【深度报告】有色金属行业：全生命周期角度看电解铝行业碳中和- 广发证券

识别风险，发现价值请务必阅读末有色金属行业吨左右，其中70%左右均来自煤炭燃烧，因此降尤为关键。电解铝行业同时涉及电力和制造业两个行业，据能源基金l从电解铝全生命周期角度看碳减排。轻量化成未来趋势，铝减重降耗l碳市场已成为全球主流减排政策工具。经济与政策成欧盟碳价格的主要推手；中国大力推动碳市场的构建进程，加快碳价格信号机制的确立，激励企业采取措施节能减排。中国碳市场相比欧美仍处于初级阶l碳中和或使国内电解铝行业成本曲线有所上移。我们对征收碳排放费在碳排放成本中上升最少，因此其成本低于增加碳排放成本以后的山行业平均成本曲线整体有所上升。等环节可以适当减少二氧化碳排放，使得电解铝全生命周期的碳排放或将主要从电解铝生产端单吨碳减排、产能总量缩减以及再生铝供给的增加等多个维度展开。短期来看，碳达峰碳中和是对电解铝行业4400-4500万吨指标天花板的第一道保险，国内再生铝供给增长是对指标天花板的第二道保险，国内可能的电解铝进口是对指标天花板的95%76%57%38%0%03/2005/2007/2009/2011/2001/21 有色金属沪深300juguoxian@识别风险，发现价值请务必阅读末识别风险，发现价值请务必阅读末 （一）国内煤炭来源碳排放依然占据较大比例 （二）国内电解铝行业碳减排存在较大空间 （一）汽车轻量化成未来趋势，铝减重降耗助力碳减排 （二）光伏发电碳排放量低，铝框回收减少全周期排放 （三）建筑用铝优化能效，光伏外围集成推动净零 （四）再生铝碳减排效果显著，国内市场未来可期 （一）历史复盘：经济与政策成欧盟碳价格的主要推手 （二）政策预期：中国碳市场政策趋严，价格存在上升空间 （三）国内电解铝行业：碳排放交易政策不断细化 识别风险，发现价值请务必阅读末 识别风险，发现价值请务必阅读末 识别风险，发现价值请务必阅读末一、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年前二氧化碳排中和目标；欧盟发布《绿色新政》，将2030年并宣布2050年实现碳中和。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12亿千瓦以上。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1012010080604020020002001200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017100%90%80%70%200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017数据来源：CEADs，广发证券发展研究中心数据来源：CEADs，广发证据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、识别风险，发现价值请务必阅读末航空航空9%9%数据来源：《2019年能源数据》能源基金二、从电解铝全生命周期角度看碳减排吨和2万吨。分铝材来看，铸件用量最多，达202万吨，型材6.18%0.73%93.09%燃油车纯电动车其他能源车数据来源：2020年铝加工产业年度大会，广发心3.05%13.67%13.67%9.82%73.45%铸件型材板材其他数据来源：2020年铝加工产业年度大会，广发心识别风险，发现价值请务必阅读末翼子板、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据Duckeranalysis预测，北美汽车覆盖件的铝化率将不断提升，其中，引擎盖的铝对滞后。90%80%70%60%50%40%30%20%0% 引擎盖前门后门翼子板行李箱盖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 识别风险，发现价值请务必阅读末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，私家车出行的人均百公里碳排放量达到21.6kg/100km，等出行方式的碳排放量仅为1.4、1.3及1.02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252050私家车飞机高铁地铁轮船自行车步行是最常用的两种车用材料。铝合金材料相较于一般钢材而言，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。876543876543210铝钢镁8642086420铝HSS钢AHSS钢识别风险，发现价值请务必阅读末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和用车与商用车的单车耗铝量分别为242.2kg300250200500 201620172018201920202021202220232024202520262027202820292030证降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，“中国制造提高6%-11%。