铜的叙事
$北方铜业(SZ000737)$ $紫金矿业(SH601899)$ $中国铝业(SH601600)$
清和社长 智本社 2024-06-05
文 ｜ 清和 智本社社长
5月25日，我带小朋友去会展中心参加低空经济主题的无人机展，现场非常火爆。我们走进一个展厅，小朋友指着一个无人机电机跟我说，这里面有大量的铜线。我问他，你怎么对铜线感兴趣。他说，前两天看科普书，书上说，铜的导电性仅次于银，是第二好的金属导体。
这句话启发了我，可以尝试从铜的导电属性这一微观视角，看看这个世界经济正在发生什么。今年铜价大涨，为什么？与电有关的需求决定了铜的需求。美国这轮人工智能浪潮刺激算力、电子、电力投资增加，中国又大量投资电动车、光伏、风电、电池、电器、无人机等含“电”量高的产品。
本文从铜的角度分析宏观经济转型。
本文逻辑
一、人工智能浪潮与美国经济转型
二、新旧动能转换与中国经济转型
三、供给需求约束与经济转型难题
【正文6500字，阅读时间15'，感谢分享】
01
人工智能浪潮
与美国经济转型
如果把这轮人工智能浪潮拿掉，如今美国经济是什么水平？
这轮美股大涨，主要是“七巨头”（苹果、亚马逊、Aphabet、Meta、英伟达、微软和特斯拉）贡献的。去年，标普500指数整体上涨24%，七巨头上涨了75%，拿掉七巨头的标普493指数只上涨了12%。七巨头总市值增长了4.6万亿美元，贡献了标普500指数的新增市值的80%左右。今年，七巨头的总市值达到13万亿美元，是日本、法国和英国三国股市市值的总和。
七巨头业绩增长同样惊人的，而且持续扩大与其它分股公司的盈利差距。在今年第一季度美股财报季中，七巨头利润同比大幅增长48%，远远跑赢标普500指数总体利润增幅7.1%，而剔除七巨头的标普493指数的利润增速为负。华尔街分析师们最近还将七巨头2024年的每股利润预期较1月末上调了8%，而标普493家成分股公司的每股利润预期被下调2%。
在实体上，这轮AI浪潮刺激了美国投资率走出2008年以来的长期低迷区间。全球50%生成式AI初创公司在美国，他们吸引了全球70%的投资。不仅如此，人工智能浪潮刺激了与之相关的设备、数据、算力和电力投资大幅度增加。
IDC最新数据显示，2022年全球人工智能IT总投资规模为1288亿美元，2027年预计增至4236亿美元，五年复合增长率（CAGR）约为26.9%。“木头姐”ARK研究团队今年发布的《Big Ideas 2024》报告预测，预计到2040年，AI领域硬件的投资规模将达到1.3万亿美元【1】。
根据OpenAI团队发表于2020年的论文《Language Models are Few-Shot Learners》，训练1次1746亿参数的GPT-3模型需要的算力约为3640 Petaflop/s-day。根据TrendForce统计，GPT-3训练时大概用到了20000个英伟达A100 GPU芯片【2】。
自Chat GPT问世以来，微软、谷歌、亚马逊、阿里、腾讯等大型互联网公司都在大规模扩张算力。以英伟达为代表的算力提供方成为了最大的赢家。数据显示，英伟达2025财年第一财季营收为260.44亿美元，同比增长262.12%，高于市场预期；净利润为148.81亿美元，同比增长628%；毛利率78.4%，同比增长13.8%，再创新高。
大规模的资金投入，很大程度上提升了算力性能和技术。英伟达创始人兼CEO黄仁勋在近期的公开演讲中透露，首款Blackwell芯片GB200将AI计算能力较8年前的Pascal芯片提升了1000倍之多，这一增速几乎超越了摩尔定律在其鼎盛时期的表现。这让市场感到兴奋，助力英伟达市值无限逼近苹果和微软。
不过，大模型是耗电大户，也是耗铜大户。“AI的尽头是算力，而算力的尽头是电力”，而电力的尽头就是铜。
OpenAI团队曾在其《AIandCompute》分析报告中指出，GPT-3有1750亿个参数，训练过程使用了大约1287兆瓦时（128.7万度）的电力，这相当于美国约121个家庭一整年的用电量。
