全球是否都会面临缺电挑战

免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。华泰研究2024年华泰研究2024年5月16日│中国内地专题研究我们此前预测基准情形下，我国今年用电量增长可能在7%-9%，今年1季度用电量增长接近10%、再现高弹性，本篇报告我们在重申中国用电量呈现结构性增长的同时，加入全球视角的分析，发现以美国为代表的全球其他国家用电量增长也可能结构性跳升、面临电力供给瓶颈，本文具体分析中国和海外用电量上升的共同驱动因素以及各自特有因素，同时，若全球面临电研究员研究员SACNo.S0570520100005SFCNo.AMH263联系人SACNo.S0570122090215联系人SACNo.S0570123070085SFCNo.BUP051evayi@+(852)36586000wuwanyi@+(86)1063211166wangmingshuo@+(86)1063211166力供给瓶颈及电网升级需求，相关投资品的需求也可能结构性上升。一、中国1季度用电量增速接近10%、再现高弹性如我们此前分析，中国单位GDP用电量自2022年起进入上升通道，今年一季度用电量同比增长9.8%、明显高于同期实际GDP增速（5.3%此前对电能增长的支撑因素仍在延续：.出口量高增长：工业用电量呈现趋势性增长，尤其是出口量对用电量增长的解释力亦显著上升——如今年1季度出口量增长12%、对应工业用电量增长达到8%。.新能源汽车渗透率提升：1季度公共充电桩耗电量同比增长近六成，充换电服务业用电量同比增长70.1%，对用电量增速贡献超0.2pct；数据中心及电能替代的影响力也在逐步强化。此外，分布式能源的快速发展可能使得用电量增速从2021年起持续高于发电量增速，国家统计局发布的规上工业发电量并不统计风光小型电厂，同期分布式较集中的省份用电量与发电量增速差走阔亦可佐证。二、美国用电量增长也面临结构性跳升中国以外，2019年以后全球单位GDP的用电量由降转升、目前已超过2015年（巴黎协会时）的水平，以美国为例，北美电力可靠性公司预测北美未来9年的用电量增速将从此前的0.5%左右接近翻倍至1.4%，具体看：.AI和电动车发展是推动电力增长的共同因素：虽然目前份额较AI产业相关用电量指数型增长，对用电量的贡献可能迅速膨胀。据IEA测算，全球数据中心在2022年用电量约占总用电量的2%，但保守估计到2026年用电量或将增长7成；同时，全球新能源汽车销量渗透率亦有望从2023年的17%提升至50%，对应充电需求将翻3倍。.美国“再工业化”过程也可能边际推动用电需求：美国三大法案对本土产业投资进行支持和补贴，或对本土汽车、新能源、芯片等制造业产业有所回流，2023年美国工业用电量增速亦回升至1.2%。三、中外电力高增长周期共振、全球电力基础设施投资或仍面临较大缺口全球能源转型叠加电力高增长，推升中长期电力基础设施需求。同时，新能源转型过程对电网来带更高需求，现有电力基础设施也可能亟待全面升级、包括储能及智能电网等。与此同时，电力投资的高速增长也可能结构性推升上游铜、铝等资源品需求。风险提示：外需回落拖累出口量增长；极端天气影响电力供需。免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。继我们在《2024年中国会缺电吗？》（2024/4/2）中分析基准情形下，我国今年用电量增长可能高于7%、其中第二产业用电量或高于2023年后，我们看到2024年一季度用电量同比增速再度超预期，同比增长（9.8%）明显高于实际GDP增速（5.3%）。分行业用电量来看，第二产业用电量增速贡献达到5.2个百分点（贡献占比超5成）。2019-2024年1季度的工业用电量年化复合增速亦从2014-2019年同期的3.3%翻番至6.2%（图表1）且自2023年1月开始，第二产业对用电量同比增速贡献占比维持在5-7成的水平（图表2但与此同时，第三产业、居民用电年化增速分别从10.4%/8.8%回落到8.2%/6.3%。由此，单位GDP用电量走势自2022年起进入上升通道、在2022-23年录得年化1.2%的增长，并在2024年第一季度进一步上行至4.3%。如我们在《2024年中国会缺电吗？》（2024/4/2）所述，居民用电量整体增速高增的背后反映了经济中的结构性变化——一方面，制造业用电强度明显上升推动用电量高增长、近年来出口量对用电量增长的解释力亦显著上升，今年1季度出口量增长12%、对应工业用电量增长8%。