碳达峰碳中和碳达峰碳中和对钢铁行业的影 响

1、一、背景及提出“碳排放”是人类生产经营活动过程中向外界排放温室气体的过程，碳排放是目前被认为导致全球变暖的主要原因之一。“碳达峰”是指某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，随后逐步回落。碳排放达峰是一个过程，并不是某一年达到最大排放量。“碳中和”是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，达到相对“零排放”。随着全球生态环境的不断恶化，“碳中和”近年来成为全球关注的热点话题。我国作为世界第二大经济体，最大的发展中国家，“碳中和”战略对于我国来说 意义非凡，目前已经上升至国家

2、战略。通过碳中和战略的实施，可以加强国际合 作、融入全球化经济需求；也可以发展低碳经济，促进高质量发展；降低资源依 赖，确保能源安全。欧盟10%印度7%4%美国15%日本3%俄罗斯中国29%其他32%图 1：主要经济体碳排放占世界比重数据来源：wind、格林大华期货从排放总量来看，中国碳排放为全球第一，数据显示，2019 年中国二氧化碳排放 98.26 亿吨，同比增长 3.3%，美国排放二氧化碳 49.6 亿吨，同比下降 2.97%。 2019 年中国二氧化碳排放约为美国排放量的 2 倍。从人均排放来看，中国人均排放量不及美国、日本等国家。2020 年 9 月 22 日，习近平总书记在第七十五

3、届联合国大会上提出：“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。”2021 年 3 月 13 日，中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要正式公布，提出“落实 2030 年应对气候变化国家自主贡献目标，制定 2030 年碳排放达峰行动方案”，意味着“碳中和”战略正式落地。二、钢铁行业碳排放现状钢铁行业碳排放为制造业首位我国目前的碳排放总量位居全球第一，碳排放形势较为严峻。钢铁行业作为传统的能源消耗大户和污染物排放大户，是仅次于电力行业的第二大碳排放源，钢铁行业碳排放量

4、是制造业 31 个门类中排放量最大的行业，据中国碳核算数据库（CEADs）数据显示 2017 年黑色金属冶炼及压延加工业碳排放量占全国比重 18%。因此，如果我国实现碳中和战略“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”，钢铁行业或将是重要发力点，高排放的转型势在必行，碳中和战略将给钢铁行业粗犷型生产模式带来根本改变。450000400000350000300000250000200000150000100000500000图 2：全国碳排放 top10 行业数据来源：wind、格林大华期货目前我国钢铁行业仍面临着长流程占比过高、产量基数较大、地域分布不合

5、理和人员环保意识不强等问题。在国内碳中和的战略目标下，钢铁行业面临着严峻的挑战。钢铁行业将必要且必须地采取措施以实现节能减碳的目标。时间部委或会议政策2020.09.22第 75 届联合国大会二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，2060年前实现碳中和2020.12.292021 年全国工业和信息化工作会议要围绕碳达峰、碳中和目标节点，实施工业低碳行动和绿色制造工程，钢铁行业作为能源消耗高密集型行业，要坚决压缩粗钢产量，确保粗钢产量同比下降。2021.01.06工信部工信部今年将实施工业低碳行动和绿色制造工程，并制定钢铁、水泥等重点行业碳达峰行动方案和路线图。表 1：与钢铁行业相关碳排放

6、政策2021.01.26国新办新闻发布会工信部下一步主要从推进钢铁行业兼并重组等四个方面粗钢钢铁产量的压减2021.02.22国务院建立健全绿色低碳循环发展经济体系，促进经济社会发展全面绿色转型，加快实施钢铁行业绿色化改造2021.03.13中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要，“落实2030 年应对气候变化国家自主贡献目标，制定2030 前碳排放达峰行动方案”数据来源：公开资料整理 格林大华期货钢铁行业碳减排压力大自 2004 以来，我国粗钢产量出现明显递增，每年以 5000-7000 万吨增量迅速增加，其中也曾因为金融风暴，供给侧改革等外部因素造成增

