碳中和背景下的化工行业发展文档格式.docx

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《意见》主要从单位GDP能耗、单位GDP二氧化碳排放、非化石能源消费比重、森林覆盖率、森林蓄积量和风电、太阳能发电总装机容量等方面提出了具体目标，此份文件也成为我国碳中和政策框架“1+N”中的引领性文件。

　　1.3.我国碳达峰碳中和“1+N”政策体系推动实现双碳目标

　　一系列文件将构建起目标明确、分工合理、措施有力、衔接有序的碳达峰碳中和“1+N”政策体系。

《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（下简称《意见》）作为“1”，在碳达峰碳中和“1＋N”政策体系中发挥统领作用，将与2030年前碳达峰行动方案共同构成贯穿碳达峰、碳中和两个阶段的顶层设计。

“N”则包括能源、工业、交通运输、城乡建设等分领域分行业碳达峰实施方案，以及科技支撑、能源保障、碳汇能力、财政金融价格政策、标准计量体系、督察考核等保障方案，未来各个领域的碳达峰实施方案将陆续出台。

　　《意见》提出了构建绿色低碳循环发展经济体系、提升能源利用效率、提高非化石能源消费比重、降低二氧化碳排放水平、提升生态系统碳汇能力等五个方面的主要目标。

实现碳达峰、碳中和是一项多维、立体、系统的工程，涉及经济社会发展方方面面，《意见》提出了31项重点任务，明确了碳达峰碳中和工作的路线图、施工图。

　　《2030年前碳达峰行动方案》是“N”中为首的政策文件，更加聚焦2030年前碳达峰目标，相关指标和任务更加细化、实化、具体化。

《方案》重点提出了碳达峰十大行动，在能源、节能、工业、城乡建设、交通运输、循环经济、科技创新、碳汇、全民行动、试点建设等十个方面作出部署，规划了一系列行动目标。

　　1.4.我国2030年碳达峰减排路径及贡献度分析

　　《意见》中提出了单位GDP能耗强度、单位GDP二氧化碳排放强度、森林蓄积量等方面的明确目标，为不同减排路径减排贡献度测算提供了依据。

我们按照《中国长期低碳发展战略与转型路径研究》项目综合报告的测算，如果顺利完成2030年碳达峰目标，我国碳排放总量峰值为104.73亿吨，较2020年碳排放总量仍有4.42%增长空间，我国2030年因单位GDP能耗强度下降而减少的碳排放为174.50亿吨，因单位能耗碳排放强度下降而减少的碳排放为51.03亿吨，贡献度分别为76%和22%，达峰过程中的能耗下降贡献度高于因能源结构调整而带来的碳排下降。

（注：

此减排并非意味着二氧化碳排放实际减少量，而是相比较不设限的条件下理论排碳量的差值）

　　2.1.化工行业碳排放总量不高，但单位GDP碳排放强度较高

　　化工行业碳排放量不高，2015年以来下降明显。

根据CEADs的统计，2019年我国石油加工及炼焦业、化学原料及化学制品业的碳排放量分别为1.72亿吨、1.64亿吨，化学纤维制造业、橡胶制品业和塑料制品业的排放量较小。

除电力部门外，2019年我国石油加工及炼焦业、化学原料及化学制品业的碳排放量虽然排名靠前，但前3位的排放量远大于化工行业的碳排放。

　　1997~2019年，我国化工行业碳排放量最高的年份是2015年，为4.64亿吨，2019年相较2015年已下降26.4%，为3.41亿吨。

化工行业碳排放高峰期已过，2019年排放量已下降到2008年的水平。

　　行业结构特征不同于中国，美国化工行业碳排放占比更高，2018~2020年出现下降。

根据美国“温室气体报告项目（GHGRP）”的数据，除电力部门外，2020年美国化工行业碳排放量占比为16.6%，虽然占比比中国高，但总量比中国小。

美国化工行业碳排放在2018年达到高峰，为1.91亿吨，其后逐年下降，2020年为1.80亿吨。

　　化工行业中各子行业排放强度处于中高水平。

2017年，我国石油加工及炼焦业、化学原料及制品制造业、化学纤维制造业的碳排放强度分别为0.51吨/万元、0.18吨/万元、0.05吨/万元，在除电力部门外的33个行业中分别排名第6位、第10位和第17位。

据平新乔等人分类，将碳排放强度低于0.05吨/万元、介于0.05吨/万元至0.5吨/万元之间、高于0.5吨/万元的行业分类为“轻排放行业”“中排放行业”“重排放行业”，则化学纤维制造业、化学原料及制品制造业处于中排放行业内，石油加工及炼焦业处于重排放行业内。

