2021年建材行业碳中和专题：政策目标明确，供给端迎来中长期催化

证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 政策目标明确，供给端迎来中长期催化 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 中信证券研究部 核心观点 孙明新 首席建材分析师 S1010519090001 节能减排为我国中长期发展目标，将推动建材企业加大环保技改及清洁能源替 代等，行业成本曲线或有所上移，倒逼中小等落后产能退出，政策也将对产能 总量限制更为严格。总体而言，建材行业竞争格局中期将更为优化，具备环保 先发优势及较强资金实力的龙头企业料将持续胜出。 ▍节能减排为中长期恒定目标。我国提出二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值， 2060年前实现碳中和。建材行业占我国各行业碳排放总量的 13左右，碳排放 来源主要包括三个阶段过程排放（原料分解）、燃料排放（化石能源）和间接 排放（电力为主），未来碳减排政策或推动建材行业新一轮供给侧改革及成本曲 线上移等。 ▍水泥行业碳减排任重道远。我们测算，水泥行业 60以上的碳排放来自于石 灰石，而石灰石碳排放相对固定，且原材料替代物较少，短期更多依赖于通过提 高能源利用效率、使用清洁能源等方式实现减排。中期来看，水泥行业或优先纳 入碳排放权市场交易，倒逼排放成本较高的企业压缩产量，或政策限制新增产能 更为严格。长期来看，随着技术的不断进步，碳捕捉技术或能有效降低石灰石的 碳排放量。 ▍玻璃行业清洁能源替代及供给侧改革为主要降碳方式。化石燃料的燃烧是玻 璃行业CO2排放主要来源，占比达到60以上，通过天然气替代煤制气、重油、 石油焦，可分别实现单位碳减排23/26/48。另外，未来玻璃行业也将纳入 碳排放权交易，严控新增产能及淘汰落后产能也将对碳减排起到促进作用。 ▍玻纤行业单位碳减排持续推进，但新能源发展推动需求总量增长。玻璃纤维 是以叶腊石、石灰石等矿石原料，这部分碳排放相对固定，中短期而言预计会更 多依赖于淘汰落后产能、提高能源利用效率、环保技改等方式减少碳排放，“十 四五”期间政策规划单位碳排放水平下降 15左右。而玻纤是风电叶片的核心 材料，根据我国非化石能源消费占比目标，预计未来风电带动玻纤需求年均增长 36万吨以上。 ▍其他建筑材料。石膏板不仅可以替代传统水泥隔墙，同时具备良好的隔热保温等 性能，能够帮助降低建筑物的生命运行周期中对其他能源的消耗，从而间接起到 碳减排的效果。防水行业碳减排将推动提高行业整体防水材料寿命，从而倒逼非 标产品逐步退出。瓷砖行业原料分解为碳排放主要来源，薄型化及减量化相对于 传统陶瓷可降低原料消耗50以上，对降低碳排放效果显著。 ▍风险因素碳减排政策推进不及预期；技术进步不及预期。 ▍投资策略。我国中长期碳中和目标明确，对供给端而言不仅利于淘汰落后产能， 同时新增产能或更为严格，建材行业竞争格局将持续优化，行业份额有望向具备 先发优势的龙头集中，长期推荐东方雨虹、北新建材、伟星新材、坚朗五金、蒙 娜丽莎、中国巨石、长海股份、中材科技、旗滨集团、上峰水泥，建议关注中国 建材、万年青。 建材行业 评级 强于大市（维持） 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 重点公司盈利预测、估值及投资评级 简称 收盘价（元） EPS（元） PE 评级 19A 20E 21E 19A 20E 21E 东方雨虹 51.15 1.44 1.95 2.16 35.52 26.23 23.68 买入 北新建材 42.46 0.26 1.69 2.25 163.31 25.12 18.87 买入 伟星新材 25.07 0.63 0.79 0.95 39.79 31.73 26.39 买入 坚朗五金 163.26 1.37 2.54 3.93 119.17 64.28 41.54 买入 蒙娜丽莎 39.20 1.08 1.37 1.88 36.30 28.61 20.85 买入 中国巨石 17.87 0.61 0.69 1.37 29.30 25.90 13.04 买入 长海股份 16.50 0.71 0.74 0.99 23.24 22.30 16.67 买入 中材科技 20.98 0.82 1.22 1.44 25.59 17.20 