2023年电解铝行业研究报告.docx

2023 年电解铝行业争论报告核心观点：碳中和：能源构造调整首当其冲。目前国内每年碳排放量级为100 亿 吨左右，其中 70%左右均来自煤炭燃烧，因此降低煤炭碳排放量占比 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 会，2023 年电解铝能源消费量为 1.41 亿吨标准煤，占比 6%，仅次于 钢铁和水泥行业，国内电解铝行业碳减排存在较大空间。从电解铝全生命周期角度看碳减排。轻量化成将来趋势，铝减重降耗 助力碳减排；光伏发电碳排放量低，铝框回收削减全周期排放； 建筑用 铝优化能效，光伏外围集成推动净零；再生铝碳减排效果显著，国内市 场将来可期。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确实 立，鼓励企业实行措施节能减排。中国碳市场相比欧美仍处于初级阶 段，将来几年碳市场的管制范围将逐步扩大；过去十年， 相比全球各大 碳交易市场的价格，中国碳价格仍有很大的上升空间。碳中和或使国内电解铝行业本钱曲线有所上移。我们对征收碳排放费 用后国内电解铝的本钱曲线进展了模拟测算，云南省凭借其水电资源， 在碳排放本钱中上升最少，因此其本钱低于增加碳排放本钱以后的山 东省。综合来看，电解铝行业参加碳排放交易市场可能使得国内电解铝 行业平均本钱曲线整体有所上升。一、碳中和：能源构造调整首当其冲在 2023 年 9 月 22 日的联合国大会上，中国力争 2030 年前二氧化碳排 放到达峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和；随后日本和韩国宣布在 2050 年实现碳 中和目标；欧盟公布绿色政，将 2030 年减排目标从 40%提高到 50%至 55%， 并宣布 2050 年实现碳中和。全球70 多位国家元首于2023 年12 月12 日共同参与了气候雄心峰会。今年的气候雄心 峰会旨在进一步推动各方在气候行动、融资，以及气候适应和抵挡力量建设方面的 雄心和努力。到 2030 年，中国单位国内生产总值二氧 化碳排放将比 2023 年下降 65%以上，非化石能源占一次能源消费比重将到达 25%左 右，森林蓄积量将比2023 年增加60 亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量将到达 12 亿千瓦以上。一国内煤炭来源碳排放照旧占据较大比例据CEADs 统计数据，国内碳排放量从 2023 年的 32.14 亿吨增长到 2023 年的 101.45 亿 吨，此后增速有所放缓。截止2023 年，国内碳排放量为 97.29 亿吨。2023 年以来，受 到国内煤炭来源碳排放量逐步下降的影响，国内碳排放总量增速消灭明显下降。目 前国内每年碳排放量级为 100 亿吨左右，其中 70%左右均来自煤炭燃烧，因此降低煤 炭碳排放量占比尤为关键。二国内电解铝行业碳减排存在较大空间据 CEADs 统计数据显示，2023 年国内碳排放量为 105.59 亿吨， 其中电力、制造业、 地面交通、住宅以及航空行业碳排放占比分别为 45%、39%、9%、7%以及 0%。电 力行业和制造业占据了国内碳排放行业中的较大比例。电解铝行业同时涉及电力行 业自备电厂以及制造业两个行业，其中在制造业中，2023 年电解铝能源消费量 为1.41 亿吨标准煤，占比 6%，仅次于钢铁和水泥行业，国内电解铝行业碳减排存在 较大空间。二、从电解铝全生命周期角度看碳减排一汽车轻量化成将来趋势，铝减重降耗助力碳减排目前汽车用铝主要集中于燃油车，乘用车铝材多为铸件，型材、板材也有肯定程度 的运用。由于纯电动的整车质量比传统燃油车多100-250kg，纯电动车轻量化要求迫 在眉睫，估量将来用铝会大幅增长。依据 2023 年铝加工产业年度大会报告，2023 年 我国乘用车总用铝量为 275 万吨。分车型来看，燃油车用铝量最高，达256 万吨，纯电动车和其他能源车分别用铝 17 万 吨和 2 万吨。分铝材来看，铸件用量最多，达202 万吨，型材和板材各 27 万吨和 37.6 万吨。铝主要应用于汽车的开闭件四门两盖以及车身部件。其中， 开闭件包括引擎盖、 翼子板、行李箱盖以及车门等。我国合资品牌如上汽通用、一汽群众、华晨宝马等 均拥有车身及掩盖件用铝的应用阅历和相对成熟的技术，引擎盖和行李箱盖的铝化 率较高。据Ducker analysis 推测，北美汽车掩盖件的铝化率将不断提升， 其中，引擎盖的铝 化率将由 2023 年的 63%上升至 2026 年的 81%，成为乘用车标准配置；翼子板以及行 李箱盖也将由 19%-28%上升至34%-44%；车门由于铝化技术难度较大，铝化进程相 对滞后。1. 