　　2.2.企业温室气体排放核算方法介绍

　　企业是碳排放的主体，从企业层面来讲，在确定排放清单边界后，一般采取以下步骤计算温室气体排放量：

识别温室气体排放源，选择温室气体排放量计算方法，收集活动数据和选择排放因子，应用计算工具，将温室气体排放数据汇总到企业一级。

　　第一步为确定排放源，企业可细分到反应装置和具体设备。

　　以化学原料和化学制品制造为例，行业中通用企业、合成氨或甲醇企业的主要排放单元包括：

主体装置、合成氨装置、甲醇装置、利用CO2装置（如纯碱装置等）、其他公用及配套工程等；

直接排放源主要包括：

煤或天然气等蒸汽重整设备（即合成气制备设备）、合成气变换设备、下游利用CO2生产设备（如碳化塔、降膜蒸发器等）、蒸汽锅炉、电站锅炉、火矩、自有车辆等；

间接排放源主要包括：

使用外购电力和热力的设备。

　　第二步为选择温室气体排放量计算方法，国际上已经发布相关核算标准，国内也已陆续出台各行业核算标准，总体可分为公用工程排放和工业过程排放两类。

细分来看，报告主体的温室气体（GHG）排放总量应等于燃料燃烧CO2排放量，加上废气火炬燃烧CO2排放量，加上工业生产过程CO2排放量，减去企业CO2回收利用量，再加上企业净购入电力和热力隐含的CO2排放量。

　　第三步为收集活动数据和选择排放因子，企业可自行实测或采用推荐参数。

一般来讲，燃料消费量、原料投入量、产品产出量等数据可通过企业日常运营记录获得，相关物质的含碳量、碳氧化率等数据可以依据国家标准测定，或采用推荐值。

　　之后企业可运用计算工具计算碳排放量，并最终汇总得到排放数据。

下文所附的3张表为计算过程中可能会用到的参考数值，本文对化工品碳排放的测算也将基于以下数据。

　　2.3.不同化工产品碳排放强度差异何在

　　不同化工产品的碳排放特征不同，未来可能会面临不同的监管环境。

我们依据国家标准和温室气体核算报告体系给出的数据，梳理分析了各种化工品在公用工程和工业过程两方面的碳排放情况，细化了化工产品的能效分析。

我们发现，化工产品工业过程碳排放在总排放量中的占比高于一般行业，但不同化工产品公用工程和工业过程碳排放的比例各有差异，其中煤化工产品排放强度较高。

在对煤制甲醇这一典型化工产品的分析中，我们计算发现其工业过程碳排放与国家标准差距不大，且小于理论碳排放值。

　　2.3.1.国民经济整体工业过程碳排放占比不高，但化工行业占比较高

　　我国工业过程排放在总排放中占比较小，且近几年碳排放量稳定。

我国能源消费以煤炭为主体，2019年煤炭占能源消费的75%，工业过程在碳排放中的占比较小，约占7%，且在2014年左右达到高峰，2019年排放量在6.8亿吨左右。

　　不同于我国整体情况，我国化工产品工业过程碳排放占比几乎都高于7%。

据《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021年版）》及能源消耗限额国家标准，我们梳理得出典型化工产品的公用工程碳排放标准；

同时据《2006年IPCC国家温室气体清单指南》等企业碳排放核算和报告指南，我们梳理得出典型化工产品的工业过程排放标准。

对比国民经济整体工业过程碳排放，化工产品工业过程碳排放占比普遍更高，最高的将近97%。

　　2.3.2.典型化工产品碳排放强度分布情况

　　分别考察化工产品公用工程碳排放情况和工业过程碳排放情况，可以将所有化工产品划分为四种类型，用以分析不同化工产品能效水平。

　　从单位产量碳排放情况来看，我们共对十余种化工产品的公用工程单位产量碳排放和工业过程单位产量碳排放进行了梳理分析，并以单位产量平均碳排放为界，将它们划分到了4个象限内。

其中，煤制烯烃和炭黑处于高公用工程单位产量碳排放、高工业过程单位产量碳排放象限内，在所有化工产品中单位产量碳排放最高；

其余多种煤化工产品如煤制乙二醇、煤制天然气、煤制二甲醚等在工业过程方面单位产量碳排放较高；

合成氨、钛白粉、电石等在公用工程方面单位产量碳排放较高；

另外硝酸、纯碱、环氧丙烷等化工产品的单位产量碳排放则相对较低。

　　从单位收入碳排放情况来看，煤化工产品如煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制天然气，以及合成氨等产品的单位收入碳排放最高；

