碳中和碳达峰系列研究之总述篇——双碳下的“双新”趋势-国际电子商情

根据本文分析测算，整个“双碳”行动将会按“双新”的趋势有序推进，即“新能源”与“新电气化革命”。同时伴随着新型节能技术的持续发展与森林碳汇的不断建设，“碳中和”的终极目标或可如期甚至提前实现，期间或将伴生出百万亿元规模的市场投资需求。

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■ 根据本文分析测算，我们认为整个“双碳”行动将会按“双新”的趋势有序推进，即“新能源”与“新电气化革命”。同时伴随着新型节能技术的持续发展与森林碳汇的不断建设，“碳中和”的终极目标或可如期甚至提前实现，期间或将伴生出百万亿元规模的市场投资需求。J2Nesmc

■ 【新能源】发电和供热行业所产生的碳排放约占全国总排放的 44%，独立可循环的新能源发电系统或为低碳社会发展的能源基础。从独立性与可循环性、供地压力、发电成本以及系统稳定性四个角度论证，认为我国电力系统具备新能源化改造的基础，而大规模扩容的新能源供电系统也或将为接下来的电气化改造提供能源基础与环保逻辑支撑。J2Nesmc

■ 【新电气化革命】交通、制造、工业生产与建筑等行业所产生的碳排放约占全国总排放的45.3%，“双碳”行动或将提速相关行业的电动化改造趋势。新能源汽车领域及其相关产业链上下游（包括电池、电控、自动驾驶技术、充电桩与加氢站基础设施建设等）乃至未来整个交运行业（航空运输行业、船舶运输行业等）均将受此趋势影响。此外，以电炉供热的炼钢与水泥生产等技术的市场覆盖规模或将大幅增加，催生巨额的用电需求，同时带动上游相关电控设备、工业芯片、工业气体、非碳还原剂等相关行业的快速发展。J2Nesmc

■ 未来我国或将出现超百万亿元的投资需求。至2060年，新能源发电新增投资规模或达37.4-45.3万亿元；工业生产低碳化改造新增投资规模或达13.3万亿元；新能源汽车相关投资新增规模或达4.4万亿元；装配式建筑相关投资新增投资规模或达10万亿元，冬季采暖电气化改造也或将带来约3.5万亿元规模的投资需求；植树造林或将累计带来3.2万亿元的投资需求；碳交易市场规模或将达到3000亿元/年的规模。J2Nesmc

■ 业务机会：针对受益驱动类的行业，建议长期跟踪并积极拓展增项业务空间；针对需要低碳化改造行业，建议持续关注产能改造相关的产业链上下游的投资机会；针对受到直接冲击的行业，可以具体了解其未来主营战略转型方向。J2Nesmc

■ 风险提示：由于整个“双碳”行动执行期长达40年，技术类风险或将是“双碳”行动期间不确定性最大的风险因素之一。从目前政策的口径力度、前后一致性、以及执行情况来看，在“双碳”执行期内该风险的表现几率相对较小；未来可持续关注国际局势的不确定性所带来的潜在政策执行强度的调整。J2Nesmc

正文J2Nesmc

2020年9月22日，中国政府在第七十五届联合国大会上提出中国会采取更加有力的政策和措施，力争于2030年前达到二氧化碳排放量峰值，2060年前实现碳中和。事实上，2020年并非是中国的“碳中和行动元年”，早在2014年的《中美气候变化联合宣言》中，中国就首次提出2030年实现“碳达峰”的目标。J2Nesmc

回顾历史，早在1978年，我国的单位GDP二氧化碳排放量即达到了峰值（3.77 kg CO2/美元）；自2000年以来，随着我国GDP 的逐年激增，虽然此时我国的单位GDP碳排量已呈逐年下降趋势，但实际上全国碳排放量净值仍在陡峭上升。J2Nesmc

图1：我国单位GDP碳排放早已于1978年“达峰”J2Nesmc

资料来源：公开资料整理，招商银行研究院

需要明确的是，本次提出的“碳达峰”与“碳中和”并不是针对具体某一个行业的政策，也有别于以往“治理型”的环保行动；在这颗布满碳基生物的星球上，几乎一切生产与生活行为都与碳消耗与碳排放相关，因此“双碳”行动所产生的穿透性影响也将覆盖全社会的全行业。由于“碳排放”的普遍性与广泛性，对于2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”行动的解读，市场上出现了各类或激进乐观、或消极悲观的复杂情绪。J2Nesmc

我们认为，从生态文明建设、制造产业升级、甚至国际政治格局变化等长远角度考虑，本轮“双碳”行动势在必行；根据分析，我们认为整个双碳行动将会沿着“新能源”与“新电气化革命”两条轨道有序推进，同时伴随着新型节能技术的发展，与森林碳汇的不断建设，“碳中和”的终极目标或可如期甚至提前实现，期间或将伴生出百万亿规模的市场投资需求。J2Nesmc

长达40年的“双碳”行动可依此轨迹循序渐进，不必急功近利，也不需焦躁悲观；何妨吟啸且徐行，山头斜照却相迎。J2Nesmc

图2：“碳达峰”与“碳中和”实现路径示意图J2Nesmc

资料来源：招商银行研究院J2Nesmc

一、政策背景及“双碳”行动的中长期发展趋势J2Nesmc

“双碳”行动下，中国政府不仅对绿色生产生活概念进行了引导，也将相关政策的落实提上议程，在推进过程中区域间或将出现分化差异。未来十年的“达峰期”我国或将面临大规模产能改造需求，从而为“达峰”后的“中和”做好建设准备。随着“双碳”行动的不断深入发展，绿色先进的生产消费观念或将催生中国式极简主义，长期影响未来我国的生产审美与生活习惯。J2Nesmc

