海外钢铁同行低碳排放启示录.docx

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1、1、碳中和，钢铁先行-4-1.1、 碳中和，钢铁行业新一轮供给侧出清-4-1.2、 1-4月粗钢产量增长明显，下半年看碳达峰政策执行力度-6-2、海外钢铁同行低碳排放路径启示录 8 -2.1、 钢企碳达峰，废钢比例提升、氢能冶金技术值得期待-8-2.2、 短流程：提升废钢、短流程比例，全球减碳必经之路-10-2.3、 长流程：氢冶金前景广，冶金技术已突破-14-2.4、 碳交易市场，加速行业整合之路-17-3、关注标的-20-3.1、 宝钢股份：全球钢铁领航者，低碳炼钢排头兵-20-3.2、 华菱钢铁：板材龙头企业，减排模范先锋-22-3.3、 华宏科技：废钢回收设备新星，助钢铁行业原料再生-

2、23-3.4、 方大炭素：炭素制品行业龙头，受益于电炉比例提升-23-4、投资评级与策略-24 -5 、 风险提不-24 -图14、长流程的本钱以铁矿石为主图15、短流程的本钱以废钢为主表5、电炉炼钢和转炉炼钢比拟资料来源：转炉炼钢和电炉炼钢比拟研究赖建华等，整理电炉转炉废钢：用量约占金属料的70%-90%；铁水：一般占入炉量的70%-100%；主要原材料铁水：10%-30%；废钢：小局部；合金料铁合金；气体原理通过电加热，使炉中原料熔化、精炼制成钢通过铁液本身的物理热和铁液组分间化学反响产生热量完成炼钢优点基建投资少，节约原材料，工序少，操作简铁水本来就是高温的，不需要额外加热，降低单，生产

3、效率高能源消耗缺点依靠外界能源炼钢，热效率稍低局部钢种中需要含有一些容易氧化的其他元 素，吹入过多的氧会致其氧化 我国电炉炼钢（短流程）比例与世界平均水平差距大，电炉炼钢更加环保；相 应的，废钢使用比例低于行业平均水平，但采用废钢的碳排放更低。目前世 界炼钢方式主要有以废钢为主原料的电炉炼钢和以铁矿石为主原料的转炉炼 钢两种。长流程的制作工艺中，铁矿石冶炼所需能耗以及高炉设备所需能相， 吨钢排放量约2吨，远高于使用废钢的短流程吨钢排放量L4吨。同时，电炉炼钢（短流程）相比于转炉炼钢（长流程）节省60%能源、40%飘 可减少排放废气86%、废水76%、废渣72%、固体排放物97%。/ 短流程：截

4、止2018年底，世界电炉钢比例为25.2%,而中国电炉钢 比例仅为10.0%o 一方面由于我国废钢原料缺乏、电力资源及价格 制约导致我国电炉钢本钱比转炉炼钢本钱高出10-30%；另一方面， 我国目前电炉转炉化趋势明显，大型钢厂由于自身生产铁水，为了 降低本钱采用电炉配加热铁水工艺，近年来，重点大中型钢铁企业 中电炉平均热兑铁水比为55%左右，局部钢铁企业电炉的平均热兑 铁水比到达80%以上。/ 废钢：截止2019年底，全球废钢比维持在35-40%的水平，平均在 37%左右。兴旺国家中，美国的废钢比最高，在69%左右，欧盟大 体在55%左右。据研究测算，在2030年钢铁需求为6.4亿吨的情景 下

5、，如果将废钢利用率提高50%,可额外利用废钢1.9亿吨，并分 别减少CO2、SCh、NOx和PMio排放6770万吨、11万吨、2万吨和 3万吨。这些减排将进一步减少因空气污染相关过早死亡的3-7万人,减少经济损失亿美元（Ma等，2016年）。图16、全球各地区电炉炼钢比例（ ）图17、全球各地区废钢使用比例（% ）资料来源：中国钢铁工业碳减排面临的问题、原因及对策一 资料来源：世界钢铁协会，整理 一基于与国际先进钢铁企业的比拟视角（王亚飞），整理兴旺国家历史经验说明：/ 1 ）粗钢产量到达极值平台时，短流程进入加速开展期。以美国为例，美 国1965年粗钢产量到达1.2亿吨左右，站上了历史的高

6、平台，此后随着 工业结构的变革，钢铁工业的开展势头逐渐缓慢下来，粗钢产量在1973 年到达峰值1.37亿吨后出现停滞。废钢的主要来源是到达使用年限后报 废的设备、构件等中的钢铁材料。我们认为，当经历了工业化大生产，糠I 产量已经到达了一个很高的平台，形成大规模的钢铁积累量，废钢的存 量和产量才会大。随着工业化进程的长期积累，在大世纪60年代,美国 的废钢积存量也到达了相当高的水平。根据美国联邦政府和巴特勒研究 所的全面普查数据：1956年1月，美国废钢铁积蓄量到达5.4亿吨， 是当年粗钢产量的5.17倍；1969年，美国废钢铁积蓄量已经到达7.5亿 吨，是当年粗钢产量的5.85倍。庞大的废钢积

