电解铝行业研究报告-碳中和重塑铝供给结构,高盈利或成常态

电解铝行业研究报告

碳中和重塑铝供给结构，高盈利或成常态

报告综述：

碳中和承诺下，电解铝行业减排压力巨大。我国在第 75 届联合国大会一般性辩论上提出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。2019 年，中国二氧化碳总排放量达 98.3 亿吨，其中电解铝行业排放量约 4.1 亿吨，占比 5%，也是有色行业中碳排放最高的品种。碳中和背景下，铝行业节能减排压力骤增。

碳中和对电解铝行业的影响或体现为两点：

1）进一步削弱供给弹性，催化供给结构的改变：①行业供给越发刚性：电解铝行业新增产能严格受限于产能红线。叠加碳中和带来的能耗双控压力，新产能禁入政策或更严格。

②水电铝产能占比有望加速提升：单吨水电的碳排放量较火电铝减少 11.2 吨，而我国能源结构中水电铝为 11%，远低于全球平均水平 25%，发展水电或为实现碳中和目标的重要方法。③再生铝占比或提高：单吨再生铝碳排放量较原铝减少 11 吨，但目前我国再生铝占比仅 16%（全球平均 33%），提升空间巨大；

2）重塑成本曲线：一方面，各地区逐步取消对高能耗行业的电价优惠政策，火电铝成本进一步提高；另一方面，碳交易市场加速推进，电解铝行业或被优先纳入，碳排放将被内化为企业成本。“电价+碳交易”双重因素有望推动行业成本曲线陡峭化。

碳中和强化电解铝高盈利。

1）现有产能逼近“产能天花板”：行业未来产能被政策限制在 4500 万吨左右。当前存量总产能约 4244 万吨，未来净增量空间为 250 万吨左右。

2）成本有望维持低位：氧化铝过剩局面难以反转，价格继续承压，叠加电解铝产能逐渐转移至低电价区域，电解铝成本料将维持低位。

3）碳中和或进一步限制供给增量：根据历史经验，电解铝产能投放节奏往往不及预期，叠加当下能耗“双控”等政策达标压力或加剧供给扰动，存量产能或有收紧，增量产能落地料难达预期，供给弹性进一步削弱。

1. 碳中和承诺下，电解铝行业减排压力巨大

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%。全球十大煤电国家中，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铁的 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唯一工艺，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%。

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领先的水平，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%。

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，全球最大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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