另一方面，新能源汽车渗透率提升以及数据中心推动的增量用电需求亦呈现结构性上行，今年1季度新能源汽车销量同比增长31.8%，公共充电桩耗电量同比增长近六成，充换电服务业用电量同比增长70.1%，我们估算1季度新能源汽车对全社会用电量增长贡献超过0.2个百分点。速在2022年2季度录得0.4%的全年低点、但用电量增长同比低点则在4季度（出口量增长低点今年1季度，我们根据海关总署公布的出口价格指数计算的出口量增速达到12%，也对应用电量达到接近10%的同比增速（图表5）。.近年来新能源汽车渗透率提升，其他快速发展的新兴成长性行业亦对整体用电量增长的贡献趋势性上行。比如我国新能源汽车销量2023年全年销售接近945万辆、同比增速高达37.5%；带动公共充电桩充电量同比增长近6成、充换电服务业用电量同比增长70.1%。我国新能源汽车的保有量已从2014年的22万辆增长92倍至2023年的2041万辆，2020至今的年化增长率为60.7%，2023年新能源汽车保有量的同比增速达到56%。新能源汽车的渗透率亦快速上行，已从2022年的4.1%回升至2023年12月的6.1%。值得注意的是，1季度全社会用电量增速录得9.8%的增长，高于发电量增速6.7%，全社会用电量口径更全，二者的差异或体现分布式能源的趋势性增长。具体看，二者同比增速之差从2021年开始走阔，平均维持在1.8个百分点左右，与风光/分布式能源的高速发展的时间一致。从定义上看，国家统计局公布的规上工业发电量统计了年主营业务收入2000万元及以上的规模以上发电企业，不包括规模以下发电企业，风电、太阳能发电仅为6000千瓦及以上电厂。此外，我们从不同省份的用电量和发电量的同比增速差异来看，分布式光伏装机相对比较集中的省份，比如青海、宁夏和河南等地用电量增速较发电量的差距亦偏高，亦能作为印证。1季度用电量年化增速12（%）2014-20192019-202465.23.343.320用电量第二产业第三产业居民用电资料来源：Wind，华泰研究(%yoy)单位GDP用电量同比(%yoy)5单位GDP能耗同比54.3-0.10-5-10-15201320142015201620172018201920202021202220231Q24资料来源：Wind，华泰研究第二产业第三产业居民用电用电量252050-5-102019-012019-112020-092021-072022-052023-032024-01资料来源：Wind，华泰研究9630201020112012201320142015201620172018201920202021202220231Q12.612.210.96.54.82.77.02.45.75.7（%年同比）工业增加值工业用电量9630201020112012201320142015201620172018201920202021202220231Q12.612.210.96.54.82.77.02.45.75.7-1.4-3资料来源：Wind，华泰研究（%）全社会用电量增速出口数量增速实际GDP增速403020-10-2012.09.85.319-0319-0820-0120-0620-1121-0421-0922-0222-0722-1223-0523-1024-03资料来源：Wind，华泰研究免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。陕西黑龙江江西陕西黑龙江江西贵州广东广西海南天津吉林内蒙古上海福建湖南山西辽宁全国云南安徽湖北浙江山东江苏西藏河北甘肃北京新疆四川河南宁夏青海新能源汽车保有量新能源汽车保有量占比（右轴）（百万辆）（百万辆）0.74.97.813.120.476543210(%)2.63.82520052017201820192020202120222023资料来源：Wind，华泰研究（万个）公共充电桩保有量年增速（右%）30025020015010050027372.356.756.456.751.451.751.481523021520152016201720182019202020212022202310090807060504030200资料来源：Wind，华泰研究（%）两者之差（右轴）用电量发电量（百分点）252050-5-10543210-1-22019/012019/072020/012020/072021/012021/072022/012022/072023/012023/072024/01资料来源：Wind，华泰研究20232023年全国及各省份用电量与发电量同比增速差0-0.3-0.5-1.3-1.4-1.5-1.8-2.4-2.6-68642-2-4资料来源：Wind，华泰研究二、美国用电量增长也面临结构性跳升不仅是中国电力需求持续超预期增长，2019年以后全球单位GDP的用电量由降转升、目1的预测，2023年该机构大幅上调北美地区未来9年的用电量增速至1.4%，较之前2019-2022年的的预测中枢0.5%-0.6%接近翻倍。