火石创造-新能源行业：我国新能源产业发展分析专题报告

现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先我国新能源产业发展分析专题报告作者：火石创造产业研究院陈聪政策篇能源是现代工业文明的基础之一，也是人类赖以生存和发展的重要保障。而随着以人与自然和谐共处的生态保护理念日益成为全球共识，自2016年《巴黎协定》签署以来，各国均加快了对可再生能源的技术创新和应用推广步伐，能源生产及消费方式的转变对社会生产生活产生了深远影响，能源变革也逐渐成为大国间构建国际核心竞争力的重要领域。一.新能源是世界各国实现碳达峰、碳中和的主要手段全球主要经济体对新能源产业的关注及发展由来已久，但受制于传统化石能源的路径依赖，整体而言新能源的新技术、新业态应用推广速度较慢，但近年来受国际能源市场动荡加剧等因素影响，各国都积极提升本区域内可再生能源的利用率。美国加大对新能源电厂、公交、城市基建等多个基础设施领域的投入，并采取税收优惠、投资补贴等多种优惠政策，积极吸引化学电池、先进储能、氢能等制造业回流；欧盟以“3050”碳减排目标为出发点，大力发展太阳能、氢能、陆上风能和海上可再生能源、生物质能、电池和储能、碳捕集和封存、热泵和地热能、电网技术等战略净零技术，不断提升可再生清洁能源的消费占比；日本围绕“减排”和“零排”两大目标，重点发展以氢能、核能为核心的清洁能源战略，同时力求在全球范围内打造日本主导的氢能产业链；韩国聚焦培育可再生能源、氢能源、能源IT等三大能源新产业，并积极推动能源技术向下游扩散，努力将新能源优势转换成低碳生态产业优势，提升韩国企业在世界市场的竞争力。表1：国外主要经济体新能源政策一览该法案通过加大在道路、桥梁、铁路、公交、城市基投入，在刺激经济、抵消疫情负面影响的同时促进就业，推动产业电池回收六大板块，将合计获得28亿美设定氧能全链条中重点发展技术的技术和经济指标提高技术稳定性和效率，降低成本，加快一批氢能技术或提出氢能其他技术的设定和技术攻关。通过研究可再生能氢能技术、设备、材料、制造工艺的产业化，美国计划开展标程、质量控制和优化制造设计等研究，期望制定适用、统一的氢能生产、输配、储存和应用等安全性、规模化、统一化和质 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先通过采取提高现有煤电厂的效率和降低碳排放、逐渐用天然发电、逐渐用零排放的可再生能源发电替代化石燃料发电大力发展新能源。美国政府的帮扶措施分为两类，一类该法案明确规定，将鼓励提高能源效率和能源节约，可再生能源，减少对国外能源的依赖，加强和提升电网水欧洲议会和欧洲理事会达成了原则性共识，对碳捕集和封存、热泵和地热能、电网技术等战略净零技术还将采取加速可再生能源的开发、多元化能源供应、提高能效年实现气候中性。这意味着欧盟国家主要通过减少排放、保护自然环境等手段，作为一个整体实现温室从2025年到2030年，氢成为欧盟综合能源系统从2030年到2050年，可再生氢技术成熟，并在提出2030年碳减排目标为50%、2050高欧盟2030和2050年的气候雄心，提供清洁动工业向清洁循环循环经济转型，实现能源资源的有效利的无害环境，保护与修复生态系统和生物多样性，打造公的食物体系以及加快向可持续和智慧出行的转通过提高能源利用效率、发展生物燃料和核能等可再生能源根据提案建议，到2030年，可再生能源将占欧盟最10%的风能、太阳能、地热等可再生能源与自然 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先略并制定保障聚变技术安全的指导方针，推进企业参与研发主要着眼于促进地方政府和企业加大投入，助力达成政府提出的“减排”捕捉与封存与碳回收技术的化石能源与核电占比也将达初该计划认为可再生能源是减少温室气体排放、保障能源，并提出到2030年可再生能源占比80%，并指出要在核电、可再生能源、交通运输、技到2036年核电比重较2030年将进一政府致力于在产业、经济、社会等各领域大力推进碳中和，将新产业。同时，将努力打造低碳生态体系，支持在低碳新产企业抢占世界市场，扩大原料、产品、废弃物的回收利用，该路线图涵盖了氢能生产、运输、存储、使用全产业-分配的完整体系3个领域展开部署。