作者：杨鑫 张文杰等 中金点睛

中国交通运输碳排放上行压力较大，目前“绿色溢价”偏高，如何解题？

交通运输是社会发展的血脉，根据IEA数据，2018年中国交通运输碳排放占社会总碳排放比重达9.7%，较1990年提升5个百分点。随着人均GDP增长，我们预测2060年交通运输周转量会翻倍，未来交通运输碳排放压力较大。另外我们测算2021年交通运输“绿色溢价”（即用新能源较用化石燃料的成本增加比例）为68%，对应零碳排成本（即用新能源较用化石燃料的成本差异绝对值）约2.7万亿元，脱碳成本高、难度大，如何解题？交通运输碳中和需要技术+政策的共同驱动。

新能源风劲潮涌，碳中和任重道远

绿色交通=更清洁的能源 + 更高效的能耗。清洁能源是治本之法，节能减排是辅助之道。中性假设下（详见正文具体假设），我们预测交通运输会在2030年碳达峰，峰值13.3亿吨，2060年难以实现碳中和，碳排放预计约为2.6亿吨，较2019年下降77%。

分子行业来看：我们认为乘用车实现碳中和的技术路径较为清晰，中国在锂电领域的优势将有望带动中国乘用车行业实现绿色的弯道超车；公路货运（商用车）将会通过电动中轻微卡+燃料电池重卡在2060年实现碳中和；铁路是比较确定可以通过电气化脱碳的行业；而航空和航运实现碳中和难度更大，更加依赖技术进步，我们预计到2060年航空和航运的碳排放分别为2.3亿吨/2,900万吨。

除了技术，交运碳中和也要政策驱动：1）上游新能源环节，需要产业政策推广燃料电池应用，加强锂电池的生命周期管理等；2）中游制造商环节，需要政策引导技术路线（如更优质的新能源车）、提倡创新模式（如车电分离）等；3）下游应用环节，需要政策引导市场需求（如能源补贴）、解决用户痛点（如充电/加氢站）等。

在技术和政策的驱动下，我们测算2030/2060年交通运输“绿色溢价”均为2%，对应的零碳排成本为897/701亿元，较2021年下降约97%，说明减排路径有一定的有效性。

回归投资逻辑，我们认为可围绕以下主线去筛选标的：1）新能源龙头企业；2）造车新势力、先发的整车厂商和智能汽车供应链；3）低碳运输出行方式；4）提升交运效率的科技企业。我们一共整理出25个受益标的，回测过去一年跑赢大盘119%。

风险

技术发展不及预期。

正文

从“绿色溢价”看中国交通运输碳中和的难度

中国交通运输碳排放上行压力较大

根据IEA数据，目前中国交通碳排放占中国整体碳排放的9.7%，仍明显低于世界的交通碳排放占比24.6%，但是中国交通碳排放1990-2018年复合增速达到8.3%，明显高于全世界交通碳排放的增速（2.1%）及中国整体碳排放的增速（5.6%），交通运输占中国整体碳排放比重提升5个百分点。随着人均GDP的增长，交通运输的需求仍会持续增长，中国交通系统的碳排放上行压力较大。虽然中国交运何时碳达峰尚未可知，但我们可以通过拆解碳排放结构，再具体分析各子行业碳排放的驱动要素来进行推演。

结构上看，公路和航空占比重：2018年中国交运碳排放中，公路/航空/航运/铁路分别占83.4%/9.8%/5.4%/1.3%。

图表：中国交通运输碳排放量

资料来源：IEA，中金公司研究部

图表：2018年中国交通运输碳排放结构

资料来源：中金公司研究部

交通运输的高“绿色溢价”说明脱碳成本高、难度大，需技术创新+公共政策共同驱动

“绿色溢价”指的是用新能源较用化石燃料的成本增加比例，对应的零碳排成本是为了实现零碳排放所需要付出的额外成本。

综合交运各子行业，我们测算交通运输2021年零碳排成本2.7万亿元，对应“绿色溢价”比例68%，碳中和成本高：我们测算2021年交通运输能耗成本约为3.9万亿元，假设重载领域用氢能满足，中轻卡、乘用车和铁路均用清洁电力，那么交通运输系统全部用新能源的总成本约为6.6万亿元，2021年交通运输的零碳排成本即为两者之差，约2.7万亿元，对应“绿色溢价”比例为68%。

