煤炭行業(yè)研究報(bào)告：碳中和下的煤炭無(wú)近憂(yōu)需遠(yuǎn)慮

煤炭行業(yè)研究報(bào)告：碳中和下的煤炭，無(wú)近憂(yōu)，需遠(yuǎn)慮核心觀點(diǎn)：“能源雙控”政策預(yù)計(jì)“十四五”將進(jìn)一步抑制煤炭消費(fèi)增速，煤炭消費(fèi)在

2025

年前后實(shí)現(xiàn)達(dá)峰。在產(chǎn)能低位擴(kuò)張的背景下，“十四五”期間行業(yè)尚可維持供需

平衡，但遠(yuǎn)期看在“碳中和”推進(jìn)過(guò)程中，煤炭需求大幅下滑不可避免，長(zhǎng)期而

言，行業(yè)中成本曲線最低端的龍頭公司以及率先轉(zhuǎn)型成功的公司有望勝出。煤炭消費(fèi)或在

2025

年前后達(dá)峰，遠(yuǎn)期有需求壓力。從目前能源結(jié)構(gòu)看，煤炭消費(fèi)

占比達(dá)到

57%，在“能源雙控”的政策作用下，預(yù)計(jì)

2025

年煤炭消費(fèi)將達(dá)到

42

億噸左右的峰值，之后逐步下降，預(yù)計(jì)

2025～2030

年的年均復(fù)合增速為-1.51%。

隨著新能源發(fā)電和儲(chǔ)能技術(shù)的全面成熟以及下游工業(yè)的脫碳，預(yù)計(jì)

2060

年“碳中

和”實(shí)現(xiàn)的情形下，煤炭消費(fèi)量將降至約

3～5

億噸的水平，保留的煤炭消費(fèi)主要

是化工行業(yè)用煤以及能源應(yīng)急響應(yīng)的需求。對(duì)中短期景氣不必悲觀，“十四五”供需仍可實(shí)現(xiàn)平衡。盡管長(zhǎng)期煤炭需求面臨壓

力，煤價(jià)中樞也有下行壓力。但未來(lái)五年，預(yù)計(jì)行業(yè)需求仍有小幅增長(zhǎng)空間，而供

給側(cè)在新增產(chǎn)能核準(zhǔn)節(jié)奏、環(huán)保和安監(jiān)的約束下，或可保持低速增長(zhǎng)，“十四五”

期間預(yù)計(jì)行業(yè)可以維持供需平衡的狀態(tài)，部分年份也可能出現(xiàn)供需錯(cuò)配的情況導(dǎo)致

煤價(jià)上漲。行業(yè)分化或進(jìn)一步加劇，轉(zhuǎn)型路徑仍待明晰。在“碳達(dá)峰”邁向“碳中和”的過(guò)程

中，除了礦井資源衰竭帶來(lái)的自然退出外，需求下降或?qū)⒁l(fā)煤價(jià)下行——虧損產(chǎn)

能增加——高成本產(chǎn)能退出——供需平衡等一輪輪周期循環(huán)，行業(yè)內(nèi)企業(yè)的分化或

不斷加劇，最終低成本的龍頭公司有望長(zhǎng)期勝出，獲得寡頭地位，實(shí)現(xiàn)超額利潤(rùn)。

目前煤炭企業(yè)已開(kāi)始應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)型，或通過(guò)設(shè)立能源轉(zhuǎn)型投資基金布局投資新能源，或

在煤化工領(lǐng)域繼續(xù)向精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)鏈延伸，或通過(guò)焦化產(chǎn)業(yè)鏈切入氫能源等領(lǐng)域，

但從目前實(shí)踐看，煤企轉(zhuǎn)型還處于嘗試階段，尚未形成明確的轉(zhuǎn)型路徑。一、“十三五”回顧：煤炭消費(fèi)占比已出現(xiàn)顯著下降煤炭一直是中國(guó)最主要的能源，在工業(yè)化快速發(fā)展的中前期，煤炭消費(fèi)比重占比始終

在

70%以上。到工業(yè)化后期階段，2012

年開(kāi)始，隨著節(jié)能減排及大氣污染防治政策的大

力推進(jìn)，煤炭在能源消費(fèi)中的占比逐步下降，“十二五”至“十三五”期間，中國(guó)用

6

年

時(shí)間，將煤炭在能源消費(fèi)中的占比由

70%降至

60%，2018

年煤炭消費(fèi)比重已降至

59%，

2020

年比重降至

57%。從需求總量看，煤炭需求

2019

年已經(jīng)突破

40

億噸（以原煤口徑計(jì)算），從

1990

年

以來(lái)

30

年時(shí)間里，伴隨著中國(guó)工業(yè)化的起飛，煤炭需求增長(zhǎng)累計(jì)超過(guò)

2.8

倍。從需求結(jié)

構(gòu)而言，煤炭需求主要是四大行業(yè)：火力發(fā)電、鋼鐵、水泥建材以及化工行業(yè)，四大行業(yè)

近年來(lái)的占比已超過(guò)

85%。而在

1990

年代這一比重不足

75%，顯示當(dāng)時(shí)煤炭下游行業(yè)更

為分散，利用效率不高，也反映出當(dāng)時(shí)電氣化發(fā)展程度略低的問(wèn)題。以煤炭需求結(jié)構(gòu)演變看，火電占比是持續(xù)提升的趨勢(shì)，2015

年之前比重在

50%以下，

但近幾年比重已經(jīng)上升至

55%左右，而鋼鐵、建材、化工行業(yè)的耗煤則相對(duì)穩(wěn)定（比例分

別約在

10%左右）。而火電比例提升，主要是原有分散用煤的行業(yè)電氣化提升和原有的散

煤消費(fèi)逐步清潔化，比如“煤改電”，從而增加了電力及電煤的需求，推動(dòng)了電煤比例的

提升。展望未來(lái)，在“碳達(dá)峰”和“碳中和”的遠(yuǎn)景目標(biāo)下，電力行業(yè)的減碳成為優(yōu)先目標(biāo)，

即新能源發(fā)電預(yù)計(jì)將逐步擠壓火電的份額，煤炭在能源消費(fèi)中的比重或從

2020

年的

57%

降至

2030

年的

45%左右，2040

年或降至

30%以下。二、中期碳達(dá)峰：煤炭消費(fèi)頂點(diǎn)預(yù)計(jì)在

2025

年前后出現(xiàn)2.1

煤炭消費(fèi)達(dá)峰的目標(biāo)或在“十四五”實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”，最重要的推手是下游用煤行業(yè)單位產(chǎn)品的耗煤強(qiáng)度下降，但能源需

