实现“碳达峰”、“碳中和”的目标，首当其冲就是减少碳排放，而减少碳排放就需要优化能源消耗的结构。这对于高耗能的化工行业而言，无疑是又一轮的供给侧改革。
“碳中和”将加速我国能源结构的改善，推动高耗能化工行业的产能结构重新布局，龙头企业将充分受益于落后产能的出清，未来或将凭借成本优势和获得出清指标以进一步巩固行业地位，推动行业集中度进一步提升。
未来哪些高能耗龙头企业存在估值提升空间，有望脱颖而出？近期，开源证券化工团队发布“碳中和”系列深度报告《碳中和将推动化工行业供给侧改革，高耗能化工行业龙头或先受益———开源“碳中和”化工篇》，为您解析“碳中和”下化工行业投资机会。
碳中和或将推进我国能源结构调整升级
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1、中国2019年二氧化碳排放量居全球首位，煤炭仍是碳排放的首要来源
碳中和指的是国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内实现二氧化碳的净零排放，即通过植树造林、节能减排和碳捕捉等形式抵消自身产生的二氧化碳排放量。从总量上看，中国是目前全球最大的二氧化碳排放国。根据Global Carbon Atlas数据统计，中国、美国、印度、俄罗斯和日本是2019年全球二氧化碳排放量最高的五个国家，其中中国2019年二氧化碳排放量居全球首位，占全球总排放量的28%；美国居次席，占全球总排放量的15%。
从碳排放结构上看，我国电力的二氧化碳排放量居首位，工业的排放量居次席，碳排放结构较为集中，二者合计占总排放量的比重超过80%。从能源结构上看，煤炭是我国二氧化碳排放量的主要来源。根据Global Carbon Atlas数据统计，2019年我国来源煤炭的二氧化碳排放量占全年总排放量的71%，比重较2012年的阶段性高点有所下降，2000-2019年，煤炭一直是我国碳排放的主要来源；来源天然气的二氧化碳排放量自2010年来占总排放量的比重持续提升。
我国 2019 年二氧化碳排放量居全球首位
数据来源：Global Carbon Atlas、开源证券研究所
我国碳排放主要集中在电力和工业
数据来源：CEADs、开源证券研究所
2019 年煤炭的碳排放占比总排放的 71%
数据来源：Global Carbon Atlas、开源证券研究所
2000-2019 年煤炭一直是我国碳排放量的首要来源
数据来源：Global Carbon Atlas、开源证券研究所
2、未来能源消费结构或面临重大转型，化工行业将在调整中迎来机遇
为实现2030年碳达峰，我国煤炭消费占比将持续下降，非化石能源将迎来发展机遇。我国想要实现碳达峰和碳中和的目标，需要在降低化石能源消费占比的同时提升非化石能源消费占比。据国家统计局数据，2020年我国能源消费总量为49.8亿吨标准煤；据国务院发展研究中心资源与环境政策研究所发布的《中国能源革命进展报告》指出，2025年我国能源消费总量预计将超过55亿吨标准煤，2030年我国能源消费总量将控制在60亿吨标准煤以内。据此我们预测，“十四五”期间我国能源消费总量的年均复合增速为2%，“十五五”期间我国能源消费总量的年均复合增速为1.75%左右。该报告还指出，到2030年煤炭的需求占比将从2020年的56.6%降至40%左右，天然气和非化石能源的需求将合计占比40%以上。同时，国家主席习近平在气候雄心峰会上宣布，非化石能源占一次能源消费比重将达到25%左右。基于以上条件，我们预测到2030年煤炭占一次能源消费比重为40%左右，石油占比为18%左右，天然气占比为14%左右，非化石能源占比大约为28%。经测算我们得出，为实现2030年的碳达峰目标，2020-2030年能源消费结构中的煤炭消费总量大概率将呈现负增长态势；天然气和非化石能源的消费总量或将维持当前增长态势。
我们预测“十四五”和“十五五”时期能源消费总量的年均复合增速分别为 2%和 1.75%
