2021年碳中和系列报告：碳中和背景下的路径指引及行业展望

http//www.cgws.com 请参考最后一页评级说明及重要声明 投资评级推荐（维持） 报告日期2021 年03月 31 日 分析师于夕朦 S1070520030003 ☎ 010-88366060-8831  yuximengcgws.com 分析师罗江南 S1070518060002 ☎ 021-31829705  luojiangnancgws.com 分析师吴轩 S1070519040001 ☎ 021-61680360  wu_xuancgws.com 分析师濮阳 S1070519050001 ☎ 021-31829703  pyangcgws.com 联系人（研究助理）张玉龙 S1070119070024 ☎ 021-31829730  zhangyulongcgws.com 行业表现 数据来源贝格数据 碳中和系列报告（一）碳中和背景下的 路径指引及行业展望 碳中和系列专题报告 实现碳中和的意义、路径与政策抓手 ◼ 实现碳中和是国家层面的顶层设计，是国家经济长期健康可持续发展的 必要条件。根据国家政策，“十四五”期间，单位国内生产总值能耗和二 氧化碳排放分别降低 13.5、18。到 2030 年，中国单位国内生产总值 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。为实现碳中和，我国经济增速可能在短期内出现阵痛， 这主要体现在环境政策约束对资源配置方案的倒逼作用上。但长期来看， 实现碳中和会加速推动我国经济结构转型，高能耗、高污染产能将被逐步 淘汰，高新产业占经济的比重持续提升，未来经济发展将由科技创新驱动。 实现碳中和目标将促使中国经济增长方式更加绿色、低碳和更可持续。 ◼ 碳中和实现路径能效提升、零碳排放与负碳技术。我国二氧化碳的排放 主要来源分别为电力及供热部门、制造业及建筑业、交通运输和其它，2018 年占比分别为51、28、10和11。根据我国的“30 60”目标，可以 将碳排放治理大致划分为三个阶段，第一阶段（2021 至 2030）碳排放达 峰期，第二阶段（2030-2045 年）加速减排期和第三阶段（2045 至 2060 年）深度脱碳期。实现路径则包含能效提升、零碳排放和负碳技术。 ◼ 能效提升路线主要包括节能减排和提制增效两个方向。其中节能减排主 要是针对上游工业部门进行新一轮供给侧改革，预计会以碳排放、能源消 耗等指标收紧产能，逐步淘汰高能耗、高排放产能。而提质增效主要是指 再生资源回收利用，其中包括废弃物的能源化、资源化利用，高耗能行业 产品的再生以及动力电池回收利用。 ◼ 零碳排放路线主要包括能源替代及终端再电气化两个方向。能源替代指 的是以风电、光伏、核电、储能、氢能等新能源以及水电、天然气等传统 清洁能源代替传统的煤炭、石油、火电等高排放能源。终端再电气化指在 传统电气化基础上，充分利用现代能源、材料和信息技术，大规模开发利 用清洁能源并替代化石能源，其中包括交通部门电气化、生产部门电气化 和居民部门电气化。 ◼ 负碳技术是指吸收转化二氧化碳技术。负碳技术可以为可再生能源为主的 电力系统增加灵活性，是最终实现碳中和目标的必要技术，这类技术主要 包括农林碳汇，碳捕集、利用与封存应用（CCUS）等。 ◼ 实现碳中和的政策抓手包括碳交易和绿色金融。排放权交易市场将碳排放 作为商品，加大企业节能减排意愿。今年2月，全国碳市场落地，首先纳 -20 -10 0 10 20 30 沪深300 综合 核心观点 分析师 证券研究报告 行 业 专 题 报 告 行 业 报 告 综 合 行 业 行业专题报告 长城证券2 请参考最后一页评级说明及重要声明 入的发电行业，预计最终将涵盖发电、石化、化工、建材、钢铁、有色金 属、造纸和国内民用航空等八个高排放行业。我们认为未来 10 年内我国 的碳成交均价整体会有望呈现缓慢上升的态势，以此来促进企业进行节能 减排，同时也避免企业成本大幅增长，影响经营。我国绿色金融体系在过 去5年发挥了积极的作用，未来还将得到进一步发展和完善。绿色金融体 系将发挥资源配置、风险管理、市场定价三大功能，支持绿色环保产业的 发展。 碳中和背景下各行业展望 ◼ 电力新能源迎来快速发展期，火电角色将发生改变。火电逐步由主力 电源变为辅助电源，容量电价政策有望出台保障行业的持续经营。