求總量的擴(kuò)張也會(huì)影響煤炭消費(fèi)達(dá)峰的節(jié)奏，如果能源需求總量提升速度較快，煤炭消費(fèi)

達(dá)峰的節(jié)奏可能會(huì)放緩，反之如果能源需求總量增速控制較好，煤炭消費(fèi)達(dá)峰的節(jié)奏也會(huì)

隨之加快。按照國(guó)家統(tǒng)計(jì)局核算數(shù)據(jù)，2020

年能源消費(fèi)總量比上年增長(zhǎng)

2.2%，能源消費(fèi)總量約

達(dá)到

49.8

億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，天然氣、水電、核電、風(fēng)電等清潔能源消費(fèi)占能源消費(fèi)總量比重

比上年提高

1.1pcts，煤炭消費(fèi)所占比重下降

1.0pcts。2020

年煤炭消費(fèi)占比降至

57%左

右，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)煤量約

28.39

億噸，對(duì)應(yīng)原煤量約為

39.74

億噸。從歷史數(shù)據(jù)分析，煤炭消費(fèi)增速調(diào)整最快的時(shí)期是在“十一五”期間，這與整個(gè)社會(huì)

工業(yè)結(jié)構(gòu)和地產(chǎn)等投資產(chǎn)業(yè)鏈的高耗能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量增速大幅放緩相關(guān)，“十二五”期間煤炭

消費(fèi)增速進(jìn)一步下降，在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)上，地產(chǎn)投資產(chǎn)業(yè)鏈增速放緩也是需求下降

的重要原因。“十三五”期間，能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的步伐進(jìn)一步加快，主要推動(dòng)因素是新能源

發(fā)電成本的不斷降低、大氣污染防治系列政策以及“能源雙控”政策的落實(shí)，煤炭平均的

消費(fèi)復(fù)合增速已收窄至

0.56%，當(dāng)然這其中與

2016

年的供給側(cè)改革有一定的關(guān)系，高耗

能行業(yè)的去產(chǎn)能和去產(chǎn)量集中推進(jìn)，導(dǎo)致煤炭需求有明顯收縮，如果剔除

2016

年的影響，

近

4

年能源消費(fèi)復(fù)合增速和煤炭消費(fèi)復(fù)合增速則分別為

3.32%/1.04%。按照目前政策提及的目標(biāo)，2025

年，清潔能源發(fā)電占比將達(dá)到

20%，按照這一比例

推算，假設(shè)天然氣消費(fèi)占比達(dá)到

11%，石油消費(fèi)占比達(dá)到

20%，新能源發(fā)電占比分別達(dá)

到

18%/19%/20%的情形下，如果全社會(huì)能源消費(fèi)總量增速在

3%以下，煤炭年均復(fù)合增

速將基本均為負(fù)值。而從過(guò)去二十年能源消費(fèi)增速變化趨勢(shì)看，“十四五”能源消費(fèi)增速

大概率在

3%左右，煤炭消費(fèi)平均而言還有顯著的正增長(zhǎng)，但在有些年份可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)增

長(zhǎng).2.2

煤炭需求達(dá)峰的路徑可沿現(xiàn)有趨勢(shì)“外推”“十四五”期間煤炭需求達(dá)峰的路徑可以沿著目前的節(jié)能減排方式“外推”，總結(jié)而

言，主要是三大政策路徑：一是繼續(xù)推進(jìn)“能源雙控”政策，從宏觀經(jīng)濟(jì)層面提高用能效

率以及從規(guī)劃層面限制高耗能行業(yè)的擴(kuò)張；二是加速電力的減碳化，即大力發(fā)展清潔能源

發(fā)電；三是強(qiáng)化對(duì)傳統(tǒng)分散終端的煤炭消費(fèi)的替代?！笆濉逼陂g，全國(guó)實(shí)施了能耗總量和強(qiáng)度“雙控”行動(dòng)，其政策目標(biāo)是

2020

年單位

GDP能耗比

2015

年降低

15%，能源消費(fèi)總量控制在

50

億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以?xún)?nèi)。執(zhí)行層面，國(guó)

務(wù)院將全國(guó)“雙控”目標(biāo)分解到各地區(qū)，各省份再將“雙控”指標(biāo)分解下達(dá)。從目前官方新聞

看，全國(guó)層面兩個(gè)目標(biāo)均已順利完成，但也有個(gè)別省份未達(dá)到工作目標(biāo)。而預(yù)計(jì)“十四五”

期間，在“能源雙控”的政策指引下，各省對(duì)煤炭消費(fèi)的壓縮政策將延續(xù)“十三五”的政

策路徑，但在執(zhí)行力度層面有望更加嚴(yán)格。預(yù)計(jì)主要政策類(lèi)型包含：加大高耗能行業(yè)新增產(chǎn)能的嚴(yán)格審批以及落后產(chǎn)能淘汰，如嚴(yán)控重化工行業(yè)新增

產(chǎn)能規(guī)模、加大落后產(chǎn)能淘汰力度等措施，這一路徑有助于提升行業(yè)集中度，也

有助于提升單位產(chǎn)品煤耗減量的效果和碳排放的監(jiān)管效率。壓減煤炭消費(fèi)政策，如根據(jù)“能源雙控”的任務(wù)指標(biāo)，控制煤炭消費(fèi)增速等。清潔能源發(fā)電對(duì)電煤的替代，也是加速煤炭消費(fèi)達(dá)峰的最重要因素，我們以國(guó)內(nèi)水電、

