碳中和专题报告：践行绿色发展-拥抱低碳革命

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碳中和专题报告

目 录 大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束投资：减排路径全景分析及对应标的梳理风险提示一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级碳中和：减少含碳温室气体的排放，采用合适的技术固碳，最终达到平衡。人类对能源利用的探索历程，实际上是从利用核外电子到利用核内电子的过程，但这恰是宇宙、物质、能源发展的逆过程。二次能源中，对电能的利用是一项伟大的革命，现已成为能源利用的枢纽，从历史上看，“电”也引发了多次生产技术革命。而氢能同作为二次能源，具有可存储的优势，但也因制备和使用效率稍逊而经济性较差，但从能量循环的角度看，可以有助于碳的减排。锂、氢能同作为可行且具有前景电子存储载体，其重要的原理特点在于，Li+与H2都是小粒子，有助于提升物质/能源转换便利性。一次能源6

C碳碳及其化合物化石能源1

H氢核裂变核聚变氢能、可存储轻原子核（氘和氚）——核聚变（发展可控）重的原子核（铀核、钚核）——核电站二次能源e-电子电能电能储存3

Li锂锂离子电池清洁能源太阳能风能、水能等宇宙、地质人类对能源的利用的探索：从利用核外电子——到利用核内质子、中子2长周期碳中和：减少含碳温室气体排放，采用合适技术固碳，最终达到平衡一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.1

发展的权利：大国博弈与利益统一（1）“碳中和”是中国经济的内在需求——能源保障、产业转型在能源保障方面：2019年底，我国原油进口依赖度达73%，天然气进口依赖度也在40%以上,发展新能源具有必要性。我国已在新能源领域建立起全球优势。根据麦肯锡测算，我国在太阳能电池板领域的国家表现远超美国，在所有行业对比中位列第一。在产业转型方面：在能源与资源领域、网络信息领域、先进材料与制造领域、农业领域、人口健康领域等出现科技革命的可能性较大。“碳减排”作为重要的抓手，通过“碳成本”这一要素的流动，推动我国产业结构性改革。图：我国能源进口依赖度图：我国光伏产业领先度高资料来源：麦肯锡《中国创新的全球效应》、光大证券研究所；注：国家3

表现指数等于2013年该国占行业全球总收入的比例除以该国占全球GDP的比例，并根据“应有份额”（指根据该国GDP占全球GDP的比例，该国在该行业中应该达到的份额）指数化一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级41.1

发展的权利：大国博弈与利益统一（2）“碳中和”的对立性——大国博弈、贸易摩擦碳税：部分发达国家其实此前已多次讨论过包括对中国在内的不实施碳减排限额国家的进口产品征收“碳关税”，但因经济与贸易依赖性、碳市场不成熟等原因而搁浅；未来重启可能性极大。“排碳限制”的本质，是一种发展权的限制；而“碳关税”的本质，是应对贸易劣势的一种手段，而这种劣势，可能一部分是由实施碳减排后成本增加而造成的。站在我国的角度：“碳关税”既是贸易壁垒“压力”，也是产业结构升级的“动力”。拜登上台后，我国的碳减排压力不降反升。图：重点国家碳排放总量情况图：2015年中国产品出口二氧化碳主要出口情况资料来源：

BP、光大证券研究所，单位：百万吨CO2资料来源：OECD、光大证券研究所，单位：百万吨CO2一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级51.1

发展的权利：大国博弈与利益统一（3）“碳中和”的统一性：全球难得的政策与利益一致点从全球来看，多数国家已更新NDC（国家自主贡献）目标。“碳中和”已成为全球大趋势。拜登上台后，美国重新加入《巴黎协定》，应对气候变化是拜登此次总统竞选的核心承诺之一，未来美国将在全球气候变化、新能源发展方面采取更多的措施。虽然前期中美在贸易和技术层面有着种种的不愉快，但是在应对全球气候变化方面，无论是中美还是全球，在碳中和方面，具有相同的利益和方向。图：净零排放竞赛计分卡（最新）图：2020全球NDC跟踪资料来源：

Climatewatch、光大证券研究所资料来源：EnergyClimate、光大证券研究所一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.2

“碳中和”对我国意味着什么？（1）我国碳排放下降斜率更大由于发展阶段的不同，发达国家已普遍经历“碳达峰”，为达到2050年“碳中和”，更大程度上只是延续以往的减排斜率。而我国碳排放总量仍在增加，需要经历2030年前“碳达峰”，然后走向2060年前“碳中和”。从实现“碳中和”的年限来看，比发达国家时间更紧迫，碳排放下降的斜率更大。图：重点国家碳排放总量情况图：

2019年发电量结构资料来源：

Wind、光大证券研究所预测，单位：百万吨CO2资料来源：BP、光大证券研究所-2,0004,0006,0008,00010,00012,0007,0006,0005,0004,0003,0002,0001,0000196519691973197719811985198919931997200120052009201320172021E2025E2029E2033E2037E2041E2045E2049E2053E2057E美国欧盟日本中国（右轴）6达峰达峰达峰达峰一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.2

“碳中和”对我国意味着什么？（2）能源转型首当其冲我国碳排放占比最多的部门从1970年起的工业燃烧逐步变为发电。2019年我国碳排放量115亿吨，其中发电碳排放量45.69亿吨CO2，占比40%；工业燃烧碳排放量33.12亿吨CO2，占比29%。各大碳排放重点国家中，除美国外，碳排放占比最高的均为发电部门（美国为交通，占比45%）。因此，要实现“碳中和”，能源转型首当其冲。图：我国温室气体排放结构（按行业）图：