7、量放缓，粗钢产量从 2000 年的 1.27 亿吨迅速增长至 2020 年的 10.5 亿吨，粗钢产量增长 726.8%。世界钢协数据显示，我国粗钢产量占全球比例不断提高，中国粗钢产量占全球粗钢产量比重超过 50%。2010201120122013201420152016201720182019400423000044600004690000481200005015000052180000全球中国比重（右轴）54210000图 3：全球及中国粗钢产量及中国占比数据来源：wind、格林大华期货160000140000120000100000800006000040000200000黑色金属冶炼及

8、压延加工碳排放（万吨二氧化碳）粗钢产量（万吨）200000180000CEADs 数据显示，黑色金属冶炼与压延加工业二氧化碳排放量在 2014 年达到高峰后，开始出现回落。国家统计局数据显示，2020 年全国粗钢产量 10.5 亿吨，同比增长 5.2%，假如按照吨钢二氧化碳排放量为 1.8t 来计算，2020 年中国钢铁工业二氧化碳总排放量约为 18.9 亿吨。2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年图 4：粗钢产量及黑色金属冶炼与压延碳排放数据来源：CE

9、ADs、wind、格林大华期货从吨钢二氧化碳排放来计算，可以看到自 2000 年以来，吨钢二氧化碳排放呈现震荡下降趋势，2000 年吨钢二氧化碳排放在 3.07 吨，至 2017 年已经下降至 2.02 吨，降幅 34.2%。由此可见，我国钢铁行业经过 20 年的节能减排，超低排放等措施，二氧化碳排放控制已经取得相当明显的效果，但是由于我国粗钢绝对量基数大，处于 10 亿吨级别，导致二氧化碳排放总量相当高，但是下游制造业、基建等用钢行业回暖，钢铁消费量仍可能增加导致钢铁行业产量压减难度大，从而造成碳减排压力大。3.532.521.510.50注：吨钢碳排放 = 黑色金属冶炼及压延加工行业排放二

10、氧化碳 / 粗钢产量2000年2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年2008年2009年2010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年图 5：吨钢二氧化碳排放数据来源：CEADs、wind、格林大华期货我国粗钢产量位居世界第一，但实际产量除了满足国内内需外，还大量出口。自 2006 年开始，我国钢材出口实现净出口海关数据显示，2015 年全年出口钢材甚至超过 1.1 亿吨，2020 年我国钢材出口 5300 多万吨，意味着我们承接了其他国家高碳排的产业转移。1200010000800060004000200002010年2011

11、年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年图 6：中国钢材年度出口数据来源：wind、格林大华期货长、短流程生产工艺下碳排放差异根据钢铁生产过程中碳排放特点，可以分成直接碳排放、间接碳排放和碳排放抵扣。直接碳排放是指企业自身燃料和熔剂等消耗所产生的的二氧化碳排放，如洗精煤、焦炭、石灰石等，间接碳排放是企业外购产品所产生的二氧化碳排放，如外购电力、外购氧气等，碳排放抵扣是以固定形式存在于产品和副产品的等价二氧化碳的量。现代钢铁企业主要以铁矿石、焦炭为原料的高炉-转炉流程和废钢为原料的电炉炼钢流程两种典型的生产工艺。当前我国粗钢产量中，电炉炼钢贡献

12、比占 10%上下，而高炉-转炉炼钢贡献比占 90%左右。表 2：钢铁行业不同工序碳排放工序烧结炼铁炼钢焦化轧钢发电碳排放占比（%）15%70%8.7%4.4%1.7%0.1%数据来源：钢之家 格林大华期货从钢铁不同生产工艺的碳排放来看，长流程钢厂吨钢二氧化碳排放量约 2.2吨，短流程吨钢二氧化碳排放量仅 0.8 吨。据统计，用废钢直接炼钢比用铁矿石 炼铁炼钢可减少排放废气 86%，废水 76%和废渣 72%，电炉炼钢有利于清洁生产 和排废减量化。从结构上来看，短流程炼钢将成为生产工艺调整的主要方向，未 来我国电炉占比将会有确定性的提升。工信部在 2020 年 12 月 31 发布的关于 推动钢

13、铁工业高质量发展的指导意见（征求意见稿）对“十四五”时期的产业 结构予以规划，提出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%。图 7：不同炼钢生产工艺吨钢碳排放量数据来源：公开数据整理 格林大华期货三、钢铁行业格局演变粗钢总量低增长或负增长从总量上来看，“碳中和”战略下首要目标大概率是控制总碳排放量，所以势必会对我国钢铁产量的增长形成较为明显的制约，我国的粗钢产量增速大概率会落入到低速增长区间。2020 年 12 月，中央经济工作会议将碳达峰和碳中和作为 2021 年主要工作任务。2020 年 12 月 16 日，工信部发布钢铁行业产能置换实施办法（征求

