報告導讀

　　毫無疑問，中國的實體經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)正在進入一個全新的“低碳”時代，“碳達峰”、“碳中和”已經(jīng)成為時下最火爆的關(guān)鍵詞。對于傳統(tǒng)認知上的耗電大戶、排碳大戶——電解鋁產(chǎn)業(yè)而言，無可避免將迎來一場革命性的變局。在這場變局中，固然電解鋁企業(yè)的供給側(cè)將再一次經(jīng)歷陣痛，但“低碳”消費領(lǐng)域的快速興起，也將令電解鋁中長期的需求前景繼續(xù)被看好。電解鋁也將成為“碳達峰”政策顯性約束下，供給端和需求端兩頭受益的工業(yè)金屬，并對其價格形成向上的趨勢性驅(qū)動。

　　本文是《“碳達峰”顯性約束下的鋁行業(yè)變局系列報告》的首篇，我們認為在整個基本金屬板塊，電解鋁受“碳達峰”影響，這是中國鋁廠對火電能源依賴過重的必然結(jié)果。中國電解鋁行業(yè)在電解環(huán)節(jié)上的用電排碳量要高于全球平均水平，可達到11.2噸（按噸鋁）。

　　在當下的鋁市場中，已經(jīng)有越來越多機構(gòu)對未來中國電解鋁火電產(chǎn)能的收縮、全行業(yè)成本抬升、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整等形成共識。那么有沒有一些風險點會沖擊到這種共識？基于我們當前的認知來看，在中期的時間范疇內(nèi)（1-3年左右）我們基本認可市場目前的這種共識，盡管也存在部分的擾動因素。

　　整體而言，要控制排碳總量，電解鋁火電產(chǎn)能收縮是最直接和最有效的?，F(xiàn)階段能耗指標大概率會在各高耗能行業(yè)及企業(yè)之間做一些分配和平衡，這其實就意味著，電解鋁行業(yè)的碳排放約束在未來不短的時間內(nèi)將是常態(tài)化的。這將直接影響到電解鋁行業(yè)未來的供應格局，包括總量天花板，以及邊際增量的不確定性，而且這種未來的預期已經(jīng)在照進現(xiàn)實。

　　01 “碳達峰”、“碳中和”的政策顯性約束已現(xiàn)

　　當前中國仍是全球第一大二氧化碳排放國家，減排形勢異常嚴峻。根據(jù)EDGAR（Emission Database for Global Atmospheric Research，全球大氣研究排放數(shù)據(jù)庫）數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年全球化石燃料燃燒所排放的二氧化碳量已達到380.2億噸，其中中國、美國以及印度合計二氧化碳排放量占全球一半以上，中國二氧化碳排放量占比達31%，繼續(xù)穩(wěn)居全球第一。此外，從歷史長周期來看，中國二氧化碳排放量進入21世紀后迅速增加，并一舉超過其他國家，近些年來亦維持上行態(tài)勢。反觀美國、歐盟（歐盟27國+英國）在進入21世紀后，年度二氧化碳排放量逐年減少，其減排措施逐見成效。

　　事實上，中國早在2009年也已經(jīng)提出碳減排目標，在當年哥本哈根氣候峰會上，曾提出“到2020年碳排放強度與2005年相比下降40%-45%”。2018年，中國碳排放強度比2005年下降45.8%，提前完成了哥本哈根會議時提出的預定目標。過去十余年，我們已經(jīng)看到國家在碳減排相關(guān)政策及法律法規(guī)上的不斷推進，而近兩年的進程進一步在提速。2020年9月，在第七十五屆聯(lián)合國大會上，國家主席習近平明確提出我國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，并努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和，“碳達峰”與“碳中和”已成大勢所趨。在今年3月剛剛召開的“兩會”中，政府工作報告亦提到“扎實做好碳達峰、碳中和各項工作”，“制定2030年前碳排放達峰行動方案”，“優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)”，具體落地政策也處在實質(zhì)性的進展中。

　　而就電解鋁行業(yè)上的碳減排政策而言，近兩年國家及地方層面的政策文件也是高頻發(fā)布。從行業(yè)大的趨勢來看，相對可以確定的是，擁有較好的碳排放數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的中國電解鋁行業(yè)，已經(jīng)在納入全國碳交易市場的議程中。而目前一些具體落地的政策細節(jié)也顯示，在國家能耗雙控的背景下，各地的電力供應、用電成本、鋁廠新投產(chǎn)能已經(jīng)在不同程度受到?jīng)_擊。

