碳中和影响之五问五答问题一,什么是碳中和,对我们意味着什么?碳中和=更经济+更清洁+更安全的能源结构。碳中和意味着社会经济活动的二氧化碳排放 和二氧化碳吸收总和为零(包含非二氧化碳的温室气体),我国目前碳排放主要来源是能 源,工业过程,农业,废物处理,碳吸收主要来自森林绿化。2019 年全国碳排放约在 115 亿吨二氧化碳当
碳中和影响之五问五答
问题一,什么是碳中和,对我们意味着什么?
碳中和=更经济+更清洁+更安全的能源结构。碳中和意味着社会经济活动的二氧化碳排放 和二氧化碳吸收总和为零(包含非二氧化碳的温室气体),我国目前碳排放主要来源是能 源,工业过程,农业,废物处理,碳吸收主要来自森林绿化。2019 年全国碳排放约在 115 亿吨二氧化碳当量,约为美国 58 亿吨,欧洲 35 亿吨的 2~3 倍,但是人均与欧盟相当、 不到美国的一半。因此相比西方经济已经稳态而中国计划在 2035 年实现社会主义现代化, 以及在 2050 年中华民族伟大复兴的经济增长目标下,能源需求的增长和碳排放下降的约 束将使得我国完成碳中和目标更具挑战,需要强有力的政策支持和指引,但同时也将加 速中国的能源转型、使得我国经济最终受益。
我们认为碳中和目标是美丽中国下实现能源革命战略目标思想的更进一步,将使得中国 在 2060 年获得不仅是更清洁,也会是更经济和更安全的能源结构。
对内长期来看,碳中和将会完成中国的能源转型,以非化石能源为主的电能将成为一次 能源主体,一次能源消费中电气化率达到 100%,终端能源消费中氢能达到 30%,完成净 零排放。相比传统化石能源,可再生能源的资源规模是前者的 800 倍,因此制造业属性 远大于资源属性,即使在平价之后中国制造业也能更好的发挥优势,在光伏,风电,锂 电池和氢能等产业产生规模效应和技术迭代后实现能源成本的进一步下降,带来更经济 的成本。考虑到中国新能源产业的全球市场地位,我们认为能源转型也将有利于中国在 能源供给上摆脱对海外的依赖。到 2050 年随着中国新能源车的渗透率达到约 60%,石油 进口会下降到 40%以下的水平,提升国家的能源安全,而当中国完成可再生能源+氢能的 平价,甚至我们可能会成为能源出口国,改变目前的全球能源版图。
我们预计中国会在供给端和需求端同时发力,实现从高碳到低碳到零碳的转型,在供给 端,将会推动非化石能源电力比例提升和电气化率提升,在非电能源领域将会加速推动 氢能的发展;在需求端,将会推动节能减排,一方面对能耗的控制我们认为不会放松, 加速沿海经济转型,另一方面会建立碳排放的监测以及碳排放权的交易体系,逐步完成 对于减排的推动。
问题二,碳中和对新能源主题相关到底会带来多少装机和产值空间?
