世界可再生资源和非可再生资源的现状和前景

一、前言 美国，是矿产资源大国，也是世界重要的矿产品生产国和消费国。美国的矿产资源与矿业管理制度，在西方发达国家中具有一定的代表性。 美国作为世界资源消耗大国,被称为"车轮上的国家"，虽然也是资源大国，但它高度发达的经济消耗了太多的资源，造成了美国的"能源危机"，经常为了能源而以这样或那样的借口发动对外战争。 在经历资源破坏、环境污染所带来的一系列灾难及能源危机给经济造成的重创后,美国开始在节约能源、合理利用资源方面采取了一些举措,并取得显著成效。开源节流，使美国逐步改变其资源使用方式,走上了资源节约型社会发展之路。 美国在节约能源及合理利用资源方面积累的经验值得借鉴。 二、矿产资源概况 美国矿产资源丰富。据美国地质调查局2006年和BP世界能源统计回顾2006年提供的最新资料数据，美国目前探明的矿产储量为：石油3600百万吨，煤炭246643百万吨，天然气192.5万亿立方英尺，铁矿石6900百万吨，钼270万吨，铜3500万吨等。 其中，美国的煤炭、稀土、铁矿石、钼、铜、铅、锌、金、银、硼、硅藻土、天然碳酸钠、重晶石等矿产储量分别占世界总储量的27.1％（煤炭）、14.8％（稀土）、4.3％（铁矿石）、31.4％（钼）、7.4％（铜）、12.1％（铅）、13.6％（锌）、6.4％（金）、9.3％（银）、23.5％（硼）、27.2％（硅藻土）、95.8％（天然碳酸钠）和12.5％（重晶石）。分别列居世界第1、3、7、2、2、3、3、5、6、2、1、1和3位。 此外，美国的石膏、滑石（和叶腊石）、高岭土、膨润土等矿产储量或资源量，也在世界上处于领先位置。 美国油气资源主要分布在全国5大油气区30多个油气盆地中。5大油气区分别为：墨西哥湾含油气区、北美地台含油气区、加利福尼亚含油气区、落基山含油气区和阿拉斯加含油气区。 目前探明的石油储量主要集中在德克萨斯、路易斯安纳、阿拉斯加和加利福尼亚等4个州。其中，得克萨斯州的石油储量占美国总储量的22％，路易斯安那州占20％；阿拉斯加占20％；加利福尼亚州占18％。 美国煤炭资源则主要分布在蒙大拿州、伊利诺斯州、怀俄明、西弗吉尼亚、堪萨斯、宾西法尼亚、德克萨斯和印第安那等州，其中，蒙大拿州和伊利诺斯州是美国煤炭资源最丰富的两个州，蒙大拿州煤炭资源量占美国煤炭总资源量的24％，而伊利诺斯州占美国煤炭总资源量的21％。 美国金属矿产资源如铜、铅、锌、金、银、钼、铀等主要分布在西部地区，包括内华达、犹他、亚利桑那、蒙大拿、爱达荷、加利福尼亚、阿拉斯加、科罗拉多和新墨西哥等州。 铁矿资源则主要分布在苏必利尔湖区一带。美国非金属矿产资源则遍布全美各地，但以东部和西部地区居多。 三、石油与金属消费状况 2005年，美国石油消费为每天20660千桶，煤炭消费为1023.4百万吨，天然气消费量为219780亿立方英尺，分别占世界总消费量的25.0％、19.6％和23.0％。 在2000年到2005年的6年中，美国石油年消费量最高为2005年的每天20660千桶，最低为2004年的每天19625千桶，平均为每天19907千桶。煤炭消费量则变化在961.4－1023.4百万吨之间，平均年消费量为988.2百万吨。天然气消费量变化在219780－233330亿立方英尺之间，平均年消费量为225420亿立方英尺。 在消费发展趋势上，从2000年到2005年，美国石油消费量年均增长率为1.0％，煤炭消费量年均增长率为0.8％，而天然气消费量则成负增长，即减少趋势2005年，美国精炼铝消费量为611.4万吨，精炼铜消费量为233.6万吨，精炼铅消费量为146.9万吨，精炼锌（锌锭）消费量为101.8万吨，精炼镍消费量为13.3万吨，精炼锡消费量为4.21万吨，钨消费量为1.16万吨，钼消费量为3.42万吨。 前六种金属（铝、铜、铅、锌、镍和锡）的消费量占世界总消费量的比例分别为19.3％、13.5％、19.5％、9.8％、10.1％和12.1％。2005年美国钨和钼的消费量在世界总消费量中的比例，目前无可得数据进行计算。 在2000年到2005年的6年中，精炼铝的消费量变化在523.0－616.1万吨之间，平均每年消费量为574.7万吨；精炼铜的消费量变化在229.0－301.0万吨之间，平均每年消费量为250.5万吨；精炼铅消费量变化在146.9－169.4万吨，平均年消费量为158.0万吨；精炼锌消费量变化在101.8－131.5万吨之间，平均年消费量为116.6万吨；精炼镍消费量变化在11.8－14.7万吨之间，平均年消费量为13.0万吨；精炼锡消费量变化在4.21－5.72万吨之间，平均年消费量为4.88万吨；钨消费量变化在1.01－1.45万吨之间，平均年消费量为1.25万吨；钼消费量变化在1.96－3.42万吨之间，平均年消费量为2.65万吨。 四、资源节约型社会的建设经验 (一)以节约能源为重点。美国对资源的节约使用始于节能,并始终视为重点。从总体上看,美国的节能政策和措施可分为两类:一是在政府管理下,通过法律等形式施行,属于政策性手段二是通过财税等经济手段鼓励节能,属于市场行为。 1.实施能源管理。美国政府设有专门的节能机构,同时允许非政府组织参与能源管理。这些机构的职责主要是为节能工作创造一个有规则的市场环境,同时对政策的实施起到监督和调控作用。美国负责能源管理的政府机构分为国家(联邦)和地方(州政府)两个主要层次。其中,美国能源部(DOE)是最主要的政府机构,负责能源政策的制定和执行。美国环保署(EPA)和联邦能源管理机构(FERC)是推动节能工作的辅助部门。此外,大部分州政府设有相应的能源管理部门,负责抓各州的节能工作和执行国家的能源政策。美国节能机构的另一个重要组成部分是非政府机构,美国能源效率经济委员会(ACEEE)和美国自然资源保护委员会(NRDC)是其中最重要的两个组织。 2.制定节约能源的法律法规。美国在能源管理方面十分重视法制建设,注重用法律手段加强节能管理,形成了完善的节能法律法规体系。美国能源立法大体经历三个阶段。第一,能源危机紧急应对阶段。为应对1973年以来的两次石油危机,美国于1975年颁布《能源政策和节能法案》,于1978年颁布《国家节能政策法案》和《公用电力公司管理政策法案》。第二,降低电器设备耗能阶段。美国于1987年制定了国家设备能源保护法,颁布《国家家用电器节能法案》。