数据来源：国家统计局、《中国能源革命进展报告》、《习近平在气候雄心峰会上的讲话(全文)：继往开来，开启全球应对气候变化新征程》、开源证券研究所
注：廖华、向福州。中国“十四五”能源需求预测与展望[J]。北京理工大学学报(社会科学版)，2021,23(02)
我们预测 2020-2030 年煤炭消费占比将进一步下降
数据来源：国家统计局、《中国能源革命进展报告》、《习近平在气候雄心峰会上的讲话(全文)：继往开来，开启全球应对气候变化新征程》、开源证券研究所
注：廖华、向福州。中国“十四五”能源需求预测与展望[J]。北京理工大学学报(社会科学版)，2021,23(02)
我们预测 2020-2030 年煤炭消费总量呈负增长态势
数据来源：国家统计局、《中国能源革命进展报告》、《习近平在气候雄心峰会上的讲话(全文)：继往开来，开启全球应对气候变化新征程》、开源证券研究所
注：廖华、向福州。中国“十四五”能源需求预测与展望[J]。北京理工大学学报(社会科学版)，2021,23(02)
在未来零碳背景下，化工行业的能源消费结构也将面临调整。化工行业是承接自然界原料和下游终端消费品的重要纽带，其对于国家经济体的重要性不言而喻，这也是众多发达国家至今仍致力发展化工行业的原因之一，而中国是制造大国，化工行业自然成为整体中的重要一环。从当前化工行业能源消费的双重趋势和重要性来看，短期内我国化工行业的能源消费量很可能将维持上升趋势，且占比能源消费总量也将进一步提升至达峰。而在未来的零碳背景下，高耗能化工行业的能源需求(非原料需求)也将面临调整，当前我国正处在能源结构调整的重要阶段，随着各省市开始布局氢能、生物质能等清洁能源发展战略，未来化工行业的生产过程用能有望从高耗煤高耗电的能源消费结构向消耗氢能、电能、天然气和生物质能转型，且大部分电能有望由太阳能、水能、风能等可再生能源转化而来。届时，化工行业对煤炭和石油的需求或将全部来源于化工原料。
零碳背景下的化工行业或将以氢能和电能作为主要的生产过程能源
资料来源：《中国2050:一个全面实现现代化国家的零碳图景》
在能源结构调整的压力下，化工行业“自上而下”供给侧改革势在必行
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1、主要化工产品能耗梳理：工业硅、黄磷、氨纶、煤制甲醇、合成氨等产品单吨生产综合能耗位居前列
在能耗双控的政策背景下，单吨生产能耗较高的化工产品将率先面临产能重新布局的挑战。因此，我们可以通过能耗指标梳理主要化工产品的生产能耗，从而判断率先迈入产能重新布局的对应板块。一些化工产品的生产过程需要经过电解、汽化、提纯等多道耗能工序，致使生产单吨产品的综合能耗才是判断化工产品能耗的重要指标。基于此，我们参照《广州市产业能耗指南(2020)》、《上海产业能效指南(2018)》以及各化工产品的能源消耗限额文件，对主要化工产品单吨生产综合能耗的行业准入值和国内先进值进行梳理。同一产品的不同综合能耗值是由生产产品所用原料的不同或产品生产过程的差异导致的，比如使用无烟煤制一吨甲醇的耗能低于使用烟煤制一吨甲醇的耗能；使用乙烯氧化法制得一吨乙二醇的耗能远远低于以煤为原料使用合成气法的耗能。另外值得注意的是，电石法PVC是利用原料电石和水反应生成乙炔，将乙炔与氯化氢反应生成氯乙烯单体(VCM)，再通过聚合反应生成PVC，因此，在计算电石法生产PVC整个工业过程的单吨生产综合能耗时，需加上生产单吨电石原料的综合能耗。由此我们计算出电石法PVC整个工业过程的单吨生产综合能耗行业准入值为1,016千克标煤，故电石法PVC属于高耗能化工产品。
工业硅、黄磷、煤制甲醇、氨纶、合成氨等产品综合能耗位居前列
数据来源：《广州市产业能耗指南(2020)》、《上海产业能效指南(2018)》、各化工产品能源消耗限额文件、卓创资讯、百川盈孚、开源证券研究所