对于投资者来说最常问的就是,新能源发展可以带来多少成长空间,我们在 2060 年中国 人均 GDP 达到 4.8 万美金,单位 GDP 能源消费达到 0.12 千克标煤/美元的假设下,估计 中国在 2060 年能源消费为 67.3 亿吨标准煤(对应 1 亿 EJ),其中终端电能消费比例 70%, 剩余由氢能满足。需要在运光伏(含光伏制氢)、风电、核电、水电装机达到 14,700、1,660、 386、520GW。在新能源汽车发展上,我们假设 2060 年中国千人汽车保有量会达到 438 辆,其中乘用车 402 辆,商用车 36 辆,电动车比例将会达到 98%,剩余车辆为氢能汽车 (主要是重卡)。
我们从累计投资和年度产值两个角度看碳中和主题投资的规模:
国内绿色能源总投资 2060 年将会累计达到 55 万亿元。其中,国内光伏新增装机 20 万亿元,风电新增装机 14 万亿元,核电新增装机 5 万亿元,储能新增装机 7 万亿元, 清洁制氢新增装机 9 万亿元;叠加海外光伏新增装机 47 万亿元也主要由国内光伏产 业链承接,我们预计国内清洁能源行业将受益于总价值 102 万亿元的绿色能源投资。对应装机来看,我们预计未来国内光伏累计装机会达到 14000GW,成长 70 倍。国 内光伏市场年需求有望达到 700GW,是目前的超过 20 倍,如果考虑国内产业链承 接海外需求则将会达到 3000GW/年以上,是目前的 25 倍。并且国内储能市场也将 达到超过 1 万 GWh 的累计装机来平衡波动的可再生能源电力,带来每年新增需求在 700GWh 以上。
国内新能源年度产值有望从2020年的 0.77万亿元成长到 2060年的 10万亿元水平。其中清洁发电从 0.7 万亿元扩张到 6 万亿元,覆盖我国全部电力需求。新能源车方 面,我们估算 2020 年动力电池年需求在 46 吉瓦时,2045 年随新车销量增长将达峰 在 4,140 吉瓦时,增长近 90x,而后随着新车销量见顶回落至 2055 年后稳定在 2,875 吉瓦时,对应新能源车年产值将从 2020 年的 0.049 万亿元,增长到 2045 年顶峰期 的 1.2 万亿元/年,其中电动车占主要份额,剩余约 0.04 万亿元/年为氢燃料电池车 产值。
问题三,碳中和对能源投资究竟有什么影响?
从投资的角度我们认为将围绕三条主线逻辑去选择投资标的:
第一、技术变革带来的市场份额变化是主线。我们认为市场容易高估 1-2 年内的变化, 但往往低估 5 年的变化,我们已经看到能源和交通行业在新能源相关技术变化下正处于变革前夜,在今年初特斯拉的估值超过丰田汽车成为最大市值的车企,10 月美国最大的 新能源公司新世纪能源(NEE)超过埃克森美孚(EXB)都显示我们正处在这个拐点上。 而在行业内技术发展的细分领域我们看到:
光伏发电围绕效率提升、成本下降的技术竞赛持续白热化:包括主产业链环节未来 3-5 年的异质结电池带动转化效率向 24.5~26%迈进,我们看好未来 5-10 年的钙钛矿 技术叠层技术一旦突破有望达到 28~29%的转化效率,甚至突破 30%;也包括发电端 功率优化器的普及应用、逆变器控制单元向组件级别,甚至未来电池组串层面升级 等。看好阳光电源。
大尺寸风机不断突破极限,以容量换取成本下降途径:包括陆上风机逐步突破传统 塔筒和叶片限制,向高单位数机型迈进;海上风机不断突破极限,向 20MW 以及更 高机型和深海浮式推进。建议关注日月股份(未覆盖)
锂电池技术从高镍向固态演化:动力电池的发展必然向能量密度更高的高镍电池发 展,而未来会进一步向固态电池,甚至新型的电池结构演化。因此掌握电池研发技 术的龙头公司,同时通过规模优势维持不断研发投入将获得持续的优势。看好宁德 时代。