AI、新能源汽车的快速发展，以及全球各国加大产业链投资均有提振：.鉴于AI仍处于发展早期、在用电量中占比较小，但随着其快速发展、对用电量的贡献可能迅速膨胀。从单次搜索来看，ChatGPT的耗电量是谷歌搜索的15倍左右、大语言模型GPT-3一次训练约耗电1,287兆瓦时23；由此，IEA测算2022年全球数据中心用电量约占全球总用电量的2%，到2026年用电量或将增长7成，占比亦明显跳升。基准情形下，我们预计美国数据中心今年用电量超过2600亿千瓦时，并在此后维持年均1.5%的同比增长，对全社会用电量增速的贡献将从2023年的1个百分点上升至2024/2025年的1.4/1.6个百分点；华泰战略团队亦测算基准预期下，至2030年，中美的数据中心年用电量将超过9500/6500亿度，均达到2022年的3.5倍以上（参见《AI发展对电力存在哪些影响与机遇？》，2024/3/24）。汽车销量渗透率达17%（约1370万辆据麦肯锡估计，2030年渗透率有望提升至50%，充电需求或将翻3倍。美国和欧洲新能源汽车销量渗透率近年来有所提升，自2019年起年均上升3.5/1.4个百分点至2023年的7.5%/16.9%（图表16）。基准情形下，假设2030年美国新能源汽车渗透率从2022年的1%增长至13%，我们预计美国充电桩需求对用电量增速贡献将从2023年的0.14pct大幅上行至2030年的0.8pct。.部分国家再工业化的推动也可能结构性推升用电量需求。近年来，美国出台《通胀削并在基础设施、新兴产业制造等领域发力。美国三大法案对本土产业投资进行支持和补贴（参见《美国财政补贴大幅提振企业投资》，2023/7/31或对本土汽车、新能源、芯片等制造业产业回流有所提振，再工业化亦或推升部分工业用电量需求增长，假设美国工业用电量在2023-2030年维持2023年的1.2%的同比增长，预计2030年再工业化或将贡献全社会用电量增速0.3个百分点；用电量增长不断加速，对电网基础设施的建设亦提出更高要求。.2022年全球用电量分布32%其他40%美国15%欧洲15%13%资料来源：Wind，华泰研究（万亿度）全球电力需求量3.02.52.00.50.0中国美国欧洲其他3.02.52.00.50.0中国美国欧洲其他20022004200620082010201220142016201820202022资料来源：Wind，华泰研究1北美电力可靠性公司由联邦能源管制委员会认证的电力可靠性组织（ERO）建立和实施，为大容量电源系统制2/r/aipromptprogramming/comments/1212kmm/according_to_chatgptasy_consumes/?onetap_auto=true&one_tap（千瓦时/美元）全球单位GDP用电量（不变价）0.300.300.29巴黎气候协定0.290.280.2719801986199219982004201020162022资料来源：Wind，华泰研究美国数据中心用电量对用电量增速的贡献美国数据中心用电量亿千瓦时百分点亿千瓦时7,0006,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,00001.620222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E1.61.51.41.31.21.11.00.90.8资料来源：Wind，华泰研究预测汽车销量中新能源汽车的比例16.9美国欧洲963汽车销量中新能源汽车的比例16.9美国欧洲9637.57.502011201320152017201920212023注：新能源汽车包括纯电动汽车和插电式混合电动汽车。