1、目 錄1、碳中和，鋼鐵先行 .- 4 -1.1、碳中和，鋼鐵行業新一輪供給側出清.- 4 -1.2、1-4 月粗鋼產量增長明顯，下半年看碳達峰政策執行力度.- 6 -2、海外鋼鐵同行低碳排放路徑啟示錄.- 8 -2.1、鋼企碳達峰，廢鋼比例提升、氫能冶金技術值得期待.- 8 -2.2、短流程：提升廢鋼、短流程比例，全球減碳必經之路.- 10 -2.3、長流程：氫冶金前景廣，冶金技術已突破.- 14 -2.4、碳交易市場，加速行業整合之路 .- 17 -3、關注標的.- 20 -3.1、寶鋼股份：全球鋼鐵領航者，低碳煉鋼排頭兵.- 20 -3.2、華菱鋼鐵：板材龍頭企業，減排模范先鋒.- 22

2、-3.3、華宏科技：廢鋼回收設備新星，助鋼鐵行業原料再生.- 23 -3.4、方大炭素：炭素制品行業龍頭，受益于電爐比例提升.- 23 -4、投資評級與策略.- 24 -5、風險提示.- 24 -圖表目錄圖 1、2019 年全球主要碳排放國家二氧化碳排放量及占比 .- 4 -圖 2、中國二氧化碳排放量逐步爬升至世界第一（單位：百萬噸） .- 4 -圖 3、中國碳排放結構（2017 年） .- 4 -圖 4、鋼材下游需求行業分布（2019 年） .- 6 -圖 5、2021 年中國全國粗鋼表觀消費量預計將超過 10.6 億噸.- 6 -圖 6、商品房銷售面積觸底回升.- 6 -圖 7、固定資產投

3、資完成額觸底回升 .- 6 -圖 8、近一年PMI 均處于擴張區間 .- 7 -圖 9、新能源汽車近一年表現搶眼.- 7 -圖 10、全球粗鋼產量及中國粗鋼占比 .- 7 -圖 11、全國粗鋼產量及產能利用率變化.- 7 -圖 12、2007-2019 年安賽樂米塔爾碳排放績效指標.- 9 -圖 13、電爐煉鋼和轉爐煉鋼工藝流程 .- 10 -圖 14、長流程的成本以鐵礦石為主 . - 11 -圖 15、短流程的成本以廢鋼為主. - 11 -圖 16、全球各地區電爐煉鋼比例（%） .- 12 -圖 17、全球各地區廢鋼使用比例（%） .- 12 -圖 18、美國粗鋼產量及其中電爐法占比變化情況

4、.- 12 -圖 19、德國粗鋼產量及其中電爐法占比變化情況.- 12 -圖 20、日本粗鋼產量及其中電爐法占比變化情況.- 13 -圖 21、中國粗鋼產量及其中電爐法占比變化情況.- 13 -圖 22、美國廢鋼價格走勢.- 13 -圖 23、HYBRIT 氫還原煉鐵工藝.- 15 -圖 24、HYBRIT 生產流程與傳統高爐生產流程對比.- 15 -圖 25、HYBRIT 生產流程與傳統高爐生產流程對比.- 16 -圖 26、日本鋼鐵聯盟建設的 12m3 的試驗高爐工藝流程.- 17 -圖 27、歐盟碳排放權交易機制（EU-ETS）.- 18 -圖 28、2019 年交易所交易金額分布 .-

5、 19 -圖 29、各試點交易所成交均價（元/噸） .- 19 -圖 30、公司核心板材市占率（單位：%） .- 20 -圖 31、2020 年年度分紅 66.7 億.- 20 -圖 32、寶鋼碳中和解決方案.- 21 -圖 33、華菱鋼鐵資產負債率持續下降 .- 22 -圖 34、我國廢鋼供給量（單位：萬噸） .- 23 -表 1、2021 年各省市與鋼鐵相關的碳達峰政策.- 5 -表 2、2021 年河北地區限產政策/事件頻發.- 8 -表 3、世界部分鋼企碳達峰時刻表.- 9 -表 4、世界部分鋼企碳達峰技術路線 .- 9 -表 5、電爐煉鋼和轉爐煉鋼比較. - 11 -表 6、國外典型

6、氫冶金項目.- 14 -表 7、國內典型氫冶金項目.- 17 -表 8、廣州碳排放權交易所 2019 年鋼鐵行業各工序基準值.- 19 -報告正文1、碳中和，鋼鐵先行1.1、碳中和，鋼鐵行業新一輪供給側出清 中國碳排放占全球近 29，二氧化碳排放力爭 2030 年前達峰，2060 年前實現碳中和。2020 年 9 月 22 日，習近平總書記在第 75 屆聯合國大會一般性辯論上講話時指出：應對氣候變化巴黎協定代表了全球綠色低碳轉型的大方向，是保護地球家園需要采取的最低限度行動，各國必須邁出決定性步伐。中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值

7、，努力爭取 2060 年前實現碳中和。2020 年 12 月12 日，習近平總書記在氣候雄心峰會上進一步宣布，到 2030 年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放將比 2005 年下降 65以上，非化石能源占一次能源消費比重將達到 25左右，風電、太陽能發電總裝機容量將達到 12 億千瓦以上。政策落實方面，中國積極參與和引領全球治理，將溫室氣體減排任務納入國家五年規劃和 2035 遠景目標。2019 年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放（碳強度）較 2005 年降低 48.1，非化石能源占比為 15.3，已經提前和超額完成 2020 年氣候行動目標。圖 1、2019 年全球主要碳排放國家二氧化碳

8、排放量及占比圖 2、中國二氧化碳排放量逐步爬升至世界第一（單位：百萬噸）資料來源：Wind，整理資料來源：Wind，整理圖 3、中國碳排放結構（2017 年）資料來源：Wind，整理 鋼鐵行業是我國實現“碳中和”目標的重要責任主體。作為能源消耗高密集型行業，鋼鐵行業是制造業 31 個門類中碳排放量的大戶，占全國碳排放量約 18%，是除了電力之外，整個工業生產活動中碳排放量最高的行業。因此，為實現我國碳排放“2030 年前達峰，爭取 2060 年前實現碳中和”這一目標，鋼鐵行業是主要發力點之一。表 1、2021 年各省市與鋼鐵相關的碳達峰政策省/市碳達峰政策（鋼鐵相關）河北健全綠色低碳循環發展的