随着汽车电气化带来的机会:汽车电气化也将重构整车电子电气架构,对高压电气 组件、优质电机电控、先进电池热管理系统带来更大的需求空间,利好宏发、三花、 汇川。
第二、数字化浪潮下,下游应用端新的商业模式可能是下一个投资主题。新能源投资的 机会不仅仅在于传统制造业的成长,也会诞生新的商业模式或者新的技术应用机会。随 着能源结构出现变化,基于能源结构的应用自然也会产生相应的变化,特别是电力更容 易被数字化控制,因此电气化也更利于数字化应用推进。其中分布式电源在海外已经逐 步取代配网的角色,而基于数字化网络的虚拟电厂也将储能的应用从设备端提升到网络 端、从被动迈向主动;新能源车电气化的同时带来自动控制的提升使得自动驾驶的路径 越来越清晰,而这些也带来新的应用比如共享出行。
分布式装机降低发电门槛,打破发用二元结构:以光伏为主体能源的新电力体系中, 电源将可以贴近负荷部署,用户具备自发自用能力,相邻用户间可以实现能源双向 流动,降低发电行业的进入门槛,也打破了传统电网单向能量流动的模式,提升电 力系统灵活性并开辟丰富的电力市场商业模式;看好隆基股份和正泰电器。
储能应用解决电网被动调节负担,以主动的发用平衡能力创造商业价值:由于清洁 电源与传统电源相比出力稳定性有所减弱,储能将成为未来能源体系的必备要素, 实现跨时段、跨季节的发用能平衡。因此储能的匹配比例受多重因素影响,并非一 致,这也使得调度模式和能力将会使得储能成本差异较大,甚至智能化调度可以完 成和高储能配比一样的效果而无需硬件投入,这将使得智慧能源服务出现较大的商 业机会。
新能源车智能化逻辑:我们认为新能源车的渗透率和发展,最终会成为自动驾驶技 术的先决条件,伴随 5G 网络的普及,加速车联网的应用,发展出“人,车,路,云“物 联交互的智能化交通,最终实现完全无人驾驶、促生智慧城市以及相应的共享驾驶 服务。看好整车企业中同时具备软硬件能力的潜在公司,看好车载芯片、车载通讯、 路边单元等蓝海赛道,建议关注出行服务类公司伴随高级别自动驾驶落地带来的成 本下降和运营效率提升。看好整车企业蔚来、建议关注小鹏(未覆盖)。
第三、怎么选择穿越周期者,成长赛道中的传统行业,技术变革中仍然不变的是原材料 的使用。成长性赛道中会出现部分传统产业受益于行业需求持续增长,同时自身存在天 然供给壁垒,因此成为穿越周期、量价双击的受益者。其中:
光伏行业的典型代表包括:1)光伏玻璃,技术迭代仰仗工艺积累,良率与成本的控 制难度转化为持续偏紧的供需结构;2)胶膜,在组件成本中占比低但对于质量影响 重大的特性,决定了龙头用户粘性优势积累并持续放大的特点。看好信义光能和福 斯特。
新能源车领域包括:1)锂,考虑到锂作为最轻的金属,将是电池储存上难以替代的 元素,因此随着电池需求受到储能和动力电池两方面的增长,根据大宗组的测算, 到 2025 年全球锂需求量将达 93.7 万吨碳酸锂当量,钴需求量达到 23.8 万吨, 2020-2025 年 CAGR 分别为 24.5%和 13.8%。2)铜,随着电气化的提升,铜作为导电 性较好的大宗商品,我们看好长期的需求提升。目前电动汽车相比传统燃油车需要 多 50kg 的铜,充电桩需要 10kg,叠加电网的铜需求,我们预计 2030 年铜的总需求 量会比目前多至少 12%,而铜的供应增加有限,因此也将开启铜的一个长牛周期。3) 汽车玻璃,随着汽车智能化,车中使用玻璃的比例也在进一步提升,而对于汽车玻 璃来说,其技术和质量要求较高,使得龙头企业在供应链有稳固的地位,带来持续 成长。看好赣峰锂业、紫金矿业和福耀玻璃。
问题四,碳中和对新能源主题以外的其他板块可能意味着什么?
