超10GW风机招标、24个项目签约!新能源再现“跑马圈地”
在这个不同往年的2021年,以华电、华能、三峡为代表的央企发电集团,分别先后宣布“碳达峰、碳中和”时间表来彰显自己在可再生能源布局上的信心与决心。
两会期间,全国人大代表、中国华电党组书记、董事长温枢刚表示:2025年中国华电非化石能源装机占比将力争达到50%,努力实现“碳达峰”。
国家电投更是早在2020年底提出“碳达峰”时间表。2020年12月8日,国家电力投资集团有限公司党组书记、董事长钱智民表示,国家电投将在2023年实现国内碳达峰,到2035年清洁能源装机比重提升至75%。
3月11日,中国三峡集团党组书记、董事长雷鸣山在接受媒体采访时透露,三峡集团力争于2023年率先实现碳达峰,2040年实现碳中和。成为首家宣布“碳中和”时间表的央企集团。
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超10GW风机招标 “抢装”继续
回顾2020年,国家电投2020年底总装机规模1.51亿千瓦,清洁能源装机占比50.5%;华电集团2020年底总装机容量为1.53亿千瓦,其中清洁能源装机占比达40.4%。以两组数字的对比来看,“碳达峰”的实现需要以上企业落实的年可再生能源装机增量均在1500万千瓦以上。
也因此,行业有预测指出,在“30·60”大背景下,2021-2022年间风电或将持续“抢装”势头。
3月12日,国家电投发布二〇二一年度第十二批集中招标(第一批风力发电机组设备规模化采购),涉及18个风电项目,总规模达2422MW(2.422GW)。 据北极星风力发电网不完全统计,开年至今,各大发电集团已经开展了超过1000万千瓦风电机组招标 ,其中华电集团以超过400万千瓦的招标量位居榜首,国家电投近300万千瓦紧随其后,华能113万千瓦招标量、华润电力接近100万千瓦也毫不逊色于国家能源集团与大唐集团。
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“跑马圈地:再现
2021一季度接近尾声,各大发电集团在风电项目招标上落子如飞,其迅速与果断一方面可以看出走好“十四五”开年第一步的谋略,另一方面也预示着行业建设热潮的延续。另外,2021年开年以来,内蒙古、河南、山西、青海等地的各大综合能源基地的频繁签约,也佐证了各大发电集团抢占风光资源的紧迫程度,“碳中和”下,可再生能源的飞速发展伴随着资源“跑马圈地”轰轰烈烈地开启。
根据北极星风力发电网总结,各大发电集团“十四五”规划如下:
2020年底,国家能源集团党组副书记、总经理刘国跃会议指出,“十四五”时期,集团可再生能源新增装机达到7000-8000万千瓦。确保实现年均开工、投产“两个1500万+”目标。
2021年1月29日,在国家电投2021年工作会议上,该集团为自己定下的目标是“力争全年新增新能源装机不低于1500万千瓦”;
华能集团党组书记、董事长舒印彪也指出,未来五年华能计划投产新能源装机8000万千瓦。初步合算的话,华能将以1500万千瓦/年的速度推荐新能源建设;
三峡新能源副总经理吴启仁曾在2020年底召开的“2020能源转型论坛暨第十届全球新能源企业500强峰会”强调,“十四五”期间,三峡新能源每年新增清洁能源装机1500万千瓦。
中广核新能源更是将原定的“十四五”再造一个中广核新能源目标变成一个半,加码到3000万千瓦,增长空间进一步打开。
仅从以上几个开发商的规划来看,其“十四五”总量已达咋舌的34000万千万,近乎340GW的资源。一般来看,“十四五”总量目标不会平均到每一年中完成,其开发策略必定是“前紧后松”才能确保十四五末期有足量的冗余。这也就注定了2021-2022年将是资源抢夺剑拔弩张的阶段。
同时,仅仅依靠风光资源的抢夺是不够的。结合2020年8月27日,两部委联合发布的《关于开展“风光水火储一体化”“源网荷储一体化”的指导意见》的来看,综合能源基地、源网荷协调互动必然成为十四五期间,可再生能源开发的主流模式。
2021年开年至今,短短不足3个月,国家电投、大唐、国家能源集团、华能等央企持续加大对新能源项目的投资力度。其中,风光水火互补、风光火储一体化项目等综合能源基地项目的签约成为“十四五”开年的重头戏。
2022年7月6日,阿里巴巴和京东同时传出消息,两家互联网顶流大厂各自与国电投签署战略合作协议。
这次合作非同一般,从合作方国电投的“咖位”上就能体现出来。我国共有五大电力央企——国家能源投资集团、华能集团、国家电力投资集团、华电集团和大唐集团,在营收和资产等指标上,国电投常年位居第二或者第三位。此外,国电投还是全球最大的光伏发电企业。
在这次合作中,京东和国电投将以共建综合能源生态体系、共创数智化供应链为目标,主要围绕县域综合能源、数字化升级、物资采购、智慧物流、能源供应、碳中和规划、产业生态等领域进行合作;阿里与国电投将在“新能源”和“数字化”结合提升生产力、“三网融合”整体解决方案、战略机遇研究与技术创新等领域进行合作。
简单来说,京东与国电投的合作偏向用供应链能力为能源企业“赋能”,阿里则偏向以数字化能力帮助国电投加快数字化转型、提升生产力等等。
合作也是相互的。在互联网公司助力能源行业的同时,也将收获回报。比如,国家电投将在运营减碳、价值链减碳、带动生态减碳等方面助力阿里巴巴的“碳中和”目标。
“从人类使用能源的 历史 来看,电力与互联网一样都很年轻。”阿里巴巴在公布与国电投达成合作的消息时写道。
这场“年轻”的合作,为什么会在此时此刻达成呢?