7、蓄量和高平台的废钢年产 量，为美国开展电炉炼钢提供了充足的原材料储藏。资料来源：Wind,整理资料来源：Wind,整理/ 2）废钢价格低位运行，是短流程大周期启动的重要前提。1960-1965年,美国废钢价格始终保持在30美元/吨左右的价格水平低平台运行，较低 的废钢价格，为美国开展电炉钢、以废钢取代铁水提供了良好市场条件。 1965年进入到废钢大周期以后，随着电炉炼钢的开展，对废钢的需求量 提升，但由于每年的废钢产量相对更加充裕，因此直至70年代初，废钢 价格依旧在低位震荡，未出现显著的上涨，为电炉炼钢的大规模开展提 供了低本钱保障。进入废钢周期后，电炉炼钢本钱优势长期存在。1970 年以后

8、，伴随着电炉炼钢的高速开展，废钢需求量大幅提升，在供需因 素的作用下，废钢价格出现较为显著的上行，直至2000年，废钢价格基 本始终在这一平台震荡。废钢价格走势废钢价格（美元/吨）200 r180160140120100806040200 1959/11964/11969/11974/11979/11984/11989/11994/11999/1资料来源：An Economic History of the American Steel Industry, 整步里 与兴旺国家过往经验相类似，随着中国粗钢产量到达极值平台，钢铁蓄积蠡上升，废钢供给增加促使废钢本钱下降时，以添加废钢为主的短流程炼钢

9、将 是实现碳达峰的必经之路。废钢比的提升，也有望带动铁矿石需求阶梯式下滑。2.3、 长流程：氢冶金前景广，冶金技术已突破针对长流程，结合国外钢企过往经验，利用现有低碳技术进行工艺改造，墓 现碳达峰的长效路径；其中氢能冶金应用前景最为广阔，已不存在冶金技 术障碍，难点在于氢储能和本钱问题。 传统氢能利用方式：传统钢铁生产过程中会产生大量氢资源，如焦炉煤气。 基于氢冶金学原理，向高炉中喷吹煤、焦炉煤气、天然气和塑料等均是传统 高炉氢冶金技术开发的试验和实践。/(1)高炉喷煤。喷煤是富氢还原应用于传统高炉的典型案例。高炉喷烟煤首先在高温条件下气化，产生的碳氢化物以铁氧化物作触媒 高温热裂解成氢气，与

10、铁矿进行反响，提高了高炉的还负面影响， 采用了一些高炉喷煤新工艺，如以富氢煤气代替煤粉从风口喷入高 炉，使喷吹过程更加高效节能。/(2)煤气化技术。煤气化技术是一个热化学加工过程，以氧气、水蒸气为气化剂，在高温高压下通过化学反响将煤或煤焦中的可燃物 转化为可燃气体。煤气化技术在化工领域已广泛应用，利用不同制 气方法所获得的还原性富氢气体对低碳冶金具有借鉴意义。/(3)高炉喷吹废塑料(废橡胶)技术。高炉喷吹1kg废塑料，相当于1.2kg煤粉。废塑料成分简单，含氢量是煤粉的3倍，高炉每喷 吹It废塑料可减排028t二氧化碳。废塑料、橡胶以其优良的加工 性能与耐用性使其可得到回收利用，但需要塑料的分

11、类加工政策支 撑。 国外氢冶金工艺最新进展：气基直接还原炼铁是氢冶金在炼铁技术上的经典 应用。欧洲重视和支持开展氢能冶金，将氢能看作未来减少碳排放的重要能 源选项，有望实现对化石燃料的大规模替代。根据对欧洲氢能开展现状和未 来潜力的研究，化石燃料制氢+碳捕集和封存是目前低碳制氢的现实方式，未 来电解水制氢将逐渐成为低碳低本钱制氢的方法。过去十年，钢铁行业在全 球严格的资源和环保政策约束下，世界主要产钢国开始致力于开发能够显著 降低C02排放的突破性低碳冶金技术。表6、国外典型氢冶金工程序号企业工程名称工程内容投资预期效果时间1安赛乐米塔尔氢炼铁天然气、氢直接还原铁矿石工艺6500万欧元10 万

