化工行业研究报告：三条主线把握碳中和对化工行业影响

化工行业研究报告：三条主线把握碳中和对化工行业影响报告综述：碳中和概念以及政策背景梳理20

年

9

月，中国在联合国大会上向世界宣布了

2030

年前实现碳

达峰，2060

年前实现碳中和的目标。碳中和战略下，钢铁、煤炭、

建材、有色、化工等重点行业都有望陆续出台相应碳达峰方案。

今年

3

月，内蒙古引发十四五能耗双控新政，提出了较为严厉的

“十四五”能耗控制目标，打响了全国“碳中和”政策落地第一

枪。文件还给出了各个行业的具体安排，在化工领域，从

2021

年起，内蒙将不再审批焦炭（兰炭）、电石、PVC、合成氨（尿素）、

甲醇等一系列产品的新增产能项目。碳中和对化工行业影响分析我们分三条主线把握碳中和对化工行业影响：其一，高能耗行业有望迎来新一轮高质量供给侧改革：碳中和背

景下，相关高能耗子行业或将受到重点限制，或将在未来数年内

相继触及产能“天花板”。利好行业存量产能、行业内的高效低

耗优质企业以及低碳相关材料生产企业有望持续受益。分产品来

看，我们梳理了主要基础化工品的碳排放情况，单位碳排放居于

前列的化工品种分别是煤制乙二醇、煤制甲醇、合成氨、工业硅、

电石、烧碱、黄磷、MTO、纯碱。其二，碳中和带来低碳新材料长期发展机遇：光电和风电是清洁

能源首选，未来仍大有可为，上游相关材料迎长期发展机会；“降

能耗”为另一方向，相关细分新材料机会或将迎需求旺盛增长。其三，传统行业优势企业有望借碳中和持续脱颖而出：行业内优

质企业或将受益持续挖潜技改、政策倾斜和潜在的碳交易利好，

进一步脱颖而出。一、碳中和概念以及政策背景梳理碳中和基本概念气候变化是当今人类面临的重大全球性挑战。中国是第一大碳排放国，在全球气候治理中起着关键作用。

在“碳中和”日益成为全球新的政治认同和国际政治经济利益博弈手段的情况下，我国提出的“碳中和”目标将对

全球政治经济格局带来深刻的变化，也深刻影响着我国社会经济各个方面。“碳中和”（carbon-neutral）是我国主动提出的目标，不仅是对国际社会关注的积极回应，还能化被动为

主动，从全球气候治理体系的“跟随者”转变为“引领者”，为有效落实《巴黎协定》注入了强大动力，有利于提

升国际影响力。根据

IPCC特别报告《全球变暖

1.5°C》，碳中和定义如下：当一个组织在一年内的二氧化碳（CO2）

排放通过二氧化碳去除技术应用达到平衡，就是碳中和或净零二氧化碳排放。碳中和并不是要求绝对的净零排

放，而是可以通过植树造林和一些积极的技术活动来抵消人类活动产生的

CO2，通过碳排放和碳去除达到平衡

的效果。“碳达峰”是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，

是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点，标志着碳排放与经济发展实现脱钩，达峰目标包括达峰年份和峰值。