作为参考，这项成本占2020年交通运输、仓储及邮政业GDP（4.2万亿元）约60%；另一个参考是从行业利润的角度来看，由于数据可得性，我们以上市公司利润作为参照物，2019年汽车制造和交通运输行业上市公司总净利润大约1,000亿元，这项成本是上市公司净利润的27倍，因此行业内部消耗这项成本几乎不可能。

以上均说明了交通运输实现碳中和的成本高、难度大，因此要推动交通运输行业的碳中和必须通过技术创新和政策治理的共同作用。

图表：2021年交通运输“绿色溢价”为68%

资料来源：中金公司研究部 *注：公路货运和公路客运均采用全生命周期成本测算

绿色交通的中国“解法”

碳排放测算：2030年碳达峰，中性假设下2060年碳排放为2019年的23%，或难以碳中和

交通运输周转量测算：2060年将较2019年翻倍

从碳排放的角度来看，周转量（吨公里）是比货运量/客运量更有效的指标。2019年交通运输行业总周转量19.7万亿吨公里，至2060年，我们预计交通运输总周转量为38.7万亿吨公里，40年复合增速1.7%。

图表：2060年交通运输周转量预测

资料来源：Wind,中金公司研究部

中性假设下，2060年交通运输碳排放较2019年下降77%

根据我们的估算，2019年交通运输行业碳排放量为11.6亿吨，中性假设下，我们预计交运2030年碳达峰，峰值13.3亿吨；到2060年交运碳排放2.6亿吨，较2019年下降77%。基于目前技术，我们认为航空和航运难以在2060年前脱碳，因此在中性假设下交通运输难以实现碳中和。但是，技术进步总会超出想象，未来40年，我们相信或许会有技术突破，助力交运行业实现碳中和。

我们的中性假设的前提是什么？主要的节点有哪些？

► 我们预计乘用车出行2028年将会碳达峰，届时新能源乘用车保有量渗透率约为10%，而后新能源车销售渗透率不断提升，于2045年新能源新车销售达到100%渗透率，到2060年所有乘用车均为新能源，实现碳中和；

► 我们预计公路货运商用车在2030年实现碳达峰，届时新能源货车保有量渗透率约为10%，到2050年我们预计中轻微卡保有量将100%电动化，到2060年燃料电池重卡保有量渗透率有望达到100%，公路货运实现碳中和；

► 我们预测航空2050年碳达峰，届时生物质燃油和氢能可以供能25%，之后生物质燃油和氢能会持续渗透，但无法完全替代传统航空燃油，我们预计2060年生物质供能30%，氢能供能15%，碳排放为2.3亿吨，约是2019年碳排放的2倍，届时航空碳排放占交通整体排放量比例为89%；

► 我们预测航运2040年碳达峰，届时新能源供能25%，之后LNG、氨和氢会逐步渗透，但也无法完全替代航运燃油，我们预计航运2060年碳排放约为2,900万吨，较2019年下降62%，占届时的比例为11%；

► 我们预计铁路电气化比例到2060年提升至100%，实现碳中和。

图表：2020-2060年交通运输碳排放量预测

资料来源：中金公司研究部 *注：红线表示交运整体碳达峰时间点

图表：交通运输碳排放量主要节点及假设

资料来源：中金公司研究部

有什么可能超预期或低于预期？

►可能超预期的部分：1）智能驾驶可能提前到来；2）燃油效率的提升幅度可能会超预期；3）储氢技术近期有突破；

►可能低于预期的部分：1）公路商用车的新能源渗透率可能慢于预期；2）航空的生物质燃油发展可能低于预期。

我们根据超预期和低于预期的部分，刻画了三种不同情景（乐观、中性和悲观）下的未来中国交运碳排放图。在乐观假设下，交运整体碳达峰会提前到2028年，峰值为12.7亿吨，并会在2060年实现碳中和；而在悲观假设下交运整体会在2035年碳达峰，峰值为14.4亿吨，2060年碳排放量为6.1亿吨，较2019年仅下降48%。

图表：中国交运2020-2060年不同情景碳排放预测

资料来源：中金公司研究部 *标记点表示碳达峰的时间点

图表：中国交运2020-2060年不同情景主要假设

资料来源：中金公司研究部

绿色交通技术篇：聚焦锂电池和氢燃料电池的技术应用推演

锂电池带动乘用车与部分公共交通领域电动化

如前文所述，乘用车领域最终零排放依赖于纯电动，我们预期2045年新能源新车销售渗透率将达到100%，此目标的达成很大程度上取决于锂电池技术整体性能与技术路径的演化。

