全生命周期角度看电解铝行业碳中和

1、目录索引 HYPERLINK l _TOC_250014 一、碳中和：能源结构调整首当其冲 6 HYPERLINK l _TOC_250013 （一）国内煤炭来源碳排放依然占据较大比例 6 HYPERLINK l _TOC_250012 （二）国内电解铝行业碳减排存在较大空间 6 HYPERLINK l _TOC_250011 二、从电解铝全生命周期角度看碳减排 7 HYPERLINK l _TOC_250010 （一）汽车轻量化成未来趋势，铝减重降耗助力碳减排 7 HYPERLINK l _TOC_250009 （二）光伏发电碳排放量低，铝框回收减少全周期排放 14 HYPERLINK l

2、_TOC_250008 （三）建筑用铝优化能效，光伏外围集成推动净零 18 HYPERLINK l _TOC_250007 （四）再生铝碳减排效果显著，国内市场未来可期 19 HYPERLINK l _TOC_250006 三、碳市场已成为全球主流减排政策工具 25 HYPERLINK l _TOC_250005 （一）历史复盘：经济与政策成欧盟碳价格的主要推手 27 HYPERLINK l _TOC_250004 （二）政策预期：中国碳市场政策趋严，价格存在上升空间 29 HYPERLINK l _TOC_250003 （三）国内电解铝行业：碳排放交易政策不断细化 32 HYPERLINK

3、l _TOC_250002 四、碳中和或使国内电解铝行业成本曲线有所上移 34 HYPERLINK l _TOC_250001 五、投资建议 35 HYPERLINK l _TOC_250000 六、风险提示 35图表索引图 1：国内各能源来源碳排放量（亿吨） 6图 2：国内各能源来源碳排放量占比 6图 3：国内碳排放分下游行业占比 7图 4：中国制造业能源消费量占比（2018 年） 7图 5：2019 年中国乘用车用铝总量（万吨） 7图 6：2019 年中国乘用车铝材应用情况（万吨） 7图 7：北美汽车覆盖件铝化率 8图 8：北美汽车覆盖件铝化率 8图 9：不同交通工具的人均百公里碳排放量(

4、kg/100km) 9图 10：不同车身用材的密度对比（g/cm3） 9图 11：不同材质的副车架重量对比（kg） 9图 12：不同车型单位耗铝量 (kgpv) 10图 13：不同车型单车耗铝量对比(kgpv) 10图 14：2015 年北美汽车用材比例 11图 15：预计 2025 年北美汽车用材比例 11图 16：减重 100kg 时每行驶一公里可减少的碳排放量(g CO2/100kg) 12图 17：不同车型单吨铝的碳减排量(g CO2/km) 13图 18：情境 1：2 万公里的单吨铝碳减排（kg CO2） 14图 19：情境 2：5 万公里的单吨铝碳减排（kg CO2） 14图 20

5、：各发电方式的碳排放对比（g CO2-eq/kWh） 15图 21：经 CCS 处理后的碳排放对比（g CO2/ kWh） 15图 22：发电方式全生命周期评价框架 15图 23：光伏行业各环节碳排放（kg CO2-eq） 16图 24：光伏行业各环节碳排放占比 16图 25：光伏板质量构成（kg） 16图 26：光伏板质量构成占比 16图 27：废光伏组件回收工艺 17图 28：处置阶段碳排放直接填埋（kg CO2-eq） 17图 29：处置阶段碳排放回收铝边框（kg CO2-eq） 17图 30：铝在建筑领域的应用 18图 31：铝产业循环图 19图 32：废铝材料来源占比 20图 33：

6、原铝与再生铝的能耗及碳排放量对比 20图 34：原铝及再生铝生产的主要能源和温室气体排放 21图 35：铝各阶段能耗占比 21图 36：铝各阶段碳排放占比 21图 37：2005-2019 年全球原铝单吨碳排放量(CO2e /t) 22图 38：2005-2018 年全球再生铝单吨碳排放(CO2e /t) 22图 39：2005-2019 年全球原铝总碳排放量(CO2e /t) 23图 40：2005-2018 年全球再生铝总碳排放量(CO2e /t) 23图 41：2017 年美国原铝与再生铝产量（万吨） 23图 42：2019 年国内原铝与再生铝产量（万吨） 23图 43：中国再生铝产量及

7、废铝进口量（万吨） 25图 44：全球已实施、计划实施和考虑实施的碳定价机制（碳排放交易体系和碳税）. 26图 45：2009 年以来欧盟累计碳配额拍卖收入占全球碳配额拍卖市场的 78% 26图 46：欧盟碳市场第一阶段 EUA 期货价格走势 27图 47：欧盟碳市场第二阶段 EUA 期货价格走势 28图 48：欧盟碳市场第三阶段 EUA 期货价格走势 29图 49：2005-2020 年欧盟碳期货价格总览 29图 50：碳配额分配方法 31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 31图 52：国内电解铝分省产能（万吨） 34图 53：电解铝分省完全成本

