碳中和承诺下的十二个“长坡赛道”

1、正文目录 HYPERLINK l _TOC_250013 碳中和之于中国不止于“追随者”与“2060” 4 HYPERLINK l _TOC_250012 碳中和承诺的前世今生：09 哥本哈根15 巴黎21 格拉斯哥 4 HYPERLINK l _TOC_250011 碳中和承诺的三个意义：国际关系、能源安全、经济动能 5 HYPERLINK l _TOC_250010 碳中和承诺的四个路径：2060 承诺“比你想象得更近” 8 HYPERLINK l _TOC_250009 中国与欧美碳中和方式的异同及其启示 9 HYPERLINK l _TOC_250008 策略的共性：电力脱碳，终端电化

2、，节能提效，排放绿化 9 HYPERLINK l _TOC_250007 路径的特性：两点劣势与一点优势 11 HYPERLINK l _TOC_250006 碳中和承诺下的十二个“长坡赛道” 14 HYPERLINK l _TOC_250005 电力脱碳：储能/分布式光伏/特高压 14 HYPERLINK l _TOC_250004 终端电化：废钢处理/石墨电极/氢能-燃料电池/生物燃料/装配式建筑 18 HYPERLINK l _TOC_250003 节能提效：IGBT 21 HYPERLINK l _TOC_250002 排放绿化：生物降解塑料/塑料回收/CCUS 22 HYPERLIN

3、K l _TOC_250001 碳中和细分赛道上市龙头汇总 24 HYPERLINK l _TOC_250000 风险提示 24图表目录图表 1： 单位 GDP 二氧化碳排放：中国于 2018 年提前完成哥本哈根承诺 4图表 2： 中国在国际社会上提出的碳排放承诺与格拉斯哥大会前预期目标 5图表 3： 提出碳中和愿景的国家：目标时点 vs 立法进度 vs 当前碳排放量 6图表 4： 中国对化石燃料（除煤炭）的对外依存度较高 6图表 5： 但在清洁能源领域是全球领军者：全球风电装机容量分布 6图表 6： 但在清洁能源领域是全球领军者：全球太阳能装机容量分布 7图表 7： 但在清洁能源领域是全球领

4、军者：全球水电装机容量分布 7图表 8： 中国已在光伏产业链“微笑曲线”中占据有利位置 7图表 9： 能源相关 CO2 排放量：长期低碳转型路径=“强化政策路径1.5路径” 8图表 10： 能源相关 CO2 排放源：电力与热力部门是碳排放量最大领域 9图表 11： 发电结构（2019）：中国以煤炭为主，发达经济体以次优能源为主 10图表 12： 电力部门：2050 年中国化石燃料发电占比有望从 70%左右降低至 10%左右.10图表 13： 终端非电力部门：中国或在 2050 年前力争实现深度电气化 11图表 14： 2050E 中国终端非电力部门细分领域电气化率 11图表 15： 能源相关

5、CO2 排放量：中国减排路径斜率或显著高于欧美 12图表 16： 电气化难度较高的工业部门，在中国碳排放结构中占比高 12图表 17： 三类能源发电份额变动（5 年区间）：中国越过“油气时代”，直接由“燃煤时代”进入“风光”时代 13图表 18： 政策路径下 2019-2030 各国能源消费量变化：可再生能源消费增量大于天然气.13图表 19： 兑现碳中和承诺下的潜在方式与涉及行业/产业链 14图表 20： 2018 年后弃风弃光问题已明显改善 15图表 21： 不同利用小时下的光伏度电成本：2021 后有望用户侧平价 15图表 22： 光伏+储能实现电力平滑输出（美国加州某电站范例） 15图

6、表 23： 电池组成本下行，2025 年全球储能系统成本或较 2019 年下降 40% 16图表 24： 日照时数（2019）： 中国光照资源集中在西北地区 16图表 25： 用电负荷（2019）： 中国用电负荷集中在东部沿海地区 16图表 26： 截至 2020Q2，分布式光伏累计装机渗透率仅 31% 17图表 27： 特高压输送改善风光资源与电力负荷区域错位问题 17图表 28： 2020-2025E 中国特高压产业及其带动产业投资规模 18图表 29： 电炉钢渗透率：十四五末中国电炉钢渗透率有望达 20% 18图表 30： 废钢比：十四五末中国废钢比有望达 30% 18图表 31： 中国

7、氢能-燃料电池产业链市场规模 19图表 32： 交运：2020-2030E 氢能商用车销量 CAGR 或达 52% 19图表 33： 工业：电解水制氢+氢炼钢工艺能实现钢铁生产深度脱碳 20图表 34： 施工阶段单位面积碳排放：装配式住宅传统住宅 20图表 35： 对比海外发达市场，中国装配式建筑渗透率空间较大 20图表 36： IGBT 中国市场规模与下游应用分布 21图表 37： 下游家电：能效新标助力变频家电的渗透率提升 21图表 38： 下游工控：中国变频器市场规模 21图表 39： IGBT 模块供应商全球份额：仅斯达半导一家中企进入 Top10 21图表 40： 欧盟废塑料处理中三

8、大方式占比：循环利用占比持续提升，但仍低于 40% .22图表 41： CCUS 概念流程 23图表 42： 全球大型 CCUS 项目数量（2010-2020）及分布（2020 年） 23图表 43： 碳中和十二大细分赛道上市龙头汇总 24碳中和之于中国不止于“追随者”与“2060”碳中和承诺的前世今生：09 哥本哈根15 巴黎21 格拉斯哥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宣布，“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 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和”。这是中国首次在国际社会上提出碳中和目

