【招银研究|行业深度】行业研究之绿色金融篇——擘画双碳行动路线图:能源革命、产业升级与技术变革

（以下内容从招商银行《【招银研究|行业深度】行业研究之绿色金融篇——擘画双碳行动路线图:能源革命、产业升级与技术变革》研报附件原文摘录）
　　■ “双碳”战略确立，银行业迎绿色金融重大机遇。2020年习近平总书记在联合国大会上宣布我国“2030年碳达峰、2060年碳中和”的战略目标。“双碳”战略预计将引发国内产业变革浪潮，金融机构积极拥抱绿色金融。鉴于降碳技术丰富多样而成熟度不一，我们认为对重点行业及其降碳路径进行系统梳理将有助于形成产业变迁的全景认知。 ■ 电热领域：光伏风电蓬勃发展，工业热源改造快于居民供暖。电热领域的碳排放比重超过40%，向清洁能源切换是最直接有效的方式。电力行业中新能源发电已经具备经济可行性，光伏和风电的装机总量预计到2030年有望超过煤电。热力方面工业热源的电气化改造已有可行方案，例如钢铁行业的废钢-电炉短流程技术已在海外实现工业化应用，居民供暖则着重强调传统能源的清洁化利用。 ■ 交通运输：推广使用电气化和绿色化交通工具。一是制造端加速新能源汽车的推广，目前国内新能源车行业已经形成政策产业共振格局，替代燃油车是大势所趋。二是公共交通的电气化升级，长途运输方面我国铁路电气化率已经位居世界第一，城市交通方面正在完善城轨网络的建设。绿色化趋势也延伸至船舶领域，绿色燃料船舶订单占比有所提升。 ■ 工业生产过程：降副产工艺有望逐一突破。钢铁、水泥、化工、有色等行业已纷纷加大研发力度推动降副产工艺改良。目前具备商业化潜力的工艺升级包括电解铝行业的铝电解槽及氧化铝生产线大型化技术、煤制甲醇和合成氨工艺中的低煤耗气化技术、高炉炼钢流程中的富氢碳循环工艺等。氢能和CCUS等技术被视作实现净零排放的重要方式，但短期内成本掣肘明显。 ■ 建筑与环保：多种途径节约能耗使用。①建筑：装配式建筑能压缩人工工期和减少建筑垃圾，形成低碳化效果；绿色建筑应用保温、隔音材料和新型幕墙等绿色建材减少能耗使用，屋顶分布式光伏还能参与绿电生产。②环保：锂电回收作为新能源推广过程的重要配套，林业碳汇作为公认最经济的固碳手段，未来具有良好发展前景。 ■ 业务建议。（本部分有删减，招商银行各部如需报告原文，请参照文末方式联系研究院） 正文 概览 1.1“双碳”战略孕育绿色金融机遇，投向领域挖掘成重要突破方向 气候变化事关人类命运共同体，我国作为碳排放的第一大国，2020年在第七十五届联合国大会上正式提出“力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的战略目标。在“双碳”目标的引领之下，国内的经济产业结构将发生系统性的变革。 为助力实体产业绿色转型，金融体系中支持可持续发展的投融资活动正在发挥愈发关键的作用。经过近几年的探索，我国已初步确立了“三大功能”“五大支柱”的绿色金融发展政策思路，并从中央顶层设计出发不断统筹勾勒绿色金融的政策体系框架，绿色金融发展已然内嵌于国家发展的整体规划之中。 图1：“三大功能”“五大支柱”的绿色金融政策思路 资料来源：中国人民银行，招商银行研究院 图2：不断完善的绿色金融政策体系 资料来源：央行，政府官网，招商银行研究院 伴随“双碳”变革的持续演绎和政策的积极推动，我国绿色金融市场迎来蓬勃发展。其中，以银行机构为主导的绿色信贷业务展现出广阔的增长潜力和优异的资产质量。2022年末本外币绿色贷款余额实现38.5%的增长，高于整体贷款增速28.1个百分点；绿色贷款不良贷款率为0.48%，远低于同期其他类型贷款的不良水平。可见，银行业正迎来重大的绿色金融发展机遇。当前，大型国有银行与政策性银行是绿色信贷的主要发行主体，2022年末工商银行、建设银行、农业银行的绿色贷款余额均超过2万亿元，规模在主要银行中领跑。股份制银行的绿色信贷业务虽然体量较小但加速发力，2022年末民生银行、中信银行、光大银行、平安银行的绿色信贷余额增速均超过50%。 扩大投向领域的覆盖面将是绿色金融业务的重要突破方向之一。把握绿色金融发展机遇，需要全面做大绿色金融业务规模，促进资金流入绿色行业和领域。加强前沿研究作为绿色场景深耕和绿色客户挖掘的基石就显得尤为重要，将有助于我们寻找到新的领域和应用场景，拓展绿色金融业务覆盖面。 1.2降碳技术丰富多样，行动路线掀起产业变革浪潮 按照世界资源研究所WRI的估算，电力与热力、制造业与工程行业、工业生产过程、交通运输、农业、逃逸排放、建筑等领域将是我国落实双碳目标的主要抓手，其碳排放比例合计超过90%。（世界资源研究所基于碳排放视角的领域划分与后文基于投资视角的行业划分存在口径区别，但不影响本文的分析逻辑与观点判断） 图3：我国碳排放行业分布（2019年） 资料来源：WRI Climate Watch，招商银行研究院 不同行业的减碳路径各有差异。国际可再生能源署IRENA在《2022世界能源转型展望》中列举了实现“碳中和”的六大技术路径。按照效果实现机理，我们可以将其大致划分为三大类别。 ? 能源结构的切换升级，主要是指发展可再生能源、推广氢能源、终端消费电气化。典型的应用领域包括，电力行业开启光伏风电对化石能源的替代，热力行业、交通运输等行业推进电气化转型。 ? 产业技术优化，节约能源使用和提升能源效率。例如工业行业通过余热回收技术实现热能重复利用以及工艺改良减少碳副产物从而控制后期处理成本，建筑行业的装配式构件模式节约能耗需求，节能环保行业将防控环节前置也能降低后期处理难度。 ? 碳的捕集与利用。