重工業轉型資金需求量及特征有哪些？

重工業企業低碳轉型是在內部及外部的多種壓力驅動下開始的。

1.重工業轉型資金需求量

鋼鐵行業：

鋼鐵行業轉型所需投資的關鍵技術領域主要為節能增效、工藝路線和碳捕集三大類，其中，工藝路線投資技術 領域主要是廢鋼電爐和氫直接還原鐵及其配套工藝。據本研究估算，從目前到2050年，鋼鐵行業轉型所需固定 資產投資總量至少為1.6萬億元iii 。 如以投資領域進行劃分，受中短期內長流程鋼落后產能置換和已有設備增效的大量需求影響，當前，能效提升 已成為鋼鐵行業所需投資量最大的技術門類，其總投資額約為5300億元，占比33%。此外，由于電爐需要在較 大程度上完成產能提升，這也使廢鋼電爐成為鋼鐵行業低碳投資的第二大重點技術，總投資額約為3600億元， 占比23%。與此同時，氫直接還原和碳捕集技術也需要較多的投資，投資額分別約為2800億元和2300億元，占 比18%和14%。原因一方面是這兩種新技術路徑的產能將穩步增加，另一方面是對應的豎爐設備和碳捕集設備 單位投資成本較高。除此以外，富氫高爐和球團制造的投資額則相對較小，分別約為1000億元和700億元，占 比7%和5%。

從時間維度看，鋼鐵產能變化和各項技術的成熟度決定了鋼鐵低碳轉型的投資窗口期。從目前到2050年，總投 資需求呈現先降后增的趨勢：

近期（2020-2030）：在這一時期內，主要投資需求領域為能效提升和廢鋼電爐。其中，余熱利用等能效 提升技術將在未來十年內增加約3800億元的投資需求。同時，隨著廢鋼回收體系逐漸完善、廢鋼可用量 穩步提升，廢鋼電爐技術也將成為這一時期內的主要降碳技術，需要約2000億元投資。 球團制造、富氫 高爐的投資需求主要來自對現有長流程煉鋼的改進，以實現效率提升和部分碳減排。而此階段對氫直接 還原和碳捕集的投資則主要用于早期研發與示范。

中期（2030-2040）：在這一時期內，主要投資需求領域包括能效提升、廢鋼電爐、氫直接還原和碳捕集 等。能效提升和廢鋼電爐在中期的投資需求有所下降，但仍分別增加950億元和850億元。氫直接還原鐵 的技術成熟度在此階段大幅提升，同時在降碳需求的刺激下，氫源需從灰氫和副產氫轉為綠氫，預計需 要至少680億元的投資。伴隨著碳捕集技術的不斷發展，在鋼鐵生產中低濃度碳排放應用場景有更好的適 用性，預計需近600億元投資。按中國的現有高爐平均使用時間12年16 、高爐自然壽命約25年計算，本階 段也將出現高爐產能的大規模退役潮。因此，新型冶金路徑部署期的投資需求也將在2030年前后有較大 增長。

遠期（2040-2050）：在這一時期內，投資需求主要來自氫直接還原鐵、碳捕集技術和廢鋼電爐這三個領 域。氫直接還原鐵技術在這一時期將達到技術成熟，并在鋼鐵行業實現商業化應用，投資額預計將達到 1500億元。碳捕集技術可以應用在現有的部分能效水平較高的年輕高爐資產上，預計需要1200億元投資。 在未來三十年，基于廢鋼的短流程將逐步提升滲透率，并在遠期成為主要技術路線，因此在2040-2050年 仍需要約700億元的較大規模投資。