汽车用铝比例上升，轻量化助力降低能耗（1） 全球轻量化要求提高，铝是优质的轻量化材料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 备质量，能够降低燃油汽车的能耗，提升电动汽车的续航里程数，并削减排气污染。在全部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到达21.6kg/100km，而高铁、地铁及轮船 等出行方式的碳排放量仅为1.4、1.3 及 1.02 kg/100km。即使与碳排放量高居其次的 飞机出行方式相比，私家车的碳排放量仍高出了近一倍。为了削减温室气体的排放， 全球纷纷制定车辆排放目标：欧盟为一般客车设定了 2023 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准。汽车减排势不容缓，铝作为轻量化材料具有多重优势。从汽车选材角度看，钢和铝 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，可以增加简单的截面部件的刚度，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 数据库比照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。（2） 汽车用铝量增长，节能降耗实现减排在汽车将来轻量化趋势之下，铝用量的比例会渐渐提高。依据IAI 的推测，中国的单 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 180.1kg；2027 年商用车的单车耗铝量将首超乘用车，二者均超过 200kg；2030 年乘 用车与商用车的单车耗铝量分别为 242.2kg 和 253.2kg。铝在传统燃油车和能源车中的应用均可以降低能耗。整车质量减轻 5%，根本可保 证降低一样比例的燃油消耗。而电动车相比燃油车有更高的整备质量，“中国制造 2025”规划中提出轻量化仍是重中之重，质量每削减 100kg，电动车的续航里程就能 提高 6%-11%。2. 轻量低耗推动减排，单车每公里削减 10 克碳排放依据Ducker analysis 的数据，2023 年北美汽车整备质量约为1748kg，其中钢板质量 占 40%，铝质量占比 10%，估量 2025 年汽车整备质量约为 1617kg，其中钢板质量占 32%，铝质量占比16%，据此测算出铝对钢材的质量替代比率为 46.17%，进一步可 测算出铝用量上升的车辆减重系数 1.17。依据IAI 的中国汽车用铝数据，中国乘用车的单车耗铝量将由2023 年的 110.4kgpv 上 升至 2025 年的 187.1kgpv，商用车的单车耗铝量将由 2023 年的 76.5kgpv 上升至 2025 年的 180.1kgpv。结合车辆减重系数，得到相应车型的减重量。依据IAI 的轻量化节能报告，在车辆降重 100kg 的状况下，分车型的减排效果不同。燃 油乘用车、电动乘用车以及混动乘用车每公里分别可削减 0.00876kg、0.00708kg 及 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削减 0.00329kg、0.00345kg 及 0.00209kg 的二氧化碳排放。结合不同车型的减重量， 测算 出汽车中增加单吨铝用量所带来的碳减排量约为 0.08kg。经过测算，2023 年由于使用铝所带来的乘用车单车碳减排可达每公里 10-15g，商用 车单车碳减排量为 2-8g。估量 2025 年乘用车单车碳减排可达每公里 18-22g，商用车 单车碳减排量为 3-12g，2030年乘用车单车碳减排可达每公里 23-25g，商用车单车碳 减排量为4-16g。情境 1：假设单车年行驶 20230 公里。估量 2025 年燃油乘用车年减排达 367kg、纯电 动乘用车年减排 374kg、混动乘用车年减排440kg；燃油公交车年减排 64.87kg、燃油 电动公交车年减排 244kg，卡车年减排 88kg。情境 2：假设单车年行驶 50000 公里。估量 2025 年燃油乘用车年减排达 918kg、纯电 动乘用车年减排 935kg、混动乘用车年减排1100kg；燃油公交车年减排 162kg、燃油 电动公交车年减排 610kg， 卡车年减排 221kg。进一步换算成单吨铝的碳减排成果，单吨铝使用量将使汽车单公里减排 0.02g-0.1g、情境 1：假设单车年行驶 20230 公里：估量单吨铝使用量将使燃油乘用车年减排达 2.04kg、纯电动乘用车年减排1.65kg、混动乘用车年减排 1.85kg；燃油公交车年减排 0.77kg、燃油电动公交车年减排 0.8kg，卡车年减排 0.49kg。