第三,制定国家能源综合战略阶段。美国于1992年颁布《能源政策法案》,于1998年公布了《国家能源综合战略》,并于2005年颁布《国家能源政策法》。 3.重视能效标准的制定。制定并执行能源效率标准是美国节能工作的重要一环。美国颁布和实施的能源效率标准分为强制性和自愿性两类。在全国范围内实施的强制性标准需经过国会讨论和批准,具有法律效力。自愿性标准则由企业界自行制定和实施,若实施后得到政府、企业界和公众的认可,则有可能被改为强制性标准。能效标准的具体应用归功于"能源之星"项目的推行。"能源之星"是美国政府推出的一项旨在指导企业和个人提高能源利用效率,从而保护环境的节能项目。它是美国环保局20世纪90年代推出的商品节能标识体系,凡符合节能标准的商品会贴上带有绿色五角星的标签,并进入美国环保局的商品目录得到推广。 4.对节能行为进行现金补贴。现金补贴是直接刺激节能行为的一种有效方式。在美国,联邦政府、州政府及电力公司等公用事业组织每年均会给予大量经费补贴用予鼓励用户购买节能产品。此外,美国在节能研发方面也采取多种融资方式提供现金支持,并以多种形式进行资金资助和补贴。 5.减免节能项目的税收。税收减免是节能财税政策的一项重要举措。如,在2001年美国财政预算中,对新建的节能住宅、高效节能建筑设备等实行了减免税收政策,规定在2001年1月1日~2005年12月31日期间,凡在美国国家节能标准(IECC标准)基础上再节能50%的新建建筑,每幢减免税收2 000美元,对各种节能型设备,根据能效指标分别减税10%或20%。 6.提供抵押贷款服务。美国一些官方和商业贷款机构对节能型产品提供抵押贷款服务,对此类产品提供优惠的低息贷款以鼓励节能产品的开发。此外,还采取返还现金、低利息等措施鼓励居民购买"能源之星"认证的住宅等。 (二)推动循环经济发展。早在20世纪70年代,美国就开始提出循环经济概念。由于政府措施得当,加之产业界和公众的支持,美国正在向循环型社会发展。美国制定一系列以循环利用为目标的资源使用政策,主要内容有:一是促进可再生资源的开发利用,二是充分合理利用现有资源,三是鼓励节能。 1.回收利用废弃物。经过几十年的发展,废弃物的回收利用在美国取得了很大发展。据美国环保局公布的数据,1999年美国回收利用的固体废弃物高达6 400万吨,废弃物的回收利用率比15年前提高一倍,达28%。 2.鼓励发展可再生资源。美国政府采取一系列调控手段培育与可再生资源相关的市场。如,1993年克林顿总统签署行政令,要求再生产品在所有政府机构的办公用品中应占20%,1999年将这一比例提高到30%,这一行政令的实施使再生产品在联邦政府的采购物品中两年内增加到35%。在政府的带动下,各州和地方政府也相继制定政策,鼓励人们购买使用再生物质的产品,推动了美国可再生资源的开发。 (三)实施资源节约战略 1.通过立法管理资源。美国政府注重用法律手段来管理资源。迄今为止,美国已制定了一系列严格的资源保护法律、法规,主要有《多重利用、持续产出法》、《森林、牧场可更新资源规划法》、《联邦土地利用和管理法》、《濒危物种法》、《海岸带管理法》及国家公园管理法规系列。这些资源保护法和控制资源开发活动的各类经济法,加上有关国际公约,共同构成完整的资源保护法律法规体系,大大增强了对资源开发利用和保护效应。 2.利用经济手段管理资源。美国经济以市场为导向,注重充分利用经济手段管理资源。为改变资源短缺与资源大量耗用并存的矛盾,美国政府着力完善资源产权制度,调动各方保护资源、节约资源的积极性,实现资源产业化管理,改变了资源无偿或低价使用的状况。此外,美国正逐步建立完善统一的资源市场及合理的资源价格体系,利用经济杠杆推动资源的高效利用。 五、能源资源利用的现状 (一)能源利用效率明显提高。由于节能政策的不断调整和技术上的不断进步,美国的能源利用效率长期处于世界领先水平,能源利用效率不断提高,节能取得显著成效,GDP单位能耗逐年下降,从1970~2005年,全美GDP单位能耗下降了将近50%。目前美国的能源利用效率仍然很高:2007年美国单位GDP能耗为8.8百万BTU/美元(BTU:英制热单位),比1973年下降了98%。 (二)能源消费结构得到优化。美国能源消费以石油、煤炭和天然气为主。二战后,美国的石油进口量逐年增加,石油进口依存度极高。随着美国政府出台的一系列相应措施,其能源消费结构得到优化。据美国能源部统计,2005年全美一次能源消费中,石油占40%,煤炭占23%,天然气占23%,核能占8%,可再生能源占6%发电消耗的一次能源中,煤炭占49.8%,核电占19.9%,天然气占17.9%,可再生能源约占9.1%。这表明美国石油消费比例已大大降低。 (三)可再生能源发展成效显著。美国是世界上最大的可再生能源生产国,并实现了可再生能源的多元化利用。美国联邦政府还制定许多经济激励政策,以降低可再生能源产品及服务的成本和价格,培育和扩大可再生能源的市场需求。近年来对几种不同的可再生能源利用现状如下:风力发电方面,美国的风电装机容量处于世界领先地位,2002年累计装机容量达467万千瓦太阳能光伏发电方面,美国已开展100万套屋顶光伏计划美国是世界上生物质发电装机最多的国家,目前拥有350多座生物质发电站美国还非常重视氢能,2003年投资17亿美元启动氢燃料开发计划,2004年建立了第一座氢气站。 六、经验启示 (一)建立基于市场的节能政策调节机制。美国在充分发挥市场对节能的激励、约束作用基础上,灵活采用财税政策,引导不同群体出于自身利益去自发节能。完善相关的配套政策,使市场机制能够发挥作用。 (二)出台资源节约的法律、法规,制定能效标准。进行节能立法,制定能效标识和节能监督等法律法规,形成完备的节能法律法规体系；制定和实施能效标准体系,为节能工作提供依据和衡量标准。 (三)提高资源利用效率,开发可再生资源。坚持节能与开发并举,在加强技术研发、提高能源利用效率的同时,开发和利用我国丰富的可再生能源,如风能、地热能,等等,实现能源利用多元化。借鉴循环经济的做法,提高资源整体利用效率,并着力开发各类可再生资源,鼓励消费者使用可再生资源生产的产品。 (四)加强节约型社会理念的宣传。美国在制定每项政策措施的同时注重宣传,公众的积极参与是推动美国节约型社会建设的重要动力。利用各类媒体进行宣传,建立长效宣传机制,在全社会形成科学消费、循环节约的理念