详解阿里、京东、国电投合作
就在这次合作协议公布前半个月左右,2022年6月20日,国电投发布公告,显示阿里、京东分别以1.8亿元和1.17亿元,中标其天枢云、天枢一号、电投云建设等项目。
其中,天枢云是一个工业物联网平台,根据国电投的要求,应具备设备连接、边缘管理、终端控制、应用商店以及数据统一、汇聚、转发等功能,还要搭建国家电投集团和其各级下属单位之间互联互通、多层联动的智慧物联底座,对外提供端到端在线智能化的云上能源服务,数字驱动三网(能源网、政务网和社群网)融合;
天枢一号是一个综合能源管控与服务平台,由国电投发布于2021年,集成了能源监视、调控、预测、分析、运维等9类功能;
电投云是一个企业私有云,全面建成后,将具备逻辑集中、物理分散、应用灵活、组件标准等特点。值得注意的是,国家电投将集团级数据中心放在了贵州的贵安新区,以支撑其私有云。这里也是腾讯、苹果、华为等企业数据中心的所在地。
其中,阿里拿下的是电投云和天枢一号(服务器型)项目。这也不难理解,目前,阿里云是国内当之无愧的第一大云计算厂商。权威研究机构Gartner发布的2021年全球云计算市场份额数据显示,阿里云排名全球第三、市场份额为9.55%,连续六年实现份额增长。
京东收获的是天枢云和天枢一号(网关型)建设项目,由京东 科技 负责实施。京东 科技 是京东集团对外输出技术的渠道,在AI、云计算等领域有着比较强的技术实力。
由此可以看出,在6月底阿里、京东中标数字化转型大单后,7月初国电投宣布和阿里、京东进行合作,也是“顺理成章”的。但其合作范围远不止企业的数字化转型。
一个很重要的合作领域是物流。
其中,京东物流与国家电投上海能源 科技 发展有限公司签署合作协议,向国电投综合能源生态体系注入供应链优势能力,就光伏领域的产品仓储、配送、安装、运维等方面展开全面合作,全力推进县域清洁能源布局,共建县域综合能源一体化物流服务网络。
可以试想一下这样的场景——在不久之后的未来,乡镇农村的单位、工厂或者居民,可以在网上下单订购光伏发电产品,短时间内就能收到由京东物流配送的货物,并快速组装、并网发电,就像在京东上订购家具家电那样。
能源企业转型,少不了互联网大厂
能源巨头们和互联网大厂之间的合作,其实早有伏笔。
2021年1月26日,国电投党组书记、董事长钱智民就曾到京东 科技 参观调研,并与京东 科技 CEO李娅云进行座谈交流。
当时的报道称,国电投方面参观了京东视界、京东无人装备、京东无人超市、京东线上线下门店等。在随后的座谈中,“双方就京东 科技 支持国家电投数字化转型,国家电投支持京东集团清洁智慧用能、率先“碳达峰”“碳中和”,发挥各自优势共同推进智慧城市、智慧园区、美丽乡村建设等方面达成共识。”并且“双方一致同意建立合作对接机制,抓紧开展具体对接,争取尽快落地见效。”
阿里巴巴和国电投的接触稍早一些。2020年8月18日,阿里巴巴技术委员会主席、阿里巴巴达摩院院长、阿里云智能事业群总裁张建锋等一行人,来到国电投总部拜访了国家电投党组书记、董事长钱智民。“双方就智慧城市建设、数字化技术应用与产业融合、数据平台建设等业务领域合作进行深入交流,并达成共识。”
互联网行业的数字化实力和供应链能力,是能源企业在新能源时代迫切需要的。特别是2021年底,国资委对央企“碳达峰”“碳中和”做出规定:到2025年,可再生能源发电装机比重要达到50%以上。
当前,国电投的可再生能源发电装机比重已经超过了60%,已经提前完成了国资委的规定。其中,遍布各个县城、农村的屋顶光伏发电系统贡献良多。2021年12月,国电投整县屋顶分布式光伏覆盖的县域破百个。在国家和各地政策的不断支持下,县域屋顶光伏产业还将继续深入发展、普及。
为了实现光伏产业的进一步发展,就需要更强的供应链能力,帮助能源企业将光伏的触角伸向县域、村镇基层。这正是在自营供应链上积累深厚的京东所擅长的。
而在数字化转型上,国电投早在2021年就推出了“天枢一号”综合智慧能源管控与服务平台,促进能源网、政务网与社群网“三网融合”。而互联网公司在云计算领域有着持续投入,技术经验丰富,也能在短时间内拿出面向B端客户的解决方案,因此是能源大厂数字化转型的较优选择。
互联网大厂为何“拥抱”能源大厂?
互联网大厂涉足能源行业,并不是最近一天两天的事。
阿里和京东,都在物流领域进行过光伏发电的布局。从2018年开始,菜鸟物流就利用仓库屋顶的空间布置光伏电站并网发电。2021年菜鸟公布的数据显示,广州增城园区、东莞清溪园区、杭州下沙园区等6个园区的光伏发电项目年发电量超过2500万度,大致相当于节约了一万吨煤炭;2021年,京东完成在12座“亚洲一号”智能产业园安装了光伏发电系统,还将用3年时间搭建1000兆瓦光伏发电能力,为京东85%智能产业园提供绿色能源。
与电力、能源系统的直接合作,互联网大厂在近年积累了一定经验。
比如,阿里云和蚂蚁金服早在2015年,就和南方电网下属的深圳供电局共建“互联网+”城市电网服务;京东零售曾经中标过国家电网2019年度办公物资采购项目,京东以企业业务的方式,向全国各地的几十家国电单位提供智能采购方案,服务国家电网泛在电力物联网的数字化建设。
随着时间的推移,互联网公司和能源行业的合作不断向深远推进。
2020年,京东为陕西省属能源国企陕煤集团搭建了“运销云”,促进煤炭行业数字化转型,帮助陕煤业务流程缩短了40%、煤炭运输效率提升了30%、服务器成本下降了30%以上,助力煤炭的高效、绿色、清洁利用;
同年,国家电网一口气与阿里、腾讯、百度等41家公司签署战略合作协议,几乎囊括了所有“顶流”互联网大厂,并发布了围绕大数据、工业互联网、5G、人工智能等领域的“十大任务”;
2022年6月,腾讯云发布了“能源连接器(Tencent EnerLink)”和“能源数字孪生(Tencent EnerTwin)”两款能源自研产品,其中“能源连接器”打通了企业微信、腾讯文档、微信小程序等大量腾讯系应用,便于应用在各类有人场景;“能源数字孪生产品”为能源产线打造1:1生产模型,帮助客户实时监测运行状况,起到节能减排和提升故障预警能力等作用。最近,腾讯也与国家电网等能源巨头达成了合作。
在C端市场增量见顶之时,发力以能源行业为代表的B端赛道,成为了互联网大公司的普遍选择。一方面是因为能源赛道前景广阔,有数据表明,单单国家电网在2020年一年,投资电力信息化的资金就达4605个亿;另一方面,助力传统行业的数字化转型,也是互联网大公司承担企业 社会 责任的重要组成部分。
这样看来,做传统行业的B端生意,对于互联网大公司来说是一件既能得到实惠,又很有面子的事情。
再加上能源行业和“双碳”紧密相连,特别是能源行业的数字化转型占了碳中和市场相当大的部分,助力能源行业的数字化,也有助于互联网大公司进入碳中和市场。碳中和市场,本身就是一个巨大的商业机会。根据国家发改委能源研究所的分析,未来30年为达到碳中和目标,近能源领域的基础设施建设的资金规模,就将达到100万亿元。
从公益的角度看,互联网大公司与能源企业的合作,也能帮助其达成承诺的“减碳目标”。
比如,京东在2020年提出“到2030年,京东的碳排放量与2019年相比减少50%”的总体目标;阿里巴巴2021年发布碳中和行动报告指出,阿里将于2030年实现自身碳中和,实现上下游价值链的碳排放强度减半,且在15年间带动生态减碳15亿吨。这些宏伟蓝图的实现,必然需要在自身和合作伙伴身上一笔一笔勾画。
受制于能源企业的相对封闭性和业务复杂性,刺猬公社(ID:ciweigongshe)仍对互联网公司在进一步进入能源行业的前景持谨慎乐观的态度。但不论如何,此次阿里、京东与国电投的合作如果能顺利落地,一定能为互联网大厂拥抱“能源大厂”开一个好头。
本文源自刺猬公社