12、 t/a20192瑞典钢铁公司HYBRIT非化石能源制氢与球团低温直 接还原铁可逆式固体氧化物电解制氢1020亿克朗50 万 t/a201620353萨尔茨吉特SALCOS5000万欧元替代高炉转炉 工艺201920354奥钢联H2FUTURE质子交换膜电解槽制氢，已实现 1200m3/h1800万欧元CO2降排80%201720505普锐特无碳氢基直接还原可再生能源制氢-热态直接还原模块产能25万 t/a201920216德国迪林根富氢炼铁富氢焦炉煤气输入高炉1400万欧元20207蒂森克虏伯氢炼铁高炉注氢炼铁100亿欧元201920228日本NEDOCOURSE50焦炉煤气制氢，CO2别离

13、，氢钢 坏加热CO2减排30%200820309韩国原子能院核能制氢超高温核反响堆技术，全氢高炉 炼铁1500亿韩元2017202310 美国Midrex天然气重整，氢直接还原铁1969资料来源：段贵生氢冶金原理及工业化应用研究进展，整理/ 瑞典HYBRIT氢气直接还原炼铁技术：2016年4月，能源供应商 瑞典大瀑布电力公司（Vattenfall）、瑞典钢铁集团（SSAB）和瑞典 矿业集团（LKAB）联合开展HYBRIT工程，旨在联合开发用氢气 替代炼焦煤和焦炭的突破性炼铁技术。工程计划在20182024年进 行全面可行性研究，并建立一个中试厂进行试验；在2025-2035 年建设示范厂。HY

14、BRIT是采用氢的直接还原炼铁工艺工程。采用 氢气作为主要还原剂，氢气和球团矿反响生成直接还原铁和水，如 图3所示。直接还原铁作为电炉炼钢的原料，该工艺能大幅度降低 二氧化碳的排放量。使用的还原剂一一氢气的主要来源是电解水制 氢，电解水使用的电力来自于水力、风力等清洁能源发电站。其中， HYBRIT工艺吨钢二氧化碳排放量为25kg比高炉工艺二氧化碳排 放量降低了 98% 图23 HYBRIT氢还原炼铁工艺图24、HYBRIT生产流程与传统高炉生产流程比照高炉生产流程H Y B R1T生产流程二氧化碳化石燃料今卷精 三三物非化石燃料铁矿石铁矿石0-0 =氯气海绵铁水煤炭 展铁矿球团 血里 二氧化

15、蔻 兽高炉 煤、氧气今膏I铁水 氧气今人 二氧化碳不一 粗钢造球铁矿球团暑资料来源：张利娜国外钢铁行业低碳技术开展概况，整理资料来源：张利娜国外钢铁行业低碳技术开展概况，整理资料来源：张利娜国外钢铁彳&业低碳技术开展概况，整理图25、HYBRIT生产流程与传统高炉生产流程比照瑞典参考HYBRIT化石燃料排放化石燃料排放二软化碳1 600kg化石燃料排放二氧化碳25k*40kg22（）kg焦化工序、1 140kg160kg5kg球团匚序高炉连铸球团工序连铸氧气转炉电弧炉氨气宜接还原制氢工序产量11粗钢产量h粗钢是通过用氢气还原铁矿石和从高炉煤气别离捕集二氧化碳，采用一 种新的焦炉煤气的氢别离技术

16、和高炉煤气胺净化技术，可综合减排 生产工序中产生的约30%的二氧化碳。目前，在开发减排高炉二氧化碳的技术方面，日本钢铁联盟建设了 1座12m3的试验高炉，确立 了将氢还原效果到达最大化的反响控制技术；在别离捕集高炉二氧化碳的技术方面，研发高性能的化学吸收液，进一步提高物理吸附 法效率，并且研究使用未利用的热能，从而进一步降低本钱。化学 吸收法工艺主要是在吸收塔内，吸收液与供给气体呈逆流接触，选 择性地吸收二氧化碳。二氧化碳浓度升高后，将高浓度的吸收液送 往再生塔，加热至120左右，释放二氧化碳；再生后的吸收液冷 却，再送至吸收塔。吸附和别离不断重复，从而到达二氧化碳的分 离捕集。图26、日本钢

17、铁联盟建设的12m3的试验高炉工艺流程图26、日本钢铁联盟建设的12m3的试验高炉工艺流程CO资料来源：张利娜国外钢铁行业低碳技术开展概况，整理 我国氢冶金进展：我国研究起步较晚，钢铁企业近年来开始布局氢冶金领域。在钢铁行业面对去产能、调结构、促转型的形势下，氢能行业和钢铁企业合 作可形成互补双赢效应。氢能利用可帮助钢铁企业实现节能减排、产业延伸 和转型，钢铁企业可为氢能行业提供更多更具规模的产业化示范。表7、国内典型氢冶金工程 氢冶金技术能够拓宽绿色电力和氢能在行业内的应用，实现钢铁冶金工艺技 术颠覆性变革，技术成熟后，钢铁行业碳排放将大大降低，将对钢铁行业“碳序号制氢方式基本工艺牵头单位实