IRENA提到的技术主要是CCUS技术和BECCS技术，强调碳捕集和利用。目前这两类技术还处于早期发展阶段，商业化前景有待验证。 图4：当前各领域的降碳技术路线及对应的业务方向 资料来源：招商银行研究院 电热领域：光伏风电蓬勃发展，工业热源改造快于居民供暖。电力和热力行业的降碳效果对于“双碳”目标的达成具有关键作用，向清洁能源切换是最直接有效的方式。电力行业中光伏风电替代传统燃煤发电已经具备经济可行性，相关产业链成长加速。热力行业工业热源的电气化改造已有可行方案，居民供暖则强调传统能源的清洁化利用。 电力行业：长期关注光伏、风电的替代进程，短期内重视煤电的清洁利用。2014年我国就明确提出要推动能源供给改革，优化调整以煤炭、石油、天然气为主的能源结构，积极转型光伏、风电、水电、核电及生物质能等可再生能源。这些年我国在光伏和风电领域成效显著，成本快速下降，相关项目已经实现平价上网。我们预计2030年光伏和风电的装机总量有望超越煤电规模，到2060年新能源发电将成为电量主体。不过，清洁能源的大面积替代尚需时日，短期内煤电仍是电力供应体系的“压舱石”，这一过程中煤电清洁利用技术仍存在庞大的应用空间，如超超临界和CFB等。 热力行业：工业供热的电气化改造预计快于居民供暖。工业热源方面，国内政策明确提出要有序推进低温热源的电气化改造。部分行业已经具有成熟方案，例如钢铁行业的废钢-电炉短流程技术已经在海外实现工业化应用，我国电炉对高炉的替代也有望在废钢供给约束缓解后迎来加速。除了电气化改造以外，工业余热回收技术能够实现热能重复利用，未来也具有较大的应用潜力。居民供暖方面，短期内燃煤和天然气仍占据主导地位，这种情况下主要是通过推广燃煤热电联产技术来提升热能使用效率。 交通运输：推广使用电气化和绿色化交通工具。尾气排放是交通领域碳排放的最主要来源。其中公路交通是尾气排放大头，占比七成以上。降碳思路主要两类，一是制造端加速新能源汽车的推广，目前国内多地政府纷纷出台招商引资、购车补贴或是优先上牌等利好措施，国内外整车和上下游零部件企业均积极投入研发，政策和产业形成共振，新能源车对于传统燃油车的替代趋势已经明确。二是稳步推进公共交通的电气化升级。长途运输方面我国铁路电气化率已经位居世界第一，城市交通方面也在完善城轨网络的建设。除了公路交通，交运行业的绿色化趋势也在向船舶领域延伸，新船订单中绿色替代燃料船舶占比有所提升。 工业生产过程：降副产工艺有望逐个突破。钢铁、水泥、化工、有色等行业生产过程的碳排放量大。除了维持高温生产环境和设备运营状态所需的能耗投入以外（这部分减碳模式参见电热领域），其生产工序也存在难以回避的副产物，例如化工行业的煤气化制氢、水泥行业的石灰石煅烧都会产生含碳物质。减少生产过程的副产物有赖于工艺改良，需要各行业逐个突破，进展参差错落。目前具备商业化潜力的工艺升级主要包括：电解铝行业的铝电解槽及氧化铝生产线大型化技术，煤制甲醇和合成氨工艺中的低煤耗气化技术，高炉炼钢流程中已具备规模化应用基础的富氢碳循环工艺。此外，氢能和CCUS等技术被认为是实现净零排放目标的重要方式，但高生产成本的问题短期难以解决形成了明显掣肘。 建筑领域：装配式建筑和绿色建筑是大势所趋。建筑行业的碳排放涉及建造阶段和运行阶段。装配式建筑是建造环节减碳的重要抓手之一，预制构件的建造方式具有减少人工、提前工期、减少建筑垃圾和废水排放等低碳化效果。建筑业“十四五”规划提出，到2025年装配式建筑占新建建筑的比例要达到30%以上，装配式建筑迎来推广契机，目前龙头央企也开始在多类建设场景应用装配式建筑技术。在运行阶段，由于保温材料、隔音材料和新型幕墙等绿色建材的应用，绿色建筑相比普通建筑也更能够体现节能优势。特别地，我们关注到近年来光伏建筑一体化应用获得政策扶持，越来越多工商业企业通过发展屋顶分布式光伏项目实现绿色发电，进而降低用电成本、提升电力资源自主可控，成为了企业降本增效的新模式。 节能环保：传统环境治理已现成效，新兴领域加强前置防控。节能环保领域的降碳机制主要在于控制不同类型污染物的排放，从而节约后期处置成本。传统环保领域，水环境治理和固废处置在“绿水青山”理念的指导下已经取得良好的治理效果，大气排放的治理思路未来也将着重从“双碳”角度发力。新兴领域中，锂电回收是新能源推广过程中的重要配套，回收链条的完善将有效降低废弃物处置难度。同时，林业碳汇是目前世界上公认的最为经济的固碳手段，待CCER市场重启后有望显现成长潜力。不过当前新兴板块的商业模式尚处初期摸索阶段。 1.3“双碳”投资预计百万亿元，按图索骥助力银行业务布局 综上所述，“双碳”战略影响深远，产业结构的变迁将孕育众多长期投资机会，值得银行高度重视。我们预计“碳中和”目标下各领域的投资体量合计将达到百万亿级别，新能源发电、工业生产低碳化改造、新能源汽车、装配式建筑和植树造林的新增投资都在数万亿元以上，这将有助于缓解银行业所面临的资产荒难题。同时，随着房地产和基建等传统投放领域增长中枢下移，绿色金融也是信贷结构优化的可行方向之一。 图5：“碳中和”目标下各领域的投资体量测算（单位：万亿元） 资料来源：招商银行研究院 注：具体测算过程见《碳中和碳达峰系列研究之总述篇——双碳下的“双新”趋势》报告 由于成熟度和经济性上的区别，我们判断不同行业减碳路径的推广时点将存在先后差异。电力和交通领域的降碳模式相对清晰和成熟，相关的产业链配套也在快速完善，光伏、风电、储能、新能源车、城轨等领域涌现大量规模可观的投资项目；钢铁、化工领域工艺流程的技术升级路径逐渐涌现，电炉炼钢、富氢碳循环等技术已具备推广应用的基础；建筑领域装配式建筑、光伏建筑一体化在政策支持和工商企业布局趋势下也有望加速普及。