14、意见稿），严格控制钢铁行业新增产能，主要以减量置换为主，主要内容如下：大气污染防治重点区域严禁增加钢铁产能总量，未完成钢铁产能总量控制目标的省（区、市），不得接受其他地区出让的钢铁产能。长江经济带地区禁止在合规园区外新建、扩建钢铁冶炼项目。大气污染防治重点区域置换比例不低于 1.5:1（原来是 1.25:1），其他地区置换比例不低于 1.25:1（原来是 1：1）为鼓励兼并重组，对完成实质性兼并重组后取得的合规产能用于项目建设时，大气污染防治重点区域置换比例可以不低于 1.25:1，其他地区置换可以不低 于 1.1:1。等量置换：企业内部退出转炉建设电炉，且一并退出配套烧结、焦炉、高炉等炼钢项

15、目退出和建设冶炼设备均为电炉的项目此外，今年以来工信部多次表示 2021 年粗钢产量同比下降，1 月 26 日，在国务院新闻办召开的新闻发布会上，工信部新闻发言人表示下一步主要从推进钢铁行业的兼并重组等四个方面促进钢铁产量的压减。严禁新增钢铁产能：对确有必要建设的钢铁冶炼项目需要严格执行产能置换的政策，对违法违规新增的冶炼产能行为将加大查处力度，强化负面预警。同时不断地强化环保、能耗、安全、质量等要素约束，规范企业生产行为。完善相关的政策措施：根据产业发展的新情况，工信部和发展改革委等相关部门正在研究制定新的产能置换办法和项目备案的指导意见，将进一步指导巩固钢铁去产能的工作成效。推进钢铁行业兼

16、并重组：推动提高行业集中度，推动解决行业长期存在的同质化竞争严重，资源配置不合理，研发创新协同能力不强等方面的问题，提高行业的创新能力和规模效益。坚决压缩钢铁产量：结合当前行业发展的总体态势，着眼于实现碳达峰、碳中和阶段性目标，逐步建立以碳排放、污染物排放、能耗总量为依据的存量约束机制，研究制定相关工作方案，确保 2021 年全面实现钢铁产量同比的下降。目前压减产量具体措施尚未出台，3 月份唐山进行限产减排，对全市 100 家重点企业进行污染物排放总量监控，4 月唐山市对钢铁企业环境问题整改时间表出炉：4 月底前，各钢铁企业烧结机、球团、高炉、转炉的主要生产参数和排污系数全部接入生态环境部门监

17、控平台；6 月 15 日前 18 家企业 59 座高炉煤气精脱硫治理或高炉煤气用户的脱硫治理，15 家企业 70 座轧钢加热炉的低氮燃烧改造或脱硝治理，17 家企业 46 座转炉一次烟气除尘提标改造工程必须完成，逾期未完成治理的生产装备实施停产整治；6 月底前，所有钢铁企业要完成无组织排放管控工程，有效减少无组织排放污染。目前看，唐山限产减排政策执行较为严格，关注后续减量措施落地以及是否会推广至其他钢铁生产大省。短流程工艺或将得到发展我国短流程炼钢比例和世界平均水平差距较大，尽管在 2017 年淘汰地条钢、取缔中频炉之后，电炉钢经历了一波新建、投产高峰，据不完全统计，2017 年新增电炉产能

18、2500 万吨，2018 年新增 2000 万吨，2019 年新增 1500 万吨，累计新增产能超过 6000 万，但是 2019 年国内电炉粗钢产量仅占全国粗钢产量的 10%，远低于 28%的全球平均水平。电炉炼钢大量消化废钢，是一种环保、可无限循环利用资源、降低能源消耗的炼钢方式。电炉炼钢发展受到制约主要是由于，我国废钢原料不足，部分地区电力价格偏高，导致短流程成本相对高于长流程，平均成本大概高出 10-30%，从成本利润角度来说，企业更愿意采用长流程工艺。我国长流程生产占粗钢比例过重，短流程产量占比偏低。但是长流程生产工艺中，烧结和焦化过程造成大量的二氧化碳排放。从吨钢排放来对比，长流程