18、施时间1煤煤基氢冶金及干磨干选技术酒钢集团2019 年2焦炉煤气焦炉煤气自重整，C02脱除河钢集团2019 年3焦炉煤气富氢熔融还原建龙集团2019 年4焦炉煤气低碳富氢炼铁技改工程邢钢集团2017 年5化工副产品制氢存储运输和加氢站建设荣程集团2019 年6核能超高温气冷堆核能制氢+冶金耦合宝武集团2019 年资料求%;段贵生氢盘蠢I及工:业化应用研究魂1,水朝翁河钢集团2019 年中和”起到决定性作用。我们认为，在长流程领域，氢能冶金相对来说是最戢r 景的减碳方式，国外钢企技术领先于我国，可作为我国钢企的参考对象，而对 于储能和本钱问题，有待更多的技术突破。2.4、 碳交易市场，加速行业整

19、合之路碳排放交易市场对于钢铁行业的意义在于：/ 1 ）落后钢企可以通过购买碳排放额被动实现碳中和，优点在于前期无须大额资本支出，但随着碳本钱越来越高，后期碳本钱将愈加高昂/ 2）绿色钢企可通过碳排放权交易增厚业绩,形成正向激励机制，同时 有利于行业兼并重组加速/ 3）增加高炉炼钢本钱，从而提升电炉钢的本钱竞争力，促进电炉钢占 比提升的转变 国外：欧盟碳交易市场起步较早占全球总交易额的87% ；欧盟碳价格使欧CER供应方清洁开展机制Clean Development Mechanism欧盟成员国投资海外开展中 国家（中国，印度等）的节 能减排工程,简称CDM工程. 产生的CER可用于抵减一定 比

20、例的碳排放. OQY欧洲能源交易所J八 European Energy_Exchange碳配额供应方之二、欧洲气候交易所 - 7European Climate-*Exchange交易品种包括碳配额现货、 期货、远期以及CER现货实际碳排量购买碳配额有偿碳配额欧盟委员会European Commission -I免费碳配额免费破配额欧委会规划碳配额总量.其中 免费碳配额会被分配到各个控 排企业，有偿碳配额那么通过拍 卖方式供应到企业T有偿嗾配额拍卖超排企业洲钢企吨钢本钱增加95欧元左右，是目前吨钢价格1000欧元的10%。欧盟 碳交易市场是全球首个主要的碳排放权交易系统，2005年启动的强制性

21、 EU-ETS市场，是全球最大的碳交易市场。自运行以来，其交易量约占全球 总量的3/4,交易额自2005年运行以来呈快速上升趋势，在国际碳排放交易 市场上占据绝对优势。根据路孚特碳市场年度回顾，2019年，EU-ETS交易 额达1689.66亿欧元，占世界总额的87.2%,交易量为67.77亿吨CO2,占世 界总交易量的77.6%oEU-ETS不仅是欧盟成员国每年温室气体许可排放量交 易的支柱，也是当今主导全球碳交易市场的引领者。欧盟碳价格使欧洲钢企 吨钢本钱增加95欧元左右，是目前吨钢价格1000欧元的10%。对于国内来 说，与国外类似，碳排放交易市场逐渐成熟后，将增加高碳排放的高炉炼钢 本

22、钱，有助于提升短流程炼钢的本钱竞争力，促进短流程占比的提升。图27、欧盟碳排放权交易机制（EU-ETS ）二级市场交易所资料来源：头豹研究院，整理/ 分阶段性：分阶段演变，从试验到成熟。欧盟碳市场经历了 4个开展阶 段，控排企业范围、配额总量确定方法、配额分配方法等经历了从探索到成熟的阶段。/ 交易范围:不断拓宽。市场参与主体从欧盟28个成员国，到新增列支敦 士登、挪威、冰岛3个国家，2020年建立与瑞士碳市场的联系；纳入交 易体系的控排企业从电力、工业企业延伸到航空、化工、石化等企业； 主要交易温室气体从CO2开始，逐渐增加N2O和铝生产过程中的PFCso, 配额总量：不断收缩。欧盟碳市场的

23、配额总量从前两阶段的自下而上确 认，转为欧盟确定统一的排放总量，且在20132020年和20212030 年分别按照年均下降1.74%和2.2%的幅度来收缩，同时设定市场稳定机 制，对流通中的配额总量进行调控。/ 配额方式：免费分配转向有偿分配。20052012年，欧盟碳市场的分配 以免费分配为主，拍卖分配为辅，而2013-2020年的第三阶段拍卖分配 比例提升至57%,并预计将在2021-2030年进一步提高，有偿分配比例 的增加提升了控排企业的排放本钱。/ 价格运行：政策改进推动交易价格回升。配额交易价格发现是碳市场的 功能之一，纵观欧盟碳市场价格的变化历程可以发现，市场供求为价格 的决定