水泥行業： 水泥行業實現碳中和需要大規模投資的關鍵技術主要分為能效提升，燃料替代，碳捕集、封存與利用（CCUS） 三類。在僅考慮上述主要技術的前提下，我們估算2020-2060年水泥行業碳中和轉型的固定資產投資總量至少 8000億元。 分投資領域看，CCUS為水泥行業所需投資量最大的技術，總投資額約為5200億元，占比64%。原因一方面是 因為碳捕集技術較為昂貴，另一方面由于水泥行業的過程排放較難清零，需要廣泛地建設碳捕集設施。除CCUS 外，位居第二的是燃料替代技術，其中氫能與電力水泥窯技術總投資額約為1400億元，占比17%；固廢燃料替 代技術所需投資額達到1300億元，占比16%。最后，節能類技術總投資額較小，約為220億元，占比3%左右。

從時間維度上看，水泥主要技術的投資窗口期隨著技術成熟與水泥產能而變化，投資額總體呈逐漸升高趨勢：

近期（2020-2030）：在這一時期，主要投資需求領域為節能技術、固廢燃料替代和早期的CCUS技術。 隨著國家推動水泥行業能效達標的行動逐步走深走實，未來十年內的節能技術將是重點投資方向之一， 需要約200億投資規模。與此同時，2030年以前，在傳統能源價格上漲和水泥企業綠色化轉型壓力下， 預計水泥企業將比較有動力采用垃圾衍生物和生物質材料替代煤炭；此外，固廢燃料替代可以在現有技 術上迭代發展，預計總投資規模將達約200億。目前，CCUS技術正處于試點和示范階段，在近期將出現 約370億元的投資需求。同時，在2020-2030年間，中國水泥行業將開展比較全面的淘汰落后產能活動， 基于產能、能效等原則加快落后水泥產能的退出。當下，我國仍有26%左右的水泥產線處于2500t/d以下 的低產能，是未來十年優先淘汰的小生產線。

中期（2030-2040）：這一時期主要投資需求集中在固廢燃料替代、CCUS推廣和早期的氫能與電力窯技 術。伴隨著新建水泥產能的投產，出現了新建固廢燃料、氫能、電力窯等使用可再生能源水泥產線的需 求，燃料替代類技術的總投資在500億元以上。與此同時，CCUS技術將開始進行市場化推廣，所需投資 額進一步增加到約950億元。此外，正在使用中的大部分新型干法水泥窯是在2005年至2016年間投產 的。按照水泥窯大約35年的使用壽命，現有水泥窯將在2040年起陸續進入淘汰期。在2030-2040年間， 隨著產能集中化趨勢進一步加強，4000t/d以下的中小產能也將面臨退出。因此，在水泥設備的自然老化 和加速淘汰兩重因素作用下，在2030-2050年期間將出現一批新建水泥產能的窗口期。

遠期（2040-2060）：在這一時期，CCUS、氫能與電力窯技術投資需求將大幅增加，固廢燃料技術投資 穩步發展，2050年前也仍將出現新建水泥產能替代。隨著CCUS的大范圍普及，碳捕集投資將迅速提升， 遠期投資總額有望達到3800億元以上。氫能與電力窯技術出現突破后，也將在水泥行業實現市場化應 用，遠期投資總額約1200億元。與此同時，固廢燃料替代技術投資也將持續實現穩定發展，得益于新建 固廢燃料的水泥窯及部分現有水泥窯改造，其遠期投資額將達700億元以上。

石化和化工行業：

在石化和化工行業，以合成氨、甲醇、乙烯三個典型化工品為例，實現碳中和需要大規模投資的技術主要分為 三類：節能增效、綠氫、碳捕集。如僅考慮上述三類主要技術，則2020-2050年化工行業碳中和轉型的固定資 產投資總額至少為2.1萬億元。 分領域看，綠氫生產技術是所需投資量最大的技術，投資總額約為1.7萬億元，約占化工行業整體碳中和轉型投 資的83%。其次是節能增效技術投資，預計到2050年至少將投入0.2萬億元，占比10%。碳捕集技術的總投資 額較小，主要有兩方面的原因：一是得益于二氧化碳的高濃度，石化和化工行業的碳捕集成本較低；二是綠氫 的逐漸普及能大幅降低生產過程的碳排放。我們預計碳捕集技術的總投資額約為0.14萬億元，占比7%。

