机构观点丨碳中和对电解铝行业的影响

　　要点：2019年我国碳排放量占全球的28.76%，并承诺CO₂排放将在2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。

　　火电生产是电解铝碳排放高的主因，碳中和承诺下，火电“弱化”或成趋势。2020年我国电解铝行业二氧化碳总排放量约为4.26亿吨，约占全社会二氧化碳净排放总量5%。而每吨电解铝平均碳排放的构成中电力排放为10.7吨，占64.8%，是大的影响因素。

　　其中使用火电生产一吨电解铝所排放的二氧化碳量约为11.2吨，使用水电生产一吨电解铝所排放的二氧化碳量几乎为零，因此，火电生产是电解铝碳排放高的主因。

　　未来碳中和对于电解铝行业的影响总结起来主要有以下几个方面：

　　(1)提升行业准入标准，新增产能投放难度加大

　　(2)能源转型下，水电占比料将提升

　　(3)再生铝产量占比有望提升

　　(4)高能耗低效益产能将被加速淘汰

　　1　专题概述

　　火电生产是电解铝碳排放高的主因，碳中和承诺下，火电“弱化”或成趋势。2020年我国电解铝行业二氧化碳总排放量约为4.26亿吨，约占全社会二氧化碳净排放总量5%。而每吨电解铝平均碳排放的构成中电力排放为10.7吨，占64.8%，是其主要的影响因素。其中使用火电生产一吨电解铝所排放的二氧化碳量约为11.2吨，使用水电生产一吨电解铝所排放的二氧化碳量几乎为零，因此，火电生产是电解铝碳排放高的主因。

　　本文站在碳中和的视角下看此政策对于未来电解铝行业的影响方向。

　　2　电解铝行业碳排放现状

　　2.1　我国电解铝行业碳排量较大

　　我国电解铝行业碳排量较大，占社会平均总量的5%。2020年，我国电解铝产量为3712.4万吨。按照生产一吨电解铝约需消耗13500kWh电能进行测算，行业总耗电约为5011.74亿kWh，占2020年我国全社会用电量75110亿kWh的6.67%，而电解环节中生产一吨电解铝所排放的二氧化碳约为1.8吨，依据碳交易所披露数来看，2020年电解铝行业二氧化碳总排放量约为4.26亿吨，约占全社会二氧化碳净排放总量5%。

　　2.2　电力排放是电解铝生产中碳排放的主因

　　2019年，每吨电解铝平均碳排放的构成为电力排放10.7吨，占64.8%，是大的影响因素；非CO₂排放1.1吨，占比6.7%；直接排放(CO₂)1.5吨，占比9.1%；辅助材料排放0.6吨，占比3.6%，热能排放2.1吨，占比12.7%；运输排放0.5吨，占比3.0%。

　　2.3　自备火电厂是电解铝碳排放高的主因

　　电解铝生产的电力环节中分为火电生产与水电生产，使用火电生产一吨电解铝所排放的二氧化碳量约为11.2吨，而使用水电生产一吨电解铝所排放的二氧化碳量几乎为零。我国电解铝行业用电模式分为自备电和网电。2019年底自备电所占比例约为65%，均为火力发电；网电所占比例约为35%，其中火力发电约占21%，清洁能源发电约占14%。

　　3　电解铝节能减排方向

　　电解铝行业节能减排路径可从“量”和“结构”两个方面进行分析。

　　(1)耗能量：降低电解铝行业能耗总量，从而实现减少碳排放的目标。

　　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)能源消费结构：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。有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。

　　3.1　提升行业准入标准，新增产能投放难度加大

　　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。

　　新增产能投放难度加大。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。例如内蒙古发改委于2021年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。

　　3.2　能源转型下，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。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。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%。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。

　　3.3　再生铝产量占比有望提升

　　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，或加入少量的其他金属成分，如镁、铜、锰、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%。而根据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%。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。

　　3.4　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。

　　未来随着电价优惠逐步取消，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。

　　4　总结

　　结合上文，在碳中和的背景下，电解铝产业的消耗能源结构转型、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。主要有四方面。

　　(1)提升行业准入标准，新增产能投放难度加大；

　　(2)能源转型下，水电占比料将提升；

　　(3)再生铝产量占比有望提升；

　　(4)高能耗低效益产能将被加速淘汰。