1. 國內(nèi)碳排放歷史：化石能源占比高

1.1. 八大行業(yè)占比 90%

根據(jù)中國碳核算數(shù)據(jù)庫，八大行業(yè)中，2017 年二氧化碳排放量為 93.39 億噸，碳排放占比分別為發(fā)電及供熱（44%）、鋼鐵（18%）、建材（13%）、 交運(yùn)（含航空，8%）、化工（3%）、石化（2%）、有色（1%）、造紙（0.3%）。

從終端消費(fèi)角度來看，發(fā)電及供熱約占 40%，建材約占 13%，鋼鐵約占 18%，交運(yùn)（含航空）約占 8%，其他約占 20%。

從直接排放源角度來看，能源活動(dòng)約占 90%，其中，煤炭約占 80%，石 油約占 15%，天然氣約占 5%；加工過程約占 10%，其中，水泥約占 75%， 其他約占 25%。

1.2. 化石能源的下游依然集中于鋼鐵水泥化工

2018 年，我國煤炭消費(fèi) 39 億噸，約 70 億噸碳排放量。電力全年耗煤 21 億噸左右，鋼鐵行業(yè)耗煤 6.2 億噸，建材行業(yè)耗煤 5 億噸，化工行業(yè)耗 煤 2.8 億噸。

2018 年，石油消費(fèi)量約為 6.1 億噸，約 13 億噸碳排放量。其中成品油消費(fèi)量約 3.3 億噸，汽油消費(fèi)量 1.31 億噸，乘用車 100%替換鋰電帶來 3.8 億噸碳減排。石油化工消費(fèi) 2.8 億噸石油，換算碳排放量約 3 億噸。 2018 年，天然氣消費(fèi)量達(dá)到 2808 億立方米，約 3.6 億噸碳排放量。

2. 減排路徑推演和龍頭戰(zhàn)略選擇

2.1. 電力：用電量和 GDP 強(qiáng)相關(guān)，仍為正增長

電力碳排不但占比高，和鋼鐵、水泥、電解鋁等重工業(yè)最大的不同在于，在 2030 年碳達(dá)峰之前，仍有年化個(gè)位數(shù)的增長。我們后面以 2021-2025 年復(fù)合增速 5%，2026-2030 年復(fù)合增速3%作為用電量的測算。

美國和日本的 GDP 和用電量呈同向變化，有強(qiáng)相關(guān)性。我們將美國和日本的 GDP 和用電量按時(shí)間維度劃分，每十年為一組，其復(fù)合增速之間 呈強(qiáng)相關(guān)性，其中，美國的 GDP 和用電量的變化趨勢基本相同。

燃煤發(fā)電的度電碳排放量是燃?xì)獍l(fā)電的兩倍。根據(jù)我們測算，燃煤發(fā)電的度電碳排放大約在 0.91 kgCO2/kwh，燃?xì)獍l(fā)電的度電碳排放大約在 0.46 kgCO2/kwh。

按照 IEA 公布的《2050 年凈零排放：全球能源行業(yè)路線圖》的指引，要 求到 2030 年，全球太陽能光伏發(fā)電新增裝機(jī)達(dá)到 630GW，風(fēng)力發(fā)電的 年新增裝機(jī)達(dá)到 390GW，這是 2020 年創(chuàng)紀(jì)錄新增裝機(jī)數(shù)據(jù)的 4 倍。我 們按照中國光伏/風(fēng)電裝機(jī)全球占比 40%簡單測算（252GW、156GW）

假設(shè) 1：我們以 2021-2025 年復(fù)合增速 5%，2026-2030 年復(fù)合增速 3%作 為用電量的測算，2025 年同比 2020 年累計(jì)新增發(fā)電量 2 萬億度電都需 要由清潔能源來提供，約占全社會(huì)總發(fā)電量的 20%以上。