然而碳达峰并非攀高峰，而是在拉低峰值的基础上达到合理的排放峰值。回溯全球气候治理发展路径可以发现，“碳中和”这一命题有着清晰的演进轨迹。1992

年《联合国气候变化

框架公约》的出台和签署为全球气候治理提供了一个行动机制与规范，这预示着全球气候治理理念与机制被各

国所接受。随着《京都议定书》、《哥本哈根协定》等协定的签订推行，全球气候治理进程与全球减排计划在由

联合国牵头的治理机制中有条不紊地进行。2015

年

12

月

12

日，《巴黎协定》签署。《巴黎协定》指出,各方将加强对气候变化威胁的全球应对，把全球

平均气温较工业化前水平升高控制在

2℃之内，并为把升温控制在

1.5℃之内而努力。全球将尽快实现温室气体

排放达峰,本世纪下半叶实现温室气体净零排放。2018

年联合国发布《全球升温

1.5℃特别报告》再次强调了

1.5℃

的控温目标。而“碳中和”目标正是根据全球气温远期目标来制定的，也就是

21

世纪末全球升温不超过

1.5℃。

2020

年

12

月

12

日，气候雄心峰会上，联合国秘书长强调联合国

2021

年中心目标是在全球组建

21

世纪中叶前

实现碳中和的全球联盟。中国的碳中和总体战略2020

年

9

月，在联合国大会上向世界宣布了

2030

年前实现碳达峰，2060

年前实现碳

中和的目标，并在气候雄心峰会上进一步宣布国家自主贡献最新举措：到

2030

年，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，森林蓄积量将比

2005

年增

加

60

亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将达到

12

亿千瓦以上。《巴黎协定》确立了

2020

年后国际社会合作应对气候变化的基本框架，提出把全球平均气温较工业化前水平升高幅度控制在

2

摄氏度之内，并为把升

温控制在

1.5

摄氏度之内而努力。以上目标是我国为达成应对气候变化《巴黎协定》所作出的庄严承诺。近年来我国一次能源消费总量呈逐步上涨趋势，但增速有所回落。2019年国内能源消费为48.7亿吨标准煤，

同比增长

3.3%；其中原煤消费占能源消费总量

57.7%，原油消费占能源消费总量

18.9%。未来在碳达峰及碳中

和政策的引导下，我国有望加快调整优化产业结构、能源结构，推动化石能源消费尽早达峰，同时大力发展新

能源，使得水电、核电、风电占消费能源总量比重逐年增长，降低能源消费带来的碳排放。“十四五”及“十五五”期间。重点领域及行业有望陆续出台相应的碳达峰方案。具体到行业方面，电力、钢

铁、建材、化工贡献了绝大部分的碳排放，出台相关产业政策也是顺理成章。1

月

13

日，为贯彻落实关于碳达

峰目标与碳中和愿景重大宣示，生态环境部印发《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》(以下简称《指导意见》)，《指导意见》指出，抓紧制定

2030

年前二氧化碳排放达峰行动方案，综合运

用相关政策工具和手段措施，持续推动实施。各地要结合实际提出积极明确的达峰目标，制定达峰实施方案和

配套措施。鼓励能源、工业、交通、建筑等重点领域制定达峰专项方案。推动钢铁、建材、有色、化工、石化、

电力、煤炭等重点行业提出明确的达峰目标并制定达峰行动方案。未来十年，中央和地方相关政策有望陆续出

台，助力实现各行业和全国的碳达峰。中国“碳中和”行动路线明确，将分为三个阶段：（1）阶段一（2020

年-2030

年）：碳排放达峰。主要任务是

降低能源消费强度，降低碳排放强度，控制煤炭消费，大规模发展清洁能源，继续推进电动汽车对传统燃油汽

车的替代，倡导节能和引导消费者行为。（2）阶段二（2030

年-2045

年）：快速降低碳排放。主要减排途径转为

可再生能源为主，大面积完成电动汽车对传统燃油汽车的替代，同时完成第一产业的减排改造，以

CCUS等技

术为辅的过程。（3）阶段三（2045

年-2060

年）：深度脱碳，参与碳汇，完成“碳中和”目标。工业、发电端、交

通和居民侧的高效、清洁利用潜力基本开发完毕，以碳捕集、利用与封存（CCUS）、生物质能碳捕集与封存

（BECCS）等兼顾经济发展与环境问题的负排放技术为主。为兼顾经济发展与环境目标，我国长期低碳转型路径应该是从强化政策情景向

2℃情景和

1.5℃目标情景的过渡。根据《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》中的测算，在当前政策趋势情景和强化减排情景下，2050

年不能实现与全球

2℃温升控制目标相契合的减排路径。另一方面，在

2℃情景和

1.5℃目标情景下，以目前的

能源和经济体系惯性，难以迅速实现相应的减排路径。因此，合理的低碳转型路径应当是从强化政策情景向

2℃

情景和

1.5℃目标情景的过渡，即在

2030

年前实现

CO2

排放达峰，其后加速向

2℃情景和

1.5℃目标情景的过渡。按照该过渡路线，预计我国碳排放总量在

2030

年前后达到峰值约

107

亿吨，实现碳达峰的目标；随后开始

大幅下降，在

2050

年左右实现

1.5℃目标情景下排放量达到

12

亿吨的预定目标，在

2060

年前顺利实现碳中和。内蒙打响碳中和“第一枪”，十四五能耗双控瞄准高能耗产品近期内蒙的能耗双控新政成为市场关注焦点，数月之内，相关政策密集出台，严厉程度明显不同以往。伴