24、因素，第三阶段开始政府通过一系列的政策改进推动交易价格回 升，包括市场配额总量逐年收缩、配额折量延迟拍卖、推行市场稳定机 制、提升超额排放惩罚力度等。欧盟碳配额交易价格从2018年前的510眼 吨提升至目前的50欧元/吨以上。欧盟的碳价格使欧洲钢企吨钢本钱增 加95欧元左右，是目前吨钢价格1000欧元的10%。, 参与主体：碳市场主体多元化。欧盟碳市场的参与者包括控排企业和诸 多金融机构、各类投资者，交易主体多元化，为市场提供了充裕的流动 性供给。 国内：全国碳排放权交易体系刚刚起步，2021年1月正式运行，2019年广东所成交占比超50%。2011年以来，我国已经在北京、天津、上海等7个省

25、市开展了碳排放权交易试点，累计配额成交量约为4.3亿吨二氧化碳当量， 累计成交额近100亿元人民币。其中，2019年全国九个碳市场配额总交易量8819万吨，合计交易金额19. 7亿元，从成交量来看，广州碳排放权交易所占比过半。生态环境部制定的碳排放权交易管理方法（试行）于2021年2月1日起施行，即全国碳排放权交易体系（全国碳市场）正式投入运行。图28、2019年交易所交易金额分布图29、各试点交易所成交均价（元/吨）重庆 天津 2%1%重庆 天津 2%1%盗料来源：上海环境能源交易所，整理国内各试点省市线上均价（2013.6-2021.1）广州碳排放权交易所中钢铁行业各工序基准值更加完善20

26、19年钢铁行业配 额分配方案较之前，不再区分长短流程企业，而是改为细分工序进行分配，按照生产工序分为九个局部：炼焦、石灰烧制、球团、烧结、炼铁、炼钢（转 炉）、炼钢（电炉）、钢压延与加工、自备电厂，配额为本企业各生产工序配 额之和。其中炼焦、石灰烧制、球团、烧结、炼铁、炼钢工序采用基准法分 配配额，钢压延与加工工序采用历史法分配配额，自备电厂采用历史强度法 分配配额。计算公式：企业配额二各基准法工序产品产量X各基准法工序产品 对应基准值+钢压延与加工工序配额+自备电厂配额表8、广州碳排放权交易所2019年钢铁行业各工序基准值产品基准值（吨CO吨产品）0.78920.87090.78920.87

27、09焦炭生石灰球团矿0.0746烧结矿0.1910生铁1.3686粗钢（转炉）0.1393粗钢（电炉）0.3714资料来源：广州碳排放权交易所，整理 绿色钢企可通过碳排放权交易增厚业绩，形成正向激励机制，同时有利于加 兼并重组加速。随着全国碳交易市场的正式启动和平稳运行，钢铁行业及 其他高碳排放行业纳入全国碳交易市场，届时中国将成为全球最大的碳交易 市场。南航公司2020年7月通过售出节能减排节省下来的约90万吨碳排放 配额，取得收益净2500多万元，平均成交价为28. 10元/吨。钢铁企业作为 高耗能企业，通过增加环保投入，可尽快实现碳中和目标，同时通过环保投 入节省的碳排放权可通过交易所售

28、出，增厚公司业绩，形成正向激励。例如， 南钢股份2019年全年温室气体排放2004. 04万吨，假设通过通过环保投入实现 减排10%,即可在交易所出售200万吨碳排放权，按单价30元/吨计算，可 为公司实现6000万元净利润。3、关注标的宝钢股份：全球钢铁领航者，低碳炼钢排头兵 全球钢铁绝对龙头，多项板材市占率行业领先，高市占率带来高议价权。周 是全球钢铁龙头企业，宝武集团2020年粗钢产量1.15亿吨，排名全球第一, 占全球粗钢产量的6.17%o公司优势产品包括汽车板和电工钢，汽车板市占 率60%、无取向硅钢市占率35%、取向硅钢市占率80%,市占率稳步上升， 高市占率给公司带来高产品议价权

29、。 高分红，年度分红总额第一，分红率市场领先。宝钢2020年年度累计分红达 66.7亿元，国内钢企第一，是中信特钢的两倍、方大特钢的三倍。至2021Q1, 宝钢在沪深300中自上市以来的分红率排名前10%0公司章程规定分红比例 不低于50%。图30、公司核心板材市占率（单位： ）图31、2020年年度分红66.7亿60605040302010ip-至抬70 66.7资料来源：公司年报，整理资料来源：Wind,整理兼并重组排头兵，后续将受益于行业的加速兼并重组。我国钢铁行业长期存图表目录图1、2019年全球主要碳排放国家二氧化碳排放量及占比-4-图2、中国二氧化碳排放量逐步爬升至世界第一（单位：