19、企业吨钢二氧化碳排放大约在 2.2 吨，而短流程吨钢二氧化碳排放不足 1 吨，从生产工序来看，长流程二氧化碳排放主要集中在炼铁及烧结阶段，如果采取短流程炼钢，则可以尽大可能省去烧结和炼铁工序。根据钢铁行业十四五规划中明确提出，十四五期间电炉钢占粗钢产量的比重要达到 15%，力争 20%。此外工信部钢铁行业产能置换实施办法（征求意见稿）中明确表示，企业内部退出转炉建设电炉，以及退出和建设冶炼设备均为电炉的项目两种情况，均可以进行等量置换。从政策来看，国家决心大力发展短流程，所以在“碳中和”背景下，短流程工业将得到快速发展。但是短流程大力发展，并不代表着长流程就将被迅速取代。未来长流程企业或将通过

20、提高废钢比，利用球团矿代替烧结矿等方式改变生产工艺来降低二氧化碳排放。四、黑色板块投资机会粗钢可能出现供应缺口此次“碳中和”战略，有被市场定义为“钢铁行业的第二次供给侧改革”，或者直接简称“供给侧改革 2.0”。此次“碳中和”战略相对于 2016-2018 年钢铁行业供给侧改革，即有异曲同工之处，又有相异的地方。“碳中和”和供给侧改革不同的是，供给侧改革的提出，是在当时钢铁行业产能严重过剩，行业全面亏损等背景下进行的淘汰落后产能、取缔地条钢等短期政策行为，目标就是减少粗钢产量；“碳中和”战略则是中长期条件下，以减少二氧化碳排放量为目的进行的行为，减粗钢产量不是目标，而只是一种手段，如果有其他相

21、应的减少碳排放量技术，可能并不需要减粗钢产量。“碳中和”和供给侧改革异曲同工的是，就目前碳减排的手段来说，针对钢铁行业可能仍将采取减量措施。今年以来工信部多次强调，2021 年粗钢产量同比下降，从长周期来看，在 “碳中和”背景下，钢铁行业产能增加周期可能结束，在产能减量置换、兼并重组等相关政策下，行业新增产能受限，粗钢产量或将达到或已经达到峰值，未来可能出现供应缺口或者供需错配现象，一如 2016-2018 年。对原料价格的影响今年以来，工信部等相关部委多次强调压减粗钢产量，预计今年产量可能同比持平甚至出现负增长，对原料的需求边际下降，考虑到废钢的替代作用，对于矿石和焦炭的冲击或更明显。铁矿石

22、从政策层面看，理论上利空铁矿石。但是铁矿石不仅考虑需求端，还需要考虑供给端，今年全年来看，海外需求的复苏及淡水河谷停产矿区尚未完全恢复，供需可能仍将保持紧平衡，此外不排除矿山对发货速度的控制，都可能造成铁矿石供应的不确定性。中长期来看，淡水河谷计划 2022 年产量达到 4 亿吨，海外非主流矿山受矿价高价格刺激扩产都将使得供应增加，而下游钢铁行业需求，受到限产减排政策影响，或将呈现供大于求格局。表 3：不完全统计新投产矿山项目地区公司项目投产时间产能（万吨）澳大利亚MineralParker Range Iron Ore2021 1H420Wonmunna Iron Ore2021 1H500

23、Marillana2021 2H2000Fe LimitedYarram Iron2021 Q2100FenixIron Ridge Mine2021 Q2125GWR GroupWiluna West Iron Ore2021100StrikePaulsens East Iron Ore2021 1H150巴西CadwnceAmapa Iron Ore Mine2020.12530巴西ERGBAMIN2020.12200秘鲁StrikeApurimac Iron Ore2021 Q22000数据来源：Mysteel、格林大华期货此外作为铁元素的主要来源，除了铁矿石外还有废钢，而“碳中和”战略