假設(shè) 2：我們按照 2030 年光伏新增裝機(jī) 252GW 倒算，2021-2030 光伏 新增裝機(jī)的復(fù)合增速在 17.56%，累計(jì)裝機(jī)復(fù)合增速 20.42%。（如果以更 合理的制造業(yè)生產(chǎn)邏輯擬合，2021-2025年假設(shè)新增裝機(jī)復(fù)合增速25%， 2026-2030 年新增裝機(jī)復(fù)合增速依然有 10%）；

假設(shè) 3：我們按照 2030 年風(fēng)電新增裝機(jī) 156GW 倒算，2021-2030 年風(fēng) 電新增裝機(jī)的復(fù)合增速在 8.04%，累計(jì)裝機(jī)復(fù)合增速 17.54%；

我們測算，2025 年光伏風(fēng)電發(fā)電量占比超過 25%，2030 年光伏風(fēng)電發(fā) 電量占比近 50%，間歇性的電力供應(yīng)占比達(dá)到 25-30%，已經(jīng)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn) 行造成了巨大的沖擊，是否能實(shí)現(xiàn)的核心并不在于電站資產(chǎn)的運(yùn)營和經(jīng) 濟(jì)性，而在于電網(wǎng)的消納和用電、發(fā)電、電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的儲(chǔ)能配套。即 便按照新增裝機(jī)謹(jǐn)慎的配置 20%的儲(chǔ)能，2025 年可以達(dá)到 50GW 的量 級(jí)。與之相匹配的發(fā)電端、電網(wǎng)端、用電端的資本開支遠(yuǎn)超想象。

我們按照2030年全球新能源汽車5500萬量（對(duì)應(yīng)動(dòng)力電池需求2500GW， 不含換電）倒算，2021-2030 年復(fù)合增速 33.76%。（如果以更合理的制造業(yè)生產(chǎn)邏輯擬合，2021-2025年假設(shè)復(fù)合增速 50%，2026-2030 年復(fù)合增速依然有 20%）；與之相匹配的電池的循環(huán)回收、梯次利用于儲(chǔ)能的體量 也可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 50GW 的量級(jí)。

2.2. 水泥：工業(yè)過程排放占比 60%，減排難度最高

水泥雖然是碳排放大戶，但是從具體碳排放看，生產(chǎn)過程中碳排放占總 量的 60%左右，剩下 40%為燃煤消耗。

水泥的生產(chǎn)過程為用天然的石灰石及粘土（碳酸鈣、二氧化硅）煅燒成 熟料（氧化鈣），熟料加適量石膏共同磨細(xì)后，即成硅酸鹽水泥（主要由 CaO.SiO2 .Al2O3 和 Fe2O3）。而其中的煅燒過程，石灰石變成氧化鈣的 同時(shí)，其中碳與氧氣結(jié)合生成二氧化碳；生產(chǎn) 1 噸普通硅酸鹽水泥熟料 需要使用到 1.47 噸生石灰原材料，假設(shè)其中硅酸鹽礦物占比 68%計(jì)算 （國家標(biāo)準(zhǔn)要求 66%以上），即生成 0.534 噸 CO2。由于目前石灰石作為 低價(jià)、易采原料的不可替代性，生產(chǎn)過程中尋求替代品壓縮碳排放非常 困難。

另外一方面水泥碳排放來自于生產(chǎn)過程中的煤炭消耗，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一般生 產(chǎn) 1 噸水泥需要消耗 108kg的標(biāo)煤，大約排放：

108*7000*4.10*26.10*44/12*0.98/1000000=0.291 噸的二氧化碳。

2.2.1. 碳中和約束下水泥龍頭的未來

2018 年，水泥熟料產(chǎn)能前三大企業(yè)，中國建材、海螺水泥、金隅冀東分 別占全國水泥熟料總產(chǎn)能的 19.75%、11.07%、5.26%，合計(jì) 36%。我們 假設(shè)以日本水泥產(chǎn)業(yè)史的發(fā)展作為 2035 年終局來測算，CR3 達(dá)到 70-80% 的競爭格局，總量需求下滑一半，海螺、中國建材、金隅冀東幾大龍頭 的產(chǎn)銷量剛好維持不變。隨著免費(fèi)配額發(fā)放量的大幅縮水，企業(yè)碳排成 本不斷提升，以海螺和行業(yè)平均成本差距 30-50 元/噸作為公司長期盈利 能力來實(shí)現(xiàn)行業(yè)的產(chǎn)能出清，仍有 4 億左右的碳排放量需要 CCUS 來解 決。同時(shí)，海螺也深耕水泥窯協(xié)同處置垃圾焚燒技術(shù)，成為水泥龍頭加 速減排的另一途徑。