9、生產體系。推進工業綠色升級，以鋼鐵、石化、化工、建材等行業為重點，大力實施工業節能低碳改造；加快基礎設施綠色升級，推動鋼鐵、焦化等行業提高煤炭利用效率江蘇發布省發展改革委省生態環境廳關于對鋼鐵企業實施超低排放差別化電價政策的通知，鋼鐵企業超低排放差別化電價政策自 2021 年 1 月 1 日起執行至 2025 年 12 月 31 日從 2021 年起，不再審批鋼鐵（已進入產能置換公示階段的，按國家規定執行）、焦炭、水泥（熟料）、內蒙古上海湖南平板玻璃、超高功率以下石墨電極、鐵合金、電解鋁、氧化鋁、藍寶石、無下游轉化的多晶硅、單晶硅等新增產能項目2025 年之前達峰。根據上海市國民經濟和社會發展

10、第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要，“著力推動電力、鋼鐵、化工等重點領域和重點用能單位節能降碳，確保在 2025 年前實現碳排放達峰，單位生產總值能源消耗和二氧化碳排放降低確保完成國家下達目標。”從經濟結構、產業結構、能源結構低碳化轉型，鋼鐵、建材、有色、化工、石化、電力等高耗能行業實施達峰行動，減少建筑能耗和優化建筑用能結構，在控制交通活動排放、優化交通方式構成與運輸體系組織方式、提高燃料利用效率等重點領域齊發力山東實現碳達峰、碳中和的發展目標，鋼鐵企業需要強化節能減排的發展路徑，無論是技術升級、結構轉型還是行業管理上，都需要在減排、增效、提質上下功夫天津加快實施碳排放達峰行動。推

11、動鋼鐵等重點行業率先達峰和煤炭消費盡早達峰。完善能源消費雙控制度，協同推進減污降碳，實施工業污染排放雙控，推動工業綠色轉型要求對鋼鐵、鐵合金、電解鋁、鋅冶煉、電石、燒堿、黃磷、水泥等八個高耗能行業企業的產能，按照甘肅允許類、限制類、淘汰類分別執行的差別化電價政策。限制類每千瓦時加征 0.1 元、淘汰類每千瓦時加征元（水泥每千瓦時加征 0.4 元、鋼鐵每千瓦時加征 0.5 元）資料來源：人民網，各省/市政府官網，整理工信部明確表示 2021 年粗鋼產量要同比下降。工信部于 2020 年 12 月 29 日表示，要圍繞碳達峰、碳中和目標節點，實施工業低碳行動和綠色制造工程；鋼鐵行業作為能源消耗高密

12、集型行業，從 2021 年開始，要進一步加大工作力度，堅決壓縮粗鋼產量，確保粗鋼產量同比下降。1 月 26 日國務院新聞辦召開的新聞發布會上，工信部新聞發言人進一步表示主要從四個方面促進鋼鐵產量的壓減：嚴禁新增鋼鐵產能。對確有必要建設的鋼鐵冶煉項目需要嚴格執行產能置換的政策，對違法違規新增的冶煉產能行為將加大查處力度。同時不斷地強化環保、能耗、質量等要素約束，規范企業生產行為完善相關的政策措施。根據產業發展的新情況，工信部和發展改革委等相關部門正在研究制定新的產能置換辦法和項目備案的指導意見，將進一步指導鞏固鋼鐵去產能的工作成效推進鋼鐵行業的兼并重組。推動提高行業集中度，推動解決行業長期存在的

13、同質化競爭嚴重，資源配置不合理，研發創新協同能力不強等方面的問題，提高行業的創新能力和規模效益堅決壓縮鋼鐵產量。結合當前行業發展的總體態勢，著眼于實現碳達峰、碳中和階段性目標，逐步建立以碳排放、污染物排放、能耗總量為依據的存量約束機制，研究制定相關工作方案，確保 2021年全面實現鋼鐵產量同比下降1.2、1-4 月粗鋼產量增長明顯，下半年看碳達峰政策執行力度需求端：下游建筑行業需求 2020 年起有所回暖，今年一季度繼續保持強勢；制造業一季度維持高景氣度，下半年或支撐下游需求；新能源汽車需求去年下半年至今同比保持高速增長，全年或帶來驚喜。從鋼鐵行業下游需求行業分布來看，需求主要來自建筑（地產+

14、基建）和機械行業，2019 年這兩個行業占比總計達 72.1%。2020 年起商品房銷售面積、固定資產投資完成額均觸底回升，下游需求有所回暖，2021 年同比仍大幅，下半年或增長穩健。2021年 4 月 PMI 指數為 51.1%，已連續 14 個月處于擴張區間，隨著國內疫苗研發和接種加速，及寬松的貨幣政策，國內制造業逐步復蘇，或在下半年繼續支撐下游需求。另一方面，新能源汽車需求有望帶來驚喜，中汽協預計新能源汽車將繼續迎來高增長，2021 年全年銷量將達到 180 萬輛；乘聯會則預測 2021 年全年新能源乘用車銷量將達 150 萬輛，同時市場化的增量將成為主力。今年全國粗鋼表觀消費量預計將超

15、過 10.6 億噸，若供給端全年不再新增，則供需兩端將維持 10.6 億噸左右的緊平衡狀態。圖 4、鋼材下游需求行業分布（2019 年）圖 5、2021 年中國全國粗鋼表觀消費量預計將超過10.6 億噸資料來源：中國鋼鐵工業協會，整理資料來源：中國鋼鐵工業協會，工信部，興業證券經濟與金融研究院整理圖 6、商品房銷售面積觸底回升圖 7、固定資產投資完成額觸底回升資料來源：Wind，整理資料來源：Wind，整理圖 8、近一年 PMI 均處于擴張區間圖 9、新能源汽車近一年表現搶眼資料來源：Wind，整理資料來源：Wind，整理供給端：近三年國內粗鋼產能利用率維持 78%以上高位，鋼鐵行業首輪供給側