水电发 展潜力有限，关注抽水蓄能的发展。核能全产业链有望迎来新的发展良机。 风光发电成本持续下降进入平价上网时代，发电量和装机规模都有望迎来 第二次爆发式增长。为了配合风光大规模上网，储能行业也将得到快速发 展。 ◼ 交运各运输方式绿色化程度不一，货运场景为减排关键。道路运输中 电动车技术相对成熟，在客运场景乘用车与客车中已实现初步渗透，但货 运场景因动力需求较高且多元技术暂不成熟；民航新能源技术成熟度低， 减排以通过生物质燃油替换传统燃油结合运营优化为主；铁路已实现较高 电气化率，全程电气化具备确定性，并可通过“公转铁”辅助减排；水运 清洁能源技术实现可行，迭代前可通过“公转水”辅助减排。 ◼ 有色高耗能火法冶炼行业供给侧或受限制，光伏及新能源汽车行业上 游材料需求有望爆发。1）硅工业硅属高耗能行业，且目前多以火电为 主要能源，未来供给侧限制强度或进一步加大；下游需求随着光伏产业爆 发逐渐增长。2）镍钴锂碳中和目标下新能源汽车迎来高速成长期，上 游原材料需求有望迎来爆发。3）铝电解铝行业耗电较高，非水电铝产 能未来受电费影响未来成本线或上移；下游光伏及新能源汽车有望拉动电 解铝消费。 ◼ 建材政策技术清洁能源海外进口，共促碳排放量下降。建筑材料工 业全面实现碳达峰的关键环节包括1）处理好发展与碳减排的矛盾。2） 抓好水泥、石灰等重点产业的碳排放总量控制。水泥行业成为建筑材料工 业全面实现碳达峰的关键产业。3）积极推进能源结构调整。建筑材料工 业使用替代燃料具备巨大潜力。4）调节国内外市场供需。进口水泥及水 泥熟料将成为国内市场重要的调节因素。 ◼ 基础化工“碳中和”或将催生新一轮供给侧改革，从能耗控制、新能源 材料和可降解三个角度挖掘投资机会。生产层面“碳中和”将不断压缩 高耗能产业供给，产业链中的中小公司或将在成本压力下被迫出清，技术 先进且资金实力雄厚的化工企业，有望不断提高市场份额。材料应用层面 可降解塑料、生物质、碳捕捉等材料有望迎来发展机遇期，建议关注相关 材料。能源消费层面清洁能源在总能源消耗中占比有望大幅提升，清洁 能源行业将迎来重大发展，建议关注相关新能源设备材料。 ◼ 石油化工提高能量利用效率，使用清洁能源逐步替代传统能源。石化 8VmNpQpPmRpRmPsQpNqMnRqQ7NaO6MoMoOmOoPiNnNqMlOoOpNbRmMxOMYpPnMwMnPwP 行业专题报告 长城证券3 请参考最后一页评级说明及重要声明 行业减少碳排放，实现碳中和，需从两个方面着手1）提高能量利用效 率，通过减少单位产品的能量消耗；2）通过零碳排放比如氢能，抵消或 者覆盖二氧化碳排放。提高能量利用效率主要在于装置规模的扩大以及一 体化，降低单位产品的生产成本；利用清洁能源包括工业副产氢、生物能 源等对传统化石能源的取代，从源头减少排放。 ◼ 环保碳中和背景下碳监测、负碳技术和垃圾分类处理需求将明显提升。 碳监测主要指对二氧化碳等温室气体排放进行监测和核算，是实现碳中和 的基本要求，在碳中和背景下需求将明显提升，CEMS或将成为主流监测 方法。负碳技术是实现碳中和的必要条件，其中碳汇是目前主要减少碳浓 度的方法，相关生态修复行业和园林绿化行业前景巨大。CCUS技术应用 前景广阔，但目前经济性差难以产业化，建议关注技术升级。垃圾分类处 理可以提高垃圾资源化比例、减少碳排，全产业链都将受益于碳中和。 ◼ 投资建议我们根据实现碳中和的三条路径给出相关投资建议。 1.能效提升（包含节能减排和提质增效）。 ◼ 节能减排主要针对上游工业部门，包括煤炭、钢铁、建材、有色等高排 放行业。在“碳中和”背景下部分行业将迎来新一轮供给侧改革，高耗能、 高污染产能将被淘汰，行业集中度有望提升。同时需关注供给侧受管控后， 引发的水泥、镁、铝、烯烃等刚需较大的工业商品价格中枢上升。推荐关 注相关行业，相关标的海螺水泥、华新水泥、旗滨集团、合盛硅业、神 火股份、华鲁恒升、鲁西化工、宝丰能源、恒力石化、荣盛石化。 ◼ 提质增效目前主要体现在资源的回收利用上，再生资源主要有垃圾回收处 理、电池回收、再生资源、废钢利用等 ➢ 垃圾回收处理行业（从前端垃圾的分类收集，中端的清运以及末端的 焚烧处理均有较大市场的空间），相关标的盈峰环境、龙马环卫、ST 宏盛、瀚蓝环境、伟明环保、光大环境等。 ➢ 电池回收（行业规模将随着电动车行业的发展快速扩大）， 相关标的 格林美、宁德时代、赣锋锂业、华友钴业、光华科技等。 ➢ 再生资源行业，相关标的中再资环。 2.零碳排放（包含能源替代以及终端再电气化改造） ◼ 能源替代方面，风光核储氢等新能源产业的全产业链（供应链上下游、制 造端、运营端）都将受益于碳中和对投资的拉动和需求的提升。建议关注 相关细分行业 ➢ 逆变器（持续关注格局变化），相关标的阳光电源、锦浪科技、固德 威等。 ➢ 风电设备（寻找装机量的预期差），相关标的日月股份、明阳智能、 新强联、禾望电气、中简科技等。 ➢ 光伏设备（格局相对稳定，关注新技术放量带来的可能的格局变化）， 相关标的隆基股份、福斯特、通威股份、东方日升等。 行业专题报告 长城证券4 请参考最后一页评级说明及重要声明 ➢ 核能（以高效、低碳、清洁为特征的核能及核技术应用行业有望迎来 加速发展的契机，全产业链受益于碳中和），相关公司中国核建、上 海电气、东方电气、江苏神通、中广核技、中核科技、应流股份、沃 尔核材等。 ➢ 储能（行业处于起步阶段，市场广阔，建议寻找行业中可能的龙头）， 相关标的宁德时代、派能科技等。 ➢ 氢能（行业处于起步阶段，关注技术进步带来的成本下降），相关标的 亿华通-U、潍柴动力。 ➢ 生物质柴油（在全球同步推进碳减排、棕榈油因减产而大幅度涨价的 背景下，生物柴油板块将迎来重大利好），相关标的卓越新能。 ➢ 新能源运营（关注新机组成本下降，平价时代电量提升带来的现金流 提升，储能技术进步带来的利用小时数提升），相关标的协鑫能科、 中闽能源、太阳能、节能风电、龙源电力（H）、大唐新能源（H）等。 ◼ 终端再电气化方面，新能源汽车行业迎来高速发展期，行业全产业链及配 套设施都将受益于碳中和。建议关注相关细分行业 ➢ 燃料电池（关注成本下降）亿华通-U、潍柴动力。 ➢ 电动产业链（关注具有全球竞争力的企业）宁德时代、恩捷股份、亿 纬锂能、德方纳米、三花智控等。 ➢ 整车制造（电动智能转型明确，关注具有竞争力的整车制造企业）比 亚迪（AH）、长城汽车（AH）、吉利汽车（H）。 ➢ 充电桩（新能源车配套基础设施建设）许继电气、中恒电气、特锐德、 盛弘股份、国电南瑞等。 3.负碳技术（包含碳监测和碳消耗） ◼ 随着碳中和的持续推进，对碳排放监测的需求度将会持续提升，建议关注 环境监测行业，相关标的雪迪龙、先河环保。 ◼ 碳消耗目前只有农林碳汇具有大规模推广条件。建议关注细分行业 ➢ 生态修复行业（对荒漠、矿山等地区进行绿化修复），相关标的绿茵 生态、冠中生态、铁汉生态、蒙草生态等。 ➢ 园林绿化行业，相关标的东方园林、岭南股份等 ◼ 风险提示经济增速下行风险；政策不及预期风险；用电量下滑风险；大 规模风光上网后电网消纳能力不足风险；终端需求不足风险；行业竞争加 剧风险。 行业专题报告 长城证券5 请参考最后一页评级说明及重要声明 目录 1. 实现碳中和的意义、路径与政策抓手 . 10 1.1 实现碳中和是国家层面的顶层设计，是经济长期可持续发展的必要条件 10 1.2 碳中和实现路径能效提升、零碳排放与负碳技术 11 1.3 实现碳中和的政策抓手碳交易与绿色金融 14 碳排放权交易市场将碳排放作为商品，加大企业节能减排意愿 14 欧洲全球最大碳交易市场，碳交易体系进入稳固期 14 美国未形成统一体系，地方政府分别区域层面的碳交易体系建设 15 日本以区域为对象，构建强制总量交易体系 16 韩国采用总量控制模式，配额逐步将以免费分配为主、有偿拍卖为辅 16 中国全国碳市场落地，覆盖行业将由火电逐步扩大到八个高排放行业 17 绿色金融体系将逐步完善，推动绿色环保行业快速发展 18 2. 碳中和背景下各行业展望 . 21 2.1 电力新能源迎来快速发展期，火电角色将发生改变 21 火电逐步由主力电源变为辅助电源，容量电价政策有望出台 21 水电发展潜力有限，关注抽水蓄能的发展 21 核能碳中和背景下全产业链有望迎来发展良机 22 风光发电成本持续下降进入平价上网时代，有望迎来第二轮爆发式增长 25 新能源设备“十四五”期间，风、光、储装机容量都将实现快速增长 27 2.3 交通运输各运输方式绿色化程度不一，货运场景为减排关键 31 道路客运场景实现高度渗透，货运场景为减排关键 31 民航新能源技术成熟度低，燃油替换与运营优化为减排方向 35 铁路已实现高电气化率，全程电气化确定性高 36 水运清洁能源技术可行，迭代前“公转水”与能效优化辅助减排 37 2.4 