日本水泥產(chǎn)銷量在 96 年達(dá)到峰值 9449.2 萬噸，此后逐年下降，10 年產(chǎn) 量僅為峰值的 54.5%。但龍頭間收購+去產(chǎn)能提升行業(yè)集中度，到 1998 年日本已經(jīng)形成了 CR3 超過 80%的競爭格局。此外，日本于 1998 年開 始了第三輪去產(chǎn)能以保證水泥產(chǎn)能利用率：第三輪去產(chǎn)能主要由大企業(yè) 帶頭開始，水泥窯容量從 9700 萬噸降到 5500 萬噸，同時(shí)，幾家大企業(yè) 在主動(dòng)減少自己的國內(nèi)產(chǎn)能，CR3 在過去二十年內(nèi)市場份額共計(jì)下降了 3.21%。水泥廠從 69 個(gè)關(guān)停到 19 個(gè)，產(chǎn)能水平更是降到了 6200 萬噸， 成功的將水泥產(chǎn)能利用率保持在 85%左右。整體來看，產(chǎn)能下滑程度基 本與需求相匹配，這使得產(chǎn)能利用率得到了很好的控制。

2.3. 鋼鐵：電爐替代高爐的核心在于廢鋼回收

我國鋼鐵行業(yè)以高爐煉鐵-轉(zhuǎn)爐煉鋼的長流程為主，占整體粗鋼產(chǎn)量的90% 左右。從生產(chǎn)過程看，高爐煉鐵過程是在高爐高溫環(huán)境中，以焦炭（主 要化學(xué)成分為 C）為還原劑將鐵礦石（以 Fe2O3、Fe2O3·H2O 為主） 還原為鐵元素并釋放二氧化碳的過程。

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。

2.3.1. 碳中和約束下的鋼鐵龍頭的未來

日本：不同于水泥行業(yè) 1998-2010 年，產(chǎn)銷量下滑一半，2015 年日本粗鋼產(chǎn)量依然維持高位，且電爐占比不高，30%左右。

美國：1973-2015，產(chǎn)銷量大幅下滑 30-40%，歐美電爐比例較高，超過 80%。

中國：以 10 年的設(shè)備折舊周期和 20 年的房屋折舊周期來看，累計(jì)廢鋼 量的拐點(diǎn)是不是在 2030 年以前到來？那么電爐替代的核心在于“回收體系”的建立，以及下游家電、汽車、工業(yè)企業(yè)龍頭的示范效應(yīng)。

我們按照鋼鐵長流程 5000 元/噸的投資強(qiáng)度測算，而更換電爐單設(shè)備投資僅為 100 元/噸，按照長達(dá) 20-30 年的設(shè)備替換周期，以及行業(yè)自然的 衰減（假設(shè) 2060 年同比 2020 年產(chǎn)能下滑 30%），平均每年的投資額度 僅為 17.5 億元，電爐對(duì)于高爐的替代并不會(huì)給龍頭企業(yè)帶來過重負(fù)擔(dān)。

2.4. 電解鋁：電氣化程度高、減排路徑清晰

電力為電解鋁二氧化碳主要排放項(xiàng)：據(jù) IAI 數(shù)據(jù)目前全球平均每生產(chǎn)一 噸原鋁，大約會(huì)排放 16 噸二氧化碳。其中鋁土礦端約 0.05 噸，占比 0.3%， 主要系用電及熱能釋放；氧化鋁端約 3.1 噸，占比 19.6%，主要系熱能釋 放過程排放；而電解環(huán)節(jié)排放最多為 12.4 噸（含電力+陽極），占比 79.4%， 且以電力排碳為主，約 9.5 噸占比約 61.0%。若考慮全流程，則電力環(huán)節(jié) 排放占比超 50%達(dá)到 63%左右（考慮鋁土礦、氧化鋁、電解鋁及其他生 產(chǎn)環(huán)節(jié)的總用電）。

