有色金属行业：全生命周期角度看电解铝行业碳中和-20210330-广发证券-37页_2mb

有色金属行业碳中和与电解铝全生命周期碳减排分析

核心内容概览

• 中国碳排放量约为100亿吨，其中70%来自煤炭燃烧，能源结构调整是碳中和的首要任务。
• 电解铝行业涉及电力和制造业，2018年能源消费量为1.41亿吨标准煤，占制造业的6%，碳减排空间较大。
• 电解铝全生命周期中，汽车轻量化、光伏材料应用、建筑用铝优化以及再生铝的发展均可有效降低碳排放。
• 碳市场已成为全球主流减排政策工具，中国碳市场政策趋严，碳价格存在上升空间。
• 电解铝行业加入碳排放交易市场可能导致成本上升，但云南因水电资源丰富，成本上升幅度较小。
• 未来电解铝行业将通过生产端减排、产能缩减及再生铝供给增加实现碳中和目标。
• 汽车轻量化、光伏组件回收、建筑用铝集成等是电解铝实现碳减排的重要路径。
• 国内再生铝市场前景广阔，政策支持下产量持续增长，未来有望成为铝工业的主要原料来源。

主要观点

• 碳中和背景下，电解铝行业面临减排压力：国内电解铝行业是电力和制造业的交叉领域，碳排放占比高，减排潜力大。
• 全生命周期视角下，铝的减重降耗作用显著：汽车轻量化、光伏材料使用、建筑用铝优化等环节能有效减少碳排放。
• 碳市场是实现减排的重要政策工具：欧盟碳市场已形成较为成熟的机制，中国碳市场虽处于初级阶段，但政策趋严将推动碳价格上升。
• 再生铝具有显著的碳减排优势：相比原铝，再生铝能耗和碳排放大幅降低，且国内再生铝市场正快速发展。

关键信息

一、碳中和：能源结构调整首当其冲

• 中国碳排放量达100亿吨，其中70%来自煤炭燃烧。
• 电解铝行业能源消费量占比制造业6%，碳减排空间较大。
• 欧盟碳市场政策趋严，中国碳市场未来将扩大管制范围，碳价格有较大上升空间。

二、电解铝全生命周期碳减排路径

1. 汽车轻量化

   • 铝材用于车身部件，降低整车质量，从而减少能耗。
   • 2025年乘用车和商用车单车耗铝量预计分别达187.1kg和180.1kg，相比2016年增长显著。
   • 汽车每减重100kg，可减少约6-11%的碳排放。

2. 光伏发电与铝框回收

   • 光伏发电碳排放低，铝框回收可显著降低全周期碳排放。
   • 光伏组件中铝框占比高，回收率提升有助于碳减排。
   • 1m²报废光伏组件回收铝边框可减少约9.96kg CO2-eq。

3. 建筑用铝优化能效

   • 铝可反射阳光、储存热量，有助于优化建筑能效。
   • 铝材可用于光伏集成系统，实现建筑与可再生能源的结合。
   • 铝门窗系统有助于隔热和减少空气泄漏，提升建筑整体能效。

4. 再生铝碳减排效果显著

   • 再生铝生产能耗仅为原铝的4.86%，碳排放仅为原铝的1/24。
   • 中国再生铝产量逐年增长，2019年达725万吨，占总产量的17.14%。
   • 再生铝将成为未来铝工业的主要原料，预计2035-2040年将超过原铝产量。

三、碳市场发展趋势

• 全球已有24个碳市场正在实施，中国碳市场政策趋严，价格存在上升空间。
• 欧盟碳市场是全球最重要的碳市场，2009年以来累计拍卖收入占全球78%。
• 中国碳价格相比欧美仍处于低位，未来有较大提升空间。

四、电解铝成本与碳排放

• 碳排放费用将使电解铝成本曲线整体上移，云南因水电资源丰富，成本上升最少。
• 电解铝行业加入碳市场后，国内平均成本将上升，推动价格运行区间提升。

投资建议

• 关注云铝股份、天山铝业、中国铝业等企业。
• 电解铝行业未来将受益于碳中和政策，供需格局优化，价格有望上行。
• 短期关注碳达峰指标，以及再生铝供给和进口对产能的补充。