从上表可看出，煤制甲醇、合成氨、氨纶、工业硅、黄磷、纯碱、烧碱、电石、电石法PVC等产品具有较高的单吨生产综合能耗，且高能耗产品的产能多数分布在我国的西部地区。工业硅的单吨生产综合能耗行业准入值为2,800千克标煤，在主要化工产品行业能耗准入值排序中与黄磷并列第一。生产工业硅能耗高的原因有两个：(1)电耗高，生产一吨工业硅需消耗约13,000千瓦时的电；(2)原料纯度不够，生产工业硅所用的含氧化硅矿物中二氧化硅的含量要高于99%，因为杂质会影响还原反应的效率，降低产品质量且加大过程能耗。生产黄磷能耗高主要也是因为电耗高，生产一吨黄磷需消耗约13,000千瓦时的电，加之生产黄磷的过程主要是以煤为燃料，能源利用效率较低且会排放大量废气污染环境。由于我国的西部地区地广人稀且拥有丰富的自然资源(矿产资源、油气资源等)，高能耗产品的产能多数分布在西部地区且较为集中地分布在西北地区。
九大高耗能产品的各省份产能分布：内蒙古稳坐化工能耗大省席位(单位：万吨)
数据来源：卓创资讯、百川盈孚、开源证券研究所
2、高能耗化工产业产能扩张受到制约，落后产能或将面临清出，行业集中度有望获得提升
碳中和政策将推动高能耗的化工产业首当其冲实施供给侧改革，落后产能或将在政策压力下清出，各板块集中度将获得提升。各省、自治区颁布的能耗双控目标对企业生产耗能提出更高的要求。在新项目审批难度加大和落后项目陆续退出的大环境下，行业内的众多落后产能或将由于生产设备和单位能耗指标限制而受到发展制约，相比之下各板块的龙头企业则具有五大优势：(1)龙头企业可借由规模效应降低高耗能产品的能耗边际；(2)龙头企业具有较低的成本优势和较强的上下游议价能力；(3)龙头企业生产工艺相对先进、环保规范程度较优；(4)龙头企业有能力通过投资革新生产设备和研发先进的加工技术以进一步扩大行业领先地位；(5)龙头企业具有技改和扩产的良好基础，能够较迅速地填补行业内落后产能出清造成的产能空缺。从长期角度来看，碳达峰和碳中和或将推动新一轮化工行业的供给侧改革，落后产能的出清将促进行业集中度进一步提升，各板块龙头企业的优质存量资产将会在改革中充分受益。
化工各板块龙头企业或将在此轮供给侧改革中脱颖而出
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1、煤化工：产能大幅扩张将大概率承压，龙头纵向发展优势凸显
(煤制)甲醇：目前煤制甲醇行业集中度较低，产能较为分散。据百川盈孚数据，2020年我国甲醇的总产能约为9,202万吨，总产量为6,717万吨，产能利用率为73%；2016-2020年我国甲醇的产能利用率呈波动上升趋势。据卓创资讯数据，2020年我国煤制甲醇的产能约为7,672万吨；行业集中度方面，目前煤制甲醇的产能较为分散造成行业集中度较低，以CR5计算，煤制甲醇行业集中度仅为19%左右，未来煤制甲醇行业集中度提升空间较大。华鲁恒升是煤化工行业的白马龙头，经过多年沉淀成本优势明显，从产品端来看，公司甲醇的完全成本比固定床工艺公司低约373元/吨；从供给端来看，公司凭借先进的洁净煤气技术能使用价格较低的烟煤。未来在供给侧改革的过程中有望进一步扩大公司全产业链的优势，打造“一头多线”柔性生产的运营模式。受益标的：华鲁恒升。
2016-2020年甲醇产能利用率呈波动上升趋势
数据来源：百川盈孚、开源证券研究所
2020 年煤制甲醇行业 CR5 为 19%
数据来源：卓创资讯、开源证券研究所
2、石油化工：油品为主的落后炼厂或将逐步淘汰，“少油多化”的民营优质炼厂步入上升通道