情境 2：假设单车年行驶 50000 公里：估量单吨铝使用量将使燃油乘用车年减排达 5.10kg、纯电动乘用车年减排4.13kg、混动乘用车年减排 4.62kg；燃油公交车年减排 1.92kg、燃油电动公交车年减排 2.00kg，卡车年减排 1.22kg。二光伏发电碳排放量低，铝框回收削减全周期排放太阳能是一种可再生的无污染的能源，挤压铝材是制造太阳能光伏组件最有竞争 力的可选材料，电池板框架支柱、支撑杆、拉杆等都可以用铝合金制造，是铝型材应 用的市场。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、增加组件强度、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。依据使用的原材料可将太阳能边框 分为三类：铝型材边框、不锈钢边框、玻璃钢型材边框，由于铝型材具备重量轻、耐 蚀性强、成形简洁、强度高、易切削和加工、可回收等特点，目前在太阳能边框中应 用为最为普遍。1. 光伏使用阶段：碳排放最低的发电方式之一在不同发电方式中，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 高，煤电的单位发电量碳排放量超过800gCO2/kWh， 自然气发电近 500g CO2/ kWh。即使经过碳捕获技术处理后，二者的碳排放量可下降至 150 g CO2/ kWh以下，但相 对于其他清洁能源的碳排放仍旧很高。依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在 30-50 g CO2/ kWh 左右，集中式光伏的单位碳排放量仅 27g CO2/ kWh，是除水电、核电及风电外碳排 放最小的发电方式。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 4.93kgCO2-eq。而化石能源发 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 和废弃处理。2. 光伏处置阶段：废组件铝边框拆解难度低在光伏组件中，铝框和前玻璃占光伏板重量的80%，光伏面板的铝框和接线盒很容 易拆卸。欧洲的欧洲的废弃组件回收工作开展较早，2023 年出台了欧盟废弃电子 电器产品治理条例，将太阳能光伏组件纳入治理范围，并成立了特地机构。但由于 回收技术难度较高，通常仅对玻璃和铝框架进展回收，剩余材料被送往水泥炉中作燃烧处理，直至 2023 年才消灭了特地处理晶体硅的回收厂，能够实现 95%的组件回 收率。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，国内大局部废旧光伏组件都没有回收处理，通常都是直接填埋或破 碎后填埋。具体而言，废光伏组件中的铝边框可以通过简洁的人工拆解进展回收，而其他组件， 如银、玻璃和晶硅片等需要通过热解工艺回收。假设在使用寿命到期后，进展人工拆 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,避开了生产此重量的铝边框产生的碳排放(-9.96kg CO2-eq)。因此，考虑铝边框拆解回收后的光伏组件在处置阶段的碳排放为-9.88kg CO2-eq， 光伏全生命周期的碳排放由 165.91 kg CO2-eq 下降至 155.91 kg CO2-eq， 碳排放 量削减 6%。三建筑用铝优化能效，光伏外围集成推动净零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 量、强度高、可塑性强以及耐腐蚀等特性。铝在建筑领域的用途广泛，除了在构造性 方面的使用之外，在非构造性的建筑部件也有广泛的应用场景。不同类型的铝制品在建筑领域有不同用途。铝板和铝材通常用于屋顶、壁板和覆层、 标志和墙壁装饰、百叶窗和屏风、暖通空调通道、排水沟和落水管；铝箔用于暖通空 调系统、采光系统、太阳能装置等；铝挤压产品可用于门窗、天窗、幕墙和立面、温 室和日光室、遮阳帘和屏风、体育场构造和顶棚、家具和装饰、管道和管道、可再生 能源装置光伏板和集成光伏装置、微型风力涡轮机、太阳能加热装置等；铝锻造 /铸造产品用于窗、门、立面、幕墙和其他构造系统的构件以及家具和装饰；铝线用 于电力系统与照明系统。铝通过掌握和平衡温度、照明与通风系统，优化建筑物的能效。铝制建筑组件中可以集成光伏、太阳能热设备和微型风力涡轮机等。最先进的光伏 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 能。在人口稠密的城市中，将可再生能源装置集成到建筑外围中是建筑实现“净零 排放” 的关键，而铝的独特优势使这种集成的低本钱化成为可能。