1. 碳中和大潮势不可挡，铜需求打开新的成长空间

2020 年 9 月，中国、欧洲各国密集推出国家层面碳中和战略，铜需求打开新的成长空间。碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过 植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。 近年来随着成本端的快速下降、产业巨头和金融资本的加码，风电、光伏发电近乎摆脱补贴 进入平价时代，对传统火力发电方式的替代有望进一步加速；新能源车渗透率也在加速提升。“碳中和式解决方案”已经明确带来了更大的铜需求。相比传统发电方式和汽车燃料，电能是 所有能源中最好的中介载体，在输入、储存、输出的便利性和效率上优势明显，而电的输入、 储存、输出均绕不开最成熟也是性价比最高的导体材料——铜。

研究结论: 在清洁能源革命背景下，光伏、风电、储能、新能源车及配套等领域对铜的需求量有较大提升。据我们测算，相对于 2020 年，2021-2025 年清洁能源领域对铜的需求增量 为 166 万吨、185 万吨、211 万吨、240 万吨、270 万吨；相对于 2020 年，2030 年清洁能 源对铜的需求增量将达 410 万吨。

2021 年清洁能源领域内，发电领域铜需求占比较高。2021 年清洁能源领域光伏及风电铜需 求占比约 80%，其中国内占比 43%、海外占比 37%，新能源车领域铜需求约占 17%。2021 年之后新能源车领域是铜需求增量的主要驱动力。2021~2025 年新能源车及配套铜需 求分别为 40 万吨、57 万吨、77 万吨、101 万吨、127 万吨 CAGR 达 33%。至 2025 年， 发电领域铜需求占比降至 46%左右，新能源车领域占比将达到 47%。

展望 2021~2023 年全球铜市供需格局，随着碳中和时代到来，新的铜需求空间将被打开， 全球精铜供需缺口将逐步扩大。从供应端来看，据我们测算，2021~2023 年全球铜矿供应量 分别为 2149 万吨、2202 万吨、2273 万吨，同比分别为 4.64%、2.48%和 3.22%，CAGR 为 2.85%。2021~2023 年全球精炼铜供应量分别为 2460 万吨、2516 万吨、2588 万吨，同 比分别为 4.07%、2.25%和 2.89%，CAGR 为 2.47%。

从需求贡献度来看，据我们测算，2021~2023 年清洁能源领域新增铜需求占当年全球铜消费 总量比例为 6.65%、7.15%、7.80%，需求增长贡献率分别为 0.97%、0.85%、1.08%；其 中光伏风电储能领域新增铜需求占当年全球铜消费总量 5.04%、4.93%、4.95%，需求增长 贡献率分别为 0.14%、0.09%、0.23%。新能源车领域新增铜需求占当年全球铜消费总量 1.6%、 2.2%、2.8%，需求增长贡献率分别为 0.3%、0.8%、1%，2021 年之后新能源车领域是铜需 求增量的主要驱动力。

从供需平衡来看，考虑到 2021~2023 年铜矿供给的 CAGR 为 2.85%，精炼铜供给 CAGR 为 2.47%，皆低于需求侧 CAGR 4.23%，2021~2023 年全球精铜市场分别短缺 30.4 万吨、79 万吨和 118 万吨，预计短缺需求占比分别为 1.2%、3%、4.4%。

我们认为全球通胀交易已经开启，再加上铜矿供应进入低速增长时代，加工费下跌导致铜冶炼产能被抑制；清洁能源革命背景下，新的铜需求空间将被打开，全球精铜供需缺口将逐步扩大，铜价有望获得强劲的上涨动能。

1.1. 中国：非化能源加速步入平价时代，力争 2060 年前实现碳中和

2020 年平价项目申报加速。国家发改委和能源局于 2020 年 8 月发布了《关于公布 2020 年 风电、光伏发电平价上网项目的通知》，通知中公布了 2020 年光伏平价项目为 33.05GW 且 项目应于 2021 年底前并网。此外，未纳入 2020 年竞价补贴的 7.54GW 光伏项目可以自愿 转为平价。各省申报平价项目热情高涨，侧面反映出当前投资成本下光伏平价项目的收益率 较为可观，2020 年平价项目预计将成为 2021 年光伏装机的最主要来源。