有色碳中和目标推动清洁能源市场成长，建议关注光伏硅产业、新能源镍钴 锂产业及水电铝企业 38 光伏产业推动上游硅材需求增长 38 全球新能源汽车蓬勃发展，钴锂镍需求迎来爆发 39 碳中和目标下水电铝企有望受益 42 2.5 建材政策技术清洁能源海外进口，共促碳排放量下降 44 水泥行业碳中和实现路径政策技术减排 45 玻璃行业碳中和推广清洁能源 48 瓷砖行业碳中和实现路径煤改气技术降排 50 2.6 基础化工“碳中和”或将催生新一轮供给侧改革，从能耗控制、新能源材料 和可降解三个角度挖掘投资机会 53 高耗能、高排碳行业或将迎来二轮供给侧改革，建议关注煤化工、氯碱投资机会 54 新能源材料板块迎机遇，关注碳纤维行业投资机会 55 尚未被发掘的可降解材料，PVA 行业存在潜在机遇 . 56 2.7 石油化工落后产能加速出清，氢能发展潜力 57 碳中和促使全球炼厂落后产能加速出清 57 氢能未来潜力巨大 58 2.8 环保碳中和背景下碳监测、负碳技术和垃圾分类处理需求将明显提升 60 行业专题报告 长城证券6 请参考最后一页评级说明及重要声明 碳监测碳中和背景下需求将明显提升，CEMS或将成为主流监测方法 60 负碳技术实现碳中和的必要条件，相关行业前景广阔 60 垃圾分类处理提高垃圾资源化比例、减少碳排 61 3. 投资建议 . 62 4. 风险提示 . 63 行业专题报告 长城证券7 请参考最后一页评级说明及重要声明 图表目录 图1吨二氧化碳排放产生GDP（2010 年不变价美元）（吨/美元）. 11 图2中国历年二氧化碳排放量（亿吨） . 12 图32018年中国二氧化碳排放主要来源 12 图42018年世界二氧化碳排放主要来源 12 图5“碳中和”三阶段 . 12 图6“碳中和”实现路径 . 14 图72020年试点城市碳交易情况 18 图8试点城市历年碳成交均价（元/吨） 18 图9绿色贷款余额及占全部贷款比 . 19 图10绿色贷款投向 . 19 图11绿色债券历年发行规模（亿元） . 19 图122020年各行业发行绿债规模占比 19 图13ESG评价体系 . 20 图14我国历年火电装机容量（亿千瓦） . 21 图15我国历年火电利用小时数 . 21 图16我国水电装机容量（亿千瓦） . 22 图17核能发电的低碳环保价值 . 22 图18我国大陆核电装机规模（万千瓦） . 23 图192020年不同类型发电装机规模（万千瓦）及占比 23 图20我国核电发电量及占比持续提高 . 23 图21核能供热原理图 . 24 图22光伏、风电度电成本快速下降（2010-2019年） . 25 图23光伏、风电度电成本快速下降（2010-2019年） . 25 图24光伏（PV）、光热（CSP）、陆上风电、海上风电LCOE和PPA价格趋势 26 图25我国非化石能源占一次能源消费比重 . 26 图26国内光伏装机规模（GW）及同比增速（） . 27 图27全球光伏装机规模（GW）及同比增速（） . 27 图282011-2020 年中国及全球新增风电吊装容量 . 28 图292011-2020 年中国风电新增并网装机容量 . 28 图30全球风机企业市场份额排名（2019） . 28 图31国内风机企业市场份额排名（2019） . 28 图32十四五期间中国光伏装机规模情景预测（GW） 29 图33两种能源转型情景下累计投资金额预测（2016-2050年） . 29 图34全球储能应用场景分类占比 . 30 图35不同类型技术成本降低曲线 . 30 图362018-2030年全球各国累计储能部署 . 31 图37我国碳排放量 . 31 图38我国新能源汽车销量 . 32 图39我国新能源汽车销量结构 . 32 图40我国乘用车市场中的新能源份额逐年提升 . 32 图41我国新能源乘用车销量构成 . 32 图422017年我国新能源乘用车销量结构 33 行业专题报告 长城证券8 请参考最后一页评级说明及重要声明 图432020年我国新能源乘用车销量结构 33 图44我国商用车市场中的新能源份额逐年下滑 . 34 图45我国新能源商用车销量构成 . 34 图46我国铁路运营里程结构 . 36 图47中国高铁营运里程及占比 . 37 图48中国铁路复线里程及复线率 . 37 图49光伏电站累积并网量 . 38 图50国内多晶硅产量 . 38 图51合盛硅业工业硅生产成本结构 . 