸盐水泥熟料需要使用到 1.47 吨生石灰原材料，假设其中硅酸盐矿物占比 68%计算（国家标准要求 66%以上），即生成 0.534 吨 CO2。由于目前石灰石作为低价、易采原料的不可替代性，生产过程中寻求替代品压缩碳排放非常困难。另外一方面水泥碳排放来自于生产过程中的煤炭消耗，行业标准一般生产 1 吨水泥需要消耗 108kg 的标煤，大约排放： 108*7000*4.10*26.10*44/12*0.98/1000000=0.291 吨的二氧化碳。表 6：2020 年水泥行业碳排放测算2020 年水泥熟料产量（亿吨） 16单位水泥熟料生产煤耗（kgce/t） 108标准煤二氧化碳排放系数 2

23、.69单位水泥熟料-燃料对应二氧化碳（吨） 0.291单位水泥熟料消耗生石灰（吨） 1.47生石灰硅酸盐占比 0.68单位水泥熟料释放二氧化碳（吨） 0.534单位水泥熟料二氧化碳总排放量（吨） 0.82水泥行业二氧化碳总排放量（亿吨） 13.2数据来源：国家统计局、碳中和约束下水泥龙头的未来2018 年，水泥熟料产能前三大企业，中国建材、海螺水泥、金隅冀东分别占全国水泥熟料总产能的 19.75%、11.07%、5.26%，合计 36%。我们假设以日本水泥产业史的发展作为 2035 年终局来测算，CR3 达到 70-80%的竞争格局，总量需求下滑一半，海螺、中国建材、金隅冀东几大龙头的产销量刚

24、好维持不变。随着免费配额发放量的大幅缩水，企业碳排成本不断提升，以海螺和行业平均成本差距 30-50 元/吨作为公司长期盈利能力来实现行业的产能出清，仍有 4 亿左右的碳排放量需要CCUS 来解决。同时，海螺也深耕水泥窑协同处置垃圾焚烧技术，成为水泥龙头加速减排的另一途径。日本水泥产销量在 96 年达到峰值 9449.2 万吨，此后逐年下降，10 年产量仅为峰值的 54.5%。但龙头间收购+去产能提升行业集中度，到 1998年日本已经形成了CR3 超过 80%的竞争格局。此外，日本于 1998 年开始了第三轮去产能以保证水泥产能利用率：第三轮去产能主要由大企业带头开始，水泥窑容量从 9700

25、万吨降到 5500 万吨，同时，几家大企业在主动减少自己的国内产能，CR3 在过去二十年内市场份额共计下降了 3.21%。水泥厂从 69 个关停到 19 个，产能水平更是降到了 6200 万吨，成功的将水泥产能利用率保持在 85%左右。整体来看，产能下滑程度基本与需求相匹配，这使得产能利用率得到了很好的控制。钢铁：电炉替代高炉的核心在于废钢回收我国钢铁行业以高炉炼铁-转炉炼钢的长流程为主，占整体粗钢产量的90%左右。从生产过程看，高炉炼铁过程是在高炉高温环境中，以焦炭（主要化学成分为 C）为还原剂将铁矿石（以 Fe2O3、Fe2O3H2O 为主）还原为铁元素并释放二氧化碳的过程。电弧炉炼钢以废

26、钢为主要原料，因此除去所耗电力以及电炉中所需要的石墨电极，短流程并不会额外排放大量CO2。表7：2020 年钢铁行业碳排放测算2019 年2020 年钢铁总产量（亿吨）9.9610.53高炉：单吨钢铁综合能耗（kgce/吨）569569单位标煤燃烧释放二氧化碳（吨/吨）2.492.49单吨钢铁非电能耗释放二氧化碳（吨/吨）1.41.4单吨钢铁耗电量（kWh/吨）474474度电排放二氧化碳（kg/kWh）0.790.79火力发电占比68.90%68.90%单吨钢铁电能消耗排放二氧化碳（吨/吨）0.30.3高炉吨钢排放二氧化碳（吨/吨）1.71.7电炉：天然气燃烧等二氧化碳排放（吨/吨）0.10