16、改革政策效果顯現。2020 年我國粗鋼產量為 10.65 億噸，同比增長 7%；2020 年全球粗鋼產量達到 18.64 億噸，同比下降 0.9%；自 2014 年起，中國粗鋼產量在全球中的占比便持續突破 50%，2020 年中國粗鋼產量占全球的 57.1%。2021 年 1-4 月，全球粗鋼產量 6.44 億噸，同比增長 10.8%；中國粗鋼產量 3.57 億噸，同比增加 3380 萬噸，前 4 個月中國粗鋼產量全球占比為 55.4%。鋼鐵行業中產能利用率大于 80%，則表示市場供不應求；小于 70%，則表示產能過剩。2015 年底中國政府提出，到 2020 年，鋼鐵行業減少粗鋼產能 1.5

17、 億噸。2016-2018 年共壓減 1.45 億噸表內產能，2017 年上半年淘汰了 1.4 億噸地條鋼，去產能總量已經超過 2.85 億噸。2019 年，供給側結構性改革持續深化，鋼鐵去產能任務成效顯著。近 3 年我國粗鋼產能利用率均超過 78%，鋼廠盈利能力得到改善，今年 4 月鋼廠盈利比例提升至 79%。圖 10、全球粗鋼產量及中國粗鋼占比圖 11、全國粗鋼產量及產能利用率變化資料來源：世界鋼鐵協會，國家統計局，Wind，興業證券經濟與金融研究院整理資料來源：國家統計局，Wind，整理鋼鐵供給端產能、產量的增長受到碳中和政策約束，政策執行力度偏強，下半年需重點關注供給端產量壓縮政策動向

18、。自 2020 年底工信部提出 2021 年堅決壓縮粗鋼產量，確保粗鋼產量同比下降這一政策之后，相關政策頻出， “雙限”政策執行力度較大。特別地，唐山市是我國鋼鐵重鎮，2020 年生鐵產量 1.33 億噸，占全國生鐵產量的 14.98%，當地對鋼鐵企業從年初至今一直保持高壓態勢，若嚴格執行雙限政策，將對需求端產生較大影響。雖然政策持續保持高壓，但在下游需求、鋼材價格均維持高位的背景下，前四個月我國粗鋼產量同比仍增加 3380 萬噸。若需達成工信部“雙降”政策目標，實現 2021 年粗鋼產量同比下降，則 5-12 月的粗鋼產量合計同比需下降 3380 萬噸，或進一步加劇供給端偏緊的狀態，產量壓縮

19、任務仍然艱巨，下半年需重點關注供給端產量壓縮政策動向。1）內蒙政策：3 月政策細節落地，鋼鐵落后產能加速出清。內蒙要求有效容積 1200 立方米以下煉鋼用生鐵高爐、公稱容量 100 噸以下煉鋼轉爐、公稱容量100 噸以下電弧爐原則上2023 年底前全部退出。2）唐山政策：限產政策頻繁發布，2 月份以來，唐山等地區已經啟動了三次重污染 II 級響應，限產政策逐步加嚴。生態環境部部長 3月 11 日赴唐山市，對鋼鐵企業重污染天氣應急減排措施落實情況開展檢查，對四家企業予以行政處罰。唐山市于 3 月 19 日發布了市鋼鐵行業企業限產減排措施的通知，3 月 20 日至 12 月 31 日執行限產 30

20、50%的減排措施。5 月 14 日唐山市市場監管局、發改委、工信局聯合約談全市鋼鐵生產企業。表 2、2021 年河北地區限產政策/事件頻發時間地點政策內容月 19 日唐山市關于進一步加嚴管控措施的通知月 7 日唐山市關于啟動重污染天氣級應急響應的通知月 2 日唐山市3 月份大氣污染綜合治理攻堅月方案3 月 15 日唐山市/3 月 18 日唐山市關于對鋼鐵行業企業進行限產減排的通知3 月 19 日唐山市關于報送鋼鐵行業企業限產減排措施的通知4 月份大氣污染防治攻堅多家燒結機停產，獨立軋鋼廠全面停限產23 家大鋼廠停產限產，熱軋企業停產，冷軋企業停止公路運輸，高爐鑄造企業按級別限產減排提出 3 月

21、 10 日前要關停 7 座 450 立方米高爐；對全市 100 家企業排污總量控制，減排量不低于 45%態環境部部長黃潤秋赴河北省唐山市，對鋼鐵企業重污染天氣應急減排措施落實情況開展檢查，但仍有鋼企都未落實相應減排要求 對未落實應急響應的企業施行差異化限產減排措施，執行時間自 3月 20 日 0 時-4 月 20 日 24 時，為期 1 個月限產時間擴大到今年全年，限產規模達到 30%-50%獨立軋鋼（冷軋、電加熱除外）行業：A 級或示范引領企業自主減4 月 16 日唐山市月 21 日邯鄲市通知邯鄲市 2021 年第二季度重點行業生產調控方案排；其他企業按照績效評價等級執行差異化錯峰生產，總體

22、減排比例不低于 30%對全市鋼鐵（含獨立球團）、焦化等重點行業進行綠色績效評估，根據評級結果，分行業、分區域、分企業、分設備制定生產調控措施唐山市市場監管局、發改委、工信局聯合約談全市鋼鐵生產企業，月 14 日唐山市/要求各鋼鐵生產企業嚴格執行中華人民共和國價格法等價格法律、法規，加強自律，自覺維護鋼材市場價格秩序和公眾利益。資料來源：中國鋼鐵工業協會，各省/市政府官網，整理2、海外鋼鐵同行低碳排放路徑啟示錄、鋼企碳達峰，廢鋼比例提升、氫能冶金技術值得期待全球大型鋼企碳達峰時間確定，平均 2030 年減排 30%，2050 年實現碳中和，實現碳中和的時間比中國整體碳中和提前 10 年。國外方面