30、百万吨）-4-图3、中国碳排放结构（2017年）-4-图4、钢材下游需求行业分布（2019年）-6-图5、2021年中国全国粗钢表观消费量预计将超过10.6亿吨-6-图6、商品房销售面积触底回升-6-图7、固定资产投资完成额触底回升-6-图8、近一年PMI均处于扩张区间-7-图9、新能源汽车近一年表现抢眼-7 -图10、全球粗钢产量及中国粗钢占比-7-图11、全国粗钢产量及产能利用率变化-7-图12、2007-2019年安赛乐米塔尔碳排放绩效指标-9-图13、电炉炼钢和转炉炼钢工艺流程-10-图14、长流程的本钱以铁矿石为主-11-图15、短流程的本钱以废钢为主-11 -图16、全球各地区电炉

31、炼钢比例（） -12-图17、全球各地区废钢使用比例（） -12-图18、美国粗钢产量及其中电炉法占比变化情况-12-图19、德国粗钢产量及其中电炉法占比变化情况-12-图20、日本粗钢产量及其中电炉法占比变化情况-13-图21、中国粗钢产量及其中电炉法占比变化情况-13-图22、美国废钢价格走势-13-图23、HYBRIT氢还原炼铁工艺-15-图24、HYBRIT生产流程与传统高炉生产流程比照-15 -图25、HYBRIT生产流程与传统高炉生产流程比照-16 -图26、日本钢铁联盟建设的12m3的试验高炉工艺流程-17-图27、欧盟碳排放权交易机制（EU-ETS） -18-图28、2019年

32、交易所交易金额分布-19-图29、各试点交易所成交均价（元/吨）-19-图30、公司核心板材市占率（单位：%） -20-图31、2020年年度分红66.7亿-20-图32、宝钢碳中和解决方案-21 -图33、华菱钢铁资产负债率持续下降-22-图34、我国废钢供给量（单位：万吨）-23-表1、2021年各省市与钢铁相关的碳达峰政策-5-表2、2021年河北地区限产政策/事件频发- 8 -表3、世界局部钢企碳达峰时刻表-9-表4、世界局部钢企碳达峰技术路线-9-表5、电炉炼钢和转炉炼钢比拟-11 -表6、国外典型氢冶金工程-14-表7、国内典型氢冶金工程-17-表8、广州碳排放权交易所2019年钢

33、铁行业各工序基准值-19 -在集中度偏低的问题，这导致行业恶性竞争严重，同时我国钢企作为铁矿石 最大的需求端，长期对于原材料的议价权偏低，利润被侵蚀严重。兼备重组 是解决上述问题的有效手段，公司是兼并重组的排头兵，屡次完成行业中的 重大兼并重组。未来，严控新增产能的背景下，公司有望通过兼并重组实现 置换产能，进一步扩大市场份额。/ 2007年6月：宝钢重组新疆八一钢铁集团；/ 2011年8月：宝钢重组广东韶关钢铁公司；/ 2016年12月：宝钢、武钢联合重组，成立中国宝武钢铁集团；/ 2019年6月：中国宝武重组安徽马钢集团；/ 2020年8月：中国宝武将通过太钢集团间接控制太钢不锈62.70

34、%的股份；/ 2020年9月：中国宝武间接控制重庆钢铁公司23.51%的股权，成为该公 司的实际控制人受益于碳中和政策的龙头企业。公司作为龙头企业，具有充足的资金且理念 环保投入巨大，十三五期间（2016-2020年），公司在绿色开展道路上展现了 “城市钢厂”的追求与成效，共为废气、废水、固废的治理和“洁化、绿化、 美化、文化”投入128.7亿元，吨钢能耗较“十三五”之初下降4.1%,通过 燃料优化调整，共减少煤炭使用近1300万吨，实现二氧化硫、氮氧化物、 COD、氨氮等的减排40%、45%、52%、81%。同时，关于碳中和规划，中 国宝武宣布2021年提出低碳冶金路线图，2023年力争实现

35、碳达峰2025年 具备减碳30%工艺技术能力，2035年力争减碳30%，2050年力争实现碳 中和。公司作为环保高投入的龙头企业，低碳工艺进展靠前，未来有望通过 碳排放权交易获利，同时碳中和政策使得市场上落后产能淘汰加速，有利于规 钢企的开展。图32、宝钢碳中和解决方案宝钢碳中和方案以绿色开展为统领，以低碳冶金和智慧制造实现钢铁 生产过程的绿色化，以精品化实现钢铁产品使用过程的绿 色化，为构建碳中和社会做贡献。低碳冶金技术 富氢碳循环高炉技术新型炉料技术1 .流程减碳钢铁循环材料使用技术近终形制造技术智慧能源系统富氢喷吹技术2.碳源替代譬导墨器嗔生物质灰使用技木微波烧结技术碳捕捉与封存技术3.