后文将对重点行业的降碳路径进行深入分析。 源网荷储：孕育巨大投资机遇 “碳达峰碳中和”实现的根本路径在于能源电力行业的深度脱碳，而构建以新能源为主体的新型电力系统成为当前实现双碳目标的重中之重。“新型电力系统”的构建是一个长期的过程，在这过程中涉及到“源网荷储”端等多方面新增投资，这些投资与过去传统的电力系统的投入存在显著的差异，如：电源侧的新能源（光伏和风电）发电量在总体电源结构中占比持续提升进而替代传统火电成为主力电源；电网侧的输配电网体系为适应大规模新能源的消纳和海量分布式电力电子设备的接入，需要在特高压工程、超超临界火电、增量配电网等方面增加投入；负荷侧的新能源发电产业链制造端市场主体为绿色电源创造更低的度电成本，在技术升级上的投资以及与需求相适配的产能扩张；储能侧的表前大储与分布式储能成为大电网与分布式电网体系中重要的灵活性调节资源，储能的投资未来将贯穿整个新型电力系统的建设过程。 2.1电源侧：风光大基地及海上风电项目投资空间广阔 新能源电源侧投资预计未来能够保持稳定增长，主要集中在国内风光大基地和海上风电的项目建设投资。电源侧风电和光伏是投资的主力军，预计未来三年国内光伏项目投资年均复合增速在20%左右，风电项目的投资年均复合增速在10%以上，未来风光电源投资有望保持稳定增长。从电源侧投资分结构来看，大型集中式风光项目以大基地开发为主，风电中海上风电投资未来将成为重要增长极。“十四五”期间国家已经规划了三期的风光大基地项目，其中一期项目在23-24年陆续建成并网，二期项目主要集中在沙戈荒地区，预计“十四五”末期至“十五五”初期建成并网，三期项目仍以沙戈荒为重点开发地区，目前正在做前期的规划和审批，预计并网时间在“十五五”的中后期，二三期大基地项目风光合计装机规模达到200GW以上。风电中陆上风电整体投资受限于土地等制约未来增长空间有限，而海上风电在实现平价上网后度电成本快速下降，同时海上风电项目集中在东部沿海地区靠近用电负荷侧便于就近消纳，未来其投资规模有望快速增长。 2.2 电网侧：短期适配新能源转型，中长期向分布式微电网发展 短期适配新型电力系统的特高压工程和超超临界火电等投资会保持稳定规模，中长期电网侧投资结构上或将逐步往配网侧倾斜，叠加储能侧成本不断降低，带来分布式微网“源网荷储”一体化投资快速增长。短期新能源占比的快速提升需要重点解决如何保障其大规模消纳和对电网稳定性带来冲击等问题，因此特高压配套工程投资建设需要跟上大基地项目的建设步伐，保障大基地项目建成并网后顺利的外送消纳；二三期大基地项目基本要求配套火电等调节性电源，新增的火电项目所使用的基本上是煤耗低、碳排放量较少的超超临界火电机组。短期特高压工程和超超临界火电的投资为中长期配电网和储能的投资让渡出了一定的发展时间，中长期整个电网体系会因为电源和负荷侧离散化也趋于往分布式控制调度方向发展，微电网的投资会不断增加。电网侧投资从结构上往配电网的升级改造和信息化方向倾斜，叠加储能的成本不断下降，分布式微网的“源网荷储”一体化的投资的潜力将逐步释放。 2.3 产业链：先进产能扩张值得布局 新能源产业链中上游的制造环节也存在明确的技术升级与产能扩张的投资。对于光伏和风电产业链中上游的制造商而言，全行业的企业都在致力于下游发电端的降本增效。目前光伏行业主要的降本增效主要路径在于提高光伏电池片的光电转换效率的同时降低制造端的成本，N型单晶技术在未来拥有更高的光电转换效率和更低的成本下降空间成为行业内厂商技术升级与产能扩张的主要方向。风电行业制造端的降本增效主要围绕风机大型化实施，各家主机厂围绕大功率的风机研发新一代的风机生产平台，产业链各环节的零部件供应商也纷纷扩产满足大兆瓦机型的新产品。 新能源汽车：电动化成长趋势明确，产业变革中挖掘新机遇 “双碳”背景下，汽车电动化成为交通领域降碳的有力抓手。2020年我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的总目标，并要求2030年前实现单位国内生产总值二氧化碳排放要比2005年下降65%以上。据中汽中心测算，汽车碳排放占我国交通领域碳排放的80%以上，汽车的燃料排放约占国内总温室气体排放的7.5%。同时，《中国汽车产业发展报告（2020）》指出，汽车产业将提前到2028年实现碳达峰，2035年在碳达峰的基础上再减排20%以上，最终在2050年实现汽车行业近零排放。 我国新能源汽车产业发展中长期向好趋势不变。一方面，虽然今年一季度我国新能源汽车销量增速相对去年明显放缓，但经过我国多年的产业培育和全球碳中和迫切性日益增强，新能源汽车替代传统燃油车的趋势已经确立，去年全年和今年一季度新能源汽车渗透率分别达到25.6%和26.8%。我们预计在可预见的将来，这一数据将大概率达到50%以上。另一方面，我国新能源汽车在全球的竞争优势明显高于传统燃油车，本轮全球新能源汽车革命很可能导致全球汽车制造中心由欧美日等国向中国转移。2021和2022年我国汽车出口增速分别为101.1%和54.4%。今年1季度在国内新能源汽车销量增速放缓的背景下，新能源汽车的出口增速仍然达到了110%。我们预计全球汽车制造业转移的趋势已经开启，在未来10-20年的时间里，国内汽车产量可能重演其他工业品国内产量高占比的历史，在全球汽车产量超过50%。而目前我国汽车产量仅占全球产量的1/4左右。这两个趋势叠加会使我国汽车行业，特别是新能源汽车领域有较大的发展空间。我们预计在经历1-2年左右的调整期后，新能源汽车有望重拾快速增长通道。 