技术路径方面，动力电池技术演化与平价的达成具备较强的确定性。从技术路径角度，短期LFP与高镍三元路径将形成接力，推动由中低里程到中长里程新能源车的平价，带动整体市场需求进一步的爆发。固态电解质电池、锂硫电池、锂空电池等下一代电池有望在2030-2060年逐步商业化，进一步提升锂电综合性能，同时带动更多领域电动化：

► 短周期维度（2021-2023年），平价初现：应对平价的需求，我们认为450km以下同时价格区间在10-15万元左右的新能源车将通过铁锂电池，在2021-2022年实现平价。

► 中周期维度（2023-2030年），全面平价推动电动化持续提速：我们认为锂电技术与产业化能力的进步，将推动高镍正极体系锂电池加速推广，并带动锂电池进一步降本提质，于2024-2025年左右推动600km左右车型实现油电平价，于2026-2030年间推动800km以上车型实现油电平价。

► 长周期维度（2030年后），下一步技术逐步落地：我们认为下一代电池，包括固态，及更下一代的锂硫、锂空气电池，将逐步迈向商业化的路径，推动更安全与更高能量密度电池技术的演变，带动更先进更长里程（>1000km）新能源车及其它领域（如小型飞行器等）的应用。

图表：NEDC 500km乘用车电池系统成本测算

资料来源：GGII，中金公司研究部

图表：动力电池体系技术发展预期

资料来源：GGII，中金公司研究部

氢燃料电池应用带动重载领域零排放

目前氢燃料电池的系统成本和用氢成本均很高。从系统成本来看，国内燃料电池2019年售价约2万元/kW，要达到与重卡发动机平价，燃料电池系统的价格需要下降至约300-500元/kW，我们认为氢燃料电池系统未来的路径为：

► 2020-2025年：产业链本土化基本完成。目前供应链整体对海外材料依赖程度较大，补贴政策与市场趋势需求下，我们预期2025年前国产化核心材料供应链有望完成基本布局，供应国产化以及对海外先进技术的吸纳将会推动系统成本由2019年的2万元/kW下降至约2000元/kW，5年下降90%。

► 2025-2040年：国产替代完成，主导材料进步与规模化，推动系统级平价。我们预期2035年产业链国产化规模的进一步推广和综合系统的技术进步有望带动系统成本下降至300-500元/kW，较2025年下降约70%-80%，实现燃料电池系统本身与传统重卡柴油机平价。

图表：目前国内燃料电池系统总成成本相对较高

资料来源：工信部，财政部，科技部，发改委，国家能源局，中金公司研究部

从氢能源成本环节来看，终端用氢成本中制氢、运输、加氢成本分别占约25%/19%/56%，这三个环节的降本将推动氢能源逐步与柴油平价。

► 制氢目前主要有天然气/煤气重整制氢与新能源发电制氢两大主流路径，新能源电解水制氢是中长期路线。目前的电价下，电解水制氢的成本高达到40元/kg以上。但我们认为2025年之后，伴随新能源发电占比的持续提升，通过富裕部分的超低价格新能源电价（0.1-0.3元/kWh），可将电解水制氢的成本下降至10元/kg以下，我们预期2040年后可下降至5元/kg以上。同时规模效应对于成本的影响均较为明显，因此我们认为区域集中式大规模制氢将是中长期成本下降的主要路线。

► 运输成本的下降依赖于技术、规模的提升。以高压气氢为例，目前国内以III型瓶为主，而海外已经规模化应用IV型瓶（级别越高，单位体积内储存的氢越多，同时制造工艺越复杂）。我们认为技术的进步与国内应用规模的提升，可将运输成本在2030年后较现有水平下降30-50%。

► 终端加氢具备较大的成本下降空间，规模化与国产化是主要推动力。目前国内建设一座加氢站（35Mpa）的投资在200~250万美元之间，成本高昂，核心设备基本倚赖于进口，加氢站的折旧与运维成本占大头。我们认为建设规模的提速叠加设备的国产化将推动加氢成本快速下降。我们预期终端的加氢成本将由目前的近40元/kg在2030年后逐步降至10元/kg以下。

图表：我们预期燃料电池重卡领域，氢能在2040年有望与柴油实现平价（不考虑柴油远期附加成本）

资料来源：中国氢能联盟，中金公司研究部

绿色交通建言篇：政策助力交通运输“脱碳”