1-1 【政策背景】形成广泛绿色生产生活，区域推进或有分化J2Nesmc

对于多数传统行业而言，“碳达峰”与“碳中和”所聚焦的是长期可持续发展利益，短期内体现为在生产的成本端增加了一项环保概念的支出，且较难在收益端体现出任何增量。因此与此前的大气排放治理行业相似，“双碳”的行动力度与最终收效很难仅依靠市场化的行为来推动，很大程度上将依赖于政策法规的推动与引导。J2Nesmc

我们汇总了近期从国家到地方、从总体到行业的各相关政策，总结如下：J2Nesmc

1.国务院总体政策方针确保行动方向长期一致，且重点强调了向“广泛的绿色生产生活”方向转型；J2Nesmc

2.交通运输与能源行业领域政策基本与前期方向一致，详情可参见具体行业报告；J2Nesmc

3.传统工业或将通过“双碳”行动突破“超低排放”推进的瓶颈，核心重点也或将落在此前大气治理时期的七大“非电行业”；J2Nesmc

4.建筑行业将大力推行绿色建筑、绿色建材与装配式建筑，通过产业链传导逻辑，或将长期利好城市更新建设、工业固废回收、土壤修复、装配式建筑等行业领域。J2Nesmc

图3：地方财政债务分析总表（2019）J2Nesmc

资料来源：招商银行研究院J2Nesmc

从区域分布来看，上海、广东、江苏、福建、重庆、四川、海南等省市率先对“双碳”行动做出了回应（详见附录1），其中新能源资源较丰富的四川省，与老牌经济龙头上海市，更是进一步将“碳达峰”的交卷日期提前到了2025年。J2Nesmc

不难发现，除海南省自贸港的特殊地位外，上述其余各地的财承能力表现均较为富足。由于“双碳”行动的推进在短期内或对地方财政造成一定压力，因此未来“双碳”行动的推行情况也或将呈现明显的区域化差异特征，东南沿海等经济较发达地区、以及西南地区等新能源资源较充沛的区域，或将成为“双碳”行动的排头兵。J2Nesmc

1-2 【中期趋势】未来十年或将迎来大规模传统产能低碳改造J2Nesmc

根据“十四五”生态环保的工作目标，我国需在未来五年内实现：J2Nesmc

1.单位国内生产总值能耗降低13.5%（目前为0.571吨标准煤/万元）；J2Nesmc

2.单位国内生产总值二氧化碳排放降低18%（目前为0.411kgCO2/USD）；J2Nesmc

3.森林覆盖率达到24.1%（目前为23%，提升规模高达10万平方公里）。J2Nesmc

为实现上述目标，未来五年我国或将面临大量传统工业产能低碳化改造的需求。虽然目前我们尚无法得知各行业产能升级改造的具体碳排放水平，但可以肯定的是，设备的迭代更换，以及项目的工程建设，短期内产生的碳排放量大概率会高于同周期内原有老旧产能继续运营的碳排放量。因此，我国可能不得不面临碳排放“先加后减”的调整节奏。“碳达峰”缓冲期的设置，对于可能导致碳排放“先升后降”的产业结构升级尤为重要，我国或将在未来十年迎来大规模传统产能低碳化升级改造的市场需求。J2Nesmc

图4：光伏替代火电等产业升级不得不面临碳排放“先升后降”的客观规律J2Nesmc

资料来源：招商银行研究院J2Nesmc

由于几乎全部生产与消费活动均会催生新的碳排放，任何有关于“提效”与“节约”的行动均可视为碳中和；考虑到产业链的传导性，倡导节约将不仅限于能源领域，也包含对任何有实际利用价值的物品的节约；而考虑到替代品效应，即使是针对可再生资源的节约，也可视为是符合“双碳”行动目标的。J2Nesmc

在此逻辑下，贯彻“双碳”行动，应当在全社会、全行业中推进各种资源高效利用以及资源低耗节约的新技术；即：J2Nesmc

1.在原有资源消耗不变的前提下，提升生产效率与使用效率，用同样的资源消耗创造更多的社会价值；J2Nesmc

2.以及在原有价值创造不变的前提下，发展并应用资源节约的新技术，在创造同样社会价值的前提下消耗更少的资源。J2Nesmc

若以公式逻辑表达则或如下：J2Nesmc

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1-3 【长期影响】或将催生中国式极简主义生产与生活习惯J2Nesmc

伴随着社会经济的繁荣发展，野蛮生长下的审美很容易走向极致化的奢靡风气，过度包装、滥用材料等问题在这一时期屡见不鲜。最初诞生于上世纪60年代的极简主义（Minimalism）即是对这一问题的抵制文化：日本的极简主义诞生于经济大萧条之后人民对于生活本质意义的反思；而北欧的极简主义本意是出自对其有限资源的价值最大化利用。我们认为，在“双碳”行动的大背景下，中国有希望以此为契机催生出具有中国特色的极简主义风尚。J2Nesmc

目前比较常见的极简主义使用场景有极简主义商品（包装）、极简主义建筑（装修）及极简主义生活（消费观）等。其中：J2Nesmc

1.极简主义商品强调材料主要以自然环保为主，给人以简约真实的感受，同时具有环境净化作用，尽量采用最低限度的加工工艺，并保留自身的形式美感，这种理念在无印良品、苹果等常见消费品牌的设计中有十分明显的体现。J2Nesmc