船舶：绿色转型加速 海运贸易量占全球贸易总量的85%以上。与空运、汽车等运输方式相比，航运的单位碳排放强度最低，但从排放总量来看，航运的碳排放量占全球总量的2.5%，同样面临着较大的低碳转型压力。 航运绿色标准趋严。国际海事组织（IMO）提出航运业碳减排行动计划，目标是2030年相较2008年碳强度降低40%，到2050年碳排放量减少50%、碳强度降低70%。两大短期措施指标——技术能效指标EEXI和运营能效指标CII已于2023年初正式生效，CII分类标准将逐年提高，船舶需达到“C”以上评级，EEXI及CII对船舶交易及航运市场的影响开始显现。2023年3月，欧盟通过了更为严苛的FuelEU Maritime议案，目标于2050年欧洲区域内航运碳排放相较于2020年降低80%，未达标船舶将面临罚款。 表1：航运绿色协议 资料来源：公开资料、克拉克森、招商银行研究院 船舶绿色化进程加速。航运减碳压力加速老旧船舶运力淘汰，催生新型绿色动力船舶的需求。总量来看，2022年新船订单中可使用绿色替代燃料船舶占比达60%，目前手持订单中使用可替代燃料船舶占比达到47%。从替代燃料类型来看，中期使用低碳燃料为过渡，长期将以转向碳中和/零碳燃料为目标。目前LNG双燃料船在手订单占比较高，今年甲醇燃料船舶新签订单占比显著提升，未来或将进一步走向氨等零碳燃料。从船型来看，除LNG运输船由于运载货物类型便于使用LNG燃料外，集装箱船、汽车运输船的替代燃料签单占比较高，因为此类船型更靠近供应链终端客户，而客户减少碳足迹的需求是推动船舶绿色转型的重要动机之一。 图6：全球绿色船舶订单占比提升 资料来源：克拉克森、招商银行研究院 汽车运输船绿色转型进程快，中国自建船队助力新能源汽车出口。2021年汽车运输船新造船市场进入高景气区间，并且绝大部分订单为绿色动力船型，以LNG双燃料为主，甲醇、氢燃料、氨燃料预留船型自2022年也开始陆续下达。本轮汽车运输船订单潮主要逻辑之一为中国汽车出口进入高速增长期，“国车国运”助力中国新能源汽车出口。与绿色动力汽车运输船造船厂开展业务合作，既是支持航运绿色转型，也是助力汽车绿色化发展。 汽车运输船造船厂集中度较高。目前全球汽车运输船订单主要集中在招商局工业集团、中集来福士、福建船舶工业集团、中国船舶集团，包揽全球80%以上新造船订单。以上造船厂在汽车运输船建造方面具有深厚的经验积累，建造效率较高，有望持续获得大部分汽车船新船订单。 城市轨道：项目稀缺性显现 5.1“双碳”战略推进，城市轨道在公共出行体系中的重要性有望提升 中金公司数据显示，目前城市轨道并非居民出行最常使用的公共交通工具。客运量结构中，城轨占比不足15%，而出租车、公交车和网约车等燃油相关的出行方式占比达到75%。但是，若从碳排放视角出发，城市轨道作为完全电气化的交通工具就具有明显优势。城市轨道的百人公里二氧化碳排放量为0，而乘用车和公交车最高分别为9.8kg和3.5kg。城市轨道的碳排放优势也可以间接转化成经济优势。以南京地铁4号线为例，根据《物流工程与管理》的测算，其每年产生的综合效益约为17亿元，其中由于污染物减少而产生的效益约为4.3亿元。 我们认为，“双碳”战略的坚定推进将有望推动城市公共交通结构的不断优化调整，未来不排除各地加大政策支持力度来推动客运量向城市轨道转移，从而促进行业的长期稳健发展。 图7：日常公共交通出行客运量结构 资料来源：中金公司，招商银行研究院 图8：城市轨道产生的社会效益结构 资料来源：《物流工程与管理》，招商银行研究院 5.2城轨项目是良好的长期配置资产，目前稀缺性正逐渐显现 近年来随着房地产投资增速下行以及宏观经济走弱背景下多个行业贷款不良率攀升，银行业面临的资产荒现象越来越紧迫。城轨项目需要的资金量庞大，且由于资产权属清晰、收入来源稳定、财政支持力度大等因素，行业整体风险相对可控，是值得银行长期配置的资产。 ? 短期视角。2022年城轨行业完成建设投资5444亿元，连续两年出现下降，与近两年国内基建行业加速投资的现象明显不同。我们认为这与国务院2018年出台52号文大幅提高城轨批复门槛有关，其背景是2016-2017年部分城市的停工事件对城轨行业形成巨大冲击。目前官方审慎态度尚未出现明显变化。 ? 长期视角。政府对于各地城轨建设的指导思想是“按需建设、量力而行”，随着各地城轨网络完善，其发展阶段也必然从“新建”走向“维护”，投融资需求减弱，信贷配置的空间也会随之压缩。根据中国城市轨道交通协会的测算，“十四五”期间全国新建城轨项目约3000公里左右，较十三五减少近30%。 图9：全国新建城轨项目长度（公里） 资料来源：中国城市轨道交通投资协会，招商银行研究院 图10：全国城轨完成建设投资额（亿元） 资料来源：中国城市轨道交通投资协会，招商银行研究院 钢铁：关注节能降耗和技术升级机遇 钢铁行业是我国碳排放量最大的工业领域之一。当前全球钢铁冶炼以高炉-转炉和电炉两大工艺为主，其中电炉碳排放量要显著低于高炉-转炉。根据IEA的数据，生产1吨的粗钢，高炉-电炉工艺全流程约释放2.2吨CO2，而电炉工艺仅释放0.3吨CO2。受限于废钢资源及其生产经济性，我国废钢-电炉粗钢产量占比仅为10.6%，钢铁冶炼仍以高炉-转炉为主。高炉-转炉工艺中碳排放主要来自于焦炭，因而降低焦比，“以气代碳”成为高炉减碳的主要方向。但高炉减碳技术升级改造并非一蹴而就，电炉短期内仍然受制于废钢资源供应的限制，完成钢铁行业“碳达峰”、“碳中和”目标，仍需循序渐进。