　　02 國內(nèi)鋁產(chǎn)業(yè)鏈“碳足跡”明顯：火電能源依賴過重的必然結(jié)果

　　我們認為在整個基本金屬板塊，電解鋁受“碳達峰”影響，這是中國鋁廠對火電能源依賴過重的必然結(jié)果。2020年國內(nèi)電解鋁生產(chǎn)（主要是用電+氧化鋁+陽極三個方面）產(chǎn)生的碳排放總量約為5.2億噸，占全國碳排放總量的4.6%，遠高于銅、鉛、鋅等其他有色金屬行業(yè)，也與電解鋁工業(yè)產(chǎn)值相對工業(yè)總產(chǎn)值的占比并不匹配。這說明當前國內(nèi)電解鋁的能耗總量及能耗強度，都處在偏高的位置。

　　對比近五年數(shù)據(jù)，電解鋁碳排放在2017年之后高位企穩(wěn)，主要因為當年進行的供給側(cè)改革淘汰了一定規(guī)模的落后產(chǎn)能，原鋁生產(chǎn)在2017年之后進入低速增長。所以電解鋁的生產(chǎn)會“貢獻”大量的碳排放，當然在鋁的全生命周期流程中，冶煉、加工制造以及廢料回收階段均會釋放溫室氣體，但最主要的碳排放還是集中在電解鋁冶煉環(huán)節(jié)，并主要以二氧化碳形式排放。

　　我們對IAI數(shù)據(jù)進行一定調(diào)整后得到，目前全球平均每生產(chǎn)一噸原鋁，大約會排放二氧化碳約15.6噸。這其中，鋁土礦端由于用電及熱能釋放會排放約0.05噸二氧化碳，占總排放量的0.3%；氧化鋁端則會排放約3.1噸，占到19.6%，主要系熱能釋放過程排放；而電解鋁冶煉環(huán)節(jié)排放二氧化碳最多，為12.4噸（含電力+陽極），且以電力排碳為主，電解環(huán)節(jié)合計排放占比高達79.4%。在上述全流程中，各環(huán)節(jié)用電排碳量合計占比可達到63%，其中電解環(huán)節(jié)用電排碳量占比就達到61%（約9.5噸二氧化碳）。

　　中國電解鋁行業(yè)在電解環(huán)節(jié)上的用電排碳量要高于全球平均水平，可達到11.2噸（按噸鋁），因為國內(nèi)的電力能源嚴重依賴火電（即煤電，占比可達到85%左右），水電占比僅略高于10%，遠遠低于全球水電能源占比接近25%的水平。在不同電力結(jié)構(gòu)下，電解鋁冶煉環(huán)節(jié)的碳排放量呈現(xiàn)出顯著的差異。歐美鋁廠的水電占比高達80%以上，其噸鋁冶煉的電力碳排放量僅在2-3噸，遠遠低于中國的11.2噸。這也使得中國噸鋁的碳排放總量應該會超過15噸（氧化鋁焙燒+電解環(huán)節(jié)電力排碳（水火電加權(quán)）+陽極消耗及陽極效應，排碳合計規(guī)模約在14.5噸，其他環(huán)節(jié)碳排放還包括非二氧化碳排放、直接二氧化碳排放、運輸?shù)龋?。不過，這還需要考慮到電廠及鋁廠的碳減排率，粗略估算噸鋁的碳排放在10噸以上。

　　按照國家生態(tài)環(huán)境部于2021年2月開始實施的《碳排放權(quán)交易管理辦法（試行）》，其計劃將全國所有主要的溫室氣體排放者（年排放2.6萬噸二氧化碳當量以上）都納入全國統(tǒng)一的碳排放市場。這就意味著，年產(chǎn)量達到0.26萬噸以上的電解鋁廠就要被納入碳排放市場，這對有火電自備電廠的鋁廠而言影響較大，而這部分鋁年產(chǎn)能占到國內(nèi)總產(chǎn)能的比重可達到六成。

　　03 “碳達峰”下的鋁市場共識，是否存在風險？

　　在當下的鋁市場中，已經(jīng)有越來越多機構(gòu)對未來中國電解鋁火電產(chǎn)能的收縮、全行業(yè)成本抬升、能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整等形成共識。那么有沒有一些風險點會沖擊到這種共識？基于我們當前的認知來看，在中期的時間范疇內(nèi)（1-3年左右）我們基本認可市場目前的這種共識，盡管也存在部分的擾動因素。