此外，铝也是光 伏系统中太阳能电池的重要组成局部，铝膏掩盖了大局部硅电池，在背外表场上提 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取更少热量。铝涂层在传统的组合式屋顶系统上 会形成高反射外表，可以增加太阳反射率和热放射率，从而降低屋顶外表温度，保 护底层屋顶膜免受紫外线降解， 有助于延长其使用寿命。铝门窗系统有助于隔热与抗冷凝。铝制幕墙、立面、窗户、门和天窗，以及遮阳棚、 灯架、屏风、窗帘等关心铝制品和室内外空气交换装置，在不同季节和天气条件下均可优化建筑的能效性能。铝挤压型材可以用来制造隔热效果良好的建筑门窗系统；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 太阳能掌握以及空气泄露等。四再生铝碳减排效果显著，国内市场将来可期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 性强，除某些铝制的化工容器和装置外，铝在使用期间几乎不被腐蚀，损失极少，可 以屡次重复循环利用，因此，铝具有很强的可回收性，而且使用回收的废铝生产铝 合金比用原铝生产具有显著的经济优势。生产再生铝的原料主要是废铝，废铝有“废铝”与“旧废铝” 之分，一般而言，“废 铝”不包括被原生产企业内部消化的废铝，而是指旧废铝以及对外出售的废铝。“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，废铝中局部在生产厂商内部回收利用，废铝进入 社会流通相对较少。“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 装修过程中拆换下来的旧铝门窗，报废汽车、电器、机械、构造中的铝件，废旧铝制 饮料罐与各种铝容器，到期报废的铝导体与铝件，破旧铝厨具等。国际废铝回收市场上，目前废铝材料的最重要来源是运输工具， 其次是包装物。而 建筑行业由于铝产品的生命周期较长，废铝回收占比不高。1. 再生铝减排优势显著，单吨碳排放低位维稳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 的原铝相比，生产 1 吨再生铝相当于节约 3.4 吨标准煤，据此计算，“”期间， 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 铝产量增加将大大降低铝工业的能源消耗和碳排放量。在铝生命周期中，电解环节原铝生产是能耗以及碳排放量最大的阶段，回收预 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%。将铝生命周期划分原铝和再生铝两个独立阶段分别来看，单吨原铝碳排放 16.5 吨， 单吨再生铝碳排放缺乏 1 吨。据 IAI 统计数据， 全球电解铝电力环节吨铝二氧化碳排放 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 节亦会造成碳排放。分原材料来看，氧化铝环节的吨铝二氧化碳排放量为 3.1 吨， 阳 极碳素环节的吨铝二氧化碳排放为 0.5 吨。综合来看，电解铝从生产到最终运输的吨 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%。据IAI 统计数据，全球再生铝生产及运输环节吨铝二氧化碳排放量为 0.6 吨，其中旧废 铝吨铝碳排放量为 0.4 吨，废铝吨铝碳排放量为 0.2 吨。再生铝相对原铝在碳排放方 面具备极高的优势，提高废铝回收率有利于电解铝行业碳减排目标的实现。从时间维度来看，原铝的单吨碳排放量持续波动至近年维稳，再生铝的单吨碳排放 长期稳定在低位。原铝的单吨碳排放量在近 15 年间呈波动趋势，自 2023 年-2023 年 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。自2023 年以来， 废铝的碳排放则始终稳定在 0.6 吨。2. 欧美再生铝产业成熟，国内再生铝市场可期（1） 欧美再生铝产量普遍超过原铝全球再生铝行业已经受了几十年的进展，依据国际铝业协会估量， 2023 年全球由 废铝和旧废铝生产的再生铝产量到达 2,800 万吨， 占原铝和再生铝总产量的 30%。发 达国家的再生铝产量已经普遍超过原铝产量。欧美国家的铝回收工业根底设施完善。欧盟生产的铝有一半以上来自回收铝，铝回 收工业根底设施在欧洲约有 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%，以及全部铝包装回收率为 60%。