具体来看，“十四五”期间，完成超低排放改造和节能降耗是推进“双碳”工作的重要抓手，但完成“碳中和”目标还需依靠技术升级，实现低碳冶金甚至零碳冶金。 6.1 “十四五”期间：完成超低排放改造和节能降耗 超低排放是指对所有生产环节实施升级改造，大气污染物有有组织排放、无组织排放以及运输过程满足指标限制要求。对符合超低排放条件的企业，可相应获得税收优惠、奖励和信贷融资支持，且不受到差别化电价政策和停产限产影响。完成超低排放改造可以视为钢铁企业绿色化的基本任务，包括除尘设施、烟气脱硫、烟气脱硝、低氮燃烧、烧结机头烟气循环等。“十三五”期间，河北等重点区域已经完成超低排放改造。 对完成超低排放改造的企业，“十四五”期间的重点任务为节能降耗。当前钢铁工业实现节能降耗的主要措施有：（1）推广烧结烟气内循环、高炉炉顶均压煤气回收等绿色技术改造；（2）加大余热余能的回收利用，推广电炉烟气余热、高参数发电机组提升、低温余热有机朗肯循环发电、低温余热多联供等先进技术，实现余热余能梯级综合利用；（3）实现能量系统优化，推动企业能源管理数字化、智能化改造；（4）推动新一代信息技术在能源管理中的创新应用，实现能效管理智能化；（5）改造通用公辅设施，推动应用高效节能电机、水泵、风机产品等；（6）实现循环经济低碳改造，提升资源化利用水平，包括提高钢渣循环经济价值；推动钢化联产，依托钢铁企业副产煤气生产高附加值化工产品等。从区域调研的情况来看，余热余能循环利用是当前钢企普遍考虑的节能降耗措施，特别是对于区域电价较高的地区，如广西，使用余热余能发电基本可覆盖厂区用电的90%以上，从而降低电力费用，实现降本增效。 6.2 中长期：冶金技术升级改造 节能降耗空间有限，钢铁行业要实现“双碳”目标，还需依靠技术改进和提升。完成超低排放改造和节能降耗并不能大幅度降低吨钢碳排，要实现钢铁行业“双碳”目标，还需依靠冶炼技术升级。如前所述，我国钢铁冶炼以高炉-转炉长流程为主，减碳技术发展方向有二，一是减少高炉中焦炭的消耗，二是使用其他还原剂来替代焦炭的使用。前者典型的工艺为使用高炉喷吹燃料，降低焦比；后者典型的工艺为非焦冶炼，即使用天然气、氢气等还原气替代焦炭，使用电炉而非高炉来进行钢铁冶炼。结合IEA发布的《钢铁行业技术路线》（Iron and Steel Technology Roadmap）中的低碳炼钢技术和国内外企业公布的“双碳”路线图，我们认为短期内高炉炼钢仍然是主流炼钢技术，富氢碳循环或是高炉减碳主要路径。中长期来看，废钢-电炉短流程炼钢占比将大幅提升。“双碳”长期视角下，碳捕集利用封存（CCUS）和全氢直接还原技术或将成为“零碳”炼钢的主要路径。 图11：钢铁行业冶金工艺发展路径 资料来源：招商银行研究院 短期：高炉减碳技术改造，关注富氢碳循环工艺进展 如前所述，“以气代碳”是高炉减碳的主要方向，目前主要为高炉喷吹。国内高炉喷吹以喷吹煤粉为主，一方面在风口燃烧带氧化燃烧产生热量，另一方面形成CO、H2还原气参与间接还原反应。该方法虽然在一定程度上降低了焦比，但没有从根本上改变高炉的碳消耗，减碳的作用有限。 高炉富氢碳循环是以降低高炉还原剂比为方向，加上绿色电加热和原料绿色化技术措施的减碳技术，能够最大程度利用碳的化学能。富氢碳循环技术具有较好的减碳效果，预计可以减少20%-30%的碳排放，若与CCUS技术结合，或可减少50%左右的碳排放，满足国内钢厂短期的减碳目标。国内宝武集团下属的八一钢铁已经完成富氢碳循环的三期实验，并宣布建成首座400立方米级的低碳冶金高炉。宝武集团提出，在2035年以前，以富氢碳循环高炉为核心的高炉-转炉工业路径将成为宝武集团的主要冶金技术。富氢碳循环技术可基于现有高炉设备进行改造，成本相对较低，具备较强的工业规模化应用基础。2023年-2024年，八钢要在大中型高炉推广富氢碳循环央企冶炼工艺及商业化装置改造。 中长期：政策推动叠加废钢资源释放，电炉替代高炉 废钢-电炉短流程技术已实现工业化应用，全球主要钢铁生产国家中，土耳其、美国、印度等国主要使用短流程炼钢。目前我国废钢供应量不足，废钢价格较高等因素制约了电炉产量的投放，但“双碳”目标下电炉替代高炉是大势所趋。国家及地区政策均大力推动电炉产能投放，《三部委关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》提出，钢铁工业高质量发展主要任务之一是有序发展电炉炼钢，鼓励有条件的高炉-转炉长流程企业就地改造转型发展电炉短流程炼钢，到2025年电炉钢产量要占粗钢总产量比例的15%以上。此外，在产能置换政策上，高炉置换需遵循减量置换原则，而电炉置换则可实现等量置换。 从具体时间来看，电炉替代高炉的热潮或在2033-2035年左右开启。一方面，根据IEA的测算，我国目前高炉的平均使用年限约为12年，也就是说到2032年左右，将迎来国内冶炼设备更新换代的热潮。另一方面，废钢成本是掣肘废钢-电炉短流程冶炼的发展的主要因素。随着钢铁折旧周期的到来，废钢供应将快速增长，加速对长流程炼钢的替代。具体来看，2003年-2013年是我国钢铁消费的快速增长期，钢材表观消费从2003年的1.4亿增长到2013年的10.2亿，年均复合增速30%。这一时期生产的粗钢约于2023-2033年使用寿命结束，进入折旧期。根据商务部预测，预计至2030年，我国社会废钢资源产生量达到3.2亿-3.5亿吨。中国废钢铁应用协会也预测，2025年废钢资源总量将达到3-3.2亿吨，2030年废钢资源量将达到3.5-3.8亿吨，届时废钢资源量将占到钢产量的40%左右，为电炉炼钢提供充足的废钢资源。 