火電占比較高，中國電解鋁電力環(huán)節(jié)排放量遠(yuǎn)高于世界平均：國內(nèi)鋁行 業(yè)電力能源結(jié)構(gòu)嚴(yán)重依賴火電（占比 85%左右）；而歐美鋁廠的水電占比高達(dá) 80%以上，其噸鋁冶煉的電力碳排放量僅在 2-3 噸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于中國的 11.2 噸。電解鋁的減排路徑非常清晰，以清潔能源替代火電即可，減排難度較低。

2.5. 化工：碳排總量有限，但強(qiáng)度突出

化工、石化合計(jì)碳排放占比 4%，約 4-5 億噸，和水泥、鋼鐵相比總排放 量并不高。但化工由于產(chǎn)品線和工藝路線繁多，碳排放強(qiáng)度較高，且工 業(yè)過程占比較高，電氣化轉(zhuǎn)換困難。尤其是煤化工碳排強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石 油化工、天然氣化工。

2.5.1. 合成氨和甲醇合計(jì)約占總化工排放的 50%

煤制甲醇以某年產(chǎn)能 22.4 萬噸的化工廠為例，其燃料煤炭消耗為 19.44 萬噸，單噸電力消耗 0.21MWh，我們測算，燃燒過程的二氧化碳單噸排 放為 1.78 噸。

合成氨碳排放主要來源于過程、燃燒和用電層面。過程排放二氧化碳量 為 3.88 噸二氧化碳/噸；燃燒排放為 1.59 噸二氧化碳/噸；用電過程排放 為 0.26 噸二氧化碳/噸，合計(jì) 5.73 噸二氧化碳/噸合成氨。

以乙烯的三種工藝測算為例，天然氣是碳排強(qiáng)度最低的路線，但與此同 時(shí)，天然氣（甲烷）以及其共生的乙烷、丙烷又是國內(nèi)最為稀缺的資源。碳中和約束下的困局在于，如何實(shí)現(xiàn)“產(chǎn)業(yè)鏈能源供應(yīng)安全”、“糧食安 全”（煤制尿素）和“碳減排”之間的矛盾和再平衡。而煤化工龍頭長期積累的成本優(yōu)勢和工藝端的核心競爭力如何更快地釋放？

2.5.2. 碳中和約束下的龍頭萬華化學(xué)

性能優(yōu)越的 MDI 產(chǎn)品：一直受成本制約的聚合 MDI 應(yīng)用于建筑保溫領(lǐng) 域或有突破，很可能帶來 mdi 新一輪的成長。

石化產(chǎn)品路線的拓展選擇碳排最小的路線?；さ倪^程排放控制，解決 氫氣的來源問題是核心。和其他制氫方式相比，輕烴裂解裝置產(chǎn)生的氫氣屬于藍(lán)氫，幾乎不產(chǎn)生碳排放。2015 年之后，萬華的大石化項(xiàng)目陸續(xù) 投產(chǎn)，PDH、大乙烯項(xiàng)目一期二期（分別投資 168 億、200 億）。

規(guī)劃可降解塑料 PBAT 全產(chǎn)業(yè)鏈。四川眉州基地的 10 萬噸 BDO 產(chǎn)能及 配套的天然氣制乙炔和甲醛產(chǎn)業(yè)鏈，為四川基地的 6 萬噸 PBAT 項(xiàng)目做原料配套。