核電、風(fēng)電、光伏等四類(lèi)清潔能源近三年的平均利用小時(shí)數(shù)為基礎(chǔ)，測(cè)算了每新增

1GW裝機(jī)，對(duì)年度電煤消費(fèi)的替代數(shù)量，其中核電替代效應(yīng)最強(qiáng)，光伏的替代效應(yīng)最弱，這與

各類(lèi)型電源的利用小時(shí)數(shù)有密切關(guān)系。按照目前市場(chǎng)較為樂(lè)觀的光伏風(fēng)電裝機(jī)預(yù)期，即“十

四五”期間，每年光伏裝機(jī)新增規(guī)模為

50GW，風(fēng)電裝機(jī)新增規(guī)模為

30GW，考慮

20%

左右的棄風(fēng)、棄光率，預(yù)計(jì)每年替代的電煤需求約為

4850

萬(wàn)噸左右，占到煤炭消費(fèi)總量

的

1.2%，5

年累積的增量可以替代約

2.4

億噸電煤。再考慮近兩年即將投運(yùn)的白鶴灘水電

站以及福清核電站

5～6

號(hào)機(jī)組，未來(lái)每年可節(jié)約的電煤量預(yù)計(jì)約有

3170

萬(wàn)噸，目前可

以預(yù)期的新增清潔能源裝機(jī)每年發(fā)電量至少可占到煤炭消費(fèi)量的

2%左右，如果換算成電

煤消費(fèi)的占比，增量基本可以占到電煤需求的

4%左右，清潔能源發(fā)電新增裝機(jī)的提速將

成為實(shí)現(xiàn)煤炭消費(fèi)達(dá)峰的最主要推手。對(duì)分散終端用戶(hù)的耗煤替代，“十三五”期間政策效果較為明顯的，主要是居民散煤

使用的“煤改氣”、“煤改電”和中小工業(yè)園區(qū)的集中供熱等，但也面臨基礎(chǔ)設(shè)施投入較高

以及終端用戶(hù)能源成本上升的問(wèn)題。預(yù)計(jì)“十四五”期間，相關(guān)政策還將延續(xù)，但會(huì)在替

代能源上采用更多的方式，比如北京市針對(duì)原有散煤取暖的用戶(hù)，進(jìn)一步提出鼓勵(lì)使用“太

陽(yáng)能+輔助加熱”設(shè)備以及“多能聯(lián)動(dòng)、多熱復(fù)合、多源合一”的新技術(shù)、新設(shè)備等。基于下游各行業(yè)組的長(zhǎng)期產(chǎn)量預(yù)測(cè)和單位煤耗預(yù)測(cè)，我們推算煤炭消費(fèi)的達(dá)峰很可能

在

2025

年前后實(shí)現(xiàn)，從結(jié)構(gòu)上看，鋼鐵行業(yè)由于電爐比例的逐步提升和產(chǎn)能的壓縮，耗

煤很可能是持續(xù)下降的趨勢(shì)；水泥行業(yè)耗煤前幾年呈現(xiàn)緩慢下降的節(jié)奏，后續(xù)隨著后工業(yè)

時(shí)代的到來(lái)，消費(fèi)量和產(chǎn)量會(huì)有明顯的下降，帶動(dòng)耗煤量快速下降；火電耗煤增量多數(shù)年

份也都保持正增長(zhǎng)，但

2025

年之后平均增量預(yù)計(jì)會(huì)有明顯的下降，主要取決于新能源發(fā)

電增長(zhǎng)的速度和在總體發(fā)電量增量的占比程度；煤化工耗煤則預(yù)計(jì)有小幅增長(zhǎng)，但各產(chǎn)品

耗煤的比例結(jié)構(gòu)也是在動(dòng)態(tài)變化的。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的數(shù)據(jù)，我們推算

2020

年煤炭消費(fèi)量約為

39.7

億噸，預(yù)計(jì)

2025

年煤炭消費(fèi)將達(dá)到峰值，數(shù)量為

41.8

億噸，接近

42

億噸，之后緩慢下降，預(yù)計(jì)

2030

年

達(dá)到

38.8

億噸左右，2025～2030

年的年均復(fù)合增速為-1.5%。三、遠(yuǎn)期碳中和：工業(yè)領(lǐng)域的“脫煤”是關(guān)鍵一步3.1

工業(yè)領(lǐng)域脫碳是實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵除電力部門(mén)逐漸脫碳之外，“碳中和”的主要實(shí)現(xiàn)路徑包括：工藝節(jié)能降耗——消耗

化石能源的工業(yè)部門(mén)電氣化提升——工業(yè)部門(mén)的深度脫碳，均離不開(kāi)對(duì)傳統(tǒng)工藝路線的改

變或者革命。化石能源消費(fèi)的結(jié)構(gòu)看，煤炭領(lǐng)域主要集中在火電（消費(fèi)占比

55%）、鋼鐵（消費(fèi)占

比

12%）、水泥（消費(fèi)占比

10%）、化工（消費(fèi)占比

10%）等四大行業(yè)，四大行業(yè)消費(fèi)在

總體中的占比已超過(guò)

85%。天然氣的消費(fèi)分布中，工業(yè)需求占比接近

43%，民用占比接

近

27%，交通領(lǐng)域占比超過(guò)

14%，工業(yè)部門(mén)也是天然氣消費(fèi)的主力。石油消費(fèi)的下游則

主要對(duì)應(yīng)交通部門(mén)。對(duì)于化石能源在發(fā)電和交通上的應(yīng)用，目前減碳或者脫碳的手段已經(jīng)

在大力推廣，主要是通過(guò)非化石能源替代火力發(fā)電，以及新能源汽車(chē)替代燃油及天然氣汽

車(chē)。下一步，工業(yè)部門(mén)脫碳的重點(diǎn)領(lǐng)域則主要集中在鋼鐵、水泥和化工等耗能大戶(hù)行業(yè)。從碳排放量角度看，煤炭是中國(guó)各類(lèi)能源中排放量最大的，占總排放量的比重約為