计划到2经济，每年可以减排2373万吨二氧化碳，提供42来源：火石创造根据公开资料整理2020年9月，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布：中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。围绕这一目标，我国大力发展风电、太阳能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等多种可再生能源，并相继发布《“十四五”可再生能源发展规划》、《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》、《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》、《《“十四五”东西部科技合作实施方案》等一系列政策规划，从技术创新、能源生产、终端消费、回收利用等多个维度推动能源低碳转型和高效利用，提升新能源领域全产业链竞争力。近十年，我国以年均3%的能源消费增速支撑了年均6.2%的经济增长，能耗强度累计下降26.4%，相当于少用标准煤约14.1亿吨，少排放二氧化碳近30亿吨。 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先表2：“十四五”以来我国新能源产业政策一览与示范应用，开展战略矿产、化工等行业绿色低碳划（2021-2035年）》到2025年，新型储能由商业化初期步入规模化发展到2030年，新型储能全面市场化发展。新型储能核到2025年，光伏行业智能化水平显著提升，产业技步扩大，形成稳定的商业运营模式，有效满足多场景千瓦以上.2025年非化石能源占能源消费总量比重提高划（2021-2035年）》研发布局，力争到2025年，我国新能源汽车市场竞争力明显12.0千瓦时/百公里，新能源汽车新车销售量达到汽车新车销售到2035年，我国新能源汽车核心技术达到国际先进来源：火石创造根据公开资料整理国内京津冀城市群、长三角城市群、泛珠三角城市群等经济区域按照自身的资源禀赋优势和产业基础，从可再生能源装机容量、清洁电力消纳比例、重点能源技术路径、新能源产业规模等角度积极制定新能源高质量发展行动方案。表3：“十四五”以来国内主要省市新能源产业政策一览生能源替代行动方案（2023亿平方米左右，外调绿色电力规模力争达到30会用电量比重达到21%左右，新建重点区域可再源产业“十四实施方案围绕风电、光伏、核电、氢能、储个省级以上企业技术中心和工程研究中心等研发平台市相适应的清洁低碳安全高效的现代能源体系和新型电色低碳技术创新研发和推广应用取得重要进展，绿色生得到普遍推行，循环型社会基本形成，绿色低碳循环发到2025年底全省风电机达到2600万于瓦光伏发电装机达到2600万意见稿）》意见针对海上风电、光伏发电、核能利用、新能源类型，从接入消纳、机制改革、产业培育、要素非化石能源消费比重达到15.5%以上，清洁的主体。区外来电规模明显提升，新能源占比逐渐提适应更高比例可再生能源的新型电力系统。可再生能角展实施方案（2023-2025年）》量达到2.6亿千瓦，其中非化石能源发电装气化水平全国领先，电能占终端能源消费比重提 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先源产业链现代化建设行动方年）》锂电产业链营业收入超过3500亿元、力争业链营业收入达到2000亿元、力争达到250与节能产业到2025年，新能源产业规模显著壮大消纳责任权重目标任务，电能占终端能源消达到2亿立方米，全省新能源和可再生能源利4048万吨，非化石能源消费占比提高到到4500亿元.清洁低碳安全高效能源供应体系，全面建成源网荷储展“十四五”上，可再生能源电力总量消纳责任权重、非水电可来源：火石创造根据公开资料整理回顾世界各国新能源产业政策内容的制定，不难发现前期均具有目标渐进性、技术多元化和国际化合作的特点，但近年来逆全球化浪潮、俄乌战争等一系列国际动荡深刻地影响改变着全球能源供应链产业链秩序，构建自主安全的能源体系、促进制造业回流本土成为欧美等发达国家大力发展新能源产业的重要因素，新能源产业战场正成为各国比拼综合实力的大舞台，而残酷的产业竞争也必将催生技术繁荣之花和终端应用之果。