“8月2日,左岸机房的7号水轮机组顺利投产发电,至此,川滇两岸山下16台我国自主研发的百万千瓦水轮发电机组已投运10台,已投产装机容量达到1000万千瓦。”中国三峡集团白鹤滩工程建设部副主任康永林说。
白鹤滩水电站是在建规模全球第一、装机规模全球第二大水电站。全部机组投产发电后,一天的发电量可满足16万个家庭全年的用电量。溯长江而上,葛洲坝、三峡、向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德等长江干流6座梯级水电站勾连起世界最大清洁能源走廊。截至2022年5月4日,6座梯级水电站累计发电量突破3万亿千瓦时清洁电能,相当于节约标准煤约9.1亿吨,减排二氧化碳约2.4亿吨。
能源是国民经济的命脉。党的十八大以来,中国能源绿色低碳转型加快推进。国家能源局数据显示,我国可再生能源发电装机历史性突破11亿千瓦,水电、风电、光伏发电、生物质发电装机规模稳居世界第一。
在青海省海南藏族自治州共和县塔拉滩,一排排蓝色光伏板与湛蓝天空交相辉映。40公里外,位于黄河上游的龙羊峡水电站和它们组成了世界最大装机容量的水光互补工程——国家电投龙羊峡水光互补电站。自电站投产以来,年均发电量14.94亿千瓦时,相当于节约标准煤46.46万吨、减少二氧化碳排放约122.66万吨。
“我国能源发展的总体思路是在保证能源安全的前提条件下,持续推进能源绿色低碳转型。趋势就是化石能源消费总量要逐步减少,风电、光伏为增长最快的可再生能源,在能源新增供应量中占较大的比重。”国家能源局局长章建华说。
一组数据见证发展:2014年以来,我国单位国内生产总值能耗累计降低20%,以年均约2.9%的能源消费增长支撑了6.2%的国民经济增长。煤炭消费比重从2014年的65.8%下降到2021年的56%,年均下降1.4个百分点,是历史上下降最快的时期;清洁能源消费比重同期从16.9%上升到25.5%,占能源消费增量的60%以上。
在能源技术创新方面,我国已建立了完备的清洁能源装备制造产业链,成功研发制造全球最大单机容量100万千瓦水电机组,具备最大单机容量达10兆瓦的全系列风电机组制造能力,光伏电池转换效率多次刷新世界纪录。
此外,同100多个国家和地区开展绿色能源项目合作,“华龙一号”等自主核电技术装备出口实现突破,特高压直流输电技术在海外落地,光伏产业为全球市场供应超过70%的组件……在推动自身转型的同时,也为促进全球能源可持续发展,建设更加清洁、美丽的世界贡献了重要力量。
“十四五”是碳达峰的攻坚期、窗口期,在全球能源供应紧张的情况下,中国狠抓“十四五”能源规划和能源领域碳达峰方案的落地实施。统筹好非化石能源特别是新能源与化石能源之间的互补和优化组合、积极推动煤炭的清洁高效利用、加强终端用能的清洁替代……一系列举措背后,是走好能源绿色低碳转型和高质量发展之路的决心。
9月,全国各地拉闸限电的消息开始在互联网上不断发酵。随着东北地区在用电高峰期对居民实施突然的拉闸限电,让这场电力行业热门话题一下子发展成为全民热点,进而也引发了对能源利用更为深入的思考。显然,随着我国经济的快速发展,能源危机和环境污染加重的背景下,要实现碳达峰、碳中和目标,大规模、高比例发展能源综合应用是必然趋势。
清洁能源综合服务作为一种满足终端客户多元化能源消费的新型能源服务方式,正成为各能源企业打造发展新动能的重要增长极。对此,四季沐歌与建筑环境与能源研究院达成战略合作,在北京成立了“双碳”技术研究中心;太阳雨与中国建筑科学研究院环能院更是成立清洁热能产业首个碳中和研究中心,就“双碳”背景下,打造多能互补的综合能源应用体系;哈思更是在产品研发上,推出光伏热泵产品,集光伏和热泵两大可再生能源的应用产品,不仅为用户节省了可观的电费,还大幅减少了建筑能耗 ......
多能融合
目前,可再生能源与传统能源的“较量”迎来拐点。在中国传统能源“减煤”“脱碳”的过程中,太阳能、地热能和空气能等清洁能源正强势突起。在清洁能源的发展日益受大众关注、“清洁能源替代”逐渐成为发展主线的今天,采用单一的可再生能源供热,难以解决需求侧遇到的诸多问题,若采用多能互补的形式,使各种能源取长补短,便可弥补单一能源供热方式的不足。从用户侧来看,如何推陈出新、更好地为客户服务、挖掘清洁能源的发展潜力、有效促进清洁能源占比的进一步提升,促进绿色低碳发展进程,成为行业发展的重点。
随着经济发展和社会进步,清洁供暖主要有这些变化:供暖面积将不断扩大,建筑用能最终将大于工业用能;供暖质量将不断提高,要求用能少、更舒适、更智能、更经济;供暖环境友好水平将不断提升,最终要求污染物和温室气体零排放。近几年通过清洁供暖,可以实现高能效性、高生态性、高便捷性、高舒适性的取暖方式。
不过,多种分布式能源大量接入,同样会给电力系统稳定带来挑战。打个比方,过去电网像一艘巨轮,以后分布式电源多了,可能就是无数艘小吨位货船、小船和巨轮共同组成船队,彼此之间的协调配合就显得特别重要。
基于此,以四季沐歌为例,围绕“太阳能 +”、“热泵 +” 的双核技术路线形成的“双核低碳智耦技术”打造一系列解决方案,通过其清洁能源耦合智能操作系统 (CAS+),可实现不同能源组合在不同场景下实现最佳拼配,最大程度减少能源损耗。多能融合将进一步撬动清洁能源行业长期稳定的需求,突破拓展传统能源业务的限制,打造更加全面的系统化解决方案。
跨界融合
需要注意的是,现代能源的发展路径一定不是单一的。通往低碳未来的道路需要多种能源的力量,实现多能互补、跨界融合,才能产生“1+1>2”的效应。
能源企业的边界正在逐步趋同。过去传统能源企业(包括化工、电力、石油等)均属于垂直式发展,做好自己的事情就可以。但在双碳背景下,各个行业未来将横向协同,实现系统创新整合。而连接各个行业、企业的桥梁就是碳捕集等低碳化路径的发展。
基于此,以四季沐歌为代表的专注于清洁采暖与热水领域的能源企业,积极与电力、燃气等央企国企等传统能源企业以及国投城投平台合作,充分发挥各自技术、资源和机制等优势,在智慧新能源解决方案和综合智慧能源服务等方面广泛开展科学研究、产品研发等战略合作,同时不断拓展双方合作领域和途径,构建长期合作新格局,形成科技协作新合力,为新能源建设发展做出积极贡献。
对此,国家电力投资集团公司负责人也曾公开表示,将以融合为思路,源网荷储协同互动,通过多品种能源互补的综合智慧能源,实现电力系统的平衡和稳定。目前,国家电投已经开展了 420 个综合智慧能源项目,总投资超过 1310 亿元。
推进融合
当然,在布局全国清洁能源综合服务体系中需要多方努力。在供应链方面,需进一步拓展横向合作伙伴的数量,同时也需要加深纵向合作深度,实现持续共赢;在综合服务体系上需要进一步加快服务范围的扩大速度,提升项目规模,深度制定应用于各行各业的定制化服务,同时开发具有互联网服务性质的清洁能源综合服务平台,打破封闭式发展的路径依赖,助力实现用能结构低碳化。
在具体的服务模式中,以点带面,以树立起标准化的项目工程为手段,逐步推广清洁能源综合服务商理念,积极参与业主的用能结构设计,寻求多元、跨界、低碳、高效、智能、互联,在满足多元化用能需求的同时,有效提升业主能源利用效率,促进可再生能源的协同发展。
从客户需求出发,整合集发电、充电、储能、节能、智能交通等多种功能耦合,提供灵活的用能解决方案,因地制宜地打造电、热、冷、气、水与风、光、地热能等零碳资源多能互补用能结构,智能、协同、安全和高效地满足业主需求,助力业主实现清洁能源替代。
融合,只有坚持高起点、高标准、高定位,着眼长远、系统谋划、整体设计,才能更好打破旧格局、开创新局面。“打捆”送出,成功实现平稳并网、综合效益多赢;构建新型电力系统的融合之路。“清洁能源 +”融合实践探索出了新思路,也带动了新技术新产业发展;实现碳达峰、碳中和,面临诸多挑战,靠各自为战、单枪匹马不可能成功,需要更多方面相互借力、齐心协力,共同下好一盘棋。
