碳中和影響之五問五答
問題一,什麼是碳中和,對我們意味著什麼?
碳中和=更經濟+更清潔+更安全的能源結構。碳中和意味著社會經濟活動的二氧化碳排放 和二氧化碳吸收總和為零(包含非二氧化碳的溫室氣體),我國目前碳排放主要來源是能 源,工業過程,農業,廢物處理,碳吸收主要來自森林綠化。2019 年全國碳排放約在 115 億噸二氧化碳當量,約為美國 58 億噸,歐洲 35 億噸的 2~3 倍,但是人均與歐盟相當、 不到美國的一半。因此相比西方經濟已經穩態而中國計劃在 2035 年實現社會主義現代化, 以及在 2050 年中華民族偉大復興的經濟增長目標下,能源需求的增長和碳排放下降的約 束將使得我國完成碳中和目標更具挑戰,需要強有力的政策支援和指引,但同時也將加 速中國的能源轉型、使得我國經濟最終受益。
我們認為碳中和目標是美麗中國下實現能源革命戰略目標思想的更進一步,將使得中國 在 2060 年獲得不僅是更清潔,也會是更經濟和更安全的能源結構。
對內長期來看,碳中和將會完成中國的能源轉型,以非化石能源為主的電能將成為一次 能源主體,一次能源消費中電氣化率達到 100%,終端能源消費中氫能達到 30%,完成淨 零排放。相比傳統化石能源,可再生能源的資源規模是前者的 800 倍,因此製造業屬性 遠大於資源屬性,即使在平價之後中國製造業也能更好的發揮優勢,在光伏,風電,鋰 電池和氫能等產業產生規模效應和技術迭代後實現能源成本的進一步下降,帶來更經濟 的成本。考慮到中國新能源產業的全球市場地位,我們認為能源轉型也將有利於中國在 能源供給上擺脫對海外的依賴。到 2050 年隨著中國新能源車的滲透率達到約 60%,石油 進口會下降到 40%以下的水平,提升國家的能源安全,而當中國完成可再生能源+氫能的 平價,甚至我們可能會成為能源出口國,改變目前的全球能源版圖。
我們預計中國會在供給端和需求端同時發力,實現從高碳到低碳到零碳的轉型,在供給 端,將會推動非化石能源電力比例提升和電氣化率提升,在非電能源領域將會加速推動 氫能的發展;在需求端,將會推動節能減排,一方面對能耗的控制我們認為不會放鬆, 加速沿海經濟轉型,另一方面會建立碳排放的監測以及碳排放權的交易體系,逐步完成 對於減排的推動。
問題二,碳中和對新能源主題相關到底會帶來多少裝機和產值空間?
對於投資者來說最常問的就是,新能源發展可以帶來多少成長空間,我們在 2060 年中國 人均 GDP 達到 4.8 萬美金,單位 GDP 能源消費達到 0.12 千克標煤/美元的假設下,估計 中國在 2060 年能源消費為 67.3 億噸標準煤(對應 1 億 EJ),其中終端電能消費比例 70%, 剩餘由氫能滿足。需要在運光伏(含光伏制氫)、風電、核電、水電裝機達到 14,700、1,660、 386、520GW。在新能源汽車發展上,我們假設 2060 年中國千人汽車保有量會達到 438 輛,其中乘用車 402 輛,商用車 36 輛,電動車比例將會達到 98%,剩餘車輛為氫能汽車 (主要是重卡)。
我們從累計投資和年度產值兩個角度看碳中和主題投資的規模:
► 國內綠色能源總投資 2060 年將會累計達到 55 萬億元。其中,國內光伏新增裝機 20 萬億元,風電新增裝機 14 萬億元,核電新增裝機 5 萬億元,儲能新增裝機 7 萬億元, 清潔制氫新增裝機 9 萬億元;疊加海外光伏新增裝機 47 萬億元也主要由國內光伏產 業鏈承接,我們預計國內清潔能源行業將受益於總價值 102 萬億元的綠色能源投資。對應裝機來看,我們預計未來國內光伏累計裝機會達到 14000GW,成長 70 倍。國 內光伏市場年需求有望達到 700GW,是目前的超過 20 倍,如果考慮國內產業鏈承 接海外需求則將會達到 3000GW/年以上,是目前的 25 倍。並且國內儲能市場也將 達到超過 1 萬 GWh 的累計裝機來平衡波動的可再生能源電力,帶來每年新增需求在 700GWh 以上。
► 國內新能源年度產值有望從2020年的 0.77萬億元成長到 2060年的 10萬億元水平。 其中清潔發電從 0.7 萬億元擴張到 6 萬億元,覆蓋我國全部電力需求。新能源車方 面,我們估算 2020 年動力電池年需求在 46 吉瓦時,2045 年隨新車銷量增長將達峰 在 4,140 吉瓦時,增長近 90x,而後隨著新車銷量見頂回落至 2055 年後穩定在 2,875 吉瓦時,對應新能源車年產值將從 2020 年的 0.049 萬億元,增長到 2045 年頂峰期 的 1.2 萬億元/年,其中電動車佔主要份額,剩餘約 0.04 萬億元/年為氫燃料電池車 產值。
問題三,碳中和對能源投資究竟有什麼影響?
從投資的角度我們認為將圍繞三條主線邏輯去選擇投資標的:
第一、技術變革帶來的市場份額變化是主線。我們認為市場容易高估 1-2 年內的變化, 但往往低估 5 年的變化,我們已經看到能源和交通行業在新能源相關技術變化下正處於變革前夜,在今年初特斯拉的估值超過豐田汽車成為最大市值的車企,10 月美國最大的 新能源公司新世紀能源(NEE)超過埃克森美孚(EXB)都顯示我們正處在這個拐點上。 而在行業內技術發展的細分領域我們看到:
► 光伏發電圍繞效率提升、成本下降的技術競賽持續白熱化:包括主產業鏈環節未來 3-5 年的異質結電池帶動轉化效率向 24.5~26%邁進,我們看好未來 5-10 年的鈣鈦礦 技術疊層技術一旦突破有望達到 28~29%的轉化效率,甚至突破 30%;也包括髮電端 功率最佳化器的普及應用、逆變器控制單元向元件級別,甚至未來電池組串層面升級 等。看好陽光電源。
► 大尺寸風機不斷突破極限,以容量換取成本下降途徑:包括陸上風機逐步突破傳統 塔筒和葉片限制,向高單位數機型邁進;海上風機不斷突破極限,向 20MW 以及更 高機型和深海浮式推進。建議關注日月股份(未覆蓋)