未来：零碳冶炼，关注CCUS和全氢直接还原 “双碳”趋势下，钢铁冶炼的最终目标是“零碳”冶炼。虽然废钢短流程炼钢工艺可以大幅减少碳排放，但无法实现完全的“零碳”排放，更长视角下还是需要发展新的“零碳”冶炼技术。根据IEA，若要实现炼钢“零碳”排放，冶炼技术可以大致分为两类：一类称为“CO2管理”，即仍将碳作为炼铁的还原剂，但通过减少CO2的排放来达成“零碳”；另一类则称为“CO2直接避免”，即通过极小化碳的使用来避免CO2的产生。从目前技术发展的情况来看，CCUS和全氢直接还原是实现钢铁冶炼“零碳”排放可能性最大的两种方法。两大技术目前在国内均处于初步实现阶段，还未实现规模化应用。 CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage，碳捕捉、利用与封存）是将 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 永久减排的过程。CCUS可以和高炉-转炉、直接还原、熔融还原法结合起来，从而实现“零碳”排放。目前较为成熟的工艺是基于天然气的直接还原-CCUS。该工艺已经于2016年在迪拜试点，具备0.8Mt/年的CO2捕捉能力，所捕获的CO2可在附近的油田中作为EOR（Enhanced Oil Recovery，提升石油采收率）使用。目前多家企业开始与高校和研究院联合，探索CCUS在钢铁领域的应用方案，如宝武集团等。 全氢直接还原是用氢气取代碳作为还原剂和能量源，获得直接还原铁和水，从而实现零排放的工艺路线。目前全球已有一些企业开始探索全氢直接还原技术，举例来说，2020年8月瑞典HYBRIT项目已经开始中试，利用可再生电力通过电解水产生氢气并用于直接还原铁，计划在2025年达到1Mt/年的目标；AecelorMittal在德国汉堡启动了试点项目，包括风电生产绿色氢气以及MIDREX全氢直接还原铁中试工厂等项目等。《中国宝武碳中和行动方案》指出，2035-2050年间氢基竖炉和碳回收及利用将成为碳中和冶金的主要方法。2021年宝武集团下属子公司湛江钢铁开始建设国内首座百万吨级氢基竖炉，目前氢基竖炉本体进入设备安装阶段。 化工：绿氢耦合尚待时日，优势地区示范项目先行 作为支撑国民经济发展的基础性产业，化工行业产生的碳排放量约6亿吨，占工业领域总排放量的16.7%，是工业领域节能降碳的核心领域。从碳排放来源来看，化工行业的碳排放不仅来自能源消耗（包括化石燃料直接燃烧、外购电力和热力等），也来自于工业过程（化学反应过程产生的排放）。不过，化工子行业众多，各领域的碳排放量和主要来源各有差异，改造方式各有侧重。根据石油和化学工业规划院的统计，合成氨、炼油、甲醇和电石作为碳排放量最高的四大子行业，约占化工行业碳排放总量的54%，是改造升级的重点。 图12：化工各子行业碳排放量占比 资料来源：石油和化学工业规划院，招商银行研究院 图13：化工重点子行业单吨碳排放量及排放来源 资料来源：《甲醇生产企业碳排放量核算报告》，《合成氨企业碳排放核算案例分析》，《电石法和煤基乙烯法PVC碳排放分析》，招商银行研究院 展开来看，合成氨、甲醇的碳排放以工业过程为主，主要来自煤制氢过程中的水煤气变换反应。电石则主要来自于电力等外部耗能。炼油行业方面，虽然各家炼厂设计方案存在差异、产品众多碳排放核算较为困难，但整体来看催化裂化、连续重整、常减压、制氢等核心装置占据了近七成的碳排放量。其中，催化裂化、连续重整、常减压装置的碳排放不仅源于装置反应所需要的燃料和高压蒸汽，也源于原油、石脑油等重质原料在加工过程中的碳链断裂反应；制氢装置则同样产生于水煤气变换反应。 通过上述分析，我们能基本勾勒出化工四大重点子行业的碳减排路径。对于电石、炼油等装置的能源消耗，碳减排除了需要产品替代路线的发展、工艺的持续优化以外，更多的其实是依赖于电力系统脱碳和设备电气化改造。至于工业过程中的碳减排，一方面需要依赖炼油行业的原料轻质化改造（以乙烷、丙烷等轻烃作为裂解原料或发展原油直接裂解生产化工原料，进而降低能耗和碳排放），另一方面则必须利用可再生能源电解水制氢（行业称为“绿氢”）替代传统的化石能源制氢。相比于煤制氢和天然气制氢，基于可再生能源电力的PEM电解水制氢单吨将分别减少20吨和10吨左右的碳排放，是未来合成氨、甲醇、炼油加氢装置等领域最为理想的氢源。 图14：化工重点子行业碳排放来源分析及减碳路径 资料来源：招商银行研究院 虽然绿氢的大规模推广对于化工行业降碳的意义十分重大，但目前来看绿氢依然面临制备成本高、储运困难两大难题。制备成本方面，电力成本占据了60%-70%，因此可再生能源发电的降本增效进程将直接决定绿氢的经济价值。目前来看，绿氢仅有在内蒙古、新疆等风光资源丰富的地区（电价在3毛以内）才初步具备经济性。因此，当前以中石化、隆基绿能、宝丰能源为代表的龙头企业基本集中于上述地区建立绿氢示范项目。据测算，电价在2毛钱/度时，绿氢成本约为25元/kg，未来随着制氢规模的提升有望降至20元/kg左右，仍略高于煤价为1000元/吨时的灰氢成本（含CCS）。储运方面，由于液化温度低、性质活泼导致储运成本高、安全性低的难题也是制约绿氢应用的主要瓶颈。目前主流的高压气态储氢虽然技术较为成熟，但是输运容量和距离有限，安全性也存在隐患。低温液态储氢、有机液态储存等替代性方案的经济性和可靠性仍有待检验。在储运技术成熟之前，绿氢基本只能就近消纳。以近期我国投产的首个万吨级光伏绿氢示范项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目为例，该项目当前电解水制氢年产能2万吨，就近供应中国石化塔河炼化公司以完全替代该公司现有的天然气制氢装置。