2019年温室气体排放结构（按国家）资料来源：

Wind、光大证券研究所；截止2019年资料来源：

Wind、光大证券研究所100%80%60%40%20%0%1970197219741976197819801982198419861988199019921994199619982000200220042006200820102012201420162018发电 工业燃烧 交通 建筑

其他7一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.2

“碳中和”对我国意味着什么？（3）通过工艺改造、节能等降耗的措施减少二氧化碳的排放在能源的产生、转换、消费过程，用途包括驱动、产热等，除了能源使用、燃烧过程排碳，工业过程也是重要的排放来源；除此之外，交通和农业也是温室气体排放的重要来源。图：我国温室气体排放（按大类行业）图：温室气体排放核算边界资料来源：

Climatewatch、光大证券研究所，单位：百万吨CO2资料来源：

GB∕T32150-2015工业企业温室气体排放核算和报告通则、光大证券研究所12,00010,0008,0006,0004,0002,0000200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017能源 工业过程 农业 垃圾8一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（1）源头减量1)

直接压减产能：2021年1月26日，国务院新闻发布会披露，工信部与国家发改委等相关部门正在研究制定新的产能置换办法和项目备案的指导意见，逐步建立以碳排放、污染物排放、能耗总量为依据的存量约束机制，确保2021年全面实

现钢铁产量同比的下降。虽然碳减排是一场“马拉松”，但是指标的设定、路径的选择具有显著的政策因素，而目前在其他减排路径经济技术较为一般或时间成本较高的情况下，短期压减产能或许是一条行之有效的措施。我们对通过压减落后产能来降低能耗进而减少二氧化碳排放的政策手段持乐观态度（环保部主管、各省各行业排名、比较）。当然具体仍需要待政策最终落地，具体评估减排指标与减排路线。图：高炉开工率图：

PPI当月同比数值，环保督察的边际影响逐渐增强资料来源：

Wind、光大证券研究所；截止2021年2月资料来源：

Wind、光大证券研究所；截止2018.52016-012016-022016-032016-042016-052016-062016-072016-082016-092016-102016-112016-122017-012017-022017-032017-042017-052017-062017-072017-082017-092017-102017-112017-122018-012018-022018-032018-042018-05第一批

第二批第三批

第四批%10.0%8.0%6.0%4.0%2.0%0.0%-2.0%-4.0%-6.0%9一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（1）源头减量2)

差别电价，重新界定清单：

2021年2月4日，内蒙发布《调整部分行业电价政策和电力市场交易政策》，对部分行业电价政策和电力市场交易政策进行调整。

2021年2月24日，甘肃省发布《高耗能行业执行差别电价管理办法通知》，要求2021年3月31日前完成本地区首次执行差别电价企业确认工作。涉及行业：电解铝、铁合金、电石、烧碱、水泥、钢铁、黄磷、锌冶炼8个行业资金用途：电网企业因实施差别电价政策而增加的加价电费收入全额上缴省级国库，纳入省级财政预算，实行“收支两条线”管理，统筹用于支持经济结构调整和节能减排工作。表：我国高耗能行业执行差别电价管理标准10资料来源：

发改委、光大证券研究所出台时间政策名称内容限制类淘汰类针对品种2010/6/1《关于清理对关于清理对高耗能企业优惠电价等问题的通知》将限制类企业执行的电价加价标准由现行每千瓦时0.05元提高到0.10元，淘汰类企业执行的电价加价标准由现行每千瓦时0.20元提高到0.30元+0.1元/kWh+0.3元/kWh钢铁、铁合金、电解铝、锌冶炼、电石、烧碱、黄磷、水泥2014/7/2国家发展改革委工业和信息化部质检总局关于运用价格手段促进水泥行业产业结构调整有关事项的通知明确淘汰的利用水泥立窑、干法中空窑（生产高铝水泥、硫铝酸盐水泥等特种水泥除外）、立波尔窑、湿法窑生产熟料的企业，其用电价格在现行目录销售电价基础上每千瓦时加价0.4元。+0.4元/kWh水泥2016/12/3《关于运用价格手段促进钢铁行业供给侧结构性改革有关事项的通知》(发改价格〔2016〕2803号）淘汰类加价标准由每千瓦时0.3元提高至0.5元，限制类加价标准为每千瓦时0.1元。+0.5元/kWh钢铁一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级资料来源：光大证券研究所整理11产品电耗单位国标限定值国标准入值国标先进值行业平均值数据来源每吨涤纶用电量

