能源和有色行业在碳中和背景下有哪些机会？

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　　碳中和转型为我国高质量发展带来了巨大的投资机遇，各类机构测算在百亿规模以上，能源的绿色化转型将明显提速，有色行业细分领域将面临新的机遇。在碳中和以及十四五规划下，哪种能源品种会显著受益？哪些金属品种能获得较大增长？对应的产业链发展情况如何？
　　4月1日下午，平安证券有色行业分析师陈建文及环保煤炭行业分析师樊金璐通过万得3C会议在线分享了有关碳中和的投资机遇。
　　以下为会议内容实录整理（部分），预计阅读时间3分钟。
　　核心观点
　　1hr氢能在未来的产业发展过程中，需求量会逐步壮大，建议关注副产氢气的应用，氢燃料电池车目前相当于已经逐步进入商业化的示范运营，确实有一些优点，能源效率比较高，安全性比较高，如果成本下降比较快的话，应该能够得到快速的大范围推广。
　　2hr碳中和背景下，减法可能是针对高能耗的电解铝产品，细分来看是电解铝和再生铝受益比较大，建议关注相关的公司，增量在锂电新能源汽车这一块，带动的是锂、钴、镍三个品种的增长，同时对工业金属铜也有一定的促进作用，在燃料电池汽车领域里对箔的需求拉动比较大。
　　3hr在锂电这块有一些技术路线的并存，主要有磷酸铁锂和三元材料两个路线，随着去年以来比亚迪推出刀片电池，使得磷酸铁锂在未来的新能源汽车的某些领域里确立了一定地位，但从更长的趋势来看，由于三元材料的能量密度比较高，未来的占比可能会延续上升的态势。
　　01hr碳中和衍生有色行业的增量投资机会
　　总体上我们认为碳综合的有色的投资机会可分为加法和减法，那么其中减法主要是针对电解铝方面，加法是新能源汽车领域带来的一些金属的投资机会。
　　有色行业的碳排放包括两个维度放，一个是直接的碳排放，一个是间接的碳排放。
　　从直接的碳排放来看的话，有色的碳排放的总量不大，17年行业的碳排放总量是6380万吨，在全国碳排放的占比约为0。7，并且从08年开始，有色直接的碳排放已经达峰了，之后是缓慢的下行当中。从另外一个角度来看，有色位列4大高耗能行业之中，生产过程要消耗大量的电力，而我国的电力又是以煤电为主，因此有色的间接碳排放远高于直接的碳排放。
　　基于这一点，来看有色的用电量情况。20年有色行业的耗电量在6797亿千瓦时，占全社会用电总量的比重是9。分具体品种来看的话，电解铝的生产耗电量比较大，冶炼一吨电解铝需要消耗的电力是一点三五万度电，是一个高耗能的行业，而且在有色的品种当中，电解铝的产量位居工业金属之首。
　　因此我们可以得出铝的冶炼实际上是中国有色行业电力消耗的主体，20年用电量达到了5052亿千瓦时，在有色的冶炼及压延的行业占比是74，在有色行业的耗电量占比也达到了78。20年中国电解铝的间接碳排放大概在4。4亿吨，占我国碳排放总的盘子当中的份额是4。
　　因此我们认为，碳减排主要是讲电解铝的碳减排。
　　除了电解铝这一块以外，我们认为对行业的影响除了减量之外还有一个增量的机会，主要来自于交通运输领域里面，新能源汽车发展带来的相关有色金属品种的投资机会。
　　（图片来源于海洛）
　　交通运输领域是我国的第4大碳排放行业，在全国碳排放的占比约为8，因此发展新能源汽车，也受到各国政府或者是各大车企的重视。
　　从技术上电源的产生来看，主要有两个路线，主导的是技术比较成熟的锂电池，动力电池对应的是新能源汽车。从更长远的角度来看，则是在氢燃料电池的未来发展前景上，这点还是值得探讨的。
　　在锂电新能源方面，主要的品类锂、钴和镍。在锂电这块有一些技术路线的并存，主要有磷酸铁锂和三元材料两个路线，其中磷酸铁锂这一块，随着去年以来比亚迪推出刀片电池，使得磷酸铁锂在未来的新能源汽车的某些领域里确立了它的地位，但从更长的趋势来看，由于三元材料的能量密度比较高，因此我们认为三元材料未来的占比可能还是延续上升的态势。