2.极简主义建筑是以简洁几何形体为基本艺术语言，利用自然光、形体、色彩三种要素对建筑本身及其空间进行丰富的创造，在满足建筑功能性的前提下，注重建筑形态的简约性，让建筑融于自然。J2Nesmc

3.极简主义生活强调“如无必要，勿增实体”。极简主义的消费习惯趋向“买少、买精”，不讲究、不盲从，舍弃不必要的购物次数，同时倡导推行完备的二手交易制度，最大程度地利用现有资源。J2Nesmc

图5：极简主义商品（包装）J2Nesmc

资料来源：公开资料整理，招商银行研究院J2Nesmc

图6：极简主义建筑（装修）J2Nesmc

资料来源：公开资料整理，招商银行研究院J2Nesmc

不难看出，极简主义所提到的减量加工、实用主义、高效利用、融入自然、必要性消费、二手重复利用等内容，几乎与“双碳”行动的核心思想完全一致，也与近年来我国推行的“光盘行动”、垃圾分类等政策用意不谋而合。我们认为在“双碳”行动40年的长期影响下，我国或将兴起中国式极简主义，并在未来长期渗透全社会的生产审美、消费习惯以及生活方式等各个方面。J2Nesmc

二、双碳下的“双新”趋势：新能源与新电气化革命J2Nesmc

2019年我国净碳排放量约为98.1亿吨，约占全球同期碳排放总量（约500亿吨）的五分之一，是碳排放绝对值最高的国家。分行业来看，发电和供热行业所产生的温室气体排放占全国总排放的 44%，制造业和工程行业占23%，工业生产过程产生的温室气体排放占 9.9%，此外交通运输和建筑行业的碳排放占比分别是 7.8%和 4.6%。上述五项合计占比我国全行业碳排放约89.3%。J2Nesmc

图7：我国全行业碳排放构成结构（2018）J2Nesmc

资料来源：Climate Watch，招商银行研究院J2Nesmc

不难判断，上述占比较高的几类行业或将成为未来减排改造的首选领域。由于主要的排放领域多为国家经济发展的支柱产业，或社会生产需求刚性的行业，我们认为以往的“限产”思路是不可持续的，相关产业的迭代升级将成为“双碳”行动的必选之路。我们认为至2060年“碳中和”到来之前，各行业发展或将出现以下几类趋势：J2Nesmc

1.【新能源】独立可循环的新能源发电系统或为低碳社会发展的能源基础。从独立性与可循环性、供地压力、发电成本以及系统稳定性四个角度论证，我们认为我国电力系统具备新能源化改造的基础，而大规模扩容的新能源供电系统也或将为接下来的电气化改造提供能源基础与环保逻辑支撑。J2Nesmc

2.【新电气化革命：动力端】“双碳”行动或将提速交运行业新能源化发展趋势，新能源汽车领域及其相关产业链上下游（包括电池、电控、自动驾驶技术、充电桩与加氢站基础设施建设等）乃至未来整个交运行业（航空运输行业、船舶运输行业等）均将受此趋势影响。J2Nesmc

3.【新电气化革命：热力端】钢铁、水泥等行业或将逐步实现电气化改造。电炉炼钢与电加热水泥生产技术的市场覆盖范围或将大规模增加，催生巨额的用电需求，同时带动上游工业气体、非碳还原剂等相关行业兴起。J2Nesmc

2-1 【新能源】新能源发电全面替代现有发电系统具有可行性J2Nesmc

以电力为代表的能源行业在我国碳排放结构中占比高达41.6%，而新能源发电的大规模应用，正是我国能源结构低碳转型的重中之重，同时也可以为部分行业的电气化改造提供基于“低碳”逻辑的合理性。J2Nesmc

我们认为在现有自然资源条件以及可预见的技术发展前景下，我国具备大规模推行建设新能源发电产能的条件，在此我们将分别从发电系统的独立可循环性、供地压力、供电成本与系统稳定性四点分别进行论证：J2Nesmc

1.【独立性与可循环性】对应在光伏发电领域，即需求证在一组光伏发电产能的生命周期内，其所产生的全部电量是否足以覆盖工业制造该产能所需的全部电量；中国光伏协会2018年测算北京地区的光伏系统的能源回收期约为1.3年，而市场上一般光伏发电项目的平均设计使用周期约为20~25年，远长于能量回收期。J2Nesmc

2.【供地压力】对应在光伏与风电领域，即我国现有自然资源能否满足未来风电与光伏开发的土地需求；根据国家气候中心统计，按实际征地面积计算，完成60亿千瓦的风光新能源装机（按上文规模）所需的土地面积约为4.68~10.7万平方公里，约占国土面积的0.49~1.11%；而对于分散式风电和分布式光伏而言占地面积会更少。J2Nesmc

3.【发电成本】即未来新能源发电是否具有足够的降价空间，以支持更多场景的用电需求，以及新能源系统本身是否具有与目前火电相似的供电稳定性。根据招商银行研究院相关深度报告研究结果，目前我国光伏能源度电成本已压降至0.2元以下，未来随着发电效率相关技术的进步与产能大规模提升带来的成本优势效应，或有进一步下降空间。J2Nesmc

4.【系统稳定性】光伏发电与风力发电会受到昼夜交替、季节风力变化等因素影响，因此直接供电的系统稳定性较传统火电系统会呈现更大的波动性；但未来随着钠离子电池等储能技术的进一步发展，储能时长与储能成本也或将大幅下降，利用储能技术或可在成本可接受的范围内，一定程度上缓解新能源供电的波动性，从而促进电力供给结构的迭代升级；此外，核电、水电与部分剩余的气电产能也或将成为未来新能源供电系统的稳定性保障补充。J2Nesmc