产业篇根据国家发改委修订的《产业结构调整指导目录（2023年本，征求意见稿）》，新能源主要包括风力、太阳能、氢能、生物质能、海洋能、地热能六大类型。一．风力：分布式电场与海上风电成为行业新增长点 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先风电是我国继煤电、水电之后的第三大电源，按照按照地理位置可区分为海上风力发电与陆上风力发电，其中陆上风电可分为集中式和分散式、海上风电可分为固定式和漂浮式。从风电产业链看，上游包括环氧树脂和聚氨酯等基本材料、PVC泡沫和巴沙木等夹层材料、以及环氧结构胶粘剂、增强材料等；中游包括风电机身部件、风电传动部件、发电控制系统和风电整机制造等；下游包括风电场施工、运维即配套服务等。图1：风力发电产业链示意资料来源：火石创造整理“十二五”以来，我国风电装备制造业的技术水平快速提升，单机容量16兆瓦全系列风电机组成功下线，风电全产业链已基本实现国产化，特别是“长叶片”、“高塔筒”、“大功率”、“轻量化”等低风速发电技术不断突破，使常年年均风力低于6.5/秒的中东部地区风力资源得到高效利用。与此同时，2022年海风新增装机容量占全球份额的58%，度电成本下降至约0.33元/度，三峡“引领号”、海装“扶摇号”、海油“观澜号”漂浮式风电项目实现创新突破，推动风电产业走向深远海。2022年，全国风电新增装机容量4983万千瓦、占总装机的14%，发电量占总发电量的9%。其中，陆上风电新增装机容量4467.2万千瓦、累计装机容量达3.6亿千瓦，海上风电新增装机容量515.7万千瓦、累计装机容量3051万千瓦，是成为全球第一风电大国。二．光伏：技术持续迭代推动行业降本增效近十年，随着光伏行业各环节技术的不断迭代，共同推动光伏发电成本进入快速下降通道，逐步向常规能源发电成本靠近，全球太阳能光伏的平均电费成本由2010年度的0.417美元/千瓦时大幅下降至2021年度的0.048美元/千瓦时，下降幅度达到88%。2022年，随着光伏大基地建设的不断推进，以及及分布式光伏应用的稳步提升，国内光伏新增装机超过87GW，多晶硅、硅片、电池、组件产量分别达到82.7万吨、357GW、318GW、288.7GW，全年光伏产品出口超过512亿美元，行业市场规模接近1.5万亿元。 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先图2：光伏发电产业链示意资料来源：火石创造整理从光伏产业链看，上游包括硅料、硅片、PET基膜等光伏电池材料，以及硅片设备、电池片设备、组件设备等；中游包括光伏电池片、光伏组件、电站辅件等；下游包括光伏电站建设运营、光伏绿色建筑、光伏应用、光电配套服务等。光电转换效率是推动光伏行业高质量发展的核心之一，目前PERC技术作为光伏电池的主流线路，已逐渐逼近理其转换效率论极限，业内企业正加快开展对TOPCon、HJT、XBC等新一代N型电池的研发探索，其中TOPCon技术与PERC电池生产工艺兼容性较高，且初始投资成本较低、设备和辅材辅料的国产化程度较高、产品良率较高，已逐渐体现出良好的产业化潜力。三．氢能：关键技术尚未突破，产业堵点仍需打通氢能作为一种二次能源，具有高能量密度大、高转化效率高、环保无污染等显著优点，根据其制备来源的环保程度可分为灰氢、蓝氢和绿氢。自2019年氢能首次被写入政府工作报告以来，氢能产业进入了快车道。根据中国煤炭工业协会数据，在2017-2022年中国氢气产量稳步增长，2022年氢气产量约3781万吨，是全球最大的氢气生产国，总产值达4826亿元，其中主要仍以灰氢和蓝氢为主，二者合占总体市场规模的比例超过90%。进一步分析产业链发现，核心技术、高端材料、关键设备等产业堵点共同交织阻碍了绿氢产业链综合应用成本下降的步伐。以制氢技术为例，国内质子交换膜、电催化剂、双极板等核心材料及关键部件的国产化程度较低，叠加PEM电解槽仍处于商业化初期、应用成本较高，促使质子交换膜电解制氢的成本是灰氢平均成本的1.35倍-2.89倍。