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2020年电解铝行业研究报告

发布日期:2021-03-31  来源:东北证券  浏览次数:10614

1. 碳中和承诺下,电解行业减排压力巨大

1.1. 我国承诺 2060 年前实现“碳中和”

什么是碳达峰、碳中和?“碳达峰”指二氧化碳的排放达到峰值不再增长,意味着 中国要在 2030 年前,使二氧化碳的排放总量达到峰值之后,不再增长,并逐渐下 降。

“碳中和”指企业、团体或个人在一定时间内,直接或间接产生的温室气体排放 总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放,实现二氧 化碳的“零排放”。 碳中和是兑现《巴黎协定》承诺的重要力量,也将成为未来一段时间内全球合作的 核心议题。《巴黎协定》中明确提出要把全球平均气温相比于工业革命前水平升幅控 制在 2°C 以内并努力控制在 1.5°C 以下,尽早实现碳中和、控制温升也因此成为 全球应对气候变化的共识。据英国能源和气候信息小组(ECIU)数据,截至 2020 年,全球已有 127 个国家/地区提出碳中和愿景,这些国家的温室气体排放总量已占 到全球排放的 50%,经济总量在全球的占比超过 40%。全球十大电国家中,已有 6 个制定了碳中和目标。根据世界资源研究所的报告,2017 年全球已经有 49 个国 家的碳排放实现达峰,占全球碳排放总量的 36%。

中国二氧化碳排放量居全球首位,碳中和承诺的提出彰显大国的责任担当。2019 年 全球二氧化碳排放总量约为 341.7 亿吨,其中我国排放量为 98.3 亿吨,占比高达 28.8%。2020 年 9 月 22 日,在第 75 届联合国大会一般性辩论上提出, 我国二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。今 年两会,“碳达峰”和“碳中和”也被首次写入政府工作报告,并明确提出“制定 2030 年前碳排放达峰行动方案”。在当前国际经济社会发展趋势和政治格局背景下,我国 郑重提出有力度、有显示度的二氧化碳达峰目标和碳中和愿景,为全球积极应对气 候变化、有效落实《巴黎协定》注入了强大动力,充分彰显了大国担当。

我国如何实现碳中和?实现碳中和必须控制排放量增量、减少排放量的“存量”,既 要减少二氧化碳等气体的排放,也要增加碳吸收,最终实现排放和吸收的平衡,达 到碳中和。短期,或者说在碳达峰期间,可能将主要依靠存量的减少;为最终实现 碳中和目标,碳吸收或是中长期的关键。为在 2030 年前实现“碳达峰”、在 2060 年 前实现“碳中和”,我国密集出台政策,引导各行各业节能减排、加速推进碳吸收项目。

1.2. 电解铝是碳排放重要责任主体,减排压力大

电解铝是高耗能、高碳排放行业。每吨电解铝生产的碳排放超过每吨钢的 6 倍据 安泰科数据,2019 年我国电解铝行业二氧化碳总排放量约为 4.12 亿吨,约占当年全 国二氧化碳净排放量的 5%,也是有色行业排放量最高的品种。全球来看,目前电解 铝行业产生的碳排放量已经超过 10 亿吨,占全球总碳排放量比例超过 3%。

电力环节是电解铝产业链主要碳排放量来源。据 IAI 数据,2019 年单吨电解铝碳排 放结构中,电力环节排放量约 10.7 吨,占比 64.8%,居首位;其次是热能和生产过 程中的直接排放,分别为 2.1、1.5 吨,占比 12.5%、9.3%;非 CO2排放 1.1 吨(6.4%), 辅料排放 0.6 吨(3.8%),运输过程中排放 0.5 吨(3.2%)。即便如此,电解法仍是 现在全球工业生产原铝的工艺,并且近 15 年电解环节的碳排放量占比不断提 升,从 2006 年的 57%上升到 2019 年的 65%。

我国电力环节碳排放量高于全球平均值,主因能源结构中煤电占比高。2019 年,全 球原铝生产的电力结构中,煤电占比 64%,水电占比 25%,天然气、核能分别占比 10%、1%。而我国电力结构中,煤电占比高达 88%,水电仅为 11%。由于煤电碳排 放量远高于水电,我国电力环节的排放量达 12.8tCO2/t 铝。而全球平均水平为 10.4tCO2/t 铝,较我国低 18.8%。

2020年电解铝行业研究报告

2. 碳中和对电解铝行业的影响体现在哪?