　　综合来看的话，无论技术路线怎么变化，其实对锂的影响比较小，因此它属于新能源汽车的发展。受益于三元正极材料建设的发展，钴的单位用电量可能会减少，但是放在新能源汽车发展的态势下还在增长。镍的增长，也主要是随着三元正极高速发展的趋势，使单位电能用电增加，而新能源汽车的出现也推动了其发展。
　　由此可见，三种能源金属未来在新能源汽车发展的大背景之下，增长确定性较强，空间也比较大。
　　新能源汽车除了刚才说的三种能源金属之外，其实还有一种工业金属受益程度比较大。由于新能源汽车里电池、电机、电线的单车服务的用量比较大，从相关数据看的话，纯电动的新能源汽车单车的铜的用量是83公斤，是传统燃油车的4倍。
　　根据我们的测算，在不考虑充电桩的情况之下，中国新能源汽车领域里面铜的用电，会从2020年的11万吨提高到25年的49万吨和30年的103万吨。全球新能源汽车领域铜的用量会从20年的25万吨提高到25年的101万吨和30年的232万吨。
　　更偏中长期的氢燃料电池里，客观地说成本还比较高，但是它的性能包括碳排放的优势比较突出，所以市场比较看好的中长期的氢能源汽车。
　　燃料电池和有色金属比较相关的还有一种，就是箔金属，它在燃料电池里起到催化剂的作用，能降低催化反应所需的能耗，使得燃料电池的商业化成为了可能。燃料电池现在来看，在它的成本当中，箔的占比是最高的，未来技术路线可能还是要减少，但单车的箔的使用量，我们判断随着燃料电池汽车的发展，全球箔的需求将从19年的260吨，提高到30年的306吨，年复合增速大概是1。5。
　　综上，我们认为减法可能还是针对高能耗的电解铝产品，细分来看是电解铝和再生铝，这两个品种受益比较大，建议关注相关的公司，增量在锂电新能源汽车这一块，带动的是锂、钴、镍三个品种的技术的增长，同时对工业金属铜也有一定的促进作用，在燃料电池汽车领域里对箔的需求拉动比较大。
　　02hr氢能是碳中和时代的零碳能源
　　之前我们对欧盟的碳中和、碳交易进行过研究，在欧盟进行碳交易的十几年来的历程中，我们发现经过碳交易和碳中和的洗礼，欧盟的碳排放下降了。
　　分行业看，电力行业下降比较大，主要是因为新能源的转型，使得电力行业碳排放大幅下降，但交通运输行业的碳排放基本上没有下降。主要是因为欧盟的新能源汽车中氢能发展比较缓慢，对交通运输业的低碳发展，没有很好的支持，所以我们觉得氢能未来在交通运输领域具有非常大的发展潜力。
　　首先氢能目前已经受到了全球的广泛关注，包括欧盟、美国、日本、韩国这些发达国家纷纷制定氢能的路线图，加快推进氢能产业技术的研发和转化的布局。中国也出台了很多的政策，2020年把氢能纳入能源法，2021年又列入了国民经济社会发展的第14个5年规划和2035的远景目标纲要，来布局氢能产业。
　　当前国家的氢能主要应用在石油化工为主的工业领域，具备了很好的基础。
　　从投资来看，近几年国家的氢能投资体量还可以。2019年氢能产业的相关投资和回报资金达到了1800亿元。尽管去年受到了疫情的影响，但是20年的氢能产业投资仍然达到了1600亿，也体现了市场对氢能产业非常有信心。
　　中国的氢气主要分布在西部地区，这跟我们国家能源化工产业的分布密切相关。根据2019年的数据，产量超过400万吨的省主要是内蒙和山东，氢气产量超过300万吨的省主要有新疆、陕西和山西，200万吨以上的省份，主要是宁夏、河南、河北，基本上都在西北和华北地区。
　　从氢气的来源看，根据一些学者的分类，可以分为灰氢、蓝氢和绿氢三类。灰氢主要是利用化石能源，包括石油、天然气制取氢气，成本相对比较低，但是碳排放比较大。蓝氢是指在化石能源制氢的同时配合碳捕捉和封存技术，使得碳排放的强度相对比较低。但是目前根据相关报道，CCUS也就是差不多的技术，成本比较高。
　　绿氢主要是利用风电、光伏，包括水电、核电这样的可再生的清洁低碳能源来电解制氢，制氢的过程接近于0排放，但是成本也比较高。目前国家的氢气大部分还是来自于灰氢，也就是来自于化石能源。