风险提示

• 电解铝下游需求不及预期。
• 碳排放交易政策推进不及预期。
• 海外电解铝新增供给超预期。

行业评级

相关研究

重点公司估值和财务分析表

图表索引

• 图1：国内各能源来源碳排放量（亿吨）
• 图2：国内各能源来源碳排放量占比
• 图3：国内碳排放分下游行业占比
• 图4：中国制造业能源消费量占比（2018年）
• 图5：2019年中国乘用车用铝总量（万吨）
• 图6：2019年中国乘用车铝材应用情况（万吨）
• 图7：北美汽车覆盖件铝化率
• 图8：北美汽车覆盖件铝化率
• 图9：不同交通工具的人均百公里碳排放量（kg/100km）
• 图10：不同车身用材的密度对比（g/cm³）
• 图11：不同材质的副车架重量对比（kg）
• 图12：不同车型单位耗铝量（kgpv）
• 图13：不同车型单车耗铝量对比（kgpv）
• 图14：2015年北美汽车用材比例
• 图15：预计2025年北美汽车用材比例
• 图16：减重100kg时每行驶一公里可减少的碳排放量（g CO2/100kg）
• 图17：不同车型单吨铝的碳减排量（g CO2/km）
• 图18：情境1：2万公里的单吨铝碳减排（kg CO2）
• 图19：情境2：5万公里的单吨铝碳减排（kg CO2）
• 图20：各发电方式的碳排放对比（g CO2-eq/kWh）
• 图21：经CCS处理后的碳排放对比（g CO2/kWh）
• 图22：发电方式全生命周期评价框架
• 图23：光伏行业各环节碳排放（kg CO2-eq）
• 图24：光伏行业各环节碳排放占比
• 图25：光伏板质量构成（kg）
• 图26：光伏板质量构成占比
• 图27：废光伏组件回收工艺
• 图28：处置阶段碳排放一直接填埋（kg CO2-eq）
• 图29：处置阶段碳排放一回收铝边框（kg CO2-eq）
• 图30：铝在建筑领域的应用
• 图31：铝产业循环图
• 图32：废铝材料来源占比
• 图33：原铝与再生铝的能耗及碳排放量对比
• 图34：原铝及再生铝生产的主要能源和温室气体排放
• 图35：铝各阶段能耗占比
• 图36：铝各阶段碳排放占比
• 图37：2005-2019年全球原铝单吨碳排放量（CO2e/t）
• 图38：2005-2018年全球再生铝单吨碳排放（CO2e/t）
• 图39：2005-2019年全球原铝总碳排放量（CO2e/t）
• 图40：2005-2018年全球再生铝总碳排放量（CO2e/t）
• 图41：2017年美国原铝与再生铝产量（万吨）
• 图42：2019年国内原铝与再生铝产量（万吨）
• 图43：中国再生铝产量及废铝进口量（万吨）
• 图44：全球已实施、计划实施和考虑实施的碳定价机制
• 图45：2009年以来欧盟累计碳配额拍卖收入占全球市场的78%
• 图46：欧盟碳市场第一阶段EUA期货价格走势
• 图47：欧盟碳市场第二阶段EUA期货价格走势
• 图48：欧盟碳市场第三阶段EUA期货价格走势
• 图49：2005-2020年欧盟碳期货价格总览
• 图50：碳配额分配方法
• 图51：2010-2020全球碳配额价格先降后升，中国碳配额价格上升空间大
• 图52：国内电解铝分省产能（万吨）
• 图53：电解铝分省完全成本曲线
• 图54：2020年铝电解环节电力消耗产生的单位排放
• 图55：电解铝分省预测成本曲线

表格索引

• 表1：中国单车耗铝量预测（kgpv）
• 表2：分车型单车碳减排（kg CO2/km）
• 表3：单车行驶2万公里的碳减排（kg CO2）
• 表4：单车行驶5万公里的碳减排（kg CO2）
• 表5：2019年全球吨铝碳排放量分环节情况（吨）
• 表6：2018年全球吨再生铝碳排放量分环节情况（吨）
• 表7：国务院、发改委及工信部等政策
• 表8：中国、欧盟、加州碳市场政策对比
• 表9：国内电解铝行业相关碳排放交易政策梳理