中金 • 联合研究 | 碳排监管趋严，对高碳行业影响几何？（gz穿越火线2.44）

我们认为在碳排监管趋严，能耗双控逐步转向碳排双控的背景下，高碳行业或将面临新的变化：减碳压力上行，绿色能源与低碳技术有望提振。我们选取了具有代表性的钢铁、水泥、有色及化工领域，探讨新变化下各行业的潜在机遇与挑战。我们认为碳相关政策的引入有望驱动行业供给侧走向新一轮变革，绿色及低碳能力突出、具备规模及结构优势的企业有望脱颖而出。

摘要

钢铁：减碳迫在眉睫，引导机制正逐步出台。我们认为钢铁行业仍需通过大力改进能效并发展绿色冶炼进一步促进行业减碳。同时，受CBAM影响，国内钢企出口成本上升，出口盈利或将萎缩，碳成本及出口盈利萎缩的压力或将促使钢企加大减碳力度。中长期来看，我们认为绿色冶炼或将成为行业核心竞争力，行业内部的分化与整合可能加速，长材钢企以及产品结构占优的板材龙头有望受益。

水泥：潜在碳市场广阔，有望推动行业新一轮供给侧变革。我们认为水泥行业潜在的碳市场广阔，且龙头企业具备盈利能力、碳排控制、资金实力等多方面的优势，有望在新的减碳要求以及增量碳成本的作用下受益，行业供给格局亦有望迎来全新一轮变革，促使行业产能走向先进化、集约化。我们建议关注水泥企业在绿色低碳以及节能降耗方面的投入与举措。

有色：电解铝行业减碳空间较大，利好绿电比例高，再生铝产能大的企业。我们认为碳交易为量化铝企的低碳优势提供了市场途径，单位碳排放较低的企业可通过出售盈余碳配额或CCER，获得此前未有的绿色收益。因此，绿电占比高、再生铝产能多的企业有望从中受益。当前已有众多电解铝与铝加工企业着手布局节能转型，我们建议关注积极研发节能技术和设备、扩增绿电比例的铝业企业，以及天然具备降碳优势的再生铝企业。

化工：先进能效、低碳技术有望长足发展。我们认为引入碳交易机制下，二氧化碳排放成为产品成本的重要环节，先进制造企业有望受益。同时，我们看好碳捕捉与封存技术、低二氧化碳排放技术（包括氢能、生物质等）等远期较大的发展空间，一批优秀的公司将凭借其技术前瞻性或资源优势受益于全球碳中和的推进。

风险

碳交易政策落地进展不及预期，减碳技术发展及应用进度不及预期。

正文

碳排双控与碳市场政策下的行业机遇与挑战

政策端：碳排双控引导全面精准降碳，碳市场是有力抓手

“碳达峰碳中和”重大宣示三年以来，我国构建完成了碳达峰碳中和“1 N”政策体系，在节能降碳领域不断取得进展。2020年，中国碳排放强度比2005年下降48.4%，累计少排放二氧化碳约58亿吨，超额完成了中国向国际社会承诺的到2020年下降40%至45%的目标。[1]

工业是我国二氧化碳排放和能源消耗的主要领域，也是助力我国实现“碳达峰碳中和”目标的关键领域。《工业领域碳达峰实施方案》提出“到 2025 年，规模以上工业单位增加值能耗较2020年下降13.5%，单位工业增加值二氧化碳排放下降幅度大于全社会下降幅度，重点行业二氧化碳排放强度明显下降”的目标，并要求钢铁、建材、石化化工、有色金属制定碳达峰方案。[2]我们对近期碳减排、碳市场等领域的政策动向进行梳理，发现政策端对重点行业减碳的要求趋向于“精确化”，并通过碳排放权交易、自愿减排量交易等市场化机制，激励相关行业减排。

图表：中国碳排放总量与强度变化趋势（2010~2021）

注：中国GDP为固定2015年美元汇率计算的GDP
资料来源：EDGAR，世界银行，中金公司研究部

能耗双控转向碳排双控，引导相关行业精准控碳、高质量发展

2023年7月11日，中央全面深化改革委员会第二次会议审议通过了《关于推动能耗双控逐步转向碳排放双控的意见》[3]。**在主持会议时强调，要立足我国生态文明建设已进入以降碳为重点战略方向的关键时期，完善能源消耗总量和强度调控，逐步转向碳排放总量和强度双控制度。相比于能耗双控，碳排放双控对不产生碳排放的非化石能源不做限制，有利于促进可再生能源消费；同时碳排放双控放松了对于原料用能的限制，或将对部分排放系数较低的石化化工行业产生利好。我们认为，从能耗双控转向碳排放双控在宏观层面有利于统筹经济发展与节能减排、能源安全与能源转型；在微观层面有助于释放减排潜力，引导企业高质量发展。

全国碳市场建设提速，将纳入更多重点行业

全国碳市场于2021年7月正式上线交易，目前已运行满2周年，目前已纳入发电行业的2162家企业，覆盖二氧化碳排放量45亿吨。[4]依据国家规划，全国碳市场将在“十四五”期间逐步纳入电力、石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、航空八大重点排放行业。2023年6月-7月，钢铁、石化、化工、有色、建材等行业相继召开纳入全国碳市场专项工作会议。我们认为，碳排双控的关键在于约束重点行业的碳排放，因而“新双控”或将推动重点行业加快纳入全国碳市场的步伐。

图表：八大重点行业纳入全国碳市场进展梳理

注：钢铁行业年排放量为2022年数据，其余行业为2020年数据
资料来源：各行业协会，中金公司研究部

CCER重启在即：交易管理办法征求意见、交易与注登平台已就绪

2023年5月以来，生态环境部多次宣布力争在年内重启CCER。[5] 目前，多项CCER相关的制度框架和基础设施已就位：方法学方面，生态环境部于2023年3月面向社会征集CCER方法学，目前正开展评估遴选工作，将按照“成熟一个发布一个”的原则陆续公布[6]；交易管理办法方面，生态环境部于2023年7月就《温室气体自愿减排交易管理办法（试行）》公开征求社会意见，对CCER的方法学管理、交易组织、审定核查机构监管、项目减排量注册登记进行优化；交易平台方面，北京绿色交易所牵头开发了全国CCER交易系统与注册登记系统，并已启动CCER交易系统开户。[7] 我们认为，新发CCER的交易管理和组织呈现出集中化、规范化特征，将有助于解决旧有CCER标准不一、价格不一、市场割裂等问题，提高自愿碳市场的运转效率。