14.57 买入 旗滨集团 12.77 0.52 0.75 0.94 24.56 17.03 13.59 买入 万年青 13.70 1.72 2 2.72 7.97 6.85 5.04 买入 上峰水泥 20.78 2.93 2.83 4.22 7.09 7.34 4.92 买入 资料来源Wind，中信证券研究部预测 注股价为2021年4月13日收盘价 dYoPpQpPtOtNsRnPsQnRmQmM7NaOaQtRnNoMpOlOmMqMfQpOsP7NpPvNwMqQmNMYmPnP 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 目录 碳中和总览节能减排为中长期恒定目标. 1 水泥行业碳减排任重道远 2 短期降碳路径加大环保技术改造、提高能源利用效率等 . 3 中期降碳路径行业或开启第二轮供给侧改革 3 长期降碳路径依赖于碳捕捉技术大规模推广 5 玻璃行业清洁能源替代及供给侧改革为主要降碳方式 . 7 近十年来玻璃行业单位重箱碳排放下降约30 . 7 未来玻璃新增产能限制或更为严格 8 未来单位碳排放仍具备下降空间 . 9 玻纤行业单位碳减排持续推进，但新能源发展将推动需求总量增长 . 11 “十四五”规划单位碳减排15左右 11 新能源发展促进玻纤需求总量增长 13 其他建筑材料 14 石膏板行业对建筑物实现节能减排起到良好效果 14 防水行业减排政策可倒逼非标产品逐步退出 16 瓷砖行业瓷砖薄型化或成为未来主流 17 风险因素 . 19 投资建议 . 19 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 插图目录 图1中国碳排放和能源结构 1 图2水泥生产工艺流程图 . 2 图3计划纳入最终全国碳交易体系的行业 5 图4碳捕捉技术主要流程图示 6 图5旗滨集团玻璃生产加工成本构成 . 7 图6平板玻璃行业 CO2排放总量及单位重箱排放量 . 7 图7玻璃碳排放结构拆解 . 7 图8目前我国浮法玻璃熔窑规模结构（截至 2020.12） . 9 图9无碱玻璃纱生产流程 . 11 图10中国巨石成本构成 . 12 图11山东玻纤成本构成 . 12 图12玻纤行业各产品能耗（吨标煤/吨纱） . 13 图13我国风电装机容量及占全球比例 . 13 图14北新建材2019年石膏板成本构成 14 图15装配式墙体中轻钢龙骨架空结构示意图 15 图16建筑物全过程碳排放结构 16 图17东方雨虹2019年防水材料成本构成 . 17 图18单位陶瓷砖碳排放量水平 17 图19东鹏控股2019年自产品成本构成 18 表格目录 表1单位水泥熟料能耗数据 3 表2水泥行业减量置换、错峰生产等政策 4 表3水泥生产线主要能耗指标 4 表4平板玻璃生产工艺对比 8 表5玻璃行业产能置换相关政策 8 表6不同规模窑炉能耗 . 9 表7玻璃行业节能减排技术 10 表8不同燃料CO2排放情况 10 表9不同燃料下玻璃成本情况 10 表10各种烘干工艺的能耗比较 15 表11蒙娜丽莎陶瓷薄板与传统瓷砖能耗对比 18 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1 ▍ 碳中和总览节能减排为中长期恒定目标 2020年9月，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论中提出“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”。 碳达峰，指温室气体排放总量要在 2030年前达 到顶点，此后便要开始下降；碳中和，指温室气体净排放为零，即通过植树造林和碳捕捉 等方式抵消全部的温室气体排放。 2019年，中国、美国和欧盟能源活动碳排放量分别为98.3亿吨、49.6亿吨、33.3亿 吨，占全球比例分别为 28.8/14.5/9.7。对于中国的碳排放结构来看，能源活动碳排 放占比高达 85.5，主要为发电、钢铁、建材和交通行业；工业过程占比为 15.4，主要 为水泥石灰和钢铁化工；农业及其他行业占比-0.8，基本实现碳平衡。 图1中国碳排放和能源结构 资料来源Wind，国家统计局，联合国，CEADs，中信证券研究部预测 注*为 2017 年数据；**为 2014 年 数据；其余为2020年预测数据 建材行业偏加工制造行业，碳排放主要分为三个阶段过程排放（原料分解）、燃料 排放（化石能源）和间接排放（电力为主）  过程排放原材料发生化学反应的过程中会产生一定的二氧化碳，其中水泥及玻 纤的生产过程中碳酸钙分解产生的二氧化碳较多，排放占比达到60左右，降低 单位碳排放长期而言需要应用碳捕捉技术。  