(

短纤

)千瓦时

/

吨404.882018年上海产业能效指南每吨涤纶用电量

(

长丝

)千瓦时

/

吨1393.962018年上海产业能效指南机制纸及纸板电耗千瓦时

/

吨709.572018年上海产业能效指南单位烧碱生产耗交流电

(

离子膜

)千瓦时

/

吨2183.832018年上海产业能效指南单位乙烯生产电耗千瓦时

/

吨105.722018年上海产业能效指南吨钢电耗千瓦时

/

吨769.322018年上海产业能效指南电炉炼钢综合电耗千瓦时

/

吨534.372018年上海产业能效指南轧钢工序单位电耗千瓦时

/

吨164.352018年上海产业能效指南铜电解直流电单耗千瓦时

/

吨240.042018年上海产业能效指南吨铜加工材电耗千瓦时

/

吨1103.762018年上海产业能效指南吨铝加工材电耗千瓦时

/

吨785.52018年上海产业能效指南硅铁单位产品冶炼电耗千瓦时

/

吨8800850083008500全国工业能效指南（2014

年版）电炉锰铁单位产品冶炼电耗千瓦时

/

吨270026002300全国工业能效指南（2014

年版）石墨电极-普通功率单位产品电耗千瓦时

/

吨678360515807全国工业能效指南（2014

年版）水泥熟料可比熟料综合电耗千瓦时

/

吨64605662全国工业能效指南（2014

年版）水泥（无外购熟料）可比水泥综合电耗千瓦时

/

吨90888590全国工业能效指南（2014

年版）水泥（外购熟料）可比水泥综合电耗千瓦时

/

吨40363245.26全国工业能效指南（2014

年版）电解铝-铝液交流电耗千瓦时

/

吨13700127501260013340全国工业能效指南（2014

年版）电解铝-铝液综合交流电耗千瓦时

/

吨14050131501265013458全国工业能效指南（2014

年版）电解铝-铝锭综合交流电耗千瓦时

/

吨14400132001310013720全国工业能效指南（2014

年版）1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（1）源头减量3)

重点关注“能耗”指标：

“能耗指标”将成为重要的抓手，2021年全球经济复苏，大宗商品价格上涨动力较强，叠加“碳中和”目标下的产能压降手段，高能耗产品供给侧约束后，价格有可能进一步提升。我们根据能耗指标，梳理了高耗能类型产品：电解铝、硅铁、电炉锰铁、石墨电极、烧碱、涤纶、铜等，都有可能成为限制对象。表：部分产品单位生产能耗一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代现有的能源系统中，煤、石油是主要力量。据统计年鉴数据，2019年我国能源消费总量48.7亿吨标煤，其中煤炭、石油、天然气、一次电力及其他能源占比分别为57.7%、18.9%、8.1%、15.3%。从用途来看，石油主要用于终端消费（交通、工业），煤炭主要用于中间消费（火力发电），天然气主要用于终端消费（交通、工业、建筑部门）。为达到碳中和，我们预计到2060年，清洁电力将成为能源系统的配置中枢。供给侧以光伏+风电为主，辅以核电、水电、生物质发电；需求侧全面电动化，并辅以氢能。能源供给侧

能源需求侧资料来源：统计局统计年鉴、光大证券研究所绘制图：能源系统脱碳2017122060能源供给侧能源需求侧一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级131.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代——能源供给侧——光伏风电2030年风电、光伏新增装机量分别为1.53、1.88亿千瓦，2060年风电、光伏新增装机量进一步达到为2.19、2.7亿千瓦。以上资料来源：Wind、光大证券研究所测算；截止2060年图：电力消费弹性系数图：发电量预测0.00.51.01.52.02.53.00%5%10%15%20%198519921995199820012004200720102013201620192022E2025E2028E2031E2034E2037E2040E2043E2046E2049E2052E2055E2058E电力消费增速

GDP增速

电力消费弹性系数（右轴）图：发电量结构预测(单位：亿千瓦时)0%20%40%60%80%100%35000030000025000020000015000010000050000020202022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E2060E发电量（亿千瓦时）（左轴）

风+光发电量占比图：光伏、风电新增装机预测350,000300,000250,000200,000150,000100,00050,000020202022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E2060E火电发电量风+光发电量水+核能+生物质发电量01234520202022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E2060E光伏新增（亿千瓦）风电新增（亿千瓦）一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代——能源供给侧——光伏风电光伏、风电单位投资成本保持下降趋势，到2030年分别达到0.371元/瓦、5.63元/瓦，到2060年分别达到1.35元/瓦、4.5元/瓦。预测“碳中和”将为可再生能源发电领域累计增加约84万亿元人民币的新增投资，其中光伏、风电装机建设投资规模约60万亿元。资料来源：Wind、光大证券研究所测算；截止2060年图：光伏、风电、储能系统成本下降图：光伏、风电新增投资资料来源：

IRENA、光大证券研究所测算；截止2060年7654321020202022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E2060E光伏系统成本（元/瓦）储能成本（元/瓦时）风电系统成本（元/瓦）0.000.601.201.8020202022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E2060E光伏投资（万亿人民币）风电投资（万亿人民币）14一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代——能源供给侧——储能假设储能容配比从2020年的10%逐步提升至2060年的100%，备电时长从2020年的2h逐步提升至2060年的4h，则储能每年的新增容量将从2020年的0.24亿千瓦时增长至2060年的19.55亿千瓦时。储能的单位投资成本保持下降趋势，到2030年达到1.03元/瓦时，到2060年达到0.5元/瓦时。

碳中和，储能设施投资规模约24万亿元。资料来源：

Wind、光大证券研究所测算图：典型冬季日负荷曲线图：储能新增容量和投资资料来源：落基山研究所、光大证券研究所0.00.20.40.60.81.01.2051015202520202022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E2060E储能新增容量（亿千瓦时）新增储能投资(万亿人民币）（右轴）15一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代——能源需求侧——终端电气化由于能源供给侧向绿色电力转变，所以需求侧的脱碳首先意味着终端电气化。根据国网能源研究院2019年12月的研究成果，终端电气化率在2050年达到50%以上，其中工业、建筑、交通部门分别达到52%、65%、35%。图：各部门电气化率预测图：