從時間維度上看，石化和化工碳中和轉型在近中遠期的投資都主要集中在綠氫技術上，投資額呈現上升趨勢：

近期（2020-2030）：這一階段的主要投資需求集中在綠氫技術的研發與升級，以及一部分能效提升與碳 捕集技術。由于綠氫在合成氨和甲醇生產中逐漸提高技術成熟度、降低成本，將面臨超過2900億元的投 資需求。而節能增效技術改造和碳捕集技術的投資需求將分別超過700億元和400億元，前者主要得益于 其遵循《指南》等國家政策對提高能效水平的要求，后者則是由于將從試點項目逐步開始商業化普及。 中期（2030-2040）：這一階段的投資需求主要集中在綠氫技術的規模化應用上。在這一時期，經過上一 階段的培育完成技術與經濟性的提升，綠氫技術已具備進行行業大規模部署的條件。我們估算此階段綠 氫技術在合成氨和甲醇行業的投資額將近6300億元，是近期投資額的兩倍以上。此外，節能增效技術將 繼續在現有化工產能中的持續布局，而碳捕集技術將開始在行業內商業普及，其投資額將進一步增至逾 500億元。 遠期（2040-2050）：在這一時期，綠氫的投資需求將進一步擴大30%，進入全面部署階段。綠氫技術 已具備成熟的上下游配套，在合成氨和甲醇行業的投資額可達8200億元。隨著節能裝置與技術的進步， 技術改造仍可釋放部分減碳潛力，預計遠期投資總額可超過600億元。而得益于綠氫技術的滲透、過程排 放的降低，所需碳捕集投資也將呈下降趨勢，總投資額將近400億元。

2.重工業轉型資金需求特征

重工業企業低碳轉型是在內部及外部的多種壓力驅動下開始的。不同的轉型驅動力影響了企業轉型技術路徑的 規劃，而技術路徑又決定了企業的轉型資金需求。盡管不同行業內重工業企業在轉型路徑上存在一定差異，但 其轉型驅動力通常較為相似，可分為四大類，分別為：技術驅動、供應鏈驅動、政策驅動及聲譽驅動。

技術驅動是指由于碳減排技術的發展，低碳生產的成本逐漸下降，導致傳統高碳排放技術喪失其經濟 性，促使企業自發選擇低碳技術。目前，能效提升技術比較成熟、經濟性較好，因此，企業自發采取這 類技術的意愿較強。新型技術則大多處于原型和演示階段，尚未具備經濟性。 供應鏈驅動是指由于上下游企業的低碳轉型，或者消費者偏好發生變化，導致企業外部的供需關系發生 變化，傳統高碳排放產品需求下降，低碳生產的產品需求上升，促使企業進行低碳轉型。例如，汽車企 業為降低其范圍三排放實行供應鏈管理，大量采購低排放的綠色鋼鐵，則傳統工藝生產的鋼鐵市場將會 縮小，促使企業采用新型高能效工藝。

政策驅動是指政府頒布促進企業低碳轉型的政策后，傳統高能耗生產方式的合規成本上升，低碳排放的 新技術獲得更多政策利好，引導企業低碳轉型。國家對企業的政策包括強制性政策和激勵性政策。強制 性政策包括頒布法律、制定標準、強制淘汰等，例如對于環保或能耗不達標的鋼鐵企業采取強制關停淘 汰措施，此類政策主要負責引導企業采用能效提升等成熟減排技術。激勵性政策是指通過經濟激勵引導 企業選擇低碳生產方式，如碳排放權交易、對轉型技術提供貸款優惠、對做出新技術示范試點的企業給 予獎勵補貼等，此類政策可以引導企業采用更加多元化的減排技術。 聲譽驅動是指企業因考慮其社會聲譽而進行低碳轉型。重工業企業普遍具有高污染高排放的公眾形象， 企業采取減排技術可以提升其社會形象，為企業帶來潛在收益。