2018中国储能西部论坛8月2日在青海省海东科技园开幕。业界专家称,中国可再生能源储能市场前景光明,应用价值较大,但一些瓶颈问题仍需突破。
中国国家能源局今年1月发布数据称,2017年中国可再生能源发电量1.7万亿千瓦时,同时,全年弃水、弃风、弃光电量超1000亿千瓦时。
“(弃水、弃风、弃光)造成可再生能源巨大浪费。”中国华能集团清洁能源技术研究院储能研究所所长刘明义说。
中国能源研究会常务副理事长、国家能源局原副局长史玉波认为,在储能技术诸多应用领域中,储能与可再生能源深度融合,能解决可再生能源稳定输出和提升系统发电效益难题,促进可再生能源并网与就地消纳,具有较大应用价值和光明市场前景。
蓄水储能、光伏储能、风电储能及大基地外送储能研究……国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司总经理魏显贵在论坛介绍了该公司已投产和正在建设的储能项目,“储能技术能解决新能源出力不平衡及波动性问题”。
史玉波说,据中国能源研究会储能专委会不完全统计,截至2017年底,中国已投运储能项目累计装机规模28.9GW,同比增长近两成,“储能正日益成为投资热点和行业焦点。”
原国务院参事吴宗鑫说,目前,各种储能技术正处在探索和研发阶段,对于未来可再生能源及新能源汽车具有重要影响。
史玉波认为,目前,储能与可再生能源配套应用的局限性还比较突出,系统收益的多样性和投资价值还难以充分实现,集中式可再生能源并网储能系统收益单一,除存储弃电外,储能其余功能价值难以全面体现,集成储能资源难以发挥规模效应,电力市场开放程度有限。
行业主要上市公司:目前国内新能源行业的上市公司主要有隆基绿能(601012)、晶澳科技(002459)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)、晶科科技(601778)、长江电力(600900)和中国中车(601766)等。
本文核心内容:新能源行业市场规模、新能源行业发展现状、新能源行业竞争格局、新能源行业发展前景及趋势。
行业概况
1、定义
新能源又称非常规能源,一般指在新技术基础上,可系统地开发利用的可再生能源,包含了传统能源之外的各种能源形式。一般地说,常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源,而新能源则通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。新能源主要包括水能、太阳能、风能、生物质能、地热能等。
根据国家统计局制定的《国民经济行业分类(GB/T
4754-2017)》,新能源行业被归入电力、热力生产和供应业(国统局代码D44)中的电力生产(D441),包含的统计4级代码有D4413(水力发电)、D4415(风力发电)、D4416(太阳能发电)、D4417(生物质能发电)、D4418(其他电力生产)。
2、产业链剖析
新能源行业上游产业主要包括太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源发电设备制造商,以及太阳能、光伏、水能和风能等新能源及可再生能源的组件及零部件制造商。其中:新能源发电设备制造主要包括太阳能发电设备和风力发电机组、可再生能源发电设备等,目前这一领域领先的上市企业有特变电工(600089)、迈为股份(300751)和中国中车(601766)等组件及零部件制造主要包括电力和光伏组件、太阳电池芯片、太阳电池组件、太阳能供电电源、光伏设备及元器件制造等。目前这一领域领先的上市企业有晶澳科技(002459)、天合光能(688599)和通威股份(600438)等。
新能源行业中游作为整条产业链的重要环节,主要包含氢能、光伏发电、风电和水电等能源供应商该领域目前的代表上市企业有隆基绿能(601012)、金风科技(002202)、三峡能源(600905)和长江电力(600900)等
新能源行业的下游产业主要包括新能源汽车、加氢站、充电桩和输变电等公共及个人应用领域。目前在新能源汽车行业,主要上市公司有比亚迪(002594)、上汽集团(600104)、广汽集团(601238)、东风汽车(600006)和北汽蓝谷(600773)等加氢站行业上市公司主要有蓝科高新(601798)、上海电气(601727)和美锦能源(000723)等电动汽车充电桩行业主要上市公司有特锐德(300001)、国电南瑞(600406)和万马股份(002276)等输变电行业上市公司主要有长缆科技(002897)、金杯电工(002553)和平高电气(600312)等。
我国新能源行业具体产业链布局如下图:
行业发展历程:行业处在突飞猛进阶段
新能源行业在促进社会经济可持续发展方面发挥了重要作用,根据我国“十五”规划至“十四五”规划期间,国家对新能源行业的支持政策经历了从“加快技术进步和机制创新”到“因地制宜,多元发展”再到“加快壮大新能源产业成为新的发展方向”的变化。
“十五”计划(2001-2005年)时期,国家层面提出加快技术进步和机制创新,推动新能源和可再生能源产业迅速发展从“十一五”规划(2006-2010年)开始,规划提出按照“因地制宜,多元发展”的原则,在继续加快小型水电和农网建设的同时,大力发展适宜村镇、农户使用的风电、生物质能、太阳能等可再生能源“十二五”(2011-2015年)时期,国家层面提出以风能、太阳能、生物质能利用为重点,大力发展可再生能源至“十三五”期间(2016-2020年),合理把握新能源发展节奏,着力消化存量,优化发展增量,新建大型基地或项目应提前落实市场空间到“十四五”时期,根据《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》,国家在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面,对我国新能源行业的发展做出了全面指引。
行业政策背景:政策加持,行业发展迅速
近年来,国务院、国家发改委、国家能源局等多部门都陆续印发了支持、规范新能源行业的发展政策,内容涉及新能源行业的发展技术路线、产地建设规范、安全运行规范、能源发展机制和标杆上网电价等内容,2014-2022年6月,我国新能源行业重点政策及政策解读汇总如下:
注:查询时间截至2022年6月20日,下同。
行业发展现状
1、新能源发电装机容量逐年上升
2017-2021年新能源发电装机容量呈逐年上升趋势。2021年,我国新能源发电装机容量达到11.2亿千瓦,占总发电装机容量的47.10%。其中,水电装机3.91亿千瓦(其中抽水蓄能0.36亿千瓦)、风电装机3.28亿千瓦、光伏发电装机3.06亿千瓦、核能发电装机0.55亿千瓦、生物质发电装机0.38亿千瓦。
2、新能源发电量稳步增长
2017-2021年新能源发电量稳步增长,2021年,全国新能源发电量达2.89万亿千瓦时,较2020年增长11.63%,其中,水电13401亿千瓦时,同比下降1.1%风电6526亿千瓦时,同比增长40.5%光伏发电3259亿千瓦时,同比增长25.1%生物质发电1637亿千瓦时,同比增长23.6%。
3、新能源消费量分析
根据《bp世界能源统计年鉴》(2021)数据显示,2016-2020年,中国新能源消费量呈逐年上升的趋势,从2016年的16.2艾焦增长到2020年的23.18艾焦,复合年增长率达到9.37%。前瞻根据中国新能源行业发展态势初步核算得到,2021年中国新能源行业消费量约为25艾焦。