27、.1单位钢铁耗电量（kWh/吨）500500电炉吨钢释放二氧化碳（吨/吨）0.40.4高炉比例90%90%电炉比例10%10%钢铁行业二氧化碳排放总量（亿吨）15.616.5数据来源：国家统计局、图 10：电炉法生产粗钢占比依旧较低（千吨）数据来源：国家统计局、碳中和约束下的钢铁龙头的未来日本：不同于水泥行业 1998-2010 年，产销量下滑一半，2015 年日本粗钢产量依然维持高位，且电炉占比不高，30%左右。美国：1973-2015，产销量大幅下滑 30-40%，欧美电炉比例较高，超过 80%。中国：以 10 年的设备折旧周期和 20 年的房屋折旧周期来看，累计废钢量的拐点是不是在 20

28、30 年以前到来？那么电炉替代的核心在于“回收体系”的建立，以及下游家电、汽车、工业企业龙头的示范效应。我们按照钢铁长流程 5000 元/吨的投资强度测算，而更换电炉单设备投资仅为 100 元/吨，按照长达 20-30 年的设备替换周期，以及行业自然的衰减（假设 2060 年同比 2020 年产能下滑 30%），平均每年的投资额度仅为 17.5 亿元，电炉对于高炉的替代并不会给龙头企业带来过重负担。图 11：美国粗钢产量回落 30-40%（千公吨）图 12：日本粗钢产量高位震荡（千公吨）数据来源：国家统计局、数据来源：国家统计局、电解铝：电气化程度高、减排路径清晰电力为电解铝二氧化碳主要排放项

29、：据 IAI 数据目前全球平均每生产一吨原铝，大约会排放 16 吨二氧化碳。其中铝土矿端约 0.05 吨，占比 0.3%，主要系用电及热能释放；氧化铝端约 3.1 吨，占比 19.6%，主要系热能释放过程排放；而电解环节排放最多为 12.4 吨（含电力+阳极），占比 79.4%，且以电力排碳为主，约 9.5 吨占比约 61.0%。若考虑全流程，则电力环节排放占比超 50%达到 63%左右（考虑铝土矿、氧化铝、电解铝及其他生产环节的总用电）。图 13：电解环节排放占比约 79.4%（电解+阳极）图 14：全流程电力排放占比约 63%铝生产过程中CO2排放来源及占比运输排放热能排放313辅料排放4

30、直接排放电力排放1063非CO2排放7数据来源：IAI，国泰君安期货，数据来源：IAI，国泰君安期货，火电占比较高，中国电解铝电力环节排放量远高于世界平均：国内铝行业电力能源结构严重依赖火电（占比 85%左右）；而欧美铝厂的水电占比表 8：电解铝二氧化碳排放测算高达 80%以上，其吨铝冶炼的电力碳排放量仅在 2-3 吨，远远低于中国的 11.2 吨。电解铝的减排路径非常清晰，以清洁能源替代火电即可，减排难度较低。单位产品能耗单位能耗二氧化碳排放吨产品二氧化碳排放氧化铝单位kgce/tkgCO2/kgkgCO2燃料综合能耗4002.561024单位kWh/tkgCO2/kWhkgCO2电力250

31、0.58145氧化铝合计1169电解铝单位kWh/tkgCO2/kWhkgCO2电力135000.587830电解铝合计7830全过程合计89992020 年电解铝产量（万吨）2020 年二氧化碳总排放（亿吨）数据来源：国家统计局、37083.34图 15：中国铝电力环节排放量远高于世界其他地区数据来源：Wind、化工：碳排总量有限，但强度突出化工、石化合计碳排放占比 4%，约 4-5 亿吨，和水泥、钢铁相比总排放量并不高。但化工由于产品线和工艺路线繁多，碳排放强度较高，且工业过程占比较高，电气化转换困难。尤其是煤化工碳排强度远远高于石油化工、天然气化工。图 16：化工二氧化碳排放以合成氨、甲

32、醇为主数据来源：表 9：合成氨、甲醇、烯烃碳排放强度汇总表产品路线工业过程（tCO2/t）燃烧过程（tCO2/t）总排放（tCO2/t）工业过程占比万元排放（tCO2/万元）合成氨煤4.221.836.0570%20.62气2.113.168%10.56甲醇煤2.131.783.9155%15.88气0.670.921.5942%6.46烯烃煤5.974.0610.0360%9.86油1.730.942.6765%2.62气0.950.941.8950%1.86数据来源：合成氨和甲醇合计约占总化工排放的 50%煤制甲醇以某年产能 22.4 万吨的化工厂为例，其燃料煤炭消耗为 19.44万吨，单