► 鋰電池技術從高鎳向固態演化:動力電池的發展必然向能量密度更高的高鎳電池發 展,而未來會進一步向固態電池,甚至新型的電池結構演化。因此掌握電池研發技 術的龍頭公司,同時透過規模優勢維持不斷研發投入將獲得持續的優勢。看好寧德 時代。
► 隨著汽車電氣化帶來的機會:汽車電氣化也將重構整車電子電氣架構,對高壓電氣 元件、優質電機電控、先進電池熱管理系統帶來更大的需求空間,利好宏發、三花、 匯川。
第二、數字化浪潮下,下游應用端新的商業模式可能是下一個投資主題。新能源投資的 機會不僅僅在於傳統制造業的成長,也會誕生新的商業模式或者新的技術應用機會。隨 著能源結構出現變化,基於能源結構的應用自然也會產生相應的變化,特別是電力更容 易被數字化控制,因此電氣化也更利於數字化應用推進。其中分散式電源在海外已經逐 步取代配網的角色,而基於數字化網路的虛擬電廠也將儲能的應用從裝置端提升到網路 端、從被動邁向主動;新能源車電氣化的同時帶來自動控制的提升使得自動駕駛的路徑 越來越清晰,而這些也帶來新的應用比如共享出行。
► 分散式裝機降低發電門檻,打破發用二元結構:以光伏為主體能源的新電力體系中, 電源將可以貼近負荷部署,使用者具備自發自用能力,相鄰使用者間可以實現能源雙向 流動,降低發電行業的進入門檻,也打破了傳統電網單向能量流動的模式,提升電 力系統靈活性並開闢豐富的電力市場商業模式;看好隆基股份和正泰電器。
► 儲能應用解決電網被動調節負擔,以主動的發用平衡能力創造商業價值:由於清潔 電源與傳統電源相比出力穩定性有所減弱,儲能將成為未來能源體系的必備要素, 實現跨時段、跨季節的發用能平衡。因此儲能的匹配比例受多重因素影響,並非一 致,這也使得排程模式和能力將會使得儲能成本差異較大,甚至智慧化排程可以完 成和高儲能配比一樣的效果而無需硬體投入,這將使得智慧能源服務出現較大的商 業機會。
► 新能源車智慧化邏輯:我們認為新能源車的滲透率和發展,最終會成為自動駕駛技 術的先決條件,伴隨 5G 網路的普及,加速車聯網的應用,發展出“人,車,路,雲“物 聯互動的智慧化交通,最終實現完全無人駕駛、促生智慧城市以及相應的共享駕駛 服務。看好整車企業中同時具備軟硬體能力的潛在公司,看好車載晶片、車載通訊、 路邊單元等藍海賽道,建議關注出行服務類公司伴隨高級別自動駕駛落地帶來的成 本下降和運營效率提升。看好整車企業蔚來、建議關注小鵬(未覆蓋)。
第三、怎麼選擇穿越週期者,成長賽道中的傳統行業,技術變革中仍然不變的是原材料 的使用。成長性賽道中會出現部分傳統產業受益於行業需求持續增長,同時自身存在天 然供給壁壘,因此成為穿越週期、量價雙擊的受益者。其中:
► 光伏行業的典型代表包括:1)光伏玻璃,技術迭代仰仗工藝積累,良率與成本的控 制難度轉化為持續偏緊的供需結構;2)膠膜,在元件成本中佔比低但對於質量影響 重大的特性,決定了龍頭使用者粘性優勢積累並持續放大的特點。看好信義光能和福 斯特。
► 新能源車領域包括:1)鋰,考慮到鋰作為最輕的金屬,將是電池儲存上難以替代的 元素,因此隨著電池需求受到儲能和動力電池兩方面的增長,根據大宗組的測算, 到 2025 年全球鋰需求量將達 93.7 萬噸碳酸鋰當量,鈷需求量達到 23.8 萬噸, 2020-2025 年 CAGR 分別為 24.5%和 13.8%。2)銅,隨著電氣化的提升,銅作為導電 性較好的大宗商品,我們看好長期的需求提升。目前電動汽車相比傳統燃油車需要 多 50kg 的銅,充電樁需要 10kg,疊加電網的銅需求,我們預計 2030 年銅的總需求 量會比目前多至少 12%,而銅的供應增加有限,因此也將開啟銅的一個長牛週期。3) 汽車玻璃,隨著汽車智慧化,車中使用玻璃的比例也在進一步提升,而對於汽車玻 璃來說,其技術和質量要求較高,使得龍頭企業在供應鏈有穩固的地位,帶來持續 成長。看好贛峰鋰業、紫金礦業和福耀玻璃。
問題四,碳中和對新能源主題以外的其他板塊可能意味著什麼?
雖然 2030 年前達峰,但是從 2030 年後的減排任務來看,難度仍然很大,因此我們認為 節能減排特別是對排放總量的控制很可能在十四五就會開始。我們認為碳排放控制將帶 來供給側產能進一步整合,以及需求側新市場的崛起。
► 從供給側看,碳排放減量可能相當於另一次供給側改革。
基礎材料:可能推出的更嚴格的環保措施或倒逼落後產能退出。我們認為未來 高碳排放板塊的新產能投放審批可能更為嚴格,而落後產能的退出有望提速, 基礎材料龍頭在成本曲線上的優勢地位有望進一步凸顯,短期的供需錯配或利 好商品價格及板塊龍頭。看好海螺水泥和旗濱集團。
農業:規模化養殖及高效種植更為順應碳中和趨勢。我們認為規模化養殖有望 透過精細管理,在糞汙管理、飼料效率、物流籌劃等方面較散養更易實現減排; 而高效種植有望透過育種改良和數字化管理,在作物生長效率、氮肥及農藥利 用率等方面領先散戶種植,碳排放量更少。隨我國對碳排放的監管趨嚴,我們 認為頭部畜禽養殖公司及生物育種公司也將具有更大的發展空間。看好牧原股 份、新希望、隆平高科。
交通運輸:考慮到鐵路單位碳排放較航空和公路更低,因此在碳中和背景下會 有望獲得較高增長,其中高鐵由於時效性較高,佔比有望持續提升。看好京滬 高鐵。
► 從需求側看,碳中和目標有望帶來新市場的崛起。
建築材料:建築環保標準的提高和節能要求有望帶來三大投資機遇。1)建築 節能玻璃:使用中空或 Low-E 節能建築玻璃能夠顯著削減建築能耗;2)建築保 溫材料:保溫材料需求增長與產品升級,塗保一體化等施工效率更高的新保溫 體系有望迎來蓬勃發展;3)輕質建築材料:使用石膏板等輕質隔牆材料替代傳 統的水泥牆、磚牆,能同時減少水泥、建築磚燒製過程中的碳排放和運輸過程 中的排放與能耗。看好信義玻璃和北新建材。
問題五,碳中和思考上我們與別人有何不同?
