工业金属:就铜铝来看 新基建对铝拉动边际更明显

类别:行业 机构:兴业证券股份有限公司 研究员:邱祖学/苏东/王丽佳 日期:2020-04-07

至2025 年,新基建总计投资达10 万亿元:2018 年12 月19 日至21 日,中央经济会议在北京举行,会议重新定义了基础设施建设,把5G、人工智能、工业互联网、物联网定义为“新型基础设施建设”;2020年3 月6 号工信部召开加快5G 发展专题会,加快新型基础设施建设。新基建主要包括5G、大数据中心、人工智能、工业互联网、特高压、新能源汽车充电桩、高铁轨道交通等七大方面。根据国家及各级政府发出关于新基建投入报告和规划,规划第一阶段至2025 年,5G 方面,建成预计500 万至550 万个基站,投资达2.5 万亿;特高压方面总投资规模达到5000 亿元;城际高铁和轨道交通方面至投资规模约4.5 万亿;新能源充电桩约900 亿元;大数据中心新增投资约1.5 万亿;人工智能基础设施方面新增投资约2200 亿元;工业互联网新增约6500 亿元;总计投资在2050 年达到10 万亿元。

    点评

    1.1、5G:三大运营商2020 年建设基站超50 万个,带动铜铝消费量分别为0.5 和1.0 万吨? 4G基站:BBU+RRU+天线;5G基站:BBU(CU+DU)+AAU。4G 基站包含三个部分:基带处理单元(BBU)、远端射频处理单元(RRU)和天线系统。而5G 时代为了满足增强移动宽带(eMBB)、大规模物联网(mMTC)和低时延高可靠物联网(uRLLC)三大要求,并提高资源利用率,1)BBU 被拆分为CU(Centreunit 控制单元)、DU(Distributedunit 分布单元);2)天线和RRU 被集成在一个AAU 中,完成信号收发、缩放、滤波、光电转换等工作。

    每台5G基站所需PCB 面积为2.57 平方米,每平米PCB 耗铜4.08 千克,每台基站的PCB耗铜约10.5kg。

    AAU、BBU 所需的PCB 面积分别为0.708 和0.45 平方米,由于5G 基站中AAU 和BBU 的比例为3:1,一个5G 基站的AAU 和BBU 所需的PCB 面积则为2.574 平方米。据生益科技2019 年年报披露的PCB产量和直接材料成本,基于以下假设:1)覆铜板占直接材料成本40%,2)铜箔占覆铜板成本40%,3)铜价和加工费合计为7.3 万元/吨,4)铜的损耗为10%,可得出每平米PCB 耗铜量约为4.08 千克,那么每个基站的PCB 耗铜量约为10.50kg。

    2020 年,基站拉动铜、铝消耗量分别超0.5 万吨和约1 万吨。2020 年,中国移动新建25 万个基站,中国电信和中国联通新建共享基站超25 万站,三大运营商合计新建5G 基站超50 万站。那么2020 年,5G 基建将拉动铜消耗超0.5 万吨;另一方面,据mysteel 数据,5G 基站中的电解电容器、散热壳体等会用到铝电极箔及铝合金型材将消耗约20kg/站,则会拉动铝消耗量约1 万吨。

    1.2、充电桩:假设规划仅完成一半至240 万个,分别消耗铜铝量为2.03 和0.24 万吨

    据工信部、发改委、国家能源局《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020 年)》,到2020 年,新增集中式充换电站超过1.2 万座,分散式充电桩超过480 万个,以满足全国500 万辆电动汽车充电需求。

    而据中国充电联盟的数据,2019 年国内充电桩保有量仅为121.9 万台。基于以下假设:1)到2020 年底,规划仅完成一半,即国内充电桩保有量为240 万个;2)直流桩耗铜70kg/个,交流桩耗铜4kg/个,交直比为4:1,则单个充电桩耗铜为17.2kg;3)据mysteel 数据,充电桩中的铝合金板、铝合金绞、电极箔、铝制散热器等使得每个充电桩消耗约2kg 铝;则可以计算出2020 年充电桩分别消耗铜铝量为2.03 万吨和0.24 万吨。

