中國投資協會發布的《零碳中國·綠色投資藍皮書》提出,碳中和將帶來70萬億元綠色投資,催生出再生資源利用、能效、終端消費電氣化、零碳發電技術、儲能、氫能、數字化七大最具潛力的零碳投資領域。
對于新興產業而言,碳中和將產業引入飛速增長的快車道。以清潔能源為主導的能源供給格局,不僅直接推動風光發電產業鏈的發展,也將為中間環節和下游能源消費創造出新格局,如有色金屬行業的新能源金屬,化工行業的新能源材料,機械行業的光伏和鋰電設備,電力設備行業的電化學儲能與特高壓運輸,以及新能源汽車產業鏈等,都將迎來廣闊的增長空間。
中國在第75屆聯合國大會上正式宣布力爭2030年前碳達峰,2060年前實現碳中和。2020年11月,碳達峰和碳中和的目標在黨的十九屆五中全會上被列入《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二○三五年遠景目標的建議》。
中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。
歐美早在2010年前就已實現了碳達峰,而中國仍處于經濟快速發展階段,二氧化碳排放量仍持續上行中,未來碳減排任務艱巨。
在承諾時間方面,近73%的國家及地區將實現碳中和的時間設定在2050年,盡管中國設定碳中和目標為2060年,但在中國2030年碳達峰目標的前設下,從碳達峰到碳中和之間的過渡期僅有30年,相比于歐美50-70年的緩沖時間縮短了近半,中國的減排路徑相較于歐美將更加陡峭。清華大學氣候變化與可持續發展研究院的研究顯示,中國2060年的碳中和目標等價于努力實現巴黎協定中以1.5℃溫升目標為導向的長期深度脫碳轉型路徑。為此,中國應在2050年實現二氧化碳的凈零排放,全部溫室氣體應在2020年基礎上減排90%。
中美關系的“后特朗普時代”,強化低碳目標具有國際競合的戰略背景。根據ECIU數據,截至2019年底,全球有125個國家和地區提出碳中和愿景,6個已實現立法,5個處于立法議案階段,13個已有相關政策文件,99個處于政策文件制定討論中。自巴黎協定以來,盡早實現碳中和、控制溫升已成為全球共識性議題。相比特朗普,拜登的外交政策更加強調與歐洲、亞太盟友的合作,中美關系新階段,中國主動參與碳中和是強化與國際社會戰略合作的重要手段。
美國拜登政府的《清潔能源革命和環境正義計劃》貫穿了其解決就業問題、刺激經濟等其他執政政策。在該計劃中,拜登擬在未來十年內投入4000億美元用于能源、氣候的研究與創新,以及清潔能源的基礎設施建設,力爭在2035年前實現無碳發電,并確保美國在2050年之前達到碳凈零排放,實現100%的清潔能源經濟。同時,拜登的能源計劃還將加快電動車的推廣,擬在2030年底部署超過50萬個新的公共充電網點?;诎莸堑男履茉凑撸绹骷壷?、市政府也紛紛進行表態,超過35個城市設定了到2050年減排80%的目標,超過400個市長表示將遵守《巴黎協定》。
歐盟在推動氣候變化議題方面一貫采取積極的主導態度。在《京都議定書》談判中,歐盟15個成員國集體承諾,在2005-2012年的第一個承諾期內,碳減排將在1990年的基礎上達到降低8%的目標,減排幅度遠超美國、日本等其他發達國家。2020年9月,歐盟再次加大節能減排政策力度,發布《2030年氣候目標計劃》,將2030年溫室氣體減排目標由原有的40%提升至55%,具體措施包括提升可再生能源發電份額、進一步部署新能源汽車等。
逆全球化風波仍未平息,重塑能源體系具有重要的安全意義。中國油氣資源相對匱乏,原油與天然氣高度依賴進口,2020年1-9月,中國原油、天然氣的對外依存度分別為73%、42%。與此同時,中國在清潔能源領域卻具備全球領先優勢,根據IRENA數據,2019年中國陸上風電、太陽能光伏、水電累計裝機規模分別占全球總量的34%、35%、27%,均居全球第一,推進能源結構從化石燃料向清潔能源轉化,有助于提升中國能源獨立性。
考慮到中國新能源產業的全球市場地位,能源轉型也將有利于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,甚至可能會成為能源出口國,改變目前的全球能源版圖。
“十四五”規劃建議第一次提出統籌發展和安全,辦好發展和安全兩件大事,把安全提到從未有過的高度,而能源安全與獨立是安全這一大范疇下重要的細分議題。
通常中國在全球價值鏈中位于偏中低端,面臨上游材料與設備短缺,下游市場利潤低“兩頭在外”困境,早期中國光伏產業也面臨類似局面,上游技術密集型的光伏設備、硅料、硅片依賴進口,下游資金密集型的市場環節受歐美日等打壓,僅具備中游低利潤率環節——電池片與組件的競爭優勢,但隨著保利協鑫等領軍企業改良西門子法實現技術突破后,國內硅料生產發展迅速,設備、硅料、硅片從自給自足進化為排放優勢品種,而隨著下游光伏裝機上升與成本的下降,光伏電站的競爭優勢也明顯上升。中國光伏產業從“兩頭在外”發展為全產業鏈的全球領軍者,這在其他多數行業中并不常見。借助“微笑曲線”的有利位置,發展清潔能源有助于向經濟轉型注入更多動能、創造更多就業。據IEA首席經濟學家測算,光伏、風電與能效領域的就業創造率是傳統化石燃料的1.5-3倍。
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%,完成凈零排放。相比傳統化石能源,可再生能源的資源規模是前者的800倍,因此制造業屬性遠大于資源屬性,即使在平價之后中國制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后實現能源成本的進一步下降,帶來更經濟的成本。