煤制乙二醇和硝酸的工业过程单位收入碳排放较高；

炭黑、电石、氧化铝和纯碱的公用工程单位收入碳排放较高；

钛白粉、环氧丙烷等产品的单位收入碳排放则较低。

　　从总排放强度来看，我们所统计的各类化工产品基本上沿着图中对角线分布，个别产品偏移较大，一些产量较小的的化工产品，往往价格较高，从而单位收入碳排放更低，如钛白粉；

相反地，一些产量较大的化工产品，往往价格较低，从而单位收入碳排放更高，如煤制甲醇。

一些产量较高且碳排放强度较高的化工产品，在未来更加具有减排空间。

　　2.3.3.以煤制甲醇为例，化工产品工业过程碳排放低于理论值

　　煤化工是我国一个较具特色的化工子行业，甲醇生产大部分以煤作为原料，主要在硫回收装置中产生碳排放。

原料煤通常要经过气化及多次变换过程后，以新鲜气输入甲醇合成装置，从而生产甲醇。

在这个过程中，变换气的净化过程中会产生二氧化碳气体，其中一部分作为原料参与合成甲醇，另外大部分则作为排放气排出。

　　从实际的生产项目中计算可知，煤制甲醇的工业过程单位产量碳排放低于依据化学反应式测算的理论值。

测算化工产品的碳排放有几种方式，一是根据产品的物化性质及化学反应方程式，从理论上测算碳排放；

二是在实际的生产项目中监测物料投入与产出，编制物料平衡表并计算碳排放。

　　依据分子式和化学反应式测算的碳排放数据是理论排放上限，因为①实际生产过程中原料无法按理想情况都转化为产品；

②碳元素不一定完全以气体形式排出；

③物质的碳氧化率不是100%。

当上述条件成立时，理论碳排放应当总是大于实际碳排放。

　　我们从广汇能源的环评报告中获取项目实际生产数据，经过计算得出，煤制甲醇的工业过程单位产量碳排放为2.26吨CO2/吨，更加接近国家标准的基准值。

　　我们认为，碳中和背景下化工企业发展模式或将发生改变。

双碳政策下能源、原料审批难度加大，传统单纯依赖产能扩张的粗犷型发展模式或难以为继，未来化工企业的长期发展，将着重于上下游一体化、产品树多元化的发展模式；

原料企业将产业链延伸并扩张下游精细化工产品，推进由“原料”到“材料”的转变；

而基于同一技术路径或同一下游应用的多产品发展模式也将是未来化工企业发展的主要趋势。

　　3.1.碳中和给化工行业带来的短期变化

　　3.1.1.2021年产能扩张放缓，固定资产增速放缓

　　2021年化工子行业产能扩张放缓。

2021年33个子行业中20个子行业产能扩张，但产能增速较过去三年平均水平明显增加的仅有环氧丙烷、己内酰胺、PC、DMC等石化产业链扩张品种及MDI自身企业相关品种，同时DMF、烧碱、纯碱、黄磷、涤纶长丝、炭黑等10个子行业产能收缩，其余产品产能增速较过去三年或持平或有明显下降。

这也展现出碳中和背景下，受制于能源管控和严格审批，产能扩张速度或将保持较低水平。

　　以2021年初为分界线，基础化工行业上市公司（根据申万一级分类并调整后基础化工上市公司合计422家）固定资产增速及固定资产占比均有明显下降。

自2021年Q1以来，化工行业上市公司固定资产同比增速由21%水平快速下降到2021年Q3的12%水平，同时固定资产占收入比重由33.4%逐步下降到31.9%。

在碳中和背景下，依赖传统发展模式的化工企业固定资产增速及占比或将维持在较低水平。

　　3.1.2.新能源相关化工品价格涨幅明显，需求结构发生变化

　　新能源相关化工品价格涨幅明显。

2021年11月EVA/磷酸铁锂/碳酸二甲酯/锂电用PVDF价格分别为9.8/191.4/0.85/41.5万元/吨，年内涨幅分别为15.8%/132.0%/21.4%/277.3%，价格均在今年达到历史最高点。