随我国碳中和战略浮出水平，内蒙能耗新政也被作为“碳中和”的第一枪看待，对后续其他省份的相关政策落

地提供了重要的指导意义——（1）2020

年

12

月，内蒙古自治区出台《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）》。该文件一开始被理解为对用电的简单限制，但成为后续一系列政策安排的导火索，主要内容包括：

1.落实绿色电价政策。取消蒙西电网高耗能行业优待电价，对自备电厂开征政策性交叉补贴。2.控制部分高耗能

行业产能规模。从

2021

年

1

月

1

日起，不再审批铁合金新增产能项目。3.加大落后产能淘汰力度。25000kVA及以下矿热电炉、30000kVA及以下矿热炉,

原则上

2021

年全部退出。（2）2021

年

1

月，乌兰察布地区发布的《关于做好重点用能工业企业能耗“双控”工作的方案》将能耗

双控推向高潮。文件的主要内容有以下三条：1.国家限制类

25000kVA及以下普通合金矿热炉和

30000kVA以下

电石矿热炉取消用电负荷。2.对

25000kVA以上半密闭合金矿热炉按

2020

年

12

月份实际用电量减少

47%预算管

理。3.对

25000KVA以上全密闭合金矿热炉、特种合金矿热炉和

30000KVA以上电石矿热炉按

2020

年

12

月份实

际用电量下达用电指标，月用电量目标不超

35.32

亿千瓦时。（3）随后，乌兰察布地区下属察右前旗发布《察右前旗重点用能工业企业能耗“双控”工作方案》，这一

方案相比乌兰察布地区出台的方案有一定的放松。具体措施有对限制类

25000kVA以下普通合金矿热炉、

25000kVA半密闭合金矿热炉、未实现综合利用的

30000kVA以上全密闭矿热炉按

12

月实际用电限

50%，对于部

分情况可放松限电。此外，对于

30000kVA以上全密闭炉按

12

月用电减少

35%。（4）3

月，内蒙印发《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）》，提出了

迄今为止最清晰的能耗双控政策安排，首次给出了对化工行业具体子行业的政策安排。文件主要内容包括：1、严格落实目标责任。先行确定

2021

年全区能耗双控目标为单位

GDP能耗下降

3%，能耗增量控制在

500

万吨标准煤左右，能耗总量增速控制在

1.9%左右，单位工业增加值能耗（等价值）下降

4%以上。先行分解下

达各盟市

2021

年能耗双控目标任务，待国务院正式下达自治区“十四五”能耗双控目标后，及时分解下达至各

盟市。2、严格节能审查约束。强化新建高耗能项目对“十四五”能耗双控影响评估和用能指标来源审查，未落实

用能指标的高耗能项目，节能审查一律不予批准。完善项目审批和节能审查协调联动机制，对能耗双控形势严

峻、用能空间不足的地区，实行高耗能项目审批、核准、备案和节能审查缓批限批，确有必要建设的，须实行

能耗减量置换。加强事中事后监管，强化项目建设投产节能验收。探索建立能耗产出效益评价制度。3、在化工领域，从

2021

年起，不再审批焦炭（兰炭）、电石、PVC、合成氨（尿素）、甲醇、乙二醇、烧

碱、纯碱、磷铵、黄磷等新增产能项目，确有必要建设的，须在区内实施产能和能耗减量置换。除国家规划布

局和自治区延链补链的现代煤化工项目外，“十四五”期间原则上不再审批新的现代煤化工项目。二、碳中和对化工行业的影响分析其一：高能耗行业有望迎来新一轮高质量供给侧改革总体上，对于传统子行业而言，我们认为碳中和战略将为化工行业带来新一轮高质量供给侧改革。与