300250200500乘用车商用车特种车二轮/三轮车钢板铝非金属材料其他钢材铸铁其他金属镁a钢板u铝a非金属材料n其他钢材a铸铁a其他金属u镁数据来源：DuckerAnalysis，广发证券发展研究中心数据来源：DuckerAnalysis，广发证券发展研根据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，商用车的单车耗铝公交车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出汽车中增加单吨铝用量所带来的碳减排量约为0识别风险，发现价值请务必阅读末98765432010燃油车电动车混合式乘用车燃油公交车电动公交车卡车商用车识别风险，发现价值请务必阅读末80.060.040.020.000.100.090.080.040.040.02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0.77kg、燃油电动公交车年减排0.8kg，卡车年减排0.49k情境2：假设单车年行驶50000公里：预计单吨铝使用量将使燃油乘用车年减排达1.92kg、燃油电动公交车年减排2.00kg，卡车年减排1识别风险，发现价值请务必阅读末识别风险，发现价值请务必阅读末2.502.001.501.000.500.002.041.650.770.800.496.004.625.004.134.003.001.922.012.001.221.004.625.004.134.003.001.922.012.001.221.000.00太阳能是一种可再生的无污染的新能源，挤压铝材是制造太阳能光伏组件最有竞争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在不同发电方式中，光伏发电的单位发电量碳排放量较低。化石能源的碳排放量最即使经过碳捕捉技术处理后，二者的碳排放量可下降至150gCO2/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左右，集中式光伏的单位碳排放量仅27gCO2/kW识别风险，发现价值请务必阅读末9008007006005004003002000806040200煤电+CCS气电+CCS水电光伏核电风电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4.93k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识别风险，发现价值请务必阅读末806040200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96.95%生产阶段使用阶段处置阶段数据来源：CNKI赵若楠等.《光伏行业生命易拆卸。欧洲的欧洲的废弃组件回收工作开展较早，2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86420玻璃铝硅银其他数据来源：北极星太阳能光伏网，广发证券发展0.03%0.03%3.00%12.32%72.41%12.02%玻璃铝硅银其他数据来源：北极星太阳能光伏网，广发证券发展研识别风险，发现价值请务必阅读末如银、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(-9.96kgCO2-e心0.050.040.040.030.030.020.020.010.010.000.0410.0390.0320.013玻璃PET其他铝合金边框数据来源：CNKI赵若楠等.《光伏行业生命20-2-4-6-8-10-120.0390.0320.013玻璃PET其他铝合金边框-9.961数据来源：CNKI赵若楠等.《光伏行业生命识别风险，发现价值请务必阅读末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，它还具备轻方面的使用之外，在非结构性的建筑部件也有广泛的应/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；铝线用铝制建筑组件中可以集成光伏、太阳能热设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排放”的关键，而铝的独特优势使这种集成的低成本化成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识别风险，发现价值请务必阅读末此外，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“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“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。如房屋改造与数据来源：顺博合金招股说明书，广发证券发建筑行业由于铝产品的生命周期较长，废铝回收占识别风险，发现价值请务必阅读末8%42%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，广发证券发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120%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%。识别风险，发现价值请务必阅读末18000160001400012000100008000600040002000 原煤(kg)天然气(m3)焦炭(kg)煤气(m3)总热能(GJ)CO2(kg)CHCO2(kg)CH4(kg)CF4(kg)C2F6(kg)GWP(kg)温室气体能耗数据来源：CNKI丁宁等.《原铝与再生铝生产的能耗和温室气体排放0.3%0.4%厂l0.4%5.6%0.4%厂l17.3%76.0%开采冶炼电解加工回收预处理再熔铸0.1%—-0.0.1%—-0.1%8.5%88.9%开采冶炼电解加工回收预处理再熔铸将铝生命周期划分原铝和再生铝两个独立阶量为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%。长期稳定在低位。原铝的单吨碳排放量在近15年间呈波动由17.8吨下降至16.7吨后，近五年未再有明显下降，单吨碳排放维持在16吨以上。