70%，石油次之，占比不足

20%，天然氣則比重最低。由于石油碳排放量中大部分源自交

通行業(yè)，因此中國(guó)工業(yè)體系減碳中的關(guān)鍵還在于煤炭使用的革命性變化。3.2

鋼鐵行業(yè)減煤：氫能替代或?yàn)榻K極目標(biāo)，中短期或依靠電爐產(chǎn)量占比提升鋼鐵行業(yè)的耗煤主要體現(xiàn)在焦煤——焦炭——高爐爐料這一流程，焦煤在高溫蒸餾下

形成焦炭，焦炭在鋼鐵高爐里作為基礎(chǔ)爐料加熱鐵礦石等其他原料，同時(shí)發(fā)揮還原劑的作

用，這是最為傳統(tǒng)的煉鋼工藝，也稱(chēng)作長(zhǎng)流程煉鋼。相對(duì)應(yīng)的還有短流程煉鋼，也就是通

常所說(shuō)的電爐煉鋼，其工藝是使用交流電通過(guò)石墨電極輸入爐內(nèi)，在電極下端與金屬料之

間產(chǎn)生電弧，利用電弧的高溫直接加熱爐料，使煉鋼過(guò)程得以進(jìn)行。電弧爐煉鋼以廢鋼為

主要原料，因此除去所耗電力以及電爐中所需要的石墨電極，短流程并不會(huì)額外排放大量

CO2。按照物料比例，長(zhǎng)流程高爐煉鋼噸鋼需要消耗

0.45

噸焦炭，而

1

噸焦炭消耗約

1.3～

1.4

噸干基各類(lèi)型焦煤，因此噸鋼耗煤量約在

0.61～0.62

噸焦煤。短流程煉鋼過(guò)程中，噸

鋼大約消耗

3kg石墨電極，500

度電力（相當(dāng)于消耗

217kg原煤），相較于高爐煉鋼可節(jié)

約將近

0.6

噸煤炭，節(jié)省碳排放量約

1.3

噸左右，大約相當(dāng)于如果電爐煉鋼所需要的電力

全部都由新能源發(fā)電所提供，則噸鋼額外節(jié)省碳排放量約

0.4

噸，累計(jì)可節(jié)省約

1.7

噸二

氧化碳排放，減排效果明顯。按照最新可得的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017

年中國(guó)鋼鐵行業(yè)碳排放量為

16.77

億噸，單位鋼鐵

產(chǎn)量排放的二氧化碳約為

1.93

噸，鋼鐵的單位碳排放量已經(jīng)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，從

2020

年

的

3

噸以上，已經(jīng)下降到近幾年的

2

噸以下，這主要是受益于工藝改進(jìn)帶來(lái)的效率提升以

及新增大型鋼鐵項(xiàng)目的規(guī)模效應(yīng)。從碳中和路徑而言，鋼鐵行業(yè)的電氣化已經(jīng)有固定的模式，也為遠(yuǎn)期大幅脫碳提供了

可能，但是否可行還存在諸多障礙。

目前中國(guó)鋼產(chǎn)量每年約接近

10

億噸，而電爐煉鋼占比僅在

10%左右，相比發(fā)達(dá)國(guó)家，

美國(guó)的電爐煉鋼占比超過(guò)

50%，美國(guó)電爐煉鋼比重有持續(xù)增加且有穩(wěn)步上升的趨勢(shì)，而德

國(guó)和日本則基本穩(wěn)定在

25～30%左右。美國(guó)之所以有高占比，最主要的原因是美國(guó)工業(yè)

化過(guò)程相對(duì)較長(zhǎng)，基建規(guī)模也遠(yuǎn)大于歐洲等國(guó)家，積累了大量的廢鋼，而廢鋼是電爐煉鋼

里的基本原料，過(guò)剩的廢鋼供應(yīng)使廢鋼價(jià)格只有鐵水價(jià)格的

40%左右，使電爐擁有顯著的

原料成本優(yōu)勢(shì)。而中國(guó)目前的廢鋼價(jià)格相當(dāng)于生鐵價(jià)格的

80%左右，再加上電力等生產(chǎn)成

本，電爐煉鋼的成本很難有競(jìng)爭(zhēng)力，且廢鋼的供給量長(zhǎng)期難有大幅增長(zhǎng)，都是制約電爐產(chǎn)

量的因素。因此中國(guó)電爐煉鋼比例提升核心依賴(lài)于廢鋼供給的增加，廢鋼供給增加后才能擴(kuò)大電

爐煉鋼的原材料來(lái)源，廢鋼價(jià)格也才有下降的可能。預(yù)計(jì)隨著國(guó)內(nèi)工業(yè)化以及基建工程、

城市更新改造的推進(jìn)，國(guó)內(nèi)的廢鋼供給也會(huì)呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，鋼鐵行業(yè)長(zhǎng)期電氣化的進(jìn)程

基本上與城市化、工業(yè)化的過(guò)程中可以達(dá)到匹配的程度。除了電氣化之外，鋼鐵行業(yè)的脫碳還可以通過(guò)氫氣直接還原鐵的方式來(lái)進(jìn)行。焦炭在

高爐中的核心作用主要是加熱和作為還原劑，而氫氣理論上是可以替代焦炭實(shí)現(xiàn)上述功能。

但目前在全球范圍內(nèi)，實(shí)際運(yùn)行的項(xiàng)目屈指可數(shù)，瑞典的起步較早，瑞典鋼鐵公司（SSAB）

聯(lián)合大瀑布電力公司（Vattenfall）以及礦業(yè)集團(tuán)（LKAB）創(chuàng)立了非化石能源鋼鐵項(xiàng)目

HYBRIT，預(yù)計(jì)

2024

年開(kāi)始有望轉(zhuǎn)入小規(guī)模生產(chǎn)。德國(guó)蒂森克虜伯公司也開(kāi)始了相關(guān)嘗

試。而中國(guó)寶武集團(tuán)