伴随2021年的到来，一个波澜壮阔的“二十年代”徐徐开启。 未来十年，我们将 见证的新能源的崛起，化石能源的衰落。

从去年开始，全球能源行业已经发生大逆转。 全球最大的可再生能源供应商美国NextEra能源公司市值飙升至1500亿美元，一度超越埃克森美孚公司和雪佛龙，成为全球价值最高的能源企业。 到了年底，随着油价有所回升，埃克森美孚才勉强挽回了些许尊严。

在与气候变化的对抗中，2020年是有史以来最关键的一年。 这一年，世界开始行动起来，努力修复几个世纪以来对气候的破坏。 全球最大的几个经济体都做出了净零排放、碳中和的承诺。

这一年，传统能源巨头在对新能源的态度上发生了翻天覆地的转变。

01

传统能源巨头蜂拥进新能源领域

2020年，全球化石能源巨头经历了有史以来最为痛苦的一年。

油价暴跌，巨额亏损。以往，他们总能在低谷后再次攫取复苏后的暴利。与往年不同，这次不再是简单的周期性经营亏损。他们 必须面对一个新的残酷现实—— 承诺大幅甚至全部减 少温室气体排放。

在这种要求下，未来石油需求和煤电需求都将大幅下降。 大力发展可再生能源，成为传统化石能源巨头转型最为清晰的发展路径。

我们看到，过去一年，全球化石能源巨头不约而同的疯狂涌入新能源领域，并斥以数以万亿的资金。这几乎颠覆了想象。

美国能源巨头杜克能源欲斥资4000亿砸向风电、光伏等领域。 杜克能源去年宣布，未来5年计划斥资560亿美元（折合3920亿元人民币）的资本投资计划， 希望到2025年将可再生能源发电指标翻一番，设定的目标是自行投资或购买16000MW可再生能源装机量 。 并计划到 2050年，新增40000MW太阳能和风电装机量，这将占到杜克能源公司2050年夏季总装机 量的40%。

西班牙石油巨头雷普索尔计划将可再生能源产能扩大五倍。 去年底，雷普索尔宣布，在未来十年内将可再生能源产能扩大五倍，并从石油业务中筹集资金，将可再生能源发电能力从目前的2.95吉瓦扩大到15吉瓦，包括风能和太阳能。

法国石油巨头道达尔计划未来十年内，每年在可再生能源上投入30亿美元。 道达尔未来10年能源产量将增长三分之一，其中大约一半将来自液化天然气，另一半来自电力——主要来自太阳能和风能的增长。

英国石油巨头BP将可再生能源产能从2019年的2.5GW拉升至50GW。 BP打算在2030年底前，将在低碳能源的投资总额拉升10倍达到50亿美元，并将可再生能源产能从2019年的2.5吉瓦拉高至50吉瓦。

葡萄牙石油巨头GalpEnergía计划到2030年，将其可再生能源的规模扩大到10吉瓦 ，计划将集团10%至15%的投资用于可再生能源发电。

欧洲最大电力公司之一Enel拟投资700亿欧元扩大太阳能、风能业务。 去年底，Enel宣布2021-2030年的战略重点是加速能源转型。其中，约700亿欧元用于扩大其风能和太阳能业务，可再生能源发电规模将从目前的45GW增至120GW。

西班牙最大电力公司Endesa拟在未来三年将太阳能等发电总容量增加50%。 Endesa表示将在2021-2023年期间筹措79亿欧元投资用于脱碳，新可再生能源产能等。其中，可再生能源将获得33亿欧元，用于投资约3000MW的太阳能和900MW的风电。

西班牙电力巨头Iberdrola计划5年投入760亿欧元，将可再生能源装机增至60GW。 去年底Iberdrola公 布了调整后的新5年投资计划，将在2021-2025年间，投资750亿欧元大力发展可再生能源，到2025年将可再生能源装机从去年的32吉瓦增至60吉瓦。