9、标。12月 12 日，习近平总书记在巴黎协定五周年“气候雄心峰会”上进一步细化了 2030年碳排放强度、减排幅度、非化石能源占比等目标细则。事实上，中国自 2009 年以来就已向国际社会做出碳减排承诺，且迄今为止超额完成目标。2009 哥本哈根：中国早在 2009 年联合国第九届世界气候大会哥本哈根会议前夕，就已提出量化减排目标，彼时的承诺针对碳排放强度：到 2020 年，单位 GDP 二氧化碳排放量较 2005 年下降 40%-45%；根据 IEA 数据，2018 年中国单位GDP 二氧化碳排放量较 2005年下降 42%，已提前完成哥本哈根承诺。图表1： 单位 GDP 二氧化碳排放：中国于

10、 2018 年提前完成哥本哈根承诺元)中国 美国欧盟 日本印度全球2009哥本哈根承诺：2020目标区间2016巴黎承诺：2030目标区间(kg/美 2.11.91.71.51.31.10.90.70.50.31990199119921993199419951996199719981999200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820190.1资料来源：IEA，华泰证券研究所2015 巴黎：2015 年联合国第十五届世界气候大会巴黎会议前夕，中国进一步更新有关碳排放的定量目标（后成为巴

11、黎协定中国的自主贡献目标，NDC），巴黎承诺相比于哥本哈根承诺覆盖面进一步扩大，包括 4 个定量目标和 1 个定性目标：1）碳排放规模：2030年前后，二氧化碳排放量达到峰值并尽早达峰；2）碳排放强度：2030 年单位 GDP 二氧化碳排放量较 2005 年下降 60%65%；3）非化石能源占比：2030 年非化石能源占比要达到 20%；4）森林碳汇：2030 年森林碳汇达到 45 亿立方米；5）定性目标：到 2030 年，中国在适应气候变化的工作开创一个局面，早期预警，把风险降到最小。2021 格拉斯哥：根据 2015 年巴黎协定，缔约国应当每五年更新一次国家自主贡献目标，按原定计划，中国应

12、当在今年 11 月联合国气候变化大会格拉斯哥会议前提交更新版本的 NDC 计划，由于疫情，2020 年格拉斯哥会议推迟到 2021 年举行。根据 2020 年 12月 12 日“气候雄心峰会”习近平总书记的发言，以及清华大学政策建议，在 2060 年实现碳中和的长期目标下，新 NDC 计划进一步提升巴黎承诺的减排力度：1）碳排放规模：二氧化碳排放量争取在 2030 年前达峰，2025 年后进入峰值平台期且控制在 105 亿吨以内；2）碳排放强度： 2030 年单位 GDP 二氧化碳排放量较 2005 年下降 65%以上；3）非化石能源占比：2030 年非化石能源占比达到 25%；4）森林碳汇：

13、2030 年森林积蓄量达到 60 亿立方米；5）新能源装机：2030 年风电、太阳能发电总装机容量达到 12 亿千瓦以上。图表2： 中国在国际社会上提出的碳排放承诺与格拉斯哥大会前预期目标2030年前CO2排放量达峰2060年争取实现碳中和2020第75届联合国大会一般性辩论联合国第9届气候变化大会哥本哈根联合国第15届气候变化大会巴黎联合国第20届气候变化大会格拉斯哥2030年前后，CO2排放量达到峰值并尽早达峰CO2排放量在2030年前达峰，2025年后进入平台期且控制在105亿吨以内2020年单位GDP二氧化碳排放量较2005年下降40%45%2030年单位GDP二氧化碳排放量较2005

14、年下降60%65%2030年单位GDP二氧化碳排放量较2005年下降65%以上2030年非化石能源占比要达到20%2030年非化石能源占比要达到25%2030年森林积蓄量达到45亿立方米2030年森林积蓄量达到60亿立方米2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上碳排放规模碳排放强度非化石能源占比森林碳汇新能源装机200920152021资料来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院中国低碳发展战略与转型路径研究（2020 年 10 月发布），华泰证券研究所碳中和承诺的三个意义：国际关系、能源安全、经济动能中国提出碳中和承诺，并非处于一个被动追随者的立场，而更像是主动引领者。我们认为

15、，积极推进碳中和目标对于中国至少有三个层面意义：国际关系。中美关系的“后特朗普时代”，强化低碳目标具有国际竞合的战略背景。根据 ECIU 数据，全球有 125 个国家/地区提出碳中和愿景，6 个已实现立法， 5 个处于立法议案阶段，13 个已有相关政策文件，99 个处于政策文件制定讨论中。自巴黎协定以来，尽早实现碳中和、控制温升已成为全球共识性议题。我们认为，相比特朗普，拜登的外交政策更加强调与欧洲、亚太盟友的合作，中美关系新阶段，中国主动参与碳中和是强化与国际社会战略合作的重要手段。图表3： 提出碳中和愿景的国家：目标时点 vs 立法进度 vs 当前碳排放量01,0002,0003,0004