图8：独立且可循环的新能源发电系统支撑下的低碳生产生活场景J2Nesmc

资料来源：招商银行研究院J2Nesmc

2-2 【新电气化革命】电能或成为未来生产生活的最主要能源J2Nesmc

第二次工业革命标志着人类社会步入了电气化时代，电驱设备对蒸汽机械的大规模替代，使生产中的直接能源需求也从化石燃料等一次能源转向电能这种二次能源。但根据热力学第二定律，火电发电过程本身不可避免地降低了一次能源的利用效率；因此直到目前，电力能源对传统能源的替代场景也是相对有限的。J2Nesmc

判断“双碳”背景下未来的能源发展方向，可以回归问题的本源思考，即“人类社会发展对化石能源需求的本质原因”这一命题。J2Nesmc

我们认为本质原因可分为两类，即：J2Nesmc

1.对动能的需求：即蒸汽机、内燃机等；J2Nesmc

2.对热能的需求：即工业高炉、锅炉供暖等。J2Nesmc

对于动力供给而言，电驱机械在转化效率与稳定性控制等方面的优异表现，已经足以抵消发电端热损耗的弊端，因此目前在绝大多数工业生产线中，动力设备均为电力驱动。J2Nesmc

在同一时期，以交通工具为代表的移动动力能源供给仍大量依赖化石能源，主要原因在于移动端设备的电气化改造的难题不仅局限于电驱方面，而更多体现在电池方面。以电弓实现电力供给的高速铁路行业已大规模完成了现代铁路交通的电气化改造，而随着近年来电池技术的高速发展，公路交通的新能源化迭代也明显加速，未来这类趋势或将继续向海路与航空领域蔓延。其中需要重点关注配套的电池与电驱技术是否足够提供其对应场景所需要的动力及续航力。J2Nesmc

图9：双碳背景下未来行业重点发展方向：电池、新能源发电、电热供暖及传统工业电气化改造J2Nesmc

资料来源：公开资料整理，招商银行研究院J2Nesmc

对于热力供给而言，尽管在直接利用率方面二次能源明显不敌一次能源，但对于相对分散的需求而言，电力传输比热力传输具有更低的过程损耗率，因此在考虑增加传输过程效率前提下，以电热技术应对冬季供暖需求是相对可行的，尤其是针对部分偏远山区、或需求较为分散的乡村区域，电力供暖在温度、温控等方面都或更具优势。J2Nesmc

而在传统工业领域，钢铁、水泥等生产热源多为自建热源以进行集中供热，运输过程中的能量损耗远低于火电在发电过程中60%的机械能损耗，因此在火电背景下，以电力供热显然不如直接以化石能源供热效率更高，在此能源结构逻辑下各工业行业也较为缺乏电气化改造的动力。伴随着新能源发电时代的到来，发电的一次能源损耗与间接碳排放的逻辑将不复存在，继续沿用化石能源供热也或需考虑增加的碳额成本，这也为传统工业生产电气化改造带来了环保角度与成本角度的双合理性，未来影响行业升级改造进程的核心或为用电成本。对于相关趋势的跟踪，我们认为重点需要关注以下三点：J2Nesmc

1.未来电能供给规模的变化；J2Nesmc

2.工业用电价格的趋势；J2Nesmc

3.新技术对工业生产中热能利用效率的影响。J2Nesmc

2-3 【动力端】“双碳”或将提速全交运行业新能源化趋势J2Nesmc

交通运输行业在全国碳排放结构中占比约为7.5%，中国2018年交通运输碳排放量高达9.17亿吨，其中公路运输（即汽车运输行业）碳排放占比高达77%。除碳排放外，汽车尾气排放等交通类碳排放源同样也是硫、硝等污染物的主要排放源，因此早在“双碳”行动开始前，汽车行业的新能源化改造（电动汽车替代传统燃油车为主）就已经开始。J2Nesmc

根据前章分析，此前限制交通类行业的电气化发展的核心因素之一是电池技术的发展。近年来随着动力电池技术的不断发展，电动汽车在市场销量的渗透率明显提升，与之协同发展的电驱、电控等配套技术也从中受益，获得了更多的发展资源倾斜，而作为配套的充电桩、加氢站等新型基础设施建设投资也将加速释放。J2Nesmc

图10：交通行业历年碳排放总量J2Nesmc

资料来源：公开资料整理，招商银行研究院J2Nesmc

图11：交通类各子行业碳排放占比（2018）J2Nesmc

资料来源：公开资料整理，招商银行研究院J2Nesmc

从远期场景考虑，自动驾驶技术在租赁汽车领域的应用，或将在一定程度上降低私人乘用车的实际购买需求，也将间接降低相关的生产排放，因此5G、物联网、自动驾驶等相关行业也将获益；而随着公路运输领域的全面电气化改造，燃料供给结构也或将发生巨大变化，此影响或将向其他石化燃料相关行业蔓延，如航空运输（航空煤油）、海洋运输（燃料油）等，其燃料产能的变化也或将倒逼其进行新能源化迭代发展及动力技术升级。J2Nesmc

2-4 【热力端】钢铁、水泥等行业或有大量电热系统改造空间J2Nesmc

从制造业领域的相关政策来看（详见附录4），当前国家层面的政策主要集中在钢铁、煤炭等传统工业产能的压缩上，而这些也正是此前“超低排放”所聚焦的七大“非电行业”（钢铁、焦化、水泥、平板玻璃、陶瓷、电解铝及碳素行业）。此次两轮阵地重合，主要原因或在于“超低排放”的推行不畅。J2Nesmc