36、源汇匹配油田驱替封存开发林业碳汇资料来源：公司公告，整理函台金| ） |侬好卜凯蕾6 净（ ，. 制造端绿色 智慧制题）:碳中和社含精品钢铁）性能跃升）：使用端绿色风险提示：钢价持续下行；原材料价格上涨过快；下游需求超预期加速下滑。3.1、 华菱钢铁：板材龙头企业，减排模范先锋 规模优势显著，核心产品市占率高，享有品种优势和品牌溢价。公司是湖南、 大型国有钢铁企业，生产规模大，产品市场认可度高，产品应用广泛，规模 优势明显。公司具有年产钢和钢材过千万吨的综合生产能力，是全国十大 钢铁企业之一，是中南地区最大的线棒材、板材、无缝钢管生产企业,享有 品种优势和品牌溢价。截至2020年末，公司具备生

37、铁产能1773万吨/年， 粗钢产能1995万吨/年，钢材产能2178万吨/年（不含VAMA）o 2020年， 华菱钢铁粗钢产量到达2678万吨，全年实现归母净利润63.95亿元，规模和 盈利能力均稳居行业内前三。/ 湖南华菱湘潭钢铁是全球第一大的单体中厚板生产企业/ 衡阳华菱钢管是全国第二大无缝钢管生产企业;/ 华菱安赛乐米塔尔汽车板是全球技术装备最先进的汽车板企业 之一。 资本结构持续优化，资产负债率持续降低。由于2015-2016年行业寒冬期I处 司出现亏损，导致公司资产负债率较高，财务费用负担沉重。通过近几年 的快速开展，公司资产负债率从2016年末的86.9%下降至去年末的57.4%；

38、 财务费用从23.16亿元下降至5.98亿元，降幅超过70%o历史包袱基本甩去， 轻装上阵迎接未来。图33、华菱钢铁资产负债率持续下降A资产负债率：较同期历史最高值（2016年末）下降近30个百分点A财务费用：同比降36%,较2016年降低17亿元，降幅超七成资料米源：公司公众号，整理 绿色钢企代表企业，高环保投入，吨钢综合能耗下降11%。华菱钢铁在降低 燃料比、铁钢比、建设绿色钢厂等领域做了一系列工作，且目前自发电比例 到达70%左右，属于行业内先进水平。公司通过多年的调整工艺结构，提升 生产技术，回收利用二次能源，增加厂区植被绿化，在能耗和碳排放方面取 得的成效明显。其中，吨钢综合能耗由“

39、十二五”末的560kgce/t下降到“十 三五”末的约500kgce/t,下降幅度达11%； “十三五”期间，每年减少二氧 化碳排放量近1000万吨，厂区植被绿化覆盖率到达65%以上。“十三五以 来，华菱钢铁累计投入超低排放环保改造工程资金约30亿元，用于湘钢4.3 米焦炉提质改造、湘钢、涟钢焦化厂煤场加盖工程等重点环保改造工程，涟 钢获湖南省“绿色工厂”称号。止匕外，2020年11月华菱钢铁40亿元可转债 成功发行，为公司减少碳排放进一步夯实了基础，募集资金将投资于六个提 质增效、结构调整和节能减排工程等。 风险提示：公司及子公司订单增长不及预期；原材料价格大幅波动；核心破 人员流失风险。3

40、.3、 华宏科技：废钢回收设备新星，助钢铁行业原料再生 废钢回收设备绝对龙头，受益于钢铁行业碳中和政策。公司成立于2004年逐 步开展为废钢设备行业龙头。我国废钢设备行业为“双寡头”格局,头部玩 家为华宏科技、湖北力帝，其中华宏科技的市占率接近40%。受益于碳中和 政策的影响，我国未来废钢用量将显著提升，伴随着废钢大周期的到来，公利 润空间有望显著提升。图34、我国废钢供给量（单位：万吨）俺料来源：中国废钢铁应用协会，整理 风险提示：废钢价格波动超预期；工程建设进度低于预期。3.4、 方大炭素：炭素制品行业龙头，受益于电炉比例提升电弧炉受青睐，石墨电极需求向好。中频炉全面关停+我国进入废钢报废