基于近期绿色低碳领域政策动向，本章将着重分析以下两个问题：全国碳市场扩容、CCER重启将带来哪些潜在市场机遇？碳排放监管趋严的背景下，哪些行业面临减排压力，又将如何应对？

碳市场建设提速，将带来哪些市场机遇？

在逐步转向碳排双控的政策导向下，全国碳排放权交易市场和自愿减排量（CCER）交易市场将为减排企业创造新的市场机遇。

全国碳市场能级提升带来多重机遇

随着钢铁、建材、石化化工、有色金属等行业纳入全国碳市场的步伐加快，全国碳市场规模呈扩张趋势，交易主体将进一步丰富，交易活跃度或将提升，有望促进全国碳市场的能级提升。这一方面有助于发挥碳定价功能，助力行业和国家层面碳减排目标的达成；另一方面为企业减排行为提供经济激励，为企业达成减碳指标提供灵活性。我们认为，全国碳市场扩容趋势或将带来以下机遇：

► 碳配额流动性提高，碳金融有望乘势而起

碳市场扩容能够使碳排额在来自多个行业的控排企业间流动，我们认为或将缓解当前全国碳市场交易活跃度不足、流动性不足的问题。2021年，全国碳市场累计成交量1.79亿吨，成交金额76.61亿元，碳配额换手率不足2%；而同期欧盟碳市场成交量122亿吨，6830亿欧元，碳配额换手率高达758%。[8]我们认为，如果碳配额流动性得到提升，将有助于碳期货、碳远期、碳债券等金融产品的开发，丰富我国碳金融市场的层次，也为企业碳中和增加资金支持。

► 碳资产管理业务迎来发展，相关企业或将受益

碳市场的运作具有操作环节多、规范要求强、专业要求高的特点，对参与企业的碳交易能力、碳资产管理能力、碳监测能力具有较高要求。目前，我国五大电力集团均已成立碳资产管理公司，年报披露显示，2021年大唐发电、华能国际、华电国际的碳排放权交易收入分别达到约3.02亿元、2.69亿元和1.4亿元。[9]因而，我们认为控排企业提早认识到碳资产开发价值，积极布局碳资产管理业务，将更有利于从碳交易中获益。

CCER重启在即，十四五末有望撬动百亿人民币市场

CCER交易市场是全国碳排放权交易市场的补充，CCER的市场需求主要来自于全国碳配额的履约抵消需求。我们对2015年以来的CCER交易情况进行梳理后发现，全国碳市场启动在较大程度上拉动了CCER的需求，推动CCER交易量和成交价格抬升。这也意味着全国碳市场的扩容升级将对新发CCER的需求、价格形成支撑，帮助减排企业通过CCER交易增厚绿色收益。

图表：中国自愿减排证书成交量（2015~2023）

注：出于数据可得性原因，图表数据包含天津、深圳、广州、四川、上海地方碳市场的协议转让和挂牌成交量，数据截至2023年7月7日
资料来源：iFinD，中金公司研究部

图表：中国自愿减排碳市场CCER价格

资料来源：复旦碳价指数，中金公司研究部

根据各行业协会统计的碳排放数据，我们估算纳入八大重点行业后，全国碳市场覆盖碳排放量将达到近96亿吨，将保持全球最大的国家级碳市场的地位，为CCER市场提供充分的需求空间。

目前，全国碳市场CCER抵消碳配额的最高比重为5%[10]，而全国碳市场第一履约周期CCER实际抵消比重为0.73%[11]。在CCER重启在即、增量涌入，全国碳市场升级扩容、需求增加的预期下，我们认为第一履约周期的抵消比重有很大可能处于低位。因此，我们以0.73%的实际抵消比重为理论需求下限，以5%的规定最高抵消比重为需求上限，测算CCER的市场需求空间，预计八大重点行业纳入碳市场后，CCER年需求量将在0.7~4.78亿吨之间。

在55元/吨的CCER平均价格下，预计十四五末CCER市场规模在38.5~264亿元之间，如市场主体对CCER需求充分，CCER价格上涨至105元/吨，我们预计CCER市场规模有望达到500亿元以上。

图表：CCER理论需求空间测算

注：CCER需求下限采用第一履约周期CCER实际抵消比重0.73%计算，CCER需求上限采用全国碳市场CCER抵消碳配额的最高比重为5%计算
资料来源：行业协会，生态环境部，中金公司研究部

图表：八大重点行业全部纳入后CCER市场规模测算

资料来源：行业协会，生态环境部，中金公司研究部

行业比较视角：部分行业减碳压力上行，绿色能源与低碳技术有望提振

减碳压力：部分行业减碳压力上行

在深度报告《碳排双控强化“双碳”目标，行业减碳格局或将重塑》中，我们基于A股上市公司用能数据与碳排放数据，对不同行业的减碳压力及减碳路径进行分析。

► 石油石化、公用事业、电力设备、有色金属、交通运输等行业在能耗双控与碳排放双控之下均面临较高的减排压力。部分煤炭行业A股上市公司平均排放量居前，主要由于煤电一体化公司的火电业务排放量较大。能源燃烧是我国主要的二氧化碳排放源，占全部二氧化碳排放的88%左右[12]，能源燃烧排放仍是高碳行业控排的重要方面。

► 钢铁、基础化工、通信行业在碳排放双控下或将面临减碳压力上行。钢铁行业、基础化工行业，除化石能源燃烧、外购电力外，还有较大比重的工业生产过程排放，碳排放双控将扩大对碳排放的监管范围，或将导致以上行业控碳压力上行。

减碳路径：差异化减排路径是破局关键

根据GHG Protocol定义，温室气体排放的类别包括范围一、范围二和范围三排放。[13]直接排放也即范围一温室气体排放，是公司自由或控制的排放源产生的直接排放，主要包括公司运营过程中产生的排放。间接排放也即范围二温室气体排放，主要包括公司外购能源发电产生的排放。范围三排放又称供应链排放，包含公司供应链上下游所有的间接排放（非范围2）。我们认为，企业应当根据温室气体排放来源和属性的不同，采取差异化的减排路线。