碳中和背景下，供给受限伴随着下游需求的持续提升，新能源相关化工品价格或将维持在较高水平。

　　近年来，传统化工品下游需求结构发生变化，新能源相关领域占比逐步提升。

2013-2020年，EVA下游应用中，光伏胶膜占比由9%提升至34%；

2018-2020年，碳酸二甲酯下游应用中，电解液溶剂占比由28%提升至36%；

2015-2020年，工业硅下游应用中，多晶硅占比由22%提升至31%。

碳中和背景下，随着下游新能源需求的持续提升，传统化工品也将更多的被应用到新能源场景中去。

　　3.1.3.部分化工企业进军新能源领域

　　2021年以来，传统化工企业快速进军新能源相关领域。

对于化工企业而言以下三方面的优势是他们进军新能源领域所具备的：

一是原料资源优势，二是制造成本优势，三是化学合成、化学工艺优势。

例如磷化工企业进军磷酸铁或磷酸铁锂，磷矿的资源优势转化为成本优势，同时具备较成熟的化学合成和化学工艺基础。

　　万华化学作为进军新能源领域的化工龙头，已经有丰富的新能源材料专利和产能布局，2020年通过对卓能锂电的收购进军新能源领域，目前已经在正极材料和电解液两个领域有产能规划。

万华进入新能源领域也体现出化工龙头企业把握行业趋势的必然性。

　　3.1.4.新能源相关化工企业发展迅速

　　新能源相关化工企业进入高速发展期。

以多氟多、雅化集团、天赐材料、恩捷股份、新宙邦、当升科技、星源材质7家新能源相关化工企业作为样本，与基础化工行业上市公司整体做对比。

2021Q1以来，样本公司营收同比增速保持在100%以上，净利润同比增速保持在150%以上，远高于行业平均水平，表明样本公司处于高速发展阶段。

碳中和背景下，新能源相关化工企业将受益于下游行业高景气，或将保持较高发展速度。

　　3.2.未来化工企业发展方向

　　我们讨论了过去化工企业发展模式，和“双碳”新形势下化工企业未来可能的发展模式，认为未来化工企业将由产能扩张和上游配套原材料的发展模式，转变为向下游精细化、多品类、平台型的新发展模式中。

而未来优秀的化工企业，需要把握产业发展趋势，并在此基础上充分发挥其资金优势、研发优势，勇于投入资本，从而在双碳新形势下具备发展先机。

　　3.2.1.过去化工企业发展模式是“产能扩张+上游配套”

　　大量依赖于产能扩张的发展模式

　　化工企业受益于国内经济的快速发展和化工产业主导地位的逐步提升，过去发展主要依赖于传统业务的产能扩张，从供给侧改革前的全行业周期性扩张，转变到供给侧改革后的龙头扩张。

单个企业产能的扩张发展，形成并加强了产业周期的轮动，从而使得行业和业务属性单一的企业具有较强的盈利周期属性。

　　以氨纶、钛白粉两个行业为例，我们明显发现过去行业产能的快速增长伴随着行业集中度CR5的提升，龙头企业依赖产能快速扩张抢占了市场份额，而这一扩张模式是我国化工发展进程中最常见的企业发展模式。

　　向上游延伸降成本的发展模式

　　化工大宗细分领域发展进入平稳增长或下滑阶段后，化工企业开始更加注重成本优势的积累，中游企业向上游补齐原材料成为主要化工企业降低成本和实现原材料自主可控的主要方法之一。

　　最典型的是以涤纶长丝为代表的化纤行业。

东方盛虹、桐昆股份、新凤鸣和恒力石化等涤纶长丝生产企业，在过去3年时间内，通过不断沿着炼油-PX-PTA-涤纶长丝这条产业链向上游延伸，一方面把握了整体产业链利润，另一方面向上游大宗品扩张的过程大幅增加了企业盈利水平。

　　国内化工龙头万华化学、国际化工龙头巴斯夫均有向上游延伸降低生产成本、增加企业收入体量的过程。

其中万华化学由聚氨酯中游原料生产起家，近几年不断布局上游石化产业链，大幅降低了生产成本，也为公司多品类发展打下了原材料基础。

巴斯夫的发展历程也伴随着上游石化产业扩张的过程，其全球石化产业布局更是打下了巴斯夫产品全球化的基础。

　　然而双碳背景下，最明显的变化就是产能扩张进程受阻，过去企业的发展节奏或被打破，新的时代背景下，企业也在寻求新的发展模式，我们认为企业在未来的发展模式将由复制模式，进入精细化、多品类、平台型的新发展模式中。