更看好新能源是基於其成本下降的製造業屬性,光伏在中國的資源規模是目前能源需求 的接近 800 倍,因此資源並不稀缺,且改變了過去資源往往地域分配不平均的問題。並 且由於可再生能源製造業的特性,受益於中國製造業大國的稟賦,規模效應帶來的不僅 僅是成本的學習曲線,同時也有產業叢集下的技術迭代加速。因此無論是光伏、風電、 核電還是電池在中國都有希望進一步提升效率、降低成本。我們認為相比傳統能源這將 是一個不可逆的過程,而回頭來看新能源的發展也就是短短 10 年左右時間帶來了 70-90% 的成本下降,因此往後看,雖然中國碳中和的目標在很多人看來非常激進,但我們認為 40 年的時間將會使很多技術變化成為現實。因此我們看好在各個行業中能不斷投入技術 研發,引領行業技術進步的平臺型科技企業,必將在此趨勢下受益。
看好分散式有源網對傳統配網的成本優勢,相比傳統能源,新能源規模偏小,但是也使 得其可以更靠近使用者端發展分散式能源,並節省配電網傳輸費用。我們認為工業發展是 基於能源結構不斷最佳化的過程,離不開能源發展的變化,因此隨著新能源發展,我們認 為分散式也將改變目前的電網結構,模糊用電和發電端,從過去單向潮流到多元的變化, 改變的不僅僅會是電網結構,也會使得其更復雜的排程匹配需要數字化、智慧化的支援, 讓能源互聯成為可能。雖然市場目前擔心政策方面的不確定性,但是我們認為技術和經 濟才是核心推動因素,在技術成熟和經濟可行的情況下,無論政策層面還是電網都會反 過來加速這個發展趨勢。因此我們認為雖然目前仍然處於初始階段,但以新能源分散式 發展為契機以及其帶來的智慧電網、多能互補等形式的商業模式必然會誕生一批新的能 源巨頭。
碳排放交易下節能減排是長期環保趨勢,能源行業是人類工業化的基礎,因此我們認為 碳中和並不僅僅是對於能源行業的一個轉變,也將對工業領域的方方面面造成影響。我 們認為中國將會在十四五期間建立完善的碳排放監測、管理、交易體系,透過總量控制 和價格引導相結合的方式推動各個行業在進一步降低能耗的基礎上,向降低排放的方向 發展。我們預計對於電能替代,特別是氫能替代和碳捕捉的技術投入將會加大,在應用 端多管齊下實現碳中和目標。
碳中和目標加速中國經濟和能源轉型我們認為隨著碳中和目標的提出,中國未來能源轉型發展的方向已經確定。我們 預計到 2060 年中國經濟會達到人均 GDP4.8 萬美元水平,帶來能源需求 67.3 億噸標煤, 較現在提升 38%。如果我們以目前的能源結構不變,將會產生每年 160 億噸二氧化碳的 碳排放。我們預計隨著十四五開始執行碳中和目標,中國將在 2028 年達到碳排放峰值在 134 億噸二氧化碳,較現在的 115 億噸上升 16%。而之後中國將透過電力領域提升非化 石能源比例完成電力碳中和,非電領域先推動天然氣替代再推動氫能替代完成能源碳中 和,並在需求端透過碳排放權總量控制+交易的形式推動新技術在工業和交通等領域的應 用、加速碳中和程序,從高碳向低碳最後向零碳三步走,完成 2060 年對能源,工業和農 業領域的碳中和。雖然碳中和目標從目前的位置來看實現難度較大,很多技術也並未成 熟,但是我們認為中國經濟目標的背後不僅僅是十四億人生活質量的提升,也是隨之而 來的能源和資源更高需求,而碳中和一方面帶來更清潔,更經濟和更安全的能源將確保 這一目標完成,另一方面也將開啟中國的能源需求天花板,使得未來的科技浪潮不受環 境問題的束縛。
經濟繼續增長的需求與碳排放下降的壓力將加速中國能源轉型革命
經濟轉型帶來 GDP 增長逐步放緩但仍具韌性;三產比例走高,2060 年或達近 75%。中金 宏觀組預計 GDP 增速到 2030 年、2040 年、2050 年和 2060 年將分別至 4.7%、3.6%、2.5% 和 1.4%水平。其中,經濟結構的變化體現在三產比重將由 2019 年的 54%提升至 2030 年 達 59%,並在 2060 年進一步提升至接近 75%。
預計能源消費總量或在 2060 年達到 67.3 億噸標準煤(總量較當前上行 38%),增速逐步 放緩。在我們的基準假設下,我們預測我國的能源消費總量將在 2025/2035/2060 年分別 達到 57.6/63.6/67.3 億噸標準煤,總體保持連年同比增長。但隨著單位 GDP 能耗較低的 三產比重不斷擴大,能源消費增速將呈現放緩走勢,其中 2021~2025 年複合增速達到 +3.3%,隨後在 2025~2035 年間增速放緩至 1.0%,再到 2035-2060 年放緩至 0.4%。
2060 年人均 GDP 或突破 4.8 萬美元,單位能耗看齊發達國家且完成能源零排放目標。2019 年我國實現人均 GDP 11,452 美元,較 2010 年 4,506 美元實現翻倍以上,達成了十八大提 出的 2020 年建成全面小康社會以及人均 10,000 美元的目標。面向未來,在 2035 年基本實現現代化以及 2050 年實現偉大復興的大方針下,我們預計人均 GDP 有望在 2060 年達 成 48,281 美元,超過當前日本、德國水平。
從能耗和碳排放的角度來看,當前單位 GDP 能耗 0.328 千克標準煤/美元,仍高於發達國 家的 0.116~0.264 千克標準煤/美元。而經濟結構不斷改善疊加各行業加速單位能耗控制, 我們預計單位 GDP 能耗有望在 2060 年下降至 0.119 千克標準煤/美元,較當前大幅回落 64%,低於當前美國和日本的能耗水平。而單位 GDP 排放水平也會從當前的 0.778 千克 二氧化碳/美元不斷走低,在 2060 年完成能源零排放、以及碳捕捉等方式達成非能源領 域碳中和目標。
2060 年“碳中和”目標下達,較美麗中國目標更進一步
今年我國首次提出碳中和承諾,也是首次提出碳減排的目標,展現大國力量。9 月 22 日, 在第七十五屆聯合國大會發表演講時,中國提出提高國家自主貢獻力度, 採取更加有力的政策和措施,重申中國力爭於 2030 年前實現碳排放達峰,並首次提出 2060 年努力爭取實現碳中和。這是中國首次明確給出碳中和的時間表,也是中國首次提 出明確的減排目標。此次提出 2060 年碳中和承諾,不僅意味著從“十四五”開始 我國低碳轉型決心不變,繼續實現經濟發展與碳排放的脫鉤,也意味著政府對於中國產 業在實現能源轉型中所處的競爭能力和技術發展充滿信心。
“碳中和”目標落地,其意義深遠:
對外,堅定兌現全球巴黎協定承諾,是實現全球變暖限制在 2°C 不可或缺的力量。應對 氣候變化、減少碳排放是國際社會的共同課題。聯合國環境規劃署表示,若要實現當前 《巴黎協定》的減排目標,即全球變暖限制在 2°C 內,那麼截至 2030 年全球碳排總量 須控制在 560 億噸,意味著需要每年減少 7.6%,並在 2070 年前實現全球碳中和。越來 越多的國家必須做出長期規劃,致力於實現淨零排放的規劃。而中國作為全球最大的二 氧化碳排放大國,排放量佔到全球的 25%以上,2060 年“碳中和”的目標下達正是我國 自主給出國際社會的承諾。從另一個角度去看也是中國作為大國崛起在追求中國全民生 活水平提高的同時,減少對於全球能源資源的依賴,對全球氣候和環境發展更可持續的 態度,為我國融入國際社會實現雙迴圈提供支援。
