能源转型与碳中和专题报告：双碳系列（四）：如何评估“绿色”钢铁的碳成本？

中信期货研究|能源转型与碳中和专题报告 ？ 报告要点 2024年12月，生态环境部发布通知，面向社会就钢铁行业的《企业温室气体排放核算与报告指南》及《企业温室气体排放核查技术指南》公开征求意见。这表明钢铁行业将成为继发电、电解铝、水泥行业之后，第四个正式纳入强制性碳市场的行业。本文将详细分析钢铁行业纳入碳市场后潜在的成本变动及碳市场变化。 双碳系列（四）：如何评估“绿色”钢铁的碳成本？ 摘要：钢铁行业基本确认进入2025年碳市场履约期。距离2025年履约期仍有近12个月， 从时间角度来讲，足够钢铁行业完成前期的碳核查等准备工作；与此同时，钢铁行业企业在2024年下半年已开展碳排放数据报送工作，有助于钢铁行业在2025年正式纳入碳市场。 额外碳成本占总成本比例较低，但对毛利润边际影响较大。按100%免费配额的情景，在碳价120、150及200元/吨的三种假设下，钢材单吨碳成本将分别增长40、60及80元。从毛利润角度看，碳成本将分别占到当前200元/吨毛利润的16%、24%及32%；从成本角度看，3344元/吨钢材的成本计算，额外碳成本占比较低，分别为1.4%、1.8%、2.4%。按90%免费分配配额的情景，单吨钢冶炼碳成本分别增长64、80及106元。从毛利润角度来看，分别占到当前毛利润的25%、32%及42%；从成本占比的角度来看，碳成本占比分别为1,9%、2.4%、3.2%。 综上，从对钢铁行业利润冲击的角度来看，2025年履约影响预期可控。 高炉与电炉的价差长期或因碳市场而缩小，利多电炉流程的占比。高炉碳排放强度显著强于电炉，因此电炉相较于高炉具有显著的低排放优势。经测算，在100元/吨的 碳配额价格下，两者碳配额的成本则会相差144元/吨钢材。长期两者的成本价差会继续缩小，电炉装机的优势会在碳价更高时体现。 中国钢铁产品短期受到欧盟碳边境关税影响较小，但长期风险较大。短期来看，欧洲CBAM政策暂时只针对直接排放部分（高炉）。经测算，在仅计算直接排放的情景下，中欧钢材产品价差约为12元人民币/吨。长期来看，欧洲碳市场有继续收紧政策的动机 与预期。若将中国及欧洲钢铁的直接与间接排放同时纳入，则单吨碳成本将超过200元人民币。 风险提示：碳中和政策转向，碳价不及预期。 2024-12-25 投资咨询业务资格：证监许可【20 能源转型与碳中和组 张默涵 从业资格号F03097187 投资咨询号Z0020317 聂鑫妍 从业资格号F3100678 投资咨询号Z0021084 【中信期货能源转型与碳中和】双碳系列（一）：水泥入市临近，新增碳成本影响几何？——专题报告20240530 【中信期货能源转型与碳中和】双碳系列（二）：碳市场扩容有望重塑铝冶炼成本曲线——专题报告20240626 【中信期货能源转型与碳中和】双碳系列（三）：发电行业配额分配方案出炉，碳市场交易迎新篇 【中信期货能源转型与碳中和】CCER重启如何影响中国碳市场？——专题报告20231024 重要提示：本报告非期货交易咨询业务项下服务，其中的观点和信息仅作参考之用，不构成对任何人的投资建议。中信期货不会因为关注、收到或阅读本报告内容而视相关人员为客户；市场有风险，投资需谨慎。如本报告涉及行业分析或上市公司相关内容，旨在对期货市场及其相关性进行比较论证，列举解释期货品种相关特性及潜在风险，不涉及对其行业或上市公司的相关推荐，不构成对任何主体进行或不进行某项行为的建议或意见，不得将本报告的任何内容据以作为中信期货所作的承诺或声明。在任何情况下，任何主体依据本报告所进行的任何作为或不作为，中信期货不承担任何责任。 目录 摘要：1 一、钢铁行业碳市场政策4 1、钢铁行业主要产生碳排放的环节4 2、钢铁生产何时纳入全国碳市场？5 二、钢铁行业现状6 1、钢材产量维持稳定，预计未来提升空间受限6 2、钢铁当前行业利润处于较低水平8 三、钢铁行业纳入碳市场之后的影响评估10 1、碳价长期趋势偏强，短期存在波动10 2、钢铁行业碳排放基准值测定11 3、钢铁行业新增碳成本测算12 4、电炉流程碳排放显著低于高炉流程，电炉占比增速或提高13 5、欧洲碳边境关税对钢铁出口当前影响较小，但长期风险较大14 免责声明16 图目录 图 1： 核算边界示意图....................................................... 4 图 2： 钢铁行业全生命周期排放结构........................................... 4 图 3： 企业层级碳核算计算公式............................................... 5 图 4： 发电、水泥、铝冶炼、钢铁行业温室气体排放核算方法与报告指南政策时间表... 6 图 5： 中国钢材产量......................................................... 7 图 6： 钢材表观消费量....................................................... 7 图 7： 中国长流程粗钢与电炉钢占比........................................... 8 图 8： 高炉流程生产成本..................................................... 8 图 9： 电炉流程生产成本..................................................... 8 图 10： 电炉流程螺纹利润..................................................... 9 图 11： 高炉流程螺纹利润..................................................... 