16、,000205020502050204020502050205020502050205020502050205020502050205020502050碳中和立法进度（下轴）2019年CO2排放量（百万吨，上轴）瑞典丹麦 法国 英国 西班牙韩国 欧盟 奥地利南非 爱尔兰挪威 瑞典 德国 日本巴基斯坦哥伦比亚阿根廷 比利时 荷兰墨西哥加拿大意大利012342045205020502050 政策讨论中 已有政策文件 立法提案中 已立法资料来源：ECIU，华泰证券研究所；仅展示 2019 年 GDP 超过 3000 亿美元以上的国家能源安全。逆全球化风波仍未平息，重塑能源体系具有重要的安全意义。中国

17、油气资源相对匮乏，原油与天然气高度依赖进口，2020 年 1-9 月中国原油、天然气的对外依存度分别为 73%、42%。与此同时，中国在清洁能源领域却具备全球领先优势，根据 IRENA数据，2019 年中国陆上风电、太阳能光伏、水电累计装机规模分别占全球总量的 34%、 35%、27%，均居全球第一，推进能源结构从化石燃料向清洁能源转化，有助于提升中国能源独立性。十四五规划建议第一次提出统筹发展和安全，办好发展和安全两件大事，把安全提到从未有过的高度，而能源安全与独立是安全这一大范畴下重要的细分议题。图表4： 中国对化石燃料（除煤炭）的对外依存度较高图表5： 但在清洁能源领域是全球领军者：全球

18、风电装机容量分布(%) 对外依存度:原油 对外依存度:天然气70605040302010010)41.8780比利其他19%美国18%中国34%欧洲29%5%丹麦6%6%中国21%英国35%德国27%72.55时 其他200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020( (20) 陆上风能（95%） 海上风能（5%）资料来源：Wind，华泰证券研究所；截至 2020 年 9 月资料来源：IRENA，华泰证券研究所；数据基于 2019 年全年产能图表6： 但在清洁能源领域是全球领

19、军者：全球太阳能装机容量分布图表7： 但在清洁能源领域是全球领军者：全球水电装机容量分布印度 韩国中国 印度其他美国10%其他12%日本11%中国35%欧洲24%6% 2%7%4%印度 日本22% 太阳能光伏/PV（98.9%）摩洛哥8%南非8%其他8%美国28%欧洲37% 集中式太阳能/CSP（1.1%）4% 4%俄罗斯4%加拿大 6%巴西8%美国8%欧洲17%中国27%资料来源：IRENA，华泰证券研究所；数据基于 2019 年全年产能资料来源：IRENA，华泰证券研究所；数据基于 2019 年全年产能新经济动能与就业创造。通常中国在全球价值链中位于偏中低端，面临上游材料与设备短缺，下游市

20、场利润低“两头在外”困境，早期中国光伏产业也面临类似局面，上游技术密集型的光伏设备、硅料、硅片依赖进口，下游资金密集型的市场环节受欧美日等打压，仅具备中游低利润率环节电池片与组件的竞争优势，但随着保利协鑫（3800 HK）等领军企业改良西门子法实现技术突破后，国内硅料生产发展迅速，设备、硅料、硅片从自己自足进化为排放优势品种，而随着下游光伏装机上升与成本的下降，光伏电站的竞争优势也明显上升。中国光伏产业从“两头在外”发展为全产业链的全球领军者，这在其他多数行业中并不常见。借助“微笑曲线”的有利位置，发展清洁能源有助于向经济转型注入更多动能、创造更多就业。据 IEA 首席经济学家测算，光伏、风电

21、与能效领域的就业创造率是传统化石燃料的 1.5-3 倍（Chinas net-zero ambitions: the next Five-Year Plan will be critical for an accelerated energy transition，2020 年 10 月发布）图表8： 中国已在光伏产业链“微笑曲线”中占据有利位置硅片电池片组件光伏发电中国大陆93.7中国大陆 77.8中国大陆 68.8中国大陆35.3中国台湾2.4马来西亚4.4东南亚14.0欧洲23.8其他3.9韩国3.8印度4.2日本10.7中国台湾3.2韩国4.0美国10.4其他10.8其他9.0其他19

22、.8 光伏产业链各环节：中国大陆企业在全球产能（或营收）中占比18毛利率（%） 19毛利率（%）20H1毛利率（%）光伏设备多晶硅中国大陆 71.4中国大陆67.3其他28.6韩国13.0德国11.1美国3.7其他4.9504540353025201510设备硅料硅片电池片组件电站运营资料来源：CPIA，Wind，华泰证券研究所；行业毛利率为细分领域中国 TOP2 企业（含海外上市）均值；光伏设备占比基于营收，其余环节占比基于产能，占比数据均为 2019 年度数据碳中和承诺的四个路径：2060 承诺“比你想象得更近”根据清华大学气候研究院中国低碳发展战略与转型路径研究（2020 年 10 月发

23、布），中国实现低碳转型有 4 个路径： 政策路径：落实并延续 2015 旧版本 2030 年中国自主贡献目标，这一路径下，中国CO2 排放量将于 2030 前后达峰； 强化政策路径：在 2020 年更新版本的中国自主贡献目标中，加大 2030 年减排承诺（图表 2 所示），这一路径下，中国 CO2 排放量将于 2030 年前达峰，2025 年后进入平台期； 2路径：按照巴黎协定全球温升最低要求，2050 年实现与温升 2目标相契合的减排路径，在这一路径下，中国 CO2 排放量需要于 2025 年前达峰； 1.5路径：按照巴黎协定全球温升理想状态，2050 年实现与温升 1.5目标相契合的减排路