虽然 2030 年前达峰,但是从 2030 年后的减排任务来看,难度仍然很大,因此我们认为 节能减排特别是对排放总量的控制很可能在十四五就会开始。我们认为碳排放控制将带 来供给侧产能进一步整合,以及需求侧新市场的崛起。
从供给侧看,碳排放减量可能相当于另一次供给侧改革。
基础材料:可能推出的更严格的环保措施或倒逼落后产能退出。我们认为未来 高碳排放板块的新产能投放审批可能更为严格,而落后产能的退出有望提速, 基础材料龙头在成本曲线上的优势地位有望进一步凸显,短期的供需错配或利 好商品价格及板块龙头。看好海螺水泥和旗滨集团。
农业:规模化养殖及高效种植更为顺应碳中和趋势。我们认为规模化养殖有望 通过精细管理,在粪污管理、饲料效率、物流筹划等方面较散养更易实现减排; 而高效种植有望通过育种改良和数字化管理,在作物生长效率、氮肥及农药利 用率等方面领先散户种植,碳排放量更少。随我国对碳排放的监管趋严,我们 认为头部畜禽养殖公司及生物育种公司也将具有更大的发展空间。看好牧原股 份、新希望、隆平高科。
交通运输:考虑到铁路单位碳排放较航空和公路更低,因此在碳中和背景下会 有望获得较高增长,其中高铁由于时效性较高,占比有望持续提升。看好京沪 高铁。
从需求侧看,碳中和目标有望带来新市场的崛起。
建筑材料:建筑环保标准的提高和节能要求有望带来三大投资机遇。1)建筑 节能玻璃:使用中空或 Low-E 节能建筑玻璃能够显著削减建筑能耗;2)建筑保 温材料:保温材料需求增长与产品升级,涂保一体化等施工效率更高的新保温 体系有望迎来蓬勃发展;3)轻质建筑材料:使用石膏板等轻质隔墙材料替代传 统的水泥墙、砖墙,能同时减少水泥、建筑砖烧制过程中的碳排放和运输过程 中的排放与能耗。看好信义玻璃和北新建材。
问题五,碳中和思考上我们与别人有何不同?
更看好新能源是基于其成本下降的制造业属性,光伏在中国的资源规模是目前能源需求 的接近 800 倍,因此资源并不稀缺,且改变了过去资源往往地域分配不平均的问题。并 且由于可再生能源制造业的特性,受益于中国制造业大国的禀赋,规模效应带来的不仅 仅是成本的学习曲线,同时也有产业集群下的技术迭代加速。因此无论是光伏、风电、 核电还是电池在中国都有希望进一步提升效率、降低成本。我们认为相比传统能源这将 是一个不可逆的过程,而回头来看新能源的发展也就是短短 10 年左右时间带来了 70-90% 的成本下降,因此往后看,虽然中国碳中和的目标在很多人看来非常激进,但我们认为 40 年的时间将会使很多技术变化成为现实。因此我们看好在各个行业中能不断投入技术 研发,引领行业技术进步的平台型科技企业,必将在此趋势下受益。
看好分布式有源网对传统配网的成本优势,相比传统能源,新能源规模偏小,但是也使 得其可以更靠近用户端发展分布式能源,并节省配电网传输费用。我们认为工业发展是 基于能源结构不断优化的过程,离不开能源发展的变化,因此随着新能源发展,我们认 为分布式也将改变目前的电网结构,模糊用电和发电端,从过去单向潮流到多元的变化, 改变的不仅仅会是电网结构,也会使得其更复杂的调度匹配需要数字化、智能化的支持, 让能源互联成为可能。虽然市场目前担心政策方面的不确定性,但是我们认为技术和经 济才是核心推动因素,在技术成熟和经济可行的情况下,无论政策层面还是电网都会反 过来加速这个发展趋势。因此我们认为虽然目前仍然处于初始阶段,但以新能源分布式 发展为契机以及其带来的智慧电网、多能互补等形式的商业模式必然会诞生一批新的能 源巨头。
碳排放交易下节能减排是长期环保趋势,能源行业是人类工业化的基础,因此我们认为 碳中和并不仅仅是对于能源行业的一个转变,也将对工业领域的方方面面造成影响。我 们认为中国将会在十四五期间建立完善的碳排放监测、管理、交易体系,通过总量控制 和价格引导相结合的方式推动各个行业在进一步降低能耗的基础上,向降低排放的方向 发展。我们预计对于电能替代,特别是氢能替代和碳捕捉的技术投入将会加大,在应用 端多管齐下实现碳中和目标。
作者: 来源:中金公司
责任编辑:jianping