38 图52合盛硅业有机硅生产成本结构 . 38 图53云南省电力资源结构（2019） . 39 图54云南水电硅产业优势 . 39 图552014年中国温室气体排放构成 39 图56能源活动领域温室气体排放构成 . 39 图57电解铝成本拆分 . 42 图582017年电解铝行情 43 图59建材二氧化碳排放及工业增加值二氧化碳排放 . 44 图60中国水泥行业二氧化碳排放 . 44 图61中国平板玻璃行业 CO2排放量 49 图62单位重量箱平板玻璃 CO2排放量 49 图63各阶段二氧化碳排放贡献图 . 50 图64两种制粉技术碳排放对比图 . 52 图65两种烧成技术碳排放对比图 . 52 图66能源生产阶段两种干燥方式碳排放对比图 . 52 图67陶瓷砖生产阶段两种干燥方式碳排放对比图 . 52 图682019年世界前七大CO2排放国年排放量亿吨 53 图69我国烯烃类重点产品对外依存度情况 . 54 图70国内PVC行业产能规模及产能利用率 . 55 图71PVC表观消费量及消费同比增速 55 图72风电叶片持续变化趋势 . 56 图73全球历年风电装机量及增速 . 56 图74 PVA 行业产能投产时间段整理 . 57 图75供氢方式来源及占比 . 58 图76加氢站氢气售价组成 . 59 图77中国森林覆盖面积及覆盖率 . 61 图78中国城市园林绿地面积及绿化覆盖率 . 61 表1“碳中和”实现路径 . 13 表2欧洲碳交易市场不同阶段发展情况 . 15 表3韩国碳交易市场不同阶段发展情况 . 16 表4光伏产业制造业成为全球领先 . 27 表5新能源客车各类型及相关信息 . 34 表6新能源货车各类型及相关信息 . 35 表7民航新能源方案对比 . 36 行业专题报告 长城证券9 请参考最后一页评级说明及重要声明 表8中美欧新能源汽车产业政策 . 40 表9不同正极材料对于镍钴锂的需求 . 41 表10生产环节耗电情况（工业硅、海绵锆、钛为全生产过程，其余为电解环节） . 42 表11云南水电铝企业产能 . 43 表12水泥玻璃行业产能置换新旧政策对比 . 45 表13错峰新旧政策对比 . 45 表14应急减排措施新旧政策对比 . 46 表15水泥行业碳中和的技术途径 . 46 表16海螺水泥碳中和实施途径 . 47 表172019年水泥行业公司碳排放密度 48 表18平板玻璃生产二氧化碳排放源类型 . 48 表19我国平板玻璃行业碳排放类型构成 . 49 表202020年底各省使用天然气情况 50 表21当前全国各主要建陶产区“煤改气”增加的燃料成本元/㎡ . 51 表22氢能具备明显优势 . 58 表23主要制氢工艺及介绍 . 59 行业专题报告 长城证券10 请参考最后一页评级说明及重要声明 1. 实现碳中和的意义、路径与政策抓手 1.1 实现碳中和是国家层面的顶层设计，是经济长期可持 续发展的必要条件 从首提碳中和概念到政策落地指明方向仅用时半年，体现了国家对实现碳中和的决心 2020 年 9 月，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话中首次提出中国 将力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。 2020年12月，习主席在气候雄心峰会上发表题为继往开来，开启全球应对气候变化新 征程的重要讲话，明确提出到2030年，中国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。 在今年发布的政府工作报告中，明确提出了在“十四五”期间，单位国内生产总值能耗 和二氧化碳排放分别降低13.5、18的目标。同时为实现碳达峰和碳中和指明了发展方 向，包括 ➢ 制定2030年前碳排放达峰行动方案。 ➢ 优化产业结构和能源结构。 ➢ 推动煤炭清洁高效利用，大力发展新能源，在确保安全的前提下积极有序发展核 电。 ➢ 扩大环境保护、节能节水等企业所得税优惠目录范围，促进新型节能环保技术、 装备和产品研发应用，培育壮大节能环保产业，推动资源节约高效利用。 ➢ 加快建设全国用能权、碳排放权交易市场，完善能源消费双控制度。 ➢ 实施金融支持绿色低碳发展专项政策，设立碳减排支持工具。提升生态系统碳汇 能力。 