2019

年也開(kāi)始了與中核集團(tuán)、清華大學(xué)也開(kāi)始了煉鋼用氫方面的合

作。但是氫氣替代焦炭煉鋼涉及高爐技術(shù)的革命性轉(zhuǎn)變，其經(jīng)濟(jì)性還依賴(lài)于氫氣的成本。

日本鋼鐵協(xié)會(huì)估算生產(chǎn)

1

噸生鐵需要

601

標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣，補(bǔ)償吸熱反應(yīng)需要

67

標(biāo)準(zhǔn)立

方米氫氣，加熱融化到

1600

攝氏度需要

85

標(biāo)準(zhǔn)立方米氫氣，共計(jì)需要

753

標(biāo)準(zhǔn)立方米

氫氣，按照

75%的熱效率計(jì)算，產(chǎn)生

1

噸生鐵需要的氫氣量為

1000

標(biāo)準(zhǔn)立方米。按目前

成本，生產(chǎn)一噸鋼鐵大約需要

0.45

噸焦炭，噸鋼的能源物料成本約為

1000～1050

元/噸，

如果與高爐煉鐵達(dá)到一樣的成本水平，所使用的氫氣成本需要降至

1～1.05

元/米

3，約合

11.2～11.8

元/kg，基本是目前最便宜的化工副產(chǎn)及化石能源制氫成本，如果以零碳來(lái)源

的氫氣成本計(jì)算，目前光伏和風(fēng)電制氫成本基本在

17～25

元/kg的成本水平，氫氣還原制

鐵的工藝至少比傳統(tǒng)高爐高

80%～100%以上。氫能還原制鐵的大面積推廣需要邁過(guò)三大

門(mén)檻：一是技術(shù)在規(guī)模應(yīng)用上的穩(wěn)定性；二是工藝的安全性及安全成本的降低；三是氫能

來(lái)源成本的降低。從短期而言，鋼鐵行業(yè)的在“碳達(dá)峰”和“碳中和”政策目標(biāo)下，短期可以減碳為目

標(biāo)，一方面優(yōu)化高爐工藝，提高能耗水平，或者采用余熱回收、干熄焦技術(shù)以及噴射式堿

性氧氣轉(zhuǎn)爐技術(shù)等；二是進(jìn)一步提升電爐煉鋼占比，如果焦炭?jī)r(jià)格持續(xù)維持高位，這一趨

勢(shì)也有可能強(qiáng)化。中期看，如果氫能等替代工藝還無(wú)法大規(guī)模推廣的背景下，電爐煉鋼增

速有限的背景下，在碳達(dá)峰后，碳捕捉也將成為必備的工藝環(huán)節(jié)。遠(yuǎn)期在“碳中和”背景

下，氫氣則有望成為煉鋼的理想替代方式，但綠氫的成本會(huì)決定此情景下的鋼鐵業(yè)制造成

本。在這一過(guò)程中，電爐煉鋼所必須的石墨電極以及氫氣預(yù)計(jì)將有較大需求增長(zhǎng)，利好相

關(guān)企業(yè)。3.3

化工：難以徹底“脫煤”，產(chǎn)品循環(huán)利用或是減排關(guān)鍵煤炭在化工中的應(yīng)用主要通過(guò)煤炭氣化得以實(shí)現(xiàn)，在一定溫度及壓力下使煤中有機(jī)質(zhì)

與氣化劑（如蒸汽/空氣/氧氣等）發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，將固體煤轉(zhuǎn)化為含有

CO、氫氣、

甲烷等可燃?xì)怏w和二氧化碳、氮?dú)獾确强扇細(xì)怏w的合成氣的過(guò)程。概括而言，化石能源作

為化工原料，主要的原理就是利用其中的碳、氫、氧元素，在不同的反應(yīng)條件下組合反應(yīng)，

生產(chǎn)不同的化工產(chǎn)品。因此，化工產(chǎn)品的生成過(guò)程是難以脫碳的，這點(diǎn)是產(chǎn)品性質(zhì)決定的。由于煤化工對(duì)煤炭氣化后的氣體做到了較為充分的利用，產(chǎn)出產(chǎn)品也大部分已液態(tài)或

者固態(tài)的形式出現(xiàn)，相當(dāng)于將碳進(jìn)行了一部分固定，并未以

CO2

氣體的形式進(jìn)入大氣，對(duì)

溫室氣體形成的影響相對(duì)要小。因此，煤化工領(lǐng)域的減碳并不像火電、鋼鐵、建材領(lǐng)域的

減排那樣迫切。同時(shí)，從產(chǎn)業(yè)政策層面，現(xiàn)代煤化工是提高煤炭清潔高效利用水平，實(shí)現(xiàn)

煤炭由單一燃料向燃料和原料并重轉(zhuǎn)變的有效途徑，對(duì)保障國(guó)家能源安全穩(wěn)定供應(yīng)具有重

要的戰(zhàn)略意義。因此，在煤炭消費(fèi)領(lǐng)域中，煤化工的減排和達(dá)峰壓力相對(duì)要小，達(dá)峰時(shí)間

也可能最晚。從目前主流的產(chǎn)品看，煤化工產(chǎn)品大致分為煤制油、煤制天然氣、煤制甲醇、煤制烯

烴以及煤制乙二醇等。按照中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)《煤炭工業(yè)“十四五”現(xiàn)代煤化工發(fā)展指導(dǎo)

意見(jiàn)》（征求意見(jiàn)稿），截至

2019

年底，我國(guó)建成煤制油產(chǎn)能

921

萬(wàn)噸、煤制氣產(chǎn)能

51

億立方米、煤制烯烴產(chǎn)能

1362

萬(wàn)噸、煤制乙二醇產(chǎn)能

478

萬(wàn)噸、煤制甲醇產(chǎn)能

6000

萬(wàn)

噸左右，傳統(tǒng)的煤制合成氨產(chǎn)量大約為

4000

萬(wàn)噸。按照產(chǎn)業(yè)調(diào)研數(shù)據(jù)，煤制油單位耗煤

4

噸左右，煤制天然氣單位耗煤

3

噸，煤制烯烴耗單位煤約

4.8

噸，煤制乙二醇單位耗煤

約

3

噸，煤制甲醇單位耗煤約

3

噸，煤制合成氨單位耗煤約

1.5

噸，按照上述假設(shè)估算，

2019

年化工合計(jì)耗煤約

3.4

億噸左右。展望

2025

年，按照《煤炭工業(yè)“十四五”現(xiàn)代煤化工發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》（征求意見(jiàn)稿）