　　首先，要控制排碳總量，電解鋁火電產(chǎn)能收縮是最直接和最有效的，所以國內(nèi)電解鋁的電力能源結(jié)構(gòu)勢必向水電及其他清潔能源傾斜（短期內(nèi)還是以水電為主），但整個能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整難以短期內(nèi)完成，水電投資和擴張也需要考慮到區(qū)域資源稟賦、植被環(huán)保、移民安置等諸多問題。目前在中國電解鋁產(chǎn)能分布上，除了西南產(chǎn)區(qū)（特別是云南）擁有較強的水電供應能力之外，其他產(chǎn)量大省例如山東、內(nèi)蒙古、新疆及其他西北產(chǎn)區(qū)均是火電資源集中的區(qū)域?，F(xiàn)階段能耗指標大概率會在各高耗能行業(yè)及企業(yè)之間做一些分配和平衡，這其實就意味著，電解鋁行業(yè)的碳排放約束在未來不短的時間內(nèi)將是常態(tài)化的。

　　其次，要控制排碳強度，單位GDP的能耗要下降，如果各地平均承擔能耗強度指標，就意味著GDP增長越低的地區(qū)，能耗也要更低，這對于中西部地區(qū)而言，碳減排的壓力也會更大，而中國電解鋁70%以上產(chǎn)能都集中在西北和西南地區(qū)。

　　以上兩點，會直接影響到電解鋁行業(yè)未來的供應格局：總量上，運行產(chǎn)能的天花板有可能比工信部給到的4547.9萬噸合規(guī)產(chǎn)能上限還要低；邊際增量上，現(xiàn)有規(guī)劃中的新投項目會有更多變數(shù)，投產(chǎn)節(jié)奏的不確定性進一步增強。而且這種未來的預期已經(jīng)在照進現(xiàn)實，這也是為什么在今年2月底內(nèi)蒙古能耗雙控未能達標導致鋁廠減產(chǎn)的事件出來之后，盡管實際影響的量并不多，但是價格還是很給力的原因。因為市場看到在大的預期之下，現(xiàn)實層面也在跟進，這個是比較致命的，類似于2017年6月份供改在山東鋁廠真正落地。而且在目前“碳達峰”、“碳中和”大的政策環(huán)境中，市場預期內(nèi)蒙古情況會擴散到其他產(chǎn)區(qū)也是非常合理的。

　　除了對供應量的影響外，電解鋁行業(yè)成本重心的抬升也在預期之中，并主要來自電力成本（煤炭價格）、碳排放交易成本、以及工藝革新成本等的抬升。從國內(nèi)噸鋁用火電與水電的排碳對比來看，火電的電力排碳達到11.2噸，而水電的電力排碳幾乎為零。假設(shè)后期電解鋁的火電產(chǎn)能需要購買排碳指標，那么火電產(chǎn)能的成本上升不可避免。理論上，火電相對水電要高出一筆碳排放成本，約等于11.2噸乘以碳排放交易價格（按50元/噸碳測算，就是560元/噸鋁），不過這也需要考慮到國家是否給到鋁廠一定的免費碳排放配額，最終鋁廠實際承擔的碳排放成本還是取決于購買的碳排放數(shù)量及其價格。

　　另外，從工藝革新的角度來看，對照海外主流鋁企的做法例如俄鋁、力拓、美鋁、海德魯?shù)龋ň唧w可參見附錄），在電解鋁冶煉碳減排的過程中均采用了相應的創(chuàng)新技術(shù)，用環(huán)保型材料來替換電解槽中的傳統(tǒng)陽極材料，這部分工藝革新也會帶來相應成本的增加。不過，陽極環(huán)節(jié)的碳排放在電解鋁生產(chǎn)排碳總量中的占比并不大，邊際影響不會太顯著，最核心的影響還在于能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

　　最后，需要特別指出的是，我們對于以上結(jié)論的判斷基于一個大前提是，國家的“碳達峰”、“碳中和”政策如期推行，同時電力及電解鋁行業(yè)尚未具備大規(guī)模內(nèi)部回收利用二氧化碳的技術(shù)。