設計碳中和策略,首先需要分析碳排放的來源。按照經濟部門,可將碳排放來源分為五類:電力與熱力部門(主要為發電環節碳排放)、工業部門(主要為金屬冶煉與化工品制造環節碳排放)、交運部門(主要為陸運、航運、空運碳排放)、建筑部門(建筑施工與家庭生活環節碳排放)、其他部門。基于2018年數據,中國電力與熱力部門碳排放占比最高,達到51%,其次為工業部門(28%)、交運部門(10%)、建筑部門(4%);美歐日等發達經濟體的相同點在于電熱部門均為碳排放主力,差異點在于工業部門碳排放占比更低,建筑部門碳排放占比更高,與產業結構差異大致相匹配(二產占比更低,三產占比更高)。
中國實現碳中和的策略整體思路與發達經濟體是類似的,即電力部門深度脫碳、非電力部門深度電氣化、終端設備節能提效、碳排放端“綠化”(采用碳捕捉封存等技術實現碳排放的終極“回收”),且上述策略具有優先順序的差異,電力部門脫碳居于最優先地位。簡言之,若不率先實現發電環節的脫碳,其余環節電氣化反倒可能使得碳排放增加(比如用煤炭發的電給電動車充電)。
其中,用清潔燃料代替化石燃料發電是碳中和的重中之重。根據全球能源互聯網合作組織測算,到2025年,中國發電結構中,煤炭占比將從67%下降至49%,風光發電占比將從8%上升至20%,氣電、水電、核電等次優能源占比從25%微升至28%;到2050年,煤炭發電占比大幅下降至6%,風光發電上升為主力,合計占比66%,氣電、水電、核電等次優能源占比維持在28%左右,此外生物質發電占比約6%。整體趨勢可概括為,煤炭發電持續削減、風光發電持續擴張、次優能源穩定支持、生物質作為補充力量。
擁有清潔電源后,將終端非電力部門所使用的能源從化石燃料轉向電力即可實現非電部門脫碳。根據國家電網能源研究院(《國家電網2050:“兩個50%”的深度解析》,2019年12月發布),2019年中國終端能耗整體電氣化率僅為26%,工業、建筑、交運部門分別為25%、37%、3%。根據國網研究院報告,2025年整體電氣化率將提升至34%,2050年有望提升至52%,其中交運部門受益于電動車和高鐵滲透率上升,潛在電氣化提升力度最大。
節能提效即通過技術手段與節能產品的普及,降低設備運行所需要的電力,同樣可以達到減排效果。目前可預見的節能提效方式包括,工業部門中的工控與工業自動化解決方案、建筑部門中的變頻家電等。
排放綠化則是在上述三種途徑均無法避免的碳排放,通過森林碳匯、CCUS(碳捕捉、利用與封存技術)、回收(塑料回收、生物可降解塑料)等方式實現最終環節的減排。
實現長期低碳轉型目標的投資需求包括能源和電力系統新建基礎設施投資、終端節能和能源替代基礎設施建設和既有設施改造的投資。
若考慮其中與“3060目標”最接近的2℃情景,《研究》測算得出2020-2050年間,中國能源供應部門新增投資將接近100萬億元,工業、建筑和交通部門新增投資分別為3萬億元、8萬億元和18萬億元左右,合計新增投資規模接近130萬億元。
《零碳中國·綠色投資藍皮書》則測算得出,零碳中國將催生七大投資領域,撬動70萬億綠色產業投資機會,包括再生資源利用、能效提升、終端消費電氣化、零碳發電技術、儲能、氫能和數字化。具體而言,根據上述測算結果,零碳情景下中國2050年的終端能源消費總量將在22億噸標煤左右,較2016年下降27%,一次能源需求總量將從目前的45億噸標煤下降到2050年的25億噸標煤,且化石燃料需求降幅超過90%,可再生能源將成為主要能源。在2020年到2050年間,將有70萬億元左右的基礎設施投資被直接或間接地撬動,包括:發電側大量的光伏和風電裝機、容量持續增長的跨區輸電通道、數量在千萬量級的5G基站建設、物聯網相關基礎設施、交通領域加氫站和電動車充電站的加速布局,以及高鐵、城際鐵路的大規模擴展等。
此外,國家發改委價格監測中心劉滿平近期在其文章中引用相關研究顯示:2030年實現碳達峰,每年資金需求約為3.1萬億-3.6萬億元,而目前每年資金供給規模僅為5256億元,缺口超過2.5萬億元/年以上。2060年前實現碳中和,需要在新能源發電、先進儲能、綠色零碳建筑等領域新增投資將超過139萬億元,資金需求量相當巨大。
中金公司預計,到2060年國內風電、光伏發電、核電裝機將較2019年增長7倍、35倍、7倍至1660吉瓦、7332吉瓦、386吉瓦,并催生儲能裝機達到電力裝機的近30%。預計清潔制氫帶來的光伏裝機需求會在2040年后加速、2050年后達到高峰,額外貢獻將近7400吉瓦的裝機空間。測算以上裝機需求合計將帶來2020-2060年55萬億元國內綠色能源投資空間。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,預計國內清潔能源行業將受益于總價值102萬億元的綠色能源投資。
中金公司表示,雖然2030年前達峰,但是從2030年后的減排任務來看,難度仍然很大,因此,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。從供給側看,碳排放減量可能相當于另一次供給側改革,涉及的行業主要包括如下四個。
01
基礎材料
可能推出的更嚴格的環保措施或倒逼落后產能退出。未來高碳排放板塊的新產能投放審批可能更為嚴格,而落后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。
02
農業
