摘要
“加减乘除”多管齐下，碳中和背景下大宗商品供需格局将被重塑：要实现碳中和，需要“加减乘除”多管齐下，“加”即大力发展新能源，“减”为减少高碳行业排放，“乘”为发展新能源汽车，“除”为除碳以及发展储能技术，在这个过程当中，大宗商品供需格局将被重塑。
碳中和背景下需求长期增加的品种：预计未来十年光伏装机年均增长17.4%，风电装机复合增长11.5%，新能源汽车复合增长27%，将催生大量铜、铝、镍、白银、纯碱、锂、钴等商品的新增需求。另外，由于供应的自然增长，低碳品种废钢的需求也将长期增加。
碳中和背景下供给长期受限品种：未来减少化石能源消费是大势所趋，高碳排放的品种必然首当其冲受到限制，钢材、铝、玻璃等行业的生产将持续受到碳中和政策的压制。动力煤与原油长期需求受限，但中短期内由于企业投资意愿减弱，相关品种的供给短期内受到的影响更大，也成为碳中和背景下供给受限的品种。
碳中和背景下需求减少的品种：随着废钢供应增加，废钢替代铁水，将导致铁水原料铁矿石、焦炭和焦煤的需求逐步减少。而随着非化石能源比重的上升，动力煤的需求也有望随之减少，原油则会随着新能源汽车渗透率的快速提升，需求逐步下滑。但从中短期来看，未来几年化石能源动力煤、原油的需求仍有增长。
碳中和重塑大宗商品供需格局：预计铜、铝、镍、锂、钴、白银、纯碱等需求将长期受到新能源行业发展的提振;钢铁产能将长期受到压制，铁矿石、焦炭、焦煤等铁水原料长期需求将受到抑制，动力煤、原油等化石能源的长期需求也将趋于下降，但中短期内化石能源需求仍有增加，且中短期内供给受到的抑制更大。风险因素：碳中和政策改变;新能源行业发展不及预期
正文
第一部分、为何碳中和将深刻影响大宗商品供需
随着全球二氧化碳的排放量不断攀升，全球气温逐步上升，若不加以控制，将造成灾难性后果;我国碳排放总量100亿吨，为世界第一，单位GDP的碳排放强度也远超世界平均水平，内外压力均非常大。
2020年9月22日，国家领导人在75届联合国大会上宣布，中国二氧化碳排放量力争在2030年达到峰值，2060年前实现碳中和，而后在气候峰会上又提出2030年单位碳排放较2005年降低65%以上等目标，“碳达峰、碳中和”战略目标正式提出。
从全球来看，已经有100多个国家和地区，以立法、提案、政策文件等不同的形式承诺碳中和。在《巴黎协定》框架的推动下，包括中国、欧盟和美国等主要经济体在内的大多数国家和地区开始愈发重视应对全球气候变化，主动参与全球气候治理。
中国和全球的“碳中和”策略将对各行业的发展产生深远的发展，其中中国对全球“碳中和”的实现尤为重要。“碳达峰、碳中和”的关键是控制高碳行业排放以及能源转型，即通过发展非化石能源，取代化石能源，从而控制和减少温室气体的排放，同时也要限制现有高碳排放行业的发展。实现“双碳”战略的过程就是从化石能源主导的能源系统向非化石能源主导的能源系统过渡的过程。因此，这将是一项长期且艰巨的系统性工程。总体来看，我们认为要实现碳中和，需要“加减乘除”多管齐下，在这个过程当中，大宗商品供需格局将被重塑：
加：要大力发展光伏、风电、水电、核能、氢能等清洁能源，将催生大量铜、铝、光伏玻璃、纯碱等大宗商品的增量需求;
减：电热水气行业、黑色冶炼、非金属矿产、化学原料和制品、有色冶炼等六大行业占全国碳排放总量的85%，减少化石能源消费，高碳行业首当其冲受到影响，钢铁、焦炭、铝、玻璃、水泥等行业的供给将长期受碳排放政策的影响，对煤炭、原油的长期需求不利，也不利于铁矿、焦炭、焦煤等炼钢原料的需求;