达成碳中和是国家实现长期健康可持续发展的必要条件 什么是碳达峰和碳中和碳达峰，就是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到 峰值，之后逐步回落。而“碳中和”指的是，在一定时间内，通过植树造林、节能减排 等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。 为什么我们要实现碳中和我们认为主要有五点原因 保护环境碳排放是导致全球气温深高的主因，而气温深高带来的一系列环境问题已经 对人类的生存和发展产生了威胁。为了积极应对气候变化，保护我们的家园，实现可持 续长期发展，需要实现碳中和。 行业专题报告 长城证券11 请参考最后一页评级说明及重要声明 实现能源独立我国的资源具有多煤、少油、缺气的特点，2020 年我国对原油和天然气 的对外依存度在 72和 41左右，能源需要大量进口。实现碳中和后，我国可以依靠清 洁能源产生的电能供给工业、农业和居民部门，实现能源独立。 推动相关产业科技创新和发展在碳中和背景下，清洁能源、环保等绿色产业的需求将 快速增长，投融资环境因政策支持和行业景气度上升改善，行业迎来快速发展期。同时 广阔的市场前景和对产品更高的要求都将推动技术持续进步。 实现经济的长期可持续发展与发达国家相比，我国吨二氧化碳排放产生GDP值明显低 于发达国家，说明我国目前产业结构能耗和污染较大。为实现碳中和，我国经济增速可 能在短期内出现阵痛，这主要体现在环境政策约束对资源配置方案的倒逼作用上。但长 期来看，实现碳中和会加速推动我国经济结构转型，高能耗、高污染产能将被逐步淘汰， 高新产业占经济的比重持续提升，未来经济发展将由科技创新驱动。实现碳中和目标将 促使中国经济增长方式更加绿色、低碳和更可持续。 图 1吨二氧化碳排放产生 GDP（2010 年不变价美元）（吨/美元） 资料来源BP、世界银行、长城证券研究所 体现我国的大国责任和担当目前，实现碳中和是国际社会的主流认知，美日等发达国 家也已经明确出台了碳中和的计划。我国作为全球最大的碳排放国，提出碳中和承诺体 现了我国的大国责任和担当，对推进巴黎气候协定在全球实质性落地具有重要意义， 是“构建人类命运共同体”最重要的举措之一。 1.2 碳中和实现路径能效提升、零碳排放与负碳技术 碳排放一般指温室气体排放，是人类生产经营活动或者自然形成的温室气体（水汽H2O、 氟利昂、二氧化碳CO2、氧化亚氮N2O、甲烷CH4、臭氧O3等）的排放。碳排放是 造成温室效应，全球气温上升主因。CO2对温室效应的贡献达60，成为目前主要控制， 削减的温室气体。 电力及供热行业碳排放量超 5成，是我国最大的碳排放部门。我国二氧化碳排放量在2017 至2019年间同比增速逐渐提高，2019年二氧化碳排放量达到98.26亿吨，同比增涨3.4。 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 中国 美国 英国 法国 德国 日本 韩国 行业专题报告 长城证券12 请参考最后一页评级说明及重要声明 我国二氧化碳的排放主要来源分别为电力及供热部门、制造业及建筑业、交通运输和其 它，2018年占比分别为51、28、10和11。 图 2中国历年二氧化碳排放量（亿吨） 资料来源BP、长城证券研究所 图 32018年中国二氧化碳排放主要来源 图 42018年世界二氧化碳排放主要来源 资料来源IEA、长城证券研究所 注排放数据口径为中国大陆 资料来源IEA、长城证券研究所 综合已有研究，我们认为可以将碳排放治理大致划分为三个阶段，第一阶段（2021至2030） 碳排放达峰期，第二阶段（2030-2045 年）加速减排期和第三阶段（2045至 2060 年）深 度脱碳期。 图 5“碳中和”三阶段 资料来源中国能源政策研究院、长城证券研究所 4.8 9.1 17.9 17.7 14.3 9.5 8.4 1.9 4.5 5.6 8.4 2.0 2.7 0.0 -0.6 -0.5 1.8 2.2 3.4 -5 0 5 10 15 20 0 20 40 60 80 100 120 二氧化碳排放量中国亿吨） 同比增速（） 发电及供 热 51制造与建筑 28 交通运输 10 其它 11 发电及供 热 42 制造与建 筑 25 交通运输 18 其它 15 行业专题报告 长城证券13 请参考最后一页评级说明及重要声明 国家发改委在2021年 1月份的新闻发布会中明确提出了六大路径以实现“碳达峰”以及 “碳中和”。