4、新能源行业消纳情况分析
2022年1月,全国新能源消纳监测预警中心发布2021年12月全国新能源并网消纳情况,其中风电利用率达到100%的省市有北京、天津、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、西藏、广东、广西和海南光伏利用率达到100%的省市有北京、上海、江苏、浙江、安徽、福建、湖北、重庆、四川、广东、广西、海南、江西和湖南。
5、新能源发电占总发电比重逐年递增
根据中国电力企业联合会公布的数据显示,2017-2020年中国新能源发电占总发电比重呈逐年上升的趋势。2020年,中国新能源发电占总发电比重为34.9%,比2017年增长了5.3个百分点2021年,中国新能源发电占总发电比重达到35.6%,同比提高0.7个百分点。
行业竞争格局
因目前新能源行业可量化指标较多,故行业竞争格局中的区域竞争部分仅以:各省份可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重进行比较企业竞争格局以:2021年各光伏企业光伏组件出货量2021年各风力发电企业新增装机容量和累计装机容量进行对比2020年各水力发电企业水电装机总量及水电发电量进行对比。
1、区域竞争:青海、四川和云南位列新能源行业第一竞争梯队
根据2021年6月国家能源局发布的《2020年度全国可再生能源电力发展监测评价报告》,30个省(区、市)中,可再生能源电力消纳占全社会用电量的比重超过80%以上的3个,分别为青海、四川和云南40-80%的6个,分别为甘肃、重庆、湖南、广西、湖北和贵州20-40%的10个,分别为上海、广东、吉林、宁夏、江西、陕西、黑龙江、新疆、河南和内蒙古小于20%的11个,分别为浙江、福建、山西、安徽、辽宁、江苏、北京、海南、天津、河北和山东。
注:截至2022年6月22日,国家能源局尚未发布2021年全国可再生能源电力发展监测评价报告。
2、企业竞争格局分析
(1)光伏行业竞争格局
根据PV-Tech发布的《2021年全球组件供应商top10》,以光伏组件出货量来看,2021年光伏组件出货量前十名厂商中,中国企业包揽八席,隆基绿能、天合光能、晶澳科技依次位居2021年组件出货量全球排名前三,光伏组件出货量分别为38.52GW、24.80GW和24.069GW。据PV-Tech介绍,2021年全球光伏行业实现跨越式发展,光伏行业整体产能和出货量均超过190GW前十大组件供应商出货量超过160吉瓦,市场份额超过90%。
(2)风力发电行业竞争格局
中国可再生能源学会风能专业委员会发布的《2021年中国风电吊装容量统计简报》数据显示,新增装机容量方面,2021年中国风电市场有新增装机的整机制造企业共17家,新增装机容量5592万千瓦,排名前5家市场份额合计为69.3%,排名前10家市场份额合计为95.1%累计装机容量方面,2021年前5家整机制造企业累计装机市场份额合计达为57.3%,前10家整机制造企业累计装机市场份额合计达到81.8%其中,金风科技累计装机容量超过8000万千瓦,占国内市场的23.4%远景能源和明阳智能累计装机容量均超过3000万千瓦,占比分别为11.1%和9.6%。
(3)水力发电行业竞争格局
因存在严格的行政准入门槛、资金门槛和技术门槛等,目前,我国水电行业运营企业的数量不多,主要大型集团包括:长江电力、华能集团、华电集团、大唐集团、国家电投和国家能源等。根据企业的公开数据以及国家统计局数据计算,2020年按在水电装机总容量分析,长江电力的市场份额达12.32%,其余五大集团的市占率均在5-7.5%之间。按照水电发电量分析,长江电力的市场份额达16.75%,其余五大集团的市占率均在5.5-8.5%之间。
注:截至2022年6月22日,除大唐集团外的其他五大能源集团均为公布2021年社会责任报告,故此处仅以2020年数据为例,对我国水电行业市场竞争格局进行分析。
行业发展前景及趋势预测
1、“十四五”时期保障新能源发展用地用海需求,财政金融手段支持新能源发展
近年来,我国以风电、光伏发电为代表的新能源发展成效显著,装机规模稳居全球首位,发电量占比稳步提升,成本快速下降,已基本进入平价无补贴发展的新阶段。同时,新能源开发利用仍存在电力系统对大规模高比例新能源接网和消纳的适应性不足、土地资源约束明显等制约因素。2022年5月14日,国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》(以下简称“《实施方案》”)《实施方案》在新能源的开发利用模式、加快构建适应新能源占比逐渐提高的新型电力系统、完善新能源项目建设管理、保障新能源发展用地用海需求和财政金融手段支持新能源发展等方面做出了全面指引:
《实施方案》坚持统筹新能源开发和利用,坚持分布式和集中式并举,突出模式和制度创新,在四个方面提出了新能源开发利用的举措,推动全民参与和共享发展:
传统电力系统是以化石能源为主来打造规划设计理念和调度运行规则等。实现碳达峰碳中和,必须加快构建新型电力系统,适应新能源比例持续提高的要求,在规划理念革新、硬件设施配置、运行方式变革、体制机制创新上做系统性安排:
鉴于新能源项目点多面广、单体规模小、建设周期短等,《实施方案》立足新能源项目建设的规模化、市场化发展需求,继续深化“放管服”改革,重点在简化管理程序、提升服务水平上:
经过多年发展,我国已经形成了较为完善并具有一定优势的新能源产业链体系。新形势下,我国新能源产业必须强化创新驱动,统筹发展与安全,促进形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。为此,《实施方案》从提升技术创新能力、保障产业链供应链安全、提高国际化水平等方面支持引导新能源产业健康有序发展:
与传统能源相比,新能源能量密度较低,占地面积大。随着新能源规模快速扩大,土地资源已经成为影响新能源发展的重要因素。《实施方案》进一步强化新能源发展用地用海保障,通过明确用地管理政策、规范税费征收、提高空间资源利用率、推广生态修复类新能源项目等措施,推动解决制约新能源行业发展的用地困境:
“十四五”风光等主要新能源已实现平价无补贴上网,财政政策支持的方向和模式需要与时俱进,金融支持政策力度需要加大,进一步发挥财政、金融政策的作用。《实施方案》提出三方面政策举措:
2、“十四五”新能源行业发展趋势:基础设施建设能力显著提高,向国际一流水平迈进
作为绿色低碳能源,新能源是我国多轮驱动能源供应体系的重要组成部分,对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化、实现经济社会可持续发展具有重要意义。
国家能源局新能源和可再生能源司司长李创军表示,在“十三五”的基础上,“十四五”期间可再生能源年均装机规模还将有大幅度的提升,到“十四五”末可再生能源的发电装机占我国电力总装机的比例将超过50%,据此,前瞻初步预测至2025年末,我国新能源装机容量可达到17亿千瓦,至2027年末,我国新能源装机容量或将达到21亿千瓦。
随着新能源装机量的稳步增长,预计至2027年我国光伏、风能、水能、火电等新能源发电量也将随之进一步高增,前瞻根据近年来我国新能源发电量以及新能源行业发展趋势初步预测至2025年末,我国新能源发电量可达到4.28万亿千瓦时,至2027年末,新能源发电量或将突破5.20万亿千瓦时。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告》。
原标题:实现碳中和可以带来许多新的经济增长点,在低碳领域创造更多高质量就业和创业机会(引题)
