中國儲能網(wǎng)訊:摘要:加快發(fā)展新能源是實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標,構建新發(fā)展格局的重要舉措。新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須統(tǒng)籌發(fā)展和安全,加快補短板、強基礎、促升級,加強戰(zhàn)略科技力量布局和產(chǎn)業(yè)體系建設,提升新能源產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的保障能力和全球競爭力。
關鍵詞:碳中和;新能源;產(chǎn)業(yè);升級
Abstract: Accelerating new energy development is a vital measure to achieve China's carbon peak and carbon neutrality goals and build a new development pattern. The development of new energy industry must coordinate development and security, shore up weak spots, strengthen foundations, promote industry upgrading, enhance strategic technological strength and industrial system construction, improve the capacity of the supply chain, and increase global competitiveness.
Key words: Carbon Neutrality; New Energy; Industry; Upgrading
一、實現(xiàn)碳達峰碳中和目標對新能源產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略要求
(一)未來30年全球新能源需求將持續(xù)大幅增長
近年來,以風電、光伏、儲能、電動汽車和氫能為代表的新能源應用成本快速下降,全球開發(fā)利用規(guī)模不斷擴大,開發(fā)利用新能源已成為世界各國能源轉型戰(zhàn)略的核心內(nèi)容和應對氣候變化的主要途徑。未來全球新能源市場空間極為廣闊。國際可再生能源署(IRENA)的最新研究顯示,為實現(xiàn)《巴黎協(xié)定》確定的應對氣候變化目標,2050年前全球風電、光伏發(fā)電累計裝機需求分別達到81億千瓦和140億千瓦,電池儲能裝機容量需求提高至超過160億千瓦時,電解制氫需求電解槽容量達到50億千瓦,氫能在終端能源消費中占比達到約12%。
圖1 全球新能源2020年累計裝機和2050年裝機需求
數(shù)據(jù)來源:IRENA.
(二)加快發(fā)展新能源是實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重大舉措
2020年9月以來,習近平主席在系列國際會議上宣示,中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達峰,努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。到2030年,非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右,風電、太陽能發(fā)電總裝機容量將達到12億千瓦以上。相關分析顯示,未來10年,我國需要每年新增風電和光伏裝機合計超過1.2億千瓦左右,比“十四五”期間年均新增裝機翻一番;到2050年,我國風電和光伏發(fā)電累計裝機將超過50億千瓦,電動汽車保有量超過四億輛,為新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造巨大需求。
(三)新能源產(chǎn)業(yè)是全球綠色低碳經(jīng)濟競爭的關鍵領域
在世界各國加快發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟的背景下,以光伏、風電、電動汽車和儲能氫能等為代表的新能源產(chǎn)業(yè),已成為世界各國未來經(jīng)濟發(fā)展與安全的必爭之地。大力發(fā)展新能源也是我國在低碳經(jīng)濟中搶占國際產(chǎn)業(yè)競爭制高點、增強國家競爭力的重要舉措。習近平主席在《國家中長期經(jīng)濟社會發(fā)展戰(zhàn)略若干重大問題》中特別強調(diào),要鞏固提升優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的國際領先地位,鍛造一些“殺手锏”技術,持續(xù)增強新能源等領域的全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。