8、曲线（纵轴:元/吨;横轴:吨） 34图 54：2020 年铝电解环节电力消耗产生的单位排放 35图 55：电解铝分省预测成本曲线（纵轴:元/吨;横轴:吨） 35表 1：中国单车耗铝量预测（kgpv） 11表 2：分车型单车碳减排(kg CO2/km) 12表 3：单车行驶 2 万公里的碳减排(kg CO2) 12表 4：单车行驶 5 万公里的碳减排(kg CO2) 13表 5：2019 年全球吨铝碳排放量分环节情况（吨） 22表 6：2018 年全球吨再生铝碳排放量分环节情况（吨） 22表 7：国务院、发改委及工信部等， 24表 8：中国、欧盟、加州碳市场政策对比 30表 9：国内电解铝行业相

9、关碳排放交易政策梳理 32一、碳中和：能源结构调整首当其冲习近平主席在2020年9月22日的联合国大会上宣布，中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和；随后日本和韩国宣布在2050年实现碳中和目标；欧盟发布绿色新政，将2030年减排目标从40%提高到50%至55%，并宣布2050年实现碳中和。全球70多位国家元首于2020年12月12日共同参与了气候雄心峰会。今年的气候雄心峰会旨在进一步推动各方在气候行动、融资，以及气候适应和抵御能力建设方面的雄心和努力。在峰会上，习近平主席表示：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

10、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。（一）国内煤炭来源碳排放依然占据较大比例据CEADs统计数据，国内碳排放量从2000年的32.14亿吨增长到2013年的101.45亿吨，此后增速有所放缓。截止2017年，国内碳排放量为97.29亿吨。2013年以来，受到国内煤炭来源碳排放量逐步下降的影响，国内碳排放总量增速出现明显下降。目前国内每年碳排放量级为100亿吨左右，其中70%左右均来自煤炭燃烧，因此降低煤炭碳排放量占比尤为关键。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120

11、100806040200煤炭石油天然气其他100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%2000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620170%煤炭石油天然气其他 200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017数据来源：CEADs，数据来源：CEADs，（二）国内电解铝行业碳减排存在较大空间据CEADs统计数据显示，2019年国内碳排放量为105.59亿吨，其中电力、制造业、地面交通、住宅以

12、及航空行业碳排放占比分别为45%、39%、9%、7%以及0%。电力行业和制造业占据了国内碳排放行业中的较大比例。电解铝行业同时涉及电力行业（自备电厂）以及制造业两个行业，其中在制造业中，2018年电解铝能源消费量为1.41亿吨标准煤，占比6%，仅次于钢铁和水泥行业，国内电解铝行业碳减排存在较大空间。电力45制造业 39地面交通 9航空 0住宅 7其他30钢铁34炼油 3合成氨3电解铝6水泥12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）数据来源：CEADs，数据来源：2019 年能源数据能源基金会，广发证券发展研究中心二、从电解铝全生命周期角度看碳减排（一）汽车轻

13、量化成未来趋势，铝减重降耗助力碳减排目前汽车用铝主要集中于燃油车，乘用车铝材多为铸件，型材、板材也有一定程度的运用。由于纯电动的整车质量比传统燃油车多100-250kg，纯电动车轻量化要求迫在眉睫，预计未来用铝会大幅增长。根据2020年铝加工产业年度大会报告，2019年我国乘用车总用铝量为275万吨。分车型来看，燃油车用铝量最高，达256万吨，纯电动车和其他能源车分别用铝17万吨和2万吨。分铝材来看，铸件用量最多，达202万吨，型材和板材各27万吨和37.6万吨。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）93.09%6.18% 0.73%3.05%

14、13.67%9.82%73.45%燃油车纯电动车其他能源车铸件型材板材其他数据来源：2020 年铝加工产业年度大会，数据来源：2020 年铝加工产业年度大会，铝主要应用于汽车的开闭件（四门两盖）以及车身部件。其中，开闭件包括引擎盖、翼子板、行李箱盖以及车门等。我国合资品牌如上汽通用、一汽大众、华晨宝马等均拥有车身及覆盖件用铝的应用经验和相对成熟的技术，引擎盖和行李箱盖的铝化率较高。图7：北美汽车覆盖件铝化率数据来源：2020 年铝加工产业年度大会，据Ducker analysis预测，北美汽车覆盖件的铝化率将不断提升，其中，引擎盖的铝化率将由2020年的63%上升至2026年的81%，成为乘用

15、车标准配置；翼子板以及行李箱盖也将由19%-28%上升至34%-44%；车门由于铝化技术难度较大，铝化进程相对滞后。图8：北美汽车覆盖件铝化率90%2020202680%70%60%50%40%30%20%10%0%引擎盖前门后门翼子板行李箱盖数据来源：Ducker Analysis，汽车用铝比例上升，轻量化助力降低能耗全球轻量化要求提高，铝是优质的轻量化材料在保证汽车强度和安全性的前提下，轻量化已经成为全球趋势。通过降低汽车的整 备质量，能够降低燃油汽车的能耗，提升电动汽车的续航里程数，并减少排气污染。在所有具有碳排放污染的交通工具中，汽车的碳排放量首当其冲。能源基金会数据显示，私家车出行的