23、，安賽樂米塔爾自2007 年以來碳排放強度在波動中下降，預計 2030 年減排 30%，2050 年實現碳中和；歐洲塔塔鋼鐵將于 2050 年實現碳中和；JFE 將在 2013 年碳排放作為基數的情況下，于 2030 年前減排 20%，2050 年實現碳中和。國內方面，粗鋼產量全球第一的中國寶武集團，擬于 2023 年實現碳達峰，2035 年減排 30%，2050 年實現碳中和；河鋼集團擬于 2021 年發布低碳冶金路線圖，2022年實現碳達峰，2025 年實現碳排放量較峰值降 10%以上，2030 年實現碳排放量較峰值降 30%以上，2050 年實現碳中和。表 3、世界部分鋼企碳達峰時刻表名

24、 稱時 刻 表安賽樂米塔爾歐洲2030 減排 30%，2050 實現碳中和JFE2030 減排 20%（基于 2013），2050 實現碳中和 POSCO 韓國浦項制鐵2030 減排 20%，2040 減排 50%，2050 實現碳中和 SSAB 瑞典鋼鐵集團2032 減排 32%（基于 2018）奧鋼聯2030 減排 1/3，減排 80%利百德鋼鐵集團2030 實現碳中和韓國現代制鐵2050 減排 80%塔塔鋼鐵歐洲2050 實現碳中和蒂森克虜伯煉鋼部2030 減排 30%，2050 實現碳中和美國鋼鐵公司2030 減排 20%寶武集團2023 碳達峰，2035 減排 30%，2050 實現

25、碳中和河鋼集團2022 碳達峰，2030 減排 30%，2050 實現碳中和資料來源：冶金規劃研究院，公司官網，整理圖 12、2007-2019 年安賽樂米塔爾碳排放績效指標資料來源：安賽樂米塔爾氣候行動報告 2019，整理國外鋼企低碳路徑以增加廢鋼使用量、使用氫能冶金，這兩條路徑為主流路徑。鋼企面對低碳排放路徑主要有兩大類選擇：一類是被動適應，主要是依靠碳排放權的交易實現。另一類是主動發展低碳冶金，由于廢鋼可以顯著降低噸鋼碳排放，故增加廢鋼的使用量是目前主流的發展低碳冶金的路徑；低碳冶金中的另一種路徑是利用氫取代碳作為還原劑，從而實現減碳排放。表 4、世界部分鋼企碳達峰技術路線鋼 企低 碳

26、技 術俄羅斯耶弗拉茲集團1）更換干熄焦爐，以捕獲 100%的廢氣并將其用于其他作業2）建造 240 兆瓦光伏發電項目，使之成為 100%太陽能供電的鋼鐵廠1）利用天然氣優化直接還原鐵（DRI）中碳含量美國紐柯公司增加廢鋼使用比例建設 100%風能供電的鋼鐵廠瑞典鋼鐵公司2026 年通過氫能煉鐵技術項目成為世界上第一家將無化石燃料冶煉技術推向市場的公司，計劃在 2045 年之前完全實現無化石燃料冶煉奧鋼聯通過一系列過渡技術（主要是基于天然氣）逐步實現鋼鐵冶煉的“脫碳”，也在致力于開發“碳中和氫能源”的潛在用途安賽樂米塔爾歐洲從高爐捕集 CO2，將其轉換成合成氣（CO+H2），注入到高爐中代替化石

27、燃料以還原鐵礦石塔塔鋼鐵歐洲發展 HIsarna 工藝，只需要一個步驟，取消了目前高爐煉鐵過程中所需燒結/球團和煉焦這兩大高耗能工序POSCO 韓國浦項制鐵富氫高爐煉鐵技術蒂森克虜伯集團噴吹氫氣高爐冶煉工藝寶武集團核能制氫，氫能冶金河鋼集團含氫量 70%做投入還原廠酒鋼集團煤基氫冶金基地中試產線資料來源：冶金規劃研究院，公司官網，整理、短流程：提升廢鋼、短流程比例，全球減碳必經之路 煉鋼爐以轉爐（長流程）和電爐（短流程）為主，平爐工藝由于能耗高、作業環境差等缺點，已經基本淘汰。電爐煉鋼工藝主要利用電弧熱，在電爐爐鋼內全部或大部分加入冷廢鋼，經過長時間的熔化與提溫，再進入氧化期，去除雜質后進行合

28、金化得到鋼水，進入下一步工序。轉爐煉鋼工藝是將少部分廢鋼加入轉爐內，然后將高溫鐵水兌入轉爐，進行融化與提溫，當溫度合適后，進入氧化期，在進行后續的工序。電爐煉鋼相比高爐轉爐法，基建投資少，生產工序少，操作簡單，生產效率顯著更高。但電弧爐的熱量是通過爐渣傳給鋼液的，屬于間接加熱方式，熱效率相對轉爐稍差一些。圖 13、電爐煉鋼和轉爐煉鋼工藝流程資料來源：Wind，整理圖 14、長流程的成本以鐵礦石為主圖 15、短流程的成本以廢鋼為主資料來源：Mysteel，整理資料來源：Mysteel，整理表 5、電爐煉鋼和轉爐煉鋼比較電 爐轉 爐主要原材料廢鋼：用量約占金屬料的 70%-90%；鐵水：10%-3

29、0%；合金料鐵水：一般占入爐量的 70%-100%；廢鋼：小部分；鐵合金；氣體原理通過電加熱，使爐中原料熔化、精煉制成鋼通過鐵液本身的物理熱和鐵液組分間化學反應產生熱量完成煉鋼優點基建投資少，節約原材料，工序少，操作簡單，生產效率高鐵水本來就是高溫的，不需要額外加熱，降低能源消耗缺點依靠外界能源煉鋼，熱效率稍低部分鋼種中需要含有一些容易氧化的其他元素，吹入過多的氧會致其氧化資料來源：轉爐煉鋼和電爐煉鋼比較研究賴建華等，整理我國電爐煉鋼（短流程）比例與世界平均水平差距大，電爐煉鋼更加環保；相應的，廢鋼使用比例低于行業平均水平，但采用廢鋼的碳排放更低。目前世界煉鋼方式主要有以廢鋼為主原料的電爐煉鋼