33、吨电力消耗 0.21MWh，我们测算，燃烧过程的二氧化碳单吨排放为 1.78 吨。表 10：水煤浆与粉煤气工艺对比华鲁恒升水煤浆气化炉氢气一氧化碳二氧化碳粗煤气（立方千米/小时）769639变换气（立方千米/小时）1195282粉煤气化炉（航天炉）粗煤气（立方千米/小时）11229434变换气（立方千米/小时）280126201数据来源：表 11：煤制甲醇公用工程二氧化碳排放测算单吨甲醇燃单吨甲醇电煤制甲醇燃烧年）吨）（吨）氧化碳（吨）耗（MWh）氧化碳（吨）（吨）22.419.441.936.941.650.210.131.78产能（万吨/燃料煤消耗（万煤炭排放系数燃烧产生二氧化碳烧产生的二

34、单吨电力消力产生的二过程二氧化碳数据来源：合成氨碳排放主要来源于过程、燃烧和用电层面。过程排放二氧化碳量为 3.88 吨二氧化碳/吨；燃烧排放为 1.59 吨二氧化碳/吨；用电过程排放为 0.26 吨二氧化碳/吨，合计 5.73 吨二氧化碳/吨合成氨。表 12：煤制合成氨碳排放测算过程排放二氧化碳（tCO2/t）3.88燃烧排放燃料煤消耗（万吨）44.9产量（万吨）50单位产量燃料煤消耗（t/t）0.898燃料煤碳排放系数1.9单位产量碳排放（t/t）1.7062碳氧化率93%单位产量氧化后碳排放（t/t）1.59用电过程度电碳排放0.79用电量（kwh）217000000单吨电力碳排放0.2

35、6合计5.73数据来源：以乙烯的三种工艺测算为例，天然气是碳排强度最低的路线，但与此同时，天然气（甲烷）以及其共生的乙烷、丙烷又是国内最为稀缺的资源。碳中和约束下的困局在于，如何实现“产业链能源供应安全”、“粮食安全”（煤制尿素）和“碳减排”之间的矛盾和再平衡。而煤化工龙头长期积累的成本优势和工艺端的核心竞争力如何更快地释放？表 13：主要乙烯制备工艺比较煤制乙烯过程排放量（吨单吨乙烯燃烧排放量（吨单吨乙烯总排放量2019 年煤头产能2019 年乙烯产煤头二氧化碳排CO2/吨）CO2/吨）（吨 CO2）占比量（万吨）放（万吨）5.9644.0610.0224.50%20525027.4石脑油裂

36、解过程排放量（吨单吨乙烯公用工程排放量（吨单吨乙烯总排放量2019 年油头产能2019 年乙烯产煤头二氧化碳排CO2/吨）CO2/吨）（吨 CO2）占比量（万吨）放（万吨）1.730.942.6773.10%20524000乙烷裂解制乙烯过程排放量单吨乙烯公用工程排放量（吨单吨乙烯总排放量2019 年气头产能2019 年乙烯产煤头二氧化碳排（吨 CO2/吨）CO2/吨）（吨 CO2）占比量（万吨）放（万吨）0.950.941.892.40%205293.数据来源：碳中和约束下的龙头万华化学性能优越的 MDI 产品：一直受成本制约的聚合 MDI 应用于建筑保温领域或有突破，很可能带来mdi 新一

37、轮的成长。石化产品路线的拓展选择碳排最小的路线。化工的过程排放控制，解决氢气的来源问题是核心。和其他制氢方式相比，轻烃裂解装置产生的氢气属于蓝氢，几乎不产生碳排放。2015 年之后，万华的大石化项目陆续投产，PDH、大乙烯项目一期二期（分别投资 168 亿、200 亿）。规划可降解塑料PBAT 全产业链。四川眉州基地的 10 万吨BDO 产能及配套的天然气制乙炔和甲醛产业链，为四川基地的 6 万吨PBAT 项目做原料配套。图 17： 冰箱冰柜占硬泡聚醚下游需求的一半以上图 18：万华乙烯一期石化产业链数据来源：中国产业信息网，立木咨询、数据来源：公司公告、提升精细化工率是减少碳排放强度的最佳方