资料来源：Wind，华泰研究北美地区用电量预测2.0%1.5%1.0%0.5%0.0%201220132014201520162017201820192020202120222023（百万千瓦时）201220132014201520162017201820192020202120222023（百万千瓦时）8007006001.2%5000.9%4000.7%3000.5%0.4%20010001.4%1.3%未来9年年均增量0.6%0.6%0.6%CAGR(右)0.7%1.4%资料来源：NorthAmericanElectricReliabilityCorp，华泰研究（亿千瓦时）美国工业用电量11,00010,50010,0009,5009,0008,5008,000同比增速（右轴）2021-23CAGR1.2%1990-2000同比增速（右轴）2021-23CAGR1.2%1990-2000年2010-2019CAGRCAGR0.4%CAGR1.3%2000-2010年CAGR-0.9%86420-2-4-6-8-10199019931996199920022005200820112014201720202023资料来源：EIA，华泰研究美国充电桩需求对用电量增速贡献预测新能源汽车保有量全社会用电增速贡献（右轴）4,5004,0003,5003,0002,5002,0001,5001,0005000201520162017201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E0.8预测201520162017201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E注：假设2030年美国新能源汽车渗透率从2022年的1%增长至13%，新能源汽车保有量预测值来源IEA。2023-2030年全社会用电量增速上行至年化1.3%资料来源：Wind，IEA，华泰研究预测三、中外电力高增长周期共振、全球电力基础设施投资或仍面临受制造业、AI以及新能源汽车等因素推动，中外电力需求的高增长有望形成共振，而新能源转型期以传统资源品为代表的“老”能源的投资不足、叠加新能源对电网基础设施的要求处于“磨合期”，能源供应格局的重塑亦带来电力投资新机遇。首先，全球电力电网相关基础设施投资可能有较大缺口，包括新增电力装机、储能及智能电网等需求——若电力需求的结构性增长与新能源转型之间出现“新”、“旧”能源错配，我们认为不排除国内电价弹性打开，推动储能、智能电网等进一步发展；其次，电力投资（尤其是国内火电）增速有望继续回升，美国等国家电网相对老化、亦存在更新需求；全球范围内、电力电网投资或仍有望加速。一方面，国内2023年火电发电量占比已从2011年高点的83.1%下降至69.5%，且在2013-2022年维持负增长（图表18而风电、光伏等清洁能源发电的波动性和间歇性较强；因此，火电、储能等产能有望持续扩张，更好地适应电力需求结构变化。.美国等发达经济体国家电网更新换代存在较大空间。根据IEA数据，美国等发达经济体的电网相对老旧。例如，目前美国已有50%以上的基础设施运营超过20年，仅有亦预测净零目标下，2022-2050年间美国电网投资将达到3.8万亿美元、年化复合增长约为5%（图表25全球电网投资将达到21.4万亿美元、年化复合增长为8%的较高增长。美国公布的《通胀削减法案》、《基础设施投资与就业法》以及美国能源部出台的“建设更好电网”计划为美国电力基础设施的改造升级拨款420亿美元。由此，上述法案的实施和推进或将有利于国内具备出海能力，完成海外产能布局、以及接入美国电力设备供应体系的相关企业出海形成提振。.美国联邦能源管理委员会（FERC）于5月14日通过了一项针对美国输电网络运营商的法案，涉及对美国未来至少20年的跨区域输电网络进行长期建设、投资规划，并要求每5年对规划进行一次更新。FERC在规定中制定了电网检修和升级成本的分配规则，允许公用事业公司、电力设备供应商以及州政府设计与各个参与者投入资金规模相匹配的成本分配方案，以确保电网的更新和维护工作得到相应的资金支持。FERC在规定中还分析了美国各州/区域进行电网检修和升级所需的投资规模，到2030年美国高压电网的输送、承载能力相比今天的水平需要整体提升60%，投资规模或可达3300亿美元；到2050年则需要提升3倍，投资总需求达到2.2万亿美元。根据GridStrategies的数据，美国近年来高压电网的建设有所放缓，年均回落近6成（图表24难以适应电力需求的快速增长，美国清洁能源协会亦估算清洁能源相关基础设施投资规模将达到6000亿美元。现有电网基础设施的升级改造可以提升跨区域输电能力，每年节省250-700亿美元的损失，有效减少各州的实时电价差以及显著降低家庭年均停电时间。同时，电力需求的增长亦将边际提振上游资源品价格，比如铜、铝等。2021年以来，我国煤炭需求保持5.1%的年化增速，高于2016-19年的1.7%，作为对比，我国汽油的年化增速则从疫情前的1.5%回落至-1.9%，电动车的渗透率提升亦带动我国能源结构的切换——汽油需求边际回落而煤炭结构性偏强。