“超低排放”与前期指标相比，最突出的即是在“脱硝”指标上的大幅收严，甚至已远高于欧盟等发达地区的现行标准。目前主流工业企业所采用的脱硝技术，多为SCR或SNCR法，在更高效的替代技术出现之前，大幅收严脱硝指标，迫使部分企业使用过量氨水去中和尾气中的硝，在增加治理成本的同时，还会出现“氨逃逸”等二次污染现象。而氨气在大气中二次反应的生成物——硫酸铵与硝酸铵，占比PM2.5污染物高达20~40%。换而言之，不合理的脱硝所导致的氨逃逸，正是造成雾霾天气的“元凶”之一。J2Nesmc

图12：氨逃逸是造成雾霾天气的“元凶”之一J2Nesmc

资料来源：招商银行研究院J2Nesmc

对于传统工业大气排放污染而言，“双碳”行动是一种跳出常规解题思路的减排方式：在末端治理收效不佳的情况下，将减排措施前置化，通过将老旧产能压退或升级等方式，从基数上降低排放污染，在碳减排的同时自然也降低了硫与硝等污染物的排放。因此我们认为，钢铁、水泥等七大“非电行业”或将成为“双碳”行动在传统工业领域率先登陆的“诺曼底”。J2Nesmc

随着我国经济由高速发展向高质量发展过渡，钢铁、水泥等传统工业产品的需求与能耗结构也在不断调整中。其中工业生产热源的电气化，长期来看或将是工业生产电气化改造的最后一片拼图。J2Nesmc

图13：传统工业生产的煤炭消耗或随着电热源的普及而大幅下降J2Nesmc

资料来源：招商银行研究院J2Nesmc

2018我国能源消费结构中化石能源的碳排放量为100亿吨左右，煤炭消费产生的排放量占比在75%；而其中钢铁行业的煤炭排放占比高达14.4%，是继火电之后的碳排放“第二大户”。电炉炼钢，即电弧热熔炼废钢，或可为实现钢铁行业减碳目标提供助力。目前主流炼钢工艺为 “高炉-转炉”炼钢方法，而其中“高炉”的碳排放占比高达73.6%，是碳排放的“重灾区”；如未来大规模替换为电炉炼钢法可有效降低燃煤产生的碳排放。但该逻辑存在三点因素限制，一是需要等待电力系统新能源替代；二是目前电炉炼钢的原材料（废钢）与目前我国主流炼钢法的原材料（铁矿石）有所差异，现有原材料或需预处理工艺；三是行业扩张或依赖未来电费成本及进一步下降。J2Nesmc

水泥产业是我国即钢铁之后的又一碳排放大户，占比全国碳排放总量高达13%。中国是世界上水泥第一大生产国，产量、产能均居世界首位，在中国向全球承诺实现“碳中和”的背景下，水泥行业的低碳改造势在必行。J2Nesmc

水泥生产的碳排放主要来源于熟料煅烧过程，其中石灰石煅烧的碳排放量可占全流程55-70%，高温煅烧的碳排放量可占全流程25-40%。目前约95%的水泥煅烧供热以煤炭作为主要燃料源，因此未来水泥行业的减碳生产大概率将从熟料煅烧技术低碳化改造层面入手。J2Nesmc

图14：全国煤炭排放按行业分布J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

图15：钢铁行业各工序碳排放比重J2Nesmc

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资料来源：Wind，招商银行研究院

钢铁与水泥只是我国工业生产中的部分要素，当电气化改造在全行业进行大规模推广以后，我国工业用电需求或将陡峭上升。此外，机械化设备大规模被电气化设备替代，势必会增加电控系统的需求，工业软件、半导体芯片等相关行业也或将萌生新的市场需求。J2Nesmc

图16：2012-2020我国水泥产量及增速J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

图17：2019年全球水泥产量占比J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

三、“双碳”行动或将催生百万亿规模投资需求J2Nesmc

在前一章节的产能升级改造逻辑下，自当前时刻至2060年“碳中和”实现期间，我国或将出现超百万亿元的投资需求。具体来看：J2Nesmc

1.新能源发电新增投资规模或达37.4-45.3万亿元（风电投资需求或为18.2-20.8万亿元，光伏投资需求或为8.4-12万亿元，海上风电投资需求或为7.8-9.0万亿元，核电投资需求或为3.0-3.5万亿元）； J2Nesmc

2.工业生产低碳化改造新增投资规模或达13.3万亿元（其中钢铁行业新增投资规模或为5.82万亿元，水泥行业新增投资规模约为0.83万亿元）；J2Nesmc

3.新能源汽车相关投资新增规模或达4.4万亿元（整车0.9万亿元，零部件2.7万亿元，其中动力电池8300亿元，充电桩建设投资需求也或达2550亿元）；J2Nesmc

4.装配式建筑相关投资新增规模或达10万亿元，冬季采暖电气化改造也或将带来约3.5万亿元规模的投资需求；J2Nesmc

5.植树造林或将累计带来3.2万亿元的投资需求。J2Nesmc

图18：“双碳”背景下或将带来大量新增投资需求J2Nesmc

资料来源：招商银行研究院J2Nesmc

3-1 【供电增加】新能源发电投资需求或高达45.3万亿元J2Nesmc

根据上一章节的趋势预测，受未来用电场景大幅扩充的影响，未来我国用电需求或将急速上升。根据后文报告预测，从现在起至2060年，我国总装机容量与总发电量均将大幅上涨，同比目前分别上涨约309%与143%，总规模分别达到7950GW与17,800TWh。J2Nesmc