38、式未来，全世界化学原料超过 50%在中国生产，从最初的基础产品慢慢过渡到功能性产品，从化学的角度就是精细化工，这才是化工产业升级以及降低碳排的最佳方式。目前国内的精细化工率大概在 30-40%，而海外大概在 70%左右。精细化工的产业难点在于如何在 10 万个产品中不断地选出更适合企业发展的品类，龙头新和成已经走出了一条在精细化工领域不断复制的路径。图 19：新和成以丙酮产业链为根本的庞大生产链资料来源：CNKI、公司官网表 14：新和成精细化工领域品类的拓展目前产能业务板块产品（吨）预计新增产能（吨）当前市占率所属基地竞争对手DSM（29%）、BASF（17%）、安迪VA（维生素 A）100

39、0022%上虞/新昌山东营养品项目产苏（16%）、浙江医药（8%）、金达威（8%）浙江医药（20%）、DSM（合并能特VE（维生素 E） 20000VD3 （维生素能替换20%上虞/新昌科技后预计可以达到 35%）、BASF（18%）D3）200027%新昌花园生物、海盛化工、金达威DSM 、威海利达生物科技、KI7 营养品虾青素50030%上虞Chemical（日本）生物素（VH）15029%上虞圣达生物、海嘉诺、浙江医药金达威、神舟生物、钟渊化学、丽辅酶Q1015014%山东蛋氨酸500002500003%山东三氯蔗糖6000山东珠制药、浙江医药赢创（32%）、安迪苏（25%）、诺伟司（1

40、7%）、住友（12%）、紫光（5%）金禾实业、英国泰来、康宝生化、山东中怡VB66000山东江西天新、广济药业、帝斯曼BASF（35%）、DSM（20%）、千禧芳樟醇系列1000024%山东叶醇系列60030%山东薄荷醇 10000二氢茉莉酮酸年（15%）香精香料甲酯300020%山东芬美意、瑞翁、万香国际柠檬醛800013%山东BASF（80%）、可乐丽（7%）覆盆子酮90090%山东甲/乙基麦芽酚9000山东金禾实业（ 40% ）、北京天利海（25%）、肇庆香料厂（15%）15000（PPS）1500010%上虞狮聚邻苯二甲酰10009000杜邦、赢创、帝斯曼、沙伯基础创上虞聚 苯 硫 醚

41、DIC、东丽集团、Fortron、重庆聚新材料胺（PPA）数据来源：环评报告、公司官网、新塑料图 20：蛋氨酸产业化成功衍生了氢氰酸和光气产业链数据来源：碳中和约束下十年的产业投资机会（2020-2030 年）储能：解决电网消纳问题的必然选择历史上储能的产业规划的制定，路径依赖于成本下降的经济性。但在光伏风电发电量占比达到 25-30%的零界上（2025），储能成为解决电网消纳问题的必然选择，经济性的考虑退居其次。电力是即发即用、无法直接储存的能源形态。从整个电力系统的角度看，储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和用电侧储能三大场景。其中，发电侧对储能的需求场景类型较多，包括电力调峰、

42、辅助动态运行、系统调频、可再生能源并网等；输配电侧储能主要用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等；用电侧储能主要用于电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等。图 21：储能在电力系统中的具体应用场景数据来源：派能科技招股说明书、电池组成本是电化学储能系统的主要初始成本。根据高工锂电数据，一套完整的电化学储能系统中，电池组成本占比最高达 67%，其次为储能逆变器 10%，电池管理系统和能量管理系统分别占比 9%和 2%。作为成本占比最高的电池环节，成本曲线的陡峭下滑的拐点可能在于新能源车的快速普及（2021-2025 复合增速 50%），带来动力电池的梯次利用于储能，由此衍

43、生出来的动力电池回收、检测等产业链机会，同时，铁锂电池路线的成本在设备和原料创新端仍有大幅下降的空间。另外，储能系统里，BMS、EMS、逆变器都有着巨大的创新机会。图 22：电化学储能系统中，电池组成本占比最高数据来源：高工锂电、工业电气化：碳中和的必经之路工业电气化过程（包括钢铁改电炉、灵活电网系统重建、水泥有色化工节能减排设备再投入）催生设备端的机会，需要依靠电力设备和机械设备龙头的研发创新能力。图 23：历年电网投资额（亿元）数据来源：国家电网、图 24：2020-2030 年光电和风电发电量测算(亿度)数据来源：图 25：未来电网持续投入在于解决新能源发电的间歇性资料来源：国家电网泛在