16-18年地动山摇的供给侧改革相比，我们认为本轮的碳中和所带来的的新一轮行业供给侧改革，可能具有以下特点：1、

政策周期性较弱、持续时间更长：16-18

年是我国环保去产能高峰，环保督察组多轮巡视各省，化工行

业普遍存在的中小劣后产能大面积出清。大量子行业存量产能打击力度极大，直接促成了大宗商品牛

市。而后，由于经济下行等因素，环保边际放松，多数子行业又重回产能扩张期。而未来在碳中和背

景下，我们认为政策将更倾向于逐步推进，政策周期性或将弱于上一轮供给侧改革。而碳中和战略远

及

2060

年，对行业的影响业绩更偏向于长期。2、

增量严控或将更高于存量出清：2021

年，两会再提六保六稳，其中，“保居民就业、保基本民生”在“六

保”中居首，“稳就业”则在“六稳”中居首。对于化工行业而言，大量中小企业虽然往往有效益差、

能耗高，但作为制造业企业其吸纳就业的作用仍然非常关键。在碳中和战略之下，类似于

16-18

年激进

的环保去产能很可能不会重演，相反的，对行业长期产能扩张的限制显得更为重要。即更温和的存量

管理和更严格的增量控制。从碳中和的“第一省”和“第一股”说起今年以来，内蒙当地因其近日发布的《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）》以及转为激进的能耗新政引起广泛关注；而内蒙上市公司鄂尔多斯，由于其独特的地理位置和核心的硅

铁业务，也俨然成为碳中和概念“第一股”。为什么是内蒙？2020

年

8

月，统计局发布

2019

年各省、自治区、直辖市万元地区生产总值能耗降低率等

指标数据。从中可以看到看到全国除内蒙、宁夏、辽宁外，均实现了单位

GDP的能耗减少。内蒙而言，在“十

三五”期间能耗双控形势严峻，单位

GDP能耗变化、能源消耗总量增速均为全国第一，乌兰察布与鄂尔多斯的

问题最为突出。且单位

GDP的能耗增长远远超出其他省份。因此在碳中和大战略下也就成为典型，新发布的《关

于确保完成“十四五”能耗双控目标任务若干保障措施》异常严厉，为多种化工品设立了产能零增长的目标，

内蒙也因此成为了碳中和政策落地的“第一省”。为什么是硅铁？进入“十四五”之后，内蒙古自治区开始对重点能耗行业铁合金冶炼进行整改。首先取消

了工业用电的优惠电价，其次限制类产能加征

0.1

元的差别电价，单度电的成本增加了

0.14-0.16

元，对无自备

电厂的限制类硅铁产能，相当于成本直接增加了

1120-1280

元左右，毛利率大幅压缩；淘汰落后产能方面，

25000kVA及以下的矿热炉预计在

2022

年底前退出，符合条件的可按

1.25：1

进行产能减量置换。采取上述严

厉措施的原因便在于硅铁的成本构成中约有

60-70%为电耗，几乎为所有工业品中最高，单位能耗极高。硅铁也

因此成为能耗双控目标之下首当其冲的品种，而内蒙硅铁龙头上市公司鄂尔多斯也俨然成为碳中和“第一股”。从内蒙案列中，我们可以总结出在碳中和战略下，两个指标决定了相关企业是否会受到严厉的供给限制：

1、地区总能耗（省或地级市范围）；2、单位

GDP能耗/单位

GDP碳排放。

也因此，考察碳中和未来对化工行业的影响，也无外乎是两大角度切入：（1）从产品来看，单位

GDP能耗

/单位

GDP碳排放更高的产品将被重点打击；（2）从地域来看，总能耗增长/单位

GDP能耗增长更快的省份（如

内蒙古）或地级市（如乌兰察布、鄂尔多斯）将受到更严厉政策打击，分产品来看：电石、两碱、合成氨等很可能成为重点受影响品种首先，我们需要厘清化工品生产工程中碳排放的来源，主要有三：1、电力消耗：绝大多数化工品生产需求电力，而我国电力有

