开源证券-行业深度报告：中美电网投资周期共振，或将对铜、铝需求形成明显拉动

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有色金属

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有色金属

2024 年07 月01 日

投资评级：看好（维持）

行业走势图

数据来源：聚源

《降碳方案落地，铝行业供给侧改革

持续推进—行业点评报告》-2024.6.6

《金、铜配置贯穿全年，供给约束驱

动新周期开启—金属行业 2024 年中

期投资策略》-2024.5.8

《全球制造业需求预期上修，4月新

增加看好锡板块—4月投资策略》-

2024.4.7

中美电网投资周期共振，或将对铜、铝需求形成明

显拉动

——行业深度报告

李怡然（分析师）

陈权（联系人）

liyiran@kysec.cn

证书编号：S0790523050002

chenquan@kysec.cn

证书编号：S0790123100016

 美国电网升级改造或将徐徐展开

电力设备老化、电力需求增长与能源结构性转型对美国电力系统造成冲击，美

国电网面临安全和稳定性问题，亟待升级改造。美国电网承载能力不足，互联

请求容量激增，大量新增的可再生能源对传统电网的稳定性产生冲击；美国制

造业回流、电动汽车市场份额的提升、数据中心、加密货币和人工智能（AI）

的发展对电力需求量大增，叠加美国电网的老化问题，美国电网亟待升级改

造。宏观层面，美国政策对于电力投资的支持力度不断加大，中观层面，美国

公用事业公司的电力投资预算不断提升，宏观、中观相互印证，美国电网升级

改造或正在徐徐展开。

 中国铜、铝、钢在全球需求中占比较大，为重点关注区域

铜：总量上，中国铜消耗量最大，新增量中，中国占主要影响。2022 年全球铜

消耗量为 2584 万吨，新增量为 107 万吨，中国电网消耗量为 530 万吨，占比

20.5%，新增量为 84 万吨，新增占比 79%；美国电网铜消耗量为 140 万吨，占

比5.4%，新增量为-31 万吨，对全球铜消耗新增量形成拖累。铜消耗主要在输

配电侧，其次为发电侧；输配电侧中，主要为线路用铜，其次为变压器用铜。

铝：2022 年全球铝消耗量为 6805 万吨，新增量为-42 万吨，中国电网消耗量为

918 万吨，占比 13.5%；美国电网铝消耗量为 231 万吨，占比 3.4%，新增量为-

50 万吨，对全球铝消耗新增量形成拖累。细分项看，铝消耗主要在输配电侧，

其次为发电侧；输配电侧中，主要为变电站用铝，其次为线路用铝。

钢：我们预测，2023 年中国电网钢铁消耗量为 8128 万吨（新增 3740 万吨）当

年粗钢产量为 10.19 亿吨，占比 8.0%；美国电网钢铁消耗量为 985 万吨（新增

45 万吨）当年粗钢产量为 8066 万吨，占比 12.2%。细分项看，钢铁消耗主要在

发电侧，其次为输配电侧。

 中美电网投资周期共振，或将对铜、铝需求形成明显拉动

我们认为，中国电力装机容量将维持稳定增长，而当下美国可以类比 2000-

2003 年，在新旧矛盾转换期，基础设施建设先行，叠加美国电网老化与人工智

能、数据中心对电力需求的拉动，美国的电网升级改造将徐徐展开，中美电网

投资周期共振，或将对铜铝需求形成明显拉动。推荐标的：紫金矿业、洛阳钼

业、中国宏桥、云铝股份；受益标的：金诚信、天山铝业、南山铝业。

铜：经过计算，我们预计 2030 年中国电网铜消耗量为 468 万吨，2023-2030 年

均复合增长率-5%，美国电网铜消耗量年度为 535 万吨，2023-2030 年均复合增

长率 18%，2030 年全球铜的消耗在 3584 万吨左右。

铝：经过计算，我们预计 2030 年中国电网铝消耗量为 814 万吨，2023-2030 年

均复合增长率-3%，美国电网铝消耗量年度为 903 万吨，2023-2030 年均复合增

长率 19%， 2030 年全球铝的消耗在 9541 万吨左右。

 风险提示：假设参数偏差，预测数据偏差。

-29%

-19%

-10%

10%

19%

2023-07 2023-11 2024-03

有色金属

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究

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告

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行业深度报告 
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目  录 
1、 美国电力系统面临稳定性问题 ................................................................................................................................................. 4 
1.1、 美国电力系统由互连和平衡机构组成 ........................................................................................................................... 4 
1.2、 美国电力系统面临稳定性问题 ...................................................................................................................................... 4 
2、 电力设备老化、电力需求增长与能源结构性转型对美国电力系统造成冲击 ...................................................................... 5 
2.1、 电网设备老化与承载能力不足 ...................................................................................................................................... 5 
2.2、 可再生能源对传统电网的稳定性产生冲击 ................................................................................................................... 6 
2.3、 电力需求或将进入快速增长阶段 .................................................................................................................................. 7 
3、 美国电网投资已然开启，可持续性较强.................................................................................................................................. 9 
4、 中、美电网铜、铝、钢的需求测算 ....................................................................................................................................... 10 
4.1、 物质流模型的方法论介绍 ............................................................................................................................................ 10 
4.1.1、 发电侧 ................................................................................................................................................................. 10 
4.1.2、 输配电侧 ............................................................................................................................................................. 11 
4.1.3、 储电侧 ................................................................................................................................................................. 13 
4.2、 我们预测 2023 年中国电网铜消耗量为 647 万吨，美国电网铜消耗量为 164 万吨，线路为主要用铜领域 ........ 13 
4.3、 我们预测 2023 年中国电网铝消耗量为 1031 万吨，美国电网铝消耗量为 274 万吨，变电站为主要用铝领域 .. 14 
4.4、 我们预测 2023 年中国电网钢铁消耗量为 8128 万吨，美国电网钢铁消耗量为 985 万吨，发电侧为主要用钢领
域 .............................................................................................................................................................................................. 15 
5、 中美电网投资周期共振，或将对铜、铝需求形成明显拉动 ................................................................................................ 16 
6、 风险提示 ................................................................................................................................................................................... 18 
 