對內,“碳中和”與我國經濟產業結構轉型方向相契合。近幾年,我國政府對環境保護的 重視程度顯著增強,建設資源節約型、環境友好型社會,提高人民生活質量。更重要的 是,我們發現政府在推進節能減排任務時,從過去的一種 “社會責任”,到現在態度更為 積極、主動。我們認為這和當前中國正在進行的產業轉型相契合,“碳中和”目標下,將 減少石油、天然氣、煤炭等傳統能源的使用,增加非化石能源的使用空間,增強其競爭 力、經濟性。這和我們當前的國家發展戰略一致:1)保障能源安全、解決進口依賴,2) 持續增強新能源產業鏈競爭力,佔領下一代技術優勢,3)也將有利於中國在開展一帶一 路國家能源建設上提供更好的切入點。
達成“碳中和”的 4 種主要途徑和方法
當前我國能源供給仍以煤炭消費為主,能源是二氧化碳排放的第一大來源。2019 年,我 國共產生能源消費 48.6 億噸標準煤,雖然提早完成了非化石能源 15%的目標,但其中大 部分仍來自於煤炭(佔比 57%),其次是石油和天然氣分別為 19%和 8%。根據我們估算, 2019 年我國或產生二氧化碳排放 125.9 億噸(未扣除碳吸收部分),同比增長 2.8%。其 中能源部分同比增幅 2.6%,仍佔據碳排放總量的 77%,其次為工業過程產生的二氧化碳 (15%)、農業活動(7%)和廢棄物處理(2%)。
與海外的碳排放來源相比來看,能源比重基本相同,佔比近 80%。主要的不同來自於工 業和農業比例,由於我國仍處於工業相對快速發展階段,工業過程中產生的碳排放佔到 15% vs.歐盟 9%,農業活動比重僅 7% vs. 歐盟 10%。
我們認為中國要達成 2060 年“碳中和”的目標,需要從能源需求側和供給側兩方面進行:
供給側:電力 + 非電碳中和 電力碳中和:
2018 年以來,我國沿海省份已經開始嚴格控制燃煤機組發電,但當前電力 領域的碳排放仍然佔到了我國碳排放總量的 30%以上,實現電力碳中和是中國碳排放的 核心。一方面電力領域可再生能源發展將大幅降低中國的碳排放,加速碳達峰在 2030年前的到來,另一方面,電能在終端完全零排放的特性,也使得電能替代成為諸多終端 應用上實現碳中和的主要手段。如我們在《美麗中國-物換星移風光無限》中所討論的通 過供給端推動非化石能源比例提升,和需求端推動電氣化率提升不僅是實現電力碳中和, 也將是加速中國能源實現碳中和的不二法門。
非電碳中和:在能源的利用領域我們可以看到,還是有很多領域的能源需求無法透過電 來替代,不僅僅是電力的成本問題,也是其利用能源的形式所致。比如在交通長距離領 域(航空和航運)的能源使用難以透過電能實現,對於部分工業(化工,金屬&非金屬冶 煉,造紙等行業)需要透過燃燒能源的使用形式也難以被電能滿足。我們預計在 2060 年 能源中 30%的能源消費將以非電的形式存在,因此能源碳中和的最後一步將需要由氫能 或者碳捕捉完成,而在過程中非電領域將會透過從高碳(石油,煤炭)到低碳(天然氣) 到零碳(氫能&碳捕捉)的三個階段完成最終減排。
需求側:“節能 + 減排”雙管齊下
節能:我們認為在能源供給端轉型加速的同時,在能源需求端政府也不會放鬆對於節能 的需求,我們預計會在三個領域:1)提升生產能效,2)區域能源消費,特別是化石能 源消費控制,3)加速經濟結構轉型,降低經濟對高耗能產業的依賴,來完成對於單位 GDP 能耗從目前 0.328 千克標準煤/美元向 0.119 千克標準煤/美元轉變的過程。
減排: 由於二氧化碳在過去並非汙染物,因此我們對於二氧化碳排放的監測並不完善, 我們相信隨著碳中和的目標推進,國家必然會建立一套完善的碳排放相關體系,從需求 端加強對於減排的控制,才能在政策上做到有的放矢:1)建立碳排放監測體系,2)建 立碳排放的額度,方便對於高能耗行業的碳排放進行總量約束,3)透過碳排放額度交易, 鼓勵推動以低碳甚至零碳的方式的能源利用。
碳中和目標下,我國能源結構變化的三步走
我們認為未來中國的能源發展將會經歷從高碳到低碳到零碳的過程,分別是現在至 2028 年新能源平價時代來臨,煤炭、石油消費量達峰,碳排放在 2028 年達峰;2028-2040 年 非電領域透過天然氣代替石油煤炭降低碳排放,在電力領域新能源從增量替代逐漸開始 存量替代,分別完成使用者端儲能+新能源和發電端儲能+新能源平價,中國碳排放從高碳 走向低碳;2040-2060 年隨著發電成本進一步降低、氫能邁向平價,完成能源碳中和。
第一步:現在至 2028 年:新能源平價時代來臨,煤炭、石油消費量達峰,碳排放在 2028 年達峰。我們看到隨著平價時代來臨,中國新能源發展將會明顯加速,但由於新能源的 不穩定特性,使得其利用仍然較大程度上依賴傳統能源的輔助,同時雖然沒有財政補貼 也需要政策的繼續支援。而與之相伴的是我們看到隨著新能源的成本下降,將推動傳統 電力企業加速轉型新能源投資,帶來煤炭需求達峰;在交通領域隨著新能源車的普及, 石油的需求增長也將提前達峰。我們預計在 2025 年,非化石能源佔一次能源的比例將會 達到 20%,電動車佔中國的汽車保有量滲透率達到 5.8%,新增滲透率達到 20%。
第二步:2028-2040 年非電領域透過天然氣代替石油煤炭降低碳排放,在電力領域新能源 從增量替代逐漸開始存量替代,分別完成使用者端儲能+新能源和發電端儲能+新能源平價, 中國碳排放從高碳走向低碳。隨著可再生能源在供給端比例不斷提升,電動汽車在需求 端比例提升,電力的波動性在供給和需求端都將被加強,而使得傳統的電力平衡能力受 到挑戰,如何使得可再生能源佔比進一步提升,我們預計透過電力改革釋放電力系統靈 活性,透過數字化轉型提升電網需求側管理能力,以及透過新的商業模式加速新能源在 分散式終端的應用將會是這個階段的主旋律,而新能源+儲能的平價也並非一個簡單節點, 更像是一個多元公式下的最優解,其中應用端技術的突破可能會在這個階段創造超額回 報。我們預計 2035 年之後可再生能源在供給端將實現加儲能的完全平價,因此電力碳中 和將勢不可擋,只有資源和傳輸才是其主要限制。
第三步:2040-2060 年隨著發電成本進一步降低、氫能邁向平價;完成能源碳中和。而隨 著可再生能源的成本進一步下降,可再生能源制氫達到平價也將進入倒計時,提升氫能 在終端場景的應用。隨著氫能達到平價,氫能在終端場景的應用將迅速提升,同時由於 電解水制氫對可再生能源的需求,我們預計可再生能源將會再次進入高增長。
中國能源結構變化情景假設以及對應的碳中和目標達成路線
非化石能源+氫能逐步形成傳統能源替代,在不增加碳排放的情況下支撐能源消費上行。 在能源消費量上行至 67.3 億噸標準煤的假設下,我們認為要達到最終“碳中和”目標, 可預見的電能使用比例不斷提升,各行業都最大範圍實現電氣化,並且電能逐步由非化 石能源滿足,終端能源消費中非化石能源電力的比例從 2019 年的 16.2%,到 2035/2060 年 38.7%/70.0%。而化石能源方面,2025-2028 年間,煤炭、石油消費量佔比從 2025 年 46.9%和 21.1%,分別下滑至 42.3%和 19.7%,而天然氣和非化石能源份額將從 12.0%和 20.0% 小幅上升至 13.5%和 24.4%。此外,我們認為 2035-40 年氫能將起步,並在 2040 年後開 始逐步邁向平價,與非化石能源電力一起形成對傳統能源的替代,並帶來天然氣消費於 2049 年達峰後回落,由氫能支撐能源消費增長、同時不產生二氧化碳。從二氧化碳排放 情況來看,隨著煤炭、石油消費在 2028 年達峰,排放總量將同時實現峰值,並在 2060 年非化石能源和氫能全面取代後,達成零排放。