44、电力物联网建设大纲未来工业过程减排依靠 CCUS工业过程的未来碳减排路径主要是通过CCUS 的方式实现。根据 IEA 发布的2050 年净零排放：全球能源行业路线图，化工、钢铁、水泥的减排方式主要是通过CCUS 来实现，其次为氢能。根据预测，截止 2020 年，全球工业的碳排放量存在 20 亿吨。我们保守估计国内情况，实现碳中和，水泥仍有 4 亿吨碳排、石化化工 2-3 亿吨碳排、天然气 3.6 亿吨，合计 10 亿吨碳排要靠CCUS。图 26：工业生产过程中的碳减排路径图 27：全球工业生产中碳减排路径（2020 年 20 亿吨）数据来源：IEA2050 年净零排放：全球能源行业路线图数据来

45、源：IEA2050 年净零排放：全球能源行业路线图2019 年中国共有18 个捕集项目在运行，二氧化碳捕集量约170 万吨/年；12 个地质利用项目运行中，地质利用量约 100 万吨/年；化工利用量约25 万吨/年、生物利用量约 6 万/年吨。在 CCUS 捕集、输送、利用与封存环节中，捕集是能耗和成本最高的环节。二氧化碳排放源可以划分为两类：一类是高浓度源（如煤化工、炼化厂、天然气净化厂等），另一类是低浓度源（如燃煤电厂、钢铁厂、水泥厂等）。高浓度源的捕集成本大大低于低浓度源。捕集环节：典型项目（低浓度燃煤电厂）的成本约在 300-500 元/吨；运输环节：罐车运输成本约为 0.9-1.4

46、元/吨/公里，管道运输成本约为 0.9-1.4 元/吨/公里；利用封存环节：驱油封存技术成本约在 120-800 元/吨，同时可以提高石油采收率。咸水层封存的成本约为 249 元/吨。图 28：典型 CCUS 项目成本数据来源：中国碳捕集利用与封存技术发展路线图（2019 版）讨论与借鉴产业发展和企业的战略选择依赖于“政策机制的设计”将不同行业纳入同一碳交易市场是否合理？以水泥为例，60%的排放来源于过程排放，而未来解决大部分过程排放的方式大概率只有最高成本的 CCUS；而同为碳排大户的火电，可以靠简单的新能源（光伏、风电）装机来替代，经济性已经体现。从制度设计上，碳税 VS 碳交易如何选择？

47、由于增加了碳排放的成本，因此无论是碳税还是碳交易，都是有助于降低碳排放的。相对于碳税，碳交易的减排效果更确定；相比于碳市场，碳税机制的交易成本较小。图 29：欧盟碳排放交易每日碳交易价格（欧元/公吨）图 30：主要国家碳税水平（美元/吨碳）数据来源：ember-climate、数据来源：World bankState and Trends of Carbon Pricing表 15：碳税、碳交易的优缺点比较碳交易碳税总量可控，碳减排效果确定优点可与国际碳交易市场接轨，形成全球碳减排协同效应1）存在高昂的管理，核查，监督成本缺点2）对从业人员的素质、金融基础设施、金融风险管控有较高要求 3）碳总

48、量确定困难，碳市场无法入其发挥作用依托现有税收体系，管理成本低有利于生产者形成稳定的价格预期，确定企业发展战略对总量没有直接作用，对 3060 目标规划作用不显著跨国碳税无法应用，全球化困难大适用范围电力、钢铁行业等碳排放大户建材、交通运输、化工等小微企业，零散终端消耗数据来源：ICAP、参考光伏锂电的历史，是否需要补贴储能、CCUS，亦或者工业龙头的电气化改造？2000 年，无锡尚德成立，2005 年于纽约交易所上市。谁也没有想到 20年的光伏历史是这样走过（转换效率的持续提升和产业链各个环节的持续成本下降，是光伏产业发展和技术进步的推动力），不要低估时间的力量和持续的创新。光伏是典型的重资

49、产行业，加之技术迭代速度快，资本的协同和稳定的政策预期对于龙头企业和产业的发展来讲至关重要。优秀的隆基也是在 2019 年才实现了正向的现金流。隆基 2012 年在登陆A 股之后，通过增表 16：光伏补贴主要事件及介绍发、可转债、配股、公司债、短融等多种融资方式，8 年累计融资 147 亿元，是所有光伏行业上市公司中股权融资最多的公司，也是相对友好的融资环境给了龙头企业更为广阔的发展空间。主要事件时间描述按光伏系统所发出的电量进行补贴，主要适用于分布式光伏发电系统。特点是自发自用，余电上网，即自发自用的光伏电量不做交易，国家按照自用电量给补贴支持：国家对三类资源区实行定额补贴2011 年领跑者