燃料排放部分子行业需要消耗大量的燃料去维持生产过程中所需要的温度条件， 如玻璃、瓷砖、玻纤，燃料燃烧过程中会释放一定的二氧化碳。  间接排放主要是通过电力等能源消耗导致的碳排放，建材行业中间接排放占比 较低，可以通过使用清洁能源、余热回收、环保技改等方式实现碳减排。 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 ▍ 水泥行业碳减排任重道远 水泥行业的碳排放主要来源于水泥熟料的生产过程，这一过程中作为原料的石灰石、 黏土和其他杂质会先被研磨成粉末，之后送入锅炉中高温煅烧，而原料当中的大量碳元素 会在整个熟料生产过程中与氧结合，释放出二氧化碳。从炉温加热到炉内煅烧，水泥熟料 生产过程导致的碳排放占据了整个水泥行业排放量的 90以上。 图2水泥生产工艺流程图 资料来源数字水泥网 水泥释放 CO2 的主要来源为非电能耗、电耗及石灰石化学反应等，经我们测算，行 业单吨水泥熟料的 CO2释放量平均为0.9吨左右，其中  结合国家市场监督管理总局及中国国家标准化管理委员会制定标准，单位水泥熟 料生产非电能耗折算成煤耗为 109kgce/t，单吨标煤充分燃烧释放 2.49 吨 CO2， 因此测算出单吨水泥熟料对应的非电能耗 CO2放量为0.3吨。  水泥熟料综合电耗为 90kwh/t，单度电释放 CO2 为 0.55kg/kwh，而火力发电占 比在70左右，因此测算出单吨水泥熟料对应的电耗 CO2释放量为0.03吨。  结合华新水泥等企业披露情况，石灰石、煤耗、电耗对应的 CO2 释放比例分别 为63、30、7，因此测算单吨水泥熟料对应的石灰石 CO2释放量为0.6吨。 由此，测算出水泥行业 60以上的碳排放来自于石灰石，而石灰石碳排放相对固定， 且原材料替代物较少，短期碳排放压缩空间有限，更多依赖于水泥企业自身通过提高能源 利用效率、使用清洁能源等方式实现减排。中期来看，水泥行业或优先被纳入碳排放权市 场交易，倒逼排放成本较高的企业压缩产量，或政策限制新增产能更为严格。长期来看， 随着技术的不断进步及推广，碳捕捉技术或能有效降低石灰石的碳排放量。 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 短期降碳路径加大环保技术改造、提高能源利用效率等 近年来在环保政策加码的情况下，部分企业纷纷通过推广余热发电、使用清洁能源和 替代燃料、加快技术革新、提高生产线运行效率等方式来实行碳减排治理。 加快推进节能技术改造在节能减排推进方面，可以通过分解炉技改、篦冷机改造、 辊压机改造等多种节能技术来降低生产线能耗。以海螺水泥为例，截至 2019 年底，公司 累计完成24条熟料生产线分解炉扩容技改，改造后平均熟料标准煤耗下降 5千克。 余热发电技术水泥窑纯低温余热发电技术可以将熟料生产过程中产生的热能转换成 电能，从而实现资源的循环利用，即节约电力能源、减少碳排放，并且能够降低企业生产 成本。根据中国水泥网数据，一条日产 5000 吨生产线每天可利用生产线产生的余热发电 2124万千瓦时，每年节约标准煤2.53万吨，减排二氧化碳约6.76万吨。 水泥熟料替代在熟料的替代产品上，可使用矿粉、煤粉灰、矿渣和煤矸石等工业废 渣来降低熟料消耗，实现碳减排的同时，还可有效消纳工业废弃物，极大地降低资源消耗。 清洁能源或其他燃料替代相比于传统煤炭发电，风力及太阳能发电技术正在逐步替 代煤炭能源。另外，可使用成本较低的工业级城市固体垃圾作为替代燃料，推广窑炉协同 处置生活垃圾，提高燃料替代率。 参考海螺水泥发布的年度社会责任报告，近年来公司通过技改等方式提高生产效 率、降低单位煤耗和电耗，吨熟料二氧化碳排放浓度从 2017 年的 0.855 吨下降至 2019 年的0.8404吨，累计降幅为1.71。 表1单位水泥熟料能耗数据 时间 2017A 2018A 2019A 吨熟料二氧化碳排放浓度（吨） 0.855 0.8437 0.8404 吨熟料实物耗煤（千克） 144.76 144.39 142.97 吨水泥综合电耗（千瓦时） 79.58 79.67 76.41 吨水泥柴油消耗（吨） 0.37 0.34 0.32 资料来源海螺水泥2019年度社会责任报告，中信证券研究部 中期降碳路径行业或开启第二轮供给侧改革 中期来看，在单位水泥熟料碳排放量大幅下降空间有限的情况下，限制水泥产量或接 力降低水泥行业的碳排放总量。