節能減排+碳吸收等手段完成非能源領域碳中和。非能源板塊(工業、農業、廢棄物處理) 隨著發展需求增速放緩、節能減排效果顯現,整體碳排量走弱,剩餘量或由森林碳吸收、 碳捕捉等手段達成“碳中和”。
電力碳中和是必經之路(略)電力是需求端零排放的能源,但是在供給端電力目前佔碳排放的 32%,因此降低 電力排放將是中國碳排放的主要工作,也是中國長期希望完成的能源轉型任務。而隨著 中國非化石能源擺脫補貼,我們認為推動非化石能源比例在電力中不斷提升將是成本最 低也是最有效的電力碳中和方式,考慮到非化石能源的不穩定性,就不得不考慮電網的 消納成本,因此如何增加和釋放電網靈活性就成為非化石能源比例提升的關鍵。最後, 電力碳中和又將是開啟能源碳中和最後一步氫能的基礎。因此我們認為非化石能源的發 展在平價之後仍然需要經歷 4 個階段,透過新能源+電網靈活性平價,新能源+儲能使用者 側平價,到新能源+儲能發電側平價,到最終氫能平價實現電力碳中和。
非電能源碳中和推動氫能發展(略)目前中國能源需求中非電佔 53.8%,但是在能源使用中,部分使用形式需要更高 的能量密度,長期的儲存,以及燃燒釋放熱能的形式,因此即使到 2060 年我們預計也將 有 30%的能源無法被電取代。對於非電能源領域,我們認為目前將只有碳捕捉和氫能兩 種形式來完成,相比碳捕捉,我們認為氫能對於產業提升和技術進步帶來的機會更高, 因此我們大膽地預測氫能將會是最終完成能源碳中和的主要方向。
氫能發展的 3 個階段
2021E-2030E:應用初期,平價起點。我們認為,在這一階段,燃料電池技術應用得到提 速,從終端應用層面帶來規模化與成本下降,同時推動能源供給端的運輸與加註成本受 益規模化與環節效率提升得到快速下降,帶來供給與應用環節並行的降本。從氫能源角 度,目前天然氣/煤氣重整+碳捕捉制氫短期內成本優於可再生能源電解水制氫,成本的 制約主要來源於運輸與加註環節,其中運輸受限於高壓 IV 型瓶應用、液氫運輸、管路運 輸的不完善,而加註環節受益於加氫站裝置依賴進口 CAPEX 較高且目前綜合運營效率較 低。我們認為隨著燃料電池終端應用的起量,終端氫價格可由目前的 70-80 元/kg(含稅) 下降至 2025 年的約 35-40 元/kg(含稅),並至 2030 年下降至約 30 元/kg(含稅)。
2031E-2050E:步入平價,應用領域拓寬,供給與應用規模大幅提升。我們認為,在這一 階段,氫能源的成本受益於富電區域新能源發電的低電價,與逐步完備的中長距離運輸/ 管路,使得加氫成本逐步下降至近 20 元/kg。同時新能源電解水制氫也將逐步成為氫能 供給的主流模式。對於燃料電池車輛,當不考慮柴油針對碳排成本上升時,氫成本下降 至20元/kg可直接與柴油平價。此外,此階段的非交通領域用氫的價格已逐步下降至18-20 元/kg(即不考慮加氫站的加註成本),在工業與家庭供暖領域已逐步具備一定經濟性基 礎,我們認為透過初期與天然氣的混合使用,以及伴隨氫價格的進一步下降,在供暖領 域,氫能也將逐步提升應用滲透率。
2051E-2060E:全面平價,碳中和目標驅動其餘非電領域滲透率全面提升。我們認為,此 階段受益於新能源發電成本進一步下降,儲運規模的大幅提升下應用環節成本的進一步 下降,氫加註成本將下降至 20 元/kg 以下,非交通領域氫應用成本將下降至 15 元/kg 以 下。應用領域將全面拓展至供熱供暖、船舶等非電領域,補足非電領域碳中和的拼圖。
透過碳交易市場加速需求側轉型的暢想(略)我們認為雖然中國目標是在 2030 年前實現碳達峰,但是考慮到未來碳中和任務的 艱鉅性,有理由相信中國將在需求端也同時加強節能和減排的力度,一方面這將使得碳 中和的目標更易達成,而另一方面推動節能減排也將加速電能替代以及煤改氣,以及未 來氫能替代等工作,使得能源轉型在需求端有更強有力的支撐,加速能源領域非化石能 源和未來氫能的平價。雖然目前政策機制沒有推出,但是我們認為透過碳排放市場,以 總量控制為原則,透過碳交易的經濟刺激將以更靈活的方式完成需求側的轉型。
汽車行業在 2028 年達到碳排放峰值,2060 年達到零碳排乘用車:我們預計總體保有量先升後降,2045 年新能源新車銷售滲透率達到 100%。我們認為乘用車保有量變化分為三個階段:1)直至 2030 年,乘用車保 有量由 GDP 增長帶動。2)2030-2045 年,經濟發展進入滯漲時期,千人保有量 逐步增長至 500 輛。3)2045-2060 年,智慧駕駛和智慧交通有效提升交通運營效 率,降低社會對於汽車保有量的需求,汽車保有量有所下降。2060 年千人保有 量達 402 輛。出行需求方面,我們認為前期隨著保有量上升、疊加高鐵網路不斷 擴充套件,單車平均行駛里程有所下降。2045 年後,隨著自動駕駛、智慧交通普及, 提升交通執行效率和降低車輛閒置率,單車平均里程將有所回升。能源結構方面, 我們預計 2025 年新能源新車銷售滲透率達到 20%,2035 年達 50%,2045 年達 100%。隨著已保有的燃油車的不斷淘汰,2060 年乘用車碳排放量降低至 0。
商用車:貨車碳排放量佔比較大,我們預計客車率先達到 0 碳排放。重卡方面, 我們認為公路貨運週轉量大多由重卡完成,二者有較強相關性,我們預計公路貨 運週轉量先升後降,主要由於後期高鐵等貨運方式更加普及,對公路貨運產生替 代。我們預計重卡保有量的新能源滲透率在 2035 年後增長較快,逐步增長至 100%,碳排放量降至 0。我們預計中輕微卡保有量先升後降:2020-2045 年,保 有量隨城市面積增長而增加,2045 年後,受到自動駕駛、智慧交通普及的影響, 車輛閒置率降低,保有量有所下降。隨著新能源滲透率不斷提升,2060 年碳排 放量降低至 0。客車方面,我們認為較容易透過制定政策快速提升新能源滲透率, 我們預計客車新能源保有量滲透率在 2030 年即達到 100%,碳排放量降低至 0。
動力電池:裝機新增量增長至 2045E,平價 2025 年可及。 我們預期新能源乘用 車車滲透率的提升與單車帶電量伴隨平均續航里程的提升將共同推動動力電池 新增裝機量需求持續增長至 2045 年達到峰值。我們測算 2045E 乘用車裝機量可 達 4140GWh,是 2019 年的 100 倍以上。新能源乘用車的購置平價我們預期可於 2025 年在基本到達,並於 2025-2030 年全面到達。短期來看,LFP 的高性價比將 帶動中短里程車型於 2021-2022 年在中國市場率先達到平價,長期來看,高鎳及 下一代電池將帶動 500km 以上車型在 2025-2030 年達到平價。
盈利預測與估值
我們認為“碳中和”目標以及《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035 年)》等的 釋出,對新能源汽車整車和產業鏈標的均形成了長期利好。推薦新能源整車標的: 比亞迪、蔚來、建議關注小鵬(未覆蓋),推薦新能源產業鏈標的:三花、銀輪、 拓普,推薦鋰電產業鏈標的:寧德時代、億緯鋰能、恩捷股份,推薦氫燃料電池 標的:億華通(未覆蓋)、濰柴動力。
風險
