铜：“碳达峰”灯塔会将供需格局引向何方？

最后修改: 2021-05-20 20:00:54

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作者 | 季先飞 来源 | 看见大宗
报告要点

欧美是全球重要的铜消费区域，其铜消费格局的变化对铜价的未来走势具有引导作用。随着欧美推进碳中和目标政策的实施，铜消费上升空间将逐步打开，这亦将有利于支撑铜价长期处于多头格局。
美国方面，美国总统拜登正式宣布基建和经济复苏计划，为未来新能源行业发展的政策制定指明了方向。根据美国新能源未来发展的政策要求，太阳能和风能总装机容量稳步提高，带动铜的消费量持续上升。测算结果显示，2021年太阳能和风电将拉动18.36万吨铜的消费量；2022-2025年拉动86.07万吨，年均用铜量21.52万吨；2026-2030年拉动110.16万吨，年均用铜量22.03万吨。政策推动新能源汽车行业部署，刺激铜需求不断扩大，2021年、2025年、2030年新能源汽车行业拉动的铜消费量将分别为3.35万吨、10.38万吨和20.23万吨。
欧洲方面，欧洲主要国家制定了新能源的未来发展计划，确定了太阳能和风能发电装机规模的目标。测算数据显示，2021年欧洲风电和光伏新增用铜量为20.45万吨，2025年为25.35万吨，2030年为44.60万吨。欧洲持续深化电动车领域的布局，电动汽车行业成为拉动铜需求的重要引擎。根据国际铜业协会统计的电动车用铜量估算，2021年、2025年、2030年欧洲电动车行业至少将分别拉动11.95万吨、22.71万吨和39.67万吨的铜需求，2021-2030年年均复合增长率约为13%。
欧美新能源发展带动铜消费量快速提升。剔除2020年和2021年两个年度的铜消费，2022-2025年欧美铜平均消费增速明显高于2016-2019年，可以认为这主要来自新能源行业对铜消费的带动。数据测算显示，2022-2025美国铜消费平均增速4.05%，高于2016-2019年平均消费增速0.80%；2022-2025欧洲铜消费平均增速3.95%，高于2016-2020年平均消费增速0.03%。
整体而言，消费端欧美铜消费上升空间逐步打开，加上中国新能源带动铜消费增量明显，以及铜供应端存在较大的扰动等，将支撑铜价长期处于多头格局。对于供应端，高铜价并未带来供应的快速增加，主要铜矿生产国智利和秘鲁疫情形势依然严峻且政治的不确定有可能扰动铜矿的生产，且中国减少进口澳大利亚铜精矿等，都将使得未来铜的供应存在较大的扰动。
报告正文

欧美作为全球新能源行业的重要一环，其新能源的发展具有共性且未来发展的目标相对确定。首先，欧美对新能源汽车有领先的技术和深厚的资金积累，且具有完整的产业链，欧美新能源汽车的发展在全球具有代表性。同时，欧洲及美国是除中国外最大的汽车消费市场，在新能源全球化的大背景下，欧美实施的新能源政策对地区新能源汽车的消费具有长远的驱动作用。其次，欧美风电和太阳能行业已进入产业快速发展期,在产业政策、整机和零部件制造以及使用成本等方面具有同等优势。欧美新能源行业的发展，将驱动未来铜消费的快速提升。测算数据显示，未来10年欧美新能源行业带动铜消费平均增速将超过10%，远远超过传统行业用铜增速。