24、径；在这一路径下，中国 CO2 排放量需要从 2020 年起进入下行通道，2050年将基本实现 CO2 净零排放，全部温室气体深度减排。上述四种路径面临的两难在于：一方面，长期执行“政策路径”或“强化政策路径”无法实现巴黎协定2050 年最低温升要求，也无法实现 2060 碳中和承诺；另一方面，如果减排路径直接向 2或 1.5路径靠拢，由于能源与体系的惯性以及经济稳增长的需要，执行可行性低。因此，清华大学气候研究院建议的“长期低碳转型”路径是上述基础路径的叠加：2030 年前执行“强化政策路径”，其后加速向“1.5路径”靠拢。在“长期低碳转型”路径下，中国将于 2050 年基本实现 CO2 净

25、零排放，于 2060 年实现全部温室气体净零排放（碳中和）。因此，碳中和承诺实质上并非 2060 年才得以验证的“远期支票”，要兑现这一承诺，2030 年前我们需要看到 CO2 排放量拐点出现。图表9： 能源相关 CO2 排放量：长期低碳转型路径=“强化政策路径1.5路径”十四五规划目标巴黎协定2030自主贡献目标巴黎协定2050全球温升目标碳中和承诺政策路径强化政策路径2路径1.5路径长期低碳转型2060全部温室气体净零排放前提：2050年CO2净零排放能源相关CO2排放：14.7+工业过程CO2排放：2.5-农林业碳汇：7.8-CCUS：8.8=CO2净排放：0.6亿吨(亿吨当量)1201

26、0080604020019952000200520102015202020252030203520402045205020552060资料来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院中国低碳发展战略与转型路径研究（2020 年 10 月发布），波士顿咨询，Wind，华泰证券研究所中国与欧美碳中和方式的异同及其启示策略的共性：电力脱碳，终端电化，节能提效，排放绿化设计碳中和策略，首先需要分析碳排放的来源。按照经济部门，可将碳排放源分为五类：电力与热力部门（主要为发电环节碳排放）、工业部门（主要为金属冶炼与化工品制造环节碳排放）、交运部门（主要为陆运、航运、空运碳排放）、建筑部门（建筑施工与家庭生活环

27、节碳排放）、其他部门。基于 2018 年数据，中国电力与热力部门碳排放占比最高，达到 51%，其次为工业部门（28%）、交运部门（10%）、建筑部门（4%）；美欧日等发达经济体的相同点在于电热部门均为碳排放主力，差异点在于工业部门碳排放占比更低，建筑部门碳排放占比更高，与产业结构差异大致相匹配（二产占比更低，三产占比更高）。图表10： 能源相关 CO2 排放源：电力与热力部门是碳排放量最大领域100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%电力与热力部门工业部门交运部门建筑部门其他部门7%4%10%9%6%11%7%10%5%12%12%25%19%28%36%18%29%1

28、8%9%13%51%42%49%38%33%中国全球美国日本欧盟资料来源：IEA，华泰证券研究所；数据为 2018 全年数据基于上述五大碳排放源，中国实现碳中和的策略整体思路与发达经济体是类似的，即电力部门深度脱碳、非电力部门深度电气化、终端设备节能提效、碳排放端“绿化”（即采用碳捕捉封存等技术实现碳排放的终极“回收”），且上述策略具有优先顺序的差异，电力部门脱碳居于最优先地位。简言之，若不率先实现发电环节的脱碳，其余环节电气化反倒可能使得碳排放增加（比如用煤炭发的电给电动车充电）。电力脱碳。用清洁燃料代替化石燃料发电是碳中和的重中之重。综合清洁程度、开发性能、安全性能，发电能源可大致分为三类

29、：煤炭（清洁程度最低，不可再生）次优能源（原油、天然气、水电、核电；原油/天然气清洁度高于煤炭，但不可再生，核电可再生但有安全性隐忧，水电可再生但有开发上限）优质能源（除水核电外的可再生能源，主要为风、光、生物质，可再生且安全性、开发性等均较优），2018 年中国煤炭发电占比高达66%，其次为次优能源 24%（水电 17%、核电 4%、天然气 3%），风光等优质能源发电占比合计 9%。对比海外发达经济体，美欧日次优能源是发电主力（美国与日本气电占比最高，欧洲核电占比最高），煤炭发电占比分别仅为 24%、15%、32%。图表11： 发电结构（2019）：中国以煤炭为主，发达经济体以次优能源为主1

30、4.5% 24.5% 66.4% 71.0% 31.6% 24.2% 15.2% 水能核能天然气原油11.4%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%美国9.0%欧盟日本中国印度可再生能源10.2%（除水核电）次优发电能源煤炭资料来源：IEA，华泰证券研究所：注：中国数据为 2018 年根据全球能源互联网合作组织测算，到 2025 年，中国发电结构中，煤炭占比将从 67%下降至 49%，风光发电占比将从 8%上升至 20%，气电、水电、核电等次优能源占比从 25%微升至 28%；到 2050 年，煤炭发电占比大幅下降至 6%，风光发电上升为主力，合计占比 66%，气电