2050年电气化率资料来源：国网能源研究院、光大证券研究所资料来源：国网能源研究院、光大证券研究所100%80%60%40%20%0%建筑部门电能 非电16工业部门交通部门一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代——能源需求侧——工业电气化2019年我国钢铁行业90%以上的产能采用高炉（BOF）技术，而电炉技术（EAF）仅占生产总量的9%。特别是以废钢为原料的短流程炼钢技术，碳排放量仅0.4吨二氧化碳/吨钢，若使用绿色电力为电炉供能，则碳排放量可降为0。水泥的生产过程中需要将水泥窑加热到1600摄氏度以上，目前电炉的使用尚未商业化，投资成本较高。目前较为可行的方法是用沼气、生物质替代化石燃料。钢铁行业电气化资料来源：能源转型委员会/落基山研究所项目组、光大证券研究所；单位：吨二氧化碳/吨钢资料来源：能源转型委员会/落基山研究所项目组、光大证券研究所；单位：吨二氧化碳/吨水泥17一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代——能源需求侧——建筑电气化制冷、照明、家电已经实现了100%电气化，供暖和烹饪的电气化推进较为缓慢。我国北方城镇普遍实行集中供暖，主要热源为燃煤热电联产和燃煤锅炉。建筑部门电气化需综合考虑公共部门与居民住宅，也要考虑南北方气候差异。随着人民生活水平提高，家用电器的数量和使用强度呈上升趋势。未来采暖电气化应逐步替代燃煤锅炉，炊事电气化应重点关注餐厅电气化和住宅炊事习惯引导。图：建筑领域能源消耗目的及来源（2017年） 图：建筑部门电气化率总体提升路径资料来源：IEA、光大证券研究所18一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代——能源需求侧——交通电气化我们预计，乘用车销量在2040年见顶，电动车的渗透率在2045年达到100%，则电动车的销量将在2045年达到3600万辆/年。假设单车售价保持下行趋势，在2060年达到12万元/辆左右。则电动车领域累计将带来130万亿人民币的累计新增投资。资料来源：Wind、光大证券研究所预测；截止2060年图：交通部门电气化率图：电气化投资额资料来源：Wind、光大证券研究所预测；截止2060年120%100%80%60%40%20%0%08001,6002,4003,2004,0002020E2022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E2060E电动车销量（万辆）乘用车销量（万辆）渗透率（右轴）05101520250.01.02.03.04.05.06.02020E2022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E投资额（万亿元）单车售价（万元）（右轴）19一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代——能源需求侧——交通电气化随着电动车保有量的提升，假设车桩比在2030年达到1：1，则2060年充电桩总数将超过5亿个。综合考虑充电桩的新建需求和更换需求，累计新增投资达到18.15万亿元人民币。资料来源：Wind、光大证券研究所预测；截止2060年图：充电桩需求量预测图：充电桩投资预测资料来源：Wind、光大证券研究所预测；截止2060年01,0002,0003,0004,0005,0002020E2022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E2060E充电桩增量（万个）充电桩更换需求（万个）累计充电桩建设数量（万个）02,0004,0006,0008,00010,0002020E2022E2024E2026E2028E2030E2032E2034E2036E2038E2040E2042E2044E2046E2048E2050E2052E2054E2056E2058E2060E新建充电桩投资（亿元）充电桩投资（亿元）更换充电桩投资（亿元）20一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（2）能源替代——能源需求侧——交通电气化氢能燃料电池将主要用于重型道路交通（客车、货车）。假设轻型、中型、大型货车的年销量保持在150、20、70万辆，燃料电池渗透率在2045年达到40%、60%、80%，而后保持该渗透率；轻型、中型、大型客车的年销量保持30、7、7万辆，燃料电池渗透率在2045年达到30%、50%、70%，而后保持该渗透率，则累计新增投资达到29万亿元人民币。图：燃料电池车数量预测资料来源：Wind、光大证券研究所预测；截止2060年16012080400燃料电池货车销量（万辆）燃料电池客车销量（万辆）21一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（3）回收利用——废钢利用、再生铝。钢铁行业的电气化趋势（电炉代替高炉）与废钢的利用属于同

一路径。对比发达国家，我国的电炉钢产量占比处于较低水平。电解铝的碳排放来源主要包括：电力消耗、碳阳极消耗、阳极效应导致全氟化碳排放。再生铝可以有效

减少初次生产的能耗与碳排放，目前我国的再生铝产量占比同样处于较低水平。资料来源：华经产业研究院、光大证券研究所22图：我国电炉钢比例显著低于发达国家（2019年）图：我国再生铝产量占比显著低于发达国家（2019年）资料来源：世界钢铁协会、光大证券研究所一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（3）回收利用——塑料回收。在化工行业的数千种产品中，仅氨、甲醇和HVC（高价值化学品，包括轻烯烃和芳烃）三大类基础化工产品的终端能耗总量就占到该行业的四分之三左右。根据能源转型委员会研究，2050年，中国的塑料需求中52%可由回收再利用的二次塑料提供，初级塑料产量与国际能源署