行业政策建议 - 乘用车&商用车：产业政策转向市场化、创新化

引导技术路线，增加新能源车的吸引力

随着补贴政策逐步退坡，未来优质车型将发挥更大作用，推动新能源汽车消费自然渗透率提升。基于此判断，我们认为政策的核心在于引导车企生产更多具备优质产品力的新能源车型。

► 首先是对技术路线的引导，目前的 “双积分”政策正在推动混动技术在燃油车当中的使用，同时要求车企不断提高纯电动车型占比。为了应对“双积分”政策，部分车企生产品质较低的新能源汽车，再低价卖给出租车运营公司，赚取积分。这种方式不利于培养C端消费者购买新能源汽车的消费习惯。因此，我们认为，“双积分”政策的计分标准可以更加细化，考核不同车型的续航里程、电池安全性、能量转换效率等综合指标，鼓励车企生产更优质的新能源汽车。

► 其次在汽车相关税收方面，我们认为可以适度从中央向地方转移，鼓励地方政府与地方车企形成联动，不仅在购买环节引导新能源车型消费，更要在使用环节鼓励新能源车型的应用。

鼓励创新，重点解决新能源汽车的痛点问题

锂电技术尚未成熟，新能源汽车在购置和使用环节仍然存在多个痛点问题，政策方向应该以解决痛点问题为主。

► 我们认为财政补贴可以从购车环节逐步转移至用车环节，特别是对充电桩、换电站等基础设施建设给予补贴，提升消费者在使用环节的便利性。

► 我们认为政策导向应该为创新商业模式提供支持，例如车电分离模式能够有效降低车辆初始购置成本，并且降低消费者对电池使用寿命的担忧，但需要政策辅助对车电产权归属进行定义；再例如换电站运营模式偏重资产，初始投资成本高，还需借助产业资本和政府补贴的力量才能够得到大规模商业化。

降低用车环节碳排放

► 鼓励消费者形成更环保的驾驶习惯。很多不当的驾驶习惯如高速飙车、随意并线增加了油耗，带来更多的碳排放。因此，我们认为，运用驾驶员状态监控技术，进一步规范驾驶行为，将推动碳排放在用车环节进一步降低。

► 推动车辆网联化，减少交通拥堵，提高出行效率。采用网联化技术之后，车辆可根据云端数据进行最优行程规划，提升出行效率。因此，我们认为加装路侧感应装置、信号接收装置，推动车路互感，将有效推动车辆网联化，进而降低碳排放。

行业政策建议 - 航空：关注生物质和氢能的发展

新能源：对成熟的生物质燃油给予一定补贴，关注氢能的发展

► 给予一定的能源补贴政策创造航空生物质燃油市场：目前航空的生物质燃料市场面临着“先有鸡还是现有蛋”的问题，其核心是解决航空生物质燃料的成本鸿沟，因此相关机构可以适当给予能源补贴政策，抹平生物质航空燃油与传统燃油的价差，创造市场，从而带动整个产业链的发展。

► 关注氢能及其他新能源发展，探索与航空发动机的结合：中国商飞在飞机制造技术上和国际水平仍有一定差距，我们建议可以适时关注氢能带来其他技术路径的可能性。

技术政策建议 - 锂电：全生命周期零排放需产业与政策协同促进

锂电碳排，需要从全生命周期视角看待。从碳排放角度，锂电池的应用带来了用车环节的零排放，但纵观产业链与生命周期，锂电的制造与最终废弃锂电池的处置，均对碳排放有较大的影响。由此，我们认为锂电池需要全生命周期碳足迹的视角。

未来需通过进一步完善政策以推动动力电池产业链实现 “零碳排”。目前各部委针对新能源汽车废旧动力电池回收问题，已出台一系列政策法规，但众多法规细节缺乏明确的奖惩机制和监管手段，需进一步落实明确；在生产制造端也应出台更明确的政策以实现节能减排。我们建议的政策包括以下几方面：

► 建立电池全生命周期溯源管理体系，追溯各环节碳足迹。在工信部建立的 “新能源汽车国家监测与动力蓄电池回收利用综合管理平台”基础上，政策可进一步推动各级供应链追溯上级供应链碳足迹，并落实奖惩机制，倒逼产业链控制、减少碳排放。