2.1. 供给端:削弱供给弹性,改变产能结构

电解铝行业节能减排路径可从“量”和“结构”两个维度进行拆解。

1)维度一:降 低电解铝行业能耗总量,从而实现减少碳排放的目标。在此维度下,减排思路有二:一是通过技术工艺的改进使得电解铝单吨电耗下降,二是限制高能耗的新产能投放 及淘汰落后产能;

2)维度二:从根本上进行能源消费结构的转型,即使能耗量不变, 碳排放也将有所下降。此维度又将为我们提供两条可能的减排路径:一是发展水电 等清洁能源代替火电的使用,二是循环利用再生铝资源。

工艺技术革新空间有限,减排或从能源转型及严控新产能投放出发。我国电解铝工 艺技术已处于较为的水平,冶炼过程中单吨能耗或难有下探空间。据 IAI 数据, 2019 年我国电解铝单吨能耗为 13531kWh,属于全球能耗第二低的地区,与世界平 均能耗水平 13321kWh/吨相差无几。因此,我们认为进行根本上的能源转型、严控 新产能投放及淘汰落后产能或为节能减排的主要发展方向,下文将围绕这几条路径 详细阐述碳中和对电解铝行业供给端的影响。

2.1.1. 路径一:行业准入标准提升,新增产能投放难度或加大

供给侧改革明确电解铝产能红线。由于未批先建的违规行为严重,我国电解铝产能 自 2010 年以来快速扩张,导致供给端过剩严重。为引导行业健康发展,2017 年 4 月发改委等四部委出台《清理整顿电解铝行业违法违规项目专项行动工作方案》,整 顿在产在建的违法违规项目。2017 年 6 月、2018 年 1 月国家又先后下发《关于开展 燃煤自备电厂规范建设及运行转型督查的通知》、《关于电解铝企业通过兼并重组等 方式实施产能置换有关事项的通知》,进一步清理自备电厂的违规产能,同时明确电 解铝产能置换的方式、可用于置换指标的范围以及截至时间。在以上几个政策的指 导下,我国电解铝远期产能预计被锁定在 4500 万吨左右。

产能红线+碳中和,行业准入门槛或进一步提高,强化新增产能投放难度。国家宏观 调控下的产能红线导致对电解铝新产能的审批要求严苛。而在碳中和背景下,能耗 双控压力加大,针对高耗能行业的产能禁入政策或更为严格,进一步削弱供给弹性。例如内蒙古发改委于 3 月 9 日印发《关于确保完成“十四五”能耗双控目标若干保 障措施》的通知,确定 2021 年全区能耗双控目标为单位 GDP 能耗下降 3%,能耗 增量控制在 500 万吨标准煤左右,能耗总量增速控制在 1.9%左右,单位工业增加值 能耗(等价值)下降 4%以上,并明确表示自 2021 年不再审批氧化铝(高铝粉煤灰 提取氧化铝除外)、电解铝等高耗能行业的新增产能。

2.1.2. 路径二:能源转型有望加速,水电占比料将提升

水电铝碳排放量较火电铝减少 86%。据安泰科数据,用火电生产一吨电解铝的碳排 放总量约为 13 吨,其中发电环节碳排放 11.2 吨,电解环节碳排放 1.8 吨。而用水电 生产电解铝时,单吨排放量仅为 1.8 吨,其中发电环节无碳排放,仅有电解环节产 生 1.8 吨的 CO2。

目前我国电解铝产业布局正在经历“北铝南移”的过程。受电力成本的推动,我国 电解铝产能自 2012 年以来共经历了两次区域上的迁移。第一次是 2012 开始,河南 等传统电解铝大省的产能主动清退,向新疆、内蒙等低电价地区转移。第二次则是2017 以来,电解铝产能逐渐从新疆、山东为主的火电区域向云南为主的水电区域转 移。神火股份、魏桥铝电、中国宏桥等龙头企业纷纷向西南地区转移产能指标,据 SMM 统计,云南、四川、广西三省 2020、2021 年合计新增电解铝产能分别为 245.6、 248.3 万吨,占全国新增总产能的比例达 86%、79%。