30、和以鐵礦石為主原料的轉爐煉鋼兩種。長流程的制作工藝中，鐵礦石冶煉所需能耗以及高爐設備所需能耗較高，噸鋼排放量約 2.1 噸，遠高于使用廢鋼的短流程噸鋼排放量 1.4 噸。同時，電爐煉鋼（短流程）相比于轉爐煉鋼（長流程）節省 60%能源、40%新水，可減少排放廢氣 86%、廢水 76%、廢渣 72%、固體排放物 97%。短流程：截止 2018 年底，世界電爐鋼比例為 25.2%，而中國電爐鋼比例僅為 10.0%。一方面由于我國廢鋼原料不足、電力資源及價格制約導致我國電爐鋼成本比轉爐煉鋼成本高出 10-30%；另一方面，我國目前電爐轉爐化趨勢明顯，大型鋼廠由于自身生產鐵水，為了降低成本采用電爐配加

31、熱鐵水工藝，近年來，重點大中型鋼鐵企業中電爐平均熱兌鐵水比為 55%左右，部分鋼鐵企業電爐的平均熱兌鐵水比達到 80%以上。廢鋼：截止 2019 年底，全球廢鋼比維持在 35-40%的水平，平均在 37%左右。發達國家中，美國的廢鋼比最高，在 69%左右，歐盟大體在 55%左右。據研究測算，在 2030 年鋼鐵需求為 6.4 億噸的情景下，如果將廢鋼利用率提高 50%，可額外利用廢鋼 1.9 億噸，并分別減少 CO2、SO2、NOx 和PM10 排放 6770 萬噸、11 萬噸、2 萬噸和 3 萬噸。這些減排將進一步減少因空氣污染相關過早死亡的 3-7 萬人，減少經濟損失 3.86-8.53

32、億美元（Ma 等，2016 年）。圖 16、全球各地區電爐煉鋼比例（%）圖 17、全球各地區廢鋼使用比例（%）資料來源：中國鋼鐵工業碳減排面臨的問題、原因及對策基于與國際先進鋼鐵企業的比較視角（王亞飛），整理資料來源：世界鋼鐵協會，整理發達國家歷史經驗表明：1）粗鋼產量達到極值平臺時，短流程進入加速發展期。以美國為例，美國 1965 年粗鋼產量達到 1.2 億噸左右，站上了歷史的高平臺，此后隨著工業結構的變革，鋼鐵工業的發展勢頭逐漸緩慢下來，粗鋼產量在 1973年達到峰值 1.37 億噸后出現停滯。廢鋼的主要來源是達到使用年限后報廢的設備、構件等中的鋼鐵材料。我們認為，當經歷了工業化大生產，粗

33、鋼產量已經達到了一個很高的平臺，形成大規模的鋼鐵積累量，廢鋼的存量和產量才會大。隨著工業化進程的長期積累，在 20 世紀 60 年代，美國的廢鋼積存量也達到了相當高的水平。根據美國聯邦政府和巴特勒研究所的全面普查數據：1956 年 1 月，美國廢鋼鐵積蓄量達到 5.4 億噸，是當年粗鋼產量的 5.17 倍；1969 年，美國廢鋼鐵積蓄量已經達到 7.5 億噸，是當年粗鋼產量的 5.85 倍。龐大的廢鋼積蓄量和高平臺的廢鋼年產量，為美國發展電爐煉鋼提供了充足的原材料儲備。圖 18、美國粗鋼產量及其中電爐法占比變化情況圖 19、德國粗鋼產量及其中電爐法占比變化情況資料來源：Wind，整理資料來源：

34、Wind，整理圖 20、日本粗鋼產量及其中電爐法占比變化情況圖 21、中國粗鋼產量及其中電爐法占比變化情況資料來源：Wind，整理資料來源：Wind，整理2）廢鋼價格低位運行，是短流程大周期啟動的重要前提。1960-1965 年，美國廢鋼價格始終保持在 30 美元/噸左右的價格水平低平臺運行，較低的廢鋼價格，為美國發展電爐鋼、以廢鋼取代鐵水提供了良好市場條件。 1965 年進入到廢鋼大周期以后，隨著電爐煉鋼的發展，對廢鋼的需求量提升，但由于每年的廢鋼產量相對更加充裕，因此直至 70 年代初，廢鋼價格依舊在低位震蕩，未出現顯著的上漲，為電爐煉鋼的大規模發展提供了低成本保障。進入廢鋼周期后，電爐煉

35、鋼成本優勢長期存在。1970年以后，伴隨著電爐煉鋼的高速發展，廢鋼需求量大幅提升，在供需因素的作用下，廢鋼價格出現較為顯著的上行，直至 2000 年，廢鋼價格基本始終在這一平臺震蕩。圖 22、美國廢鋼價格走勢廢鋼價格（美元/噸）2001801601401201008060402001959/11964/11969/11974/11979/11984/11989/11994/11999/1資料來源：An Economic History of the American Steel Industry，整理與發達國家過往經驗相類似，隨著中國粗鋼產量達到極值平臺，鋼鐵蓄積量的上升，廢鋼供給增加促使廢鋼

36、成本下降時，以添加廢鋼為主的短流程煉鋼將是實現碳達峰的必經之路。廢鋼比的提升，也有望帶動鐵礦石需求階梯式下滑。、長流程：氫冶金前景廣，冶金技術已突破針對長流程，結合國外鋼企過往經驗，利用現有低碳技術進行工藝改造，是實現碳達峰的長效路徑；其中，氫能冶金應用前景最為廣闊，已不存在冶金技術障礙，難點在于氫儲能和成本問題。傳統氫能利用方式：傳統鋼鐵生產過程中會產生大量氫資源，如焦爐煤氣。基于氫冶金學原理，向高爐中噴吹煤、焦爐煤氣、天然氣和塑料等均是傳統高爐氫冶金技術開發的試驗和實踐。（1）高爐噴煤。噴煤是富氫還原應用于傳統高爐的典型案例。高爐噴煙煤首先在高溫條件下氣化，產生的碳氫化物以鐵氧化物作觸媒高