    1.3、特高压:2020 年拉动铜铝消耗分别为18 万和129 万吨

    2020 年特高压拉动铝消费129 万吨。特高压为电压等级在交流1000 千伏及以上和直流±800 千伏及以上的输电技术,具有输送容量大、距离远、效率高和损耗低等技术优势。特高压电网铺设的架空线使用的是钢芯铝绞线,其内部是钢"芯",外部是用铝线通过绞合方式缠绕在钢芯周围;钢芯主要起增加强度的作用,铝绞线主要起传送电能的作用。据中电联数据,特高压项目建设投资中基建的占比约为45%(含征地及清理费用),电缆、铁塔、金具等线路类设备占比约25%,变电/换流站等站厅类主设备投资占比30%左右。而2020 年,国网特高压建设投资规模1128 亿元,则可以得到电缆投资约282 亿元,由通光电缆披露数据,可假设与导地线中标比例类似,即铝金额占比约为65%,2019 年长江有色铝均价为14198 元/吨,则可以得到1128 亿元的确定投资将消费铝129.1 万吨。

    2020 年,特高压拉动铜消费约18 万吨。特高压电网的建设中用铜较多的是变电站,其中包括一些线路的铺设和变压器的使用,而变电/换流站等站厅类主设备投资占比30%左右,在确定的国网1128 亿投资中,设备投资为338.4 亿元,而据mysteel 调研数据,设备中约有20-30%的含铜量,假设其含铜量为25%,2019 年长江有色铜均价为47762 元/吨,那么1128 亿元的特高压建设将拉动铜消费约17.7 万吨1.4、城际高铁和轨道交通:2020 年铁路新投产线拉动铜铝消耗分别为1.3 万和5.4 万吨

    2020 年铁路投产新线消费铝5.4 万吨。2019 年底全国交通运输工作会议明确,2020 年将完成铁路投资8000 亿元。2020 年1 月2 日国铁集团工作会议指出,2020 年将确保投产新线4000 公里以上,其中高铁2000 公里。而京沪高铁全长1318 千米,以平均3.64 辆/千米配备车辆,假设新投产线中非高铁和高铁的车辆配备分别为京沪高铁的60%和80%,则分别需要配备4370 和5827 辆;假设每辆车分别需要铝型材和铝板材8 吨和1.5 吨,非高铁和高铁线路在2020 年的投入运营比例分别为50%和60%,则可以得到各自耗铝量分别为2.08 万吨和3.32 万吨,合计为5.40 万吨。

    2020 年铁路投产新线消费铜合金接触线约1.3 万吨。铁路接触网是电气化铁路的重要配套设施,主要用于将电源输送到电气化铁路的电力机车上。电气化铁路是指电力机车所行走的铁路。电气化铁路的牵引动力是电力机车,机车本身不带能源,所需能源由电力牵引供电系统提供。铁路接触线是指电气化铁路架空接触网中与机车受电弓滑板相接触并传输电流的金属接触线,主要负责为电气化铁路上的电力机车提供电力,是电气化铁路的关键设备之一,而据中国有色金属报估计,高强高导铜合金接触线使用量为3.5 吨/公里,则2020 年投产新线4000 公里消费铜合金接触线约1.4 万吨,以95%的含铜量估计,消耗铜约1.33 万吨。

    2、就铜铝来看,新基建对铝拉动的边际效应更为明显

    新基建合计对铜铝消费分别约为1.73%和4.10%,对铝的拉动边际更明显。从消费总量来看,中国属于铜铝消费大国,2019 年前11 个月,中国分别消费精炼铜和精铝为1162 万吨和3228 万吨,占全球消费比例分别为52%和57%。而2020 年新基建四大领域(5G 基站、充电桩、特高压和铁路)合计消费铜铝量为21.6 万吨和135.7 万吨,占2018 年中国精铜、精铝消费总量比例为1.73%和4.10%,新基建对铝消费的拉动边际更大。

    3、风险提示

    下游需求不达预期;

    项目进展不达预期;

    价格波动;

    宏观环境下行等风险。