的照常发展情景中的回收率水平下的产量相比减少45%，HVC和甲醇的需求分别较照常发展情景大幅减

少40%和18%。资料来源：能源转型委员会、光大证券研究所23图：

2019年中国各行业塑料回收占比图：塑料再生大幅降低化工原料使用资料来源：上海市再生资源回收利用行业协会、光大证券研究所一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级单位：万吨201920202021E2022E2023E2024E2025E2030E锂回收量0.010.040.090.220.440.500.552.09镍回收量0.030.120.300.801.822.242.6811.47钴回收量0.030.120.200.470.820.850.862.80锰回收量0.030.110.220.531.001.091.083.23表：磷酸电池梯次利用与拆解回收量项目201920202021E2022E2023E2024E2025E2030E磷酸铁锂电池报废总量（万吨）0.763.015.204.825.525.416.8631.33磷酸铁锂梯次利用量（Gwh）0.161.514.125.027.639.2113.54109.93磷酸铁锂梯次利用量（万吨）0.040.360.991.211.772.113.0925.06磷酸铁锂拆解回收（万吨）0.722.654.213.623.753.303.776.27拆解回收锂元素量（万吨）梯次利用后磷酸铁锂回收量（万0.0300.1200.1900.160.0380.170.3610.150.9890.171.2050.288.604吨）梯次利用后锂元素回收量（万吨）0000.0020.0160.0430.0530.379铁锂电池回收锂元素总量（万吨）0.030.120.190.160.180.190.220.651.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（3）回收利用——动力电池梯次利用与金属回收。是新能源汽车重要的后市场，有助于企业掌握上游资源，同时降低自身生产成本。有助于全生命周期的碳减排。2030年三元电池锂/镍/钴/锰回收市场空间预计103.67/154.24/85.80/5.29亿元（按2021/1/22金属价格）。

2030年磷酸铁锂电池梯次利用市场空间预计180.93亿元（残值率30%

）表：三元电池各金属回收量图：动力电池梯次利用方法以上资料来源：高工锂电，光大证券研究所测算24资料来源：郭京龙等《动力锂电池梯次利用进展研究》，光大证券研究所一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（4）节能提效——能源再利用。空间依然存在，需要进一步研发。

2020年吨新型干法水泥熟料综合能耗已下降至85kg标煤，较2005年下降35%。吨钢综合能耗下降至552克标煤，较2005年下降20%以上。中国钢铁行业还有一定的节能技术推广、能效提高的空间。如余热回收（TRT等技术）、高级干熄焦技术（CDQ）等。对于水泥行业来说，2020年底已有80%的水泥窑利用余热发电，总装机4850兆瓦。2018年行业单位能耗持续下降，万元收入耗标煤同比下降10%，电石、纯碱、烧碱、合成氨等重点产品单位综合能耗同比分别下降2.18%、0.6%、0.51%和0.69%。资料来源：光大证券研究所图：钢铁、水泥综合能耗下降图：其余节能方法资料来源：中钢协、光大证券研究所25一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（4）节能提效：截止2019年底，我国累计建成节能建筑面积198亿平米，占城镇既有建筑面积比例超过56%。推动既有居住建筑节能改造，提升公共建筑能效水平，是建筑领域节能的重要途径。

在居民制冷、取暖领域，热泵技术可以有效利用空气热能，较现有的壁挂炉、电加热等方式更节能。资料来源：空气源热泵冷暖两联供舒适节能白皮书、光大证券研究所图：电加热、燃气炉和空气源热泵消耗一次能源对比图：空气热泵技术原理图资料来源：空气源热泵冷暖两联供舒适节能白皮书、光大证券研究所26一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（4）节能提效：功率半导体IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的应用，可以有效提升能效水平，尤其是在家电（变频家电）和工业（工业控制和自动化）领域，两者占IGBT下游需求的47%左右。2013年变频空调标准颁布实施，空调的变频占有率提升超过了6个百分点；2016年10月份冰箱新标准实施，2017年冰箱的变频化率迅速提高了10%；洗衣机新标准在2018年10月推出，2019年变频洗衣机的市占率较推出前大幅增加了8个百分点。未来随着能效要求的进一步提升，以IGBT为核心的变频领域前景广阔。图：节能设备表：变频空调与定频空调比较耗电量压缩机状态定频 变频多 少不断开、关 通过频率调节转速依靠压缩机不断启

停 温度控制 改变压缩机的转速温度范围 ±2-4℃资料来源：产业在线、光大证券研究所±1-2℃资料来源：斯达半导招股书、光大证券研究所27一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（5）工艺改造：除了能源使用（主要是化石燃料燃烧及电力/热力使用），工业过程碳排放也是重要的二氧化碳来源，2017年占比13%。工业过程碳排放与各个行业采用的生产工艺直接相关。（1）如钢铁行业：含碳原料（电极、生铁、直接还原铁）和溶剂的分解和氧化；（2）电解铝：碳阳极消耗、阳极效应导致全氟化碳排放；（3）水泥：污水污泥等废弃物里所含有的非生物质碳的燃烧、原材料碳酸盐分解产生的二氧化碳排放、生料中非燃料碳煅烧。表：不同行业的碳排放核算组成钢铁28固定源（

焦炉、烧结机、炉），移动源（运输车辆、场内搬运设备等）行业燃料燃烧排放过程排放购入/输出的电力、热力生产的排放发电化石燃料燃烧脱硫过程净购入使用电力电网六氟化硫设备修理与退役、网损高炉、锅 含碳原料（电极、生铁、直接还原铁）和溶剂的分解和 氧 化 ；固碳产品（固化在生铁、粗钢中，或副产煤气甲醇中）（需扣除）净购入使用电力、热力化工窑炉、加热器、内燃机等）固定或移动燃烧设备（锅炉、燃烧器、化石燃料和碳氢化合物用作原材料、放空废气火炬、碳 酸 盐 使 用 ； 净购入使用电力、热力二氧化碳回收利用并外供其他单位（需扣除）电解铝固定或移动燃烧设备（锅炉、煅烧炉、碳阳极消耗、阳极效应导致全氟化碳排放、石灰石煅窑炉、熔炉、内燃机等） 烧净购入使用电力、热力水泥煤、热处理和运输设备使用的燃油； 污水污泥等废弃物里所含有的非生物质碳的燃烧、原废轮胎、废油和废塑料等替代燃料 材料碳酸盐分解产生的二氧化碳排放、生料中非燃料 净购入使用电力、热力碳煅烧平板玻璃 厂内搬运、外部运输玻璃液熔制所用的煤、重油、天然气，