所給出的產(chǎn)量指引，到“十四五”末，國(guó)內(nèi)規(guī)劃建成煤制氣產(chǎn)能

150

億立方米，煤制油產(chǎn)能

1200

萬(wàn)噸，煤制烯烴產(chǎn)能

1500

萬(wàn)噸，煤制乙二醇產(chǎn)能

800

萬(wàn)噸，完成百萬(wàn)噸級(jí)煤制

芳烴、煤制乙醇、百萬(wàn)噸級(jí)煤焦油深加工、千萬(wàn)噸級(jí)低階煤分質(zhì)分級(jí)利用示范，建成

3000

萬(wàn)噸長(zhǎng)焰煤熱解分質(zhì)分級(jí)清潔利用產(chǎn)能規(guī)模。轉(zhuǎn)化煤量達(dá)到

2

億噸標(biāo)煤左右。根據(jù)上述目

標(biāo)，我們對(duì)

2025

年煤化工耗煤需求進(jìn)行了推算，預(yù)計(jì)

2025

年化工領(lǐng)域耗煤大約在

3.9～

3.95

億噸左右，依然處于顯著增長(zhǎng)的狀態(tài)，預(yù)計(jì)年均復(fù)合增長(zhǎng)率約在

2.88%。

展望

2025～2030

年的化工用煤，我們預(yù)計(jì)煤化工產(chǎn)品的產(chǎn)量還將有所增加，但結(jié)構(gòu)

上或呈現(xiàn)明顯的差異：能源轉(zhuǎn)化類(lèi)的項(xiàng)目，如煤制油、煤制甲烷，因?yàn)椴⒉环稀疤歼_(dá)峰”和“碳中和”

的政策方向，因此產(chǎn)能難有擴(kuò)張，僅基于能源安全的角度，保留相應(yīng)的示范項(xiàng)目。

但預(yù)計(jì)現(xiàn)有項(xiàng)目的產(chǎn)能利用率有望從

70%提升至

85%，耗煤量還將有所增加。煤制烯烴、煤制乙二醇等原料轉(zhuǎn)化項(xiàng)目，預(yù)計(jì)還將有所增加，因?yàn)橄鄳?yīng)的產(chǎn)品作

為化工基礎(chǔ)材料，預(yù)計(jì)需求還在增長(zhǎng)。同時(shí)，如果相關(guān)基礎(chǔ)產(chǎn)品繼續(xù)向下游延伸，

可以產(chǎn)出精細(xì)化工品等高端新材料，符合煤炭清潔利用的方向，我們預(yù)計(jì)這部分

化工項(xiàng)目還將有所增加，但增幅未必顯著。傳統(tǒng)合成氨產(chǎn)能預(yù)計(jì)將有明顯壓縮，但剩余產(chǎn)能的利用率將有所提升，從目前的

75～80%，提升至

90%～95%，整體產(chǎn)量將有一定的下降。

基于此，我們同時(shí)假設(shè)化工單位產(chǎn)品耗煤在

2025

年基礎(chǔ)上均下降

10%，預(yù)計(jì)

2025～

2030

年煤化工耗煤總量還有增長(zhǎng)，2030

年耗煤量或在

4.05

億噸左右，年均復(fù)合增速約

為

0.66%。總結(jié)而言，我們判斷，未來(lái)

10

年煤化工耗煤仍呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，一方面因?yàn)闊N烷類(lèi)、醇

類(lèi)等煤化產(chǎn)品作為其他化工品的上游原料，依然會(huì)保持較大的需求；另一方面，部分煤化

工項(xiàng)目還將保持戰(zhàn)略性的定位，規(guī)模大概率不會(huì)縮小，且產(chǎn)能利用率還有提升趨勢(shì)。2020

年，煤化工耗煤約在

3.4～3.45

億噸，預(yù)計(jì)至

2025

年耗煤量或增加至

3.9～3.95

億噸，

2030

年或繼續(xù)小幅增長(zhǎng)至

4～4.05

億噸。結(jié)構(gòu)而言，預(yù)計(jì)煤制烯烴等高附加值的煤化工

產(chǎn)品耗煤還將繼續(xù)上升，而傳統(tǒng)的合成氨耗煤量則將有明顯下降，煤制油和煤制天然氣預(yù)

計(jì)產(chǎn)量及耗煤規(guī)模在

2025

年之后保持穩(wěn)定。

預(yù)計(jì)在

2030

年之后，煤化工耗煤逐步進(jìn)入達(dá)峰狀態(tài)，后續(xù)耗煤量的下降取決于兩大

因素：一是單位產(chǎn)品碳排放更低的化石能源原料（主要是天然氣）替代煤化路線的可行性

和速度，二是

CO2捕捉后作為化工原料再利用的規(guī)模，如果捕捉技術(shù)成熟，循環(huán)利用經(jīng)濟(jì)

性提升，也會(huì)減少化石能源的初級(jí)消費(fèi)。3.4

煤炭長(zhǎng)期需求變化展望無(wú)論如何，未來(lái)隨著電力和工藝的深度脫碳，煤炭行業(yè)的需求將大量萎縮，成為“碳

中和”影響下受負(fù)面最嚴(yán)重的行業(yè)。從需求的影響節(jié)奏看，我們分成三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)

測(cè)：第一階段為

2021～2025

年，即“十四五”期間，在這一階段在經(jīng)濟(jì)保持正常增速的

情況下，煤炭消費(fèi)大概率還有增長(zhǎng)。我們按照“十四五”末非化石能源占比分別達(dá)到

18%/19%/20%的假設(shè)，計(jì)算了對(duì)應(yīng)情境下煤炭消費(fèi)增速的水平。按照測(cè)算結(jié)果，全社會(huì)