以上只是我们列举的部分化石能源巨头在可再生能源领域的投资计划，更多的案例不胜枚举。

颇具前景的可再生能源，吸引的不只是能源巨头。 越来越多非能源企业也开始蜂拥而入。

比如澳大利亚铁矿石巨头FMG，去年底就宣布2022年或2023年开始生产风能、太阳能、氢气和氨水等可再生能源，最终目标是达到236吉瓦的清洁能源产能。又比如 日本电信巨头NTT宣布，到 2030年将可再生能源发电能力从现在的300兆瓦提高 到7.5吉瓦。

02

技术创新的力量

从目前公开资料统计，未来5年时间，全球至少有万亿美元以上资金将进入可再生能源领域。

相对于未来更为庞大的体量，目前投入的资金还只是冰山一角。国际可再生能源署预计到2050年，为了实现碳中和，全球需要在清洁能源领域累计投资130万亿美元。

这些资金大部分将投向风电和光伏相关 领域 。

十年前，这简直无法想象。

越来越多的企业将宝押向新能源，除了情怀，更多的因素是源于以风电、光伏为首的新能源竞争力越来越强。

在技术进步和规模效应推动下，风电和光伏已经成为全球最具竞争力的能源。

以风电为例，十几年前，陆上风电单位千瓦造价高达12000元，如今已经下降到7000多元。国内上网电价已经下降至0.29元/千瓦时（I类区域），部分地区成本已经下探至0.15元/千瓦时。

十几年来，风电技术不断推陈出新，目前已经进化到第四代风机——人工智能风机，这种风机为全球新能源加速开发创造了契机。

有兴趣的同学，可以观看B站上一条爆红的 讲述风机进化史的科普视频，为了方便大家观看，我们将视频上传至此。

远景能源工程师告诉我们，他们推出的伽利略超感知风机就是人工智能风机。 在前三代增加偏航、变桨、独立变桨基础 上，工程师们在风机中创造性融入了人工智能元素。

这种风机能够利用传感数据，结合人工智能模型，实时还原所在机位的风信息，并对比实际运行情况与设计的差异，进行不断的精细调整。 这样一来，风机不再是按照预设好的场景程式化的变桨，而是依据实际的气流特性求真务实的变桨。 就和伽利略一样，能够用实例来验证固有理论。

当成千上万台伽利略超感知风机遍布群山、平原、海洋，大量的实例验证信息将在云端刻画出风机该有的样子，然后传回每一台风机，进而使风机不断进化，将潜力发挥到极致，再次提升发电能力。 而且，这种进化不仅可以体现在某一台风机上，也体现在整个风电场上。 依托边缘计算技术，风电场集群的人工智能，可以回顾和预测数十台风机已经和将要经历的风况，协调各个风机的运行，实现风场整体发电能力的最大化。

除此之外，伽利略超感知风机还有很多进步，比如可以借助先进的趋势感知能力，在线规划风机的寿命策略，找到最优的运行模式，从而降低运维成本。可以通过大量结构受力样本，知道风机哪一部位需要进一步加强，哪一个部位可以优化减少材料，再运用到新风机的制造上，从而降低建设成本和度电成本。

风电如此，光伏创新更是层出不穷。

光伏转化率已经从十几年前的14%左右，上升到了目前的23%以上。晶硅组件价格从十几年前接近40元/瓦下降到目前1.4元/瓦左右。

技术创新和成本下降，让光伏成为近十年内降本速度最快的能源之一。 根据 国际可再生能源署 数据，全球光伏LCOE （平准化发电成本）由2010 年的0.378$/kWh快速下降至2020年的0.048$/kWh，降幅高达87%。

今年开始，不仅是风电， 国内大部分地区光伏项目都可以实现平价上网。在海外一些国家，由于非技术成本占比较低，一些光伏项目度电成本已经低至0.1元人民币以下。

虽然没有人能准确预测未来，但是新能源未来却是确定的。

在风电和光伏等可再生能源的驱动下，一个全新的时代序幕已经徐徐拉开。

/ END /

随着经济的发展和社会的进步，世界各国将会更加重视环境保护和全球气候变化问题，通过制定新的能源发展战略、法规和政策，进一步加快可再生能源的发展。

从目前可再生能源的资源状况和技术发展水平看，今后发展较快的可再生能源除水能外，主要是生物质能、风能和太阳能。生物质能利用方式包括发电、制气、供热和生产液体燃料，将成为应用最广泛的可再生能源技术。风力发电技术已基本成熟，经济性已接近常规能源，在今后相当长时间内将会保持较快发展。太阳能发展的主要方向是光伏发电和热利用，近期光伏发电的主要市场是发达国家的并网发电和发展中国家偏远地区的独立供电。太阳能热利用的发展方向是太阳能一体化建筑，并以常规能源为补充手段，实现全天候供热，提高太阳能供热的可靠性，在此基础上进一步向太阳能供暖和制冷的方向发展。

总体来看，最近20多年来，大多数可再生能源技术快速发展，产业规模、经济性和市场化程度逐年提高，预计在2010－2020年间，大多数可再生能源技术可具有市场竞争力，在2020年以后将会有更快的发展，并逐步成为主导能源。 多年来，世界各国为了促进可持续发展，应对全球气候变化，积极推动可再生能源发展，已积累了丰富的经验，主要是：

1、目标引导

为了促进可再生能源发展，许多国家制定了相应的发展战略和规划，明确了可再生能源发展目标。1997年，欧盟提出可再生能源在一次能源消费中的比例将从1996年的6%提高到2010年的12%，可再生能源发电量占总发电量的比例从1997年的14%提高到2010年的22%。2007年初，欧盟又提出了新的发展目标，要求到2020年，可再生能源消费占到全部能源消费的20%，可再生能源发电量占到全部发电量的30%。美国、日本、澳大利亚、印度、巴西等国也制定了明确的可再生能源发展目标，引导可再生能源的发展。