37、溫熱裂解成氫氣，與鐵礦進行反應，提高了高爐的還負面影響，采用了一些高爐噴煤新工藝，如以富氫煤氣代替煤粉從風口噴入高爐，使噴吹過程更加高效節能。（2）煤氣化技術。煤氣化技術是一個熱化學加工過程，以氧氣、水蒸氣為氣化劑，在高溫高壓下通過化學反應將煤或煤焦中的可燃物轉化為可燃氣體。煤氣化技術在化工領域已廣泛應用，利用不同制氣方法所獲得的還原性富氫氣體對低碳冶金具有借鑒意義。（3）高爐噴吹廢塑料（廢橡膠）技術。高爐噴吹 lkg 廢塑料，相當于 1.2kg 煤粉。廢塑料成分簡單，含氫量是煤粉的 3 倍，高爐每噴吹 1t 廢塑料可減排 0.28t 二氧化碳。廢塑料、橡膠以其優良的加工性能與耐用性使其可得到

38、回收利用，但需要塑料的分類加工政策支撐。國外氫冶金工藝最新進展：氣基直接還原煉鐵是氫冶金在煉鐵技術上的經典應用。歐洲重視和支持發展氫能冶金，將氫能看作未來減少碳排放的重要能源選項，有望實現對化石燃料的大規模替代。根據對歐洲氫能發展現狀和未來潛力的研究，化石燃料制氫+碳捕集和封存是目前低碳制氫的現實方式，未來電解水制氫將逐漸成為低碳低成本制氫的方法。過去十年，鋼鐵行業在全球嚴格的資源和環保政策約束下，世界主要產鋼國開始致力于開發能夠顯著降低CO2 排放的突破性低碳冶金技術。表 6、國外典型氫冶金項目序號企業項目名稱項目內容投資預期效果時間1安賽樂米塔爾氫煉鐵天然氣、氫直接還原鐵礦石工藝6500

39、萬歐元10 萬t/a20192瑞典鋼鐵公司HYBRIT非化石能源制氫與球團低溫直10-20 億克朗50 萬t/a20162035接還原鐵薩爾茨吉特SALCOS可逆式固體氧化物電解制氫5000 萬歐元替代高爐轉爐工藝 20192035奧鋼聯H2FUTURE質子交換膜電解槽制氫，已實現1200m3/h1800 萬歐元CO2 降排 80%201720506德國迪林根富氫煉鐵富氫焦爐煤氣輸入高爐1400 萬歐元t/a20207蒂森克虜伯氫煉鐵高爐注氫煉鐵100 億歐元20192022普銳特無碳氫基直接還原可再生能源制氫-熱態直接還原模塊產能 25 萬201920218日本NEDOCOURSE509韓國

40、原子能院核能制氫焦爐煤氣制氫，CO2 分離，氫鋼坯加熱超高溫核反應堆技術，全氫高爐煉鐵CO2 減排 30%200820301500 億韓元 2017202310美國Midrex天然氣重整，氫直接還原鐵 1969資料來源：段貴生氫冶金原理及工業化應用研究進展，整理瑞典 HYBRIT 氫氣直接還原煉鐵技術：2016 年 4 月，能源供應商瑞典大瀑布電力公司（Vattenfall）、瑞典鋼鐵集團（SSAB）和瑞典礦業集團（LKAB）聯合開展 HYBRIT 項目，旨在聯合開發用氫氣替代煉焦煤和焦炭的突破性煉鐵技術。項目計劃在 20182024 年進行全面可行性研究，并建立一個中試廠進行試驗；在 202

41、52035年建設示范廠。HYBRIT 是采用氫的直接還原煉鐵工藝項目。采用氫氣作為主要還原劑，氫氣和球團礦反應生成直接還原鐵和水，如圖 3 所示。直接還原鐵作為電爐煉鋼的原料，該工藝能大幅度降低二氧化碳的排放量。使用的還原劑氫氣的主要來源是電解水制氫，電解水使用的電力來自于水力、風力等清潔能源發電站。其中，HYBRIT 工藝噸鋼二氧化碳排放量為 25kg，比高爐工藝二氧化碳排放量降低了 98%。圖 23、HYBRIT 氫還原煉鐵工藝圖 24、HYBRIT 生產流程與傳統高爐生產流程對比資料來源：張利娜國外鋼鐵行業低碳技術發展概況，整理資料來源：張利娜國外鋼鐵行業低碳技術發展概況，整理圖 25、

42、HYBRIT 生產流程與傳統高爐生產流程對比資料來源：張利娜國外鋼鐵行業低碳技術發展概況，整理日本 COURSE50 項目：日本鋼鐵聯盟開展的 COURSE50 項目主要是通過用氫氣還原鐵礦石和從高爐煤氣分離捕集二氧化碳，采用一種新的焦爐煤氣的氫分離技術和高爐煤氣胺凈化技術，可綜合減排生產工序中產生的約 30%的二氧化碳。目前，在開發減排高爐二氧化碳的技術方面，日本鋼鐵聯盟建設了 1 座 12m3 的試驗高爐，確立了將氫還原效果達到最大化的反應控制技術；在分離捕集高爐二氧化碳的技術方面，研發高性能的化學吸收液，進一步提高物理吸附法效率，并且研究使用未利用的熱能，從而進一步降低成本。化學吸收法工