16、人均百公里碳排放量达到21.6kg/100km，而高铁、地铁及轮船等出行方式的碳排放量仅为1.4、1.3及1.02 kg/100km。即使与碳排放量高居第二的飞机出行方式相比，私家车的碳排放量仍高出了近一倍。为了减少温室气体的排放，全球纷纷制定车辆排放目标：欧盟为普通客车设定了2021年碳排放目标，日本、美国、加拿大及中国的卡车也纷纷引入二氧化碳标准。图9：不同交通工具的人均百公里碳排放量(kg/100km)2520151050私家车飞机高铁地铁轮船自行车步行数据来源：能源基金会，汽车减排势不容缓，铝作为轻量化材料具有多重优势。从汽车选材角度看，钢和铝是最常用的两种车用材料。铝合金材料相较于一

17、般钢材而言，虽然弹性模量低，但抗挤压性强，可以增强复杂的截面部件的刚度，在碰撞吸能中具有显著优势，降低材料消耗以及构件质量。A2MAC1数据库对比了铝与钢的副车架重量，铝制的副车架为8.23kg，而高强度钢和先进高强度钢相对于铝的轻量化比率只有0.66和0.83。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）91481271065846342120铝钢镁0铝HSS钢AHSS钢数据来源：CNKI 熊自柳等.新能源汽车及其轻量化技术发展现状与趋势，数据来源：A2MAC1，汽车用铝量增长，节能降耗实现减排在汽车未来轻量化趋势之下，铝用量的比例会逐渐提高。根据IA

18、I的预测，中国的单车用铝量将持续增长。2025年乘用车与商用车的单车耗铝量分别为187.1kg和180.1kg；2027年商用车的单车耗铝量将首超乘用车，二者均超过200kg；2030年乘用车与商用车的单车耗铝量分别为242.2kg和253.2kg。图12：不同车型单位耗铝量 (kgpv)300乘用车商用车特种车二轮/三轮车2502001501005002016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030数据来源：IAI，铝在传统燃油车和新能源车中的应用均可以降低能耗。整车质量减轻5%，基本可保证降

19、低相同比例的燃油消耗。而电动车相比燃油车有更高的整备质量，“中国制造2025”规划中提出轻量化仍是重中之重，质量每减少100kg，电动车的续航里程就能提高6%-11%。图13：不同车型单车耗铝量对比(kgpv)30020192030E250200150100500乘用车商用车特种车二轮/三轮车数据来源：IAI，轻量低耗推动减排，单车每公里减少10克碳排放根据Ducker analysis的数据，2015年北美汽车整备质量约为1748kg，其中钢板质量占40%，铝质量占比10%，预计2025年汽车整备质量约为1617kg，其中钢板质量占32%，铝质量占比16%，据此测算出铝对钢材的质量替代比率为

20、46.17%，进一步可测算出铝用量上升的车辆减重系数1.17。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1%4%8%15%40%22%10%5%8%32%15%23%16%1%钢板 铝 非金属材料 其他钢材 铸铁 其他金属 镁钢板铝非金属材料其他钢材铸铁其他金属镁数据来源：Ducker Analysis，数据来源：Ducker Analysis，根据IAI的中国汽车用铝数据，中国乘用车的单车耗铝量将由2016年的110.4kgpv上升至2025年的187.1kgpv，商用车的单车耗铝量将由2016年的76.5kgpv上升至2025年的180.1kgpv。结合车辆减

21、重系数，得到相应车型的减重量。表1：中国单车耗铝量预测（kgpv）20162017201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E乘用车129135140151162173184195207218燃油车129135138149159169179189200210纯电动125137150167184202219235251264混合式172187209220231241251261272278商用车89101116129143156169182193210公交车108107110118127138149162177193燃油车71737679828588929599电

22、动车220229245257271285300317335354卡车86101116131144158171184195211数据来源：IAI，根据IAI的轻量化节能报告，在车辆降重100kg的情况下，分车型的减排效果不同。燃油乘用车、电动乘用车以及混动乘用车每公里分别可减少0.00876kg、0.00708kg及 0.00792kg的二氧化碳排放；燃油公交车、电动公交车及卡车每公里分别可减少0.00329kg、0.00345kg及0.00209kg的二氧化碳排放。结合不同车型的减重量，测算出汽车中增加单吨铝用量所带来的碳减排量约为0.08kg。图16：减重100kg时每行驶一公里可减少的碳排

23、放量(g CO2/100kg)10燃油车电动车混合式燃油公交车电动公交车卡车乘用车商用车9876543210数据来源：IAI，经过测算，2017年由于使用铝所带来的乘用车单车碳减排可达每公里10-15g，商用车单车碳减排量为2-8g。预计2025年乘用车单车碳减排可达每公里18-22g，商用车单车碳减排量为3-12g，2030年乘用车单车碳减排可达每公里23-25g，商用车单车碳减排量为4-16g。表2：分车型单车碳减排(kg CO2/km)20162017201820192020E2021E2025E2030E燃油乘用车0.0110.0120.0120.0130.0140.0150.0180

24、.023电动乘用车0.0090.0100.0110.0120.0130.0140.0190.023混动乘用车0.0140.0150.0170.0170.0180.0190.0220.024燃油公交车0.0020.0020.0030.0030.0030.0030.0030.004电动公交车0.0080.0080.0080.0090.0090.0100.0120.016卡车0.0020.0020.0020.0030.0030.0030.0040.006数据来源：IAI，预测情境1：假设单车年行驶20000公里。预计2025年燃油乘用车年减排达367kg、纯电动乘用车年减排374kg、混动乘用车年减