美国政府推行低碳经济，重燃能源革命

政策路径清晰：拜登政府布局新能源，政策终将获得通过

新能源发展是大势所趋，美国政府新能源政策可以追溯至小布什执政时期。美国前总统小布什2005年签署《国家能源政策法》，实施光伏投资税减免政策；2007年12月签署《美国能源独立及安全法》，增加清洁能源技术和能源效率技术的投资。奥巴马上台后再次推出新能源战略,着重发展清洁替代能源和新能源,签署《2009年美国复兴与再投资法》，通过投资的方式支持开发绿色能源和提高能效。特朗普政府希望传统能源自立，但新上任总统拜登则致力于新能源的发展，逐步布局新能源行业。拜登政府新能源计划的目标是2050年达成100%清洁能源经济，温室气体净零排放。该能源计划有两个重要的措施：一是推动清洁能源革命，制定专门计划加强可再生能源开发，到2030年将海上风能增加一倍，到2035年实现电力部门碳中和；大力发展太阳能发电产业，至2030年的装机总量将会接近500GW的水平。二是促进电动汽车的发展，加快电动汽车的推广，在2030年底前部署超过50万个新的公共充电网点，恢复全额电动汽车税收抵免，鼓励购买新能源汽车。
美国重新加入《巴黎协定》和恢复奥巴马时期制定的碳排放社会成本指数，为新能源计划的顺利推进提供了保障。美国2月19日正式重新加入《巴黎协定》，有助于全球合作实现减排和温控目标，为新能源行业发展注入新的动力。同时，美国2月26日宣布将恢复奥巴马时期制定的碳排放社会成本指数，把2021年碳排放社会成本定在51美元/吨左右，取代了特朗普时期低至1美元/吨的碳排放社会成本。根据白宫声明，奥巴马政府的估算方式考虑了国际标准，并且使用了可以计算未来损失的方式，这和特朗普政府的估算方式存在很大不同。美国新能源行业兴起和发展是大势所趋，拜登政府重新制定碳排放社会成本，有利于美国碳排放管理经济政策制定，促进新能源行业的快速发展。
美国总统拜登正式宣布基建和经济复苏计划，为未来新能源行业发展的政策制定指明了方向。3月31日，美国总统拜登在匹兹堡发表演讲，宣布了2万亿美元的基建和经济复苏计划，从资金方面支持新能源发电、储能、新能源汽车、电网等行业的发展。虽然此次大规模的基础设施提案顺利落地面临诸多阻碍，但是我们认为新能源行业发展是大势所趋，预计拜登政府可以依靠“和解法案[1]”使基建计划最终在国会两院通过。
[1] 和解法案：1974年美国《国会预算法》中规定了特定立法程序通过的法案，每个财年国会可以针对财政收支以及债务上限各实施一次和解法案，参议院的辩论时间限制在20小时内，并且只需要满足“简单多数”规则法案即可得到通过。
表1：美国新能源政策资料来源：公开资料，国泰君安期货产业服务研究所
表2：美国拜登政府新能源政策资料来源：网站，国泰君安期货产业服务研究所
表3：拜登政府《基础设施计划》中主要涉及新能源内容资料来源：the white house，国泰君安期货产业服务研究所