2、政策激励

为了确保可再生能源发展目标的实现，许多国家制定了支持可再生能源发展的法规和政策。德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量，英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策，美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。

3、产业扶持

为了促进可再生能源技术进步和产业化发展，许多国家十分重视可再生能源人才培养、研究开发、产业体系建设，建立了专门的研发机构，支持开展可再生能源科学研究、技术开发和产业服务等工作。发达国家不仅支持可再生能源技术研究和开发活动，而且特别重视新技术的试验、示范和推广，经过多年的发展，产业体系已经形成，有力地支持了可再生能源的发展。

4、资金支持

为了加快可再生能源的发展，许多国家为可再生能源发展提供了强有力的资金支持，对技术研发、项目建设、产品销售和最终用户提供补贴。美国2005年的能源法令明确规定了支持可再生能源技术研发及其产业化发展的年度财政预算资金。德国对用户安装太阳能热水器提供40%的补贴。许多国家还采取了产品补贴和用户补助方式扩大可再生能源市场，引导社会资金投向可再生能源，有力地推动了可再生能源的规模化发展。

电影《伊莎拉贝》中，有一句经典的粤语台词：“无只「劳」，D人唔喺睇唔起你，喺睇你唔到。” （出来不戴劳力士，别人不是看不起你，是根本看不见你）

图1：电影《伊莎拉贝》剧照，来源网络

新能源车圈子里的鄙视链也是同样道理：

作为一般车企，根本就谈不上是不是被埃隆·马斯克（ Elon Musk ）看不起，大多时候是完全看不到而已。

图2：大众和特斯拉高管会面，来源网络

相反，凡是被马斯克开了群嘲，被马斯克瞧不起的公司，都至少从某个层面证明了自己有独特价值：

比如，被马斯克嘲笑产品“不行”的比亚迪( SZ:002594 )，市值已经站上5000亿，磷酸铁锂刀片电池搞得如火如荼。甚至被钢铁侠暗讽抄袭的小鹏 汽车 ( NYSE:XPEV) ，市值一度也超过了4000亿人民币。

图3：马斯克推上怼小鹏，来源网络

对投资者来说必须要意识到一个问题： 能够进入马斯克的叙事话语体系，预示着未来可能的更大价值，你需要先从被马斯克“看不见”，到被马斯克“看不起”，接下来才有机会被马斯克“看不懂”和被马斯克“追不上”。

在所有被马斯克开了群嘲名单的新能源对手中，丰田Mirai及其代表的燃料电池路线，是被钢铁侠喷的最狠的:

图4：漂亮的Mirai，来源网络

丰田已经推出了首款氢燃料电池Mirai，该车续航里程达到650公里，远远超过当前纯电动车市场续航里程最长的ModelS，在美国售价也仅为40万人民币，与ModelS入门版价格几乎平起平坐，这让马斯克坐不住了。

在2015年的一次访谈中，马斯克对氢燃料电池提出2点挑战：马斯克担忧氢气缺乏基础设施，以及氢产生于不可再生的化石燃料制造。

在2019年特斯拉的股东大会上，马斯克为了喷燃料电池，更是玩起了谐音梗：

Fuel Cell （燃料电池） 实际指的是Fool Cell （ 蠢 货 电池） ，是“一大堆垃圾”；然后马斯克说说，燃料电池 汽车 的想法是“令人震惊的愚蠢”，“根本不可能成功”。

在马斯克的叙事体系里，中国造车新势力大多属于 抄货 ；而丰田燃料电池则是完全另一个星球的怪物，要彻底打爆批臭。

01

超越锂电池的新能源“高维战场”

钢铁侠对中日新能源路线的嘲讽等级高下立判，反映了对中日对手的两种截然不同的态度。

对马斯克来说，那些依托中国市场，像素级模仿特斯拉的对手，虽然来势汹汹，但短期内还不会构成威胁。

图5：小鹏 汽车 ，来源网络

而且，马斯克有理由认为，如果中国车企只是复刻EV路线，那你最多做个老二，还不一定能坐稳，而且也从另一个角度成功地帮助特斯拉把市场不断做大，未来只等特斯来前来收割。

而独辟蹊径的丰田开辟燃料电池高维战场，却从另一个层面形成了令马斯克坐立不安的威胁。

从创立开始，特斯拉( NASDAQ:TSLA )一路横扫全无敌，除了马斯克是个天才这个显而易见的原因之外，更重要的是，电动车这个赛道，符合时代对于低碳环保低排放的要求。

尽管时至今日，从总的经济账来看，电动车还很难说的上比汽油车好多少：电动车市场仍然需要大量资本开支来建设充电站和电池工厂，同时也花费了难以想象的天量补贴来培育消费者市场；

但是从各国政府和 社会 态度看，投资低碳环保电动车企业，已成天然的正确，凡是投身新能源车的企业，自带了融资优势，规模可以迅速扩大。

特斯拉就是凭借政府环保补贴，美国资本市场低成本融资优势，以及无穷无尽的看好特斯拉的环保资本来帮助打造基础设施，加上马斯克的天赋和运气，才成功打造了史上市值最大的新能源车巨头。

在这场成功中，马斯克的天赋和运气占了三分，电动车赛道自带的环保IP光环占了七分，两者缺一不可。

而Mirai所在的燃料电池赛道恰恰拥有这一切：

燃料电池加氢站，可以凭借东亚基因的超强基建效率，无限复制；而燃料电池车制造端则可以依赖丰田低成本大规模制造能力。而从 社会 影响看，燃料电池排放效率和环保程度甚至要比电动车还高，更容易受到 社会 追捧。