(四)新能源是構建新發(fā)展格局的重要引擎
我國在“十四五”規(guī)劃綱要中提出,堅持深化供給側結構性改革,充分發(fā)揮我國超大規(guī)模市場優(yōu)勢和內(nèi)需潛力,加快構建以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局。構建新發(fā)展格局的最本質的特征是實現(xiàn)高水平的自立自強,關鍵要科技創(chuàng)新和突破產(chǎn)業(yè)瓶頸。新能源作為未來清潔低碳安全高效的新型能源體系的主要組成部分,是推動形成新發(fā)展格局的重要引擎。我國必須堅持深化供給側結構性改革這條主線,大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),全面優(yōu)化升級產(chǎn)業(yè)結構,提升創(chuàng)新能力、競爭力和綜合實力,增強供給體系的韌性。
二、我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎與優(yōu)勢
進入本世紀以來,我國高度重視發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè),通過持續(xù)的政策支持和產(chǎn)業(yè)界的共同努力,堅持市場規(guī)?;瘞蛹夹g產(chǎn)業(yè)化,堅持自主創(chuàng)新和國際合作相結合,建立了規(guī)模為世界一流的新能源產(chǎn)業(yè)鏈,形成了較為明顯的發(fā)展優(yōu)勢。
(一)市場規(guī)模優(yōu)勢獨一無二
“十一五”以來,我國在風電、光伏發(fā)電、新能源汽車等領域建立了較穩(wěn)定的扶持政策,形成了比較穩(wěn)定的市場預期,吸引了各類社會資本投入新能源開發(fā)利用。近年來,我國新增和累計風電、光伏發(fā)電裝機規(guī)模持續(xù)穩(wěn)居世界第一。截至2020年底,我國風電和光伏發(fā)電累計裝機分別達到2.8億千瓦和2.5億千瓦,在全球占比均超過三分之一;風電和光伏總裝機在全國總發(fā)電裝機中的占比近四分之一。2020年新能源汽車銷量達到137萬輛,連續(xù)六年銷量全球第一;新能源汽車保有量達到492萬輛,占全球的四成以上。
圖2 我國風電和光伏發(fā)電累計裝機和占比
數(shù)據(jù)來源:國家能源局。
(二)制造業(yè)優(yōu)勢持續(xù)擴展
經(jīng)過近20年的新能源產(chǎn)業(yè)體系建設,我國已經(jīng)打造出基本完整、高效的風電、光伏和動力電池裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈,在全球新能源供應鏈中具有重要的影響力。目前,光伏產(chǎn)業(yè)已在全球形成主導地位,中國在多晶硅、硅片、電池片和組件等主要環(huán)節(jié)的全球光伏供應鏈中占比分別達到76%、96%、83%和76%。如果計入中國光伏企業(yè)在海外生產(chǎn)基地的產(chǎn)量,光伏行業(yè)的國際市場占有率將更高。2020年全球排名前10的光伏電池和組件生產(chǎn)企業(yè)中分別有八家和九家中國企業(yè)。中國本土品牌的風電整機企業(yè)在國內(nèi)累計風電裝機的市場份額達到90%以上。全球15大風機整機制造企業(yè)中,中國本土品牌企業(yè)達到了10家。中國已經(jīng)建立起完整的動力鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈,2020年國內(nèi)車用動力鋰電池裝機量超過全球總量的一半。全球裝機排名前10的動力鋰電池企業(yè)幾乎全部在中、日、韓三國,其中中國品牌企業(yè)達到六家。
圖3 全球新能源供應鏈和主要供應國
注:亞洲指中國、日本之外的其他亞洲地區(qū)。
數(shù)據(jù)來源:Jane Nakano, The Geopolitics of Critical Minerals Supply Chains, Center for Strategic and International Studies, 2021.
(三)成本競爭力優(yōu)勢突出
得益于規(guī)模經(jīng)濟、全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢和市場競爭,中國新能源裝備和開發(fā)利用成本大幅下降,產(chǎn)業(yè)競爭力迅速提升。中國光伏組件制造商引領光伏組件價格從2010年的12元/瓦降至2020年的1.5元/瓦-1.6元/瓦,使得全球大部分地區(qū)光伏接近平價上網(wǎng),而且未來仍有較大的成本下降空間。風電整機和動力鋰電池的價格也基本處于全球最低水平。風電發(fā)電成本在2010年—2020年期間下降約30%;磷酸鐵鋰電池組價格2020年末約為0.85元/瓦時,三元鋰離子電池組約為1.0元/瓦時,相比2010年下降超過80%,預期未來五年仍有望再降低近三分之一。近年來,美歐印等國家和地區(qū)數(shù)次對我國新能源產(chǎn)品提出“反補貼、反傾銷”等貿(mào)易保護主義措施,但我國新能源產(chǎn)品在全球市場應用依然不斷擴大,也反映了我國新能源產(chǎn)品在國際上具有非常明顯的成本優(yōu)勢。