2016 年以来水泥行业实施了第一轮供给侧改革，主要通 过减量置换、错峰生产等措施实现；2021 年以来的碳中和背景下，水泥行业或将迎来第 二轮供给侧改革，一方面，限制新增产能或减量置换政策更为严格，错峰生产更为常态化， 当前已有部分区域制定了更为严格的产能新建政策。  2021 年 3 月，内蒙古自治区正式印发关于确保完成“十四五”能耗双控目标 任务若干保障措施（征求意见稿），要求从 2021 年起，不再审批水泥（熟料）、 平板玻璃等新增产能项目，确有必要建设的，须在区内实施产能和能耗减量置换。 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 表2水泥行业减量置换、错峰生产等政策 时间 政策 内容 2015 部分产能严重过剩行业产能置换 实施办法（工信部产业〔2015〕127 号） 产能严重过剩行业项目建设，须制定产能置换方案，实施等量或减量置换，环境敏感区域 需置换淘汰的产能数量按不低于建设项目产能的 1.25 倍予以核定，其他地区实施等量置 换。本办法所称的产能严重过剩行业建设项目，包括新建、改建、扩建，以及按照国发 〔2013〕41 号文件要求清理的未经国家核准且有必要继续建设的在建项目。水泥粉磨站 建设项目，可不制定产能等量或减量置换方案，依据本地区水泥工业结构调整方案优化布 局。 2015 关于在北方采暖区全面试行冬季水泥错峰生产的通知 2015-2016 年采暖期在北京、天津、河北、山西、辽宁、吉林、黑龙江、山东、河南、 新疆维吾尔自治区及新疆生产建设兵团的水泥熟料生产线试行错峰生产，并新增甘肃、陕 西、青海、宁夏、内蒙古五个省市自治区。 2016 关于进一步做好水泥错峰生产的通知 从国家层面对水泥错峰生产做出了部署具体错峰生产范围包括北方 15 省区市所有水泥 生产线，包括利用电石渣生产水泥的生产线都应进行错峰生产。其中，承担居民供暖、协 同处臵城市生活垃圾及有毒有害废弃物等任务的生产线，原则上可以不进行错峰生产，但 要适当降低水泥生产负荷。 2017 水泥玻璃行业产能置换实施办法（工信部原〔2017〕337号） 严禁备案和新建扩大产能的水泥熟料、平板玻璃项目。确有必要新建的，必须实施减量或 等量置换，制定产能置换方案。位于国家规定的环境敏感区的水泥熟料建设项目，每建设 1吨产能须关停退出1.5吨产能；位于其他非环境敏感地区的新建项目，每建设1吨产能 须关停退出1.25吨产能;西藏地区的水泥熟料建设项目执行等量置换。用于建设项目置换 的产能，在建设项目投产前必须关停，并在建设项目投产一年内拆除退出。已超过国家明 令淘汰期限的落后产能，已享受奖补资金和政策支持的退出产能，无生产许可的水泥熟料 产能，均不得用于产能置换。用于置换的产能指标不得重复使用。 2018 工信部回复关于水泥行业错峰生产规则认定的请示 电石渣生产水泥企业通过“错峰臵换”的形式参与错峰生产；协同处臵城市生活垃圾或危 险废物等保民生任务的，可不全面实施错峰生产，但应根据任务量核定最大允许的生产负 荷。 2019 产业结构调整指导目录2019 年本 对通用水泥基本相同，对特种水泥生产则鼓励采用新型干法水泥窑，并且不受日产 2000吨生产规模限制。 2020 水泥玻璃行业产能置换实施办法（修订稿 位于国家规定的大气污染防治重点区域实施产能置换的水泥熟料和平板玻璃建设项目，产 能置换比例分别为21和 1.251；位于非大气污染防治重点区域的水泥熟料和平板玻璃建 设项目，产能置换比例分别为1.51 和11。 资料来源各级政府官网，中信证券研究部 而对于水泥生产线来说，一般产能规模越大，生产效率越高，相应的单位煤耗、电耗、 能耗等指标均会减小，错峰生产下或优先中大型水泥产线保持开工率。 表3水泥生产线主要能耗指标 日产量 D（t/d） 可比熟料综合煤耗（kgce/t） 可比熟料综合电耗（kwh/t） 可比水泥综合电耗（kwh/t） 可比熟料综合能耗（kgce/t） 可比水泥综合能耗（kgce/t） D≥7000 ≤101.5 ≤56.0 ≤80.0 ≤108.5 ≤88.0 5000≤D＜7000 ≤102.0 ≤57.0 ≤82.0 ≤109.0 ≤89.0 4000≤D＜5000 ≤103.0 ≤58.0 ≤84.0 ≤110.0 ≤90.0 3000≤D＜4000 ≤103.5 ≤59.0 ≤86.0 ≤111.0 ≤91.0 D＜3000 ≤105.5 ≤60.0 ≤88.0 ≤113.0 ≤92.0 资料来源住房城乡建设部，中信证券研究部 另一方面，根据财联社消息，拥有良好碳排放数据基础的水泥、电解铝行业将可能优 先纳入全国碳交易市场。