31、、水电、核电等次优能源占比维持在 28%左右，此外生物质发电占比约 6%。整体趋势可概括为，煤炭发电持续削减、风光发电持续扩张、次优能源稳定支持、生物质作为补充力量。图表12： 电力部门：2050 年中国化石燃料发电占比有望从 70%左右降低至 10%左右100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%煤电气电核电水电风电光伏生物质及其他12.65%5.1%3.1%9.2%4.4%6.0%17.1%20.0%11.0%30.1%4.1%3.3%16.0%20.6%5.5%6.4%16.4%30.5%66.4%7.4%5.2%48.8%15.7%26.0%8.6%3.4%5.7

32、%20182025E2035E2050E补充力量持续扩张稳定支持持续削减资料来源：全球能源互联网合作组织，IEA，华泰证券研究所终端电化。拥有清洁电源后，将终端非电力部门所使用的能源从化石燃料转向电力即可实现非电部门脱碳。根据国家电网（未上市）能源研究院（国家电网 2050：“两个 50%”的深度解析，2019 年 12 月发布），2019 年中国终端能耗整体电气化率仅为 26%，工业、建筑、交运部门分别为 25%、37%、3%。国家电网预计，2025 年整体电气化率将提升至 34%，2050 年有望提升至 52%，其中交运部门受益于电动车和高铁渗透率上升，潜在电气化提升力度最大。细分领域来看

33、，到 2050 年，建筑部门中的照明、电器、制冷，交运部门中的铁路电气化率有望达到 90%以上，工业部门中的化工、建材、有色、钢铁，建筑部门的采暖、炊事电气化率预计仍将低于 80%，交运部门中的航运、航空电气化预计低于10%。图表13： 终端非电力部门：中国或在 2050 年前力争实现深度电气化整体非电工业部门建筑部门交运部门65% 非电部门电气化率54%52%54%46%43%41%37%34%35%32%26%25%13%3%5%70%60%50%40%30%20%10%0%20172025E2035E2050E资料来源：国网能源研究院，华泰证券研究所 工业部门电能非电电能非电电能非电钢铁

34、照明铁路87%电器有色制冷91%公路41%建材热水52%航运炊事50%化工采暖46%航空 0%0%50%0%50%0%50%100%9%100%100%交运部门建筑部门图表14： 2050E 中国终端非电力部门细分领域电气化率78%46%40%33%100%100%资料来源：国网能源研究院，华泰证券研究所节能提效。通过技术手段与节能产品的普及，降低设备运行所需要的电力同样可以达到减排效果。目前可预见的节能提效方式包括，工业部门中的工控与工业自动化解决方案、建筑部门中的变频家电等。排放绿化。在上述三种途径均无法避免的碳排放，通过森林碳汇、CCUS（碳捕捉、利用与封存技术）、回收（塑料回收、生物可

35、降解塑料）等方式实现最终环节的减排。路径的特性：两点劣势与一点优势虽然策略类似，但中国碳中和路径与欧美日明显不同，体现为两点劣势与一点优势。第一，2060 碳中和承诺下，中国减排路径斜率明显高于欧美日。以碳排放高点作为低碳转型起点，欧盟、美国、日本分别于 1979 年、2007 年、2008 年达到碳排放顶峰，至 2050 年碳中和，分别有 71 年、43 年、42 年转型时间，而即使在强化政策路径、2030 年前达到碳排放顶峰的情形下，留给中国的转型时间也仅有 30 年，这意味 1）后续较长时间内低碳转型均会是五年规划的重要约束性目标，2）以风光发电为导向的电力脱碳，作为低碳转型的第一要务，

36、其紧迫性不低，约束风光发电份额扩张的核心因素，如储能成本问题、风光资源与负荷错配、逆变器容配比等，有望在政策推动下得以改善。第二，我们在上文中提到，工业与建筑部门相比于交运部门，未来预计电气化提升幅度更加有限，国家电网预计 2050 年工业部门中的钢铁、化工、有色、建材电气化率均不及 80%，而由于经济结构的差异，中国工业部门碳排放占比显著高于欧美日，这意味着，在这些电气化难度较高的领域，氢能等清洁燃料有望成为过渡时期电气化的替代方案。图表15： 能源相关 CO2 排放量：中国减排路径斜率或显著高于欧美 美国(亿吨当量)中国（右轴，亿吨当量）70605040302010碳排放最高点日本 欧盟1

37、2010080604020197019751980198519901995200020052010201520202025203020352040204520502055206000资料来源：清华大学气候变化与可持续发展研究院中国低碳发展战略与转型路径研究（2020 年 10 月发布），Wind，华泰证券研究所图表16： 电气化难度较高的工业部门，在中国碳排放结构中占比高40%35%30%25%20%15%10%5%0%中国 欧盟美国 日本1990199520002005201020152018资料来源：IEA，华泰证券研究所另一方面，中国相比欧美日也具备时代背景优势。从欧美日电力部门转型来看

38、，三者均沿着燃煤时代油气时代“风光”时代的路径逐步电力脱碳，过渡能源天然气的发电份额在三者低碳转型过程中均经历一段时间的较强增长，欧盟、日本目前已进入“风光”为主导的转型阶段，美国或仍处于天然气主导的转型阶段。中国的路径明显不同，自 2005年后，中国煤炭发电占比开始下降，风光与天然气发电占比开始提升，且风光发电提升幅度明显高于天然气，反映中国直接从燃煤时代向“风光”时代演进。其背后原因，一是中国油气资源相对匮乏，天然气依赖进口，二是技术突破使得风光的度电成本明显下移。-美国（替代第一阶段）日本（替代第二阶段前期）欧盟（替代第二阶段中期）中国（直接进入第二阶段）图表17： 三类能源发电份额变动