70%以上来自于火力发电，特别是对于化工品

来说，除了少数产品存在比较多的以水力能源生产外（如云南的工业硅生产），主流都是以火力发电为主。因此

化工品所消耗的电力就意味着碳排放。2、蒸汽消耗：除电力外，蒸汽是化工品生产所需求的另一大公用工程。部分化工品需求大量蒸汽（如煤制

乙二醇），而工业锅炉生产蒸汽的原料同样是煤，也会产生碳排放。3、生产工艺中产生的碳排放：这部分指化工品生产过程副产的碳，通常以二氧化碳的形式逸出，例如，生

产电石的主要化学方程式是

CaO+3C==CaC2+CO2，在生产工程中自然排放二氧化碳；或者是煤化工甲醇洗步骤尽

管可实现碳捕集，但捕集的二氧化碳如果没地方用的话最终还是要排放掉。上述部分碳排放不属于公用工程带

来的消耗，应单独计算。

近年来，所有新建化工项目均需公示环境影响评价报告书，环评报告中往往有关于综合能耗的披露，我们

可借由此粗略计算各产品的单位

GDP能耗、单位

GDP碳排放等数据：

公用工程的碳排放=生产产品所用的电、蒸汽折为标准煤消耗，再乘以单吨标煤燃烧所产生的碳排放。单位

GDP电耗=生产一吨该产品的电消耗/生产一吨该产品的所产生的

GDP。其中

GDP是增量概念，我们可以使用该产品的单吨价差作为度量。同时，为回避产品周期性（特别是大量产品价格目前已居于历史高分位），

我们使用历史中枢价差。

单位

GDP碳排放=生产一吨该产品的碳排放/生产一吨该产品的所产生的

GDP。其中单吨

GDP的计算方法如

上。

根据计算结果，单位

GDP碳排放居于前列的基础化工产品分别是煤制乙二醇、煤制甲醇、合成氨、工业硅、

电石、烧碱、黄磷、MTO、纯碱。集中在低附加值的大宗化工品，基本上与电耗高/电力成本占比高的产品相吻

合。同时，也与内蒙古给出的禁止新建产能的化工品清单基本吻合。煤化工：传统煤化工产品以合成氨（尿素）、甲醇为主，产品价值量低。而煤气化工艺的电耗、蒸汽消耗都

较高，单位

GDP碳排放大。此外，粗煤气中含有大量

CO2

并经甲醇洗环节排放，对合成气中

CO和

H2

配比调节

也可能给产生大量碳排放。另外需要注意的是，根据工艺技术的不同和产品配比的不同，不同企业的煤化工装

置碳排放量可能有很大差别。工业硅：从硅矿石生产工业硅类似于电解铝，耗电极大，因此全国几乎所有产能全部分布在新疆（火电）、

云南（水电）。此外，电炉生产工艺也排放大量二氧化碳。

电石：顾名思义，耗电极大，成本结构中有

40%为电耗，为化工品之最。且原料生石灰煅烧过程中也会排

放大量二氧化碳，生产过程中环保污染也大，目前全国也已基本禁止新建产能。烧碱：氯碱的工业生产依赖于电解水，电耗极大；且单吨产品价值量较低、单位

GDP碳排放大。黄磷：黄磷为磷单质，由磷矿石在电炉中生产，同样类似于电解铝，耗电极大。此外，电炉生产工艺也排

放大量二氧化碳。纯碱：单吨电耗不算很高，但原料为石灰石（CaCO3），煅烧过程中会排放大量二氧化碳，且单吨产品价值

量较低、单位

GDP碳排放大。近年来全国范围内均已禁止纯碱产能限制，仅有个别企业以产能置换名义新增产

能。分地域来看：宁夏、辽宁同为潜在可能严控能耗的省份除内蒙外，2019

年各省市单位

GDP能耗仍在增加的还有宁夏、辽宁。前文提到，内蒙

2019

年能耗增长在

全部省市中居首。而除了内蒙外，宁夏、辽宁是另外两个单位

GDP能耗保持增长的省份/自治区。其中宁夏单位

GDP能耗增长

1.19%、能源消耗总量增速

9.9%；辽宁单位

GDP能耗增长

0.9%、能源消耗总量增速

6.4%。且内

蒙、宁夏、辽宁无论是单位

GDP能耗还是能源消耗总量增速均在全国排名一、二、三位。根据内蒙经验，宁夏、辽宁同为潜在可能严控能耗的省份。我们分别梳理各化工品在内蒙/在三省合计的产