图3：氢能产业链示意资料来源：火石创造整理氢能是我国未来能源体系的重要组成部分，也是实现碳达峰、碳中和的重要手段，2022年3月国家发改委、国家能源局联合出台《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，不仅明确了氢是未来国家能源体系的组成部分，而且明确了氢能是发展战略性新兴产业的重点方向，是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。生物质能被称为“零碳”能源，其原料来源理论上包括所有的动物、植物和微生物等各种有机体，而从实际生产来看，主要包括以粮食作物和油料作物为核心的第一代生物质燃料、以农林废弃物和动物油脂为核心的第二代生物质燃料和以海藻油为代表的第三代生物质燃料。我国是世界重要的农业大国和制造业大国，生物质资源年产量巨大，根据中国科学院地理科学与资源研究所数据显示，目前我国生物质能开发总量约45.3亿吨，其中，农作物秸秆总量约7.9亿吨，畜禽养殖粪污约30.5亿吨，而商业化开发利用规模约5740万吨标准煤，约占生物质能的9.3%。2022年，全国生物质发电新增334万千瓦，总体达到0.41亿千瓦，发电量达1824亿千瓦时，同比增长11%。 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先图4：生物质能产业链示意资料来源：火石创造根据公开资料整理生物质能是我国高质量实现“双碳”目标的重要途径。2022年，国家发改委印发了《“十四五”生物经济发展规划》，明确提出要积极开放生物质能源，一方面建立生物质燃烧掺混标准，另一方面加快生物天然气、纤维素乙醇、藻类生物燃料等关键技术研发和设备制造，将为生物质能健康发展提供良好的外部政策环境。五.海洋能：资源蕴量丰富，但利用难度较大海洋能是指依附于海水水体的可再生自然能源，是大自然中广泛存在的重要可再生能源，具有产业链长、技术含量高的特点，随着新时代大力发展向海经济，海洋能产业将成为我国海洋资源开发利用能力和的重要象征。根据中国最新海洋及相关产业分类，海洋能发电主要包含了海洋潮汐能、波浪能、潮流能、温差能、盐差能发电和其他。表4：海洋能资源类型指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的资料来源：火石创造根据公开资料整理据联合国环境署数据显示，温差能、波浪能、盐差能和潮汐/潮流能开发潜力分别占到了全球海洋能开发潜力的58%、39%、2%和2%。其中，我国海洋能发电蕴藏量约占全球海洋能总蕴藏量的8%，近海海洋能资源理论装机容量约为697吉瓦，技术可开发量超过70吉瓦；深远海海域的波浪能资源远超近海海域，同时具有丰富的洋流能资源。表5：我国近海海洋能资源统计----资料来源：海油智库海洋能资源储量巨大，但目前不同品种的海洋能技术和商业化发展水平存在较大差异，除潮汐能相对成熟外，其他海洋能均处于发展初期，以技术研发和项目示范为主，且分布相对集中，而且受技术壁垒、资金投入等制约，海洋能商业化的度电成本居高不下，导致一直未能实现规模化利用。六.地热能：国内中低温地热直接利用技术居世界首位地热能是一种低碳环保、稳定高效的清洁可再生能源，与其他可再生等能源相比，具有不受季节、气候、昼夜等外界因素干扰的优点，其发电利用效率达73%，约为太阳能的5.2倍、风能的3.5倍，主要类型包括水热型和干热岩型。表6：地热资源类型资料来源：中国科学院我国地热能资源储备丰富，但资源分布广泛，且多为中低温资源。据中国地质调查局调查结果显示，全国336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿吨标准煤，大部分位于华北盆地、江汉盆地、渭河盆地、松辽盆地等东南沿海和内陆盆地；全国水热型地热资源年可开采资源量折合19亿吨标准煤；深埋在3000至10000米的干热岩资源折合856万亿吨标准煤，占世界资源总量的比例超过15%，是2022年全国能源消费总量的15.8万倍。 