(四)技術優(yōu)勢逐步增強
我國新能源產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展過程中,堅持自主創(chuàng)新和國際合作相結合,在部分領域形成了技術優(yōu)勢。光伏制造企業(yè)通過技術引進、消化吸收、集成創(chuàng)新和聯(lián)合創(chuàng)新,已擺脫了早期上游原材料、下游市場和裝備“三頭在外”的不利局面,走上了創(chuàng)新驅動的發(fā)展之路,多次刷新并保持著商業(yè)化晶硅電池轉換效率的世界紀錄,在鈣鈦礦光伏電池等新一代光伏技術產(chǎn)業(yè)化方面也位居世界前列。風電設備制造企業(yè)在“十一五”期間主要通過購買許可證引入技術,已形成具有國際先進水平的雙饋、直驅、半直驅多條成熟技術路線,目前已掌握10兆瓦級風電機組設計制造技術,低風速風機和風電場技術處于國際領先水平,海上風電技術也緊跟歐洲領先國家。新能源車用動力電池領域的國內(nèi)領先企業(yè)躋身國際第一梯隊,在電池能量密度、壽命和安全性等技術指標上位居世界前列。
三、我國新能源產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)
(一)供應鏈仍存在未完全自主可控的風險
近年來,經(jīng)濟全球化遭遇逆流,國際經(jīng)濟循環(huán)格局發(fā)生深度調(diào)整,也對全球新能源供應鏈的安全造成影響。在此形勢下,我國新能源供應鏈存在未完全自主可控的風險不可忽視,主要體現(xiàn)在部分細分領域或行業(yè)還存在較為明顯的短板,部分關鍵零部件依賴進口。氫能和燃料電池技術與國際先進水平有較大差距,尤其是質子交換膜、催化劑等關鍵原材料依賴進口;大容量風電機組主軸承、光伏電池銀電極用的銀粉等關鍵零部件仍部分依賴高品質進口產(chǎn)品;新能源汽車、風電等領域所需要的高性能工業(yè)通用芯片、國產(chǎn)IGBT芯片的主要工藝設備、襯底材料仍需從國外采購。
(二)新能源技術領域還缺乏原創(chuàng)技術積累
我國新能源技術雖然進步很快,但在原創(chuàng)技術積累上還比較薄弱。光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)化技術和國際市場占有率均領先全球,但是發(fā)射極鈍化和背面接觸(PERC)電池、異質結電池(HIT)、疊瓦技術等均起源于國外。風電技術是國內(nèi)企業(yè)通過購買國外許可證的方式引入進行消化吸收,受許可證和專利的限制,國內(nèi)風電企業(yè)的產(chǎn)品基本只能內(nèi)銷,還無法進入國際主要風電市場。
(三)基礎研究和公共服務機構依然薄弱
未來新一代能源電力系統(tǒng)具有高比例新能源、高比例電力電子、高滲透率分布式發(fā)電、高強度源網(wǎng)荷儲靈活互動等特征,需要在理論方法、模型工具、技術裝備、標準規(guī)程等方面開展深入研究和公共服務。但是,我國還缺乏深耕新能源技術領域、開展新一代能源系統(tǒng)基礎研究和公共服務的國家能源實驗室。目前依托企業(yè)建立或授牌的國家能源實驗室的持續(xù)運行和公共服務能力比較弱,有的國家級科研項目支持建成的研發(fā)平臺和生產(chǎn)線甚至建成不久就因后續(xù)支持不足而被拆除。
(四)標準和檢測認證的國際影響力仍需提升
標準規(guī)范和檢測認證是技術產(chǎn)業(yè)體系的核心要素。近年來,我國新能源標準規(guī)范體系不斷完善,但是目前我國新能源技術和產(chǎn)品的標準主要跟隨國外,一些檢測試驗也依靠國外標準甚至機構,對標準規(guī)范的引領能力不強。部分標準雖然實施時間較早,但技術指標滯后于快速技術變革與新能源產(chǎn)業(yè)實際發(fā)展需求。國內(nèi)標準雖然質量、影響力不斷提高,但與IEC等國際標準相比,仍存在認可度低、行業(yè)影響力弱等問題。在檢測認證方面,國內(nèi)缺乏滿足市場需要且在國際上有權威性的檢測和試驗平臺。我國新能源領域的檢測認證機構相比國外先進機構,仍存在檢測能力不強、高素質檢測人員缺乏、測試數(shù)據(jù)國際公信力有待提升的情況,導致國內(nèi)檢測機構出具的關鍵認證數(shù)據(jù)難以得到國外權威機構的認可,影響全球市場的拓展。
四、新能源產(chǎn)業(yè)必須統(tǒng)籌發(fā)展與安全