能源消費(fèi)水平增速年均維持在

3%以上，即便考慮最快的替代情境，煤炭需求仍可保持正

增長(zhǎng)。如果在經(jīng)濟(jì)向好，能源消費(fèi)增速加快的年份，煤炭需求也還能保持一定的彈性。第二階段為

2025～2030

年，即“十五五”期間，在這一階段新能源的增量規(guī)模不斷

擴(kuò)大，將不斷擠壓傳統(tǒng)能源的增長(zhǎng)空間，預(yù)計(jì)在

2027～2028

年，煤炭需求將出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。

我們預(yù)計(jì)，2025

年～2030

年，煤炭需求平均每年的降幅大約在

1.1～1.2%左右，2030

年開(kāi)始，煤炭需求每年的降幅將超過(guò)接近

2.5%。第三階段為

2030～2060

年，如果“碳中和”的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，預(yù)計(jì)

2060

年除基本的煤

電保障耗煤以及化工等原料用煤外，其他行業(yè)的用煤基本歸零。預(yù)計(jì)每年消耗的原煤將在

4

億噸以?xún)?nèi)，較目前的消費(fèi)規(guī)模下降

90%。目前我國(guó)煤炭每年的供給量為

40～41

億噸，面對(duì)未來(lái)不斷縮水的需求，煤炭供給端

也需要進(jìn)行調(diào)整，但是這個(gè)調(diào)整需要煤價(jià)經(jīng)歷

2～3

輪大幅下跌，才能不斷擠出過(guò)剩的產(chǎn)能。預(yù)計(jì)

2030

年行業(yè)原煤需求量或降至

38

億噸左右，35

年降至

33

億噸，2040

年降至

25

億噸，2050

年降至

10

億噸左右，2060

年或降至

4

億噸左右。

展望未來(lái)

10

年，在“碳達(dá)峰”和“碳中和”的剛性目標(biāo)約束下，煤炭需求大概率在

“十四五”末見(jiàn)頂，下游各行業(yè)的耗煤增速下降，在經(jīng)濟(jì)增速放緩的年份，大概率煤炭需

求會(huì)出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)

2020～2025

年煤炭消費(fèi)年均復(fù)合增速為

1.05%，2025～2030

年

煤炭消費(fèi)年均復(fù)合增速為-1.51%，未來(lái)十年煤炭消費(fèi)復(fù)合增速為-0.24%。四、“碳中和”下的供給端：市場(chǎng)集中度逐漸提升，非煤領(lǐng)域投資意愿增強(qiáng)4.1

市場(chǎng)集中度提升已成為確定趨勢(shì)對(duì)于傳統(tǒng)周期行業(yè)而言，特別是相對(duì)并不稀缺的資源品行業(yè)，行業(yè)處于發(fā)展階段的集

中度并不高，因?yàn)檫M(jìn)入門(mén)檻相對(duì)較低，但隨著產(chǎn)業(yè)進(jìn)入成熟期，以及環(huán)保、安監(jiān)政策的影

響，行業(yè)進(jìn)入門(mén)檻在提升。同時(shí)，行業(yè)本身的周期波動(dòng)，也會(huì)不斷淘汰高成本的企業(yè)。

上世紀(jì)

90

年代，煤炭行業(yè)在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)進(jìn)入門(mén)檻相對(duì)較低，民營(yíng)資本在行業(yè)

中也較為活躍。而過(guò)去

10

年間，煤炭行業(yè)的集中度得以明顯提升，主要有三大推手：資源整合政策：隨著

2009

年以來(lái)主要產(chǎn)煤省份的資源整合，部分民營(yíng)資本逐步

退出行業(yè)，產(chǎn)能向國(guó)有企業(yè)集中。2012～2015

年的煤價(jià)下行周期：2012

年以來(lái)隨著煤價(jià)進(jìn)入下行周期，陸續(xù)出現(xiàn)

了高成本礦井的退出，產(chǎn)能逐步向低成本煤炭企業(yè)集中。供給側(cè)改革政策：供給側(cè)改革的深入推進(jìn)，優(yōu)化了產(chǎn)能的分布，政策使得高危礦

井以及南方地區(qū)的小礦陸續(xù)退出，產(chǎn)能向北方和大型煤企集中；同時(shí)新增產(chǎn)能的

核準(zhǔn)也以?xún)?yōu)質(zhì)產(chǎn)能為主，集中度進(jìn)一步向握有優(yōu)質(zhì)資源的大型煤炭企業(yè)集中。

從數(shù)據(jù)分析，過(guò)去

10

多年間，煤炭行業(yè)的集中度提升明顯，CR10

從

2009

年的

27%

提升至

2019

年的

45%，特別是在

2016

年供給側(cè)改革之后，2017

年

CR10

提升了

4pcts。

根據(jù)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《2020

煤炭行業(yè)發(fā)展年度報(bào)告》，2020

年前

8

家煤炭企業(yè)原煤

產(chǎn)量達(dá)到

18.55

億噸，占全國(guó)煤炭產(chǎn)量

47.6%，比

2015

年提升了

11.6pcts，預(yù)計(jì)

CR10

在

2020

年已經(jīng)接近

50%。同時(shí)，集中度也在區(qū)域上有明顯提升，煤炭產(chǎn)量不斷向“三西”

地區(qū)集中，2019

年“三西”地區(qū)煤炭產(chǎn)量占全國(guó)比例已穩(wěn)定超過(guò)

70%，較

2009

年提升

將近

20p“十四五”規(guī)劃預(yù)計(jì)以調(diào)結(jié)構(gòu)為主，根據(jù)《煤炭工業(yè)“十四五”結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)意見(jiàn)（征