2020年电解铝行业研究报告

碳中和背景下,水电成本将更具优势,“北铝南移”进程有望加速。除受益于能源优势外,新疆内蒙等地电力成本低廉的一个重要原因为政策补贴。而在碳中和承诺下, 煤电电价优惠政策或将逐步取消,拉升火电铝成本,倒逼企业进行能源转型。例如, 为落实国家加强能耗总量的任务,内蒙古明确表示:1)自 2021 年 2 月 10 日起取消 蒙西地区电解铝行业基本电费折算每千瓦时 3.39 分的电价政策,取消蒙西电网倒 阶梯输配电价政策;2)自备电厂按自发自用电量缴纳政策性交叉补贴,蒙西、蒙东 电网征收标准分别为每千瓦时 0.01 元、0.02 元(含税)。以单吨电耗 13500kWh 计 算,内蒙古此项政策将提升电解铝成本 135-270 元/吨。

2.1.3. 路径三:充分利用循环再生技术,再生铝占比有望提升

铝的生产从原料来源不同,可以分为原铝和再生铝两大类。传统的原铝生产是以自 然界的铝土矿为原料,首先将其通过化学方法提取为氧化铝,然后通过电解得到液 态电解铝(铝水),铝水可以铸造成原铝,或加入少量的其他属成分,如、硅等制成铝合金。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,在使用期间损失极少,可以多次重复循环利用,因此, 铝具有很强的可回收性。

我国再生铝产量占比远低于全球平均水平,未来提升空间巨大。2019 年我国铝供应 总量约为 4203 万吨,其中原铝产量 3513 万吨,占比 84%;再生铝产量约为 690 万 吨,占比仅 16%。而据 IAI,2019 年全球铝供应量约 9552 万吨,其中再生铝 3183 万吨,占比达 33.3%。此外,欧洲、北美等发达国家或地区再生铝产量已普遍超过 原铝产量,日本国内全部采用再生铝生产。

再生铝生产工艺流程较原铝更为简单,单吨碳排放量较原铝减少 11 吨。废铝原料 经过分选预处理、熔炼和铸锭即可得到铝合金,无需经历原铝生产过程中电解的工 艺程序,能耗因此大幅降低。据 IAI,生产一吨原铝的碳排放量约为 11.2 吨,而生 产一吨再生铝的碳排放量仅为 0.2 吨。2018 年,全球再生铝产量约 3074 万吨,占铝 供应总量的 31.6%,但碳排放量仅为铝行业碳排放总量的 1.7%。我们认为,目前我 国对再生铝资源的利用尚不充分,未来随着碳中和加强人们对更为环保的资源类型 的重视,再生铝产量占铝行业总供应的比例有望实现大幅的提升。

2.2. 成本端:重塑成本曲线,高能耗、低效益产能将被加速淘汰

高耗能行业优惠电价逐步取消,火电铝成本优势大幅减弱。2017 年下半年至 2019 年中,由于下游需求偏弱导致铝价长期低位运行,叠加上游原料价格居高不下及电 价,电解铝行业长期处于亏损状态,在此背景下,各地方政府为保护本地企业发展 相继出台电价优惠政策。而随着 2020 年以来,行业盈利不断走高,以及国家对环保 越发重视,各地区竞相调整电价政策,尤其是甘肃、内蒙古、青海等以煤电为主的 省份纷纷明确自 2021 年起表示不再执行电解铝行业优待电价政策,调整幅度普遍 在 0.05 元/kWh 左右,导致吨铝电力成本较预期提升 700 元左右。

全国碳交易市场加速,电解铝行业或优先纳入。目前我国电解铝行业尚未直接参与 碳交易市场,部分企业因自备电厂被纳入配额管理名单,并按照电力行业标准进行 交易。而据相关媒体最新消息,石化、化工、建材、钢铁、有色金属、造纸、航空 剩余七大行业,将在“顺利对接、平稳过渡”的基调下逐步纳入全国碳市场,其中拥有良好碳排放数据基础电解铝行业将可能被优先纳入。