當前我國正處于謀劃制定碳達峰、碳中和實現(xiàn)路徑、建設現(xiàn)代經(jīng)濟體系的關鍵時期。新能源是我國的優(yōu)勢領域,應把新能源技術作為戰(zhàn)略性技術培養(yǎng),成為我國參與國際產(chǎn)業(yè)競爭和全球碳中和競賽的“殺手锏”。未來除了要進一步鞏固已有的技術優(yōu)勢,同時也要補足短板,進一步夯實產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎,促進技術產(chǎn)業(yè)升級,努力到2025年使新能源產(chǎn)業(yè)達到一流水平,到2030年新能源全產(chǎn)業(yè)鏈達到世界領先水平。
(一)統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)發(fā)展與安全
能源系統(tǒng)要緊扣構建新發(fā)展格局,堅持系統(tǒng)觀念,統(tǒng)籌國內(nèi)國際兩個大局,聚焦新能源為主的新型電力系統(tǒng)需求,大力發(fā)展壯大新能源產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈,統(tǒng)籌補短板、強基礎和促升級,確保關鍵技術裝備實現(xiàn)自主可控,加強產(chǎn)業(yè)基礎能力建設,推動制造業(yè)優(yōu)化升級,增強新能源產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈自主可控能力和現(xiàn)代化水平,不斷增強新能源產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的市場競爭力,努力使光伏、風電、鋰電池等主要新能源行業(yè)在“十四五”期間全面消除“卡脖子”環(huán)節(jié),基本形成安全可靠、具有全球競爭力的新能源產(chǎn)業(yè)鏈。
(二)堅持自主可控補短板
在關系新能源產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈、安全的領域和節(jié)點,要構建自主可控、安全可靠的國內(nèi)生產(chǎn)供應體系,力爭重要產(chǎn)品和供應渠道都至少有一個替代來源,形成必要的產(chǎn)業(yè)備份系統(tǒng),確保在國內(nèi)外市場需求快速擴大、全球供應鏈發(fā)生極端情況下的企業(yè)正常運轉,在關鍵時刻可以做到自我循環(huán)。特別是要把重大工程和集中科技攻關相結合,集中力量解決大容量IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)等關鍵部件、關鍵原材料、檢測設備等嚴重依賴進口的“卡脖子”問題。
(三)堅持創(chuàng)新驅動強基礎
我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展到了從政策扶持轉向創(chuàng)新驅動的關鍵階段,新能源供應鏈也到了必須依靠創(chuàng)新解決短板和瓶頸的新階段,必須加強創(chuàng)新體系建設,強化基礎科學研究和應用基礎研究。要面向鈣鈦礦(疊層)光伏電池、10兆瓦級以上大容量海上風電機組、全域復雜地形風電場設計軟件、低成本可再生能源制氫等技術產(chǎn)業(yè)升級需求,大力夯實基礎零部件及元器件、基礎軟件、基礎材料、基礎工藝,布局新能源相關的創(chuàng)新基礎設施、融合基礎設施、信息基礎設施,推進產(chǎn)業(yè)基礎高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化。
(四)強化市場導向促升級
隨著國內(nèi)外新能源市場需求的爆發(fā)式增長和技術迭代加快,要堅持市場導向和創(chuàng)新驅動相結合,明確技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖和時間表,更好地滿足市場需求。特別是要大力支持首臺(套)裝備、首批次材料、首版次軟件示范應用,大力促進新能源產(chǎn)業(yè)升級,實現(xiàn)應用一代、研發(fā)一代和儲備一代技術,到2025年使新能源技術創(chuàng)新能力和競爭力水平大幅提升,在光伏、陸上風電、動力電池領域引領全球市場,在海上風電和燃料電池技術領域進入世界先進水平。要提升新能源產(chǎn)業(yè)質量,拉緊國際產(chǎn)業(yè)鏈對我國的依存關系,形成對外方人為斷供的有力反制和威懾能力。
五、加強新能源戰(zhàn)略科技力量布局和產(chǎn)業(yè)體系建設
(一)重組國家能源科技力量和服務平臺