随着国内成品油需求承压，传统的油品型炼厂或将逐步退出，“小油头大化工”的民营炼厂或将迎来发展机遇。据数据显示，2010-2020年，国内成品油的表观消费量从2.5亿吨提升至2.9亿吨，年均复合增速为1.67%；2018年-2020年，成品油消费量均呈负增长态势，其中2020年受新冠疫情影响成品油消费量增速为-6.7%。国外内以油品为主的落后老旧炼油产能逐步出清，预示着传统的油品型炼厂或将逐步退出历史舞台，而以生产化工品为主的“小油头大化工”民营大炼化企业或将由此迎来良好的发展机遇。我国民营大炼化的龙头企业恒力石化、荣盛石化将在此轮供给侧改革中迎来发展机遇。据恒力石化2019年年度主要经营数据公告，公司2019年成品油产量为307.8万吨，销量为315.62万吨，成品油的销售收入仅占公司总营收的12.2%；其余营收来自于销售公司所产的各类化工产品，且公司计划进一步向高端化工品和下游新材料领域扩张布局。在此轮供给侧改革中，少油多化的民营大炼化龙头企业有望进一步增强化工品的研发实力，向平台型化工巨头迈进。受益标的：恒力石化、荣盛石化。
自2018年以来成品油消费量呈下降趋势
数据来源：开源证券研究所
2019年民营炼化企业炼油产能占比进一步提升
数据来源：2020中国能源化工发展报告、开源证券研究所
3、氯碱化工：各子板块集中度有望在供给侧改革中进一步提升
(1)纯碱行业：未来新增产能较少，龙头产能弹性优势显著
自2011年以来，纯碱产能利用率基本稳定，且产能集中度有望进一步向行业龙头集中。据卓创资讯数据，2020年纯碱产能为3,317万吨，同比增长2.16%，产量为2,759万吨，同比减少1.58%，2020年产能利用率为83%，纯碱近五年的产能利用率基本维持在85%左右。行业集中度方面，以CR5计算，2020年纯碱行业集中度为37.9%，其中三友化工、河南金山、山东海化位居产能前三，三者合计占我国纯碱总产能的28.8%，目前来看纯碱产能较为集中，且未来有望进一步向龙头聚拢。未来纯碱新增产能较少，龙头企业有望凭借较高的产能弹性扩大领先优势。受益标的：三友化工、山东海化、云图控股、和邦生物、华昌化工。
自2011年以来纯碱产能利用率基本维持稳定
数据来源：卓创资讯、开源证券研究所
2020年纯碱行业CR5为37.9%
数据来源：卓创资讯、开源证券研究所
(2)烧碱行业：行业集中度较低，龙头或凭成本和规模优势脱颖而出
近年来，烧碱产能利用率基本维持在85%的水平，行业集中度较低。据卓创资讯数据和公司公告，2020年烧碱产能约为4,216.5万吨，同比增长1.16%，产量为3643.2万吨，同比增长5.17%，2020年产能利用率为86.4%，烧碱近五年的产能利用率基本维持在85%左右。行业集中度方面，以CR5计算，目前烧碱行业集中度为11.3%，未来仍存在较大上升空间。滨化股份烧碱业务拥有一体化生产、循环经济与先进生产技术三大优势。据公司2019年年度报告，公司现有烧碱产能61万吨，其中粒碱、片碱产能各20万吨。公司在上游配备自有的电厂、盐场、水库等基础设施，可以最大程度降低生产成本。目前行业内其他上市企业还包括拥有烧碱年产能132万吨的中泰化学、47万吨的新疆天业。由于烧碱行业产能十分分散，预计在碳中和催生的供给侧改革中将会出清大批落后产能，龙头企业或将凭借成本和规模优势脱颖而出。受益标的：滨化股份、中泰化学、新疆天业。
自2016年以来烧碱产能利用率基本维持在85%
数据来源：卓创资讯、开源证券研究所
2020年烧碱行业CR5为11.3%
数据来源：卓创资讯、开源证券研究所
(3)电石-PVC行业：落后产能发展受限面临出清，电石-PVC全产业链龙头迎来发展机遇
对比氯碱工业的其他化工品，电石的产能利用率较低，且行业集中度十分分散，未来行业集中度存在较大的上升空间。据卓创资讯数据，2020年电石产能为4.1亿吨，同比增长0.9%，产量为2.79亿吨，同比增长7.88%，2020年产能利用率为68.2%。2016-2020年电石的产能和产量均呈现缓慢增长态势。行业集中度方面，以CR5计算，目前电石行业集中度为18.2%，存在进一步提升空间。电石是单位生产能耗极高的化工品，也是能耗双控政策重点关注的对象。在能耗管控下，众多零散产能由于生产设备和单位能耗指标的限制而受到发展制约，龙头企业有望借此机会填补产能空缺，扩大领先优势。中泰化学和新疆天业各自拥有238万吨和134万吨的电石年产能，未来或将充分受益。受益标的：中泰化学、新疆天业。
2020年电石产能利用率为68.2%