图表目录 
图1： 美国电力系统由互连和平衡机构组成................................................................................................................................. 4 
图2： 美国停电次数更加频繁 ........................................................................................................................................................ 5 
图3： 美国停电持续时间更长 ........................................................................................................................................................ 5 
图4： 截至 2023 年，队列中的互联请求容量达 2600GW ........................................................................................................... 6 
图5： 自2013 年以来，年度互联并网请求激增 ........................................................................................................................... 6 
图6： 可再生能源占新增活跃产能比例达到 95%以上 ................................................................................................................ 6 
图7： 2000-2018 年，只有 14%的队列容量完成商业运营 .......................................................................................................... 6 
图8： 2021 年，可再生资源占美国发电结构的 20% ................................................................................................................... 7 
图9： 2007-2023 年美国工、商业用电增速放缓 .......................................................................................................................... 7 
图10： 电力需求或将重新进入快速增长阶段............................................................................................................................... 8 
图11： 电力需求或将重新进入快速增长阶段 ............................................................................................................................... 8 
图12： 美国 2023 年电动车在轻型汽车中的市场份额约 9.51% .................................................................................................. 9 
图13： 预计 2024-2025 年美国数据中心的用电量将快速增长 .................................................................................................... 9 
图14： IRA 法案通过后，美国电力并网请求激增 ..................................................................................................................... 10 
图15： 2023-2025 年美国电网投资或有较大幅度增长 .............................................................................................................. 10 
图16： 2023 年电网投资计划中发电、输配电增项较大 ............................................................................................................ 10 
图17： 输配电侧电网投资侧重于线路的维修与替换 ................................................................................................................. 10 
图18： 我们假设美国高压线路与中低压线路的比例与欧洲相同 ............................................................................................. 12 
图19： 我们预测 2023 年中国铜消耗量为 647 万吨 ................................................................................................................... 14 
图20： 我们预测 2023 年美国铜消耗量为 164 万吨 ................................................................................................................... 14 
图21： 我们预测 2023 年中国线路用铜量为 354 万吨 ............................................................................................................... 14 
图22： 我们预测 2023 年美国线路用铜量为 113 万吨 ............................................................................................................... 14 
图23： 我们预测 2023 年中国铝消耗量为 1031 万吨 ................................................................................................................. 15 
图24： 我们预测 2023 年美国铝消耗量为 247 万吨 ................................................................................................................... 15 
图25： 我们预测 2023 年中国变电站用铝量为 421 万吨 ........................................................................................................... 15 
图26： 我们预测 2023 年美国变电站用铝量为 128 万吨 ........................................................................................................... 15 
图27： 我们预测 2023 年中国钢铁消耗量为 7986 万吨 ............................................................................................................. 16 
图28： 我们预测 2023 年美国钢铁消耗量为 995 万吨 ............................................................................................................... 16 
图29： 我们预测 2023 年中国线路用钢量为 379 万吨 ............................................................................................................... 16 
图30： 我们预测 2023 年美国线路用钢量为 127 万吨 ............................................................................................................... 16 

行业深度报告

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图31：我们预测 2030 年中国装机容量达到 3827GW ............................................................................................................... 17

图32：我们预测 2030 年美国装机容量达到 1721GW ............................................................................................................... 17

表1：拜登政府对电力基础设施投资的支持................................................................................................................................. 9

表2：不同技术发电量（MW）对应铜、铝、钢的材料密度（MW/t） .................................................................................. 11

表3：我们假设线路与变压器、变电站数量之间的比例为常数 ............................................................................................... 12

表4：不同压力线路材料单耗 ...................................................................................................................................................... 12

表5：变压器、变电站材料单耗 .................................................................................................................................................. 12

表6：不同储电技术材料单耗 ...................................................................................................................................................... 13

表7： 2024-2030 年中美两国装机总量增速假设 ........................................................................................................................ 16

表8： 2024-2030 年中美电网带动铜需求测算（单位：万吨） ................................................................................................. 17

表9： 2024-2030 年中美电网带动铝需求测算（单位：万吨） ................................................................................................. 17

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摘要：

有色金属请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1/20有色金属2024年07月01日投资评级：看好（维持）行业走势图数据来源：聚源《降碳方案落地，铝行业供给侧改革持续推进—行业点评报告》-2024.6.6《金、铜配置贯穿全年，供给约束驱动新周期开启—金属行业2024年中期投资策略》-2024.5.8《全球制造业需求预期上修，4月新增加看好锡板块—4月投资策略》-2024.4.7中美电网投资周期共振，或将对铜、铝需求形成明显拉动——行业深度报告李怡然（分析师）陈权（联系人）liyiran@kysec.cn证书编号：S0790523050002chenquan@kysec.cn证书编号：S0790...

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