依据美国联邦地理调 查局的统计数据， 2023 年美国再生铝产量为 370 万吨，而原铝产量仅为 74 万吨，再 生铝产量占总产量的 83.33%。依据中国有色金属工业协会数据，2023 年国内再生铝产量到达725 万吨，相当于原铝 和再生铝总产量的 17.14%，再生铝已经成为中国铝工业的重要组成局部，但相较于 欧美国家仍有差距。（2） 国内再生铝市场前景宽阔再生铝行业属于再生资源和循环经济的范畴，行业的良性进展具有重大的经济、社 会和环境价值，是国家大力进展的行业之一。近几年来，我国相继出台了鼓舞和支 持循环经济、再生金属行业进展的诸多政策性文件。从供给端来看，再生铝企业的废铝选购主要指旧废铝，而旧废铝又主要来源于报废 的建筑材料、汽车、通用机械、电器、电网设施等。尽管我国工业化和城市化的起步 时间较晚，早期的废铝社会保有量缺乏，多依靠进口。但是，最近二十余年国内的建 筑、汽车、机械等行业经受了高速增长，随着建筑物、汽车、机械设备等的报废周期 逐批到来，废铝的社会保有量快速增加，国内废铝供给日益充分。我国废铝进口量从2023 年开头持续下降，仅在2023 年略有上升， 并自 2023 年开头降 幅增大，2023 年废铝进口量同比削减 27.95%， 2023 年同比削减 10.93%，进口量仅 为 6.87 万吨。同时，我国再生铝产量持续增长，2023 年同比增长 154%，自此后再生 铝产量始终稳定在 500 万吨以上。依据顺博合金招股说明书，我国铝制品的平均报废周期为15 年-18 年，2023 年以前国 内废铝产生量以 10%的速度增长，2023 年以后随着铝制品报废顶峰期到来，增速将到达15%以上。将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 的海外投资和产能转移。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翻开了空间，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 度、机械性能等方面的改善，通信、航海等行业已经开头使用再生铝，汽车用再生铝 的部件也在不断拓展。铸造工艺的进展也为再生铝的应用拓展供给了机遇，例如近 年来手机外壳压铸技术的进展，使得手机壳也可以利用再生铝压铸。依据中国科学院城市环境争论所的相关争论，在不怜悯境下，我国原生铝数量都将 在 2030 年前到达峰值；再生铝数量将在20352040 年超过原生铝，并于 20502060 年到达峰值，成为主要的原料。三、碳市场已成为全球主流减排政策工具依据国际碳行动合作组织ICAP发的全球碳市场进展 2023 年度报告，截至 2023 年底，全球已有 24 个体系正在实施，另有 8个司法管辖区正规划将来几年启动碳排放 交易体系, 其中包括哥伦比亚ETS 和美国TCI-P 打算。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局部, 包括智利、土耳其和巴基 斯坦。这些实施碳排放交易的司法管辖区占全球GDP 的 54%，碳排放交易体系所覆 盖的温室气体排放量到达全球总量的 16%，掩盖范围涉及电力、工业、航空、建筑等多个行业。 其中欧盟碳交易体系是目前全球成立时间最早、最重要、最成熟、规模最大、掩盖 最广的碳市场，也是中国碳市场最主要的学习和借鉴对象。据 ICAP 统计，2023 年以 来欧盟地区累计碳配额拍卖收入为 807 亿美元，占全球碳配额拍卖收入的 78%，是过 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 外，还有二级碳现货、碳衍生品交易市场。Wind 数据显示，2023-2023 年间，碳配额 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 流通。后文我们将通过分析欧盟碳交易体系中碳期货价格的变化趋势， 挖掘碳交易 价格波动背后的驱动因素。一历史复盘：经济与政策成欧盟碳价格的主要推手1. 第一阶段：供过于求，价格低迷第一阶段2023-2023是一个为期三年的试验期，旨在为其次阶段实现京都协议 书的目标做预备。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，几乎全部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，对违规行为的惩罚初定为每吨 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 验证所掩盖企业实际碳排放量所需要的的根底设施体系。