► 直接排放较高的行业应优先关注生产工艺减碳、CCUS等负碳技术。主要包括：钢铁、石油石化、公用事业、煤炭、建筑材料等行业。交通运输行业的直接排放占比较高，主要来自运输过程中燃料燃烧的排放，应重点关注交通运输装备用能结构优化、低碳燃料替代。

► 间接排放较高的行业应优先关注能效提升、增加绿电消费比重。钢铁、石油石化、煤炭、建材等行业的温室气体间接排放占比相对较低，但平均间接排放量较大。因此，以上行业仍需关注对范围二温室气体排放的控制，增加绿色电力的消费比重。2021年，通信、基础化工等行业的温室气体间接排放占比较高，分别达到90%和70%以上，应优先关注用电能源结构调整，增加外购能源中清洁能源的比重。

图表：不同行业A股上市公司直接碳排放均值及占比

注：基于妙盈科技A股上市公司2021年ESG数据计算，采用申万行业分类，图表仅包含直接排放均值相对居前的行业
资料来源：公司ESG报告，MioTech，中金公司研究部

图表：不同行业A股上市公司间接碳排放均值及占比

行业机遇：绿色能源与低碳技术有望提振

我们认为，从能耗双控转向碳排双控，突出了能源低碳转型的导向，有望推动可再生能源的发展，引导相关行业高质量发展，驱动低碳技术创新。

► 供给需求双重发力，加速可再生能源发展。从供给端，碳排双控有助于加强电力行业从传统火电业务向可再生能源电力转型的内生动力，削减发电业务碳排放，大力发展火电灵活改造等业务。从需求端，我们认为碳排双控考核指标有助于拉动高耗电行业对绿色电力的消费需求，有助于从需求端促进可再生能源电力的消纳。

► 区分燃料用能和原料用能，引导石油化工高质量发展。我们认为，碳排双控不再对燃料用能和原料用能进行“一刀切”的考核，有助于帮助原料用能碳排放系数较低的石油化工工艺路线释放发展潜力。而对于原料用能碳排放系数较高的煤化工生产路线，碳排放双控或将带来较高的减碳压力，将在政策推动下高质量发展。

► 增强高碳行业减排动力，驱动低碳技术创新。碳排双控或将对行业碳排放指标进行更加精确、全面的控制，有助于引导钢铁、建材、石化等直接排放较高的行业开展生产工艺减碳革新或应用CCUS等负碳技术。叠加碳市场扩容、碳价有望上行的影响，低碳技术手段将更具经济性，有助于其布局加速。以水泥行业为例，据IEA测算，CCUS技术预计将贡献该行业60%以上的碳减排量，将在中长期成为行业净零目标实现的兜底技术。

钢铁：减碳迫在眉睫，引导机制正逐步出台

碳排大户钢铁行业减碳迫在眉睫，引导机制逐步出台。根据22年欧盟标准吨钢碳排放量测算，我们进一步测算得我国钢铁行业22年碳排放总额为17.3亿吨，占我国22年碳排放总量的15.07%（据IEA公布数据，22年我国碳排放总量为114.77亿吨），其中，直接碳排放16.08亿吨，间接碳排放1.22亿吨，直接碳排放占比较高。钢铁行业碳排放量大，是实现减碳目标需要重点攻克的行业，目前减碳引导机制正逐步出台。2023年4月25日，欧盟理事会通过欧盟碳关税方案（CBAM），CBAM将于23年10月1日起实施。与此同时，23年6月底国内召开钢铁行业纳入全国碳市场专项研究第二次工作会议，钢铁行业纳入碳市场进入倒计时。

图表：我国上市钢企碳排放量测算

注：吨钢碳排强度为22年数据，根据欧盟标准测算；高炉/电炉粗钢产量 = 9：1
资料来源：EUCommission，中金公司研究部

不同炼钢方式碳排放强度差异较大。温室气体排放主要分为直接排放与间接排放两大类，常用的高炉炼钢方式直接碳排放水平较高，电炉炼钢碳排放主要为间接排放。根据2022年欧盟统计数据，国内高炉/电炉/气基竖炉吨钢碳排放分别为1.84/0.52/0.14 tCO2/t。电炉冶炼过程中多为废钢利用，省去铁矿氧化还原步骤，可以有效降低钢铁生产成本。叠加电炉炼钢有效降低直接碳排放带来的碳边境税削减，电炉炼钢将更具成本优势，我们认为在CBAM及碳交易市场背景下电炉炼钢或不再是行业边缘供给。

产量压降减碳效果有限，减碳还需引入其他路径。面对艰巨的减碳任务，目前我国钢铁行业主要采用被动减产方式完成减排目标。实行产量压降以来，22/21年粗钢产量环比-3.0/-1.9%，碳排放量环比-0.55/-0.33亿吨，22年碳排放减少量占碳排总量的1.91%。产量压降减碳效果有限。据我们测算，若碳价为130元/吨，按照吨钢碳排放口径，22年钢铁行业买卖碳配额总体亏损110.36亿元，占行业净利润的18.66%；按照每万元营收碳排放口径，22年钢铁行业买卖碳配额总体亏损81.68亿元，占22年行业净利润的13.32%。碳交易市场背景下，碳成本相对高昂，绿色成产能力将成为行业核心竞争力，引入其他减碳路径是控制碳成本的必经之路。

能效提升：（1）产能升级。将年均产能小于1000万吨的小型高炉-转炉升级为年均产能大于2000万吨的大型高炉-转炉，是提升产能利用效率减少碳排放有效方式。（2）改善运营流程，提升能源利用效率。钢企可以通过提升操作标准化程度、向下分解关键指标、将绩效指标分解到工序等方式改善运营流程，完成能效提升。（3）优化原燃料结构。提升优质铁矿石、焦炭等原料占比，积极寻找替代原料，降低长流程碳排强度。电炉废钢法：电炉炼钢是利用电力替代焦煤作为原材料的一种炼钢方式，主要原料为废钢。电炉炼钢属于短流程，与长流程炼钢相比，几乎没有直接碳排放。与氢气直接还原炼钢相比，电炉炼钢商业化程度更高，适合作为引入氢基炼钢的过渡。随着国内废钢供应量的上升，电炉炼钢将更具经济性与可行性。

DRI-EAF法：DRI-EAF法先利用氢气在氢基竖炉里直接还原铁矿石，再将铁水转入电（弧）炉进行粗钢冶炼。相比长流程炼钢，DRI-EAF法可大幅降低直接排放。DRI-EAF法的冶炼成本主要为氢气生产。瑞典、德国、奥地利等国已有氢能炼钢项目投产，其中安塞乐米塔尔将创新还原铁（DRI）装置作为公司两大减碳路径之一。