50、计划2015 年 1 月 8 日光伏扶贫2016 年531 新政2018 年 5 月 31 日平价上网2019 年 1 月数据来源：国家发改委、与补贴，富余上网电量除了电网企业支付的脱硫煤火电机组上网标杆电价外也享受国家的度电补贴。“光伏领跑者计划”由国家能源局每年实行，旨在促进先进光伏技术产品应用和产业升级，加强光伏产品和工程质量管理。计划将通过建设先进技术光伏发电示范基地、新技术应用示范工程等方式实施。企业加入“光伏领跑者”其实得不到任何资金上的补贴，但就整个光伏产业而言，随着一些“领跑企业”成为业内标杆，将带动产业内的其它企业提升产品质量和转换效率，从而推动整个行业的良性竞争与发展。在

51、2020 年之前，在 16 个省的 471 个县的约 3.5 万个建档立卡贫困村，以整村推进的方式，保障 200 万建档立卡无劳动力贫困户每年每户增收 3000 元 以上。根据国家能源局的规划，“十三五”时期，中国光伏扶贫工程总规模将达 15 吉瓦，按照每千瓦投入 7000-8000 元来计算，投资资金将高达 1050-1200 亿元。另外，地方政府的相关光伏扶贫政策也在持续落地。首先，暂不安排 2018 年普通光伏电站建设规模，仅安排 1000 万千瓦左右的分布式光伏建设规模。其次，由于并网规模大幅下降将直接影响到光伏组件的需求量，2018 年下半年起，供应链价格大幅下滑，各环节均受到较大冲

52、击。在这一轮洗牌中，具有技术和规模优势的大企业市占比进一步扩大，而优势不明显的企业尤其是中小企业则面临巨大的生存压力。各地需开展不需要国家补贴的平价上网风电、光伏发电项目建设。将从降低非技术成本、保障消纳、绿证交易、降低输配电价及收费、市场化交易等多方位对光伏平价项目给予支持。图 31：中国新能源汽车补贴政策历程数据来源：宁德时代招股说明书表 17：部分光伏龙头历史融资对比年度融资方式募资总额(亿元)资金用途2019 年配股38.75-2018 年短期融资券5.00-2017 年可转债28.00-隆基2016 年定向增发29.80年产 2GW 高效单晶电池,组件项目2016 年公司债10.00

53、-2015 年定向增发19.60年产 2GW 单晶硅棒、切片项目，西安隆基年产 1.15GW 切片项目,无锡隆基年产 850MW 切片项目2012 年首发15.75银川隆基年产 500MW 单晶硅棒/片建设项目2019 年可转债50.00-2019 年短期融资券25.00-通威（2015 注入光伏资产）2018 年短期融资券40.00-募资合计（亿元） 146.902016 年定向增发（配套融资）30.00光伏发电项目；发行股份购买通威集团；购买合肥通威 100%股权；合肥通威二期 2.3GW 高效晶硅电池片项目,年产 3.2GW高效晶体硅太阳能电池项目募资合计（亿元） 145.002008

54、年增发配股10.03-晶澳2008 年可转债49.50-2007 年增发配股17.49-2007 年首发15.58-募资合计（亿元）92.602019 年可转债5.61-2017 年增发配股4.29-2014 年增发配股13.00-晶科2014 年可转债9.90-2011 年可转债8.25-2010 年增发配股8.32-2010 年首发4.504500 万美元用于扩大硅锭、硅晶片、太阳能电池、组件产能，500 万美元用于研发投入募资合计（亿元） 53.872014 年增发配股6.60-2009 年增发配股6.27-阿斯特2008 年增发配股7.85-2006 年首发8.113,000 万美元用

55、于购买或预付太阳能电池和硅原材料;3500 万美元用于向太阳能电池制造的扩展募资合计（亿元） 28.832014 年可转债11.42-2014 年企业债7.59-2010 年增发配股10.56-天合光能2009 年增发配股8.51-2008 年增发配股7.06-2008 年可转债17.03-2007 年增发配股16.04-2006 年首发6.88-募资合计（亿元） 85.09数据来源：wind（汇率以 2018 年美元平均汇率 6.6 计算）技术路线之争：选择优秀的性能而非当下的经济性光伏锂电的历史值得所有涉及碳中和约束的行业学习。2012 年，隆基坚定不移地选择成本更高地单晶路线，需要对抗的