分阶段、分结构来看，煤电总装机容量或将于2030年登顶，随后逐年降低，至2050年占比不足3%，至2060年完全关停。而光伏与风电的装机总量将快速上升，至2030年或将超过煤电规模，至2050年或将占比总装机容量近一半，至2060年“碳中和”时期或将超过80%的规模水平。J2Nesmc

相关产能建设或将带来大规模的新增固定资产投资需求。假设单位风电产能建设投资为70-80亿元/GW，单位光伏发电产能建设投资为24-34亿元/GW，单位海上风电产能建设投资为156-179亿元/GW，单位核电产能建设投资为120-140亿元/GW，则至2060年，风电投资需求或为18.2-20.8万亿元，光伏投资需求或为8.4-12万亿元，海上风电投资需求或为7.8-9.0万亿元，核电投资需求或为3.0-3.5万亿元；新能源发电总装机新增产能对应固定资产投资规模或将高达37.4-45.3万亿元。J2Nesmc

图19：中国电力系统总装机容量分布预测（GW）J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

图20：中国电力系统总装机容量构成预测J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

图21：中国电力系统总发电量分布预测（TWh）J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

在发电量层面，煤电发电量也或将于2030年达顶，随后逐年降低，至2050年或将占比不足1%，至2060年随产能完全关停而全部消失。光伏与风电的发电总量同样将随着装机容量的上升而上升，至2030年或将逼近煤电规模，至2050年或将占比总发电量近一半，至2060年“碳中和”时期或将达到近70%的规模水平。J2Nesmc

从行业需求层面来看，近1.8TWh的发电规模或足以满足未来工业热源大规模进行电气化改造的新增用电需求。2020年我国钢铁行业粗钢产量为10.53亿吨，88家企业平均吨钢耗煤量为545.27千克标煤，则对应我国钢铁行业每年大约需要5.74亿吨煤来支撑生产。同理，2020年我国全国规模以上的企业水泥产量为23.77亿吨，平均每吨煤耗108千克，则对应水泥行业一年煤耗约为2.57亿吨。按照等热值法计算，我国现行标准认为一千克标准煤约对应7000千卡热值，一度电的热值为860.04千卡，则一千克标准煤的热值约等于8.14KWh电能；若钢铁与水泥维持现有产能规模不变，且未来全部改为电热模式生产，则对应的新增用电需求或为6764.3TWh，约占2060年发电量预测水平的38%。J2Nesmc

3-2 【传统工业】低碳化改造投资规模或达13.3万亿元J2Nesmc

除可实现“零排放”的电气化改造外，传统产能的低碳化升级也是有效降低碳排放的手段之一，可以配合碳汇的有效提升实现最终“碳中和”的目标。在此我们仍以钢铁与水泥为例：J2Nesmc

在钢铁行业领域，2020年中国高炉产能9.47亿吨，电炉1.78亿吨，转炉10.08亿吨。取估数2020中国钢铁产能约11.86亿吨。若考虑2060年钢铁产能全部改以电炉生产模式，则对应产能改造规模约为10.67亿吨。若按单位电炉产能固定资产投资0.5亿元/万吨计算，则对应新增投资规模约为5.34万亿元。J2Nesmc

氢能炼钢是利用氢气作为煤炭的替代品来进行炼钢的革新性技术。该技术利用氢气还原铁矿石，代替一氧化碳作为还原剂，其排放物主要为水，做到了生产排放无碳化；同时氢能炼钢的电耗约为传统电炉的75%，可节省约25%的电能消耗，或可成为未来钢铁生产的又一条新路径。J2Nesmc

据中金测算，气基直接还原竖炉工艺吨钢氢气消耗量约为40.5千克，假设上文中的10.67亿吨的钢铁产能全部升级为氢能炼钢设备，则对应的氢气消耗量约为1600标准立方米，对应新增制氢设备的固定资产投资或达4800亿元规模。J2Nesmc

图23：传统工业生产的煤炭消耗或随着电热源的普及而大幅下降J2Nesmc

资料来源：招商银行研究院J2Nesmc

在水泥行业领域，现有技术条件下，推进水泥低碳生产主要有两类途径，即生物质燃料联合CCUS技术与等离子技术。J2Nesmc

生物质燃料联合CCUS技术是指利用生物质、固废等可替代燃料取代化石能源，结合CCUS技术实现直接碳排放归零。此种方法虽不能从根源上杜绝温室气体的产生，但可以大幅降低碳排放和能耗水平，多余的碳排放可进一步利用CCUS技术进行回收。等离子技术在水泥行业的应用能够有效减少化石能源需求，但相对应地也会随着生产环节升级而大幅增加电耗水平。J2Nesmc

目前由于缺少等离子技术的行业实验数据，该市场的固定资产投资规模暂时难以估计。故在此假设未来水泥行业的固定资产改造方向全部为生物质燃料联合CCUS技术。2019中国规模以上工业水泥产能为33.25亿吨，假设新技术替换原有全部产能，按行业平均CCUS技术改造固定资产投资成本250元/吨计算，则对应产能升级的固定资产投资规模约为8312亿元。J2Nesmc

根据上文两部分预测，钢铁与水泥两行业的低碳化产能改造投资规模或达6.65万亿元，假设钢铁与水泥行业的改造投资占比整体工业产能低碳化改造50%，则对应整体工业产能低碳化改造投资需求或达13.3万亿元。J2Nesmc

3-3 【交通出行】新能源汽车相关新增投资或近4.4万亿元J2Nesmc

随着锂电池技术的快速发展，电动汽车凭借快速上升的产品力，在市场中的渗透率明显上升。根据招商银行研究院预测，至2035年的全国汽车销量数据中，新能源汽车的占比规模或将突破50%，达到1500万辆的规模。J2Nesmc