富氢碳循环氧气高炉（HyCROF）法：富氢高炉法使用氢气代替焦炭还原铁，减少直接碳排放效果明显。目前，宝钢HyCROF打通了全氧冶炼煤气循环及喷吹的工艺流程，与基准期相比，在喷煤比相当的情况下，富氢竖炉固体燃料消耗降低约30%，铁水碳排放下降20%以上。

CCUS：CCUS指碳捕集、封存及再利用技术，是指将CO2从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现CO2永久减排，CCUS 与新能源耦合的负排放技术是实现碳中和目标的重要技术保障。

碳捕集利用与封存需要有适当的地质条件，例如靠近进入衰退期的油田、盐水层等。在我国环渤海地区（东北、津冀、山东），集中化的钢厂供应了全国超过40%的钢铁产量，同时还存在其他高碳排放强度的工业，如火电、油气、水泥等。环渤海地区有望实现碳捕集利用与封存规模化基础设施建设，摊薄资本支出成本（如管道等）。

图表：CCUS技术环节

资料来源：中国21世纪议程管理中心（2021），中金公司研究部

“双碳”背景下，钢铁行业格局或迎加速变革

23年4月25日，欧盟理事会通过欧盟碳关税方案（CBAM）[14]，CBAM将于23年10月1日起开始实施，23-25年过渡期内仅需申报产品碳排放量，26年起正式征收碳关税，免碳配额逐年减少，对出口相对多的板材企业影响较大。与此同时，23年6月底国内召开钢铁行业纳入全国碳市场专项研究第二次工作会议[15]，钢铁行业纳入碳市场进入倒计时。随引导机制出台，行业格局或迎加速变革。

我国钢铁出口竞争力或减弱。钢材出口的价格/成本优势与出口量正相关，2022年国内钢材出口欧盟营收占出口总营收比重为7.98%。从全球范围来看，我国碳排放强度处于中游水平，我们认为，CBAM的引入或将弱化我国钢材出口向欧盟的成本优势。以2022年上市公司碳排放与出口欧洲产量为基准，按照欧盟CBAM免碳配额变化及欧盟炼钢吨碳排为标准测算，2025我国上市钢企出口钢铁总碳边境税为0.37亿美元，吨钢碳边境税均值为22.74美元/吨，吨钢碳边境税占2022年吨钢出口价格的2.44%。展望2030/2034年，随着碳排放标准值、免碳配额不断下降，我们测算我国总体钢铁碳边境税将达到1.66/3.06亿美元，吨碳边境税102.39/188.43美元，占2022年吨钢出口价格的10.99/20.23%，对出口价格影响较大。

板材企业需积极应对。随着免碳配额逐步下降，我们测算，2025/2030/2034年上市钢企吨钢碳边境税占出口钢材平均价格占比分别为2.44/10.99/20.23%。由于板材企业出口量大且吨钢碳排较高，碳边境税对其影响相对更大。

行业盈利承压驱动积极减碳，绿色冶炼或成行业核心竞争力

行业盈利或承压，驱动行业积极减碳。受CBAM影响，国内钢企出口成本上升，出口盈利或将萎缩。国内碳交易市场方面，若按照吨钢碳排放计算免碳配额，根据22年数据，若碳价为130元/吨，免碳配额位于行业吨钢碳排前30%位置，根据基准线法计算得22年钢铁企业买卖碳配额总体亏损110.36亿元，占行业净利润18.66%。若按照每万元营收碳排放计算免碳配额，根据22年数据，若碳价为130元/吨，免碳配额位于每万元营收碳排30%位置，根据基准线法计算得22年钢铁企业买卖碳配额总体亏损81.68亿元，占行业净利润13.32%。我们认为，以行业上市钢企碳排前30%为基准，两种情形下行业均需要向政府买入额外碳配额，钢铁行业总体盈利将出现下滑，我们认为其对行业盈利的影响不可忽视，将驱动行业积极减碳。

绿色冶炼能力将成为未来钢企核心竞争优势。随着全球降碳行动推进，绿色冶炼能力将更直接地影响钢厂成本竞争力及盈利能力，我们认为其对行业格局及钢厂竞争优势的影响深远，在减碳技术及设备上处于行业前列的行业龙头竞争优势将逐步强化。

行业分化整合加速，长材钢企/产品结构占优的板材龙头有望受益

碳市场有望加速行业分化、出清与兼并整合。目前中国七大碳市场平均吨碳价格超过58元，按照目前碳市场碳价，对于处于成本曲线较高位置的钢企难以承受。我们认为，未来节能减排能力差、效率低下的钢厂面临高昂环保成本及产量上较大约束的双重打击，将难以通过大额的资本开支升级环保设备，或逐渐退出市场。而碳排低的钢企则凭借自身的成本及绿色制造优势不断扩张市场份额，持续提升自身行业定价权及上下游议价权，盈利能力进一步提升。

图表：中国七大碳市场单吨交易价格较高

资料来源：iFinD，中金公司研究部

吨钢碳排放口径：板材与长材企业成本进一步分化，行业成本曲线陡峭化。假设我国强制市场免碳配额位于上市钢企吨钢排放量前30%位置，初始碳配额内的碳排放全部免费，根据国内上市钢企吨钢总碳排计算出免碳配额为1.61tCO2e/t。我们根据22年吨钢碳排放值测算，板材企业与长材企业的成本将进一步分化，长材企业有望通过出售碳配额降低吨钢成本，板材企业吨钢成本则受购买碳配额影响升高。行业成本曲线陡峭化，将使均衡价格长期高于平均价格，边际供给难以放量，吨钢碳排较低的长材企业有望通过出售碳配额获得盈利增量，其成本优势进一步凸显。

每万元营收碳排口径：“马太效应”凸显，国内钢企整合提速。目前来看，国内钢企每万元营收碳排水平差异较大，碳交易背景下，行业成本曲线趋向扁平化，板材龙头由于产品结构高端、产品单价高，盈利优势进一步凸显。另一方面，行业盈利加速分化，将倒逼同质化品种退出市场，行业出清及兼并整合有望提速，马太效应将进一步显现。高碳排长材企业盈利不足以覆盖高昂碳税；龙头板材企业碳排较低，且绿色研发投入高，有望通过出售碳配额实现盈利。钢企间盈亏差距拉大的同时，高碳排钢企出清提速，行业集中度进一步提升。