新能源技術發展不及預期。
交通運輸:技術仍待突破,低碳出行可期2019 年交通運輸行業總週轉量 21.2 萬億噸公里,至 2060 年,我們預計交通運 輸行業總週轉量為 37.3 萬億噸公里,40 年年均複合增長 1.4%,其中,客運總周 轉量佔總週轉量的比例將從 2019 年的 1.5%,提升至 2060 年的 4.2%,貨運週轉 量佔總週轉量 98.5%,我們預計 2060 年該佔比會下降至 95.8%。
根據我們的估算,2019 年交通運輸行業碳排放量為 11.4 億噸,我們預計 2060 年交通運輸行業碳排放量約 4.1 億噸,下降 64%。2019 年,公路/航空/航運/鐵 路的碳排放量佔比分別為 82.1%/10.4%/6.4%/1.1%。隨著新能源車的推廣和普及 以及鐵路行業電氣化率的持續提升(我們預計 2060 年電氣化率提升至 100%), 公路和鐵路有望實現 0 碳排放。受限於當前技術條件,我們預計 2060 年航空行 業碳排放量約為 2019 年 3 倍,達到 3.6 億噸,如果後續氫能飛機技術成熟且制 氫成本能降下來,航空行業有望實現 0 碳排放;航運的碳排放量較 2019 年下降 28%,為 5,240 萬噸。
碳中和的目標對於交運各子版塊影響不一。1)航空:碳中和的目標短期利好行 業內公司的成本控制,長期利好行業供需關係和格局改善;2)鐵路:碳中和的 目標將長期利好鐵路運輸的效率和成本控制;3)公路:受“公轉鐵”推進和“多 式聯運”普及的影響,長途公路貨運板塊受損;4)航運:行業可能面臨供不應 求週期和運輸成本提高的挑戰。
盈利預測與估值
我們認為碳中和目標的提出對於整個交通運輸行業的用能結構上都提出了較高 的要求,影響深遠,有望長期提升航空、鐵路行業公司運營效率,改善航空和航 運業供求關係,由於對能耗要求提升,可能對貨運佔比較高的子行業帶來成本壓 力。
受益標的上來看,考慮到鐵路單位碳排放較航空和公路更低,因此在碳中和背景 下會有望獲得較高增長,其中高鐵由於時效性較高,佔比有望持續提升,推薦京 滬高鐵。
風險
受限於碳排放要求,行業內生增長放緩。
碳中和之交運篇:技術仍待突破,低碳出行可期2020-2060 2019 年交通運輸行業總週轉量 21.2 萬億噸公里,至 2060 年,我們預計交通運輸行業總 週轉量為 37.3 萬億噸公里,40 年年均複合增長 1.4%。2019 年,航運/公路/鐵路/航空總 週轉量佔比分別為 48.9%/35.6%/14.8%/0.6%。我們預計,自 2020 年至 2060 年,受客運 以及貨運滲透率持續提升,航空總週轉量 40 年年均複合增速約為 3.8%,在各種交通運輸 方式中最快,2060 年航空總週轉量相較於 2019 年增加約 360%;鐵路、航運總週轉量 40 年年均複合增長率分別為 2.8%、1.7%,2060 年相較於 2019 年分別增加約 220%、96%; 受公轉鐵影響,公路總週轉量預計將於 2027年觸頂後回落,40年年均複合增長率為-0.4%, 2060 年總週轉量相較於 2019 年下降-16%。至 2060 年,我們預計交通運輸行業總週轉量 為 37.3 萬 億 噸 公 裡 , 其 中 航 運 / 公 路 / 鐵 路 / 航 空 總 周 轉 量 佔 比 分 別 為 54.6%/17.1%/26.7%/1.6%。
2019 年,客運總週轉量佔總週轉量 1.5%,我們預計 2060 年該佔比會提升至 4.2%,其中 鐵路/航空/公路客運當前佔客運總週轉量的佔比分別為 41.7%/33.2%/25.1%,公路客運不 含私家車出行;由於航運主要為貨運,不納入討論。因為航空出行較為便捷,且出行距 離較遠,我們預計隨著人均 GDP 不斷增長,航空客運佔比將持續提升;同時,隨著高鐵 網路日趨完善,鐵路出行將成為跨省出行的重要方式之一。我們預計 2020 年至 2060 年 鐵路/航空/公路客運年複合增長率分別為 3.7%/3.7%/-2.2%,2060 年鐵路/航空/公路客運 在總客運週轉量的比例分別為 54.1%/43.0%/2.9%,鐵路/航空/公路客運週轉量絕對值相 較於 2019 年增長 351.5%/350.9%/-59.3%。
2019 年,貨運週轉量佔總週轉量 98.5%,我們預計 2060 年該佔比會下降至 95.8%,其中 航運/公路/鐵路/航空貨運當前佔貨運總週轉量的佔比分別為 49.7%/35.8%/14.4%/0.1% (航運包含遠洋航線)。由於公轉鐵趨勢的影響,公路的貨運佔比逐漸下降,鐵路貨運佔 比逐漸提升;同時由於航空貨運速度上具有較大優勢,因此航空貨運佔比也有望逐漸提 升。我們預計 2020 年至 2060 年航運/公路/鐵路/航空貨運年均複合增長率分別為 1.7%/-0.4%/2.8%/ 4.1%,2060 年航運/公路/鐵路/航空貨運在總貨運週轉量的比例分別為 56.2%/17.6%/25.8%/ 0.4%,航運/公路/鐵路/航空貨運週轉量相較於 2019 年增長 95.6%/-15.1%/209.6%/416.4%。
行業未來碳排放量的展望:
2020-2060 我們基於交通部和民航局提供的各子版塊能耗資料,並據此測算並預測整體行業碳排放 量。根據我們的估算,2019 年交通運輸行業碳排放量為 11.4 億噸,公路/航空/航運/鐵路 佔比分別為 82.1%/10.4%/6.4%/1.1%,我們預計 2060 年交通運輸行業碳排放量為 4.1億噸,航空/航運佔比分別為 87.4%/12.6%,公路和鐵路將實現 0 碳排放。如果後續氫能飛機技 術成熟且制氫成本能降下來,航空行業也有望實現 0 碳排放。具體來看:
► 公路:隨著新能源車的推廣和普及,我們預計 2060 年公路行業實現 0 碳排放。隨 著發動機技術的成熟、純電動車逐漸取代化石燃料非純電車,我們預計公路單位運 輸能耗下降。由於乘用車單位週轉量碳排放量較高,但佔整體週轉量比重較低,因 此公路運輸的碳排放量將於 2028 年達到最大值,晚於公路總週轉量觸頂年份;之後 公路的碳排放量將隨著總週轉量逐漸下降,預計至 2060 年公路運輸碳排放量下降至 0。
► 航空:基於當前技術手段來看,我們預計 2060 年航空行業碳排放量約為 2019 年 3 倍。如果後續氫能飛機技術成熟且制氫成本能降下來,航空行業也有望實現 0 碳排 放。在當前的技術條件下,航空的碳排放量下降主要依靠提升飛機發動機燃油效率 以及提升飛機的載客效率(單架飛機可提供更多座位),我們預計單位能耗將以每年 1%下降,2060 年,航空單位能耗約為 2019 年的 66.2%。考慮航空總週轉量相較於 2019 年增長約 351%,我們預計 2060 年航空行業消耗航空煤油 1.1 億噸,約為 2019 年的 3 倍,碳排放量 40 年年均增長 2.8%至 3.6 億噸,佔交通運輸行業的碳排放比例 上升至 87.4%。我們當前測算基於制氫技術成本較高且氫能飛機技術未有突破,如 果後續氫能飛機技術成熟且制氫成本能降下來,航空行業也有望實現 0 碳排放。