39、（5 年区间）：中国越过“油气时代”，直接由“燃煤时代”进入“风光”时代煤炭天然气可再生能源（除水核电）15%10%5%VS0%-5%-10%-15%1995 2000 2005 2010 2015 2019-15%-15%15%1995 2000 2005 2010 2015 20191995 2000 2005 2010 2015 20191995 2000 2005 2010 2015 201910%-10%-10%-5%-5%-5%0%0%0%5%5%5%10%10%10%可再生能源上升为替代主力15%可再生能源上升为替代主力15%过渡能源替代高峰天然气 可再生能源（除水核电） 煤炭

40、天然气 可再生能源（除水核电）天然气 可再生能源（除水核电） 核能煤炭15%资料来源：IEA，华泰证券研究所图表18： 政策路径下 2019-2030 各国能源消费量变化：可再生能源消费增量大于天然气资料来源：IEA，华泰证券研究所碳中和承诺下的十二个“长坡赛道”基于中国碳中和的策略的共性以及中国路径的特殊性，我们梳理出图 19 所示的细分策略及其涉及的相关行业。在这些行业中，部分领域，如光伏、风电、电动车、充电桩是已具备较成熟的技术与市场规模的新兴赛道，也已被投资者充分关注，还有部分领域是具备过渡性质的、相对低成长型的传统赛道，如水电与火电。我们认为，还有 12 个细分领域的“长坡赛道”，有

41、望受益于碳中和顶层设计下后续产业规划跟进，在未来 5-10 年增长空间高于其所属行业，包括： 电力脱碳解决方案：储能系统、分布式光伏、特高压； 终端电气化+清洁化解决方案：废钢处理、石墨电极、氢能-燃料电池、生物燃料（生物柴油）、装配式建筑； 节能提效解决方案：功率半导体（IGBT）； 排放绿化解决方案：生物降解塑料、塑料回收、CCUS。图表19： 兑现碳中和承诺下的潜在方式与涉及行业/产业链总体策略潜在细分策略涉及行业/产业链储能系统分布式光伏特高压光伏产业链风电产业链火电水电电动车产业链充电桩产业链废钢处理石墨电极氢能-燃料电池产业链生物燃料产业链装配式建筑绿色建筑普及氢燃料电池/氢炼钢/

42、氢化工技术突破生物燃料补充渗透非电部门电气化+清洁化电动车渗透率稳步提升电炉钢渗透率加快提升火电企业向综合发电转型水电企业稳定参与调峰电力部门深度脱碳光伏与风电从辅助能源走向主力能源终端设备节能提效低能耗功率半导体渗透率提升IGBT产业链可降解塑料渗透率提升碳排放端深度绿化塑料回收技术升级油气企业CCUS技术突破生物降解塑料塑料回收CCUS产业链资料来源：华泰证券研究所电力脱碳：储能/分布式光伏/特高压如前文所述，电力部门脱碳是实现碳中和的第一顺位要务，这要求风光发电从当前的补充能源地位上升为主力能源地位。事实上，2018 年后中国弃风弃光问题已明显改善，2019年全年弃风率与弃光率分别降至

43、4%、2%，叠加主要光伏原料成本的下降，2019 年光伏度电成本已经降低至 0.44 元，同期全国脱硫燃煤均价为 0.36，光伏发电处于平价上网临界点阶段，CPIA 预测，2021 年后光伏发电即有望实现用户侧平价。后平价上网时代，制约风光发电广泛替代火电的瓶颈体现为：1）风光发电的间歇性/随机性，火电仍需要承担较重的调峰任务，2）风光资源与负荷地理分布错配，风光资源聚集在西北地区，而电力负荷集中在东部沿海，上述“堵点”的出路在于储能系统、分布式光伏与特高压。图表20： 2018 年后弃风弃光问题已明显改善图表21： 不同利用小时下的光伏度电成本：2021 后有望用户侧平价 弃光率（季累）弃风

44、率（季累）(%) 302520150.60.5初始投资（元/W，右轴） 1800h1500h 1200h1000h5.04.51054.02.02014-032014-092015-032015-092016-032016-092017-032017-092018-032018-092019-032019-0900.40.3 全国脱硫燃煤均价（2019）4.00.22019年2020E2021E2022E2023E2025E3.5资料来源：同花顺 iFinD，华泰证券研究所资料来源：CPIA 预测，华泰证券研究所储能系统。由于风光出力具有较强的间歇性与随机性，为了实现出力与负荷实时平衡，当 前

45、主要通过调节相对可控的发电能源水电与火电来适应用户端实时负荷的变化。因此，风光发电想要深度取代火电，实现电力脱碳，需要其出力保持相对稳定，而这一关卡的突破则依赖储能。图 22 以美国加州某电站为例，展示光伏+储能配套实现电力平滑输出。美欧日等发达市场化石燃料发电的度电成本较高，已基本实现“光伏+储能平价”（光储平价），国内较低的火电度电成本下，储能系统尚未达到经济型拐点。BNEF 预计，随着主要成本器件锂电池的价格下行，2025 年电化学储能系统成本有望较 2019 年下降 40%，国内部分地区或将率先从用户侧“光伏平价”走向“光储平价”，驱动储能装机规模爆发式增长。图表22： 光伏+储能实现