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先图5：地热能产业链示意资料来源：火石创造根据公开资料整理“十三五”以来，我国地热行业发展成效显著，2020年全国地源热泵装机量达40.6吉瓦、占全球比重的38%，中低温地热直接利用装机容量连续多年位居世界首位，地热能供热制冷面积累计达13.9亿平方米，但高温干热岩地热开发尚处于起步探索阶段。2021年，国家发改委等八部门发布了《关于促进地热能开发利用的若干意见》，明确提出到2025年，全国地热能供暖（制冷）面积比2020年增加50%，全国地热能发电装机容量比2020年翻一番，为地热行业快速发展奠定了坚实的政策基础。应用篇在“双碳”目标和技术进步的驱动下，新能源广泛应用带来的能源结构调整，将极大地改变我国社会经济的生产生活方式，主要表现在：一．绿色交通：新能源应用的主流领域绿色交通是目前新能源应用最广泛的领域之一，主要包括电动汽车、燃料电池汽车、绿色船舶等不同类型的交通运输工具。（1）近年来，以锂离子电池为主要技术路线的新能源电动汽车产业得到了跨越式发展，整体产业链条日趋完善。从产销量规模看，我国已成连续八年成为全球最大的新能源汽车市场，2022年，全国新能源汽车销量688.7万辆、渗透率达到25.6%，提前完成了《新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）》中设置的2025年的阶段性目标，钠离子电池、铅炭电池、固态电池等一批安全性更好、能量密度更高的新技术新产品正逐渐走出实验室，体积、质量、能效、成本四者的最优组合将继续成为驱动行业创新发展的核心逻辑。（2）由于目前制储运用等氢能产业链各环节尚未成熟，氢燃料电池汽车的使用成本较高，整体产业总体处于市场导入期，车型结构主要以行车路线较为固定、载体空间较大的重型卡车和大型客车等商用车为主。根据中国汽车协会数据显示，2022年我国氢燃料电池车销量为3367辆、其中商用车占比超过90%，累计建 现代产业数据智能服务商、中国产业大脑和产业数据领域的领先成加氢站数量358座、全球第一。未来随着燃料电池系统生产规模化与燃料电池电堆核心零部件国产化推动成本下降，在《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》中关于2025年全国氢燃料电池汽车保有量达达5万辆政策指引下，预计未来几年我国氢燃料电池汽车产销量迅速上升。（3）2022年，我国造船行业完工交付量、手持订单量和新接订单量三项指标均列世界第一，国际市场份额已连续多年位居世界第一。根据EVTank发布的《中国电动船舶行业发展白皮书（2022年）》资料显示，在全球减碳降排的发展浪潮下，受原有船舶电动化改在和新增电动船舶的双重需求驱动，具有“零噪音、低排放”等显著优势的电动船舶已成为航运新风潮。同时，去年9月我国工信部、国家发改委等五部委联合印发了《关于加快内河船舶绿色智能发展的实施意见》，明确提出要大力发展绿色智能船舶，加强船用混合动力、LNG动力、电池动力、氨燃料、氢燃料等低碳清洁能源装备，加快新一代绿色智能船舶研制即示范应用。二.绿色建筑：能源技术创新形成巨大节能潜力绿色建筑是指在建筑设计、施工和运营过程中，以绿色理念为前提，综合运用各种环保材料、节能技术来实现人、建筑、自然三者的和谐共生。根据中国建筑节能协会数据，国内建筑全生命周期的碳排放量占全国碳排放总量的比重超过50%，其中建筑运行阶段碳排占比达22%，因此对建筑运行阶段可再生能源的本地高效消纳利用将成为实现绿色建筑目标的重要内涵。从具体实现路径看，主要是根据不同类型建筑的特点，采取“安装型”太阳能光伏建筑、光伏建筑一体化等多种方式，构建以储能为中心、多能互补的微循环能源体系。三.绿色农业：乡村振兴政策驱动行业发展绿色农业是指在促进农业发展、增加农户收入的同时，推动农业生产与生态保护协调一致，从新能源利用角度出发，主要包括风能、太阳能、生物质能等多能源收集利用和绿色低碳农业生产设备的推广应用。2022年，国家能源局、农业农村部、国家乡村振兴局联合印发了《加快农村能源转型发展助力乡村振兴的实施意见》，意见提出要因地制宜开展集中式风电、光伏基地建设和发展林光互补、牧光互补等“光伏+”农业，到2025年建成一批农村能源绿色低碳试点，风电、太阳能、生物质能、地热能等占农村能源的比重持续提升，有利于加快加快农村地区能源结构绿色转型发展