41、大周 期，电炉炼钢优势凸显。目前电炉炼钢吨钢消耗石墨电极约3公斤，炉外精 炼吨钢消耗约0.6公斤。以每年8亿吨产量、电炉占比35 %、炉外精炼占比 60%计算，每年消耗石墨电极超过120万吨。 供给端难以放量，石墨电极可持续上涨。过去持续亏损+近年来环保趋严，教 生产企业关停，供给显著收缩，而复产周期又很长，预计今年供给难以放量。 石墨电极在下游本钱占比很低，只要供需格局良好，理论上涨价上不封 顶。 高炉大修周期，或带动炭砖价格大涨。高炉有10年周期，2010年之后炭砖 量不断增加，目前基本进入了新一轮循环，炭砖的需求有望大增。 风险提示：下游行业需求增长不及预期；在建工程建设进度低于预期。4

42、、投资评级与策略碳中和政策相当于国内钢铁行业的又一轮“供给侧改革”，对钢铁行业影响深 远，将加速推动行业的兼并重组和落后产能的出清。结合国外经验，我国废 钢应用比例还有很大提升空间，氢能冶金完全技术突破后也将大大降低碳排 放。维持行业评级”推荐。建议关注板材龙头企业：宝钢股份、华菱钢铁; 建议关注受益于短流程比例提升的标的：华宏科技、方大炭素。5风险提不地产用钢需求断崖式下滑：钢铁下游需求中建筑（地产+基建）用材占比在 50%左右，地产用钢需求下降或将使得整体需求显著下滑。 钢价大幅下跌：钢企收入将大幅下跌，盈利将受到较大影响。 原材料价格大幅波动：钢材本钱中原材料占比拟大，原材料价格大幅波动

43、或 将使得钢材本钱大幅波动，进而影响钢企盈利。报告正文1、碳中和，钢铁先行1.1、 碳中和，钢铁行业新一轮供给侧出清中国碳排放占全球近29%，二氧化碳排放力争2030年前达峰，2060年前实现碳中和。2020年9月22日，习近平总书记在第75届联合国大会一般性辩 论上讲话时指出：应对气候变化巴黎协定代表了全球绿色低碳转型的大 方向，是保护地球家园需要采取的最低限度行动，各国必须迈出决定性步伐。 中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放 力争于2030年前到达峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2020年12月 12日，习近平总书记在气候雄心峰会上进一步宣布，到203

44、0年，中国单位 国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降6% 以上，非化石能源占一次能 源消费比重将到达25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将到达12亿千瓦 以上。政策落实方面，中国积极参与和引领全球治理，将温室气体减排任务纳入国家五年规划和2035远景目标。2019年，中国单位国内生产总值二氧化碳排放（碳强度）较2005年降低48.1%，非化石能源占比为153 %，已经提前和超额完成2020年气候行动目标。图I、2019年全球主要碳排放国家二氧化碳排放量图2、中国二氧化碳排放量逐步爬升至世界第一（单及占比位：百万吨）印度 日区 轨闰 欧盟资料来源：Wind,整理资料来源：Wind,整理图

45、3、中国碳排放结构（2017年）资料来源：Wind,整理 钢铁行业是我国实现碳中和”目标的重要责任主体。作为能源消耗高密集型行业，钢铁行业是制造业31个门类中碳排放量的大户，占全国碳排放量约 18%,是除了电力之外，整个工业生产活动中碳排放量最高的行业。因此， 为实现我国碳排放2030年前达峰，争取2060年前实现碳中和”这一目标， 钢铁行业是主要发力点之一。表1、2021年各省市与钢铁相关的碳达峰政策工信部明确表示2021年粗钢产量要同比下降。工信部于2020年12月29日 表示，要围绕碳达峰、碳中和目标节点，实施工业低碳行动和绿色制造工程; 钢铁行业作为能源消耗高密集型行业，从2021年开

46、始，要进一步加大工作力 度，坚决压缩粗钢产量，确保粗钢产量同比下降。1月26日国务院新闻办召 开的新闻发布会上，工信部新闻发言人进一步表示主要从四个方面促进钢铁 产量的压减：省/市碳达峰政策（钢铁相关）河北健全绿色低碳循环开展的生产体系。推进工业绿色升级，以钢铁、石化、化工、建材等行业为重点，大力实施工业节能低碳改造；加快基础设施绿色升级，推动钢铁、焦化等行业提高煤炭利用效率江苏发布省开展改革委省生态环境厅关于对钢铁企业实施超低排放差异化电价政策的通知，钢铁企业超低排放差异化电价政策自2021年1月1日起执行至2025年12月31日从2021年起，不再审批钢铁（已进入产能置换公示阶段的，按国家规定执行）、焦炭、水泥（熟料）、内蒙古平板玻璃、超高功率以下石墨电极、铁合金、电解铝、氧化铝、监宝石、无下游转化的多晶硅、单晶硅等新增产能工程2025年之前达峰。根据上海市国民经济和社会开展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要，“着上海力推动电力、钢铁、化工等重点领域和重点用能单位节能降碳，确保在2025年前实现碳排放达峰，单位生产总值能源消耗和二氧化碳排放降