► 航運:由於能源利用率提高和新能源應用,我們預計 2060 年航執行業碳排放量較 2019 年下降 28%。由於液態天然氣雙燃料船(LNG 雙燃料船)的逐漸成熟與推廣(我 們估算 LNG 雙燃料船碳排放量約為普通單燃料船的 80%),我們認為航運單位運輸 量碳排放量將持續下降,2060 年航運單位能耗約為 2019 年 36.8%。考慮航運總週轉 量較 2019 年上漲 96%,我們預計 2060 年航運碳排放量總量為 5,240 萬噸,摺合 1,941 萬噸標準煤,較 2019 年下降 28%,2060 年航運的碳排放量佔比變為 12.6%。
► 鐵路:我們預計 2060 年鐵路行業電氣化率有望達到 100%,屆時鐵路行業有望實現 0 碳排放。由於電力機車不存在廢熱等問題,能量利用效率大於蒸汽機車,隨著鐵 路電氣化的不斷推進,鐵路的單位能耗逐漸下降。目前,中國平均每年電氣化改造 傳統鐵路約 1,050 公里。截至 2019 年底,中國現存未電氣化鐵路里程 3.9 萬公里, 我們預計改造完成仍需約 40 年,2060 年,鐵路運輸耗電 1,262.54 億千瓦時(摺合 3,788 萬噸標準煤),若發電系統解決碳排放問題,則鐵路運輸可實現 0 碳排放量。
用能結構的改變
航空:當前碳排放下降主要依靠節能減排
如果不考慮新技術的應用,我們預計,航空行業未來碳排放下降主要依靠節能減排。目 前航空公司的節能減排方式包括單發滑行、飛機減重、航線最佳化、機隊最佳化等。自 2012 年至 2019 年,中國民航平均百噸公里消耗燃油數量由 29.30 公斤下降至 28.56 公斤,降 幅 2.5%。
當前航空業減少碳排放的嘗試主要有全電飛機、核能飛機、生物燃油飛機和氫能飛機, 但我們認為受制於安全性、經濟性等因素,目前這些嘗試或均有待技術突破。如果後續 氫能飛機技術成熟且制氫成本能降下來,航空行業也有望實現 0 碳排放。
► 全電飛機:由於飛機本身具有消耗燃料大、起飛瞬時功率高、事故危險係數高等特 點,在可預見的未來,全部由電能驅動的飛機並沒有大規模應用的可能 。我們估算, 可以使得波音 737 飛機起飛需要的電池重量遠大於飛機最大起飛重量,同時,以鋰 電池為代表的電池單元很難避免自燃的可能,而飛機電池組自燃將會帶來比汽車、 火車自燃更嚴重的後果。
► 核能飛機:2015 年,波音已申請可控核能飛機發動機的專利,但核能飛機也具有危 險係數高、防輻射成本高的問題,在可預見的未來,核能飛機出現的可能性較低。
► 生物燃油飛機:2018 年 1 月,澳航由墨爾本飛往洛杉磯的飛機使用的燃料為 90%的 航空煤油和 10%的生物燃油4,但據澳航資料,為生產這趟航程的生物燃油的植物佔 用土地約 150 英畝,因此如果後續大規模應用生物燃油可能會加劇糧食價格的上升, 同時我們估算在生產生物燃油的過程中排放的碳的數量甚至超過飛行所減少的碳排 放量,因此從經濟性和碳排放的角度來看,生物燃油並非節能減排的最佳選擇。
► 氫能飛機:2020 年 9 月,三菱發電宣佈完成了全球首個氫能發電解決方案,解決方 案中的氫能推動的燃氣輪機為氫能飛機的發動機的基礎,為氫能飛機提供了可行性;同月,空客推出了氫能飛機的原型機,目前,該氫能飛機航程約 3,700 公里,能夠 覆蓋中國國內的絕大部分航線,同時可以解決部分國際航線的問題。目前來看,氫 能飛機可能是最可行的非化石能源替代解決方案。但是,目前氫氣生產主要依賴電 解水和石油化工,成本較高。我們預計 2060 年航空煤油的需求量超過 1.5 億噸,而 當前等熱值的氫氣僅生產成本就為航空煤油的 2.5 倍,其儲運成本更是遠高於航空 煤油,限制了氫能飛機的應用,我們認為後續氫能飛機的發展需要解決經濟性問題。
鐵路:有望在 2060 年全部完成電氣化
我們預計,中國鐵路將在 2060 年前完成電氣化,鐵路運輸碳排放下降至 0。我國非電氣 化鐵路一般使用內燃機車,電氣化鐵路使用電力機車。內燃機車功率小、運載能力小; 電力機車功率大、運載能力大。因而,電氣化是擴充鐵路運載能力的重要手段,同時也 是解決碳排放的重要方式之一。自 2010 年至 2019 年,中國平均每年新修建鐵路 5,313 公里,增加電氣化里程 6,392 公里,平均每年電氣化改造傳統鐵路約 1,050 公里。2019 年底,中國現存未電氣化里程 3.9 萬公里,預計仍需約 40 年。因此,在碳中和的背景下, 我們預計至 2060 年,中國鐵路預計將全部實現電氣化。
目前,改造的經濟性低是中國鐵路電氣化推進過程中的主要障礙。據國家鐵路局資料, 2018 年~2020 年,青藏鐵路格拉段電氣化改造成本約 660 萬元/千米,京通鐵路、京原鐵 路電氣化改造成本約 440-540 萬元/千米。儘管鐵路電氣化改造工作正持續推進、我國鐵 路電氣化率持續走高,但部分鐵路尚未實現電氣化,主要原因包括以下三點:
► 部分鐵路電氣化需求不大。對於運輸需求較低、車次較少的鐵路,不需要透過電氣 化改造提高運力,亦難以在電氣化改造後收回投資成本。
► 氣候因素導致電氣化成本更高。高寒、高原等地區受自然環境與氣候影響,電氣化 改造需克服更多困難,如青藏高原需做好避雷防短路以避免“地滾雷”、黑龍江等高 緯度高寒地區需做好融雪融冰等。儘管經過攻關,相應技術已具有一定的可行性, 但增加了相應鐵路電氣化改造的成本。
► 地方鐵路財政壓力較大。地方鐵路電氣化改造過程中地方財政需負擔較大壓力,也 制約了相應鐵路的電氣化改造程序。
航運:預計 2060 年清潔能源成為主要燃料
我們預計,至 2060 年,航運的主要燃料將變為清潔能源。根據國際海事組織(IMO)的 資料,航運佔 2018 年全球人為溫室氣體排放量的 2.89%。同年,國際海事組織要求截至 2050 年溫室氣體排放量降低至 2008 年的一半。目前來看,主要的降低碳排放的方案包 括風力船、LNG 雙燃料船、氨或氫燃料船等。
► 風力船:瑞典 Wallenius Marine 公司開發的模型船已經下水6,預計將在 2021 年底接 受訂單,第一艘實裝船將會在 2025 年之前下水。該風力驅動汽車運輸船全長 200 米,寬 40 米,一次能夠運載超過 7,000 輛汽車,碳排放量將減少超過 90%。
► LNG 雙燃料船:2020 年 8 月由中船集團下屬公司完全自主設計和自主建設的第四代 大型液化天然氣運輸船“天樞號”開始製造。與常規燃料相比,LNG 雙燃料船碳排 放減少約 20%,能夠起到較好的減排效果。
► 氨燃料船:氨氣作為氮氫化合物,在燃燒時不會排放二氧化碳,具有供應穩定、便 於運輸、生產成本較低等特點,因此國際能源機構認為,預計到 2060 年將有 60% 以上的新船使用氨或氫作為燃料7。然而,目前氨氣生產仍需高溫高壓,生產成本極 高,同時在生產過程中會排放遠超等熱值化石燃料燃燒產生的二氧化碳,因此如何 在常溫常壓下生產氨成為了限制氨作為常規燃料的因素。目前來看,等熱值的氨氣 價格是重油的 3 倍以上,同時氨氣的儲運需要低溫高壓的環境,限制了其應用。
碳中和對於行業的影響
我們認為 2060 年碳中和目標的提出,對交通運輸子板塊中各家公司的經營效率、盈利能 力以及行業供需和格局都有深遠影響。
對航空來說,碳中和的目標短期利好公司成本控制,長期利好行業供需關係和格局改善。 雖然目前還難以找到完全替代航空煤油的產品,但碳中和會使得各航司更加註意油耗的 降低,進而降低燃油成本,利好公司經營效益;同時因為碳中和的要求,航空行業需要 儘可能減排,從長期看或緩解行業運力無序增長的問題,長期利好航空行業供需關係以 及格局的改善。