在碳减排的大趋势下，对各水泥熟料企业碳减排的分配额度将逐 步收紧，这将使得各水泥熟料企业进行设备技术改造等，否则需要从其他企业购买碳排放 指标，两者均将在一定程度上增加企业的经营成本。 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 近几年中大型企业依靠自身的规模、技术和资金等方面的优势已在碳减排方面优于行 业平均水平，而对于行业中碳排放成本较高的中小企业来说，未来碳减排成本的上升或倒 逼部分企业逐步退出，从而降低水泥产量及碳排放量。 图3计划纳入最终全国碳交易体系的行业 资料来源国家发改委，中信证券研究部 长期降碳路径依赖于碳捕捉技术大规模推广 水泥行业碳排放主要来源为石灰石（碳酸钙）高温煅烧成熟料并释放二氧化碳，但这 一过程碳排放量相对固定，较难通过技术改造等方式实行碳减排。但考虑到碳中和并非完 全禁止任何温室气体排放，只需要向空气中排放的二氧化碳和从空气中吸收的二氧化碳实 现动态平衡即可，因此未来可通过发展碳捕捉技术来对冲无法脱碳的工业过程。 碳捕捉（Carbon Capture and StorageCCS）就是捕捉释放到大气中的二氧化碳， 通过一系列技术对 CO2 进行提纯、分离、压缩之后，压回到枯竭的油田和天然气领域或 者其他安全的地下场所。相比于直接排放，CCS可以极大地提高对 CO2的封存效率，一 般认为其效率可以达到 99，且持续 1000 年以上。因此 CCS 技术应用前景广阔，是目 前经济型和可行性俱佳的方案之一。  碳捕获CO2 的捕获，指将 CO2 从化石燃料燃烧产生的烟气中分离出来，并将 其压缩的过程，碳捕获的主要目标是化石燃料电厂、钢铁厂、水泥厂、炼油厂、 合成氨厂等 CO2 的集中排放源。目前针对化石燃料电厂的捕获分离系统主要有 三种，即燃烧后捕获系统、燃烧前捕获系统和氧化燃料捕获系统。  碳运输CO2 的运输，指将分离并压缩后的 CO2通过管道或运输工具运至存储 地。第一条长距离的CO2输送管道于20世纪70年代初投入运行。  碳封存CO2 的存储，指将运抵存储地的 CO2 注入到如地下盐水层、废弃油气 田、煤矿等地质结构层或者深海海底或海床以下的地质结构中。 全国碳 交易行 业 石油原油 加工、乙烯 化工电石、 合成氨、甲 醇 建材水泥 熟料、平板 玻璃 钢铁粗钢 有色电解 铝、铜冶炼 造纸纸浆 制造、机制 纸、纸板 电力纯发 电、热电联 产、电网 航空旅客、 货物运输、 机场 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 图4碳捕捉技术主要流程图示 资料来源大气网 2008年7月16日，我国首个燃煤电厂二氧化碳捕集示范工程华能北京热电厂二 氧化碳捕集示范工程正式建成投产，二氧化碳回收率大于85，年可回收二氧化碳为 3000 吨，标志着二氧化碳气体减排技术首次在我国燃煤发电领域得到应用。另外，2018 年 10 月，海螺水泥与大连理工大学采用产学研合作模式投资建设的白马山水泥厂 5万吨级二氧 化碳捕捉收集纯化示范项目建成投产，可同时生产99.9工业级纯度和 99.9食品级纯度 的二氧化碳产品，每年可生产 3万吨食品级和2万吨工业级二氧化碳，广泛应用于碳酸饮 料添加、食品蔬菜保鲜、干冰生产原料等领域。 目前CCS技术应用还难以大规模应用，一方面在于技术水平仍有待提升，我国CCS 试验示范还处于起步阶段，缺乏大规模、全流程示范经验；另一方面，CCS示范工程投资 额都在数亿元规模，并且在现有技术下，引入碳捕捉后每吨二氧化碳将额外增加 140600 元的运行成本，如华能集团上海石洞口捕捉示范项目的发电成本从每千瓦时约 0.26元上升 至0.5元左右。 长期来看，碳捕捉技术是原材料碳排放占比较大的水泥行业实现碳减排的核心环节， 随着技术的不断进步及成本下降，碳捕捉技术有望帮助水泥行业实现碳中和目标。 