水泥：潜在碳市场广阔，有望推动供给侧新一轮变革

行业碳市场规模较大，长期维度减碳需求依然客观存在

水泥行业潜在碳市场规模较大。水泥为重要的建筑基础材料，2013-2022年我国平均水泥产量为23.5亿吨，耗用量较大。由于生产工艺的特性，水泥生产过程涉及较高的碳排放，在建材行业中居于首位，在八大行业中仅次于电力和钢铁。根据生态环境部2023年发布的《2022水泥行业绿色发展水平评估报告》，2021年我国1080家水泥熟料企业（占比约92.4%）经核查的二氧化碳排放量为13.43亿吨，对应吨熟料二氧化碳排放0.846吨。

行业减碳技术多样，行业具备一定降碳潜力

水泥生产中主要产生碳排放的环节在熟料工序，也存在部分电力产生的间接排放。水泥生产过程中的碳排放主要由熟料环节的化石燃料燃烧排放、碳酸盐分解排放、电力排放以及水泥环节中的水泥粉磨工序构成，根据华新水泥2021年8月公告的《低碳发展白皮书》，吨水泥生产的碳排放量均值在636kg左右。

大部分碳排放为刚性释放，动态调节空间低。水泥全生产流程的碳排放结构中，占比最大的是碳酸盐分解对应排放（约占60%），因涉及水泥生产的主要反应过程难以降低，但可以通过降低熟料系数（提高脱硫石膏、电炉渣等物质的掺量）减少；其次是化石燃料对应排放（约占35%），可通过燃料替代达到一定程度降低；其余是电耗对应排放（约占5%），为间接排放，可通过余热发电、电能非碳化等手段一定程度降低。

图表：水泥生产环节碳排放结构

资料来源：华新水泥《低碳发展白皮书》（2021年8月），中金公司研究部

图表：水泥生产环节碳排放产生流程

资料来源：华新水泥《低碳发展白皮书》（2021年8月），中金公司研究部

除兜底的碳捕捉技术（固碳）以外，当前水泥行业减碳方向主要为技改、电能非碳化和替代原/燃料。1）技改：通过深度技改优化现有产线的生产工艺技术、装备性能和资源集约利用能力，可帮助减少碳排放，同时，产线通过配套余热发电能够使得水泥的电耗下降约1/3，间接降低碳排放。2）电能非碳化：目前水泥行业所用电力以火电为主，若火电逐步被非碳能源替代，或水泥企业自身加大力度建设光伏等绿电，则水泥行业使用的电能有望逐步非碳化，可减少电能环节的碳排放。3）替代原/燃料：适当使用脱硫石膏、电炉渣等低碳排放的替代原材料，能够边际降低石灰石分解带来的碳排放；使用RDF替代燃料（如高热值固废）也可一定程度降低生产煤耗，以降低燃煤碳排放。

图表：水泥减碳主要技术路径

资料来源：华新水泥《低碳发展白皮书》（2021年8月），中金公司研究部

图表：水泥工业碳减排技术及潜力[16]

注：熟料利用系数的单位为千克二氧化碳/吨水泥
资料来源：华新水泥《低碳发展白皮书》（2021年8月），中金公司研究部

通过技改、替代原/燃料及电能非碳化等手段，行业具备一定降碳潜力。根据华新水泥2021年8月公告的《低碳发展白皮书》所做梳理，除去兜底的碳捕捉（固碳，作为碳中和要求下的余量消纳），吨熟料碳减排的潜力在309kg-707kg之间，其中效果最为明显的手段主要包括替代燃料、熟料利用系数、低碳熟料和新型能源。

碳交易引入有望重塑行业格局，带来新一轮供给侧变革

行业总量维度，碳交易实质性影响需搭配为低免费配额高碳价。我们假设2024年水泥全行业纳入全国性碳交易，由于当前免费配额方法论仍未确定，我们假定配额核算方法为历史三年的产量作为基数，以23.6、21.2及20.0亿吨计算，配额计算基数为21.6亿吨，对应碳排放量基数为13.7亿吨。分三种需求降幅讨论：以中性情况为例，假设2024年需求降幅为3%，对应19.4亿吨需求，对于80%和85%的免费配额比例，分别有1.35亿吨、0.66亿吨碳指标缺口（对应2.12亿吨、1.04亿吨水泥产出），该范围内的增量产出方需要负担额外碳成本；对于90%的免费配额比例则无缺口，预计不会对行业成本端产生实质性影响。据此，我们认为在较为严格的免费配额比例下，行业的碳指标缺口可能在0.66-1.35亿吨，潜在可能有百亿级人民币的市场交易需求。

图表：碳交易引入后不同场景的假设

注：静态推演，不考虑全行业潜在的减碳幅度
资料来源：国家统计局，生态环境部《2022水泥行业绿色发展水平评估报告》（2023年7月），华新水泥《低碳发展白皮书》（2021年8月），中金公司研究部

碳交易的引入或将使得头部企业明显受益。我们认为行业引入碳交易带来的影响总体是不对称的，对于头部大企业而言，受益或将更为突出。

1）近两年行业竞争激烈，需求疲软叠加价格低位，大企业具备更强的盈利安全垫。我们认为近两年由于需求下行压力较大，错峰生产对供需面带来的缓冲已较为有限，行业亦面临供需矛盾突出的价格竞争，2022-2023年行业盈利整体明显下滑。目前多数区域水泥价格已处于过去10年维度的洼地水平，较多产线处于盈亏平衡甚至亏损状态，而大企业由于较好的成本管控和管理能力，以及大体量带来的成本费用摊薄，较小企业仍具备一定成本优势，可能保有一定的盈利安全垫，能够更好地应对碳交易落地带来的增量成本。而小企业盈亏平衡点较高，在行业整体缩量的背景下，没有成本优势的产线在未来会越来越难以盈利。

2）头部企业减碳投入较多，碳排放指标大多优于行业平均。根据公司2022年ESG报告披露，部分行业头部企业的碳排放水平控制较好，我们认为在控碳减碳方面的优势在碳交易最终引入落地时都有望转化为头部公司的优势甚至是正向碳资产。