2.5.3. 提升精細(xì)化工率是減少碳排放強(qiáng)度的最佳方式

未來，全世界化學(xué)原料超過 50%在中國生產(chǎn)，從最初的基礎(chǔ)產(chǎn)品慢慢過渡到功能性產(chǎn)品，從化學(xué)的角度就是精細(xì)化工，這才是化工產(chǎn)業(yè)升級(jí)以 及降低碳排的最佳方式。目前國內(nèi)的精細(xì)化工率大概在 30-40%，而海外 大概在 70%左右。精細(xì)化工的產(chǎn)業(yè)難點(diǎn)在于如何在 10 萬個(gè)產(chǎn)品中不斷 地選出更適合企業(yè)發(fā)展的品類，龍頭新和成已經(jīng)走出了一條在精細(xì)化工 領(lǐng)域不斷復(fù)制的路徑。

3. 碳中和約束下十年的產(chǎn)業(yè)投資機(jī)會(huì)（2020-2030 年）

3.1. 儲(chǔ)能：解決電網(wǎng)消納問題的必然選擇

歷史上儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的制定，路徑依賴于成本下降的經(jīng)濟(jì)性。但在光 伏風(fēng)電發(fā)電量占比達(dá)到 25-30%的零界上（2025），儲(chǔ)能成為解決電網(wǎng)消 納問題的必然選擇，經(jīng)濟(jì)性的考慮退居其次。

電力是即發(fā)即用、無法直接儲(chǔ)存的能源形態(tài)。從整個(gè)電力系統(tǒng)的角度看， 儲(chǔ)能的應(yīng)用場景可分為發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能、輸配電側(cè)儲(chǔ)能和用電側(cè)儲(chǔ)能三大場 景。其中，發(fā)電側(cè)對(duì)儲(chǔ)能的需求場景類型較多，包括電力調(diào)峰、輔助動(dòng) 態(tài)運(yùn)行、系統(tǒng)調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)等；輸配電側(cè)儲(chǔ)能主要用于緩解電 網(wǎng)阻塞、延緩輸配電設(shè)備擴(kuò)容升級(jí)等；用電側(cè)儲(chǔ)能主要用于電力自發(fā)自 用、峰谷價(jià)差套利、容量電費(fèi)管理和提升供電可靠性等。

電池組成本是電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要初始成本。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)，一 套完整的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電池組成本占比最高達(dá) 67%，其次為儲(chǔ)能 逆變器 10%，電池管理系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)分別占比 9%和 2%。

作為成本占比最高的電池環(huán)節(jié)，成本曲線的陡峭下滑的拐點(diǎn)可能在于新 能源車的快速普及（2021-2025 復(fù)合增速 50%），帶來動(dòng)力電池的梯次利 用于儲(chǔ)能，由此衍生出來的動(dòng)力電池回收、檢測等產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會(huì)，同時(shí)， 鐵鋰電池路線的成本在設(shè)備和原料創(chuàng)新端仍有大幅下降的空間。

另外，儲(chǔ)能系統(tǒng)里，BMS、EMS、逆變器都有著巨大的創(chuàng)新機(jī)會(huì)。

3.2. 工業(yè)電氣化：碳中和的必經(jīng)之路

工業(yè)電氣化過程（包括鋼鐵改電爐、靈活電網(wǎng)系統(tǒng)重建、水泥有色化工節(jié)能減排設(shè)備再投入）催生設(shè)備端的機(jī)會(huì)，需要依靠電力設(shè)備和機(jī)械設(shè)備龍頭的研發(fā)創(chuàng)新能力。

3.3. 未來工業(yè)過程減排依靠 CCUS

工業(yè)過程的未來碳減排路徑主要是通過 CCUS 的方式實(shí)現(xiàn)。根據(jù) IEA 發(fā) 布的《2050 年凈零排放：全球能源行業(yè)路線圖》，化工、鋼鐵、水泥的減 排方式主要是通過 CCUS 來實(shí)現(xiàn)，其次為氫能。根據(jù)預(yù)測，截止2020年， 全球工業(yè)的碳排放量存在 20 億噸。我們保守估計(jì)國內(nèi)情況，實(shí)現(xiàn)碳中和，水泥仍有4億噸碳排、石化化工2-3億噸碳排、天然氣3.6億噸， 合計(jì) 10 億噸碳排要靠 CCUS。