企业如何抓住绿色低碳新机遇(主题)
阅读提示
在碳中和背景下,几乎所有的传统、高碳能源都可能会消失,如果不积极地采用低碳、零碳技术进行转型,高碳产业和企业将面临生存危机。
3月23日,国家发改委发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》。连日来,氢能概念股集体飙涨,30余只个股涨幅超过5%,整个板块位居行业涨幅榜首位。
在刚刚结束的北京冬奥会和冬残奥会上,氢能成为“绿色办奥”理念的重要体现。从“飞扬”火炬到氢燃料 汽车 以及赛场照明,亮起的都是“绿”灯,大大减少了碳排放总量。
“每卖出5辆车,就有一辆是新能源 汽车 。”今年全国两会上,全国人大代表,长安 汽车 董事长朱华荣代表业界发声:以新能源智能化推动 汽车 产业高质量发展,实现产业“换道超车”。
继2021年年末“双碳”政策体系两大纲领性文件发布后,今年以来,中央及部委密集谋划,绿色低碳政策体系持续完善并加快落地。《“十四五”工业绿色发展规划》提出,到2025年,我国绿色环保产业产值达到11万亿元,绿色低碳产业将迎巨大增量空间。
创新型企业引领绿色低碳发展
而在重庆高新区,西部(重庆)科学城正抢滩布局,以“低碳之谷”建设为抓手,着力集聚低碳产业,推进智能化改造, 探索 双碳战略下的科学城方案。
重庆高新开发投资集团有限公司相关负责人说,2021年,西部(重庆)科学城核心区绿色低碳产业增速45.5%,增长态势迅猛。力争在“十四五”期间,绿色低碳产业总规模达500亿元,引领整个西部乃至全国绿色低碳产业的发展。
作为全球新能源发电装机规模最大的能源央企,国家电投集团于去年底在科学城落地了国家电投西部生态能源研究院等两个项目。
“我们将立足高新技术开发、科研成果转化,及科学城绿色低碳产业发展,在科学城就地孵化落地一批创新型企业,为科学城的高质量发展增添绿色低碳动力。”国家电投重庆绿动智慧能源有限公司董事长曹作旺说。
天眼查数据显示,截至目前,重庆新能源 汽车 有相关企业1.2万余家,风能企业360余家,光伏企业2600余家,超过一半以上的企业在2021年成立。
低碳转型将创造巨大的投融资需求
清华大学气候研究院的研究成果显示,我国实现碳中和所需要的绿色投资大约在100万亿元至500万亿元之间,绿色新基建领域被资本看好。
根据清华大学气候变化与可持续发展研究院估算,实现碳中和至少需要累计新增投资138万亿元,超过每年GDP的2.5%。
“实现碳中和可以带来许多新的经济增长点,在低碳领域创造更多高质量就业和创业机会,带来经济竞争力提升、 社会 发展、环境保护等多重效益。”近日,高瓴资本创始人兼CEO张磊如是说。
据了解,在新能源技术、材料、工艺等绿色新基建领域,高瓴资本按照碳中和技术路线图,深入布局光伏、新能源 汽车 和芯片等产业链的上下游。
截至2022年3月25日,全球低碳领域本年度共发生127起投融资事件,总融资金额约1491.88亿元。国内低碳领域本年度共发生91起投融资事件,总融资金额约626.82亿元。
彭博新能源 财经 (BNEF)的一份报告显示,全球对低碳能源转型的投资总额于2021年达到创纪录的7550 亿美元,比上一年增长 27%。
“此前我们做了一项重庆绿色投资研究,光是重庆这么一个直辖市,要实现碳中和,估算未来30年内就有13万亿元的绿色投资需求。”中国金融学会绿色金融专业委员会主任马骏说。
在张磊看来,低碳转型是企业打破发展惯性、应对环境变化的挑战,更是主动作为、重塑核心竞争力的 历史 机遇。碳中和既是企业应对产业变革的关键举措,也是影响企业未来发展的战略抉择,将奠定企业长期可持续发展的关键优势。
低碳氢能或将成就新蓝海
在今年的全国两会上,川渝代表们建议,支持成渝氢走廊建设,布局建设加氢站及面向氢燃料电池 汽车 的研发、测试、检测、认证公共服务体系等。
近年来,氢能产业和氢能基础设施在重庆发展势头迅猛,重庆两江新区正加速在氢能源领域的布局。目前,两江新区已引进和培育了明天氢能、德燃动力、江苏清能等一批燃料电池产业的核心企业,落地了全国首个也是唯一一个氢能国检中心,逐步完善了集燃料电池产业核心零部件、系统集成制造、研发应用等在内的全产业链布局。
据了解,氢能来源丰富、绿色低碳、应用广泛,是重要的二次能源之一,在碳中和背景下,氢能正逐步成为全球能源转型发展的重要载体。全国已形成京津冀、华东、华南、华中、西南五大产业集群,覆盖了氢能的制备、储运及应用等领域。
3月22日,国家发改委、能源局印发《“十四五"现代能源体系规划》:到2025年,基本掌握核心技术和制造工艺,燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站,可再生能源制氢量达到10~20万吨/年,实现二氧化碳减排100~200万吨/年。
电力规划设计总院技术创新与产业策划中心主任戴剑锋表示,目前中国新型储能已经从实验室阶段,进入了商业化应用的初期。今年以来,各省市加快推进储能项目的落地,有超过20个省份明确了配套储能设备的配储比例。
根据中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元;到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨,氢能在我国终端能源体系中占比超过10%,产业链年产值达到12万亿元。
作者 | 欧阳明高
编辑?|?Jane
来自帮宁工作室(gbngzs)的报道
01.
点评2019年新能源汽车技术热点
第一,?补贴退坡阵痛与全球转型大势。
就国内形势看,补贴政策退坡,新能源汽车销量不及预期,商用车下降最严重,从20万辆掉到10万辆。
从国际形势看,德国、法国、美国都发布了新能源汽车继续补贴政策。令我感到意外的是美国,计划将单个汽车公司20万辆电动汽车免税门槛提高到60万辆。
从中国公司看,以比亚迪和宁德时代为代表的中国公司加快技术创新力度,尤其在电池技术方面,相继推出C2P技术和刀片电池技术,具有里程碑意义。而且,这两家公司还进一步扩大国际配套的速度和规模。
从跨国公司看,以大众汽车集团为代表的跨国公司战略清晰化,从规划转向行为。
从新兴公司看,特斯拉市值突破700亿美元,超过奔驰和宝马,仅次于大众和丰田,成为第三大市值公司。其上海超级工厂建成,即将大规模量产。全球转型已成大势。
第二,?新能源汽车动力系统技术价值越来越受到重视。
2019年锂电池获得诺贝尔化学奖;中国科协发布2019年20个重大科学技术难题,其中的两个难题,一是高比能量动力电池,一是氢燃料动力电池系统。此外,中国工程院发布全球工程前沿2019,动力电池被提到4次,燃料电池被提到2次,氢能与可再生能源被提到4次,电驱动和混合电动驱动系统被提到2次。
第三,?电动汽车核心技术市场前景非常明朗,但正在遭受阵痛。
现在PHEV和EV遇到的情况相当于20年前(1999年)的手机状态,燃料电池可能会再晚十年。每个技术都是S曲线发展过程,新能源汽车技术正在S曲线底部,即将要上坡。
第四,?新能源汽车推动新能源革命的战略意义被认识,但还没受重视。
以前我们谈新能源汽车往往是基于交通工具角度,或者化石能源角度来谈,其实应该从新能源和交通电动化双重角度来看,否则其价值会被大大低估甚至误解。
动力电气化——电池、燃料电池、氢能本身就是新能源革命的核心技术。《第三次工业革命》里提到新能源革命五大支柱,概括起来就是动力电气化;能源低碳化;系统智能化。
因为新能源汽车所具有的双重属性,补贴新能源汽车其实也是投资国家新一代能源基础设施,如果2035年我们有1亿辆电动汽车,车载电池储电容量就是50亿度电。从这个角度看,补贴很值。
02.