另据预测，至2030年“碳达峰”时期，中国整体汽车行业保有量中新能源汽车占比约17%，至2060年“碳中和”时期，中国或将实现新能源汽车全覆盖，其中超过95%的占比为电动汽车，主要为乘用汽车；另有约5%的占比为氢能源汽车，主要为商用汽车。J2Nesmc

图24：中国汽车销量预测（万辆）J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

图25：中国氢能汽车销量预测J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

高速扩张的产能建设计划或为市场带来大量投资需求，至2060年我国新能源汽车相关投资新增规模或达4.4万亿元。具体来看：J2Nesmc

1.整车新增产能投资：假设2060年整车年产能量3000万辆，产能单价3亿元/万辆计算，则对应新能源整车市场新增投资需求或达9000亿元；J2Nesmc

2.零部件新增产能投资：截至2017年，汽车零部件行业的固定资产投资占比全汽车工业约73%；假设零部件产能投资与整车产能投资比例关系为3:1，则2060年新增汽车零部件产能投资规模可达2.7万亿元；J2Nesmc

动力电池部分：根据招商银行研究院前期测算每百万辆电动汽车对应的动力电池需求约为73GW，则2850万辆电动汽车对应动力电池需求约2080GWh，若按动力电池产能单价4亿元/GW计算，则对应动力电池产能新增投资需求约为8300亿元；J2Nesmc

3.充电桩投资：若按照《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020）》中提到的车桩比1:1的建设需求，则对应新增充电桩建设需求或将高达约1500万个，若按单个充电桩投资1.7万元计算，新建充电桩的投资需求或将高达2550亿元。J2Nesmc

图26：中国整体汽车行业保有量预测（万辆）J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

图27：中国汽车领域能源消耗趋势预测J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

3-4 【居住环境】装配式与采暖改造投资或达13.5万亿元J2Nesmc

建筑领域的碳排放主要可以分为建筑工程排放与建筑运行排放，其中建筑工程的低碳化改造或主要集中在绿色建筑与装配式建筑两大领域，而建筑运行的低碳排放改造则或主要集中在冬季采暖设备改造方面。J2Nesmc

在建筑工程方面，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。在政策层面倡导绿色建筑的推广，对新建建筑的设计及材料选择等都将产生较大影响，或将推动保温材料、隔音材料、新型幕墙等领域的发展，间接为旧改、城市更新等注入新的建设需求，相关市场规模或达千亿乃至万亿级规模，具体需结合未来城市更新等相关政策推行情况再做判断。J2Nesmc

在装配式建筑方面，其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”，是建筑施工行业向更高工业化程度发展的又一次进化革命。而工业化革命的特征之一，就是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，符合“双碳”行动“节能、节约”的精神。J2Nesmc

装配式建筑至今未呈现出爆发性趋势，核心原因在于成本经济因素。相比于传统建造工艺，装配式建筑的运输成本与养护成本仍相对较高；近年来农民工人口增速显著放缓，至2020年已开始出现负增长，同时工人老龄化现象严重，30岁以下人数占比同比10年前已下降近20个百分点，在此背景下农民工平均月收入显著上升，10年内涨幅超过100%。J2Nesmc

图28：近年来农民工年龄结构老龄化趋势明显J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

图29：农民工人数负增长，用工成本逐年上升J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

依据替代品竞争逻辑，装配式建筑市场的成本劣势或将逐渐减弱，叠合“双碳”行动的导向与愈发积极的政策，装配式建筑市场或将得益于此，于“碳达峰”时期内迎来高增长时期，市场的增长空间巨大。J2Nesmc

图30：装配式建筑市场规模逐年上涨，相比普通建筑工程成本溢价率逐年下降J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

按照《“十三五”装配式建筑行动方案》对“2020年装配式建筑占新建建筑面积比例达15%以上”的要求测算，2020年装配式建筑面积或已超过80000万平方米，以每平米2500元测算，市场规模或已超过2万亿元。J2Nesmc

另按照多数地区出台政策的普遍要求，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。J2Nesmc

在建筑运行方面，2018年中国建筑运行碳排放21亿吨CO2，其中北方城市供暖碳排放为5.5亿吨，约占20%。实现未来供暖无碳化，提高电热供暖比例，或为未来实现绿色建筑目标的有效举措之一。J2Nesmc

电热供暖相比于传统供暖，具有零碳排放、高热转换率等优点；采暖设备也可按照工作原理与方式不同，分为干式采暖、湿式采暖，设备多种多样，但几乎都能够达到接近98%以上的热转换率。J2Nesmc

由于电采暖设备改造成本较高，现阶段清洁电供暖仅在我国“煤改电”政策扶持下得以小范围普及。农村地区为了降低供热成本，依然采用散煤、生物质等碳排放较高的供热方式。因此，对于缺少建设集中供暖网的农村地区，更换电采暖设备，建设电网供热管道，是未来势在必行的措施。J2Nesmc

图31：2016中国北方地区供暖热源结构J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

图32：2017-2021规划能源供热面积J2Nesmc

资料来源：Wind，招商银行研究院J2Nesmc

2020年全国集中供暖总量为39.25亿GJ，根据电能热值转换公式，集中供暖若全部换为电供暖，则需耗电8138.89TWh。2020中国北方总供热面积为221亿平方米，电热膜作为典型的电采暖设备，建设成本为每平方160元。若当前供暖设备全部更换为电热膜，则中国清洁电供暖的设备投资或将达到3.5万亿元。J2Nesmc