也就是说，如果同样拿到惊人的补贴和基础设施的投资，燃料电池很有可能会复刻特斯拉的成功道路。

不难想象，如果一旦凭借环保IP起势，丰田Mirai所在的赛道所很有可能会是特斯拉最大的对手。

这里容笔者以小人之心度君子之腹：马斯克疯狂群嘲的主要目的是为了带舆论，不让资本方轻易聚焦燃料电池这个领域。

02

优势：简单而优美的工作原理

与马斯克铁嘴独断，把燃料电池打倒在地再踏上一只脚的看法不同，在2017年全球1000名 汽车 行业的高管问卷调查中，众多见过大场面的高管们的结论是：

尽管目前氢燃料电池成本还很高，但氢燃料电池技术将从经济上最终超越电池驱动技术。

燃料电池之所以会获得众多 汽车 高管的赞同，主要是因为燃料电池的工作原理，简单优美到难以想象。

氢分子进入燃料电池的阳极，与覆盖在阳极上的催化剂反应，释放电子形成带正电荷的H+，穿过电解液达到阴极，电子流入电路，形成电流，产生电能；阴极催化剂使H+与空气中的氧气，结合成水。全程只有电和水作为排放。

图6：来源网络

这种简单而优美的工作原理，导致燃料电池从环境影响结果看一枝独秀：

1、 排放清洁：

液态氢和氧气通过燃料电池产生能量，驱动 汽车 前进，只生成水，既不会有汽油不完全燃烧产生的废气，也没有气候变暖元凶的二氧化碳排放，也不像锂电池那样从生产到回收都有污染。

2、车体更轻：

比起汽油，氢消耗的燃料总重量要小很多，因此氢燃料电池车只需要装备很小重量的燃料电池就已经足够了，而电动车的重量问题一直都在困扰 汽车 工程界。

3、补能耗时更短：

比起电动车充电时间动辄9小时，氢燃料充电时间堪比汽油车型，只需要3分钟就可获得500公里以上的综合里程。

4、能耗更低：

在美国环保局循环之下，2016款丰田Mirai在满箱情况下，巡航里程为502公里，等效能耗为3.6L每百公里，是目前的汽油动力 汽车 效率三倍以上，对比纯电动车，这样的消耗水平也毫不逊色。

拥有以上诸多优势，燃料电池 汽车 显然会被诸多造车巨头高管寄予厚望：说白了，只要钱到位，燃料电池车与汽油车、电动车三分天下亦可徐徐图之。

03

槽点：高成本和看不见的污染

当然，一切看上去非常美好，但是没有实现量产的技术路径，从底层逻辑看都有跳不开的大坑，燃料电池也不例外。

历史 上看，氢气作为 汽车 燃料已经有了200多年的 历史 ，但由于氢气安全性和能量密度较低，氢气作为内燃机燃料并没有表现出太强优越性。

而燃料电池本身也并不是一个新产物，1839年威尔士科学家威廉格罗夫发明出了燃料电池的原型，在20世纪70年代，石油危机推动了氢燃料电池在 汽车 上的应用。多年研发之后，丰田2014年推出了全球第一辆燃料电池车，但到2019年全球燃料电池车也只卖了10490辆。

可以想象，尽管燃料电池技术路径早已成熟，样板车也出现多年，但始终没有推广成功，主要是经济挑战。

首先，燃料电池车需要像汽油车一样加氢。这里就面临前文中马斯克提到的第一个问题：缺乏足够基础设施。

图7：来源网络

第一，比电动车现在充电排队情况更夸张的是，燃料电池的加氢站基础设施更不完善。

根据 H2stations.org 发布的全球加氢站年度评估报告，截至2019年底，全球加氢站保有量接近450座。其中，日本加氢站116座，处于全球领先地位，德国紧随其后，拥有加氢站81座；美国目前运行的加氢站为63座；值得注意的是，中国加氢站数量迅速增加， 截至2020年1月已建成61座；此外，韩国加氢站保有量30座。

这个数量级与充电桩比起来就相形见绌了。据统计，截至2020年6月底，仅中国全国各类充电桩保有量达132.2万个，其中公共充电桩55.8万个，数量位居全球首位。

因此，有限数量的加氢站限制了燃料电池的适用范围：虽然理论上讲，燃料电池可以广泛应用于各种交通工具，但火车，无人机，电动自行车等工具，目前仍然处于早期开发阶段，只有不太依赖加氢站密度的商用车就成了氢动力应用主战场。

其次，基础设施的缺乏恰恰是由于氢气制备成本居高不下。加氢的成本还远远高于加油，目前还离不开政府补贴。

图8：加氢站建设成本组成

如上图，一个加氢站成本接近1200万人民币，而一个加油站成本只有200万人民币左右。依据补贴政策，在每个加氢站上的补贴成本就要高达400万人民币。想要降低加氢成本，必须要有巨大体量摊低成本。

而且除此之外，每台燃料电池货车补贴金额也居高不下，一辆轻型货车在2019补贴金额上限30万每车。这个政策引导同样是要前期补贴，后期随着规模扩大逐渐把成本降下来。

图9：补贴金额

现阶段氢能源车产量大约为每年1000辆，这一产量之下，电池成本大约为每千瓦180美元，制造一个100千瓦电堆成本12.6万元，再加上储氢罐，动力电池等成本，一套氢能源车动力总成价格接近20万。

而燃料电池系统成本占燃料电池车总成本接近64%，很简单，如果产量进一步扩大，电堆成本可以下降到39美元每千瓦，仅为目前的21%，随着行业进入规模化生产，电堆成本将进入快速下降轨道。