25、排440kg；燃油公交车年减排64.87kg、燃油20162017201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E燃油乘用车225236242261279297314332350367电动乘用车177195212236261286311333356374混动乘用车272296332349366382398414430440燃油公交车46485052545658606265电动公交车152158169177187197207218231244卡车36424954606671778188电动公交车年减排244kg，卡车年减排88kg。表3：单车行驶2万公里的碳减排(kg

26、 CO2)数据来源：IAI，预测情境2：假设单车年行驶50000公里。预计2025年燃油乘用车年减排达918kg、纯电动乘用车年减排935kg、混动乘用车年减排1100kg；燃油公交车年减排162kg、燃油电动公交车年减排610kg，卡车年减排221kg。表4：单车行驶5万公里的碳减排(kg CO2)20162017201820192020E2021E2022E2023E2024E2025E燃油乘用车563.07590.68606.05651.51696.52741.52785.74829.95874.16918.38电动乘用车441.90486.66529.84590.27651.53714

27、.49776.59833.30889.28935.86混动乘用车680.49738.92829.26871.85914.44954.64994.841,035.041,075.241,100.08燃油公交车115.96120.37125.12129.81134.69139.77145.05150.53156.24162.17电动公交车379.69394.63422.22443.66466.62491.25517.70546.17576.84609.94卡车89.75105.08121.54136.18150.70164.73178.39191.91203.33220.66数据来源：IAI，预测

28、进一步换算成单吨铝的碳减排成果，单吨铝使用量将使汽车单公里减排0.02g-0.1g、图17：不同车型单吨铝的碳减排量(g CO2/km)0.120.100.090.080.040.040.020.100.080.060.040.020.00燃油乘用车纯电动乘用车混合式乘用车燃油商用车电动商用车卡车数据来源：测算情境1：假设单车年行驶20000公里：预计单吨铝使用量将使燃油乘用车年减排达2.04kg、纯电动乘用车年减排1.65kg、混动乘用车年减排1.85kg；燃油公交车年减排0.77kg、燃油电动公交车年减排0.8kg，卡车年减排0.49kg。情境2：假设单车年行驶50000公里：预计单吨铝使

29、用量将使燃油乘用车年减排达5.10kg、纯电动乘用车年减排4.13kg、混动乘用车年减排4.62kg；燃油公交车年减排1.92kg、燃油电动公交车年减排2.00kg，卡车年减排1.22kg。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）2.502.002.046.005.005.111.501.004.004.624.131.922.011.223.002.000.501.001.851.650.770.800.490.000.00 数据来源：测算数据来源：测算（二）光伏发电碳排放量低，铝框回收减少全周期排放太阳能是一种可再生的无污

30、染的新能源，挤压铝材是制造太阳能光伏组件最有竞争力的可选材料，电池板框架支柱、支撑杆、拉杆等都可以用铝合金制造，是铝型材应用的新市场。铝型材在光伏领域主要产品在太阳能光伏边框和太阳能光伏支架等。太阳能光伏边框和支架主要起到固定、密封太阳能电池组件、增强组件强度、便于运输和安装等作用，其性能将影响到太阳能电池组件的寿命。按照使用的原材料可将太阳能边框分为三类：铝型材边框、不锈钢边框、玻璃钢型材边框，由于铝型材具备重量轻、耐蚀性强、成形容易、强度高、易切削和加工、可回收等特点，目前在太阳能边框中应用为最为普遍。光伏使用阶段：碳排放最低的发电方式之一在不同发电方式中，光伏发电的单位发电量碳排放量较低

31、。化石能源的碳排放量最高，煤电的单位发电量碳排放量超过800gCO2/kWh，天然气发电近500g CO2/ kWh。即使经过碳捕捉技术处理后，二者的碳排放量可下降至150 g CO2/ kWh以下，但相对于其他清洁能源的碳排放仍然很高。根据世界核能协会的数据，公用事业级光伏、集中式光伏以及分布式光伏的碳排放量有所差异。公用事业及集中式光伏通常规模较大，装机容量较高；分布式光伏多处于用户侧，如屋顶光伏等。三种光伏单位发电量的碳排放量在30-50 g CO2/ kWh左右，集中式光伏的单位碳排放量仅27g CO2/ kWh，是除水电、核电及风电外碳排放最小的发电方式。图20：各发电方式的碳排放对

32、比（g CO2-eq/kWh）图21：经CCS处理后的碳排放对比（g CO2/ kWh）9008007006005004003002001000 160140120100806040200煤电+CCS 气电+CCS水电光伏核电风电数据来源：世界核能协会，数据来源：CNKI 王彦哲等.中国核电和其他电力技术环境影响综合评价，不同发电方式在全生命周期中产生碳排放阶段也不同，光伏主要来自上游的设备生产和电厂建设环节，而在使用阶段碳排放很低，仅为4.93kgCO2-eq。而化石能源发电的碳排放主要来自于发电运行阶段的化石燃料燃烧；核电的碳排放来自燃料开采和废弃处理。图22：发电方式全生命周期评价框架数