摩根士丹利预测，在2024年-2027年，全球AI数据中心对电力的需求将以18%的复合年增长率增长。AI数据中心的铜需求或将从2023年的每年20万吨-50万吨增长至2027年的50万吨-120万吨，复合年增长率达到26%。
根据Woodmac的数据，全球范围对铜的需求，第一大、第二大分别为电力（28%）、建筑（27%），其次为交通运输（12%）、机械（11%），家电等其他消费品占比为22%。显然，这轮AI浪潮对电力、算力的需求，带动了对铜的需求。
我们可以从铜这个微观视角，看美国这轮AI投资，进而理解近两年美国宏观经济的韧性。
当下，美国联邦政府推动制造业回流，半导体、算力、电子设备等投资推高了制造业投资。尤其是在Chat GPT问世后，资本抛弃特斯拉转AI，马斯克着急推动无人驾驶，试图拉回资本。
美国这轮人工智能带动的投资率上升，类似于90年代克林顿时期。1993 年克林顿上台后，提出建设“信息高速公路”，互联网及IT设备的投资快速增长。而在IT设备投资的刺激下，1993年5到1995年1月铜价上涨了70%。
如果不时间稍微拉长一点，你会发现，这轮AI浪潮可能跟2020年全球公共卫生事件密切相关。该事件爆发后，美国失业率大幅度攀升，美股爆发历史性股灾。美联储果断救市，将联邦基金利率降低到零，实施无上限量化宽松政策，美股逆势反弹。同时，联邦政府大规模融资，实施纾困法案，给普通家庭发放大约2.1万亿美元的纾困基金。
这一大笔钱帮助美国大量家庭度过短期居家失业的困难期，他们迅速将这笔钱转化为购买力，大量采购电子设备用于学习、生活、工作或重新找工作。当时，电子设备供不应求，全球缺芯片，iPad一度断货。对电子设备的需求暴涨相当大程度上刺激了IT设备、算力和信息技术相关投资大幅度增长。而第一个爆发的新技术便是元宇宙，即受在线会议的刺激。第二个新技术便是内容生成式AI，据了解，2022年OpenAI团队为了ChatGPT奋战了一整年，日夜兼程。全球公共卫生事件客观上制造了市场对电子化、智能化的迫切需求，以及联邦政府给普通家庭提供了大量购买力，二者刺激了这轮AI浪潮。在美联储快速加息后，资本转向预期收益率更高的先进技术投资领域。
很难想象，如果联邦政府未向普通家庭提供2.1万亿美元纾困基金，还能否掀起这轮AI浪潮。这是财政政策的新思路，我将其称之为财政资金市场化。过去，产业政策主张财政直接投资或补贴新技术，由此带来的产能过剩问题备受关注。这轮财政资金市场化的经验表明，以转移支付的方式直接将财政资金发放给普通家庭，进而转化为购买力，对技术创新的拉动可能更有效。
以上是美国AI浪潮与铜的叙事。
02
新旧动能转换
与中国经济转型
中国是铜消费大国，去年消费量达到1610万吨，占全球59%，同比增9.8%，远高于全球铜消费同比增速的4.6%。
与美国AI浪潮拉动不同，中国铜的叙事来自新旧动能转换，尤其是新能源汽车、电力和储能、电气电子及电子设备等新动能，对铜的需求大幅度增加。
在中国，对铜需求最大的行业是电力（46%）——比全球高18个百分点，其次是家电（14%）、交通运输（12.3%）建筑（8.2%）【3】。
铜与螺纹钢价格走势，过去比较一致，但今年以来出现背离，可能跟新动能（新能源）和旧动能（房地产）对铜的需求差有关。
螺纹钢的主要需求是建筑（基建和房地产），但是房地产投资持续下降，严重拖累了螺纹钢的需求。尽管房地产下滑也导致了对铜的需求下降，但是，以新能源为代表的新动能投资大幅度增加，填补了房地产下滑带来的缺口。数据显示，去年，广义新能源行业对铜的需求，同比增长52%，占中国铜消费量的19%。
与燃油车相比，新能源汽车的电子设备含量明显更高。紧凑型燃油车的电子成本占比不到15%，混合动力轿车超过40%，纯电动轿车达到 65%。新能源汽车的含铜量大大超过燃油车，汽车电池、铜线束，电机铜杆需要大量的铜材料。通常，混合动力电池铜耗为60kg/辆，纯电动汽车为83kg/辆，电动车的用铜量是燃油车的4-5倍。