2019年中國共有18個(gè)捕集項(xiàng)目在運(yùn)行，二氧化碳捕集量約170萬噸/年； 12 個(gè)地質(zhì)利用項(xiàng)目運(yùn)行中，地質(zhì)利用量約 100 萬噸/年；化工利用量約 25 萬噸/年、生物利用量約 6 萬/年噸。

在 CCUS 捕集、輸送、利用與封存環(huán)節(jié)中，捕集是能耗和成本最高的環(huán) 節(jié)。二氧化碳排放源可以劃分為兩類：一類是高濃度源（如煤化工、煉 化廠、天然氣凈化廠等），另一類是低濃度源（如燃煤電廠、鋼鐵廠、水 泥廠等）。高濃度源的捕集成本大大低于低濃度源。

捕集環(huán)節(jié)：典型項(xiàng)目（低濃度燃煤電廠）的成本約在 300-500 元/噸；運(yùn) 輸環(huán)節(jié)：罐車運(yùn)輸成本約為 0.9-1.4 元/噸/公里，管道運(yùn)輸成本約為 0.9- 1.4 元/噸/公里；利用封存環(huán)節(jié)：驅(qū)油封存技術(shù)成本約在 120-800 元/噸， 同時(shí)可以提高石油采收率。咸水層封存的成本約為 249 元/噸。

4. 討論與借鑒

4.1. 產(chǎn)業(yè)發(fā)展和企業(yè)的戰(zhàn)略選擇依賴于“政策機(jī)制的設(shè)計(jì)”

將不同行業(yè)納入同一碳交易市場是否合理？以水泥為例，60%的排放來 源于過程排放，而未來解決大部分過程排放的方式大概率只有最高成本 的 CCUS；而同為碳排大戶的火電，可以靠簡單的新能源（光伏、風(fēng)電） 裝機(jī)來替代，經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)體現(xiàn)。

從制度設(shè)計(jì)上，碳稅 VS 碳交易如何選擇？由于增加了碳排放的成本， 因此無論是碳稅還是碳交易，都是有助于降低碳排放的。相對(duì)于碳稅， 碳交易的減排效果更確定；相比于碳市場，碳稅機(jī)制的交易成本較小。

參考光伏鋰電的歷史，是否需要補(bǔ)貼儲(chǔ)能、CCUS，亦或者工業(yè)龍頭的 電氣化改造？

2000 年，無錫尚德成立，2005 年于紐約交易所上市。誰也沒有想到 20 年的光伏歷史是這樣走過（轉(zhuǎn)換效率的持續(xù)提升和產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的持 續(xù)成本下降，是光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)力），不要低估時(shí)間的力 量和持續(xù)的創(chuàng)新。

光伏是典型的重資產(chǎn)行業(yè)，加之技術(shù)迭代速度快，資本的協(xié)同和穩(wěn)定的 政策預(yù)期對(duì)于龍頭企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展來講至關(guān)重要。優(yōu)秀的隆基也是在 2019 年才實(shí)現(xiàn)了正向的現(xiàn)金流。隆基 2012 年在登陸 A 股之后，通過增發(fā)、可轉(zhuǎn)債、配股、公司債、短融等多種融資方式，8 年累計(jì)融資 147 億 元，是所有光伏行業(yè)上市公司中股權(quán)融資最多的公司，也是相對(duì)友好的 融資環(huán)境給了龍頭企業(yè)更為廣闊的發(fā)展空間。

4.2. 技術(shù)路線之爭：選擇優(yōu)秀的性能而非當(dāng)下的經(jīng)濟(jì)性

光伏鋰電的歷史值得所有涉及碳中和約束的行業(yè)學(xué)習(xí)。2012 年，隆基堅(jiān) 定不移地選擇成本更高地單晶路線，需要對(duì)抗的是整條產(chǎn)業(yè)鏈的阻撓。

在單晶多晶技術(shù)路線之爭時(shí)，看準(zhǔn)行業(yè)的方向可能并不困難，但能夠持 續(xù)堅(jiān)持戰(zhàn)略選擇，且在遇到下游組件廠商阻力之時(shí)，以極高的戰(zhàn)略執(zhí)行 力將產(chǎn)業(yè)鏈拓展至下游單晶組件（2014），引領(lǐng) PERC 技術(shù)成為主流，打 敗了歷史上的“亞洲硅王”保利協(xié)鑫，完成了產(chǎn)業(yè)鏈一體化。