33、据来源：CNKI 王彦哲等.中国核电和其他电力技术环境影响综合评价，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96.95%1802.97%0.07%160140120100806040200生产阶段使用阶段处置阶段生产阶段使用阶段处置阶段数据来源：CNKI 赵若楠等.光伏行业生命周期碳排放清单分析，数据来源：CNKI 赵若楠等.光伏行业生命周期碳排放清单分析，光伏处置阶段：废组件铝边框拆解难度低在光伏组件中，铝框和前玻璃占光伏板重量的80%，光伏面板的铝框和接线盒很容易拆卸。欧洲的欧洲的废弃组件回收工作开展较早，2012年出台了欧盟废弃电子电器产品管理条

34、例，将太阳能光伏组件纳入管理范围，并成立了专门机构。但由于回收技术难度较高，通常仅对玻璃和铝框架进行回收，剩余材料被送往水泥炉中作焚烧处理，直至2018年才出现了专门处理晶体硅的回收厂，能够实现95%的组件回收率。相比之下，我国没有针对光伏废组件的回收技术和设备，也未有明确的光伏组件回收政策。因此，国内大部分废旧光伏组件都没有回收处理，通常都是直接填埋或破碎后填埋。图25：光伏板质量构成（kg）图26：光伏板质量构成占比0.03%3.00%12.02%12.32%72.41%1614121086420玻璃铝硅银其他玻璃铝硅银其他数据来源：北极星太阳能光伏网，数据来源：北极星太阳能光伏网，具体而

35、言，废光伏组件中的铝边框可以通过简单的人工拆解进行回收，而其他组件，如银、玻璃和晶硅片等需要通过热解工艺回收。若在使用寿命到期后，进行人工拆解和回收铝边框，并假设按折旧10%抵消碳排放。则1m2的光伏报废组件可得到1.84kg的铝边框,避免了生产此重量的铝边框产生的碳排放(-9.96kg CO2-eq)。因此，考虑铝边框拆解回收后的光伏组件在处置阶段的碳排放为-9.88kg CO2-eq，光伏全生命周期的碳排放由165.91 kg CO2-eq下降至155.91 kg CO2-eq，碳排放量减少6%。图27：废光伏组件回收工艺数据来源：CNKI 赵若楠等.光伏行业生命周期碳排放清单分析，图28

36、：处置阶段碳排放直接填埋（kg CO2-eq）图29：处置阶段碳排放回收铝边框（kg CO2-eq）0.050.040.040.030.0390.0320.0130.04120.0390.0320.013玻璃PET其他铝合金边框0-20.03-40.02-60.020.01-80.010.00玻璃PET其他铝合金边框-10-12-9.961数据来源：CNKI 赵若楠等.光伏行业生命周期碳排放清单分析，数据来源：CNKI 赵若楠等.光伏行业生命周期碳排放清单分析，（三）建筑用铝优化能效，光伏外围集成推动净零铝是可见光和热量的优质反射材料，可以反射阳光和储存热量。此外，它还具备轻量、强度高、可塑性

37、强以及耐腐蚀等特性。铝在建筑领域的用途广泛，除了在结构性方面的使用之外，在非结构性的建筑部件也有广泛的应用场景。不同类型的铝制品在建筑领域有不同用途。铝板和铝材通常用于屋顶、壁板和覆层、标志和墙壁装饰、百叶窗和屏风、暖通空调通道、排水沟和落水管；铝箔用于暖通空调系统、采光系统、太阳能装置等；铝挤压产品可用于门窗、天窗、幕墙和立面、温室和日光室、遮阳帘和屏风、体育场结构和顶棚、家具和装饰、管道和管道、可再生能源装置（光伏板和集成光伏装置、微型风力涡轮机、太阳能加热装置等）；铝锻造/铸造产品用于窗、门、立面、幕墙和其他结构系统的构件以及家具和装饰；铝线用于电力系统与照明系统。图30：铝在建筑领域的

38、应用数据来源：美国铝业协会，铝通过控制和平衡温度、照明与通风系统，优化建筑物的能效。铝制建筑组件中可以集成光伏、太阳能热设备和微型风力涡轮机等。最先进的光伏系统可以集成到铝框架立面中，即铝玻璃光伏外墙。同样，太阳能热设备和光伏组件也可以集成到其他铝制建筑组件中，兼备建筑外围和可再生能源发电机的双重功能。在人口稠密的城市中，将可再生能源装置集成到建筑外围中是建筑实现“净零排放”的关键，而铝的独特优势使这种集成的低成本化成为可能。此外，铝也是光伏系统中太阳能电池的重要组成部分，铝膏覆盖了大部分硅电池，在背表面场上提供钝化层，提高电池的整体效率。铝涂层屋顶能够反射更多阳光和吸收更少热量。铝涂层在传统

39、的组合式屋顶系统上会形成高反射表面，可以增加太阳反射率和热发射率，从而降低屋顶表面温度，保护底层屋顶膜免受紫外线降解，有助于延长其使用寿命。铝门窗系统有助于隔热与抗冷凝。铝制幕墙、立面、窗户、门和天窗，以及遮阳棚、灯架、屏风、窗帘等辅助铝制品和室内外空气交换装置，在不同季节和天气条件下均可优化建筑的能效性能。铝挤压型材可以用来制造隔热效果良好的建筑门窗系统；此外，通过与其他组件组合，铝窗系统可以平衡室内外间的热传导、建筑物内部的太阳能控制以及空气泄露等。（四）再生铝碳减排效果显著，国内市场未来可期再生铝是废铝料经熔化、合金化、精炼等工艺生成的铝合金。由于铝金属的抗腐蚀性强，除某些铝制的化工容器