　　04 政策約束對價格的傳導，取決于邊際成本產(chǎn)能變動

　　對于滬鋁市場而言，顯然已經(jīng)進入政策紅利期，政策對于電解鋁供應格局以及行業(yè)成本的影響，如何傳導至鋁價本身，這很大程度上要取決于中國電解鋁邊際成本產(chǎn)能的變動，以及海外產(chǎn)能的補給能力。從當前情況來看，國內(nèi)電解鋁火電產(chǎn)能的成本抬升，將使得這部分產(chǎn)能所處的成本分位數(shù)后置，例如內(nèi)蒙古、山東等區(qū)域產(chǎn)能，而這些都是產(chǎn)能大省，這也意味著未來價格一旦跌破這些產(chǎn)區(qū)的成本，邊際上的產(chǎn)能削減就非常可觀，從而對價格形成支撐。針對供給端的更多影響，我們將在系列報告（二）中做進一步闡述，敬請期待。

　　附錄：

　　1、美鋁情況介紹。美鋁成立于1888年，是一家歷史悠久的“老牌鋁廠”，在加拿大、挪威、美國均有冶煉廠分布，其2020年全年原鋁產(chǎn)量226萬噸。近幾年來，其噸鋁二氧化碳排放量維持于7噸以下，遠遠低于世界平均水平。這其中一個原因為美鋁多數(shù)鋁冶煉廠使用水電等清潔能源，而清潔能源在美鋁整個能源結(jié)構(gòu)中占比達到73%；另一個原因則為美鋁采用了“ELYSIS”工藝技術(shù)，此技術(shù)為美鋁與力拓合作開發(fā)，采用惰性陽極以替代碳陽極，通過該技術(shù)能有效降低冶煉過程中的溫室氣體排放，并以氧氣形式進行排放。通過這兩種方式，美鋁極大地縮減了自身的碳排放量，并進一步降低了生產(chǎn)成本。

　　2、海德魯情況介紹。位于挪威的海德魯是一家全球的“鋁一體化”公司，公司業(yè)務涵蓋鋁土礦開采、氧化鋁精煉、電解鋁冶煉以及鋁材加工與再回收等，其2020年全年原鋁產(chǎn)量209萬噸，同比增加3%。海德魯較早開始關(guān)注生產(chǎn)過程中的碳排放問題，并且提出在2020年實現(xiàn)鋁生命周期的“碳中和”，實現(xiàn)生產(chǎn)過程碳排放量與使用階段碳節(jié)約量的平衡。該舉措獲得顯著成效，海德魯鋁冶煉廠噸鋁碳排放量逐年下降，并于2019年降至3噸。具體來看，海德魯采取了以下三個措施：首先，生產(chǎn)過程中積極運用可再生能源以減少碳排放，可再生能源占比已達70%以上。其次，開發(fā)低碳足跡的鋁合金產(chǎn)品，目前已生產(chǎn)出Hydro CIRCAL和Hydro REDUXA兩種類型的低碳鋁產(chǎn)品。最后，增加對于廢料的再回收利用以減少冶煉時的碳排放。根據(jù)海德魯自己研發(fā)的“氣候模型”，其在2019年的鋁生命周期中就已經(jīng)實現(xiàn)“碳中和”的目標，共累計“凈回收”二氧化碳21.9萬噸。

　　3、俄鋁（Rusal）情況介紹。俄鋁（Rusal）是全球的鋁產(chǎn)品巨頭之一，也是第一家向市場推出環(huán)保鋁的公司之一，其2020年全年原鋁產(chǎn)量達到375.62萬噸。為了減少碳排放，俄鋁使用了現(xiàn)代化的氣體處理設(shè)施，并應用了其自行研發(fā)的Eco-Soderberg技術(shù)。該技術(shù)的關(guān)鍵在于電池使用環(huán)保材料以代替?zhèn)鹘y(tǒng)陽極材料，大大減少了冶煉過程中的碳排放量。此外，俄鋁的電力來源中有約93%來自于水電等可再生能源，亦有效降低了溫室氣體的排放。2019年，公司通過采取措施減少了32萬噸的二氧化碳排放，其噸鋁碳排放量為3.3噸。

　　資料來源：公司財報，國泰君安期貨產(chǎn)業(yè)服務研究所

　　4、力拓情況介紹。力拓（Rio Tinto）是全球的資源開采和礦產(chǎn)品供應商之一，2020年原鋁產(chǎn)量達318萬噸。公司與美鋁合作開發(fā)ELYSIS技術(shù)，采用惰性材料代替碳陽極，可減少鋁土礦和氧化鋁加工過程中產(chǎn)生的CO2。除此之外，力拓50%的業(yè)務供電來自于水電等可再生能源，并且還在繼續(xù)拓寬可再生能源的供電范圍。自2012年以來，公司碳排放量持續(xù)減少，2020年其噸鋁碳排放量達到6.8噸。