过去几年，中国持续大规模投资新能源汽车。2022-2023年，汽车制造业投资同比分别达到12.6%、19.4%。2021-2023年新能源汽车产量分别达到367.7万辆、705.8万辆、958.7万辆，同比增速分别为152.5%、96.9%、35.8%。
除了新能源汽车，光伏、风电和储能的投资增长也拉高了对铜的需求。光伏中的太阳能电池板，风电中的发电机、涡轮机、线束线缆和变压器，都需要消耗大量的铜材料。据国际铜研究组织(International Copper Study Group)的报告显示，光伏发电每兆瓦的产能需要约1.5吨铜，单MW 陆风/海风电站耗铜量为3.5/9.6吨。
东北证券发布的报告（《铜行业深度报告：需求高成长&供给强约束，铜或中长期维持高景气》）分析，2022-2025年，光伏用铜量从127万吨增至531万吨，复合年均增长率约33%；风电用铜量从36万吨增至63万吨，复合年均增长率约20%；新能源汽车用铜量从78万吨增至171万吨，复合年均增长率约30%。铜的新能源需求占比或将从2022 年的9.6%上升至 2025年的19.1%和2030年的31.4%【4】。
另外，2022-2023年，中国大力投资与电相关电产业，电力、热力、燃气及水生产和供应业同比分别增长19.3%、23%，电气机械和器材制造业分别同比增长42.6%、32%，计算机、通信和其他电子设备制造业分别同比增长18.8%、9.2%。
所以，我们可以从铜这个微观视角，关注中国新旧动能转换的趋势。
从2014年到2020年，借债投资模式成为中国经济的主要模式，其中开发商投资房地产和城投开发土地为主要动力。大量财政和金融资源集中到土地和房地产中，房地产贷款占新增贷款的比例最高峰时期达到45%。到2021年，政策转向紧缩房地产流动性，防范房地产泡沫风险和系统性金融风险，房地产市场急转直下，以开发商和城投企业为核心的借债投资模式也就此终结。
当房地产旧动能式微，经济增速自然下降，于是新旧动能转换提上议程。所谓新旧动能转换是经济增长模式的调整，用全要素生产率替代过去的依靠土地、资本和劳动力等生产要素堆积形成的数量型增长。
何为新动能？
一般认为，依靠技术创新驱动的产业为新动能，如新能源、新基建、新制造、新技术产业，现在讲用新质生产力推动高质量发展。近些年，一些经济学家主张换马换赛道，测算“新三样”为代表新产业，其对经济增长的贡献值可以替代房地产。这可能形成了新能源幻觉和房地产错觉。
过去三年，新能源撞上了世界石油危机带来“泼天富贵”，新能源汽车和储能出口大规模增长，帮助中国一举夺得全球最大的汽车出口国。这是中国汽车乃至工业史上的标志性事件。
不过，随后汽车业开始进入艰难的去产能去库存周期，价格战打响，行业利润下降。数据显示，今年一季度，汽车行业产能利用率同比下降7.1个百分点至64.9%，是2020年一季度以来的最低水平。4月份，交通工具价格同比下降4.3%，汽车制造业价格同比下降2%。
过去几年中国汽车反弹主要受出口尤其是新能源汽车出口拉动，火热的出口盛宴容易让人忽视了国内汽车需求持续下降。汽车销量的巅峰在2017年，当年达到2888万辆，之后连续三年下降。2021年在出口带动下汽车销量开始复苏，直到2023年才超过2017年的水平，达到3009万辆。不过，如果扣除出口522万辆，2023年国内汽车销量只有2487万辆，不及2018年的2687万辆。如果出口无法大规模消化产能，国内汽车需求又持续下降，汽车只能降价去库存。由于近些年国内新能源汽车渗透率持续上升，今年一季度已经达到31.1%，燃油车的市场空间进一步缩小，不得不大幅度降价销售。
自2008年以来，中国出现过两次比较大的产能过剩、库存去化周期，分别是2014年和2024年。这两次都有一个两个特点