3）碳减排潜在要求大量技改投入，小企业不具备资金实力。行业内大部分小企业产线相对老旧，过去行业高景气阶段盈利丰厚，并没有动力投入长期资金支持技改增效，近年行业效益整体下滑，中小企业面临亏损压力，亦较难做更多资本开支投入减碳技改，无力应对增量的碳成本或者是潜在的压减产出的要求；而业内大企业普遍重视环保和低碳生产，过去有持续的技改投入，未来增量投入的余地也较大。

图表：部分水泥企业碳排放水平（2022年口径）VS.行业平均

注：行业平均为2021年经核查数，考虑到1年维度减碳幅度有限，因此仍可参考比较
资料来源：各公司ESG报告，生态环境部《2022水泥行业绿色发展水平评估报告》（2023年7月），中金公司研究部

有色：碳市场规模国内占比约5%，电力非碳化是行业碳中和关键

行业碳市场规模较大，国内铝需求规模仍有提升空间

国内有色行业二氧化碳排放总量达6.6亿吨，其中铝行业排放占比高达65%。根据中国有色协会测算，2020年我国有色金属行业二氧化碳总排放量约6.6亿吨，占全国总排放量的4.7%。从产业链不同环节看，有色金属冶炼行业二氧化碳排放量5.88亿吨，占有色金属行业总排放量的89%；矿山采选和压延加工业碳排放量分别占全行业总排放量的1%和10%。从不同金属品类看，原铝碳总排放量4.30亿吨，占有色金属全行业的65%；镍、锌、铜、铅行业的碳排放量占比则分别为6%、5%、4%、2%。

2022年，根据国家统计局产量数据，我们测算国内有色基本金属铝/镍/锌/铜/铅五大行业中，碳排放量分别为4.62/0.35/0.35/0.30/0.14亿吨，铝行业占比高达80.2%，为有色行业碳排放主要来源之一。铝行业内部，我们测算电解铝生产过程中主要电力能耗碳排放为3.86亿吨。铝行业整体电力二氧化碳比例为73%，非电二氧化碳比例为27%。铝行业是有色金属行业碳排放第一大户，有色行业实现碳达峰，最关键的是铝行业碳达峰，进一步特别关键的是电解铝环节率先实现达标。国内自2017年开展电解铝行业供给侧改革之后，不再审批新增电解铝产能，实现了源头上的碳增量控制。

新兴产业需求仍在加速，预计国内铝需求规模仍有提升空间。铝是用途最为广泛的有色金属，电解铝作为初级材料，可进一步加工为铝制品，并最终被广泛应用于房屋建筑、电网电力、耐用消费等传统领域，以及新能源汽车、风电光伏等新兴产业。随着全球宏观经济逐步回暖，地产电力等行业能够对铝产品的需求形成底部支撑，而在全球能源革命大背景下，铝行业也将受益于新能源汽车加速放量，风电光伏投资高速推进需求增长，我们预计下游市场有望在未来产生更大的需求。根据中国工程院数据，2020年我国人均用铝量为29.1kg，同期美国、日本人均用铝量分别为35kg、33kg，2022年我国人均用铝量上升至30.2kg，我们认为该数值有望继续保持平稳增长，预计2030年将达到32kg，对应铝消费总量为4480万吨，市场增量空间可观。

铝行业碳足迹主要集中在电解铝环节。铝锭生产过程可分为铝土矿开采、氧化铝冶炼、电解铝三大部分，若继续向下游拓展，则还可延申出铝材加工和废铝回收再生。根据IAI和SMM的数据，2022年我国原铝单位碳排放为11.49吨，其中有9.62吨来自电解铝环节，占比达83.7%，而后的铝材加工环节，产品单位碳排放仅为0.3吨，回收利用废铝的单位碳排放仅为0.23吨，故电解环节是铝产业链中温室气体的主要来源。

电解工艺耗能占比高，碳排放主要以间接形式产生。碳足迹可分为直接碳排放（能源燃烧或原料参与化学反应时排出）和间接碳排放（化石能源转化为电能时产生）。除电解外，其他环节的碳排放均以直接形式为主，但由于电解能耗占比较高，传统的原铝生产模式下碳排放仍大部分来自化石能源转化为电能的过程，从氧化铝冶炼到电解铝，两大核心环节共产生直接碳排放1.89t，间接碳排放9.60t。碳足迹在各环节的分布情况、各环节的主要排放形式，能够为铝行业实现降碳提供思路。

图表：2022年我国铝产业链各环节碳排放

资料来源：IAI，SMM，国家能源局，中金公司研究部

电解铝行业碳排放足迹较高，实现零排放两大手段分别是绿色电力和碳捕捉技术（CCUS），而当前时间节点绿色溢价处于较高水平，难以快速推进。在测算方法上，各项成本我们采取当年均价，同时假设吨铝耗电13500度不变，电解铝企业的自备电比例为60%，主要变量为度电成本（完全碳中和下采取计算时间节点加权平均绿电价格），氧化铝及电解槽阳极的非电碳排放通过碳捕捉技术中和。根据我们测算，在2022年实现零排放的绿色溢价约为4,013元/吨铝，成本溢价比例21.9%，行业当年总绿色溢价为1,899亿元。从目前来看，整体溢价水平仍然较高，主要原因在于：1）碳捕捉技术当前尚不成熟，二氧化碳的捕集、运输、封存合计成本约450元/吨，仍处于较高水平；2）目前行业自备电厂比例比较高，且大部分基于火力发电，行业平均电力成本保持约0.45元/度，如果转化为绿电则需要额外考虑约0.03元/度的绿电溢价和约0.2元/度的输配电成本。

当前时间节点来看，电解铝行业短期难以承受全部内部化的碳中和成本。根据我们对电解铝行业盈利的测算，近10年/5年/2年电解铝行业平均单吨净利约在1,003/1,222/2,071元/吨。即使2023年以来煤炭和预焙阳极价格下降，行业相对处于高利润状态，净利润也仅接近3,300元/吨，尚不能完全覆盖绿色溢价成本，故我们认为4,013元/吨的绿色溢价已经大大超过行业利润承受能力。