乘：发展新能源汽车交运工具，以减少油气消费，新能源汽车对铜、铝、镍、锂、钴等商品具备长期的需求;
除/储：通过碳捕捉、林业碳汇的方法移除二氧化碳，另一方面发展储能技术提高清洁能源供电系统的稳定性。
第二部分、碳中和背景下需求长期增加的品种
在碳中和背景下，大宗商品需求增加的品种主要是和可再生能源与新能源汽车高速增长驱动的新增需求，如铜、铝、镍、白银、纯碱、锂、钴等。另外，由于供应的自然增长，低碳品种废钢的需求也将长期增加。本文将接下来详细解读碳中和如何驱动相关品种长期需求的增加。
一、“双碳”驱动光伏、风电与新能源汽车高增长
1、光伏领域，成本持续下降驱使光伏市场不断扩张
光伏成本持续性下降：2012-2018年，全球光伏的平均发电成本下降77%，已与使用化石燃料发电的成本相当。随着整个光伏产业链生产率与技术的提升将大幅降低模块的组装成本，另一方面更为新进的电池架构将帮助提升光伏的发电效率，据国际可再生能源署(IRENA)预测，2030年光伏的发电成本将降至4美分/KWh， 光伏发电成本将低于化石燃料发电。
光伏装机将持续增长：随着整个光伏产业链经济效益的提升，全球光伏装机容量将不断攀升，预计未来十年光伏年均装机达200-300GW，2030年全球光伏装机总量有望达到3500GW，年均增长17.4%。
2、风电领域，发电成本逐步下降推升装机容量
风电成本逐步下降：根据IRENA的研究数据，2010-2019年，受益于技术进步， 陆上风电下降近35%，海上风电下降29%，预计到2030年，G20国家陆地风电发电成本将比2018年再下降25%，成本将低于化石能源的发电成本;近年来海上风电的技术与运营经验也日益成熟，预计2030年成本将比2018年再降55%。
风电将持续发展：“碳中和”背景下，中国、欧盟及美国等世界主要国家都制定了促进新能源发展的产业政策，成为推动全球风电增长的主要力量。预计到2030年全球风电装机容量有望达到2210GW，未来10年CAGR达11.5%。
3、新能源汽车领域，新能源乘用车渗透率将大幅提升
新能源汽车将快速发展：根据Canalys最新预测，未来10年全球新能源汽车的增速将保持快速增长，预计2030年电动汽车将接近全球乘用车的一半，新能源乘用车销量将超过3000万辆，未来十年复合增长率27%;我国提出2025年新能源汽车销售占比20%的目标，根据中国汽车业协会的预测数据，2025年我国新能源乘用车销量将接近600万辆，2030年达990万辆。
充电桩需求快速增长：随着新能源汽车存量的增加，与之配套的充电桩需求也将增加。IEA《全球新能源汽车展望2021》预测到2030年慢充电桩的年需求将攀升至1000万个，快充电桩的年需求量达373万个。
根据对光伏、风电、新能源汽车等行业的发展趋势，我们可以对相关大宗商品的长期需求增量进行测算，由于锂和钴两个品种在国内尚未上市，我们主要测算新能源领域对铜、铝、纯碱几个重点品种的长期需求增量：
二、部分大宗商品需求将长期受到新能源行业发展的支撑
1、铜：新能源领域用铜需求将大幅增加
光伏：在光伏领域，铜主要用于连接器、电缆、逆变器，平均用铜强度为4.99吨/兆瓦。根据前文所述的全球光伏行业发展趋势，预估到2030年全球光伏用铜需求达169万吨，十年CAGR10.2%，其中未来5年CAGR18.5%;