24、对于钢铁行业的影响可能导致短流程工艺的迅速发展，并且随着我国工业化进程的推进，废钢的不断积累，钢铁行业对铁矿石的依赖程度一定程度上下降。长期来看，铁矿石供应宽松，需求减少，价格虽然跟随钢材价格，但总体呈现抵抗式下跌。从套利关系来看，可以关注螺矿比。目前螺矿比处于供给侧改革前的正常运行区间内，参考 2017-2018 年供给侧改革时螺矿比，当时比值长时间6.05.04.03.0 10.09.08.07.0保持在 6-9 区间内，目前螺矿比有继续抬升空间。2014/1/82014/5/82014/9/82015/1/82015/5/82015/9/82016/1/82016/5/82016/9/8

25、2017/1/82017/5/82017/9/82018/1/82018/5/82018/9/82019/1/82019/5/82019/9/82020/1/82020/5/82020/9/82021/1/8图 8：主力合约螺纹与铁矿石比值数据来源：wind、格林大华期货焦炭2020 年焦炭行业集中去产能，累计净淘汰焦炭产能 2500 万吨，造成焦炭出现供应缺口，导致焦炭价格连续提涨 15 轮，累计上涨幅度千元左右。2021 年焦炭供应短缺现象随着投产焦炉的陆续达产将逐步弥补。根据统计，2021 年全年淘汰焦化产能 2700 多万吨，新增产能 6500 多万吨，预计净新增产能 3700 万吨左

26、右，供应缺口将完全填补。随着焦炭行业供需格局的改变，焦炭价格高点或将回落。焦化行业虽然不是最大的碳消费主体，在钢铁行业各工序二氧化碳排放量远低于炼铁和烧结环节，但亦属于典型的高污染、高耗能、行业集中度低行业，在碳中和背景下，政策对于新增产能的批复或更加严格，后期控制产能过剩以及环保治理或也将是焦炭行业的主要发展趋势，行业将进入高质量发展阶段。中长期来看，在钢铁行业产量规模控制下，下游钢铁对于焦炭的需求理论上是减少的，焦炭价格重心将向下，但是焦炭行业或也将面临环保限产，超低排放，导致存量减少，增量受限的供应格局，总体产能规模保持低速增长。“碳中和”背景下，焦化行业壁垒提升，行业盈利水平或将得到改

27、善,价格高位回归，呈宽幅震荡格局。焦煤当前，煤炭依然是我国的主要能源，不同于动力煤可能被清洁能源所取代，炼焦煤对于钢铁行业来说中长期依然难以被取代，主要原因是焦炭作为还原剂是高炉刚需，目前暂时难以通过其他技术、工艺实现大范围取代。从供应来看，澳煤仍然没有放开，澳煤进口情况将取决于中澳关系变化，蒙煤进口量保持正常水平，但其进口量目前无法弥补澳煤缺口。国内煤炭产能有增量，但是主要体现在动力煤方面。需求方面，随着焦炭行业产能置换的焦炉陆续投产，对于焦煤的需求可能将出现阶段性的增加。中长期，焦炭行业产能增量有限，总产能保持低速发展，对焦煤需求边际减弱，国内焦煤的供应弹性主要由政策决定，对外依存度高的问

28、题或将一定程度缓解。废钢在碳中和战略背景下，电炉炼钢或将得到长足发展，工信部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“十四五”时期电炉钢产量占粗钢比例提升至 15%以上，力争达到 20%，废钢比达到 30%。目前我国钢铁行业长流程企业废钢比约在 16%左右，长流程企业添加废钢比例提高，可以一定程度上减少烧结矿的比例，2017 年四季度环保限产最严格时，部分钢企转炉添加废钢比例一度达到 25-30%，按照十四五规划目标，钢铁行业长流程企业添加废钢的比例由继续提升的空间。2020 年我国废钢供应量在 2.7 亿吨左右，同比增长 4.5%,废钢资源量每年增加约 1500-2000 万吨。需求方面，2020 年全年炼钢用废钢消耗量为 2.3 亿吨，同比增长 4.7%，供应相对宽松。但是随着新建电炉逐步投产，转炉废钢比提高，预计废钢需求增量速度将大于供应，出现供需缺口，废钢供需从供大于求逐步转化成供需紧平衡，甚至可能出现供不应求。2020 年 11 月 29 日，再生钢铁原料国家标准通过审定，2021 年 1 月 1日起，再生钢铁原料放开进口。根据卓创咨询消息，截止 3 月中旬，国内共签署了 12 笔再