43、藝主要是在吸收塔內，吸收液與供給氣體呈逆流接觸，選擇性地吸收二氧化碳。二氧化碳濃度升高后，將高濃度的吸收液送往再生塔，加熱至 120左右，釋放二氧化碳；再生后的吸收液冷卻，再送至吸收塔。吸附和分離不斷重復，從而達到二氧化碳的分離捕集。圖 26、日本鋼鐵聯盟建設的 12m3 的試驗高爐工藝流程資料來源：張利娜國外鋼鐵行業低碳技術發展概況，整理我國氫冶金進展：我國研究起步較晚，鋼鐵企業近年來開始布局氫冶金領域。在鋼鐵行業面對去產能、調結構、促轉型的形勢下，氫能行業和鋼鐵企業合作可形成互補雙贏效應。氫能利用可幫助鋼鐵企業實現節能減排、產業延伸和轉型，鋼鐵企業可為氫能行業提供更多更具規模的產業化示范。

44、序號制氫方式基本工藝牽頭單位實施時間1煤煤基氫冶金及干磨干選技術酒鋼集團2019 年2焦爐煤氣焦爐煤氣自重整，CO2 脫除河鋼集團2019 年3焦爐煤氣富氫熔融還原建龍集團2019 年4焦爐煤氣低碳富氫煉鐵技改項目邢鋼集團2017 年5化工副產品制氫存儲運輸和加氫站建設榮程集團2019 年6核能超高溫氣冷堆核能制氫+冶金耦合寶武集團2019 年7電解水電解水制氫河鋼集團2019 年表 7、國內典型氫冶金項目資料來源：段貴生氫冶金原理及工業化應用研究進展，整理氫冶金技術能夠拓寬綠色電力和氫能在行業內的應用，實現鋼鐵冶金工藝技術顛覆性變革，技術成熟后，鋼鐵行業碳排放將大大降低，將對鋼鐵行業“碳中和

45、”起到決定性作用。我們認為，在長流程領域，氫能冶金相對來說是最具前景的減碳方式，國外鋼企技術領先于我國，可作為我國鋼企的參考對象，而對于儲能和成本問題，有待更多的技術突破。、碳交易市場，加速行業整合之路碳排放交易市場對于鋼鐵行業的意義在于：1）落后鋼企可以通過購買碳排放額被動實現碳中和，優點在于前期無須大額資本支出，但隨著碳成本越來越高，后期碳成本將愈加高昂2）綠色鋼企可通過碳排放權交易增厚業績，形成正向激勵機制，同時有利于行業兼并重組加速3）增加高爐煉鋼成本，從而提升電爐鋼的成本競爭力，促進電爐鋼占比提升的轉變國外：歐盟碳交易市場起步較早，占全球總交易額的 87%；歐盟碳價格使歐洲鋼企噸鋼成

46、本增加 95 歐元左右，是目前噸鋼價格 1000 歐元的 10%。歐盟碳交易市場是全球首個主要的碳排放權交易系統，2005 年啟動的強制性 EU-ETS 市場，是全球最大的碳交易市場。自運行以來，其交易量約占全球總量的 3/4，交易額自 2005 年運行以來呈快速上升趨勢，在國際碳排放交易市場上占據絕對優勢。根據路孚特碳市場年度回顧，2019 年，EU-ETS 交易額達 1689.66 億歐元，占世界總額的 87.2%，交易量為 67.77 億噸CO2，占世界總交易量的 77.6%。EU-ETS 不僅是歐盟成員國每年溫室氣體許可排放量交易的支柱，也是當今主導全球碳交易市場的引領者。歐盟碳價格使

47、歐洲鋼企噸鋼成本增加 95 歐元左右，是目前噸鋼價格 1000 歐元的 10%。對于國內來說，與國外類似，碳排放交易市場逐漸成熟后，將增加高碳排放的高爐煉鋼成本，有助于提升短流程煉鋼的成本競爭力，促進短流程占比的提升。圖 27、歐盟碳排放權交易機制（EU-ETS）資料來源：頭豹研究院，整理分階段性：分階段演變，從試驗到成熟。歐盟碳市場經歷了 4 個發展階段，控排企業范圍、配額總量確定方法、配額分配方法等經歷了從探索到成熟的階段。交易范圍：不斷拓寬。市場參與主體從歐盟 28 個成員國，到新增列支敦士登、挪威、冰島 3 個國家，2020 年建立與瑞士碳市場的聯系；納入交易體系的控排企業從電力、工業

48、企業延伸到航空、化工、石化等企業；主要交易溫室氣體從 CO2 開始，逐漸增加 N2O 和鋁生產過程中的PFCs。配額總量：不斷收縮。歐盟碳市場的配額總量從前兩階段的自下而上確認，轉為歐盟確定統一的排放總量，且在 20132020 年和 20212030年分別按照年均下降 1.74%和 2.2%的幅度來收縮，同時設定市場穩定機制，對流通中的配額總量進行調控。配額方式：免費分配轉向有償分配。20052012 年，歐盟碳市場的分配以免費分配為主，拍賣分配為輔，而 20132020 年的第三階段拍賣分配比例提升至 57%，并預計將在 20212030 年進一步提高，有償分配比例的增加提升了控排企業的排

49、放成本。價格運行：政策改進推動交易價格回升。配額交易價格發現是碳市場的功能之一，縱觀歐盟碳市場價格的變化歷程可以發現，市場供求為價格的決定因素，第三階段開始政府通過一系列的政策改進推動交易價格回升，包括市場配額總量逐年收縮、配額折量延遲拍賣、推行市場穩定機制、提升超額排放懲罰力度等。歐盟碳配額交易價格從 2018 年前的 510歐元/噸提升至目前的 50 歐元/噸以上。歐盟的碳價格使歐洲鋼企噸鋼成本增加 95 歐元左右，是目前噸鋼價格 1000 歐元的 10%。參與主體：碳市場主體多元化。歐盟碳市場的參與者包括控排企業和諸多金融機構、各類投資者，交易主體多元化，為市場提供了充裕的流動性供給。國

50、內：全國碳排放權交易體系剛剛起步，2021 年 1 月正式運行，2019 年廣東所成交占比超 50。2011 年以來，我國已經在北京、天津、上海等 7 個省市開展了碳排放權交易試點，累計配額成交量約為 4.3 億噸二氧化碳當量，累計成交額近 100 億元人民幣。其中，2019 年全國九個碳市場配額總交易量 8819 萬噸，合計交易金額 19.7 億元，從成交量來看，廣州碳排放權交易所占比過半。生態環境部制定的碳排放權交易管理辦法（試行）于 2021 年2 月 1 日起施行，即全國碳排放權交易體系（全國碳市場）正式投入運行。圖 28、2019 年交易所交易金額分布圖 29、各試點交易所成交均價（