电供暖的最大屏障或为用电价格。跟据京津冀“煤改电”项目测算，更换设备后，既有建筑电采暖用户电价需降至0.1元/KWh，才能保持燃煤费用的取暖水平；可以预见，未来若想大规模推行电供暖，其一是需要居民用电成本的大幅下调，其二是有赖于新型高效的供暖技术与设备的研发，其三是大规模对既有建筑的外墙保温进行质量升级。在此逻辑下，相关白电行业与保温材料等行业或将萌生新的业务与投资机遇。J2Nesmc

3-5【植树造林】全国造林总投资或达3.2万亿元J2Nesmc

1997年通过的《京都议定书》中首次提到碳汇（carbon sink）一词，目前碳汇通常是指通过植树造林、植被恢复等措施，吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中的浓度的过程、活动或机制。按类别可细分为森林碳汇、草地碳汇、耕地碳汇、及海洋碳汇等。J2Nesmc

其中，森林碳汇或是目前相对建设效率最高的碳汇；海洋碳汇的碳捕捉量虽然较大，可占全球生物碳/绿色碳捕捉量一半以上，但人工对其干涉的效率也相对较低；草地与耕地碳汇由于其固碳部分已通过粮食消耗等途径再次循环入大气之中，绝对固碳效果也相对弱于森林碳汇。J2Nesmc

图33：加快建设碳汇等碳吸收能力，我国森林碳汇投资缺口或超3万亿元J2Nesmc

资料来源：招商银行研究院J2Nesmc

上世纪70年代我国大力倡导植树造林，初衷本是为了解决土地沙化、水土流失与干旱等问题，却意外地增加了森林碳汇，为缓解温室气体浓度上升做出了贡献。《自然》杂志于2020年10月28日发表了中国科学院大气物理研究所的研究成果，表明我国森林碳汇水平在以往的研究中被低估。目前中国人工林累计面积已居世界第一位，而在我国现有的陆地固碳中，人工林贡献了近80%的固碳量。J2Nesmc

我国目前森林碳汇现状概括如下：J2Nesmc

1.近40年我国植树造林行动共种植了数十亿棵树木， 2010-2016年我国陆地生态系统年均碳汇约11.1亿吨，占同时期人为碳排放的45%；J2Nesmc

2.两片被低估的地区分别是中国的西南及东北地区；创造碳汇分别约占全国陆地碳汇的31.5%与4.5%；J2Nesmc

3.在“达峰”之后碳排放并非绝对不可出现正增长，但将受到同时期碳汇建设成果的影响，即碳汇的增量将会决定同时期碳排放生产的上限；J2Nesmc

4.树木本身同时进行“呼吸作用”与“光合作用”，不合理的造林规划会使单位树木固碳能力下降，甚至从“碳汇”变为“碳排放者”。J2Nesmc

据国家林业局数据，植一棵树每年约可固碳 4 至 18 千克，在此若按照12千克/树·年测算，在现有碳排放环境下，仅依靠森林碳汇达到碳中和或需增加种植树木1,131亿棵，按照一般人工林密度80株/亩测算，则造林面积需求或高达14.1亿亩（94万平方公里），约占全国国土面积的10%。J2Nesmc

综合考虑前文所述未来在各领域减碳行动的开展、社会经济的客观发展需求、以及其他形式碳汇的潜在增长能力等各类因素，假设未来全社会实际碳排放水平为目前的80%，则对应的造林需求约为11.3亿亩（75.2万平方公里），约占全国国土面积的8%，按目前的单个五年计划内完成约1%的森林覆盖率计算，正好可于2060年完成造林建设。相关投资需求或达3.2万亿元。J2Nesmc

3-6 【碳交易市场】我国碳交易市场规模或超3000亿元J2Nesmc

不同行业间的碳排放水平存在较大差异，而同一行业下的不同企业的碳排放水平也不尽相同。为顺利推进全国的“双碳”行动，“碳交易”的参与不可或缺。该制度可以较好地促进行业内的良性竞争，促进优胜劣汰的同时，也可以通过市场化的方法降低“双碳”行动的成本。J2Nesmc

2013年6月起，湖北、广东、北京、天津、上海、重庆、深圳七个碳排放权交易试点陆续开始试点进行碳交易。截至2021年4月21日，全国配额与CCER的碳交易累计成交总量超过6亿吨，累计成交总额或已超过140亿元。J2Nesmc

图34：各试点地区碳交易的基本情况J2Nesmc

资料来源：公开资料整理，招商银行研究院J2Nesmc

碳交易试点形式主要有配额交易与CCER交易两种：J2Nesmc

1.碳交易配额是指政府分配的碳排放权额度，基准包括历史排放法和行业基准值法，自上而下分配，从中央分配到地方，地方再分配到企业，最后由地方政府决定，通常不会足额排放。如每年配额发放比例约90%，即要求减少比例为10%。J2Nesmc

截至2021年4月21日，7个试点碳排放权累计成交总量为3.3亿吨，累计成交总额为77.29亿元。其中，广东、湖北和深圳位列累计成交量与累计成交额的前三，重庆的成交量和成交额都相对较低。J2Nesmc

2.CCER是指国家核证自愿减排量，经国家发改委备案，在国家注册登记系统中登记的温室气体自愿减排量，需经第三方核查机构核证。J2Nesmc

2015年1月CCER项目正式启动交易，2017年3月起暂停备案申请，目前尚未重启。目前国家发改委公示的CCER 审定项目累计数量为2856 个，备案项目1047个，获得减排量备案的项目287个，其中挂网公示的有254个，合计备案减排量5285万吨二氧化碳当量。CCER相关项目主要包括风电、光伏、水电、生物质发电等。J2Nesmc

图35：各试点累计成交量（万吨）J2Nesmc