　　（图片来源于海洛）
　　根据统计，从消费来看，氢气主要用于工业领域，合成氨占比在37，甲醇用氢占19，炼油大概占10，氢气用于燃烧占15，其他占19，从比例可以看出使用相对比较分散，用于化工合成领域燃烧的比例比较低。
　　从能源效率来看，天然气、甲醇、焦炉煤气的效率在6080，煤制氢在5060的能源效率，电解水制氢的效率最低，目前是在50以下的情况。从污染物排放来看，电解水制氢最低，因为它在制氢的过程中只有氧气排出来，在碳排放方面，从全生命周期来看，如果用水电或者风电、太阳能发电的话，对应产生的电来制氢，碳排放基本是0，也就是电解水制氢最低。
　　氢能在工业上和产业上未来的应用前景方面，氢能冶金是非常重要的一个应用领域。前段时间因为碳中和对钢铁行业的影响，很多钢铁股票涨得非常好。
　　钢铁行业占全国碳排放总量大概有15，应该说是制造业中最大的碳排放来源。主要是由于他们采用焦炭来冶金，焦炭主要有三个作用，第一个是作为燃料，第二个是作为还原剂，第三个是作为股价支撑，来实现铁矿石还原成铁的过程，氢气作为还原剂和燃料，能够替代焦炭实现这样的功能和作用。
　　目前欧盟包括瑞典等几个国家正在开展氢能替代焦炭的实验，综合信息来看，我们国家的宝钢、酒钢等企业，也在进行对应的研究或者是中小示范的项目，但没有进行工业化的运行。
　　从现有的数据来看，氢能替代焦炭冶金的前景非常广阔。根据我们的统计，2020年钢铁行业的用煤大概7。3亿吨，如果被氢气去完全替代的话，这个需求会非常旺盛。
　　以瑞典的项目进行数据测算的话，大概450万吨的钢铁，需要150亿度电进行制氢。我们按照2020年10。5亿吨粗钢计算，大概需要3。5亿度电的体量，相当于2020年电力生产的47。
　　也就是说，即便有10的钢铁产量被氢气替代的话，我们国家至少也要有5的电用于制氢去供给钢铁行业，所以这个市场是非常大的。
　　第二个也是市场上关注比较多的氢能用于交通运输领域，氢能加燃料电池产业链前景也是非常广阔，主要是用锂电池等新能源汽车去替代燃油汽车。
　　氢能的电池产业链主要包括制氢、加气站、燃料电池系统，还有燃料电池的一些应用。现在国家也出台了很多的政策，包括新能源的产业发展规划，包括2020年9月份的时候，下发了关于开展燃料电池汽车示范应用的通知，给予了行业比较大力度的补贴政策。
　　京津冀、长三角、珠三角，包括四川、山东大概31个省市级的区域性的政策和规划，也陆续出台，去支持地方的制氢产业的发展。
　　（图片来源于海洛）
　　现在来看，跟钢铁行业的氢能冶金不同，氢能燃料电池产业基本上已经进入了商业化时期，应该很快就会实现大规模的应用，同时很多的大型央企也在布局氢气产业。
　　目前中石油、中石化包括国家能源集团，还有中船重工、东方电气、东方集团等大型的央企都在参与氢气产业。根据中国的氢能联盟预测，2050年氢能在中国的能源体系的占比要达到10，氢气的需求量将达到6000万吨，其中用于交通运输领域大概在2500万吨，基本上是在现在氢能产量的基础上翻一番的水平。
　　当然燃料电池的推广还有一些问题，最重要的是成本比较高，经济性还面临一定的挑战。目前氢燃料电池发动机比较贵，导致价格大概是燃油车的三倍，是电车的两倍左右，而且配套的加氢站费用也比较贵，一个加氢站大概建设费用是1500万左右，而且现在看的话，氢气的价格也比较高，每公斤的氢气大概在6080元。
　　根据跟电动车和汽油车的对比，只有氢气降到40元以下，才有竞争的基础。
　　从投资建议来看，我们认为氢能在未来的产业发展过程中，需求量会逐步壮大，建议关注副产氢气的应用，氢燃料电池车辆刚才也提到，相当于已经逐步进入商业化的示范运营，确实有一些优点，能源效率比较高，安全性比较高，如果成本下降比较快的话，应该能够得到快速的大范围推广。
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