　　3.2.2.未来化工企业三种发展模式

　　他山之石：

巴斯夫的解决方案应用发展先例

　　我们进入巴斯夫的中文官网，会发现巴斯夫在展示其产品成果的时候，多数以行业划分，以行业细分领域解决方案的形式推出多项以化工产品为主的解决方案。

纵观巴斯夫的发展历史，我们不难找到百年前的创业初期以染料起家，向上延伸原材料至煤化工产业，并通过再上游的炼化产业复制性扩张展开全球化的发展进程。

而完成全球化发展后，巴斯夫逐步剥离上游传统业务，通过向下进军新材料业务打通了下游产业链，转变成从上游产品制造到同一下游提供多种解决方案的综合性平台公司。

　　国际化工龙头巴斯夫的发展历程，以及其他全球领先的化工企业的经历，给中国化工行业发展提供了借鉴。

在双碳势在必行的发展背景下，国内化工企业应当转变发展思路，由复制性的扩张模式转变为多元化的产品发展模式，由向上一体化的降成本模式转变为向下精细化发展模式。

　　在这样的发展模式下，我们认为化工企业应当抓住产业发展机遇，充分发挥原材料优势和资金优势，将技术研发放在更加重要的位置，拥有这些潜力的企业才能充分适应当前双碳政策下的发展趋势。

　　原料企业向下游精细化发展

　　我们上文对万华化学向上一体化布局原料进行了分析，而万华化学在近些年，已经开始逐步沿着原材料和技术的路径向下游发展精细化工产品，万华化学新材料板块已经覆盖多个产业链，这也是作为化工龙头企业万华化学在双碳背景下做出的发展选择。

除万华化学外，近些年快速发展的民营炼化企业也纷纷开始布局新材料领域。

　　同一原料、技术路径下的多品类发展

　　向下游发展有两种形式，一种为同一原料下产业链的延伸，其中华鲁恒升在建多项产能均以这种形式的发展模式为主：

依托煤气化平台和外采的石化原材料苯，华鲁恒升正在向下游沿着环己酮-己内酰胺-PA6，己二酸-己二腈-己二胺-PA66，乙二醇-DMCEMC/DEC等多个产业链延伸，这种发展模式是沿着同一原料向下游精细化发展。

这种类型的企业大多拥有较大的大宗原料生产规模，例如东方盛红、荣盛石化、卫星石化等炼化企业，华鲁恒升、鲁西化工、宝丰能源等煤化工企业，以及拥有资源优势的磷化工、氟化工产业链相关企业。

　　而另外一种发展形式则主要依托于自身技术优势，多个产业链向下游延伸，形成同一技术、多产业链协同发展的平台型企业，其中较为典型的企业为万润股份：

万润股份依托其丰富的化学合成技术积累，在液晶材料、OLED材料、沸石环保材料、医药、半导体材料和锂电材料等多个领域均有所布局。

这类型的化工企业多有丰富的化学合成研发经验，典型的企业包括新和成、万润股份等。

　　同一应用场景下的多品种、平台型发展

　　向下游发展的思路除了基于技术和原料的产业链延伸外，基于同一应用场景下提供综合解决方案的发展模式也将成为未来化工行业精细化发展的趋势性方向。

　　万华化学的产品布局思路是同一应用场景下多品类解决方案的代表。

万华化学虽然产品种类较为复杂，但产品发展的终端思路不乏具有代表性的行业，汽车产业链是万华化学发展产品的重要思维目的地。

万华化学多个产品应用于汽车内饰、外饰、结构部件和新能源汽车的电池等多个组成部分。

正在布局的POE是汽车轻量化的重要材料，三元材料、电解液等方向的布局是万华在新能源汽车领域的又一重要方向。

　　3.3.未来具备发展潜力的企业的特点

　　我们通过复盘A股化工上市公司几个重要指标排名变化情况，认为化工企业应当具备把握产业趋势的能力，并在此基础上充分发挥其资金优势、研发优势，勇于投入资本，从而在双碳新形势下具备发展先机。

　　3.3.1.把握产业机遇，发展重在选择

　　因为化工中游的特殊属性，行业上市公司所涉及领域涵盖了大多数制造业领域，行业趋势的变化带来化工龙头的变化颇为明显。

行业发展趋势的周期性轮换和不断爆发的新兴产业快速发展，每五年跟随产业趋势的变换，化工龙头也随着而变。

随着近年来碳中和政策下新能源相关产业的崛起，特别是新能源汽车行业的快速发展，恩捷股份、天赐材料等新能源细分领域龙头开始占据市值前十榜单。

而2015至2020年这五年时间，民营炼化企业的快速发展使得炼化企业快速进入前十。

　　但不难发现，万华化学这样的常青树自2005年以来便占据化工市值前十地位，并多年处于第一的位置，通过我们上文分析，虽与聚氨酯行业的特殊属性有一定关系，但万华化学把握行业发展趋势，向上一体化做炼化，向下进军新材料，快速布局新能源领域等重要决策也是使得万华化学能够保持长青。

　　因此，我们认为，未来具备潜力的化工企业，应当是顺应时代潮流，把握行业趋势，进行前瞻性产业布局的企业，而故步自封的产业投资逻辑终究会让后来者追赶