864200.10.0识别风险，发现价值请务必阅读末识别风险，发现价值请务必阅读末120010008006004002000208642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，再原铝（万吨）再生铝（万吨）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，广发证券发展研究中心数据来源：中国有色金属工业协会，广发证券发展研究中心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。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。在生产规发改委铜陵等多个再生有色金属重点地区入选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发改委、科技部、工信重点突破废铝预处理及废铝罐低烧损还原技术，加强废有色金属研发预计到2020年原铝产量达到4000万吨,再生铝占铝的供应量比重为20%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幅增大，2018年废铝进口量同比减少2识别风险，发现价值请务必阅读末识别风险，发现价值请务必阅读末达到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800 70060050040030020051000200620072008200920102011201220132014201520162017201820190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2030年前达到峰值；再生铝数量将在2035~2040年超过原生铝，并于2三、碳市场已成为全球主流减排政策工具交易体系,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、工业、航空、建筑识别风险，发现价值请务必阅读末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，极大地促进了碳配额在二级市场的a加拿大RGGI其他数据来源：ICAP<EmissionsTradin识别风险，发现价值请务必阅读末书》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，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200720”目标（将温室气体排放在1990年的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）。这些强烈的减排信号共同推动第二阶段初期碳期货价格向上攀升。但2009年初金融危机对欧盟碳市场产生了剧烈的冲击，能源密集型产业大量减产，实际碳排放量大大减小，大量碳配额过剩，识别风险，发现价值请务必阅读末第一，碳排放配额供给总量线性递减，自2013年起每年线性减少1.74%，从而确保2020年的配额总量比2005年减少21%，并将拍卖设为分配碳排放配额的默认方法，第二，由欧盟设立统一目标，将设定排放配额总量的权力集中至欧洲委员会，由其根据长期规划制定欧盟整体的排放配额总量，自上而下以基准法向各国分配。此举第四，设立市场稳定储备机制(MSR)，它是解决碳排放配额供过于求的一项长期措施，即当流通中的配额总量高于8.33亿吨时，12%（到2023年将上升为24%）的配识别风险，发现价值请务必阅读末随着世界经济和排放格局的变化，中国参与全球气候治理角色的重要性不断增强。2011年国家发改委在《关于开展碳排放权交易试点工作的通知》中批准七省市进行碳交易试点，拉开了我国碳交易的序幕。2017年国家发改委发布《全国碳排放权交争取2060年前实现碳中和。作为高效减排的重要工国能源基金会PECEV2.0模型的测算，预计中国2030年碳排放峰值为110亿吨，海、深圳等试点城市已经在多个行业积累了丰富的经验，预计未来五年，石化、化//空（包含制铝业）/基准法基准法基准法航空：82%低泄露风险行业：30%探索中/碳配额过高时撤回，过低时投入数据来源：ICAP<EmissionsTradingWorldwide:StatusReport2根据碳减排的目标先制定总额后再分配给各个部门，优势在于国家可以根据减排目识别风险，发现价值请务必阅读末识别风险，发现价值请务必阅读末法对减排效率高的企业并不公平，我国目前已经开始尝试使用欧美通用的基准线法减排效率较低，随着市场日益成熟，中国也将逐步降低免费配额的比例，将减排成数据来源：《地方政府方参与全国碳市场工作手根据欧洲价格波动的走势来看，政策是影响碳价格的重要因素。假设中国为了实现的监管制度，那么中国市场的碳价格将有很强的驱动因素2011年10月国家发改委发布《关于开展2013年10月国家发改委发布《中国电解南（试行）》首次对以电解铝生产为主营业务的企业的温室气体排放核算方法做出基本指南的基础上对电解铝企业温室气体排放的核算设定了具体的计算公式。2015年11月国家质量监督检验检疫总局温室气体排放核算和报告通则》等11项国家标准，涉及的行业包括发电、电网、镁冶炼、铝冶炼、钢铁、民用航空、平板玻璃、水泥、陶瓷、化工2016年1月国家发改委发布《关于切实做好全国碳排放权交易市场启动重点工作的2019年11月中国有色金属工业协会发布2020年11月，生态环境部办公厅出台《2019-2020年全国碳排放权交易配额总量设2020年12月，生态环境部发布《碳排放/会/识别风险，发现价值请务必阅读末核算边界包括燃料燃烧排、工业生/化石燃料燃烧排放机组配额总量=供电基准值×实际供电量覆盖行业（2）年度温室气体排放//识别风险，发现价值请务必阅读识别风险，发现价值请务必阅读末四、碳中和或使国内电解铝行业成本曲线有所上移内蒙以及新疆，其中山东凭借其较低的氧化铝成本成为国