► 回收环节落实权责与实施主体，推动以4S店为核心渠道，以新能源车企及第三方机构为实施主体的回收网络建设。目前工信部已落实生产者延伸制度，明确汽车生产企业承担动力蓄电池回收的主体责任，未来需进一步打通电池回收网络，明确仓储、物流、再加工等规范细节，探索可行的商业模式与利益分配方式。

► 使用强制性政策、奖惩机制等措施推动新能源车企及用户积极参与动力电池回收。目前虽已有各政策建立了溯源与回收体系，但正规渠道回收率较低，未来政策可从车企端和用户端两方面推动：对于车企端，未来政策应进一步建立明确奖惩机制和监管手段，加强新能源车企回收动力电池的积极主动性；对于用户端而言，未来需加强动力电池溯源体系，同时使用奖励、补贴等政策促使用户积极参与动力电池回收。

图表：动力电池梯次利用及再生利用流程

资料来源：《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，《湿法回收退役三元锂离子电池有价金属的研究进展》（黎华玲、陈永珍、宋文吉、冯自平 《化工进展》2019第38卷第2期），国家知识产权局，中金公司研究部

图表：我国动力电池回收全流程

资料来源：工信部，中金公司研究部

技术政策建议 - 燃料电池：需政策推动产业化应用

现阶段政策：2020年9月，根据《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》（国家能源局 2020年9月发文），氢燃料电池车应用进入为期四年的试点推广期。燃料电池汽车新政进入“十城千辆”阶段，试点推广期以构筑完整产业链为目标，聚焦技术创新与产业链基础发展，定位实际场景应用，探索有效商业模式，以实现良性发展。

长周期政策建议：根据欧洲燃料电池和氢能联合组织发布的《欧洲氢能路线图：欧洲能源转型的可持续发展路径》（欧洲燃料电池和氢能联合组织(FCH-JU)2019年发布），我们认为在长周期的维度，氢燃料电池的应用可借鉴以下政策工具：

► 推动氢能源基础设施与燃料电池系统标准的制定，完善产业链权责。目前产业缺乏相对标准，特别是在基础设施建设环节，标准确定有助于规范加氢站的建设和投资，加快基础设施环节配套的落地。氢燃料电池系统层面也需进一步完善技术/生产/资质等标准，以推动产业进入规模化应用；

► 长远规划基础设施建设方案，保障中长期规模化应用落地与发展的确定性；

► 进一步明确并指引氢能源在特定交通场景中应用路径与推广目标；

► 推动氢燃料电池系统应用的跨国合作，提升中国燃料电池产业链的供应覆盖面，加速产业规模化发展。

从“绿色溢价”再看绿色交通推演的效果

交通运输未来“绿色溢价”将明显下降，但难以在2060年实现0溢价

2030年零碳排成本预计为897亿元，对应“绿色溢价”为2%

我们测算2030年交通运输“绿色溢价”为2%，对应零碳排成本897亿元，较2021年下降约2.6万亿元，公路货运和公路客运（乘用车）将贡献65%（约1.7万亿元）和29%（约7,500亿元）的减量：

图表：2030年公路货运和客运将驱动零碳排成本下降

资料来源：中金公司研究部

2060年“绿色溢价”预计仍为2%，但零碳排成本下降至701亿元

到2060年，我们测算交通运输 “绿色溢价”比例仍为2%，对应的零碳排成本为701亿元。到2060年我们预计乘用车、商用车和铁路将全部新能源化，“绿色溢价”均为0；但航空和航运无法完全用新能源满足，我们预测到2060年用氢单位成本仍比用燃油高，基于此我们测算航空和航运2060年零碳排成本为537/164亿元，对应“绿色溢价”分别为18%和31%，因此交通运输总体零碳排成本701亿元，对应2%的“绿色溢价”。

图表：2060年交通运输零碳排成本为701亿元

资料来源：中金公司研究部

总结而言，交通运输“绿色溢价”将会从2021年68%大幅下降至2030年和2060年的2%，对应的交通运输的零碳排成本会由2021年的2.7万亿元下降至2030年/2060年的897亿元/701亿元，说明我们给定的碳排放路径有一定合理性。但同时2060年无法实现0溢价也说明运用到交通运输的技术仍有待发展，实际上交通运输“绿色溢价”的下行很大程度依赖锂电和氢能技术的进步，锂电技术路线相对比较确定，而氢能技术则有一定不确定性，需要政策在研发、应用、标准制定等方面助力推进。