美国风能和太阳能用铜测算：2021-2030年年均用铜量20.89万吨

美国发电能量来源结构正逐步发生变化，可再生能源发电占比连续提高，其中风能和太阳能行业发展潜力巨大。英国石油公司（BP）数据显示，2016-2020年，美国传统能源发电占比将从66.26%下降至61.32%，其中，石油和生物能发电占比保持稳定，天然气发电占比从32.56%上升至38.91%，但是煤炭发电占比从31.09%下降至19.91%。可再生能源发电占比从33.73%上升至38.68%，其中风能和太阳能发电占比增幅相对最大，风能发电占比从5.51%上升至8.13%，太阳能发电占比从1.20%上升2.91%；水电发电占比也有所提升，从7.05%上升至7.85%；核能和地热发电占比相对稳定。
从传统能源发电来源看，天然气发电过程中有较为成熟的碳捕收技术，是间歇性可再生能源的首选备用能源。美国能源情报署预计，到2050年，天然气发电将占美国发电总量的40%左右，略高于2020年水平。根据美国政府提出的“到2035年要实现100%无碳电力”政策，未来煤炭、石油以及生物能发电占比有可能出现较大幅度下降。从可再生源发电能量来源看，美国水电资源开发程度已经很高，水电装机容量继续增加空间不大。地热发电基建周期长，更新改造的成本较高，且存在技术壁垒，大规模开发潜力不大。商业核电已较为饱和，且今年三座总发电量为5.1千兆瓦的核电站计划退役，核能发电占比预计将呈下滑趋势。美国拜登政府将更加倾向于支持风能和太阳能行业的发展，计划2030年两个行业的装机总量将会接近500GW的水平，其中到2030年美国能够部署30GW的海上风电装机容量。我们认为，风能和太阳能行业的发展，在替代传统能源中煤炭、石油以及生物能发电的同时，将满足未来美国经济增长带动的电力需求。
图1：2016年美国发电能量来源：天气和煤炭是发电主要原料，太阳能和风能发电占比6.72%资料来源：BP，国泰君安期货产业服务研究所
图2：2020年美国发电能量来源：煤炭发电占比大幅减少，太能能和风能占比达到11.05%资料来源：BP，国泰君安期货产业服务研究所
根据美国新能源未来发展的政策要求，太阳能和风能总装机容量稳步提高，带动铜的消费量持续上升。测算数据显示，2021年海上风电新增装机容量可以达到1970MW，2025年达到3250MW，2030年为3000MW；2021年陆上风电新增装机容量为12.5GW，2025年达到13.8GW，2030年为15.2GW。2021年太阳能新增装机容量为22.9GW，2025年和2030年分别是24.3 GW和24.8 GW。根据国际铜业协会数据，理论上海上风能发电系统每兆瓦装机容量需要铜大约15吨，陆上风能发电系统需要约2.5-6吨，太阳能光伏发电需要约4吨。测算结果显示，2021年太阳能和风电将拉动18.36万吨铜的消费量；2022-2025年拉动86.07万吨，年均用铜量21.52万吨；2026-2030年拉动110.16万吨，年均用铜量22.03万吨，太阳能和风电对铜的需求整体呈现扩大的趋势。
表4：美国风能和太阳能发电装机用铜量测算：2021年用铜量18.36万吨，2030年可达到22.03万吨资料来源：同花顺iFinD，国泰君安期货产业服务研究所

美国新能源汽车用铜量测算：2021-2030年年均用铜量11.88万吨

政策推动新能源汽车行业部署，刺激铜需求不断扩大。在联邦层面，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）和环境保护署（EPA）修订了企业平均燃油经济性（CAFE）和适用于乘用车和轻型卡车的温室气体排放标准，将其命名为适用于2021-2026年乘用车和轻型卡车的经济实惠节油车辆规则（SAFE，2020年4月30日发布），制定了各车型能源效率的标准。州级层面，相比联邦的标准约束，各州发布的政策对新能源汽车产销的驱动力度更强。加州州长发布了一项行政命令，要求到2035年，所有新车和轻型载货汽车的销售必须是零排放汽车。纽约州、新泽西州和马萨诸塞州也在考虑对传统燃油车实施类似的禁令。此外，美国大多数州都制定了具体政策，为电动汽车提供税收抵免或购买奖励，并为安装充电基础设施提供财政和技术援助。

根据国际能源署（IEA）所公布的美国纯电动汽车（BEV）和插电式混合动力汽车（PHEV）销量、保有量数据和桩车比数据，测算得到2021-2025年电动车年均销量将超过77万辆，2025年末电动车保有量约为500万辆；2026-2030年电动车年均销量或高于200万辆，到2030年电动车保有量接近1400万辆。关于新能源汽车用铜量，国际铜业协会（ICA）统计数据显示，BEV用铜83千克/辆，PHEV用铜60千克/辆。结合此数据，2021年美国电动汽车消费和充电桩建设将拉动3.35万吨的铜需求，2025年、2030年这一数值将分别达到10.38万吨和20.23万吨，2021-2030年年均复合增长率在20%以上。如果我们假设新能源汽车以1:1的比例替代传统汽车，根据传统汽车平均耗铜量为20千克/辆，计算得出相比全部销售传统汽车行业的电动化趋势将为铜的需求带来较为可观的增量，2021年、2025年、2030年增量分别为2.37万吨、7.29万吨和14.27万吨。
表5：美国电动汽车行业铜需求复合增长率超过20%资料来源：IEA，国泰君安期货产业服务研究所