對於鐵路來說,碳中和的目標將長期利好鐵路運輸的效率和成本控制。內燃蒸汽機車將 會逐漸被電力機車取代,鐵路運輸公司的固定投資將會增加,在短期內鐵路運輸公司的 現金流會出現下降;從長期來看,由於電力機車效率更高,因此鐵路運輸運營成本將會 下降,鐵路運輸效率會進一步提升。因此,長期來看,碳中和的要求將會利好於鐵路運 輸的效率的提升和成本下降。考慮到鐵路單位碳排放較航空和公路更低,因此在碳中和 背景下會有望獲得較高增長,其中高鐵由於時效性較高,佔比有望持續提升,推薦京滬 高鐵。
對於公路來說,受“公轉鐵”推進和“多式聯運”普及的影響,長途公路貨運板塊受損。 作為陸路運輸方式,鐵路在能耗和綜合成本方面更具備優勢,未來或將繼續獲取貨運市 場份額;而公路因為具備靈活的特點、未來可能更多集中在短途運輸領域,逐漸丟失長 途運輸份額。此外,碳中和對汽車行業產生了深遠的影響,公路作為配套基礎設施,或 將引入更多支援新能源汽車的裝置或系統。長期看,智慧公路建設也順應節能減排的大 趨勢,將在未來技術升級條件下逐漸普及。
對於航運來說,航運運輸板塊面臨供不應求週期和運輸成本提高的挑戰。隨著碳排放要 求更加嚴格,對碳排放要求提高,可能會加快老舊船隻的退出,短期內現金流下降,同 時由於排放監管的不確定性,航運公司預定的船隻數量下降,可能會出現階段性的供不 應求。由於碳排放要求嚴格,若強制推行對於碳排放的要求,可能會加速高成本新能源 的應用,提高運輸的成本,同時由於航運公司的議價能力逐漸下降,船運公司的利潤逐 漸下滑。因此,航運運輸板塊長期可能面臨一定的挑戰。
與此同時,碳中和將會利好於上游的供應商與技術研發企業。運輸企業將會更加重視節 能減排,因此會加速運輸工具的升級,為新的節能減排技術支付更高的費用。
大宗商品:減排任重道遠,技術變革催生新機遇(略)大宗商品行業中,火電、水泥、鋼鐵 2019 年碳排放佔比較高。從 2019 年碳排放 結構來看,我們測算火電和水泥、鋼鐵的碳排放佔比較高,而散煤供暖和有色金 屬行業也是碳排放的重要來源。我們估算這幾個行業的 2019 年碳總排放量大約 為 76.8 億噸,佔我國碳總排放量約 64%。
在我們的基準情形假設下,2060 年這些行業碳排放總量有望從 76.8 億噸減少 87%至 10.2 億噸。我們預計在 2060 年大宗商品碳排放構成中,水泥佔比 48.6%, 鋼鐵 44.8%,電解鋁 3.7%,玻璃 2.0%,銅 0.5%,鋅 0.3%,鉛 0.2%。在減少的 66.6 億噸碳排放當中,約 53%來源於火電和散煤由非碳能源替代,約 44%是來源於水 泥、鋼鐵和電解鋁的減排(而其中約 73%是因為到 2060 年這三種商品的消耗量 顯著下降導致,27%是電能去碳化和能耗效率提升)。
從供給側看,碳排放減量可能相當於另一次供給側改革。我們認為本次提出的碳 中和目標可能實現類似於供給側改革的效果,主要由於可能推出更嚴格的環保措 施或倒逼落後產能退出。我們認為未來高碳排放板塊的新產能投放審批可能更為 嚴格,而落後產能的退出有望提速,短期的供需錯配或利好商品價格及板塊龍頭。
環保類建材需求提升,同時新能源車帶動能源金屬前景向好。需求層面,我們認 為建築環保標準的提高和節能要求有望提升對於建築保溫塗料和高階玻璃的需 求。考慮新能源車與充電樁的推廣,我們預計 2030 年全球銅的總需求量會比目 前多至少 12%,或將開啟銅的一個長牛週期;鋰、鈷作為鋰電池正極材料的核心 原料,未來有望受益於整體新能源車產業鏈的高景氣度行情。
長期煤炭需求承壓。我們認為碳排放的控制將導致煤炭需求的減少,長期煤炭行 業承壓。但短期來看,考慮到煤炭需求的下降預期,煤企或減少資本開支,龍頭 煤企的現金牛特性有望進一步凸顯,而煤炭需求的下行趨勢或驅動部分煤企佈局 清潔能源等新興行業,轉型升級也有望為煤企注入新活力。
盈利預測與估值
我們預計未來供給側嚴控基調不變,落後產能出清,行業集中度提升;同時傳統 高耗能產品(如水泥、鋼鐵等)人均需求量逐漸回落,而建築環保標準和節能要 求的提高,建築保溫塗料和高階玻璃的需求將進一步釋放。考慮到新能源的應用 於推廣,鋰鈷有望受益於新能源車需求增長。我們看好龍頭標的:海螺水泥-A/-H, 寶鋼股份-A,旗濱集團-A,信義玻璃-H,紫金礦業-A/-H,贛鋒鋰業-A/-H,中國 神華-A/-H,陝西煤業-A,中煤能源-A/-H,建議關注中國鋁業-A/-H,方大炭素-A (未覆蓋),華友鈷業-A(未覆蓋)。
風險
碳中和執行不及預期;大宗商品生產能耗效率提升不及預期;傳統大宗商品(水 泥、鋼鐵、煤炭等)需求量降幅不及預期。
農業:碳排放增量有限,推動農業向提質轉變農業增長已從增量向提質轉變:中國人均肉類、水稻等主要農產品的消費量已超 過世界平均水平,我們認為未來需求發展將從吃飽向吃好轉變。與之對應,我們 判斷農業發展趨勢將從增量逐步轉向提質,在現有土地資源下,透過提升生產效 率,來保障供給,提升行業整體競爭力水平。整體看,我們判斷供需兩側結構化 轉型將是 2020~2060 年農業發展的重要路線。
行業碳排放增量有限,長期有望實現碳中和:農業碳排放在全國總體碳排放中佔 比約 7%,對應 2020 年約 8.2 億噸二氧化碳當量。在農業碳排放構成中,農業土 壤、動物腸道發酵、水稻種植和動物糞便管理為主要排放源,分別佔農業碳排放 35%、24%、24%、16%。我們認為 2020~2060 年人均肉類消費穩健增長、水稻消 費量趨於穩定、農用地面積同樣保持穩定,據此預計 2060 年農業活動總體碳排 放或達 9.4 億噸二氧化碳當量,2020~2060 年 CAGR +0.3%。另一方面,我們判斷 隨森林覆蓋率提升,至 2060 年林業碳吸收量有望達 11.9 億噸二氧化碳當量。綜 上,我們認為至 2060 年農業活動碳排放增量有限,且可實現碳中和。
規模化養殖及高效種植更為順應趨勢:我們認為規模化養殖有望透過精細管理, 在糞汙管理、飼料效率、物流籌劃等方面較散養更易實現減排;而高效種植有望 透過育種改良和數字化管理,在作物生長效率、氮肥及農藥利用率等方面領先散 戶種植,碳排放量更少。長期看,隨我國對碳排放的監管趨嚴,我們認為規模化 養殖及高效種植將更為順應行業發展趨勢,頭部畜禽養殖公司及生物育種公司也 將具有更大的發展空間。
盈利預測與估值
我們認為“碳中和”目標在短期對農業企業構成的減排壓力較小,長期看則有望 利好規模化養殖與高效種植企業,看好行業龍頭增長機會。生豬養殖板塊推薦牧 原股份、新希望,制種板塊推薦隆平高科。
風險
碳中和執行不及預期;農業溫室氣體減排政策力度超預期;農產品人均消費結構 劇烈變化;森林面積擴張速度不及預期。
看好規模化養殖及高效種植企業發展前景:我們認為農業碳排放佔比較低,且增量空間 有限,可由 LULUCF 負碳吸收實現碳中和,故短期看,企業減排壓力較小。長期看,大型 養殖企業有望透過精細管理,在糞汙管理、飼料效率、物流籌劃等方面較散養戶更易實 現減排;而高效種植企業,有望透過育種改良和數字化管理,在作物生長效率、氮肥及 農藥利用率等方面領先散戶,從而碳排放量更少。行業集中度有望因此提升。生豬養殖板塊推薦牧原股份、新希望,制種板塊推薦隆平高科。
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