减排目标再度彰显国家大力发展清洁能源的决心。2020 年 9 月 22 日在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出中国二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和，体现了国家发展可再生能源的决心。国家可再生能源规划在 2020 年 4 月 9 日已被国家能源局明确了编制节奏，预计将于 2021 年 3 月底前形成国家《可再生能源发 展“十四五”规划(送审稿)》。

从当前政策及产业发展情况来看，非化石能源消费占比的目标或将进一步上调。实际上，行 业主管部门及国家领导人，曾多次表示我国将持续推动能源生产和消费革命，持续提升非化 石能源占一次能源消费比重。结合国家领导人在巴黎气候大会的承诺，以及相关产业政策和 规划来看，随着光伏发电进入平价上网时代，据安信电新判断，2025 年 18%和 2030 年 20% 的非化石能源占比目标或将提前实现。

1.2. 欧洲：夯实能源转型政策，提升可再生能源占比目标

欧盟继续提升减排目标，提升可再生能源占比目标。2020 年 9 月 17 日，欧盟发布将 2030 年可再生能源占比目标从 32%以上提升至 38%-40%；由于在减排目标的倒逼下，未来欧洲 碳减排目标或提升至 60%，因此未来欧洲可再生能源发电占比将持续提升至约 42%-44%的 水平。

1.3. 美国：清洁能源政策将重获重视，力争 2050 年实现碳净零排放

拜登当选，美国能源政策 180 度转向。拜登的《清洁能源革命和环境正义计划》贯穿了其解决就业问题、刺激经济等其他执政政策。在该计划中，拜登拟在未来十年内投入 4,000 亿美 元用于能源、气候的研究与创新，以及清洁能源的基础设施建设，力争在 2035 年前实现无 碳发电，并确保美国在 2050 年之前达到碳净零排放，实现 100%的清洁能源经济。基于拜 登的新能源政策，美国各级州、市政府也纷纷进行表态，超过 35 个城市设定了到 2050 年减 排 80％的目标，超过 400 个市长表示将遵守《巴黎协定》。在强有力的新能源政策推动下， 美国可再生能源及电动汽车领域将重获快速发展。

2. 全球清洁电站进入密集建设期

2.1. 发电领域铜需求概述

2.1.1. 光伏领域

光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏电站包括边远地区的村庄供电系统，太阳能户用电源系统，通信信号电源、阴极保护、太阳能路灯等各种带有蓄电池可以独 立运行的光伏发电系统。并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统。

光伏发电系统是由太阳能电池方阵，蓄电池组，充放电控制器，逆变器，交流配电柜，太阳跟踪控制系统等、铜导线等设备组成。其中汇流箱、变压器、铜导线等组件含铜量较多，尤其是导线，主要是发电组件通常分散较广，需要长距离的电源电缆和接地电缆来连接。

铜对于太阳能的收集，存储和分配至关重要，铜良好的导电性和耐用性可提高光伏电池和模 块的效率以及性能。根据铜开发协会的数据，含有铜线缆、电线和管道的可再生能源发电， 其铜的使用量是传统化石燃料发电的 4-6 倍。根据星展银行研究表明，光伏系统中铜的需求 强度约为 5.5kg/KW，约为传统火电系统铜使用强度的 5 倍。

2.1.2. 风电领域

组成风力发电系统的主要部件是塔架、发电机、齿轮增速器、变桨偏航系统、桨叶、联轴器、 电控系统、发电机、电流变化器、变压器及导线等。其中发电机、变电器、变压器和导线是主要的用铜领域。据星展银行数据，海上风电装机的铜使用强度约为 10kg/KW，陆上风电铜使用强度为 4kg/KW，而常规火电铜使用强度仅为 1kg/KW。

2.1.3. 储能领域

储能领域的铜需求主要集中在铜线缆和锂电铜箔等领域。新能源发电具有间歇性和随机性， 高比例新能源并网需要大规模输出稳定的可调节电源进行调峰，储能系统可很好解决这一问题。电化学储能（锂电储能）能集快速响应、能量时移、布臵灵活等特点于一体，受到业内推崇。一方面储能系统的修建并网本身需要铜线缆，另一方面，锂电储能系统需要配备大量锂电池，也带动了锂电铜箔的需求，典型锂离子电池 8 微米锂电铜箔用量约为 0.83kg/KWh， 因此锂电储能的大规模应用也能带动一部分铜消费。