PHEV繁荣期10年左右
先来看插电混合动力。今年合资企业插电混动卖得非常火,比例上升很快,行业反响热烈。
从政策看,“双积分”油耗核算是加权平均值,这个值在不断下降,要满足这个法规就必须做新能源汽车。相对HEV,PHEV更有优势。为什么?PHEV成本跟HEV基本相当,但它有不限行的方便,有使用费用的降低,综合效益不错。
另外,PHEV残值比EV高。总体看,EV二手车残值偏低。从客户选车标准看,安全、性价比、便利性、车辆残值这些符合客户需求。
我个人估计,今后5年PHEV会上涨,但中间会出现一个高峰期,整个繁荣期10年左右。根据我们的计算,到2030年,100纯电里程的PHEV与500纯电里程的电动车相比,成本方面不具备优势,甚至各方面EV都会超过PHEV。
《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)提出,2025年新能源汽车占比25%,PHEV将发挥重要作用。估计到2025年,PHEV会达到峰值,现在PHEV在总量中占比20%~25%。当然,纯电动汽车仍然会占新能源汽车主体。因此技术上,尤其国内企业要通过系统平台化,部件模块化的共享,来简化开发流程、降低开发成本,避免折腾和浪费,这非常重要。
本田汽车就是一个例子。今年本田汽车发布了电动平台化战略,以前本田技术路线非常多元化,最后统一到一个平台,叫串并联平台。何谓串并联平台?混合动力城区运行最好就是串联,高速公路最好就是并联,这可以从内燃机效率角度来解释。
为什么就剩一个?因为可以平台化、模块化、共享化,降低成本,而且这种系统的机械结构极其简单,给电驱动系统技术快速提升提供了很大空间,很值得我们学习,国内有些汽车企业已经在朝这个方向走。
03.
纯电动仍是新能源汽车主力
关于纯电动。我讲讲在应对纯电动汽车焦虑方面的一些进展。
成本方面。2019年中国动力电池成本降到0.6元~1元/瓦时,各种类型电池不一样,磷酸铁锂可做到100美元/千瓦时以下。
至于比能量,磷酸铁锂在提升。以前大家着重在单体比能量上下功夫,但单体比能量到一定时候,锂离子电池材料就会有瓶颈,要把比能量做到足够高,遇到安全瓶颈就要加东西,一加东西成本就上升,所以要有一个平衡。其实300瓦时/公斤的电池去年就做出来了,今年是推向市场。
今年电池厂在比能量方面做得最漂亮的工作不是单体,而是宁德时代和比亚迪做的电池包,以前是从单体电池,到电池模块,再到电池PACK这三个层次。现在基本上减少到两个层次,中间模块去掉,直接从单体电池到电池PACK。
这两个厂家,一个做三元电池,一个做磷酸铁锂电池,但具体做法不太一样。宁德时代电池包叫CTP,重量能量密度提升10%~15%,体积能量密度提升15%~20%。车上体积能量密度最重要,零部件减少40%。
比亚迪电池包叫刀片电池,已申请专利,很多国外企业都对这个技术感兴趣。车有多宽,电池也可以做多宽。以前电池很短,现在整个长条就像一个刀片,高度不变,一片一片叠起来,刚度和强度都非常好,还可以做结构件。而且电池单体制造成本还可以进一步下降,这是2019年的重要创新。
以前认为磷酸铁锂电池跑不了500公里,因为装不了那么多电池,现在就可以做到。一辆A级车装到60度电没问题,磷酸铁锂电池主要是体积比能量,而体积比能量偏低。
寿命和质保方面。大家总担心寿命,比亚迪电动大客车提出10年100万公里质保,这在商用车领域已经非常高。轿车分两种,如果是运营车,宁德时代提出5年50万公里,家用轿车是8年15万公里。
低温方面。宁德时代新的自加热技术,可以做到加热2度/分钟,不需要其他东西,就是自加热。自加热靠什么?靠电机里的电感电容回路,进行高频振荡。
快充问题。现在的常规电压平台,可以做到30分钟~45分钟充电80%。超级快充可以做到15分钟充电80%,主要在负极上改变材料,当然会增加成本。将来可能做到充10分钟就能走多远,比如续航里程500公里的汽车,可做到充5分钟续航100公里,比快充容易多了。
安全理念问题。我们开始强调系统安全性,而不是简单的单体安全性。比如只要把热蔓延防止住,就不会有事故,现在热蔓延法规开始实施。
另外,更多强调使用安全。还有就是电池、整车、充电桩系统安全,更多是预警,而不是报警。比如电压的监测、内短路、自放电都可以监测,所以电池厂更多在电池管理上做文章,而不是改变材料。
改变材料要么增加成本,要么有副作用,非常复杂。现在是不增加成本,就改算法,或者利用大数据,可以干很多事。
提高电池比能量只是一个方面,更重要的是降低整车电耗。如何降低?要从整车系统集成技术上想办法,这其中,电驱动系统技术进步所带来的重量和体积减少贡献最大。
如果是内燃机或者油电混合动力,打开前舱门,前舱里装满了动力系统部件。而电机比功率越来越大,体积越来越小,电机控制器也一样。国内有好几家企业在做碳化硅电力电子器件,体积缩小80%,再集成到电机上。电机和电机控制器又跟车轴集成,成为一体化电驱动车轴。车载充电器移到车下,由交流慢充变成直流慢充。
这样前舱就会慢慢空出来,逐渐实现电动底盘平台化,跟现在的汽车完全不一样。现在的承载式车身是封闭壳子,平台是虚拟的。大家知道,丰田汽车、大众汽车都在做电动底盘平台。最理想的电动底盘平台轴距可以灵活改变,底盘对各种车型适应性好,车身轻量化后花样多,就能灵活地做车型开发。
这都是带发动机的PHEV做不到的。我们预测,2030年前在轿车领域,各种路线中纯电动会做到最优秀。
综合以上,未来5年PHEV会繁荣,2025年可能达到峰值(取决于购置税减免政策和限行政策),但纯电动仍是新能源汽车主力。
2025年左右,纯电动乘用车综合成本可能小于燃油车(有的企业会提前)。2030年,500公里纯电动乘用车综合成本可能小于100公里纯电里程插电混合动力。2035年,纯电动乘用车将成为新销售乘用车主流。
《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)提出,2035年纯电动汽车将成为主体。大众汽车集团预计,2040年欧洲70%汽车将是纯电动车,而中国这个数字可能超过85%。未来燃油汽车仍有一定影响力,大众汽车集团到2040年才彻底结束燃油车生产和销售。燃油车比例会逐步降低,而不是一蹴而就。
04.