40、和装置外，铝在使用期间几乎不被腐蚀，损失极少，可以多次重复循环利用，因此，铝具有很强的可回收性，而且使用回收的废铝生产铝合金比用原铝生产具有显著的经济优势。生产再生铝的原料主要是废铝，废铝有“新废铝”与“旧废铝”之分，一般而言，“废铝”不包括被原生产企业内部消化的新废铝，而是指旧废铝以及对外出售的新废铝。“新废铝”是指铝材加工企业与铸件生产企业在制造产品过程中所产生的工艺废料以及因成分、性能不合格而报废的铝产品。主要包括生产和加工利用过程中产生的边角料、报废品以及切屑等，新废铝中部分在生产厂商内部回收利用，新废铝进入社会流通相对较少。“旧废铝”是指铝制品经过消费后，从社会上回收的废铝与废铝件。

41、如房屋改造与装修过程中拆换下来的旧铝门窗，报废汽车、电器、机械、结构中的铝件，废旧铝制饮料罐与各种铝容器，到期报废的铝导体与铝件，破旧铝厨具等。图31：铝产业循环图数据来源：顺博合金招股说明书，国际废铝回收市场上，目前废铝材料的最重要来源是运输工具，其次是包装物。而建筑行业由于铝产品的生命周期较长，废铝回收占比不高。图32：废铝材料来源占比11%8%42%11%28%运输工具包装物工程和电缆建筑业其他数据来源：顺博合金招股说明书，再生铝减排优势显著，单吨碳排放低位维稳再生铝相比于原铝具有显著的节能减排优势。据顺博合金招股说明书，与生产等量的原铝相比，生产1吨再生铝相当于节约3.4吨标准煤，据此

42、计算，“十二五”期间，我国再生铝产业与生产等量的原铝相比，累计节约能量8,925万吨标准煤。再生铝生产能耗仅为原铝生产总能耗的4.86%,温室效应仅为原铝生产的1/24,再生铝产量增加将大大降低铝工业的能源消耗和碳排放量。图33：原铝与再生铝的能耗及碳排放量对比120%原铝再生铝100%80%60%40%20%0%100%100%4.86%4.21%能耗温室效应数据来源：CNKI 丁宁等.原铝与再生铝生产的能耗和温室气体排放对比，在铝生命周期中，电解环节（原铝生产）是能耗以及碳排放量最大的阶段，回收预处理以及熔铸环节(再生铝生产)是能耗和碳排放量最小的阶段。电解环节的能耗和碳排放量占生命周期总

43、量的76%和89%，对于碳排放的影响要大于对能耗的影响；回收预处理及熔铸环节的能耗和碳排放量占生命周期总量的0.8%和0.2%。图34：原铝及再生铝生产的主要能源和温室气体排放原铝再生铝能耗温室气体18000160001400012000100008000600040002000原煤(kg)重油(kg)天然气(m3)焦炭(kg)煤气(m3)电力(kWh)总热能(GJ)CO2(kg)CH4(kg)CF4(kg)C2F6(kg)GWP(kg)0数据来源：CNKI 丁宁等.原铝与再生铝生产的能耗和温室气体排放对比，图35：铝各阶段能耗占比图36：铝各阶段碳排放占比0.4% 0.3% 0.4%5.6%

44、17.3%76.0%0.1%0.1%2.3%0.1%8.5%88.9%开采冶炼电解加工回收预处理再熔铸开采冶炼电解加工回收预处理再熔铸数据来源：CNKI 卢浩洁等.中国铝生命周期能耗与碳排放的情景分析及减排对策，数据来源：CNKI 卢浩洁等.中国铝生命周期能耗与碳排放的情景分析及减排对策，将铝生命周期划分原铝和再生铝两个独立阶段分别来看，单吨原铝碳排放16.5吨，单吨再生铝碳排放不足1吨。据IAI统计数据，全球电解铝电力环节吨铝二氧化碳排放量为10.4吨，然而除了电力环节对能源消耗导致的碳排放外，电解铝的其他生产环节亦会造成碳排放。分原材料来看，氧化铝环节的吨铝二氧化碳排放量为3.1吨，阳极碳

45、素环节的吨铝二氧化碳排放为0.5吨。综合来看，电解铝从生产到最终运输的吨铝二氧化碳排放量为16.5吨，其中非电力环节为6.1吨，占比37%。表5：2019年全球吨铝碳排放量分环节情况（吨）吨铝二氧化碳排放量（吨）铝土矿氧化铝阳极碳素电力铸造合计电力0.010.310.410.7非 CO2 温室气体0.50.61.1直接过程(CO2)0.11.41.5辅助材料0.20.30.10.6热能0.041.80.10.12.1运输0.20.30.5合计0.053.10.512.80.116.5数据来源：IAI，据IAI统计数据，全球再生铝生产及运输环节吨铝二氧化碳排放量为0.6吨，其中旧废铝吨铝碳排放量