铜本身具有良好的导热导电及延展性，被广泛应用于电源和电网系统建设，包括发电机、电缆、变电站等。2023年中国电力行业消耗的铜材占比已升至2013年以来的高点46.7%。而从全球来看，应用于电力基础设施建设的铜材占比亦呈现结构性增长——2012年以来，全球铜材消耗年均增长率达2.4%，2022年铜材总体消耗量达3058万吨，其中应用于电力设施的铜耗占比为14.6%，创2012年以来新高。近年来AI应用驱动的算力增长带动全球电量高增，亦将拉动铜需求继续上涨。yoy%100806040200yoy%100806040200中国发电量结构100%95%90%85%80%75%70%65%60%55%50%火电水电风电核电太阳能20102011201220132014201520162017201820192020202120222023资料来源：Wind，华泰研究2023年6月各国居民与商业用电价格（美元/kwh）商业用电居民用电商业用电居民用电0.10印度中国英国美国法国德国资料来源：G，华泰研究中国铜材终端应用分布(%)100806040200电力家电交通运输其他机械电子建筑45.145.147.047.146.645.945.945.945.845.645.645.845.7420102011201220132014201520162017201820192020202120222023资料来源：SMM，华泰研究(%)100806040200各国家/地区不同运营年数的电网线路长度占比（2021年）配电线路(超过20年)输电线路(超过20年)配电线路(10-20年)输电线路(10-20年)配电线路(不足10年)输电线路(不足10年)日本欧盟美国东南亚印度非洲中国资料来源：IEA，华泰研究中国汽油vs动力煤消费量增速2050-5-10动力煤 汽油动力煤14.212.48.17.5-0.8-3.0-6.72011201320152017201920212023注：2020-2021年为2年复合增速。资料来源：Wind，华泰研究图表23：应用于电力基础设施建设的铜材占比全球铜材终端应用分布(%)设备交通建筑施工工业基础设施-通讯(%)设备交通建筑施工工业20122013201420152016201720182019202020212022资料来源：IWCC，华泰研究图表24：近年来美国高压电网的建设有所放缓（英里）美国每年新建345千伏+输电线路总长度4500400035003000250020001500100050002010201120122013201420152016201720182019202020212022202340002010201120122013201420152016201720182019202020212022202317991771130010601048106088977990488977961235028235010371资料来源：GridStrategies，华泰研究图表25：预计2022-2050年间美国电网投资预计达到3.8万亿美元、年化复合增长约为5%20963500全球美国印度德国加拿大2022-2050年电网投资额及复合增长率20963500全球美国印度德国加拿大(%)(万亿美元)(%)(万亿美元)25复合增长率（右轴）21.4873.83.8821.4873.83.80.6资料来源：BNEF,IEA，华泰研究1）外需回落拖累出口量增长，若出口量增速不及预期，国内用电量增长可能受到一定拖累；分析师声明本人，易峘，兹证明本报告所表达的观点准确地反映了分析师对标的证券或发行人的个人意见；彼以往、现在或未来并无就其研究报告所提供的具体建议或所表迖的意见直接或间接收取任何报酬。一般声明及披露本报告由华泰证券股份有限公司（已具备中国证监会批准的证券投资咨询业务资格，以下简称“本公司”）制作。本报告所载资料是仅供接收人的严格保密资料。本报告仅供本公司及其客户和其关联机构使用。本公司不因接收人收到本报告而视其为客户。本报告基于本公司认为可靠的、已公开的信息编制，但本公司及其关联机构(以下统称为“华泰”)对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告所载的意见、评估及预测仅反映报告发布当日的观点和判断。在不同时期，华泰可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。同时，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。