碳交易机制下,碳排放将被内化为企业生产成本,加大行业内成本差异。若按照 2017 年公布的碳排放配额分配讨论稿中的方案,电解铝行业配额=铝液产量×排放基准 值(9.11tCO2/吨铝液)。由于水电铝单吨排放量低(约 1.8tCO2),因此可获得远超于 其实际排放量的碳排放配额,企业便能通过出售多余的碳配额获利,从而抵消部分 生产成本。反之,火电铝企业则需要通过购买配额以弥补排放缺口,成本进一步提 高。

电价+碳交易双重因素共振,电解铝行业成本曲线陡峭化。我们认为,未来随着电价 优惠逐步取消及碳交易机制落地,行业内成本曲线或将进一步异化,位于成本曲线 右侧的高耗能、低效益产能可能被迫退出市场。而龙头企业有望凭借产能布局带来 的成本优势及规模效应优势强者恒强,提升行业竞争力和集中度。

3. 碳中和进一步强化电解铝高盈利逻辑

3.1. 电解铝充分享受涨价红利,进入高盈利时代

回顾 2020 年至今价格走势,铝价触底反弹后创下 10 年新高。2020 年初受到突发疫 情影响,下游企业复产复工延期导致电解铝社会库存快速攀升,铝价出现暴跌行情。2020 年 Q2 以来,随着疫情缓解,需求逐渐修复,医药、餐饮外卖、动力电池软包 等边际消费增量显著改善,叠加各国财政、货币刺激政策频出,宏观氛围明显转好, 铝价收复失地。截至 2021 年 3 月 16 日,沪铝主力结算价收于 1.78 万元/吨,较疫 情发生以来最低点反弹 56%,创 2011 年以来新高。

成本低位,供需改善,电解铝环节充分享受铝价涨幅,盈利水平走高。2020 年 5 月 以来,电解铝利润持续拉阔,根据测算,目前电解铝平均日度利润已超过 4000 元/ 吨,为近 5 年最高。氧化铝因供给过剩而价格走低为本轮利润高企的重要原因之一。我们认为,氧化铝过剩仍将延续,价格或围绕成本线低位震荡,叠加电力成本降低 的长期趋势,电解铝高利润有望继续保持。

3.2. 电解铝产能已逼近 4500 万吨产能红线

在 4500 万吨产能天花板下,电解铝产能的增量空间有限,2021 年计划新增产能 313.6 万吨。我国电解铝产能增速自 2017 年供给侧改革以来显著放缓,预计远期产 能维持在 4500 万吨以下。据阿拉丁统计,2021 年初我国电解铝总建成产能 4244 万 吨,已十分逼近产能红线,未来净增量锁定在 250 万吨左右。据 SMM 预计,2020/2021 年我国电解铝新增产能分别为 285.6/313.6 万吨,此后基本不存在投产预期。

3.3. 氧化铝过剩旋律难改,原料成本料继续维持低位

3.3.1. 成本构成:氧化铝、电力分别占比 35%、34%

氧化铝、电力构成电解铝的主要生产成本。价格和成本是电解铝盈利水平的核心决 定因素。而从电解铝成本结构来看,氧化铝居首位,占比 35%,其次是电力,占比 34%。因此,氧化铝和电力价格的走势对电解铝利润有着重要影响。

3.3.2. 氧化铝:过剩局面难以反转,价格料继续走强

回顾历史数据,我国氧化铝长期处于过剩状态。据国际铝业数据,2012-2019 年我国 氧化铝几乎都处于过剩状态,仅有 2016、2018、2019 年出现短缺,原因均为受到突 发事件干扰。2015 年末,由于氧化铝价格跌破成本线,国内企业联合减产,导致 2016 年供给出现短缺。2018 年,全球氧化铝企业巴西海德鲁因污染问题关停一半产 能,直至 2019 年 9 月才恢复生产,引发国际氧化铝市场供应危机。2018-2019 年我国净进口量也因此大幅减少,国内过剩局面得以反转。