46、为0.4吨，新废铝吨铝碳排放量为0.2吨。再生铝相对原铝在碳排放方面具备极高的优势，提高废铝回收率有利于电解铝行业碳减排目标的实现。表6：2018年全球吨再生铝碳排放量分环节情况（吨）吨再生铝二氧化碳排放量（吨）旧废铝新废铝合计电力0.10.040.1非 CO2 温室气体0.0直接过程(CO2)0.0辅助材料0.0热能0.30.20.5运输0.0合计0.40.20.6数据来源：IAI，从时间维度来看，原铝的单吨碳排放量持续波动至近年维稳，再生铝的单吨碳排放长期稳定在低位。原铝的单吨碳排放量在近15年间呈波动趋势，自2014年-2015年由17.8吨下降至16.7吨后，近五年未再有明显下降，单吨

47、碳排放维持在16吨以上。自2005年以来，废铝的碳排放则一直稳定在0.6吨。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)20铝土矿氧化铝阳极碳素电力铸造1816141210864202005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 20190.70.60.50.40.30.20.10.0电力热能2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 201

48、7 2018数据来源：IAI，数据来源：IAI，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)1200201810001614800126001040020002005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019864202005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018数据来源：IAI，数据来源：IAI，欧美再生铝产业成熟，国内

49、再生铝市场可期欧美再生铝产量普遍超过原铝全球再生铝行业已经历了几十年的发展，根据国际铝业协会估计，2018年全球由新废铝和旧废铝生产的再生铝产量达到2,800万吨，占原铝和再生铝总产量的30%。发达国家的再生铝产量已经普遍超过原铝产量。欧美国家的铝回收工业基础设施完善。欧盟生产的铝有一半以上来自回收铝，铝回收工业基础设施在欧洲约有220家工厂。在汽车和建筑终端应用的回收率为90% 95%，饮料罐回收率为74%，以及所有铝包装回收率为60%。根据美国联邦地理调查局的统计数据，2017年美国再生铝产量为370万吨，而原铝产量仅为74万吨，再生铝产量占总产量的83.33%。图41：2017年美国原铝

50、与再生铝产量（万吨）图42：2019年国内原铝与再生铝产量（万吨）743707253505原铝（万吨）再生铝（万吨）原铝（万吨）再生铝（万吨）数据来源：美国联邦地理调查局，数据来源：中国有色金属工业协会，根据中国有色金属工业协会数据，2019年国内再生铝产量达到725万吨，相当于原铝和再生铝总产量的17.14%，再生铝已经成为中国铝工业的重要组成部分，但相较于欧美国家仍有差距。国内再生铝市场前景广阔再生铝行业属于再生资源和循环经济的范畴，行业的良性发展具有重大的经济、社会和环境价值，是国家大力发展的行业之一。近几年来，我国相继出台了鼓励和支持循环经济、再生金属行业发展的诸多政策性文件。表7：国

51、务院、发改委及工信部等，主要政策发布时间颁布机构与再生铝行业相关的政策内容有色金属产业调整和振兴规划2009国务院支持有条件的企业采用高效、低耗、低污染的工艺装备，建设若干年产 30 万吨以上的再生铜、铝等生产线，减少矿产资源消耗等铝行业规范条件2013.07工信部从布局与规模、产品质量、工艺与装备、能源消耗、资源综合利用、环境保护、安全生产和社会责任等方面规定再生铝企业应具备的基本条件。在生产规模等准入条件比2007 年版提高关于组织开展循环经济示范城市（县）创建工作的通知2013.09发改委12 月 2 日，初步确定 19 个城市和 21 个县的创建名单，梧州、永康、界首、谷城、铜陵等多个

52、再生有色金属重点地区入选大气污染防治行动计划2013.09国务院提出加强有色金属行业大气污染综合，全面推进清洁生产，大力发展有色金属循环经济重要资源循环利用工程（技术推广及装备产业化）实施方案2014.12发改委、科技部、工信部等重点突破废铝预处理及废铝罐低烧损还原技术，加强废有色金属快速检测技术和设备研发有色金属工业发展规划（2016-2020）2016.10工信部预计到 2020 年原铝产量达到 4000 万吨,再生铝占铝的供应量比重为 20%关于加快推进再生资源产业发展的指导意见2016.12工信部、商务部、科技部2020 年再生资源回收量达 3.5 亿吨，废有色金属利用规模 1800

53、万吨，其中再生铝900 万吨铝行业规范条件2020.02工信部相比 2013 年版，取消了新建再生铝项目与现有再生铝企业的生产规模的要求。数据来源：国务院，发改委及工信部等，从供给端来看，再生铝企业的废铝采购主要指旧废铝，而旧废铝又主要来源于报废的建筑材料、汽车、通用机械、电器、电网设施等。尽管我国工业化和城市化的起步时间较晚，早期的废铝社会保有量不足，多依赖进口。但是，最近二十余年国内的建筑、汽车、机械等行业经历了高速增长，随着建筑物、汽车、机械设备等的报废周期逐批到来，废铝的社会保有量快速增加，国内废铝供应日益充足。我国废铝进口量从2011年开始持续下降，仅在2017年略有回升，并自201