以往表现并不能指引未来，未来回报并不能得到保证，并存在损失本金的可能。华泰不保证本报告所含信息保持在最新状态。华泰对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司不是FINRA的注册会员，其研究分析师亦没有注册为FINRA的研究分析师/不具有FINRA分析师的注册资华泰力求报告内容客观、公正，但本报告所载的观点、结论和建议仅供参考，不构成购买或出售所述证券的要约或招揽。该等观点、建议并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求，在任何时候均不构成对客户私人投资建议。投资者应当充分考虑自身特定状况，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，华泰及作者均不承担任何法律责任。任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。除非另行说明，本报告中所引用的关于业绩的数据代表过往表现，过往的业绩表现不应作为日后回报的预示。华泰不承诺也不保证任何预示的回报会得以实现，分析中所做的预测可能是基于相应的假设，任何假设的变化可能会显著影响所预测的回报。华泰及作者在自身所知情的范围内，与本报告所指的证券或投资标的不存在法律禁止的利害关系。在法律许可的情况下，华泰可能会持有报告中提到的公司所发行的证券头寸并进行交易，为该公司提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务或向该公司招揽业务。华泰的销售人员、交易人员或其他专业人士可能会依据不同假设和标准、采用不同的分析方法而口头或书面发表与本报告意见及建议不一致的市场评论和/或交易观点。华泰没有将此意见及建议向报告所有接收者进行更新的义务。华泰的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。投资者应当考虑到华泰及/或其相关人员可能存在影响本报告观点客观性的潜在利益冲突。投资者请勿将本报告视为投资或其他决定的唯一信赖依据。有关该方面的具体披露请参照本报告尾部。本报告并非意图发送、发布给在当地法律或监管规则下不允许向其发送、发布的机构或人员，也并非意图发送、发布给因可得到、使用本报告的行为而使华泰违反或受制于当地法律或监管规则的机构或人员。本报告版权仅为本公司所有。未经本公司书面许可，任何机构或个人不得以翻版、复制、发表、引用或再次分发他人(无论整份或部分)等任何形式侵犯本公司版权。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并需在使用前获取独立的法律意见，以确定该引用、刊发符合当地适用法规的要求，同时注明出处为“华泰证券研究所”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。本公司保留追究相关责任的权利。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。中国香港本报告由华泰证券股份有限公司制作,在香港由华泰金融控股（香港）有限公司向符合《证券及期货条例》及其附属法律规定的机构投资者和专业投资者的客户进行分发。华泰金融控股（香港）有限公司受香港证券及期货事务监察委员会监管，是华泰国际金融控股有限公司的全资子公司，后者为华泰证券股份有限公司的全资子公司。在香港获得本报告的人员若有任何有关本报告的问题,请与华泰金融控股（香港）有限公司联系。香港-重要监管披露•华泰金融控股（香港）有限公司的雇员或其关联人士没有担任本报告中提及的公司或发行人的高级人员。•有关重要的披露信息，请参华泰金融控股（香港）有限公司的网页.hk/stock_disclosure其他信息请参见下方“美国-重要监管披露”。美国在美国本报告由华泰证券（美国）有限公司向符合美国监管规定的机构投资者进行发表与分发。华泰证券（美国）有限公司是美国注册经纪商和美国金融业监管局（FINRA）的注册会员。对于其在美国分发的研究报告，华泰证券（美国）有限公司根据《1934年证券交易法》（修订版）第15a-6条规定以及美国证券交易委员会人员解释，对本研究报告内容负责。华泰证券（美国）有限公司联营公司的分析师不具有美国金融监管（FINRA）分析师的注册资格，可能不属于华泰证券（美国）有限公司的关联人员，因此可能不受FINRA关于分析师与标的公司沟通、公开露面和所持交易证券的限制。华泰证券（美国）