具体路线包括了大力调整能源结构、加快推动产业结构转型、着力提升能源 利用效率、加快低碳技术研发推广、健全低碳发展体制机制、努力增加碳汇。 表 1“碳中和”实现路径 实现路径 具体内容 大力调整能源结构 推进能源体系清洁低碳发展，稳步推进水电发展，安全发展核电，加快光伏和风电发 展，加快构建适应高比例可再生能源发展的新型电力系统，完善清洁能源消纳长效机 制，推动低碳能源替代高碳能源、可再生能源替代化石能源。同时，推动能源数字化 和智能化发展，加快提升能源产业链智能化水平。 加快推动产业结构转型 大力淘汰落后产能、化解过剩产能、优化存量产能，严格控制高耗能行业新增产能， 推动钢铁、石化、化工等传统高耗能行业转型升级。积极发展战略性新兴产业，加快 推动现代服务业、高新技术产业和先进制造业发展。 着力提升能源利用效率 完善能源消费双控制度，严格控制能耗强度，合理控制能源消费总量，建立健全用能 预算等管理制度，推动能源资源高效配置、高效利用。继续深入推进工业、建筑、交 通、公共机构等重点领域节能，着力提升新基建能效水平。 加速低碳技术研发推广 坚持以市场为导向，更大力度推进节能低碳技术研发推广应用，加快推进规模化储能、 氢能、碳捕集利用与封存等技术发展，推动数字化信息化技术在节能、清洁能源领域 的创新融合。 健全低碳发展体制机制 加快完善有利于绿色低碳发展的价格、财税、金融等经济政策，推动合同能源管理、污染第三方治理、环境托管等服务模式创新发展。 努力增加生态碳汇 加强森林资源培育，开展国土绿化行动，不断增加森林面积和蓄积量，加强生态保护修复，增强草原、绿地、湖泊、湿地等自然生态系统固碳能力。 资料来源国家发改委、长城证券研究所 我们认为实现碳中和的主要路线包括能效提升、零碳排放和负碳技术。 能效提升路线主要包括节能减排和提制增效两个方向。其中节能减排主要是针对上游工 业部门进行新一轮供给侧改革，预计会以碳排放、能源消耗等指标收紧产能，逐步淘汰 高能耗、高排放产能。此外节能技术和设备也将得到进一步发展和推广。而提质增效主 要是指再生资源回收利用，其中包括废弃物（生活垃圾、秸秆等）的能源化、资源化利 用，高耗能行业产品的再生（废钢利用、再生铝、塑料循环利用等）以及动力电池回收 利用。 零碳排放路线主要包括能源替代及终端再电气化两个方向。能源替代指的是以风电、光 伏、核电、储能、氢能等新能源以及水电、天然气等传统清洁能源代替传统的煤炭、石 油、火电等高排放能源。终端再电气化指在传统电气化基础上，充分利用现代能源、材 料和信息技术，大规模开发利用清洁能源并替代化石能源，其中包括交通部门电气化、 生产部门电气化和居民部门电气化。 负碳技术是指吸收转化二氧化碳技术。负碳技术可以为可再生能源为主的电力系统增加 灵活性，是最终实现碳中和目标的必要技术，这类技术主要包括农林碳汇，碳捕集、利 用与封存应用（CCUS），生物质能碳捕集与封存（BECCS），以及直接空气碳捕集（DAC） 等。碳汇是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气 中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、 活动或机制。碳捕集、利用与封存（CCUS），即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯， 继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存。 行业专题报告 长城证券14 请参考最后一页评级说明及重要声明 图 6“碳中和”实现路径 资料来源长城证券研究所 1.3 实现碳中和的政策抓手碳交易与绿色金融 碳排放权交易市场将碳排放作为商品，加大企业节能减排意愿 碳排放权交易（简称碳交易），即把二氧化碳排放权作为一种商品，买方通过向卖方支付 一定金额从而获得一定数量的二氧化碳排放权，从而形成了二氧化碳排放权的交易。碳 交易是为促进全球温室气体减排，减少二氧化碳排放所采用的市场机制。 1997年，全球100多个国家因全球变暖签订了京都议定书，该条约规定了发达国家的 减排目标。2005年2月，京都议定书正式生效。这是人类历史上首次以法规的形式限 制温室气体排放。