46、电力平滑输出（美国加州某电站范例）资料来源：BNEF，华泰证券研究所；横轴为日内时段，纵轴为出力图表23： 电池组成本下行，2025 年全球储能系统成本或较 2019 年下降 40%（美元/千瓦时）电池BOSPCSSIMEPC开发费用开发商利润 208 160 146 109 95 888276 71 67 13440035017530025012120015010050201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E0资料来源：BNEF，华泰证券研究所分布式光伏。对照全国日照时数热力图与用电负荷热力图，中国光照资源

47、集中在西北地区，而用电负荷集中在东部沿海与东南地区，陆上风电亦有类似的资源-负荷错配的困扰。单纯 加大风光资源丰富的西北地区装机容量无法解决地区错位问题，反而导致弃风弃光率上升，而分布式光伏能有效改善这一问题。图表24： 日照时数（2019）： 中国光照资源集中在西北地区图表25： 用电负荷（2019）： 中国用电负荷集中在东部沿海地区资料来源：国家气象局，华泰证券研究所；台湾省无数据资料来源：国家统计局，华泰证券研究所；台湾省无数据分布式光伏的特殊性在于，在东部沿海地区建立集中式光伏电站，对标标杆上网电价（0.4元/kwh），尚不具备较强经济性，但在商业楼宇或工厂楼顶安装“自发自用、余电上网

48、”的分布式光伏，对标工商业电价（0.8 元/kwh），在保持较高消纳比例的情形下，已具备较强的经济性。以累计装机率计，截至 2020 年二季度末，国内分布式光伏渗透率仅 31%，显著低于发达市场 67%的平均水平（IEA，2018）。2020 年 6 月2020 能源工作指导意见提出，“有序推进集中式风电、光伏和海上风电建设，加快中东部和南方地区分布式光伏、分散式风电发展”，碳中和顶层设计下，十四五期间分布式光伏政策助力或将高于集中式光伏。此外，后续绿色建筑相关政策也有望催化分布式光伏产业，海外已有政策先行，2018 年加州能源委员会通过全美首个应用太阳能系统建筑标准，该标准要求加州三层及以内

49、新建住宅楼都必须安装太阳能板，于今年开始实施。图表26： 截至 2020Q2，分布式光伏累计装机渗透率仅 31%(亿千瓦)累计装机：分布式光伏累计装机：光伏发电累计装机占比：分布式（右轴）2.52.01.51.00.535%30%25%20%15%10%5%0.02016-032017-032017-122018-092019-062019-120%2020-06资料来源：Wind，华泰证券研究所特高压。另一个化解资源与负荷错位问题的出路是，将风光资源转换为电能后传输到负荷中心，由于特高压的输送电压在 800kv（直流电）或 1000kv（交流电）以上，相比传统高压输电，特高压在远距离传输时损

50、耗下降 60%，使得“西电东送”具备经济适用性条件。十四五期间，碳中和+新基建双重顶层设计下，特高压产业链有望受政策助力。赛迪顾问预测，到 2022 年，中国将完成安徽芜湖、山西晋中等十余个特高压变电站扩建工程，预计开展“五交五直”共 10 条新规划特高压线路工程的核准和动工建设；到 2025 年，中国将有超过 30 条新建特高压线路工程迎来相继核准。2020-2025 年特高压及其带动产业年投资规模将从 3154 亿元增长至 5870 亿元，2020 与 2023 是两个投资高峰。特高压三大投资领域，核心设备、铁塔、电缆中，特高压核心设备市场集中度较高，龙头赛道更优。图表27： 特高压输送改

51、善风光资源与电力负荷区域错位问题资料来源：国家电网官网，华泰证券研究所图表28： 2020-2025E 中国特高压产业及其带动产业投资规模(亿元)7,0006,0005,0004,0003,0002,0001,000特高压产业投资规模带动社会投资总投资额增长率（右轴）36.2%24.6%22.7%4000 4500 5000 3000 2235 3500 7.0%9.3%4.1%919870640116087087040%35%30%25%20%15%10%5%00%2020E2021E2022E2023E2024E2025E资料来源：赛迪顾问，华泰证券研究所终端电化：废钢处理/石墨电极/氢能

52、-燃料电池/生物燃料/装配式建筑电炉钢产业链：废钢处理+石墨电极。钢铁冶炼是工业领域碳排放“大户”，根据车百智库测算（中国氢能产业发展报告 2020，2020 年 10 月发布），低电气化的长流程（高炉-转炉）制造吨钢产生 2.1 吨碳排放，而高电气化的短流程（电弧炉）+清洁电力制造吨钢仅产生 0.6 吨碳排放。目前国内炼钢仍以长流程为主，2019 年短流程炼钢渗透率仅 10%，对照海外发达经济体，2019 年美国/欧盟/日本电炉钢渗透率分别为 70%/41%/25%。电炉炼钢所需重要原料废钢的成本问题是制约短流程工艺渗透的重要因素，当前中国废钢供给相对海外发达经济体不足，成本偏高。根据 20

53、19 年 9 月工信部发布的电炉炼钢指导意见，十四五期间，将通过推动长流程钢厂转型短流程、优化短流程炼钢产能布局等方式，将电炉钢渗透率提升至 20%，单位能耗降低 10%，全国钢铁工业废钢比提升至 30%，废钢供给能力提升至 3 亿吨左右。电炉钢渗透率的提升将直接带动废钢处理设备市场规模增长，此外，电炉炼钢中石墨电极的消耗贯穿在整个冶炼工艺过程中，石墨电极（尤其是高功率石墨电极）也有望在供给端环保限产、需求端电炉钢渗透率推动下迎来供需共振。图表29： 电炉钢渗透率：十四五末中国电炉钢渗透率有望达 20%图表30： 废钢比：十四五末中国废钢比有望达 30%海外经济体（2019）705641322