求意見(jiàn)稿）》煤炭產(chǎn)量/消費(fèi)量分別規(guī)劃為

41/42

億噸（vs

“十三五”規(guī)劃中的

39/41

億噸）。

煤礦數(shù)量從目前的

5300

處壓縮至

4000

處，產(chǎn)能集中度進(jìn)一步提升。區(qū)域分布而言，與

“十三五”規(guī)劃相比，陜北+黃隴、蒙東地區(qū)新增產(chǎn)量突破

1

億噸，新疆及魯西基地產(chǎn)能

有少量增量，神東、兩淮、冀中區(qū)域產(chǎn)能規(guī)劃持平，山西則規(guī)劃減量

1

億噸。新增產(chǎn)能集

中區(qū)域明顯，大部分生產(chǎn)基地規(guī)劃無(wú)增量，因此生產(chǎn)在區(qū)域上的集中程度也更加明顯，有

利于供給端的調(diào)控及協(xié)同。4.2

產(chǎn)能審批約束增加，產(chǎn)能投資節(jié)奏放緩我們對(duì)供給側(cè)改革以來(lái)，國(guó)家發(fā)改委和能源局新核準(zhǔn)的礦井進(jìn)行了逐一跟蹤，根據(jù)不

同礦的建設(shè)進(jìn)度，梳理了煤炭主要省份，自

2018

年開(kāi)始，每年新增產(chǎn)能呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，

從

2018

年的近

1

億噸新增產(chǎn)能，降至

2020

年約

7000

萬(wàn)噸左右，預(yù)計(jì)

2022

年降至

4000~5000

萬(wàn)噸左右。新增產(chǎn)能增速放緩，與產(chǎn)業(yè)政策密切相關(guān)，從《煤炭工業(yè)“十四五”

結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》而言，“十四五”的產(chǎn)量增量只有

2

億噸的累積增長(zhǎng)。

環(huán)保和安監(jiān)政策對(duì)于新建礦井的審批也越發(fā)嚴(yán)格，新建產(chǎn)能的“門(mén)檻”升高。具體而言，目前政策對(duì)煤炭產(chǎn)能的約束主要來(lái)自于以下方面：總量規(guī)劃層面：目前預(yù)期“十四五”期間，新建產(chǎn)能累積增加約

2

億噸，平均每

年約

4000

萬(wàn)噸的新增產(chǎn)能，相對(duì)目前產(chǎn)能水平僅為

1%；同時(shí)，未來(lái)在“碳達(dá)

峰”和“碳中和”的約束下，需求端長(zhǎng)期是縮減趨勢(shì)，新增產(chǎn)能量預(yù)計(jì)長(zhǎng)期也將

趨零。此外，煤炭主產(chǎn)省分對(duì)煤炭資源的開(kāi)發(fā)也提出了約束性的要求，如內(nèi)蒙古

自治區(qū)“十四五”規(guī)劃中提出，“嚴(yán)格控制煤炭開(kāi)發(fā)強(qiáng)度”。因此，從總量層面煤

炭產(chǎn)能擴(kuò)張空間較為有限。環(huán)保層面：隨著環(huán)保監(jiān)管力度的加強(qiáng)，煤礦產(chǎn)能擴(kuò)張也受到更多來(lái)自于環(huán)保層面

的約束，如在生態(tài)環(huán)境敏感區(qū)域很難再進(jìn)行煤礦資源開(kāi)發(fā)，中央環(huán)保督查組

2020

年

9

月就曾對(duì)國(guó)家能源局反饋，“山西霍東礦區(qū)總體規(guī)劃缺乏對(duì)泉域保護(hù)的要求”，

“對(duì)霍泉水源保護(hù)造成不利影響”。同時(shí)，部分煤礦核定產(chǎn)能超出環(huán)評(píng)產(chǎn)能的現(xiàn)象也較為普遍，如中央環(huán)保督查組給國(guó)家能源局的反饋中提到，煤礦領(lǐng)域的“產(chǎn)

能公告與項(xiàng)目環(huán)評(píng)缺乏銜接，部分煤礦公告產(chǎn)能與環(huán)評(píng)批復(fù)產(chǎn)能不一致。抽查

3

個(gè)?。▍^(qū)）發(fā)現(xiàn)，121

個(gè)煤礦公告產(chǎn)能大于環(huán)評(píng)批復(fù)產(chǎn)能

30%以上”。安全監(jiān)管層面：部分煤礦由于開(kāi)采歷史較長(zhǎng)，開(kāi)采深度較深，加之地質(zhì)條件原因，

安全風(fēng)險(xiǎn)較高，從安全生產(chǎn)角度，這些礦井的產(chǎn)能未來(lái)也將有所限制，開(kāi)采強(qiáng)度

或有所下降。如

2019

年

1

月份，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局就發(fā)文要求對(duì)“超千米沖

擊地壓和煤與瓦斯突出煤礦”進(jìn)行安全論證，并采取相應(yīng)的安監(jiān)措施，要求后續(xù)

按照產(chǎn)能核減

20%的水平生產(chǎn)。此后，在相應(yīng)的文件中，也明確提出要嚴(yán)格控

制沖擊地壓礦井生產(chǎn)規(guī)模，“沖擊地壓礦井應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，生

產(chǎn)規(guī)模不得超過(guò)

800

萬(wàn)噸/年，建成后不得核增產(chǎn)能”。

從供給側(cè)改革之后的情況分析，新建產(chǎn)能審批逐步趨嚴(yán)，安監(jiān)政策及環(huán)保因素也會(huì)影

響現(xiàn)有產(chǎn)能的布局及擴(kuò)張，長(zhǎng)期在“碳中和”、煤炭需求逐漸減量的大背景下，對(duì)煤礦產(chǎn)

能的約束和要求也會(huì)進(jìn)一步增加，淘汰落后產(chǎn)能的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)逐步提升，長(zhǎng)期供給收縮也有

望出現(xiàn)。4.3

煤炭企業(yè)投資也呈現(xiàn)多元化隨著煤炭產(chǎn)能審批節(jié)奏的放緩以及企業(yè)自身轉(zhuǎn)型的考慮，煤企多元化投資的行為也逐

漸增多，或直接投資于非煤領(lǐng)域的項(xiàng)目，或通過(guò)產(chǎn)業(yè)基金的形式投資新能源項(xiàng)目。

我們從債券募集說(shuō)明書(shū)中梳理了

10

家煤炭集團(tuán)

2019

年主要在建工程項(xiàng)目的投資情