技术进步叠加绿色能源持续扩张，预计碳捕捉技术与清洁电力的成本将有所降低，缓解绿色溢价压力。近年来我国CCUS及风电光伏等绿色投资不断增加，预计项目建成后将逐步减少碳捕捉技术和绿色电力的单位成本。若考虑绿电转化成本，我们估算2022年/2030年电解铝行业单吨绿色溢价分别为4,013/791元/吨，对应同期成本增加21.9%/6.1%。若不考虑绿电转化成本，绿色溢价只包括直接排放部分，即氧化铝端和电解槽阳极端需要付出的碳捕捉成本，我们估算2022年/2030年电解铝行业单吨绿色溢价分别为851/385元/吨，对应同期成本增加4.6%/3.3%，溢价比例较低，可见电解铝行业溢价负担主要集中在电力转化方面。

图表：2030E电解铝行业单吨绿色溢价

资料来源：Woodmac，McKinsey & Company，公司公告，中国质量认证中心《中国电解铝生产企业温室气体排放核算方法与报告指南解析》（2016年5月），中金公司研究部

受益于工艺技术革新绿色溢价降低，碳市场规模有望得以控制，行业碳中和难度减小。我们认为随着生产技术不断精进，行业的碳排放足迹将得到控制，2030年吨铝碳排放有望分别降至6.74吨，使得在铝消费量提高的背景下，2030年碳排放总量为3.34亿吨，较2022年下降25.7%。随着碳排放总量有所缩减，叠加绿色溢价逐步走低，铝行业基于自身调控实现碳中和的可能性持续增加，我们测算2030年铝行业绿色溢价将为391.6亿元，届时碳中和成本已相对容易被行业消纳。

图表：铝行业碳排放规模

资料来源：SMM，《我国关键矿产及其材料产业供应链高质量发展战略研究》_干勇等（2022），中金公司研究部

图表：铝行业碳市场规模

资料来源：SMM，《我国关键矿产及其材料产业供应链高质量发展战略研究》_干勇等（2022），McKinsey & Company，中金公司研究部

铝行业盈利波动大，且地区产能分布不均，碳交易是较为理想的减排机制。对于铝行业，我们认为在目前可行的减排引导措施中，相较于直接缴纳碳税，碳交易是更加灵活的选择。主要原因在于：1）氧化铝和电解铝行业盈利波动较大，如近5年氧化铝/电解铝环节的单吨盈利为454/1,222元；近2年为262/2,071元；近1年为160/1,392元，政府想要在保留铝行业合理盈利空间的同时，控制其碳排放规模，需要对碳价进行及时调整，显然刚性碳税较难满足这一要求，而基于市场定价的碳交易相对更具弹性，更加市场化；2）受电力和运输成本影响，我国电解铝产能主要分布在山东、内蒙古、新疆、云南四省，且多集中在头部铝企，如果想要通过碳税合理把控电解铝行业的碳排放规模，政府需要对中央到地方、地方到企业的两次分配都做到精确测算，若采取碳交易机制，即使出现初始配额发放不均的情况，配额富余的地区或企业，也能够通过交易体系将指标转移，行业始终能保持排放额度的总量。

初始配额的发放量及发放价格是调控行业碳规模的关键。参考国内外已有碳交易体系，其均可分为一级碳市场（碳配额的初始发放）和二级碳市场（已发放配额的流通交易），其中初始发放主要是地区政府面向当地企业，此时又涉及配额的发放量和发放价格。对于每家企业获得的初始配额量，通常会根据其所属行业对应采用基准线法、历史强度法、历史排放法等测算，对于初始配额的价格，目前国内各交易所以免费发放为主，而海外通常采取免费发放拍卖定价的模式，且免费配额比例会逐年下调。

碳配额多退少补规则下，电解铝产量不会对单位绿色溢价产生影响，变量关键在于免费配额比例及实际吨铝碳排放。当前我国全国性的碳交易市场仅包含火力发电行业，若后续电解铝行业也被纳入考核，根据政策管控力度，分别设置70%/80%/90%的免费配额占比，并设定收费碳配额价格为90元/吨。对标全国碳市场针对火电行业的配额规则，预发放配额=上一年度电解铝行业碳排放量*70%，补发碳配额=（行业实际产量-行业预估产量）*预估吨铝碳排放。我们预计2023年电解铝产量为4145万吨、吨铝碳排放为10.8吨，2024年电解铝产量为4280万吨、吨铝碳排放为10.1吨，且预估吨铝碳排放也为10.1吨。由此在70%/80%/90%免费配额比例下，行业将分别有1.30/0.87/0.43亿吨碳指标缺口（对应1284/856/428万吨电解铝产量），绿色溢价将占吨铝生产成本的1.49%/0.99%/0.50%。我们认为，若把控好碳交易免费配额的下降节奏，就能够在不对铝行业产生过激绿色溢价的同时，通过各主体在边际排放成本上的差异实现最优资源配置，矫正铝行业的环境负外部性，并不断激励铝企参与到减排及绿色投资活动中。

图表：电解铝碳交易引入后不同免费配额场景

资料来源：国家统计局，SMM，中金公司研究部

行业纳入碳交易体系，利好绿电比例高，再生铝产能大的企业

铝行业纳入碳交易体系，利好绿电比例高，再生铝产能大的企业。碳交易为量化铝企的低碳优势提供了市场途径，单位碳排放较低的企业可通过出售盈余碳配额或CCER，获得此前未有的绿色收益。因此，绿电占比高、再生铝产能多的企业有望从中受益，当前已有众多电解铝与铝加工企业着手布局节能转型。

电解铝企业：研发节能技术和设备为主要抓手，同时扩增绿电比例。国内电解铝上市公司均在参与清洁转型进程，经历此前产能置换等政策的调控，大型电解铝企业绿电比例相对较高；其他电解铝企业则更多在技术或设备方面积累优势并已取得成效。展望未来，多数铝企将研发节能技术和设备作为了主要抓手。

再生铝企业：再生铝降碳效果优越，行业迎来扩产潮。再生铝具备先天降碳优势，据IAI统计，2018年全球再生铝单位碳排放仅为0.23吨，而再生铝的碳排放量很大程度只与废料的新旧程度有关，同等产量下再生铝排碳显著优于原铝。再生铝的清洁优势吸引众多铝加工企业布局，在碳中和推进的背景下，可与下游企业建立的更深度合作关系，相对于电解铝企业也更容易开展铝产品回收利用。仅统计A股主要上市公司，2022年铝加工企业的再生铝用量为347.6万吨，合计再生铝远期规划产能达到797.1万吨。