当然，目前看燃料电池补贴只要不退坡，购置燃料电池车的成本还是很有竞争力：

如果到 2020 年补贴不退坡，燃料电池动力总成成本下降 50%，氢气 30 元/kg，燃料电池物流车全生命周期成本相对燃油物流车低 67%；

到 2025 年地补完全退坡，燃料电池动力总成成本下降 90%，氢气 28 元/kg，燃料电池物流车全生命周期成本相对燃油物流车低 61%。

在国家政策坚持不懈的补贴之下，长期看，加氢站的成本随着规模扩大也可以进一步降低，全球应对气候变化的坚强决心，是在这个问题上持续烧钱的必要保证。

在这个问题上最好的 历史 案例，恰恰是吃尽红利的特斯拉：

图10：特斯拉上海超级工厂，来源网络

在中国基础设施高效率的保证下，上海超级工厂在最短时间内竣工，而中国市场大门敞开已经成了特斯拉市值的坚强保证，政府部门在新能源上的长期扶持，都从 历史 上证明了，基础设施缺口从来都不是问题——钱能解决的问题都不是问题。

所以，马斯克指责燃料电池没有基础设施，完全没有道理：电动车的基础设施本身也是在政府补贴之下从无到有，加氢站同样可以复制这条路径。

其次，制氢工艺并不环保。这就涉及到马斯克说的第二个问题，认为氢产生于不可再生的化石燃料制造。

获取氢气的方法，主要有煤制氢、天然气制氢、石油制氢、工业副产气制氢和电解水制氢等五种技术路线。其中，煤制氢、天然气制氢、石油制氢统称“化石能源制氢”或者“化石燃料制氢”。

以下是几种获氢的方案简单分析：

目前占主导地位的两种制氢工艺分别为天然气重整制氢和煤炭气化制氢，这两者也是制氢成本最低、最成熟的技术，但会带来大量碳排放，其排放量约占全球总碳排放量的2.2%。

其中水煤气法制氢成本最低，适用规模大，但是二氧化碳排放量最高，且所产生氢气含硫量高。

石油和天然气蒸汽重整制氢的成本次之，约为0.7~1.6元/Nm3，能量转化率高达72%以上，但同样会产生大量碳排放，未来可以考虑通过碳捕捉技术减少碳排放；

虽然这两种方案制氢成本很低，但这个问题滑稽之处在于：如果用高碳排放的化石燃料制氢燃料，然后再加氢站加氢，宣称自己是低碳出行，看上去总有那么一点点违和。

从这个角度说，马斯克所言不无道理，不过，这个问题也不是完全没有解决方案。

如果用水电解法制氢，虽然当下成本最高，在2.5~3.5元/Nm3之间，但成本在不断降低，碳排放量低，且在应用水力、潮汐、风能的情况下能量转化率高达70%以上。可以想象，如果未来与太阳能或风能结合，水电解法制氢将成为主流路线。

图11：来源网络

在美国加州，将加油站做可再生能源延展，搭建风机和太阳能光板，在加油站直接电解水制氢，无需大幅扩建，这个线路已经大行其道，随着规模扩大，可以不断降低电解氢成本，这已经是当下主要的解决方案。

还是那句话，钢铁侠并不是不明白这件事有技术解决的方案——非不能也，实不为也。电动车和燃料电池车，路线上各为其主，钢铁侠瞧不起燃料电池同样是个理性的选择。

04

风起2021

很明显，燃料电池车比电动车产业链还处在更早期的商业化阶段，参照业绩还不能够判断任何一家燃料电池公司的价值。

不过，我们可以参照上一次被马斯克看不起的资产组合的表现：

中国造车新势力蔚来，理想、小鹏和比亚迪，市值表现无需多言；

美股燃料电池的巴拉德动力(NASDAQ:BLDP)和尼古拉卡车，也都在一年内涨了10倍；

A股燃料电池发动机核心资产亿华通(SH:688339)在过去几个月中市值翻倍。

我们可以看出，这些前后被钢铁侠diss过的资产组合，都有一些共同点，他们多多少少都做对了一些事情：

如果中国未来是最大的电动车市场，那么造车新势力和比亚迪都已经占据了很好的位置；

而如果燃料电池未来是区别于电动车和燃油车的第三条道路，那么巴拉德和尼古拉卡车都有潜力变成未来的小特斯拉。而一旦中国在产业政策上加大药量，亿华通的规模效应到来之后，直接可以降低成本，走上量产之路。

很简单，亿华通等本土企业自带的核心的硬逻辑是帮助这些公司实现市值高速增长的底层代码，而钢铁侠的瞧不起并不能改变它们的基本面。

当然，目前看，对多数A股燃料电池企业来说，对他们的投资多多少少还带有风险投资的性质：一旦燃料电池的美好未来实现，目前的估值还有很大的增长空间，但这些公司最终能不能构成经济性良好的生意模式也还需要打一个问号。

不过，回溯马斯克看不起组合，给我们A股投资者的启示是：对投资者来说，对行业前沿的变动保持敏感，才是最重要的。下一次，当钢铁侠开始diss某些公司的时候，投资者应当竖起耳朵，也许，那就是下一轮最大的风口。

作者：牧之

一个国家要实现“清洁低碳”能源转型，可依靠“100%可再生能源”吗？这是个现实问题，无法回避，必须明确。但要使人“折服”，并不容易。许多人提出各种解答，都有一定道理，但多嫌不够严谨或“有”懈可击。美国吉恩·普雷斯顿（Eugene Preston）博士在《可想象》（Thinkable）网站上提出了自己的见解。他自1997年把“电网可靠性”作为自己的学位论文以来，一直专事这方面的研究。他的回答是“非常不可能”。他的回答包含足够的细节，拟说服所有的人，但“狂热信徒”除外。

他曾在美国《德克萨斯大学能源论坛》（UTES）讲演，以视频和幻灯片格式发表[1]，《核能见解》（Atomic Insights ）网站东道主、核能专家基德•阿达姆斯（Rod Adams）“略经编辑和重新格式化”，把它转化为有连贯性的文字[2]，大意如下：