56、是整条产业链的阻挠。表 18：隆基股份选择单晶路线在单晶多晶技术路线之争时，看准行业的方向可能并不困难，但能够持续坚持战略选择，且在遇到下游组件厂商阻力之时，以极高的战略执行力将产业链拓展至下游单晶组件（2014），引领 PERC 技术成为主流，打败了历史上的“亚洲硅王”保利协鑫，完成了产业链一体化。隆基股份 2012 年报在全球光伏产业发展初期，各种技术路线的发展前景充满不确定性，隆基股份对各种技术路线进行了缜密调研，深入对比分析了晶硅路线与薄膜路线、晶硅路线中的单晶路线与多晶路线，并研究了聚光电池技术路线发展前景、物理法多晶硅发展前景。经过充分地调研考察和分析，公司得出以下战略判断：晶硅路

57、线是未来十年的主流光伏技术路线，相对薄膜路线具有投资成本低、产业基础稳定、产业化前景广阔等优势；单晶路线与多晶路线相比具备可持续发展优势，其生产工艺和技术门槛高，对区域布局要求高，高转化效率所带来的度电成本降低空间大；聚光电池技术路线和物理法多晶硅短期缺乏产业发展前景。在以上分析基础上，隆基股份将单晶路线作为长期发展的技术路线。 同时，隆基股份对专业化与垂直一体化进行了比较，认为：光伏制造未来一定会迎来充分竞争时代，各环节的短缺现象不可持续，上下游的交易成本在成本中所占比重较低，多领域投资和垂直一体化模式对企业资源能力和风险承担能力要求偏高，鉴于这些分析基础，隆基股份在主要光伏企业进行垂直一体

58、化扩张时仍坚持专业化战略定位，取得了单晶领域技术、成本等多方面的领先优势。隆基股份 2013 年报目前国内光伏应用市场以多晶产品为主，单晶产品的份额不足 10%，单晶价值没有得到充分认可，主要原因在于渠道不畅，销售推动力不足。在通往电站的渠道中，组件制造商占据主导地位，其对单晶、多晶的选择推广尤为重要。在光伏产品供应不足的时期（20052008 年，20102011 年），多晶产品因为工艺简单，产能快速扩张，国内主流电池组件企业均是多晶为主的一体化企业。目前国外光伏应用市场单晶产品比例明显高于国内市场。2013 年中国硅片出口共16.94 亿美元，其中单晶硅片出口 7.05 亿美元，占总出口额

59、的 41.6%。国外成熟市场光伏制造及应用市场单晶比例提升趋势明显。隆基股份 2014 年报集中优势资源持续打造成本优势与规模优势型企业。公司依托雄厚的科研实力和精细化管控手段，按计划顺利导入各项专利技术成果，产品品质提升与成本降低的成绩显著。报告期内，研发投入 2.54 亿元，比 2013 年增长 62.80%。多次拉晶技术、金刚线切割技术、细线化和薄片化等技术的应用使公司的非硅成本同比降低 12.79%，形成了明显的成本优势。产业链整合与新业务的培育取得实质性进展，有望成为新的利润增长点。2014 年公司启动产业链整合，收购了浙江乐叶光伏科技有限公司，将产业链拓展至组件业务。数据来源：隆基

60、股份年报、动力电池领域，宁德选择高能量密度和高功率密度的三元而非更稳定地铁锂，以及恩捷选择更高能量密度但资本开支强度更大的湿法。龙头的技术路线之争往往不拘泥于当下的性价比和技术突破的困难，更在于长周期的产品性能的领先。三代半导：资本选择更优秀的性能，不确定的只是时间第三代半导体在高功率领域的应用成为 2020 年一级市场最为热门的投资方向。表面催化剂在于特斯拉使用碳化硅替代 IGBT，深究其原因，在于材料端更优秀的性能，带来 5-10 年后产品在节能降耗层面的性价比，同目前的碳中和约束下的产业选择有异曲同工之妙。表 19：2020 年第三代半导体一级市场融资概况项目名称业务简介机构方数量融资总