图表：电解铝上市公司绿电比例

资料来源：公司公告，中金公司研究部

图表：电解铝与再生铝单位碳排放对比

资料来源：IAI，SMM，国家能源局，中金公司研究部

化工：先进能效、低碳技术有望长足发展

化工煤炭与石脑油替代压力大，主要源于化学品合成能耗需求与固定碳排。化学品合成中石脑油及煤炭消费量较高，后者即是主要合成原料之一，也是主要能源提供之一。一般化学品制造过程中主要涉及两部分碳排放：1）能耗排放，包括设备运转需求的电力投入以及维持产品生产环境的蒸汽投入，2）反应碳排放，以合成氨（煤基）生产为例，在第一步煤制气过程中，理论上一分子碳与一分子水可形成一分子一氧化碳与一分子氢气，但是实际过程中碳转化效率不能达到100%，必有部分二氧化碳排放。由此可见，直接以煤或者石油作为燃料以及化学品生产过程中能耗排放的部分可通过其他清洁能源来替代，但以煤或者石油作为原料生产化学品涉及反应原理的部分排放则难以替代。且随着经济社会的发展，化工品的需求仍将继续扩大。

图表：2022年化工碳排放估算

资料来源：卓创资讯，IPCC国家温室气体清单指南(2006)，中金公司研究部

图表：2022年重要化工产品碳排放占比

资料来源：卓创资讯，IPCC国家温室气体清单指南(2006)，中金公司研究部

2022年化工行业碳排放约为6.8亿吨。我们选取了化工行业中碳排放最多的子行业：合成氨、氯碱、煤化工等，按照2006年IPCC国家温室气体清单指南中的方法进行估算，计算得到2022年化工行业碳排放量约为6.8亿吨，其中甲醇、合成氨、乙烯以及丙烯等子行业重要产品合计碳排放占比64%。

多技术手段并举，实现石化化工行业零碳甚至是负碳。石化化工行业由于覆盖面广，子行业众多，其碳中和路径也趋于多样化：如1）电力及能耗需求导致的碳排放可以通过外购零碳电力解决；2）电石主要用于下游PVC（需求占比达84%）等生产，在未来乙烯法亦或成为主流，相应电石产品需求大幅下降甚至为0，即可完成碳中和；3）CCS技术是重要补充，固定碳排放特别是煤化工大量碳排放当前技术下只能通过碳捕捉实现；4）从原料角度考虑，生物质是非常优质的零碳替代原料；5）甲醇、烯烃等产品可通过二氧化碳与氢气直接合成转化，实现过程负碳，全流程零碳；6）节能减排，通过提高系统热效率或者反应效率等手段提高单吨产品原料与能耗消耗。这里我们仅简单对后四种路径进行讨论：

► CCS技术：对于我国煤炭主导下的能源体系来讲，在未来实现低碳排放目标的实现路径中，CCS具备技术上的可塑性、操作环节的灵活性、碳回收空间拓展的持续性，是构建我国兼具韧性和弹性的能源系统的关键。

► 零碳生物质原料替代：生物质原料大多可再生，来源广泛，资源利用潜力较大，2022年我国生物质总储量折合标准煤为4.6亿吨（不同的研究数值差异较大，但是基本均在4亿吨标准煤以上，目前已利用资源折合标准煤仅有0.22亿吨）；

结合成本、技术等因素，我们看好生物质（合成生物学）在能源及石化化工领域的发展：

• 能源领域：1）生物燃料，包括生物柴油、生物乙醇等。其中，生物乙醇是以玉米/木薯/纤维素等作物为原料发酵生产乙醇，我国玉米木薯等种植面积不高，上游资源稀缺，我们认为未来大力发展纤维素乙醇是更加环保也是更符合国情的方向。2）生物天然气。考虑我国实情，目前生物质气化产业主要有气化发电和农村气化供气。据智研咨询，截至2022年，国内生物天然气行业年产能在3亿立方米，而国家能源局《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》指出建议2030年生物天然气超过200亿立方米，发展空间较大。

• 化工合成领域：从整体碳循环过程来看，通过生物的方法固定并转化CO2是最环境友好的利用方式。我们认为基于生物基CO2的利用未来发展空间较大，由生物质分解制备甲烷/氢气，经由甲醇构成碳一化工的重要核心，且木质素分解可合成芳烃单体，这为大范围替代石化产品提供了更多的可能性。同时，在生物质利用相关技术尚难以形成规划化时，成本依旧较高，中短期我们认为其在高价值聚合物等产品中的应用更值得关注，如以烷烃为原料合成长链二元酸，从而合成PA56产品。

► 以二氧化碳与氢气为核心的“碳一化工”合成路径：通过“绿氢” 二氧化碳合成甲醇/合成气，以碳一化工为核心，实现对当前技术的完全替代，如通过电解水制氢气二氧化碳直接合成烯烃，替代现在的丙烷重整或者其他烷烃重整工艺，不仅可以实现碳的零排放，也可以消耗大量二氧化碳，加速石化化工行业碳中和进程；

► 节能减排：通过技术改进，加强原料利用效率，降低能耗，实现反应碳排放与能源碳排放双减少。在化学品制备过程中，技术进步对产品节能减排的效用非常之大，常用方法有：1）新工艺研发包括提升反应催化剂活性，降低反应环境严苛要求等；2）引入变频生产设备等新设备；3）加强热网络建设，提升热量回收利用效率。

引入碳交易机制下，先进能效、碳捕捉与封存、低二氧化碳排放技术等有望获长足发展

引入碳交易机制下，二氧化碳排放成为产品成本的重要环节，我们认为先进制造企业有望受益。根据发改委《高耗能行业重点领域节能降碳改造升级实施指南(2022年版)》，从达到标杆能效的目标看，2020年底PX、电石和烧碱能效标杆水平以上产能占比23%/3%/15%，较2025年目标有27ppt/27ppt/25ppt的提升空间。整体看，化工重点领域由于标杆水平的产能占比并不高，未来具有较大的提升空间，我们认为引入碳排放机制下加速这一进程，同时能效水平高于行业标杆的行业龙头有望受益。我们看好碳捕捉与封存技术、低二氧化碳排放技术（包括氢能、生物质等）等远期较大的发展空间，一批优秀的公司将凭借其技术前瞻性或资源优势受益于全球碳中和的推进。

图表：化工行业重点领域（2022年版）能效水平、产能分布及2025年目标和提升空间