2.2. 发电领域铜需求测算

2.2.1. 国内： 2021-2025 年年均铜需求量在 55.4~66.9 万吨

据安信电新测算，假设中国非化石能源占比在未来十年持续提升，于 2025 年和 2030 年分别提升至18%和20%，在平均发电煤耗逐年下降，光伏+风电发电量占比逐年提升的基础上， 分别以 2019 年和 2025 年为基年，预计 2025 年和 2030 年所需光伏+风电发电量增量分别 达 0.85 万亿 KWh 和 1.13 万亿 KWh。

非化能源占比提升为“十四五”光伏装机需求提供“锚点”。根据预计发电量增量，在现有 的风电和光伏装机的基础上，预计 2021-2025 年光伏和风电年均新增装机量在 71-94GW 和 13-26GW 的范围内；2025-2030 年光伏和风电年均新增装机量在 113-151GW 和 21-41GW 范围内。

在国内 2021-2025 年光伏和风电年均新增装机量在 71-94GW 和 13-26GW，光伏系统中铜 的需求强度约为 5.5kg/KW，海上风电装机的铜使用强度约为 10kg/KW，陆上风电铜使用强 度为 4kg/KW 等假设下，据我们测算，2020-2025 年年均铜需求量在 55.4~66.9 万吨范围内。 到 2030 年光伏和风电发电铜需求或达 85 万吨。

2.2.2. 海外： 2021-2025 年年均铜需求量在 49.45~57.9 万吨

2020 年 9 月 17 日，欧盟发布将 2030 年可再生能源占比目标从 32%以上提升至 38%-40%； 由于在减排目标的倒逼下，未来欧洲碳减排减排目标或提升至 60%，因此未来欧洲可再生能 源发电占比将持续提升至约 42%-44%的水平。根据预计发电量增量，在现有的风电和光伏 装机的基础上，若在减排目标 55%的基础上，预计 2020-2025 年光伏和风电合计年均新增 装机量在 103-114GW 的范围内，据我们测算，2020-2025 年年均铜需求量在 49.45~57.9 万吨范围内，预计到 2030 年光伏和风电发电铜需求约 60 万吨。

此外，随着度电成本大幅下降，越来越多的国家和地区成为 GW 级市场。受到技术进步、规 模化经济、供应链竞争日益激烈和开发商经验日益增长的推动，根据 IRENA （International Renewable Energy Agency）的统计，在过去十年间（2010-2019）太阳能光伏发电成本下 降了 82%，成本的下降主要是由于电池板价格和系统配套费用的降低，其中前者降幅达 90%， 根据 Inter Soalr 的统计，2019 年光伏度电成本已经下降至 4 美分/kWh。成本大幅下滑叠加 能源转型诉求，2017、2018 年全球 GW 级市场（国家或地区）分别为 9 个和 11 个，2019 年上升至 13 个，越来越多国家和地区的光伏需求大幅提升。

海外光伏装机去中心化，需求增长确定性强。随着全球 GW 级市场的增多，海外光伏装机需 求正在逐渐去中心化。2019 年欧洲、美国、日本等传统光伏市场新增装机占比逐步下滑， 前五大市场新增装机占比仅为 56%。伴随去中心化到来的，是单一市场对海外装机需求的扰 动被逐渐平滑，海外光伏新增装机需求增长变得愈发确定，预计将进一步带动铜需求。

2.2.3. 储能：2021-2025 年铜需求量 CAGR 为 36%

到 2025 年，全球发/用电侧的储能需求将达到 507GWh。据安信电新，从发电侧和用电侧测 算到 2025 年全球电力系统发/用电端的储能需求就将达到 507GWh，而风电/光伏的并网储 能需求则将达到 280GWh。

据我们测算，2021-2025年三元电池储能需求对铜的带动量分别为5.31、8.22、11.12、14.03、 18.09 万吨，CAGR 为 36%。随着三元电池储能市场快速发展，预计 2030 年铜需求量可达 40 万吨。