平板玻璃生产过程中在原料配料中掺加一定量的碳粉作为还原剂、原料中碳酸盐如石灰石、白云石、纯碱等高温分解净购入使用电力、热力资料来源：各行业企业温室气体排放核算方法与报告指南、光大证券研究所整理一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（5）工艺改造：随着“碳中和”的推进，短流程钢的产量占比将逐步提升。对于剩余长流程钢来说，可以采用基于工艺改造的脱碳路线，如基于氢气的直接还原铁（DRI）、电解法炼钢、生物质炼钢、碳捕集与封存（CCS）。水泥生产过程中，由于石灰石分解产生的二氧化碳排放占到总量的60%，因此将不可避免用到碳捕集与封存（CCS）。其次，原料替代（粉煤灰、钢渣）等替代品已被广泛使用，其他如氧化镁、碱/地质聚合物粘合剂等同样具备潜力。表：不同行业的碳排减排工艺改进行业 改进技术钢铁 氢作还原剂的零碳炼铁技术化工 基于化石燃料并结合CCU/S技术的生产路径、Power-to-X生产路径、以生物质为基础的生产路径电解铝 采用惰性阳极代替碳阳极、提高可再生能源比例水泥29采用碳排放强度低的原料代替石灰质原料，包括电石渣、高炉矿渣、粉煤灰、钢渣、氧化镁、碱/地质聚合物粘合剂等平板玻璃通过利用氧化镁和氧化钙替代白云石和石灰石，可以减少配料二氧化碳过程排放一半左右煤化工通过发展加压水煤浆气化技术、加压粉煤气化技术等新型煤气化工艺，可以明显减少工业过程二氧化碳排放资料来源：光大证券研究所整理一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（6）碳捕集、利用与封存（CCUS）：是指将二氧化碳从排放源中分离后或直接加以利用或封存，以实现二氧化碳减排的工业过程。

1）煤气化制氢以及甲烷重整制氢过程；2）工业部门的化石燃料燃烧过程；3）化工原料相关碳排放和水泥生产的过程排放等；4）电力部门中的应对短期和季节性峰值的火力发电。2019年中国共有18个捕集项目在运行，二氧化碳捕集量约170万吨；12个地质利用项目运行中，地质利用量约100万吨；化工利用量约25万吨、生物利用量约6万吨。资料来源：中国碳捕集利用与封存技术发展路线图（2019版）、光大证券研究所图：全球碳捕集项目图：

2019年中国CCUS项目统计资料来源：光大证券研究所30一、大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级1.3

六大路线：源头减量、能源替代、回收利用、节能提效、工艺改造、碳捕集（6）碳捕集与利用（CCUS）:在CCUS捕集、输送、利用与封存环节中，捕集是能耗和成本最高的环节。二氧化碳排放源可以划分为两类：一类是高浓度源（如煤化工、炼化厂、天然气净化厂等），另一类是低浓度源（如燃煤电厂、钢铁厂、水泥厂等）。高浓度源的捕集成本大大低于低浓度源。捕集环节：典型项目（低浓度燃煤电厂）的成本约在300-500元/吨；运输环节：罐车运输成本约为0.9-1.4元/吨/公里，管道运输成本约为0.9-1.4元/吨/公里；利用封存环节：驱油封存技术成本约在120-800元/吨，同时可以提高石油采收率。咸水层封存的成本约为249元/吨。表：典型CCUS项目成本31资料来源：中国碳捕集利用与封存技术发展路线图（2019版）、光大证券研究所

目 录 大重构：供给侧改革、能源革命与产业升级碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束投资：减排路径全景分析及对应标的梳理风险提示32二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束为什么要研究碳市场？碳市场是一种全新的环境经济政策工具，其最大的创新之处在于通过“市场化”

的方式解决环境问题通过发挥市场在资源配置中的决定性作用，在交易过程形成合理碳价并向企业传导，促使其淘汰落后产能或加大研发投资。碳市场机制特别是碳金融的发展有助于推动社会资本向低碳领域流动，有利于激发企业开发低碳技术和应用低碳产品，带动企业生产模式和商业模式发生转变，提高企业的市场竞争力，为培育和创新发展低碳经济提供动力图：碳市场的作用资料来源：能源基金会碳交易通过市场机制“奖优淘劣”买碳有成本倒逼企业淘汰落后产能卖碳有收益激励企业节能减排

投资有回报推动低碳技术创新带动绿色金融发展直接作用：减少温室气体排放间接作用：促进减排规模化、技术化和专业化，最终实现产业结构升级溢出效应：实现全社会低碳绿色转型价格传导33二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束2.1

欧洲碳市场：发展15余年，经验值得借鉴国际碳市场以欧洲为主2005年1月，欧盟正式启动了欧盟排放交易体系(EU

ETS)。图：全球碳排放交易市场一览（截至2020年末）资料来源：ICAP、光大证券研究所；注：蓝色表示正在实施，绿色表示计划实施，浅绿色表示正在考虑，其中中国已于2021年1月启动全国碳排放市场34二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束2.1