但由于此阶段还没有牢靠 的排放数据，欧盟委员会仅依据各成员国上报的估量数加总设定了第一阶段上限， 供给的配额远超实际排放量，加之第一阶段配额不能存入银行用于其次阶段，接近 第一阶段末时人们大量抛售，碳配额价格由 2023 年的约 30 欧元每吨降至 2023 年接近 0 欧元每吨的水平，促使欧盟委员会在其次阶段实施更为严格的制度。2. 其次阶段：金融危机需求缩减，碳配额价格持续走低其次阶段2023-2023恰逢京都议定书第一承诺期，欧盟ETS 国家均有具体的 减排目标需要到达，欧盟通过多方面的政策展现推动减排的决心。首先，早在2023 年，欧盟就年提出了气候和能源一揽子打算，明确在 2023 年实现著名的“20-20- 20”目标将温室气体排放在 1990 年的根底上削减 20%；可再生能源在整体能源结 构中的占比到达 20%；能源效率至少提高 20%。其次，欧盟委员会将其次阶段碳配 额上限下调约 6.5%相比 2023 年，免费配额比例下调至 90%，削减碳配额供给量， 同时对违规行为的惩罚提升至每吨 100 欧元，允许企业购置总计约 14 亿吨二氧化碳 当量的国际信用投资海外能源工程。这些猛烈的减排信号共同推动其次阶段 初期碳期货价格向上攀升。但 2023 年初金融危机对欧盟碳市场产生了猛烈的冲击， 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，碳配额价格 再次由约 30 欧元每吨降至约 7 元每吨。2023-2023 年间，经济渐渐复苏，碳价格也处 于一个平稳的水平，但随之而来的欧债危机再次冲击欧盟碳市场，将碳价格拉低至 个位数水平。3. 第三阶段：多项改革措施落地，碳配额价格持续攀升第三阶段2023-2023欧盟通过实施四大改革政策，对第三阶段的制度进展了全面 的调整。第一，碳排放配额供给总量线性递减， 自 2023 年起每年线性削减 1.74%，从而确保 2023 年的配额总量比2023 年削减 21%，并将拍卖设为安排碳排放配额的默认方法， 免费配额比例降自至 43%。自 2023 年 1 月实施起，碳价格稳步上升。 其次，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 依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安排。此举 进一步限制了碳配额的供给量，自 2023 年 1 月实施的政策起，碳价格稳步上升。 第三，折量拍卖，它是解决碳排放配额供过于求的一项短期措施，马上 9 亿吨排放配 额的拍卖从 2023-2023 年推迟至 2023-2023 年，这些折量拍卖不会降低配额总拍卖量， 但会转变该阶段拍卖量的安排，被折量拍卖的配额将被放进市场稳定储藏机制中而 不是拍卖。自 2023 年 2 月实施折量拍卖政策，碳价格在一个月内由 4.57 欧元/吨上 升至 6.90 欧元/吨。 第四，设立市场稳定储藏机制(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 额供给将从将来的拍卖中撤出并存入市场稳定储藏中；当流通中的配额低于 4 亿吨时， 再从市场稳定储藏中释放 1 亿吨配额重投入市场，可增加系统应对重大冲击的力量。自 2023 年 2 月宣布将于 2023 年启动市场稳定储藏机制以后，碳期货价格一路攀升，从 2023 年 2 月 1 日的 9.24 欧元/吨上涨到 2023 年 12 月 31 日的 24.67 欧元/吨，上涨幅度 到达 167%。2023 年 1 月市场稳定储藏机制开头实施，碳期货价格连续上涨并于2023 年 7 月到达 29.77 欧元/吨。二政策预期：中国碳市场政策趋严，价格存在上升空间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加。2023 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展 碳交易试点，拉开了我国碳交易的序幕。2023 年国家发改委公布全国碳排放权交 易市场建设方案发电行业，标志着我国全国碳市场的正式启动。中国碳中和目标“时间紧，任务重”。相比加州 55 年和欧盟 70 年由碳达峰走向碳中 和的目标，我国仅有30 年的时间。依据中国2030 年碳排放达峰争论进展和中国能源基金会 PECEV2.0 模型的测算，估量中国 2030 年碳排放峰值为 110 亿吨， 2060 年碳吸取量约为 20 亿吨假设排放量也为 20 亿吨则实现“碳中和”，相当于 2030 年后年均碳减排量需到达 5.5%，相比于欧盟下一阶段年均较少 2.2%和加州年均削减 4%的目标更为困难。在这种状况下，中国政策将逐步趋严，大力推动碳市场的构建 进程，加快碳价格信号机制确实立，鼓励企业实行措施节能减排。中国全国碳市场相比欧美仍处于初级阶段，将来几年碳市场的管制范围将逐步扩大。 