規?;B殖及高效種植更為順應碳中和趨勢。規模化養殖有望通過精細管理,在糞污管理、飼料效率、物流籌劃等方面較散養更易實現減排;而高效種植有望通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。隨著中國對碳排放的監管趨嚴,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。
03
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,其中高鐵由于時效性較高,占比有望持續提升。
04
建筑材料
從需求側看,碳中和目標有望帶來新市場的崛起,涉及的行業主要是建筑材料,建筑環保標準的提高和節能要求有望帶來三大投資機遇。一是建筑節能玻璃,使用中空或Low-E節能建筑玻璃能夠顯著削減建筑能耗;二是建筑保溫材料,保溫材料需求增長與產品升級,涂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;三是輕質建筑材料:使用石膏板等輕質隔墻材料替代傳統的水泥墻、磚墻,能同時減少水泥、建筑磚燒制過程中的碳排放和運輸過程中的排放與能耗。
在光伏發電領域,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,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%;也包括發電端功率優化器的普及應用、逆變器控制單元向組件級別,甚至未來電池組串層面升級等。
風電領域,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。
電池領域,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,同時通過規模優勢維持不斷研發投入將獲得持續的優勢。
電動汽車領域,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,對高壓電氣組件、優質電機電控、先進電池熱管理系統帶來更大的需求空間。
分布式電源在海外已經逐步取代配網的角色,而基于數字化網絡的虛擬電廠也將儲能的應用從設備端提升到網絡端、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。
分布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,用戶具備自發自用能力,相鄰用戶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并開辟豐富的電力市場商業模式。
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:由于清潔電源與傳統電源相比出力穩定性有所減弱,儲能或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,并非一致,這也導致調度模式和能力將會使得儲能成本差異較大,甚至智能化調度可以完成和高儲能配比一樣的效果而無需硬件投入,認為這將為智慧能源服務帶來較大的商業機會。
新能源車智能化邏輯: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網絡的普及,加速車聯網的應用,發展出“人,車,路,云”物聯交互的智能化交通,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??春谜嚻髽I中同時具備軟硬件能力的潛在公司,看好車載芯片、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。
其中,光伏行業的典型代表包括: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;膠膜,在組件成本中占比低但對于質量影響重大的特性,決定了龍頭用戶黏性優勢積累并持續放大的特點。
新能源車領域包括鋰、銅及汽車玻璃。其中,鋰方面,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,根據中金公司大宗組的測算,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%。
隨著電氣化的提升,銅作為導電性較好的大宗商品,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,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周期。
隨著汽車智能化,車中使用玻璃的比例也在進一步提升,而對于汽車玻璃來說,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。
70萬億投資 碳中和憑什么
這是一個長達40年的投資主題,這是一個70萬億元的龐大市場,碳中和賽道雪厚坡長。
2020年9月22日,國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上表示,中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳的碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取到2060年前實現碳中和(下稱“3060目標”)。