54、52010 10966769 11 10美 欧 日 韩 印国 盟 本 国 度(%) 80706050403020100(%) 80海外经济体（2019）695640303414 131720 2211 10 11 10 11美 欧 日 韩国 盟 本 国706050403020102025E20192018201720162015201420132012201120102025E20192018201720162015201420132012201120100资料来源：CEIC，工信部，华泰证券研究所资料来源：CEIC，工信部，华泰证券研究所氢能-燃料电池产业链。氢能与燃料电池是非电力部门中较难

55、实现电气化领域的解决方案，主要用途体现在：1）交运领域的商用车、航运、航空等长距离、载重运输设备较难采用动力电池实现电气化，氢燃料电池是较优的替代方案，尤其是商用车领域，氢燃料电池技术已基本成型；2）工业领域的炼钢使用氢气替代天然气作为还原剂，能在当前的电炉钢技术上进一步减排，同时氢能未来也有望在化工领域实现对化石燃料的替代（即氢化工）。尽管当前尚未出台中央层面产业规划，但“2020 国民经济与社会发展计划”中的一项是制定氢能产业战略发展规划，顶层设计有望跟进，且地方参与氢能的积极性非常高，已有超过 10 个省及直辖市发布了产业规划。中国氢能联盟预测，2020-2025 年中国氢能-燃料电池产

56、业规模 CAGR 达 22%，其中加氢站、燃料电池车、燃料电池系统数量 CAGR 有望分别达 43%、71%、35%。图表31： 中国氢能-燃料电池产业链市场规模CAGR产业目标20192025E2035E2050E2020-2025E2026E-2035E2036E-2050E氢能源比例（%）2.74.05.910.0NANANA产业产值（亿元）3000100005000012000022.2%17.5%9.1%装备制造规模 加氢站数量（个）2320015001000043.4%22.3%20.9%燃料电池车（万辆）0.2513050071.0%38.5%14.4%燃料电池系统（万套）161

57、5055034.8%38.0%13.9%资料来源：中国氢能联盟预测，华泰证券研究所具体地，根据中国氢能联盟预测，基准情形下，2030 年氢能商用车市场份额有望从当前的 0.02%上升至 7%，2020-2030 年 CAGR=52%，乐观情形下，2030 年氢能商用车市场份额有望达到 13%，2020-2030 年 CAGR=62%。2050 年，氢燃料电池商用车有望成为主流，基准情形/乐观情形下市场份额分别达 37%/70%。图表32： 交运：2020-2030E 氢能商用车销量 CAGR 或达 52%(万辆)燃料电池商用车销量：基准50燃料电池商用车销量：乐观乐观：CAGR=24%基准：C

58、AGR=22%70.00%00占所有商用车：基准（%，右轴） 占所有商用车：乐观（%，右轴）5000乐观：CAGR=62%基准：CAGR=52%37.00%5013.00%00500.02%0.01%0.08%0.02%7.00%02017201820192020ytd2030E2050E380%370%60%250%240%130%20%110%0%-10%资料来源：中国氢能联盟预测，华泰证券研究所氢炼钢与氢化工技术成熟度较氢燃料电池更低，是更长期的发展目标。如前文所述，电炉钢+零碳电力能将吨钢碳排放从长流程的 2.1 吨降低至 0.6 吨，若用零碳电力电解水制氢（即“绿氢”），使用绿氢替代

59、天然气作为还原剂，那么上述炼钢过程可实现零碳排放。氢炼钢工艺目前在日本、瑞典、德国已有企业先行且取得一定进展。炼铁炼钢轧铸传统电力的总零碳电力的碳排放强度总碳排放强度高炉（焦炭作为还原剂）煤焦炭长流程工艺2.12.02.0冷轧冷铸使用传统电力天然气作为还原剂电炉CH4直接还原工铁（DRI）工艺0.11.10.60.6使用传统电力铁矿石0.4使用零碳电力灰氢绿氢使用零碳电力0H2直接还原工铁（DRI）工艺2.11.6000单位：吨二氧化碳/吨钢图表33： 工业：电解水制氢+氢炼钢工艺能实现钢铁生产深度脱碳资料来源：车百智库，华泰证券研究所生物燃料。除氢燃料电池外，生物柴油同样可以降低较难电气化的

60、商用车的碳排放，且生物柴油性能与石化柴油相近，其可直接或以任意比例与化石柴油混合用于内燃机燃烧，无需对原用的柴油引擎、加油设备、储存设备和保养设备进行改动。欧洲的生物燃料推广走在世界前列，欧盟可再生能源指令（2009）要求所有成员国 2020 年生物燃料在交通领域掺混比例达到 10%，2018 年修订版本中进一步要求 2030 年生物燃料在运输领域掺混比例达到 14%，国内目前尚未出台相关的顶层设计与强制添加规定，但以卓越新能为代表的生物柴油企业通过技术改进，利用地沟油等废油脂生产生物柴油，在欧盟可再生能源指令下可享受双倍积分（废弃物生产生物燃料遵循双倍计数原则），已具备一定全球竞争力，有望受