9 图 12： 高炉流程螺纹利润.................................................... 10 图 13： 全国碳排放配额价格.................................................. 11 图 14： 钢铁行业不同百分位碳排放量基准....................................... 12 图 15： 不同情景下钢铁额外单吨碳成本........................................ 12 图 16： 螺纹长短流程成本价差................................................ 13 图 17： 平均电价下，电炉与高炉的成本价差..................................... 14 图 18： 中欧钢材碳成本价差测算.............................................. 15 一、钢铁行业碳市场政策 2024年12月5日，生态环境部公开征求《企业温室气体排放核算与报告指南钢铁行业》及《企业温室气体排放核查技术指南钢铁行业》意见。这是继发电、电解铝、水泥行业后第四个对外征求意见的行业温室气体排放核算与核查技术指南，意味着钢铁行业即将正式纳入碳市场的强制履约。 1、钢铁行业主要产生碳排放的环节 钢铁全生命周期生产工序中，能源消耗占比最高，其次为电力排放，运输、开采等环节占比较低。具体来看，主要工序中引起的C02排放约占排放总量的71.14%，电力消耗所带来的排放占比约18.92%，开采、运输等环节的排放量约占9.94%。 企业层级二氧化碳排放总量主要包含三个部分。1、主要生产系统，即钢铁生产主要工序中产生的温室气体排放。2、辅助生产系统，包括括主要生产管理和调度指挥系统、动力、供水、机修、库房、化验、计量、水处理和环保设施等，不包括运输设施。3、附属生产系统，包括厂区内为生产服务的主要用于办公生活目的的部门、单位和设施（如车间浴室、保健站、办公场所、自营的职工食堂、公务车辆及班车等），不包括使用化石燃料的设施。 图1：核算边界示意图图2：钢铁行业全生命周期排放结构 数据来源：生态环境部中信期货研究所数据来源:钢铁行业生命周期碳排放核算及减排潜力评估[J].环境科学,2023,44(12):6630-6642.中信期货研究所 工序层级核算边界中包含的温室气体排放是主要的钢铁流程排放源。其中包括： a)焦化、烧结、球团、炼铁、转炉炼钢和电炉炼钢工序的排放源包括化石燃料净消耗所产生的二氧化碳排放。 b)掺烧自产二次能源热量年均占比超过10%的化石燃料发电设施的排放源包括消耗外购化石燃料和自产二次能源的二氧化碳排放。 c)其他排放源包括上述工序和设施之外的消耗化石燃料排放，及企业层级核算边界内的过程排放和固碳产品隐含的二氧化碳排放。 图3：企业层级碳核算计算公式 资料来源：生态环境部中信期货研究所 在钢铁行业的温室气体排放的核算中，主要采用物料平衡法，即不考虑生产系统内具体的反应过程，通过计算所有输入的碳和输出的碳计算企业层级的排放量。即通过制成品如钢材、螺纹等产品的总产量所包含的碳元素减去生产所需所有原材料总量的碳元素即可得出该企业的碳排放量。 2、钢铁生产何时纳入全国碳市场？ 与对水泥、铝冶炼行业的预期相同，我们预期钢铁行业或将纳入2025年履 约期。根据生态环境部9月9日发布的《全国碳排放权交易市场覆盖水泥、钢铁、电解铝行业工作方案（征求意见稿）》，水泥、钢铁、电解铝行业将于2024年纳入全国碳排放权交易市场，2025年底前完成首次履约工作。距离 2025年履约期仍有近12个月，从时间角度来讲，足够钢铁行业完成前期的碳核 查等准备工作；与此同时，钢铁行业企业在2024年下半年已开展碳排放数据报 送工作，有助于钢铁行业在2025年正式纳入碳市场。（详情请见：【中信期货能源转型与碳中和】双碳系列（一）：水泥入市临近，新增碳成本影响几何？——专题报告20240530） 图4：发电、水泥、铝冶炼、钢铁行业温室气体排放核算方法与报告指南政策时间表 日期 政策文件 目的 2020-12-03 关于征求国家环境保护标准《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施（征求意见稿）》意见的函 征求意见 2021-3 《企业温室气体排放报告核查指南（试行）》 适用于所有行业的企业温室气体排放报告核查 2021-07-16 全国碳排放权交易市场7月16日启动上线交易，发电行业成为首个纳入全国碳市场的行业 正式纳入全国碳市场 2021-12-02 关于公开征求《企业温室气体排放核算方法与报告指南发电设施（2021年修订版）》（征求意见稿）意见的通知 2021年修订稿 2022-12-21 关于印发《企业温室气体排放核算与报告指南发电设施》《企业温室气体排放核查技术指南发电设施》的通知 2022年修订稿 正式的核算、核查技术指南 2024-03 生态环境部面向社会就铝冶炼行业的《企业温室气体排放核算与报告指南》及《企业温室气体排放核查技术指南》公开征求意见 征求意见稿 2024-04 生态环境部公开征求《企业温室气体排放核算与报告指南水泥熟料生产》及《企业温室气体排放核查技术指南水泥熟料生产》意见2 征求意见稿 2024-12 生态环境部面向社会就钢铁行业的《企业温室气体排放核算与报告指南》及《企业温室气体排放核查技术指南》公开征求意见 征求意见稿 资料来源：生态环境部中信期货研究所 二、钢铁行业现状 1、钢材产量维持稳定，预计未来提升空间受限 钢材产量逐年增长，但未来提升空间有限。因地产需求在2020年之后偏弱， 中国钢材的年度产量在2020年之后的增速基本停滞，年产量约13亿吨。从碳 排放总量的角度考虑，钢铁行业20