盡管所有企業均會受到四種驅動力的影響，但各類驅動力的作用有所區別。整體而言，當前重工業企業主要受 到技術及政策驅動，供應鏈及聲譽驅動力有望在未來進一步增強。在技術驅動及強制性政策的驅動作用下，企 業面對不同類型的重工業碳減排技術在資金需求方面存在較大差異。 當前，重工業的碳減排抓手可以歸納為能效提升、循環利用、電氣化、綠氫、生物質，碳捕集、封存與利用， 及碳匯和新型工藝多個方面。通過此分析可以看出，對于任何一項抓手，都 需要識別其應用潛力最大的行業，引導資本與政策支持流向優先級更高的應用場景；而對于同一行業，則需要 識別減碳潛力最大的抓手，優先布局、積極引入投資。

目前重工業領域減碳技術投資嚴重偏向技術成熟、經濟性好的技術。從技術成熟度看，主要重工業行業的減排 技術大多處于原型和演示階段，較少處于市場應用和成熟水平。以零碳電氣化、綠氫、生物質、CCUS、新型工 藝等為代表的新技術成熟度普遍較低，而能效提升和循環利用的技術成熟度較高。而從已有投資規模看，如圖 表14所示，成熟技術獲得的投資規模較大，較早期的技術則難以獲得充分投資，體現了金融機構對技術風險與 回報風險的考量。目前，重工業領域的低碳投資有超過90%的資金投入到“成熟”技術。已有投資規模在500億 元以上的技術領域均處于“成熟”階段，而在早期技術所獲投資額最大值僅200億元左右。 值得指出的是，目前處于早期階段的技術在未來具有變革式的碳減排潛力，應獲得更多的投資關注。我們對鋼 鐵、水泥、石化和化工三大重工業行業中近20項技術路徑的技術成熟度、碳減排潛力和已有投資規模進行分析 發現（圖表12），處于演示及更早期的技術可帶來接近60%的碳減排潛力，但只獲得了約6%的投資量。而成熟 技術碳減排潛力僅占不足40%，卻獲得了90%以上的投資。

技術成熟度較高技術，如能效提升、循環利用等，其成本相對較低、收益較好，企業投資部署意愿強，資金需 求量大。從償債風險角度看，由于成熟技術的成本收益較明確，投資回收期較短，企業的償債風險較低，因此 可以接受利率較高、年限較短的資金。在資金獲取速度上，由于項目規模通常較小，項目準備期較短，企業偏 好門檻較低、資金獲取速度較快的融資方式。因此，適合成熟技術的資金來源包括企業自投、銀行信貸、合同 能源管理等。 電氣化、綠氫、生物質、CCUS等技術在當前尚未發展成熟。由于此類技術成本仍較高，投資回收期長，是中遠 期降碳的重點技術，當前尚無強制性的國家政策要求，從成本收益角度考慮難以大規模部署。但考慮到此類技 術的減排潛力較大，具有長期戰略意義，企業有意愿在當前部署少量示范性試點，初步驗證其應用的可行性。 新興技術的項目規模大、前期投入高，企業對此類技術的資金需求也有一定規模。從償債風險角度看，由于新 興技術具有更多不確定性，投資回收期較長，償債風險相對較高，企業傾向于采取約束弱、靈活性高、利率更 低、年限更長的融資方式。在資金獲取速度上，由于項目準備期較長，企業可以接受投資門檻更高、資金獲取 速度更慢的融資方式。因此，適合新型技術的企業融資途經有企業債券、股權融資等。

目前，中國綠色金融體系已經基本建成，重工業企業轉型獲取資金的渠道有所豐富，逐步拓展至綠色信貸、能 效信貸、綠色債券等。然而，現有融資渠道涵蓋的范圍仍然較窄，部分企業碳減排技術沒有被納入融資目錄 中，而部分技術雖然被納入目錄，但目前市場上還未見到相關的具體實踐。