数据来源：卓创资讯、开源证券研究所
2020年电石行业CR5为18.2%
数据来源：公司公告、卓创资讯、开源证券研究所
自2016年以来，PVC的产能和产量均逐年升高，2020年电石法PVC产量约占80%。据卓创资讯数据和公司公告，2020年电石法PVC产能为2,009.6万吨，占PVC总产能的80.4%。2020年PVC产能(乙烯法+电石法)为2,499万吨，产量为2,081万吨，产能利用率为83%左右，自2016年以来PVC产能利用率震荡上升。行业集中度方面，以CR5计算，目前电石法PVC行业集中度为24.3%，存在进一步提升空间。电石法PVC是电石的下游产品，但若计算利用电石法生产PVC整个工业过程(加上生产原料电石)的单吨生产综合能耗，电石法PVC也属于高耗能的化工产品。中泰化学、君正集团、三友化工、新疆天业分别拥有电石法PVC年产能183万吨、80万吨、50.5万吨、65万吨，未来或将受益于碳中和催生的行业洗牌，进一步扩大行业龙头优势。受益标的：三友化工、中泰化学、新疆天业。
自2016年来PVC产能利用率震荡上升
数据来源：卓创资讯、开源证券研究所
2020年电石法PVC行业CR5为24.3%
数据来源：公司公告、卓创资讯、开源证券研究所
4、其他基础化工子行业：高耗能行业龙头优势或愈发显著和稀缺
(1)工业硅行业：行业产能集中在头部企业
目前我国工业硅的产能利用率较低，行业产能集中在头部企业。据百川盈孚数据，2020年工业硅产能为506.15万吨，同比下降8.4%，产量约为222万吨，产量与2019年基本持平，2020年产能利用率仅为43.9%。2016-2020年，工业硅的产能利用率一直维持在低位水平，这主要是由于生产工业硅的电耗很高，很多工业硅厂家会选择以水电为主要能源，使得工业硅的生产会随上游来水量而呈现季节性，进而拉低行业的平均产能利用率。行业集中度方面，以CR5计算，目前工业硅行业集中度为25.4%。工业硅的生产过程较为耗能，行业龙头企业生产一吨工业硅的综合能耗约为2,500千克标煤。合盛硅业是工业硅行业龙头企业，目前拥有工业硅年产能73万吨，占国内工业硅总产能的14.4%；根据公司公告，预计公司2021年石河子基地有机硅项目顺利达产后，有机硅单体总产能将达到93万吨，公司在行业内是名副其实的霸主地位。未来公司可依托自身成本优势向下游硅基新材料延伸，具有较强的产业链一体化优势。
2020年工业硅的产能利用率为43.85%
数据来源：百川盈孚、开源证券研究所
2020年工业硅行业CR5为25.4%
数据来源：百川盈孚、开源证券研究所
(2)黄磷行业：“三磷”整治趋严，龙头一体化优势显著
“三磷”整治趋势加剧，黄磷的产能呈现逐年下降的趋势。据百川盈孚数据，2020年黄磷产能为133.75万吨，同比下降3.0%，产量为77.75万吨，2020年产能利用率为58.13%。2016-2020年，黄磷的产能呈现逐年下降的趋势，这主要是因为黄磷属战略性不可再生资源，我国已限制黄磷矿的开采。行业集中度方面，以CR5计算，目前黄磷行业集中度为32.7%。云图控股以复合肥为核心，构建“矿业、化工、化肥”上下游完整的一体化产业链体系，在行业内具有较低的成本优势。公司的全资子公司雷波凯瑞东段磷矿具备黄磷年产能6万吨，占国内黄磷产能的4.4%。在高耗能的黄磷行业实施严控的过程中，云图控股可充分依托一体化产业链的优势稳扎黄磷行业。黄磷行业其他上市企业还包括兴发集团、云图控股和云天化，分别拥有黄磷年产能16万吨、6万吨和3.8万吨。受益标的：云图控股、兴发集团、云天化。
近些年黄磷的产能呈逐年下降趋势
数据来源：百川盈孚、开源证券研究所
2020年黄磷行业的CR5为32.7%
数据来源：公司公告、百川盈孚、开源证券研究所
风险提示：政策执行不及预期、下游需求大幅下滑、产品价格大幅下滑等。
（文章来源：开源证券研究所）
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