能占比，如下图：在内蒙，产能占比最高分别为电石（33%）、PVA（29%）、醋酸乙烯（28%）、甲醇（21%）、PVC

（16%）等。而内蒙、宁夏、辽宁三省合计，产能占比最高的分别为醋酸乙烯（56%）、电石（49%）、PVA（49%）、

石蜡（44）、PVC糊（44%）。上述产品均可能成为长期受到较大产能限制的细分产品。其二：服务于新能源和降能耗的新材料迎来长期发展机遇长期而言，碳中和战略的实施需要各行各业的共同努力。在未来，伴随碳中和的逐步落地，我们将会看到

各行各业的深刻产业变革，落实到化工行业，这些变革可以概括为“新能源”和“降能耗”两大方面。新能源领域，大力开发利用清洁能源是推进能源绿色化，实现低碳乃至零碳排放的主要途径之一。清洁能

源包括核能和水能、风能、太阳能、生物能等可再生能源。自十八大以来，我国在对清洁能源的开发利用上有

了长足的发展，基本形成了多轮驱动的能源稳定供应体系。2019

年，我国清洁能源占能源消费总量比重达到

23.4%，比

2012

年提高

8.9

个百分点，水电、风电、太阳能发电累计装机规模均位居世界首位。与碳达峰和碳

中和目标相匹配的是清洁能源在能源消费中的比重需要不断提高。太阳能和风能将成为未来清洁能源增量的主导。我国地域辽阔，太阳能和风能可利用资源十分丰富，光伏

发电和风力发电是太阳能和风能的主要利用形式。随着技术的不断成熟和发电成本不断降低，我国风电、光伏

产业发展迅猛。在过去五年，我国风电年均新增约

3000

万千瓦，仅去年一年新增超过

7000

万千瓦，光伏年均

新增约

5000

万千瓦。到

2030

年，我国政府明确提出风电、太阳能发电装机达到

12

亿千瓦以上。根据国际可再

生能源署（IRENA）发布的《2019

年可再生能源发电成本报告》，光伏发电平均成本（LOCE）已经从

2010

年

的

0.378

美元/kWh降至

2019

年的

0.068

美元/kWh，接近化石燃料发电成本

0.066

美元/kWh，预测到

2021

年将

再降至

0.039

美元/kWh。陆上风电

LOCE已降至

0.053

美元/kWh，相比化石燃料成本优势显著。多方因素的助

力下，未来十年，预计风电和光伏产业年均新增装机规模分别为

5000

万-6000

万千瓦和

7000

万-9000

万千瓦。

届时，可再生能源在能源结构中的占比将提高到

30%以上，主要增量来自于太阳能和风能。

对于化工行业而言，新能源领域的快速发展将带来光电、风电（以及可能的核电）上游特种材料发长期发

展机会。降能耗方面，多个行业同样大有可为，如上游钢铁、煤炭、建材、有色、化工等制造业企业的生产流程能

耗，以及下游汽车、家电、建筑、电子等行业相关产品和解决方案都有充分降能耗、降排放空间。对于化工而

言，相关受益品种主要是可以额外降能耗、降排放的新材料产品，包括隔热、绝热材料，用于废水、废渣、废

气碳捕集的新型材料等。其三：传统行业优势企业有望借碳中和持续脱颖而出另外，碳中和大背景下，传统行业中的优质行业，也可能借助多方面因素更加从一般企业脱颖而出，包括：（1）优质企业深度技改压低能耗，一步步压低碳排放：化工优质企业往往以管理水平和资金优势胜，这使

得它们有充分能力不断进行，包括①生产装置的挖潜技改；②产业链向更高端、附加值更高的精细化工/新材料

产品延伸，从而压低单位

GDP的碳排放；③探索新的低碳解决方案。这些都使得优质企业可以比普通企业更好

地逐步压低自身的单位碳排放，以应对未来可能逐渐加码的碳排放限制。（2）效益好的企业有望持续获取政策和配额倾斜：在化工行业中已有类似的例子，由于二代制冷剂的臭氧

层破坏性，多年以前我国就锁定了

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