目前，中国全国碳市场只纳入了电力行业，明显少于欧美的管控范围，但是北京、上 海、深圳等试点城市已经在多个行业积存了丰富的阅历，估量将来五年，石化、化 工、建材、钢铁、有色、造纸、航空这剩下的七大重点能耗行业也将逐步纳入管制范 围中。同时，随着管控行业的增加，管控气体的范围也会扩大，这将进一步拉动碳配 额的需求，扩大碳市场的体量。我国碳配额总量的制定方式仍将连续改进。配额总量设定的方法通常有两种，分别 是“自上而下法”和“自下而上法”。“自上而下法”是“先定总量后安排”，国家 依据碳减排的目标先制定总额后再安排给各个部门，优势在于国家可以依据减排目 标调整碳交易体系的松紧度，但是这需要各个行业有格外完备的碳排放数据库；“自 下而上法”是“先安排后定总量”，由控排企业报送的碳排放量加总得到总量。由于中国目前数据库尚不完备，主要承受的是“自下而上法”，但是随着数据量的积存， 中国也将转向“自上而下法”，实施更为有效的减排措施。我国碳市场已经承受基准线法，免费发放比例将逐步下降。由于历史法和历史强度 法对减排效率高的企业并不公正，我国目前已经开头尝试使用欧美通用的基准线法 安排免费配额。但我国碳市场仍然处于根底建设期，几乎全部碳配额均为免费安排，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 本内化入企业的运营本钱中，鼓励企业实行节能减排的措施。依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 “时间紧，任务重”的碳中和目标，也将实行欧美碳市场建设的阅历，逐步设立严格 的监管制度，那么中国市场的碳价格将有很强的驱动因素做支撑，且过去十年，相 比全球各大碳交易市场的价格，中国碳价格仍有很大的上升空间。三国内电解铝行业：碳排放交易政策不断细化2023 年 10 月国家发改委公布关于开展碳排放权交易试点工作的通知正式批准北 京市、天津市、上海市、重庆市、湖北省、广东省及深圳市开展碳排放权交易试点。2023 年 10 月国家发改委公布中国电解铝生产企业温室气体排放核算方法与报告指 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 根本指南。2023 年 5 月重庆市发改委公布重庆市工业企业碳排放核算和报告指南试行在 根本指南的根底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。2023 年 11 月国家质量监视检验检疫总局、国家标准化治理委员会公布了工业企业 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、化工共10 个行业。2023 年 1 月国家发改委公布关于切实做好全国碳排放权交易市场启动重点工作的 通知，明确全国碳排放权交易市场第一阶段将涵盖石化、化工、建材、钢铁、有色、 造纸、电力、航空等重点排放行业。2023 年 11 月中国有色金属工业协会公布电解铝企业碳排放权交易技术指南审定 稿，规定了的电解铝企业建立碳排放交易治理体系和实施碳排放权交易的技术指南。2023 年 11 月，生态环境部办公厅出台2023-2023 年全国碳排放权交易配额总量设 定与安排实施方案发电行业将发电行业含其他行业自备电厂正式纳入全国 碳排放交易的管制范围，其中包括 40 余家电解铝企业。2023 年 12 月，生态环境部公布碳排放权交易治理方法试行明确碳排放配额 安排以免费安排为主，可以依据国家有关要求适时引入有偿安排。四、碳中和或使国内电解铝行业本钱曲线有所上移据百川盈孚统计数据显示，目前国内电解铝产能最大的四个省份分别为山东、云南、 内蒙以及疆，其中山东凭借其较低的氧化铝本钱成为国内电解铝完全本钱最低的 省份，而这四个省份的电解铝本钱也根本处于本钱曲线的前中段。（1） 假设后期随着电解铝行业参加碳排放交易市场，在自备电环节和电解铝冶炼环 节均存在碳排放费用的本钱；（2） 假设自备电环节单吨铝排放二氧化碳 10.4 吨，网电非火电单吨铝排放二氧化碳 6.11 吨，网电火电单吨铝排放二氧化碳16.51吨；（3） 假设测算的碳排放本钱均为超过免费碳排放配额的电解铝的单吨本钱上升。（4） 假设 2023 年云南、广西以及贵州等省份电解铝增产能投产顺当。假设单吨碳 排放本钱为 25 元。基于目前各个省电解铝自备电掩盖率、非火电发电占比以及以上四个假设，我们对 征收碳排放费用后国内电解铝的本钱曲线进展了模拟测算，云南省凭借其水电资源， 在碳排放本钱中上升最少，因此其本钱低于增加碳排放本钱以后的山东省。综合来 看，电解铝行业参加碳排放交易市场可能使得国内电解铝行业平均本钱曲线整体有 所上升，从本钱支撑角度， 使得将来电解铝价格运行区间有所抬升。