51、元/噸）資料來源：上海環境能源交易所，整理資料來源：天津排放權交易所，整理廣州碳排放權交易所中鋼鐵行業各工序基準值更加完善。2019 年鋼鐵行業配額分配方案較之前，不再區分長短流程企業，而是改為細分工序進行分配，按照生產工序分為九個部分：煉焦、石灰燒制、球團、燒結、煉鐵、煉鋼（轉爐）、煉鋼（電爐）、鋼壓延與加工、自備電廠，配額為本企業各生產工序配額之和。其中煉焦、石灰燒制、球團、燒結、煉鐵、煉鋼工序采用基準法分配配額，鋼壓延與加工工序采用歷史法分配配額，自備電廠采用歷史強度法分配配額。計算公式：企業配額=各基準法工序產品產量各基準法工序產品對應基準值+鋼壓延與加工工序配額+自備電廠配額表 8、

52、廣州碳排放權交易所 2019 年鋼鐵行業各工序基準值產品基準值（噸 CO2/噸產品）焦炭 0.7892生石灰 0.8709球團礦0.0746燒結礦0.1910生鐵1.3686粗鋼（轉爐）0.1393粗鋼（電爐）0.3714資料來源：廣州碳排放權交易所，整理綠色鋼企可通過碳排放權交易增厚業績，形成正向激勵機制，同時有利于行業兼并重組加速。隨著全國碳交易市場的正式啟動和平穩運行，鋼鐵行業及其他高碳排放行業納入全國碳交易市場，屆時中國將成為全球最大的碳交易市場。南航公司 2020 年 7 月通過售出節能減排節省下來的約 90 萬噸碳排放配額，取得收益凈 2500 多萬元，平均成交價為 28.10 元

53、/噸。鋼鐵企業作為高耗能企業，通過增加環保投入，可盡快實現碳中和目標，同時通過環保投入節省的碳排放權可通過交易所售出，增厚公司業績，形成正向激勵。例如，南鋼股份 2019 年全年溫室氣體排放 2004.04 萬噸，若通過通過環保投入實現減排 10，即可在交易所出售 200 萬噸碳排放權，按單價 30 元/噸計算，可為公司實現 6000 萬元凈利潤。3、關注標的、寶鋼股份：全球鋼鐵領航者，低碳煉鋼排頭兵全球鋼鐵絕對龍頭，多項板材市占率行業領先，高市占率帶來高議價權。公司是全球鋼鐵龍頭企業，寶武集團 2020 年粗鋼產量 1.15 億噸，排名全球第一，占全球粗鋼產量的 6.17%。公司優勢產品包括

54、汽車板和電工鋼，汽車板市占率 60%、無取向硅鋼市占率 35%、取向硅鋼市占率 80%，市占率穩步上升，高市占率給公司帶來高產品議價權。高分紅，年度分紅總額第一，分紅率市場領先。寶鋼 2020 年年度累計分紅達66.7 億元，國內鋼企第一，是中信特鋼的兩倍、方大特鋼的三倍。至 2021Q1，寶鋼在滬深 300 中自上市以來的分紅率排名前 10%。公司章程規定分紅比例不低于 50%。圖 30、公司核心板材市占率（單位：%）圖 31、2020 年年度分紅 66.7 億資料來源：公司年報，整理資料來源：Wind，整理兼并重組排頭兵，后續將受益于行業的加速兼并重組。我國鋼鐵行業長期存在集中度偏低的問題

55、，這導致行業惡性競爭嚴重，同時我國鋼企作為鐵礦石最大的需求端，長期對于原材料的議價權偏低，利潤被侵蝕嚴重。兼備重組是解決上述問題的有效手段，公司是兼并重組的排頭兵，多次完成行業中的重大兼并重組。未來，嚴控新增產能的背景下，公司有望通過兼并重組實現置換產能，進一步擴大市場份額。2007 年 6 月：寶鋼重組新疆八一鋼鐵集團；2011 年 8 月：寶鋼重組廣東韶關鋼鐵公司；2016 年 12 月：寶鋼、武鋼聯合重組，成立中國寶武鋼鐵集團有限公司；2019 年 6 月：中國寶武重組安徽馬鋼集團；2020 年8 月：中國寶武將通過太鋼集團間接控制太鋼不銹62.70%的股份；2020 年 9 月：中國寶

56、武間接控制重慶鋼鐵公司 23.51%的股權，成為該公司的實際控制人受益于碳中和政策的龍頭企業。公司作為龍頭企業，具有充足的資金且理念環保投入巨大，十三五期間（2016-2020 年），公司在綠色發展道路上展現了 “城市鋼廠”的追求與成效，共為廢氣、廢水、固廢的治理和“潔化、綠化、美化、文化”投入 128.7 億元，噸鋼能耗較“十三五”之初下降 4.1%，通過燃料優化調整，共減少煤炭使用近 1300 萬噸，實現二氧化硫、氮氧化物、 COD、氨氮等的減排 40%、45%、52%、81%。同時，關于碳中和規劃，中國寶武宣布 2021 年提出低碳冶金路線圖，2023 年力爭實現碳達峰，2025 年具備減碳 30% 工藝技術能力，2035 年力爭減碳 30%，2050 年力爭實現碳中和。公司作為環保高投入的龍頭企業，低碳工藝進展靠前，未來有望通過碳排放權交易獲利，同時碳中和政策使得市場上落后產能淘汰加速，有利于合規鋼企的發展。圖 32、寶鋼碳中和解決方案資料來源：公司公告，整理風險提示：鋼價持續下行；原材料價格上漲過快；下游需求超預期加速下滑。、華菱鋼鐵：板材龍頭企業，減排模范先鋒規模優勢顯著，核心產品市占率高，享有品種優勢和品牌溢價。公司是湖