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 ▍ 玻璃行业清洁能源替代及供给侧改革为主要降碳方式 近十年来玻璃行业单位重箱碳排放下降约 30 玻璃行业是典型的高能耗、高排放行业，生产过程中需要消耗大量的原材料和能源， 是 CO2产生的重要来源。玻璃生产过程中的碳排放主要来自三个方面，1）消耗电力和热 力引起的间接排放；2）生产过程中的排放；3）化石燃料燃烧带来的排放。 图5旗滨集团玻璃生产加工成本构成 资料来源Wind，中信证券研究部 中科院曾于 2017 年对我国平板玻璃行业碳排放量进行测算，从 2005 年至 2014 年， 我国玻璃行业碳排放总量从2626.9万吨增长至4620.5万吨；从单位重箱碳排放的角度看， 从2005年的71.8kg下降至2014年的58.3kg。从排放结构来看，化石燃料的燃烧是 CO2 排放的最主要来源，占到行业排放的 60以上，生产过程排放占 20左右，间接排放维 持在12-15左右。 图6平板玻璃行业CO2排放总量及单位重箱排放量 资料来源中国平板玻璃生产碳排放研究（严玉廷，刘晶茹，丁宁 等），中信证券研究部 图7玻璃碳排放结构拆解 资料来源中国平板玻璃生产碳排放研究（严玉廷，刘晶茹，丁 宁等），中信证券研究部 83.59 2.38 14.03 直接材料 直接人工 制造费用 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 2005200620072008200920102011201220132014 平板玻璃行业CO2排放量（万吨） 单位重箱CO2排放量（kg，右轴） 0 20 40 60 80 100 120 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 消耗电力和热力的间接排放 生产过程排放 化石燃料燃烧排放 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 从单位重箱的角度来看，碳排放则保持下降趋势。根据中国平板玻璃生产碳排放研 究，20052014年燃烧环节单位重箱碳排放下降10.1，生产工艺碳排放下降 12.5， 电力碳排放下降 20.0。单箱碳排放的下降主要由于浮法生产技术带来的生产水平提高、 生产规模扩大以及燃料体系的升级等所致。浮法工艺比例由 2005 年的 79提升至 2014 年的90左右，浮法技术的推广使得更大的熔窑得以应用，每重量箱熔化标准煤耗比普通 玻璃低10左右。 表4平板玻璃生产工艺对比 生产工艺 简介 备注 浮法 将玻璃液从池窑连续地流入并漂浮在有还原 性气体保护的金属锡液面上，依靠玻璃的表面 张力、重力及机械拉引力的综合作用，拉制成 不同厚度的玻璃带，经退火、冷却而制成平板 玻璃。 浮法玻璃厚度均匀、上下表面平整 平行，加上劳动生产率高及利于管 理等方面因素的影响，浮法玻璃正 成为玻璃制造方式的主流。 压延法 将熔窑中的玻璃液经压延辊辊压成型、退火而制成 主要用于制造夹丝（网）玻璃和压花玻璃，用于光伏 有槽垂直引上法、对辊 法、无槽垂直引上法 使玻璃液分别通过槽子砖或辊子、或采用引砖 固定板根，靠引上机的石棉辊子将玻璃带向上 拉引，经退火、冷却、连续地生产出平板玻璃。 落后工艺，基本被淘汰 平拉法、格法 将玻璃垂直引上后，借助转向辊使玻璃带转为水平方向。 落后工艺，基本被淘汰（部分格法用在生产非建筑用超薄玻璃） 溢流下拉法 玻璃液由供料部进入溢流道，顺着长溢流槽的 表面向下流动，在溢流槽下部的楔形体的底端 汇合形成一条玻璃带，经退火后形成平板玻璃 用于制造超薄盖板玻璃 资料来源中玻网，中信证券研究部 未来玻璃新增产能限制或更为严格 在产量方面，由于玻璃窑炉停产成本较高，较难像水泥行业一样实行常态化错峰生产， 未来或更多在新增产能方面实施限制。玻璃工业属于高耗能产业，消耗大量的资源，在玻 璃生产过程中，熔化、成形、退火等会产生废水、废气对环境造成污染。2013 年起，国 家就开始严控行业新增产能，新建产线必须通过产能置换的方式，且政策日趋收紧。 考虑到未来玻璃行业也将纳入碳排放权交易，市场机制将倒逼排放成本较高的中小企 业退出，政策端也将维持对玻璃新建产能的偏紧态度。 表5玻璃行业产能置换相关政策 时间 部门 政策文件 主要内容 2013年10月 国务院 关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见 各地方、各部门不得以任何名义、任何方式核准、备案产能 严重过剩行业新增产能项目”，确有必要建设的新项目，必须 按照等量或减量的原则制定产能置换方案。 