未随电解铝供改,国内氧化铝供给弹性大。国内氧化铝产能建设实施备案制,意味 着其违规产能并不在清理范围内,行业无序扩张仍将延续。据 SMM 统计,预计国 内 2020/2021 年新增氧化铝产能 300/530 万吨,主要集中在广西、贵州等地区。2022 年后还存在 1450 万吨的投产预期。

此外,海外产能加速释放进一步加剧过剩压力。除了国内自产的原料外,中国每年 从澳大利亚、几内亚、马来西亚、印度等国家大量进口铝土矿和氧化铝,氧化铝供 应充足。据 SMM 预计,2020/2021 年海外预计新投放 320/335 万吨氧化铝产能,集 中在印尼、巴西等地。

2019 年以来,国内氧化铝产能利用率持续低于电解铝产能利用率,侧面反映氧化铝 供应端相对过剩。我们认为,氧化铝产能过剩仍将延续,或将压制其价格围绕成本 线低位震荡。

3.3.3. 电力:电解铝产能不断向低电价区域集中,电力成本有望降低

2017 年供给侧改革以来,电解铝产能逐渐从传统的生产大省河南、山东等向云南、 内蒙古等地转移。据 SMM 统计,2017-2019 年全国共置换产能 810.2 万吨,其中淘汰产能主要集中在河南(279 万吨),转入产能集中在内蒙古(377 万吨)、云南省 (103 万吨)。此外,2020-2021 年新增产能也主要分布在云南、内蒙古等地。

云南、内蒙地区电力成本低廉。从能源价格来看,新疆、陕西、云南、内蒙古电力 成本较低,而河南、辽宁电价较高。我们认为,随着产能转移带来电力成本的降低, 电解铝行业利润空间有望扩大。

3.4. 碳中和或带来供给扰动,进一步削弱电解铝供给弹性

碳中和加剧产能最终落地情况不确定性,产能投放进度大概率不及预期。从历史经 验来看,产能投放节奏或因水电供应、利润水平等因素放缓,据阿拉丁,2018/2019 年实际投放产能仅为年初预期值的58%/71%。我们认为,叠加碳中和可能带来的供 给扰动,未来电解铝产能投放或受制于以下三点因素而不及预期:

1)产能转移过程中或造成产量损失。2017 年起,京津冀周边“2+26”城市开始执行 采暖季限产政策,推动新疆、山东为主的以火电为主要能源的区域向云南以水电为 主的区域转移。而转移过程中,现有设备拆解与新项目投产之间存在时间差,可能 造成产量损失。以魏桥铝电为例,山东省工信厅 2019 年 11 月披露前者将从山东省 转移部分现有生产设备至云南省,设备拆解时间发生在新项目投产前,意味着可能 出现产量损失。

2)云南地区水电供应稳定性差,或导致云南电解铝产能投放节奏不及预期。2021 年 66%的新增产能分布在云南省。云南省以水力发电为主,电力供应与来水情况密切 相关,故年内发电量因丰水期、枯水期的存在分布不均。一般每年 6-11 月为丰水期, 2019 年 6-11 月发电量占全年的 67%,枯水期发电量仅占 33%。这意味着,枯期时 必须补充大量其他电源来平衡负荷用电,满足用电需求的平稳。而电解铝厂连续生 产的特性对电力供应的稳定性提出了高要求,枯水期用电保障不足或成为制约投产 及正常生产的重要因素。

3)能耗双控达标压力加剧供给扰动,内蒙古等地产能或有收紧:根据国家发改委公 布的各省份 2019 年度能源消费总量和强度“双控”考核结果,内蒙古因未完成“双 控”目标被通报批评。3 月 9 日,内蒙古自治区发改委发布了《关于确保完成“十 四五”能耗双控目标任务若干保障措施》的通知,明确表示自 2021 年不再审批新的 电解铝项目,内蒙古白音华 40 万吨等产能项目投放可能存在困难,投产或晚于预 期。另外,电解铝作为高能耗行业,存量产能可能会由于“双控”目标而面临检修 减产。

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