動(dòng)力電池領(lǐng)域，寧德選擇高能量密度和高功率密度的三元而非更穩(wěn)定地 鐵鋰，以及恩捷選擇更高能量密度但資本開支強(qiáng)度更大的濕法。龍頭的 技術(shù)路線之爭往往不拘泥于當(dāng)下的性價(jià)比和技術(shù)突破的困難，更在于長 周期的產(chǎn)品性能的領(lǐng)先。

4.3. 三代半導(dǎo)：資本選擇更優(yōu)秀的性能，不確定的只是時(shí)間

第三代半導(dǎo)體在高功率領(lǐng)域的應(yīng)用成為 2020 年一級(jí)市場最為熱門的投 資方向。表面催化劑在于特斯拉使用碳化硅替代 IGBT，深究其原因，在 于材料端更優(yōu)秀的性能，帶來 5-10 年后產(chǎn)品在節(jié)能降耗層面的性價(jià)比，同目前的碳中和約束下的產(chǎn)業(yè)選擇有異曲同工之妙。

具體來看，GaN-on-Si 價(jià)格是 Si 的 2 倍左右，SiC 價(jià)格是 Si 的 7 倍左右，GaN-on-GaN 價(jià)格是 Si 的 70 倍左右。單從材料本身，我們認(rèn)為 SiC 和 GaN 由于工藝的復(fù)雜性，比 Si 不太可能有成本優(yōu)勢，即便隨著技術(shù)的進(jìn) 步和規(guī)模化生產(chǎn)，我們認(rèn)為 5 年內(nèi)，材料端成本下降幅度可能只有 30- 50%，以 SiC 為例，依然是 Si 價(jià)格的 3 倍左右。

基于第三代半導(dǎo)體的高性能指標(biāo)，我們認(rèn)為在高功率器件和高頻率器件 下游領(lǐng)域的推廣，不單純基于材料本身的價(jià)格優(yōu)勢，更多在于器件和系 統(tǒng)的價(jià)格以及使用成本。按照英飛凌報(bào)告中展示的，2018 年 125kw 功率 的 SiC 系統(tǒng)重量只有 77kg，比 2008 年同等功率的 1129kg，重量下降了 93%，期間節(jié)省的材料成本（包括電容電阻等）和系統(tǒng)運(yùn)行后的能耗都 將大幅下降。

Rohm 公司 2017 年提供給國際汽聯(lián) E 級(jí)方程式錦標(biāo)賽中賽車的逆變器，使用全功率 SiC 電源模組，其封裝尺寸明顯小于 Si 模組，約 43%，重量 減輕 6kg，同時(shí)開關(guān)損耗降低 75%。

以 5 年的維度來看整條產(chǎn)業(yè)鏈，第三代半導(dǎo)體器件和系統(tǒng)的成本（包括 運(yùn)行費(fèi)用），比 Si 器件和系統(tǒng)將會(huì)具備性價(jià)比優(yōu)勢，從而快速地推動(dòng)行 業(yè)的發(fā)展。如果目前功率器件中硅基芯片的成本占比在 30%左右，我們 猜想未來完全替換為碳化硅之后，芯片在系統(tǒng)中的成本占比很可能提升 到 70-80%，與之相伴隨的材料占比也會(huì)大幅提升。

對(duì)于材料企業(yè)而言，核心能力除了技術(shù)之外，更在于下游的技術(shù)服務(wù)能 力，是否可以同下游器件、系統(tǒng)的優(yōu)秀企業(yè)綁定，共同推進(jìn)終端的產(chǎn)業(yè) 化和信價(jià)比。我們關(guān)注，第三代半導(dǎo)體的器件和系統(tǒng)龍頭是否具備核心 競爭力，像光伏和鋰電的隆基、寧德一樣，給整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈帶來活力。