欧洲碳市场：发展15余年，经验值得借鉴截至2020年末，正在运行的碳排放交易体系有21个，覆盖的碳排放约占全球排放总量的18%，覆盖区域的GDP约占全球的42%，覆盖人口约占全世界人口的1/6。图：碳市场的全球扩展资料来源：世界银行、光大证券研究所；纵轴表示碳排放量全球占比35二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束图：2017-2019年全球碳市场成交量资料来源：REFINITIV、光大证券研究所；单位：百万吨二氧化碳当量图：2017-2019年全球碳市场成交额2.1

欧洲碳市场：发展15余年，经验值得借鉴交易量复盘2019年全球碳市场总交易额约1940亿欧元，同比增长34%；交易量达到87亿吨排放配额，同比下降4%资料来源：REFINITIV、光大证券研究所；单位：百万欧元36二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束2.1

欧洲碳市场：发展15余年，经验值得借鉴碳价复盘从全球来看，碳价的主要驱动因素是当前和预期的配额稀缺性变化。而配额稀缺性的变化受到总体经济状况波动、碳排放交易体系规则的修订（包括抵消和市场稳定机制的相关规则）以及与其他气候和能源政策相互作用的影响资料来源：ICAP、光大证券研究所；单位：美元；截止2020.9.3037二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束现货和衍生品市场一级市场和二级市场排放报告系统注册登记系统交易和结算系统功能企业报告数据第三方核查数据功能发放/流转清缴/注销功能撮合交易交易清算排放报告系统注册登记系统交易和结算系统现货拍卖欧盟配额（EUA）欧盟航空配额（EUUA）二级市场现货欧盟配额（EUA）欧盟航空配额（EUUA）绿色核证减排量（CER）期货欧盟配额（EUA）至2024年欧盟航空配额（EUUA）绿色核证减排量（CER）价差欧盟配额-绿色核证减排量价差时间价差（例如：12月19日-12月20日）期权欧盟配额（EUA）12月期货资料来源：欧盟碳交易所、光大证券研究所资料来源：生态环境部、光大证券研究所2.1

欧洲碳市场：发展15余年，经验值得借鉴欧洲碳市场的游戏规则现货 衍生品一级市场38二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束2.1

欧洲碳市场：发展15余年，经验值得借鉴来自欧盟的启示：渐进式、柔性机制与衍生品表：欧盟碳交易市场四个阶段阶段一阶段二阶段三阶段四时间2005-20072008-20122013-20202021年后目标比2005年增加8.3%比2005年减少5.6%比2005年减少21%到2030年，在1990年的基础上减少40%分配总量22.98亿吨/年20.86亿吨/年从2013年起每年下降1.74%每年线性减少2.2%分配对象电力、提炼业、钢铁业、玻璃业、造扩大到航空业增加石化业、铝业2023年起纳入欧盟及国际航运纸、陶瓷业分配方式95%无偿分配90%无偿分配至少有50%的配额通过拍卖发放。拍卖收入的使用由成员国自行决定，

至少50%用于气候变化项目EU

ETS配额拍卖收益的2%纳入现代化基金，用于支持10个低收入成员国的能源行业现代化发展跨期性不得跨期存贷不得跨期存贷可跨期储存，不可跨期借入处罚 40欧元/吨 100欧元/吨 根据物价进行调整资料来源：欧盟碳交易所、光大证券研究所机制的使用对《京都议定书》

ET/CDMET/CDM/JICDM下产生的CER不能超过配额指标的20%39二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束渐进式：1）欧盟碳交易体系对于行业的覆盖呈阶段推进式特点，从高能耗制造业逐渐向其他各领域行业扩展；2）EU

ETS

中的碳权分配也是分阶段递进式进行的：第一阶段（2005-2007），碳排放权中的

95%用于免费发放，5%用于拍卖方式发放；第二阶段（2008-2012），碳排放权中90%用于免费发放；第三阶段（2013-2020）逐渐取消历史法免费分配；计划至

2027

年实现排放配额的

100%拍卖图：自2021年起，线性折减系数增加至2.2%40二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束柔性机制：配额供过于求的问题在很长一段时间内困扰着欧盟碳市场，同时也是第一阶段末配额价格归零的主要原因；市场稳定储备制度（MSR）的公布，使市场对配额总量及碳价走势有了一致的预期，欧盟碳价也因此于2018年进入了稳定上涨通道。图：欧盟碳期货结算价资料来源：Wind、光大证券研究所；单位：欧元/吨；截至2021.141二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束表：欧盟碳期货成交量衍生品:2017年，在欧洲能源交易所（EEX）及洲际交易所（ICE）交割的主力碳期货合约交易总量达到33.59亿吨，期货交易占到全部交易量的九成。碳期货不但让控排企业可以管理他们的碳风险暴露，防范价格变动风险，也让参与者可以从事投机活动，为市场带来流动性，提高了市场有效性。资料来源：Wind、光大证券研究所；截止2021.1；单位：万吨二氧化碳当量资料来源：王俐：欧盟碳排放权分配机制对我国的启示、光大证券研究所42表：碳排放权三级市场互动机制二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束2.2

中国碳市场：从试点到全国开展试点 建立时间43控排行业管控单位进入门槛（tCO2e） 控排企业数量（2019年）温室气体覆盖比例配额分配方法 2019总配额（亿吨CO2e）深圳 2013.6.18能源（发电）、供水、大型公共建筑、公共交通、制造工业：3000吨以上公共建筑：2万平以上机关建筑：1万平以上72140%无偿+有偿，拍卖比例不低于3%北京 2013.11.28非工业：电力、热力、水泥、石化、交通运输业、其他工业和服务业5000吨以上84340%免费发放广东 2013.12.19电力、水泥、钢铁、石化、造纸、民