风电：在风电领域，铜主要用于输电入网的电缆、发电机、变压器，陆上风电用铜为2.67-6.76吨/兆瓦，海上风电大约在9.52吨/兆瓦。根据前文我们对于全球风电趋势的预估，我们预估到2030年全球风电领域的新增用铜需求达180万吨，未来十年CAGR15.4%;
新能源汽车：新能源汽车领域的用铜主要在电机、电池、充电桩、充电线，根据ICSG的研究显示，电动汽车含铜大约为60kg-83kg，远高于燃油车约12-15kg的量，交流电桩含铜约为1-7kg/个，直流电桩约为25kg/个。根据我们前文对全球新能源汽车发展趋势的预估，预估2030年新能源汽车领域用铜304万吨，十年CAGR26.9%。
新能源用铜大幅增加：根据前文我们对光伏、风电、新能源汽车几大主要领域的新增用铜需求，预计到2030年新能源领域的用铜总量将达650万吨，十年CAGR达17.1%;
全球精铜需求增速将上台阶：铜需求的长期增速非常稳定，过去30年CAGR为2.8%，过去50年CAGR为2.5%，但新能源领域用铜需求的大幅增加将使得全球精铜需求增速上一个台阶。我们假设未来10年按照过去30年的复合增速2.8%估算未来10年铜的静态需求，再加上新能源领域的新增需求，则未来10年铜需求复合增速将达到4.3%，达到过去几十年以来的最高增速。
铜矿步入长期偏紧格局：铜矿产量长期平均增速约为2.5%，和精铜需求的长期增速比较匹配。但随着新能源领域用铜需求的增长，在铜矿资本支出长期低位、全球铜矿品位持续下降的背景下，预计铜矿产量的长期增速难以跟上需求增加的速度，预计铜矿将步入长期偏紧格局。
短期内传统的周期性因素仍然占据主导，疫情之后随着需求的复苏见顶，以及受疫情影响的供给逐步恢复，铜价或将出现较大的反复。但随着新能源用铜占比的逐步上升(将从目前的5%左右上升至2030年的15%-20%)，新能源领域用铜需求的变化将成为铜需求的主导因素，铜市格局将逐渐步入偏紧格局。
第四部分、碳中和背景下需求减少的品种
如前所述，在碳中和背景下，废钢使用比例将逐步提升，短流程炼钢取代长流程炼钢，这将导致长流程炼钢下所需的铁矿石、焦炭和焦煤的需求逐步减少。而随着非化石能源比重的上升，将提供更多的清洁电力，从而减少火电需求，动力煤的需求也有望随之减少。原油则会随着新能源汽车渗透率的快速提升，需求逐步下滑。因此，钢材原料铁矿、焦炭、焦煤和化石能源动力煤、原油的需求将长期受到碳中和的不利影响，但从中短期来看，化石能源动力煤、原油的需求仍有增长，而由于碳中和对行业的长期不利预期，企业投资意愿下降，供给将首先受到碳中和的影响，导致动力煤、原油价格在中短期内易涨难跌。
一、铁矿：碳中和对于供需格局的长期影响
在“碳达峰”的大背景下，粗钢产能将受到限制，按照未来几年我国粗钢总需求复合增速1%的假设，考虑废钢的替代，预计未来几年国内铁矿需求基本持平，若粗钢需求增速更高，则铁矿需求将有小幅增长。从海外来看，海外经济今年疫后恢复，但明年之后铁水需求也难有明显增量。从长期来看，全球对铁矿需求的增量将逐步放缓。
从全球的铁矿供应来看，预计未来两年淡水河谷供应分别恢复3500万和2000万吨;澳洲三大矿山未来两年各增加500万吨;部分非主流矿山增量到明年才能体现，预计2022年还能再度增加1000万吨，但后续难再放量。从中长期来看，全球铁矿的供应正逐步增加，未来总量趋于平衡甚至宽松，需要通过价格下跌来平衡供需矛盾。
二、动力煤需求随非化石能源占比提升而下降
1)动力煤：能源和电力需求仍有增长
假设未来10年的经济增速为5%，前高后低，按照“十四五”期间单位能耗降低13.5%的目标，2026-2030保持同等降幅，预计到2030年能源消费总量将达到60亿吨标准煤。