54、8年开始降幅增大，2018年废铝进口量同比减少27.95%，2019年同比减少10.93%，进口量仅为6.87万吨。同时，我国再生铝产量持续增长，2013年同比增长154%，自此后再生铝产量一直稳定在500万吨以上。根据顺博合金招股说明书，我国铝制品的平均报废周期为15年-18年，2017年以前国内废铝产生量以10%的速度增长，2017年以后随着铝制品报废高峰期到来，增速将达到15%以上。未来我国将从废铝进口国转变为废铝出口国，甚至带动再生铝企业的海外投资和产能转移。图43：中国再生铝产量及废铝进口量（万吨）800再生铝产量（右轴）废铝进口量 2570020600500154003001020

55、05100002006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019数据来源：Wind，从需求端看，再生铝生产工艺水平的提升也为其应用领域拓展打开了空间，我国的再生铝主要用于汽车、摩托车、机械设备等行业，目前随着再生铝合金锭材料在纯度、机械性能等方面的改善，通信、航海等行业已经开始使用再生铝，汽车用再生铝的部件也在不断拓展。铸造工艺的发展也为再生铝的应用拓展提供了机遇，例如近年来手机外壳压铸技术的发展，使得手机壳也可以利用再生铝压铸。根据中国科学院城市环境研究所的相关研究，在不同情境下，我国原生铝数量都将在20

56、30年前达到峰值；再生铝数量将在20352040年超过原生铝，并于20502060年达到峰值，成为主要的原料。三、碳市场已成为全球主流减排政策工具根据国际碳行动合作组织（ICAP）发的全球碳市场进展2021年度报告，截至2020年底，全球已有24个体系正在实施，另有8个司法管辖区正规划未来几年启动碳排放交易体系, 其中包括哥伦比亚ETS和美国TCI-P计划。除此之外, 还有14个司法管辖区正在考虑建立碳市场作为其气候政策的重要组成部分, 包括智利、土耳其和巴基斯坦。这些实施碳排放交易的司法管辖区占全球GDP的54%，碳排放交易体系所覆盖的温室气体排放量达到全球总量的16%，覆盖范围涉及电力、工

57、业、航空、建筑等多个行业。图44：全球已实施、计划实施和考虑实施的碳定价机制（碳排放交易体系和碳税）数据来源：碳定价机制发展现状与未来趋势 2020世界银行，其中欧盟碳交易体系是目前全球成立时间最早、最重要、最成熟、规模最大、覆盖最广的碳市场，也是中国碳市场最主要的学习和借鉴对象。据ICAP统计，2009年以来欧盟地区累计碳配额拍卖收入为807亿美元，占全球碳配额拍卖收入的78%，是过去十年全球碳交易的主要参与者。此外欧洲碳金融市场品类丰富，除一级拍卖市场外，还有二级碳现货、碳衍生品交易市场。Wind数据显示，2012-2020年间，碳配额期货累计成交量约为碳配额累计拍卖量的11倍，极大地促进

58、了碳配额在二级市场的流通。后文我们将通过分析欧盟碳交易体系中碳期货价格的变化趋势，挖掘碳交易价格波动背后的驱动因素。图45：2009年以来欧盟累计碳配额拍卖收入占全球碳配额拍卖市场的78%3%1%4%14%78%欧盟美国加州加拿大 RGGI其他数据来源：ICAP，广发证券发展研究中心（一）历史复盘：经济与政策成欧盟碳价格的主要推手第一阶段：供过于求，价格低迷第一阶段（2005-2007）是一个为期三年的实验期，旨在为第二阶段实现京都协议书的目标做准备。这一阶段的特点在于其仅关注发电站和能源密集型行业的二氧化碳排放量，几乎所有的配额都免费发放给企业，配额总量由各个成员国自下而上报送，对违规行为的

59、处罚初定为每吨40欧元。第一阶段的成果在于成功为碳制定了初始价格，实现了碳排放配额在欧盟范围内的自由流通，以及建成了监控、报告和验证所覆盖企业实际碳排放量所需要的的基础设施体系。但由于此阶段还没有可靠的排放数据，欧盟委员会仅根据各成员国上报的估计数加总设定了第一阶段上限，供应的配额远超实际排放量，加之第一阶段配额不能存入银行用于第二阶段，临近第一阶段末时人们大量抛售，碳配额价格由2006年的约30欧元每吨降至2007年接近0欧元每吨的水平，促使欧盟委员会在第二阶段实施更为严格的制度。图46：欧盟碳市场第一阶段EUA期货价格走势数据来源：Wind，第二阶段：金融危机需求缩减，碳配额价格持续走低第

60、二阶段（2008-2012）恰逢京都议定书第一承诺期，欧盟ETS国家均有具体的减排目标需要达到，欧盟通过多方面的政策展示推进减排的决心。首先，早在2007年，欧盟就年提出了气候和能源一揽子计划，明确在2020年实现著名的“20-20- 20”目标（将温室气体排放在1990年的基础上削减20%；可再生能源在整体能源结构中的占比达到20%；能源效率至少提高20%）。第二，欧盟委员会将第二阶段碳配额上限下调约6.5%（相比2005年），免费配额比例下调至90%，减少碳配额供应量，同时对违规行为的处罚提升至每吨100欧元，允许企业购买总计约14亿吨二氧化碳当量的国际信用（投资海外新能源项目）。这些强烈