100%，意味着无时无刻，每个小时，从天气好的年份到天气坏的年份。

简单地问一个问题，是否每小时都有足够的能力（容量）满足电力需求？我做了许多可靠性研究，最近到德州电力可靠性委员会（ERCOT）做报告说，包括各种情景在内，可再生能源的占比（穿透率或普及率）可推高到75%。同日，给某些大学生做了同样的演讲。这个讲演有视频记录并已存档，因此比“幻灯片”描绘的，包含更多的细节。

从我国可再生能源发展现状来看，基于我国的资源禀赋与负荷中心呈逆向分布特点，资源和负荷匹配相对较差，且部分地区就地消纳困难“三北”地区电源结构中调峰电源相对较少，特别是自备电厂供热机组比例较大，在冬季供热期调峰能力进一步受限我国经济进入了新常态，电力需求放缓，装机出现了相对过剩辅助服务政策不到位，或落实不力可再生能源发展建设速度较快，配套电网规划建设相对滞后，电能通道输送能力尚待提高。

总体来讲，“十三五”时期要积极稳妥地发展水电，全面协调推进风电的开发，推动太阳能的多元化利用，因地制宜地发展生物质能，加快地热能开发利用，同时推进海洋能发电示范应用。另外可再生能源产业发展在供热、燃料、供气等方面也提出了明确的发展目标：供热系统中太阳能热水器80000万平方米，地热能利用160000万平方米燃料产业中生物燃料乙醇年产400万吨，生物柴油年产200万吨供气达到年产80亿立方米。

要说过去几个月，话题度比较高的应该是全球范围内的能源危机和能源转型大趋势，从大国抛售原油库存到全球新能源的大力发展，新能源 汽车 的火爆，都离不开一个词能源。

那刚刚过去的2021年全球各国能源消费量和能源形势如何呢，一起看看吧。

7月4日，英国石油公司发布了《bp世界能源统计年鉴2022》，报告对全球能源生产、消费做了系统的回顾。

《bp年鉴》中显示， 2021年全球一次能源需求同比增长31EJ，增长5.8%，已经超过2019年的水平，创 历史 最大涨幅 。其中占比最高的依然是石油、天然气和煤炭，其中让人眼前一亮的是可再生能源中 风能、太阳能增长幅度成为所有能源中最高的，达到15% 。

全球能源转型的步伐逐步加快， 可再生能源在一次能源消费中的占比逐步加大 。

01

非化石能源加速发展

首先来看一下可再生能源，近几年可再生能源的发展犹如坐上了高速列车一般，发展速度迅猛。

可再生能源中占比最大的是风能和太阳能，占可再生能源的79.1% 。近年来，得益于全球光伏项目和风力发电项目的持续推进，太阳能和风能发电量持续增长。去年一年 太阳能发电量涨幅为19% ，其中太阳能利用最多的是中国，美国和德国。 风能发电量去年一年增长15.8% ，风能利用最多的是中国，其次是美国。

在可再生能源消费国中，中国是最多的，其次是美国。其中可再生能源涨幅最大的国家是中国，其次是澳大利亚和土耳其。

接下来看一下核能和水利发电。全球核能的利用达到了25.31EJ，增幅为3.8%，依然低于2019年水平。相比于其他新能源不断增加的趋势， 水力发电不增反降1.4% 。

02

化石能源占主体

在《bp年鉴》中显示 石油占全球能源一次消费的30.95% ，依然是能源消费中比重最大的一部分，与2020年相比变化不大。

石油价格一直以来是能源行业关心的话题，此次《bp年鉴》显示2020年布伦特原油全年平均价格41.84$/桶，而2021年全年平均价格为70.91$/桶， 价格增长了69.47% 。

其中，天然气在一次能源消费中占24.42%，增长幅度为5.3%；煤炭占比26.9%，增长幅度为6%。

水力发电和可再生能源在全球一次能源消费中占比达到了13.47%，基本与2020年13.45%持平，其中水利发电不增反降，可再生能源增幅拉齐了这一比率。

数据显示， 化石能源（石油、天然气和煤炭）依然是主要能源 ，占比高达82%，这个数据与2019年相比下降了只有1个百分点。

过去一年， 全球石油产量每天增加138万桶，总体产量增长了1.5% 。在主要产油国中增幅最大的是加拿大和伊朗，并且巴西、伊拉克和沙特阿拉伯产量略有下降。

接下来，一起来看一下主要产油国的产量状况。美国年产石油7.11亿吨，成为原油产量最多的国家，这得益于油价上涨之后，美国重新开启部分因为疫情停产的页岩油的开采。其次是俄罗斯和沙特阿拉伯，产量分别为5.36亿吨和5.16亿吨，这三个国家的石油产量总量占了全世界石油产量42.21亿吨的41.75%。

03

能源格局继续变化

去年，全球各国一次能源消耗量的对比显示， 中国成为全球能源消耗最大的国家 （10 EJ），其次是美国。同时，年鉴中还列出了全球石油天然气贸易量，显示中国成为全球进口原油、天然气最多的国家。疫情和国际能源局势动荡之下， 中国成了全球最大经济体 。

这也不难解释，自疫情以来中国实行强有力的管控措施，经济的持续增长拉动了能源需求增长。

总体来看， 全球能源需求正在增长，渐渐从疫情中好转过来 。

2022年以来，能源安全的矛盾日渐突出，人类正面临近50年来最大的挑战和不确定性。

由于长期以来石油行业投资不足造成的全球石油供应短缺，及疫情和地缘政治因素等造成能源市场动荡，原油价格暴涨，更进一步凸显了能源安全的重要性，由此引起的人类关于能源“安全性”“经济性”和“低碳化”的思考。

与此同时，各国都在寻求稳定能源供应的方法，大国也在寻求共同商讨石油增产的可能，都在为能源稳定供应努力。

目前，全球都在寻求能源净碳化，期望实现零碳排放， 可再生能源项目的不断推进就显得越来越重要 。