为了促进各国完成温室气体减排目标，议定书允许采取四种减排方式， 其中就包含了碳排放权交易。 欧洲全球最大碳交易市场，碳交易体系进入稳固期 欧洲碳排放交易体系（EU-ETS）于 2005 年 1 月 1 日开始运行，是世界上最大的碳排放 交易市场，通过对各企业强制规定碳排放量，实现碳减排。欧洲碳交易市场建设分为以 下四个阶段 ➢ 阶段一（2005-2007）欧盟排放交易体系的试验期该阶段作为试验性阶段，主要 目的是实践和学习。各成员国制定各自限额国家分配计划，排放配额均免费分 配。但由于配额分配经验不足，部分排放实体分配到的排放额度远超该阶段实际 排放量，配额供给出现过剩现象，欧盟排放配额（EUA）价格跌幅巨大。 行业专题报告 长城证券15 请参考最后一页评级说明及重要声明 ➢ 阶段二（2008-2012）减排承诺期该阶段是实现欧盟各成员国在京都协议书 中全面减排承诺的关键期。期间，冰岛、挪威和列支敦士登加入。EUA分配总量 下降了6.5，对各个国家上报的排放额度仍是以免费分配为主。在这一阶段，开 始引入排放配额有偿分配机制，即从配额总额中拿出一部分，以拍卖方式分配， 排放实体根据需要有偿购买这部分配额。由于两次遭遇全球经济危机，能源相关 行业产出减少，对EUA需求减少，而市场供给仍然过度，价格接连下跌。 ➢ 阶段三（2013-2020）EU-ETS推行改革期该阶段欧盟开始对EU-ETS推行改革， 于 2008 年 1 月提出了修改碳排放交易体系指令的提案，制定统一排放上限。一 方面每年对排放上限减少 1.74，另一方面，逐渐以拍卖取代免费分配，降低免 费分配的比例。其中，能源行业要求完全进行配额拍卖，工业和热力行业根据基 线法免费分配。同时碳交易涵盖更多的产业、更多种温室气体。 ➢ 阶段四（2021-2030）EU-ETS 稳定巩固期该阶段的立法框架于 2018 年初进行 了修改，使其与2030年气候和能源政策框架相符，以实现欧盟2030年减排目标， 并作为欧盟对 2015 年巴黎协定的贡献之一。该阶段对作为推动投资的欧盟排放 交易体系加以巩固，将碳排放配额年减降率自2021年起升至2.2％，并巩固市场 稳定储备。同时通过若干低碳融资机制，帮助工业和电力部门应对低碳转型的创 新和投资挑战。 表 2欧洲碳交易市场不同阶段发展情况 阶段一（2005-2007） 阶段二（2008-2012） 阶段三（2013-2020） 阶段概括 欧盟排放交易体系的试验期 京都议定书确定的减排承诺期 EU-ETS推行改革期 涉及国家 欧盟27 国 冰岛、挪威和列支敦士登加入 克罗地亚加入 涉及行业 炼油、炼焦、钢铁、水泥、玻璃、造纸等 航空业加入 化工业、制氨、制铝等新行 业加入 覆盖气体 二氧化碳CO2 二氧化碳CO2 二氧化碳CO2、氧化亚氮N2O、全氟化碳PFCs 全部免费分 配 免费分配为主，引入有偿 分配机制 逐渐以拍卖取代免费分配 资料来源中国碳交易网、长城证券研究所 美国未形成统一体系，地方政府分别区域层面的碳交易体系建设 美国与欧洲不同，美国没有承担京都议定书规定的强制减排义务，部分地方政府和 企业分别探索区域层面的碳交易体系建设，比较知名的有美国芝加哥气候交易所的自愿 交易、区域温室气体行动、西部气候倡议和加州总量控制与交易体系等。 芝加哥气候交易所（CCX）是全球第一个自愿参与温室气体减排的平台，2003 年以会员 制开始运营，涉及航空、汽车、电力、环境、交通等数十个不同行业，会员自愿但从法 律上承诺减少自身的温室气体排放。区域温室气体行动（RGGI）是美国第一个以市场为 基础的强制性减排体系，于 2009 年正式实施，由美国东北部的 10 个州组成，仅纳入电 力行业。西部气候倡议（WCI）和加州总量控制与交易体系于2007年发起，参与方包括 加拿大的4个省和美国的加利福尼亚州，采用区域限额与交易机制，目标是到2020年该 地区的温室气体排放量在2005年基础上减少15。 行业专题报告 长城证券16 请参考最后一页评级说明及重要声明 日本以区域为对象，构建强制总量交易体系 日本作为全球较早着手低碳发展战略的国家，在减排领域做了大量的尝试，既有全国性 的JVETS体系、JVER体系、JEET体系等，也有以东京、京都为代表的地区性强制交易 体系。日本碳交易市场建设分为以下三个阶段 ➢ 阶段一政策铺垫期1990 年日本政府推出抑制全球变暖行动项目，明确了 到 20