不过对于普遍远离可再生能源富集地、产能较大的存量化工装置而言，短期内通过耦合绿氢实现节能降碳的可行性不高。 图15：煤制氢与可再生能源电解水制氢成本对比（元/kg） 资料来源：《新能源电解水制氢技术经济性分析》，招商银行研究院 造纸：关注绿色能源替代趋势——分布式光伏发电 8.1双轮驱动造纸行业绿色能源替代，分布式光伏是主要方案 外驱力：为实现“碳达峰、碳中和”发展，造纸行业开展绿色能源补充和替代势在必行。造纸行业是传统的碳排放大户，碳排放量仅次于电力、石化、化工、建材、钢铁等高能耗行业。根据造纸协会和调研数据，2022年全国纸及纸板生产量1.24亿吨，行业吨纸耗电量约为500～700度电（约合200-300kg标准煤）。为落实贯彻双碳目标，2022 年 6 月工信部等五部委发布《关于推动轻工业高质量发展的指导意见》，明确了进一步降低轻工行业单位工业增加值能源消耗、碳排放量、主要污染物排放量目标，推动轻工业绿色低碳转型。 造纸行业碳轨迹主要源自生产过程中高能耗导致的间接排放（工厂造纸环节并不直接产生碳排放），即上网购电（电厂端用煤）或者自备电厂燃煤带来的碳排放，因此行业层面碳减排的核心举措是使用清洁能源和节能降耗。对造纸行业来说，全面开展绿色能源补充和替代势在必行，是推动碳减排、加强可再生能源开发利用、加快传统产业优化升级、纸企践行ESG理念的具体体现，未来行业将向资源节约型、环境质量型和气候友好型的发展方式转变。 内驱力：为节降成本和摆脱限电束缚，近几年造纸行业正逐步开展色绿能源补充和替代。一方面，节降成本。随着光伏发电技术日趋成熟，设备可快速部署且成本较低，实际度电成本相较火电已经具备优势，造纸行业部署光伏发电等绿色能源时机成熟，可有效降低电力采购成本。目前已有部分龙头纸企通过峰电自发+谷电外采的方式，每年节降可观的成本；另一方面，摆脱限电束缚，提升电力能源自主可控。最近几年，造纸企业受“能耗双控”、“旺季限电限产”等政策影响，外部电力资源供给受限给生产经营带来不便，时有停机停产情况发生。自建绿色能源发电不受政策限制，可以补充旺季用电缺口，充当限电后的备用电源（内部电力资源），增强纸企对电力资源的自主可控能力。综上来看，在“双碳”外驱力与节降成本、摆脱限电束缚的内驱力共同推动下，造纸行业绿色能源替代趋势已经拉开帷幕。 现阶段，造纸行业通用的绿色能源替代方案主要以（厂房屋顶）分布式光伏发电项目为主。根据纸企最新投资部署（或计划）的绿色能源发电项目来看，以分布式光伏发电项目为主，我们认为主要原因有以下几点：1、分布式光伏发电设备和技术成熟，项目建设周期短，且光伏组件价格长期处于下降通道，所需投资成本较小、项目回收期短；2、分布式光伏部署灵活、可安装性高。造纸企业园区、厂房占地面积大，周围环境空旷无遮挡、光照资源丰富，拥有充分的部署空间。通常闲置的厂房屋顶（只要符合承重等安装条件）是造纸企业分布式光伏首选；3、降低用电成本，以光伏自发电部分取代外采工商业用电。根据调研，去年能源价格飙涨期间，部分造纸企业采用“峰电自发与谷电外采相结合”的方式合理降低电力成本；4、降低生产车间温度。厂房屋顶部署分布式光伏有很强的隔热性，安装光伏系统后，夏季生产车间温度至少下降3-5度。 8.2造纸行业绿色能源替代趋势案例 仙鹤股份在厂房屋顶分布式光伏建设方面，起到了行业示范作用。仙鹤股份为浙江省衢州市的从事特种纸生产的上市公司，每年购买工商业用电总金额超过7亿元，占营业成本的10%左右。2020年开始，公司逐步在各生产园区厂房屋顶安装分布式光伏发电设备，利用新能源发电对上网购电进行补充，降低用电成本的同时，也解决旺季限电问题，提升对电力资源的自主可控性。截至2022年底，公司已实现光伏装机容量34.55MW，年发电量4000万度，折等价值能耗约1.15万吨标准煤。全年通过光伏自发自用，节约外购电4000万千瓦时，为公司节省用电成本约3200万元，有效降低了购电成本。根据调研，公司屋顶分布式光伏发电设备投资额约3.2元/瓦，投资回收期约4-5年。公司现有基地厂房屋顶（符合条件的）大部分已安装光伏电池板，剩余可用面积不多，未来广西来宾、湖北石首基地厂房建成后，将继续推动屋顶分布式光伏发电项目，优化生产成本同时减少碳排放。 其他龙头纸企也正逐步开展分布式光伏项目。山鹰国际自去年起全面实施屋顶清洁能源光伏项目，截至2022年末集团自建及合作的光伏发电总装机容量约 66MW，年发电量达 6256.7 万 kWh。亚太森博广东1兆瓦屋顶光伏发电项目（首期再生能源试点项目）2021年并网发电，年发电量约108.4万千瓦时，每年减排二氧化碳约691吨。 造纸行业是世界上规模化利用植物纤维资源最大的产业之一，从产业链上游林业碳汇到中游生产生物质发电，再到下游废纸资源回收利用，全产业链减碳降碳潜力巨大。目前行业中已有头部企业积极开展生物质能源发电，如太阳纸业广西北海基地通过使用碱回收炉加固废焚烧炉热电联产，将生产过程中产生的树皮、木屑、废渣、污泥等生物质资源全部送入固废焚烧炉回收热量，不仅实现厂区供热平衡，同时实现碳排放和固体废物排放减量。 （本部分有删减，招商银行各部如需报告原文，请参照文末方式联系研究院） 建筑：减碳或将沿“建设期减碳”与“运营期减碳”两条主线开展 9.1 建设期减碳或主要依靠装配式建筑完成减碳目标 装配式建筑的本质是将建筑工程的主要生产地由传统“工地”转移向标准化条件更高的“工厂”，利用规模优势和标准化优势，提高生产效率，降低能源与原材料消耗。