氢能燃料出路在于创新
关于氢能燃料电池。2019年被认为是中国氢能元年。这半年来,国外一些大能源公司如BP、壳牌、西门子、法国EDF、美国AP等都来找我们谈氢能。面向低碳转型,欧洲出台了全方位技术一揽子规划。新能源汽车包括氢能和燃料电池专项,一些中国能源企业更积极地介入氢能。
我个人认为,氢能是新能源技术体系重要组成部分。如果把氢能跟化石能源相连,这个意义不大,重要的是把可再生能源发的不稳定的电,通过电解水制氢转换成氢能。所以,氢能的合理性取决于它在可再生能源转型中的大规模能量储存。
小规模、短周期储存,电池非常优秀,但是大规模、长周期储存需要氢能,尤其是中国西北部集中式的一望无际的光伏和风电。另外,氢能有多元化利用需求,不仅车要用,将来发电、航空、供热、工业原料、农业化肥,甚至医学、炼钢等都要用。
从固定式储能角度看,氢能有几个优点。第一,储氢比电池储电便宜。车下储能大概差一个数量级,也就是10倍的关系。1公斤氢是34度电,再便宜的储能电池也需要800元,长寿命是9000次循环,因此一般要1元/瓦时以上。氢能储能装置储1千瓦时能量约需100元(视车载情况而异,由于体积限制,加之氢燃料电池发电效率比电力电池储电效率低,会下降3至5倍)。
第二,与储电互补。电池是高频双向调节,氢能是低频调节,两者互补。
第三,?商品属性更好。
第四,储运方式灵活多样。有特别不合理的,也有合理的,目前这方面争议较多。
比如长管拖车不经济,要做管道运氢,建设成本又太高,需要创新。再比如可以长途输电,当地制氢,西部2000公里先把电输到北京附近再制氢。无论哪里制氢对电网负荷调节作用都类似,国家电投已经在做示范。
储能为什么这么重要?将来可再生能源发电电价会极其便宜,储能成本反倒会占很高比例,看一种储能方式好不好,要看全链条,也就是可再生能源生产、运输、储存等全链条成本。
由于氢能热和纯电动汽车补贴退坡,几个因素叠加,氢能燃料电池汽车成为热点。但也有很多人严重质疑,其中一些观点也有道理。所以它既受吹捧,也受质疑;它既不是那么好,也不是那么差,关键是找到平衡点。
为什么要做新能源汽车?只有在向可再生能源低碳转型时,新能源汽车优势才会凸显。不仅要用新能源,反过来还会推动新能源转型,没有这个反作用,其意义就没这么大。基于可再生能源、动力蓄电池和氢能成为储能的优先选择,纯电动汽车、燃料电池汽车成为智能低碳能源系统互动终端,新能源汽车优势才会凸显。
从长期看,一是当可再生能源发电量比例足够高,比如超过50%,2035年就可能达到;二是可再生能源发电成本足够低,低到多少?比如0.1元,现在目标是0.2元;三是储能成本在可再生能源制、运、储、运全链条综合成本中占比足够高,假如占到50%~70%;四是燃料电池效率也足够高,这样技术经济性就很优异。
但这需要科学技术的新突破,战略思维的新理念和商业化的新模式,不能一蹴而就,需要时间。目前发展燃料电池汽车的现实挑战,仍然是氢能燃料电池全链条的技术经济性。
多大挑战?举个例子,日本氢能燃料电池乘用车技术路线图是,2025年轿车燃料电池+储氢瓶+电池等于5万元,而500公里纯电动的动力电池约4万元,也就是说,按照乐观估计,2025年500公里车还是没法跟纯电动相比。
此外,不仅要储氢,还有燃料电池,氢能燃料电池总体积比扁平化电池体积大,这会挤占乘员空间。再加上氢燃料电池轿车使用能耗和维保费用大大高于纯电动,除非换电池,每度两三元,一般家用纯电动车不这么做,都是在家里慢充。
如果给氢能燃料电池汽车定位,什么情境下有优势?前面讲过储电比储氢贵,所以里程越长,收益就越大。但纯电动汽车除电池就是电机,氢燃料电池汽车除储氢瓶,还有燃料电池发动机,燃料电池是固定成本,储氢成本随里程增长可以累计收益,来抵销燃料电池成本,这是平衡点。
对乘用车而言,这个平衡点中长期看是500公里左右。商用车需要能量多,其平衡点里程会短一些,比如两三百公里就能达到平衡点。所以相对而言,氢燃料电池动力系统更适合于长途、大型、高速重载,应用于柴油重型车,而锂离子电池最适合汽油乘用车。
虽然柴油车数量比汽油车小很多,但车用柴油消耗总量与汽油消耗总量差不多。一辆柴油车至少顶10辆乘用车油耗,加上排放总量也差不多,所以这个意义很大。此外,轮船、飞机、潜艇、火车和作业机械等也用柴油。
中国燃料电池商用车已经居世界首位,目前是4000辆,我们要继续朝这个方向努力。燃料电池发动机成本在快速下降,跟5年前相比已经下降一半,今后5年还要下降一半以上。很多材料和部件由于进口成本高,比如质子交换膜,进口一平方米2500元,变成国产后就在1000元以内,所以大家要有信心。
从商用车角度,当前面临的挑战是氢运输、车载储氢和加氢站。虽然储氢比储电成本低,但它体积大,而且建加氢站比较贵,对安全要求很高。尽管面临这些瓶颈,但创新非常活跃。
所以,氢能战略必要性没有问题,现实技术和经济性是全球面对的共同挑战,出路在于创新。
市场突破口在哪里?首先,在弃风弃电弃水和副产氢富余的地方。尽量在当地使用,别运,一运就贵。尽量在低成本、高安全储氢瓶能够覆盖的里程范围里。最好在温度较低的北方地区,燃料电池有40%~50%是废热,北方可以用来取暖,如果是纯电动,可用电来供暖。
还有就是地方政府愿意支持并且大型能源企业愿意建加氢站,满足这些条件就是市场突破口。但现在还不是大范围全面铺开的时候,而是要重点突破,示范带动,以点带面,行稳至远,避免大起大落。
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2014年国家发改委对风电上网电价进行了下调,将I类、II类和III类资源区风电标杆上网电价每千瓦时降低2分,IV类风区维持不变。I类至IV类资源区电价下调后分别为0.49元、0.52元、0.56元和0.61元。
同样在2014年,国家发改委公布了海上风电价格政策, 2017年以前投运的潮间带风电项目含税上网电价为每千瓦时0.75元,近海风电项目含税上网电价为每千瓦时0.85元。2017年及以后投运的海上风电项目,将根据海上风电技术进步和项目建设成本变化,结合特许权招投标情况另行研究制定上网电价政策。
2014年,中国光伏行业显然已在回暖,各路资本纷纷瞄准光伏行业,上马光伏电站,挖掘商机。造成投资热这一局面的,除了光伏电站成本降低是很大因素外,政策的扶持更是举足轻重。近几年是中国光伏政策密集制定出台的时期,在2014年显得更为突出。
今年国家陆续出台了一系列推进光伏应用、促进光伏产业发展的政策措施,各省市也积极响应,纷纷为光伏产业保驾护航。