報告導讀

毫無疑問，中國的實體經濟產業(yè)正在進入一個全新的“低碳”時代，“碳達峰”、“碳中和”已經成為時下最火爆的關鍵詞。對于傳統(tǒng)認知上的耗電大戶、排碳大戶——電解鋁產業(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)的供給側將再一次經歷陣痛，但“低碳”消費領域的快速興起，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，已經有越來越多機構對未來中國電解鋁火電產能的收縮、全行業(yè)成本抬升、能源結構的調整等形成共識。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（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EDGAR（Emission Database for Global Atmospheric Research，全球大氣研究排放數據庫）數據統(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，我們已經看到國家在碳減排相關政策及法律法規(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)化產業(yè)結構和能源結構”，具體落地政策也處在實質性的進展中。

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據基礎的中國電解鋁行業(yè)，已經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、鋁廠新投產能已經在不同程度受到沖擊。

02 國內鋁產業(yè)鏈“碳足跡”明顯：火電能源依賴過重的必然結果

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果。2020年國內電解鋁生產（主要是用電+氧化鋁+陽極三個方面）產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)產值相對工業(yè)總產值的占比并不匹配。這說明當前國內電解鋁的能耗總量及能耗強度，都處在偏高的位置。

對比近五年數據，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改革淘汰了一定規(guī)模的落后產能，原鋁生產在2017年之后進入低速增長。所以電解鋁的生產會“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數據進行一定調整后得到，目前全球平均每生產一噸原鋁，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。在不同電力結構下，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）+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、運輸等）。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，而這部分鋁年產能占到國內總產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，已經有越來越多機構對未來中國電解鋁火電產能的收縮、全行業(yè)成本抬升、能源結構的調整等形成共識。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（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，電解鋁火電產能收縮是最直接和最有效的，所以國內電解鋁的電力能源結構勢必向水電及其他清潔能源傾斜（短期內還是以水電為主），但整個能源結構的調整難以短期內完成，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能分布上，除了西南產區(qū)（特別是云南）擁有較強的水電供應能力之外，其他產量大省例如山東、內蒙古、新疆及其他西北產區(qū)均是火電資源集中的區(qū)域。現(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，運行產能的天花板有可能比工信部給到的4547.9萬噸合規(guī)產能上限還要低；邊際增量上，現(xiàn)有規(guī)劃中的新投項目會有更多變數，投產節(jié)奏的不確定性進一步增強。而且這種未來的預期已經在照進現(xiàn)實，這也是為什么在今年2月底內蒙古能耗雙控未能達標導致鋁廠減產的事件出來之后，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，市場預期內蒙古情況會擴散到其他產區(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。假設后期電解鋁的火電產能需要購買排碳指標，那么火電產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、海德魯等（具體可參見附錄），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，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構的調整。

最后，需要特別指出的是，我們對于以上結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)模內部回收利用二氧化碳的技術。

04 政策約束對價格的傳導，取決于邊際成本產能變動

對于滬鋁市場而言，顯然已經進入政策紅利期，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能的變動，以及海外產能的補給能力。從當前情況來看，國內電解鋁火電產能的成本抬升，將使得這部分產能所處的成本分位數后置，例如內蒙古、山東等區(qū)域產能，而這些都是產能大省，這也意味著未來價格一旦跌破這些產區(qū)的成本，邊際上的產能削減就非?？捎^，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構中占比達到73%；另一個原因則為美鋁采用了“ELYSIS”工藝技術，此技術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年全年原鋁產量209萬噸，同比增加3%。海德魯較早開始關注生產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品，目前已生產出Hydro CIRCAL和Hydro REDUXA兩種類型的低碳鋁產品。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)代化的氣體處理設施，并應用了其自行研發(fā)的Eco-Soderberg技術。該技術的關鍵在于電池使用環(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品供應商之一，2020年原鋁產量達318萬噸。公司與美鋁合作開發(fā)ELYSIS技術，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。