根据项目调研情况，装配式建筑项目可以有效缩短项目供暖期50%以上，能够有效降低建筑项目全过程碳排放超40%。按照多数地区出台的装配式建筑行动方案政策的普遍要求，至2025年全国装配式建筑或将占新建建筑面积30%，在此我们假设新增住宅面积每年提高3%，以现有的装配式建筑平均价格计算，则2025年的装配式建筑市场规模将高达近5万亿元。假设2060年装配式建筑占新建建筑面积比例达到60%，对应市场规模或超过10万亿元。 中国建筑下属的中建国际、中建钢构、中建科技等央企单位，近年来大力推动钢结构MiC、钢筋混凝土MiC等新型装配式技术，已经广泛应用于各类商用与民用建筑工程领域，适配范围几乎可以应对市场上绝大多数的建设需求场景，或将成为建筑工程行业实现工业化、标准化、智能化生产的突破口。目前行业技术成熟度与市场经济性已经得到充分论证，但市场推广程度仍处在较为初期的阶段。 9.2 运行期减碳：以绿色建筑、建材实现建筑运行期的减碳 绿色建筑是指与一般建筑物相比，能够更加节约资源，保护环境，减少污染，为人们提供健康、适用、高效的使用空间，最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。目前绿色建筑已经成为中央部署全国新型城市建设规划中的中的重要一环，或将推动保温材料、隔音材料、新型幕墙等领域的发展。 环保：侧重存量污染治理，而非新增减排 我国的生态环保行业的发展，是伴随着国人环保意识的逐步觉醒而同步发展的，其主要子领域大致可以分为大气排放治理、污水排放与水环境治理、固体废弃物处置、与土壤综合修复四大领域。在双碳时期，我国生态环保行业的治理或将呈现“增存并举”的现象，水环境治理与固废处置等传统环保领域即使不直接涉及减碳概念，但其本身的绿色行业属性也不应被忽略。建议持续关注相关行业领域的公司及项目。 10.1 大气排放治理 最初受高排放重工业产能迅速扩张所导致的酸雨事件影响，我国的大气治理工作率先开展；随后在北方雾霾事件等影响下，其治理核心指标也从最初的二氧化硫脱除，逐步转向多指标（二氧化硫、氮氧化物、VOCs、PM2.5等）综合整治发展。在此过程中，指标的不断提高所导致的剧烈升高的治理成本，对相关工业企业的生产发展造成较大压力，最新提出的远超欧美指标的“超低排放”标准，仅在火电及部分钢铁行业推广之后，随即在有限的经济可持续性面前逐渐偃旗息鼓。 值得注意的是，目前我们国家提出的双碳战略，虽然与此前的排放治理工作思路有所不同，但最终目的殊途同归（碳排放降低的同时，伴生污染产物会有效整体降低），可以看做是对大气排放治理行业转换思路后的替代战略，未来可能会出现弱化大气排放治理、而强化双碳战略的趋势。 10.2 水环境治理 污水排放与水环境治理行业是最传统的环保治理行业之一，同时也是治理效果反应最为直观的环保行业之一。随着习近平总书记提出的绿水青山总体发展思路逐步落地，我国的污水排放与水环境治理行业发展进程迅速，目前我国所有城市污水处理率已超过98%，七大流域优良水体占比约85%，提前交出了远超此前规划中及格标准的答卷。未来相关领域的市场发展趋势或将集中在： 1）、城市地区老旧污水处理设施与管网的提标改造工程； 2）、农村污水处理能力提升工程； 3）、零星黑臭水体综合整治工程； 4）、七大流域与三大湖泊的除劣工作。 10.3 固体废弃物处置行业 主要包含垃圾焚烧发电、固危废协同处置、固危废焚烧填埋处置、固危废资源回收利用等子领域，是近年来发展较为迅速的环保行业。相比大气与污水治理，固废处置的商业化模式相对更加清晰，对于政府支付的依赖度也相对较低，因此也更受市场投资人的欢迎。 垃圾发电领域经过数年的快速扩张，目前我国垃圾焚烧发电处理率已逼近欧美发达国家，进一步提升的空间有限，未来将会从大规模扩建时代转入大规模存量运营时代； 固危废协同处置领域凭借独特的成本优势，近年来大幅吞并传统固危废焚烧填埋处置的市场空间，目前也已经进入了扩张的瓶颈期，标志性事件是去年开始的同业市场价格竞争现象，未来可能会出现行业内经过充分竞争后，部分龙头通过收购兼并等方式完成市场的统一化管理，彼时行业的毛利率也或将低于目前60-70%的超高水平； 资源回收领域是所有子领域中最特别的存在，可以看做是原材料生产商与固废处置商的合体，目前该子行业的发展尚未成熟，部分领域甚至产业链仍有功能性缺失（如锂电回收领域，目前仍缺少有效的回收渠道平台），拖累了行业的发展进程，但也为后来者提供了大量市场竞争空间，是目前固废处置领域最具有想象力空间的领域。未来趋势或将在产业链补足之后迎来爆发式发展。 业务建议 （本部分有删减，招商银行各部如需报告原文，请参照文末方式联系研究院） 附录1行业研究员名单 注：名单排序按文中各行业出现顺序 -END- 转载声明： 1、本报告为招商银行研究院已发布报告的公开版本，报告内容均为原创。 2、如需转载，请提前征得本公众号授权。转载时需要保留全文所有内容，请勿对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。 3、转载时请注明出处为“招商银行研究院（ID：zsyhyjy）”，并在“原文链接”中保留原始公众号文章链接。 4、授权方式：请参照文末方式联络招商银行研究院。 注意：未经招商银行事先授权，任何人不得以任何目的复制、发送或销售本报告。 招商银行版权所有，保留一切权利。 责任编辑|余然

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