碳中和系列报告之三：寻路碳中和，制度与技术的上下求索

证券 证券研究报告 请务必阅读正文之后的免责条款 寻路碳中和：制度与技术的上下求索 碳中和系列报告之三｜2021-4-7 ▍ 中信证券研究部 ▍ 核心观点 杨帆 首席政策分析师 S1010515100001 敖翀 首席周期产业 分析师 S1010515020001 华鹏伟 首席电新分析师 S1010521010007 李超 首席有色钢铁 分析师 S1010520010001 李想 首席公用分析师 S1010515080002 宋韶灵 首席新能源汽车 分析师 S1010518090002 王喆 首席能源化工 分析师 S1010513110001 祖国鹏 能源化工分析师 S1010512080004 林劼 电新分析师 S1010519040001 华夏 电力设备分析师 S1010520070003 武云泽 公用分析师 S1010519100003 放眼未来，2060 年碳中和路径下必由的制度改革与技术革命，预计将持续催生蓬勃增长的新赛道。制度方面，碳交易、碳边境税与可再生能源电力入市交易或深入推进。新能源技术方面，光伏和风电成本可持续下降，氢能和储能发展潜力广阔，电网与用电侧新技术将推广。传统行业方面，生物基技术有望部分取代石油/煤基化工技术，轻量化可支撑铝需求，天然气可在部分非电领域替代煤炭。碳捕捉技术方面，捕捉与封存经济性将提升，碳利用前景广阔。 ▍2060 年实现碳中和的宏伟目标，将深刻影响中国未来的经济发展、产业变革与制度优化。本篇报告将以前瞻的视野，展望 2060 年碳中和路径下必由的制度改革与技术革命，探索未来的新赛道。 ▍展望一：制度建设的新格局。预计将深化全国碳交易市场建设，开展碳边境税谈判，推动可再生能源电力入市交易，综合权衡社会成本。  （1）全国碳交易市场正式启动，未来或扩大至八大重点行业。并从 2030 年后逐步提价并由免费发放配额转向拍卖，倒逼节能减排。参考欧盟电力行业经验，其煤电的碳成本已涨至上网电价的 60%左右。  （2）欧盟碳边境税 2023 年或率先在水泥和电力行业开征，预计会影响全球贸易格局。预计未来将与碳排放交易体系挂钩，并将积极开展双边和多边谈判。  （3）可再生能源电力入市交易是大势所趋，可缓解补贴缺口与“弃风弃光”问题。预计将着力优化可再生能源消纳责任权重指标，特别是完善跨省区消纳机制，深化绿证机制，完善辅助服务市场。  （4）碳中和路径下的电力成本、碳交易成本、原材料涨价成本、环保改造成本上升或温和可控，在环保成本与气候变化损失权衡下寻找最优增长路径。 ▍展望二：新能源技术的新前景。预计光伏和风电成本都有明显下降空间，推动投资成本和发电成本降低；氢能和储能发展潜力广阔；电网将强化枢纽与稳定器定位，用电侧电气化与数字化将加速。  （1）光伏行业未来 5 年每年都或有 5-10%的成本下降空间，在硅料、硅片、电池效率与组件等环节均有新技术应用。预计风电行业成本的下降主要集中在机组大型化的发展，如叶轮直径变大、传动链结构的完善、发电机成本和效率的提升等。  （2）氢能是受益“双碳”目标的长坡赛道，可在交通动力、发电供暖、冶炼等领域逐步替代化石燃/原料。而氢能广泛利用建立在可再生能源发电成本降低的基础上。  （3）储能产业大势所趋，电化学储能尤其是锂电池储能，具有很好的空间及环境适应性、响应快速、功率和能量密度高等特点，受益近年技术和规模驱动成本快速下降，有望成为主流路线。2025 年电化学储能市场规模有望超千亿。 碳中和系列报告之三｜2021.4.7 请务必阅读正文之后的免责条款 于翔 政策分析师 S1010519110003 刘春彤 政策分析师 S1010520080003 联系人：王希明 联系人：遥远 联系人：滕冠兴 联系人：张柯  （4）电力系统加速迈向“源网荷储”协同发展阶段，电网的枢纽与稳定器作用凸显，电网的改变需要从软硬件等技术升级与用能模式、商业模式等业态升级同时推进。配电网建设领域，主动配电网建设料将在配电网扩容与升级的过程中持续落地。而能源数字化预计将进一步改变综合能源服务（节能服务）的服务模式。 ▍展望三：传统行业的新革命。生物基技术有望部分取代石油/煤基化工技术；汽车轻量化可支撑铝需求，水电铝和再生铝将渐次推广；天然气可在部分非电领域替代煤炭。  （1）化工行业方面，目前多数化工品以原油或煤炭作为基础原料，未来生物基技术有望部分取代石油/煤基化工技术。生物燃料、生物合成纤维、生物合成可降解塑料等拥有巨大发展前景。从碳中和角度来看，生物合成的 PLA、PHAs 和以二氧化碳为原料的 PPC 更具潜力。  （2）铝行业方面，汽车轻量化支撑铝需求，预计中国燃油车/纯电动车/混合动力车未来五年单车用铝量增速为 5.8%/7.5%/3.7%。碳达峰下能源成本抬升和碳交易的执行将凸显水电铝的成本优势。而未来国内再生铝产量占比有望从 2019 年的 16.2%向发达国家 50%以上的水平趋近。  （3）天然气行业方面，天然气是单位热值碳排放最少的化石能源品种，或是过渡性能源，可在部分非电领域替代煤炭。 ▍展望四：碳捕捉技术的新赛道。碳捕捉是碳中和路径下不可回避的领域，预计碳捕捉投资的经济性劣势有望逐步消失；碳封存的经济性将随规模扩大而增强；化学领域依然有望保持对二氧化碳利用的领头羊地位。  （1）在碳的捕捉环节，目前技术路径明确，但成本过高。随着技术进步和大规模应用以及碳排放价格的上升，碳捕捉投资的经济性劣势有望逐步消失。  （2）在捕捉后的封存环节，手段主要包括地质封存、海洋封存和化学封存。目前封存资源有保障，但经济性依赖规模化。  （3）在碳的利用环节，未来除了传统的能源、采掘等领域，化学领域依然有望保持对二氧化碳利用的领头羊地位。  （4）预计到 2030 年中国每年碳捕集规模可以达到 4 亿吨二氧化碳，2050/2070 年分别达到 16 亿吨/20 亿吨二氧化碳。结合生物能的碳捕捉技术（BECCS）以及直接从大气捕集的技术(DACCS)，在碳中和之后，负排放的情景也指日可待。 ▍风险因素：经济增速下行风险；政策不及预期风险；电网消纳光伏风电能力不足；国际油价大幅波动；终端需求不及预期；行业竞争加剧。 rYiXlXiY8ZpXrQpO6M9RaQmOoOmOrQkPmMqMeRqQrObRrQqOxNmMoPxNsOtQ 碳中和系列报告之三｜2021.4.7 请务必阅读正文之后的免责条款 目录 制度建设的新格局：以市场化机制增强内生动力 .............................................................. 1 全国碳交易市场正式启动，碳定价凸显清洁技术路线优势 ............................................... 1 欧盟碳边境税蓄势待发，外部压力倒逼国内改革 .............................................................. 4 推进可再生能源电力市场化交易，提升消纳能