面向2030年前碳達峰、2060年前碳中和目標,聚焦高比例可再生能源為主的新一代能源系統(tǒng),以鈣鈦礦光伏電池、固體電池、新一代電力系統(tǒng)、能源物聯(lián)網(wǎng)等重大科技任務攻關為主線,統(tǒng)籌推進國家科技創(chuàng)新資源優(yōu)化整合與建設,重組和建設國家能源實驗室,布局戰(zhàn)略導向型、應用支撐型、前瞻引領型的國家重大能源科技基礎設施,開展基礎研究和前沿技術研發(fā)。強化國家能源實驗室法人單位開放共享科研資源和成果的主體責任和義務,建立目標導向、績效管理、協(xié)同攻關、開放共享的新型運行機制,建設國家級聯(lián)合研發(fā)平臺和能源科學數(shù)據(jù)中心,推動能源科技設施、數(shù)據(jù)等資源開放共享和公共服務。
(二)建立企業(yè)為主體的創(chuàng)新體系
推動構建以企業(yè)為主體、產(chǎn)學研深度協(xié)作的新能源科技創(chuàng)新體系,實行揭榜掛帥、“賽馬”等制度,推動創(chuàng)新要素向領軍企業(yè)集聚。在基礎軟件、關鍵零部件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)聯(lián)合創(chuàng)新平臺等環(huán)節(jié),要推動國有企業(yè)勇挑重擔、敢打頭陣,勇當新能源領域的原創(chuàng)技術“策源地”、現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈的“鏈長”。支持龍頭企業(yè)牽頭共建國家產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心,支持創(chuàng)新型中小微企業(yè)成為創(chuàng)新發(fā)源地。以服務新能源產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展為導向,推動研發(fā)設計、檢測認證等生產(chǎn)性服務業(yè)向專業(yè)化延伸。
(三)制定實施協(xié)調(diào)的產(chǎn)業(yè)政策
在中國走向大規(guī)模布局新能源開發(fā)利用、引領全球新能源技術創(chuàng)新前沿和產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的階段,制定實施協(xié)調(diào)的新能源技術、產(chǎn)業(yè)和市場政策,充分利用技術標準、知識產(chǎn)權和品牌保護、能效和綠色低碳標識工具等多種措施,推動新能源產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈對接,強化資源、技術、裝備支撐,形成更強創(chuàng)新力、更高附加值、更安全可靠的產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈,培育世界領先的先進制造業(yè)集群,鞏固提升新能源全產(chǎn)業(yè)鏈競爭力。
(四)加強國際合作和開放式創(chuàng)新
在全球碳中和競賽背景下,必須更加重視開放式創(chuàng)新,更加主動融入和利用全球能源技術創(chuàng)新網(wǎng)絡。借鑒過去20年利用全球資本、人才、市場資源打造中國光伏產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗,充分發(fā)揮中國新能源產(chǎn)業(yè)鏈全、市場規(guī)模大、技術轉化快的優(yōu)勢,通過市場化機制不斷吸引全球人才、技術和創(chuàng)新要素向中國聚集。切實加強知識產(chǎn)權、專利和品牌保護,加強知識產(chǎn)權全球布局。實施更加開放包容、互惠共享的國際能源科技合作戰(zhàn)略,主動設計和牽頭發(fā)起新能源技術聯(lián)合研究和創(chuàng)新平臺,研究設立面向全球的能源科學研究基金。在新能源基地和示范項目規(guī)劃建設中,通過全球招標邀請外企帶來其領先的技術產(chǎn)品,吸引外商在中國投資新能源研發(fā)中心和生產(chǎn)基地。參與和牽頭開展國際標準的制定和修訂,提高檢測認證互認水平。必須維護產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的全球公共產(chǎn)品屬性,形成維護全球新能源產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈的安全、消除非經(jīng)濟因素干擾的國際共識和準則,通過國際組織、合作平臺和機制保護全球新能源產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈。以“一帶一路”為重點,共同開發(fā)各國新能源市場,不斷擴大中國新能源技術、產(chǎn)品和標準的市場份額,也為擴大全球新能源市場提供服務,以應對全球氣候變化,推動構建人類命運共同體。
作者簡介
趙勇強,中國宏觀經(jīng)濟研究院能源研究所副研究員,長期從事能源轉型和可再生能源戰(zhàn)略、規(guī)劃、政策研究。
文章來源
本篇文章發(fā)表于《中國能源》雜志2021年第9期。