2015年4月 工信部 部分产能严重过剩行业产能置换实施办法） 对水泥和平板玻璃行业新（改、扩）建项目，实施产能等量 或减量置换，在京津冀、长三角、珠三角等环境敏感区域需 置换淘汰的产能数量按不低于1.25倍予以核定，其他地区实 施等量置换，支持跨地区产能置换 2018年1月 工信部 水泥玻璃行业产能置换实施办法 严禁备案和新建扩大产能的水泥熟料、平板玻璃项目。确有 必要新建的，必须实施减量或等量置换，制定产能置换方案。 位于国家规定的环境敏感区的平板玻璃建设项目，需置换淘 汰的产能数量按不低于建设项目的1.25倍予以核定，其他地 区实施等量置换。 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 时间 部门 政策文件 主要内容 2020年1月 工信部 水泥玻璃行业产能置换实施办法操作问答 新建水泥熟料、平板玻璃含光伏玻璃、汽车玻璃等工业玻璃 原片项目需要制定产能置换方案。已停产两年或三年内累计 生产不超过一年的水泥熟料、平板玻璃生产线不能用于产能 置换（自2021年1月1日起实行） 2020年12月 工信部 水泥玻璃行业产能置换实施办法（修订稿） 2013年以来，连续停产两年及以上的水泥熟料、平板玻璃生 产线不能用于产能置换。光伏压延玻璃和汽车玻璃项目可不 制定产能置换方案，但新建项目应委托全国性的行业组织或 中介机构召开听证会，项目建成后履行承诺不生产建筑玻璃 资料来源各政府部门官网，中信证券研究部 未来单位碳排放仍具备下降空间 玻璃行业实现节能减排的路径一是来自技术进步降低单位能耗，而提升窑炉规模是有 效降低能耗的重要方法。大窑炉炉体表面积及表面散热不呈线性比例增加；孔口溢流损失 相差不大；烟气排放带走的热量也不随熔化面积增加呈线性比例增加。 因此，大型熔窑在节能、保温等方面优于中、小型熔窑，熔化单位质量的配合料所需 燃料少能耗低，且玻璃熔窑大型化后还能大幅提升劳动生产率，减少单位产能的建设投资。 表6不同规模窑炉能耗 融化能力（t/d 综合能耗（平均）kgce/重箱 电耗（平均）kwh/重箱 热耗KJ/kg玻璃液 300 21.21 11.43 ≤8280 400 19.05 7.96 ≤7900 500 18.48 7.79 ≤7650 600 16.77 7.17 ≤6900 700 16.62 6.68 ≤6690 900 14.27 6.39 ≤5850 资料来源秦皇岛玻璃工业研究设计院平板玻璃单位产品能源消耗限额（2008），中信证券研究部 根据卓创资讯数据，截至2020年12月，从我国的浮法玻璃熔窑规模结构来看，900t/d 以上的大窑炉只占不到 20，绝大部分仍是 900t/d 以下的中小规模窑炉。因此，预计未 来中小规模落后产能的不断淘汰将是减少碳排放的主要方式之一。 图8目前我国浮法玻璃熔窑规模结构（截至2020.12） 资料来源卓创资讯，中信证券研究部 29 52 19 600t/d以下 600-900t/d 900t/d以上 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 除了提升窑炉规模外，纯氧助燃、燃烧、余热利用、烟气脱硝等节能减排技术的推广 应用也是降低能耗的重要手段。 表7玻璃行业节能减排技术 技术 介绍 全氧燃烧技术 利用氧气纯度＞90的氧气代替空气与燃料进行燃烧，该燃烧技术中起助燃作用的为氧气，与传统燃烧技术相比，这种技术对于节约燃料，减少NOx排放，改善环境效果十分显著。 余热回收 玻璃生产线中热工设备产生大量的余热资源大部分都直接排放，造成能源浪费。余热回收 利用要求满足工艺需要、经济合理和保护环境。可以用于助燃空气的预热、余热发电、生 产热水和蒸汽。余热发电不仅节能，而且环保。 烟气脱硝技术 烟气脱硝技术是指烟气中排放 NOx经过物理化学变化，最终形成无污染的N2和水等物质 排入大气。欧美等发达国家广泛应用SCR选择性催化还原 脱硝技术。SCR脱硝效率能达 到70以上，NOx的排放完全达到国家对玻璃行业氮氧化物排放的新标准。 资料来源玻璃工业节能减排的可持续性思考（ 胡安锋，王沛钊，转自建筑玻璃与工业玻璃微信公众号），中 信证券研究部 节能减排的路径二是使用更加清洁的能源。目前我国玻璃行业使用的主要化石燃料包 括重油、天然气、石油焦、煤气和煤焦油等，但是仍以煤制气、重油、石油焦为主，碳排 放量较大，未来随着天然气渗透率的提升，碳排放有进一步下降空间。 