假定电力消费弹性系数为0.85，根据未来十年的GDP增速，可推算未来十年的电力消费需求，预计2030年电力消费将达11.39万亿千瓦时，2021-2025年电力消费CAGR为4.9%，2021-2030为4.25%。
2)动力煤：非化石能源替代化石能源
非化石能源替代化石能源，风电和光电占据主要贡献：根据非化石能源2030年一次能源占比提升至25%以上的目标，结合光伏协会、全球能源互联网合作组织的风电数据我们计算未来10年非化石能源提供的发电量，预计未来十年非化石电力将从当前的2.58万亿千瓦时持续增加至6.66万亿千瓦时，CAGR为9.9%，其中风电+光电将从0.73万亿千瓦时增加至3.76万亿千瓦时，CAGR17.9%。
随着非化石能源占比的逐步提高，非化石能源电力占比将从当前的34.6%逐步提升至58.4%，化石能源占比将逐步降低。
3)动力煤：动力煤需求将逐步达峰
化石能源需求将在十四五末期达峰，动力煤需求逐步见顶：按照能源需求以及非化石能源的发展趋势，预计化石能源需求将在十四五末期达峰。考虑到天然气发电的逐步提高，预计煤电需求将在2024年左右见顶，假设其他领域建材、化工、冶金、供热等行业用煤基本不变，则动力煤总需求预计将在“十四五”末期达到峰值，未来几年需求仍有增量。
4)动力煤：碳中和长趋势，短期内供给受限更大
煤炭供给增量明显减少：过去几年受到环保、安监政策高压的影响，煤炭供给增量逐年下降。而在碳中和的长趋势下，煤炭产能批复显著减少，固定投资增速疲弱，未来国内煤炭产能增量有限，而进口受到各方面因素影响也难以改善。
未来几年煤炭供需格局将持续偏紧：根据我们模型测算，未来5年煤炭的总供需均将放缓，但短期内供给受限的影响更大，预计动力煤未来几年将持续偏紧，随着十四五末期动力煤需求见顶，供需偏紧的趋势才能转变。对于焦煤而言，也存在和动力煤类似的情况，即铁水需求可能尚未达峰，但中短期内供给端受到的影响，使得焦煤中短期内供需也持续偏紧。
和动力煤类似，原油的长期需求也将受到碳中和的不利影响，但原油需求达峰的时间将比动力煤的更长，且原油的供给同样受到低资本开支的抑制，这也将使得中短期内原油供给端受到的影响更大，使得原油价格在未来几年内呈偏强格局。
第五部分、碳中和重塑大宗商品供需格局
综上所述，受碳中和大背景的影响，不同商品的供需变化有所不同，我们根据供需格局归纳为以下四个象限：
需求增加：预计铜、铝、镍、锂、钴、白银、纯碱等需求将长期受到新能源行业发展的提振，废钢作为低碳品种，由于供应的自然增长，其需求也将跟随增长;
需求减少：碳中和背景下，钢铁产能将长期受到压制，而随着废钢对铁水的替代，铁矿石、焦炭、焦煤等铁水原料长期需求将受到抑制，动力煤、原油等化石能源的长期需求也将趋于下降;
供给增加：废钢将由于积蓄量的增加趋于增加;
供给减少：钢材、铝、玻璃等高碳行业的供给将持续受到碳中和政策的压制，动力煤、焦煤、原油等品种尽管长期需求趋于下降，但中短期内需求仍有增加，且中短期内供给端由于企业的低资本支出受到的抑制更大，中短期内相关品种将持续处于供需偏紧的格局，只有等到相关品种需求达峰之后才能缓解。通过对碳中和对相关品种中长期以及中短期供需格局的影响分析，我们可以对大宗商品不同品种的中长期走势进行全景解析，进而为中长期的投资思路奠定方向。
本文选编自微信公众号“曾宁大宗商品研究”，作者：曾宁;智通财经编辑：卢梭