2万吨以上（2014年后：工业：航 1万吨，非工业5000吨以上）24255%无偿+有偿，电力企业的免费比例95%，钢铁、石化和水泥企业为97%工业：电力、钢铁、石化、化工、有上海色、建材、纺织、造纸、橡胶和化纤；2013.11.26

非工业：航空、机场、水运、港口、商场、宾馆、商务办公建筑和铁路站工业：2万吨以上非工业：1万吨以上31350%无偿发放，不定期竞价拍卖1.58点水运：10万吨以上4.65天津 2013.12.26电力热力、钢铁、化工、石化、油气开采2万吨以上12560%无偿+有偿，不定期拍卖湖北电力热力、有色金属、钢铁、化工、2014.4.2

水泥、石化、汽车制造、玻璃、化纤、造纸、医药、食品饮料能耗6万吨标煤以上37335%免费发放2.7重庆 2014.6.19资料来源：能源局电力、电解铝、铁合金、电石、烧碱、水泥、钢铁2万吨以上19540%免费发放图：我国碳交易试点城市二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束资料来源：中创碳投、光大证券研究所；单位：万吨图：2019-2020年中国试点碳市场成交量图：2019-2020年中国试点碳市场成交额资料来源：中创碳投、光大证券研究所；单位：万元2.2

中国碳市场：从试点到全国开展交易量复盘1）2020年受新冠疫情影响，我国8大试点地区碳配额成交量较2019年有所降低，但成交价格大幅提升2）全年试点地区碳配额成交量5740万吨，较2019年下降18.5%，成交额15.8亿元较2019年提升0.5%，成交均价

27.5元/吨较2019年提升23.2%3）8个试点中，仅天津、湖北、重庆年度成交额实现正增长。其中湖北成交量超1400万吨，成为继广东后第二个成交量超千万吨的试点市场44二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束资料来源：WIND、光大证券研究所；单位：元/吨；截止2020.1.15图：2019-2020年中国试点碳市场成交价图：2019-2020年中国试点碳市场成交均价资料来源：中创碳投、光大证券研究所；单位：元/吨2.2

中国碳市场：从试点到全国开展碳价复盘1）2020年试点区域碳价普遍上涨，相较2019年，其中重庆碳价均价涨幅超200%，深圳、天津涨幅超80%，广东涨幅超35%，北京碳价高位上涨10%，突破90元/吨2）主要原因在于更加严格的配额约束。如北京碳市场将核定配额的历史基准调整为2016-2018年，并引入不断下降的控排系数；广东碳市场将有偿分配的配额量从200万吨提升至500万吨45二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束资料来源：WIND、光大证券研究所；单位：元/吨；截止2020.1.15图：2019-2020年中国试点碳市场成交价图：2019-2020年中国试点碳市场成交均价资料来源：中创碳投、光大证券研究所；单位：元/吨2.2

中国碳市场：从试点到全国开展碳价复盘1）2020年试点区域碳价普遍上涨，相较2019年，其中重庆碳价均价涨幅超200%，深圳、天津涨幅超80%，广东涨幅超35%，北京碳价高位上涨10%，突破90元/吨2）主要原因在于更加严格的配额约束。如北京碳市场将核定配额的历史基准调整为2016-2018年，并引入不断下降的控排系数；广东碳市场将有偿分配的配额量从200万吨提升至500万吨46二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束2.2

中国碳市场：从试点到全国开展我国于2020年全面启动全国碳市场47二、碳市场：欧洲到中国，渐行渐近的碳约束政策放权登记交易结算管理办法》。全国碳市场建设分基础建设期、模拟运行期和深化完善期三个阶段生态环境部发布了《全国碳排放权交易管理办法》和《全国碳排

生态环境部正在会同其他部门发布国务院的国家排放交易计划条例和生态环境部门自己的国家排放交易计划管理办法等相关具体政策纳入行业首批仅纳入发电行业未来按照成熟一个纳入一个的原则，逐步纳入电力、钢铁、有色、石化、化工、建材、造纸、航空八大行业配额分配《2019-2020年全国碳排放权交易配额总量设定与分配实施方案》发布并征求意见。制定了水泥、电解铝行业的配额分配方案，并进行了试算根据试算结果确定配额分配方案，执行配额分配生态环境部发布了《关于做好2018年度碳排放报告与核查及排放根据《全国碳排放权交易管理办法（试行）》，核查工作将不再面向监测、报告和核

监测计划制定工作的通知》，要求地方组织制定2019年年度排放所有重点排污单位。而是由省级主管部门随机抽取检查对象，随机选查（MRV） 报告、核查和监测计划，并于2020年5月前报送。《全国碳排放 择检查机构或检查人员。检查结果和结果及时向社会公开权交易管理办法》对监测、报告和核查做出了一系列规定履约机制《全国碳排放权交易管理办法》规定，对不履约的单位处以2万元至3万元的罚款，对于欠缴的排放配额，下一年度排放配额分配时等量核减预计国家法规将出台更严厉的处罚措施支撑系统将建立注册登记系统、交易系统、结算系统、报送系统。全国碳

注册登记系统由湖北牵头承建，交易系统由上海牵头承建。将对全国排放权注册登记系统和交易系统已有初步方案，正在建设阶段 注册登记系统方案进行论证并确定最终方案，后推进两个系统建设抵消机制《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》正在修订中。《全国碳排