表8不同燃料 CO2排放情况 燃料 平均低位发热量 kJ/kg 折标准煤系数 kg/kg 单位热值含碳量 t/TJ 碳氧化率 CO2排放系数 kg/kg 单位热值 CO2排放 量（g） 原煤 20908.0 0.7 26.4 0.9 1.9 0.091 焦炭 28435.0 1.0 29.5 0.9 2.9 0.101 原油 41816.0 1.4 20.1 1.0 3.0 0.072 燃料油 41816.0 1.4 21.1 1.0 3.2 0.076 煤油 43070.0 1.5 19.5 1.0 3.0 0.070 液化石油气 50179.0 1.7 17.2 1.0 3.1 0.062 油田天然气 38931.0 1.3 15.3 1.0 2.2 0.056 资料来源中国碳交易网，中信证券研究部 根据玻璃信息网相关测算，通过使用天然气替代这些化石燃料，单位重箱可以分别实 现碳减排 23、26、48，但在成本上也分别增加 14、17、24（考虑改线成本 更高）。根据隆众资讯的数据，目前全国玻璃行业的天然气使用占比为 41，煤制气19， 石油焦及重油占比 13，混合燃料占比 25，其中河北沙河地区主要采用石油焦，天然 气占比只有 15，而南方地区以天然气使用居多。随着未来环保政策不断收紧，北方天然 气应用比例或逐步上升，也将收窄南北方的生产成本差距。 表9不同燃料下玻璃成本情况 重油 天然气 煤制气 石油焦 煤焦油 单位热值含碳量/tGJ 21.1x10 15.3x10 12.1x10 27.5x10 22.0x10 燃料均价 元/m3kg 2.7 4.4 1.1 1.7 2.2 燃料用量 m3kg 9.8 8.5 20 11 10.4 燃料成本（元/重箱） 26 37 22 19.1 22.3 原材料（元/重箱） 25 25 25 25 25 人工成本和制造费用（元/重箱） 10 10 10 10 10 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 重油 天然气 煤制气 石油焦 煤焦油 环保成本（元/重箱） 3 1 5 5 5 一重箱玻璃成本（元/重箱） 64 73 62 59.1 62.3 燃料占比（） 40.60 50.67 35.48 32.36 35.83 资料来源玻璃信息网测算，中信证券研究部 整体来看，未来使用清洁能源及压缩玻璃产量是玻璃行业实现降低二氧化碳排放的主 要方式。一方面，环保政策趋严，采用清洁能源，加装环保处理设备进一步推高企业减排 成本，龙头企业资金、成本优势显现，落后产能陆续被清出，行业集中度有望进一步提升。 另一方面，龙头企业具备技术优势，在窑炉大型化、配合料配方、富氧燃烧、余热利用、 烟气脱硝等关键节能技术上具备优势，通过精细化管理，进一步降低能耗，提升产品品质。 ▍ 玻纤行业单位碳减排持续推进，但新能源发展将推 动需求总量增长 “十四五”规划单位碳减排15左右 玻璃纤维是以叶腊石、高岭土、石灰石等矿石原料，经过粉磨、高温熔化、拉丝、后 加工等工序制成，通过形成玻纤制品及玻纤复合材料应用于下游产业。从玻纤原料到成品 之间的生产过程很长，从池窑拉丝生产技术的角度，就涉及到玻璃配方、玻璃原料、配合 料制备、玻璃熔制、纤维成型五个方面；进入工人作业区后，玻璃液通过漏板本身的冷却 控制，不能有飞丝、乱丝，玻璃丝经过石墨轴涂敷浸润剂；变成玻璃纤维后，拉丝机的转 速要刚好配合到拉丝的粗细和浸润剂涂敷的多少，再进入隧道烘箱烘干，变成成品。 图9无碱玻璃纱生产流程 资料来源中国巨石年报 根据中国巨石和山东玻纤的成本构成，原材料成本占比在 3040左右，电力及天 然气的成本占比在 20左右，剩下的是人工及制造等费用，因此玻纤行业碳排放的主要来 源为原材料及能源消耗。 建材行业碳中和专题｜2021.4.14 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 图10中国巨石成本构成 资料来源中国巨石公告，中信证券研究部 图11山东玻纤成本构成 资料来源山东玻纤公告，中信证券研究部 考虑到原材料分解的单位碳排放相对固定，长期可通过碳捕捉的方式实现降碳，中短 期更多依赖于淘汰落后产能、提高能源利用效率、环保技改等方式实现。近年来玻纤生产 企业通过改进原料配方、提升熔化效率、提高综合成品率等措施，不断降低产品综