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中国碳中和产业链全景图

中国碳中和产业链全景图 园区产业招商
2024-07-01
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导读：目前，我国碳中和产业链核心产业架构，从碳排放到碳吸收，大致可划分为三部分。

目前，我国碳中和产业链核心产业架构，从碳排放到碳吸收，大致可划分为三部分。

前端加强能源结构调整，用低碳替代高碳、可再生能源替代化石能源；
中端提升节能减排水平，包括产业结构转型、提升能源利用效率、加强低碳技术研发及完善低碳发展机制等；
后端增强资源循环利用水平，落实生产者责任制度，促进资源品的回收再利用；自然循环端加强生态碳汇，包括开展国土绿化行动，增加森林面积和蓄积量，加强生态保护修复，增强草原、绿地、湖泊、湿地等自然生态系统的固碳能力，增加碳吸纳量。
此外，碳交易作为碳中和发展中的重要一环，也发挥着积极作用。
中国过去十几年来，对新能源产业的扶持政策已见成效，放眼全球，能源产业诸多核心节点都聚拢在中国，碳中和产业发展总体呈现欣欣向荣之势。
从碳中和产业链的行业概况、能源消费结构现状、内外发展逻辑，以及产业链上的电力领域、工业领域、建筑领域、交通领域和氢能领域等9个方面，进行了系统而详尽的解读，展现了中国碳中和产业链的全景图。

碳中和产业链分为上游、中游和下游。上游为碳排放，中游为碳中和，主要包括能源替代、节能减排、碳吸收和碳交易等；下游为应用领域，主要包括新能源发电、新能源汽车、储能、绿色建筑、林业、碳交易市场等。

目前，全球碳达峰碳中和进度不一，英国、德国和美国已经先后在20世纪70年代和21世纪初实现碳达峰，但后续碳中和进程进入了平台期或呈缓慢下降趋势；日本2013年碳排放水平为历史最高，但是否已经达峰还有待观察；韩国和中国的碳排放均尚未达到峰值。各国设立的实现碳中和目标的时间均为2050年。
从碳中和的内外发展逻辑来看，工业革命的核心其实是能源转换的革命。
立足于中国“缺油、少气、多煤”的能源结构现状来看，无论是出于能源保障、能源独立，或者是产业转型的需要，碳中和都是中国经济可持续发展的内在需求。
从国际角度来看，气候变化是人类共同面临的全球性挑战，如果放任全球变暖，那么造成的经济损失将是不可估量的。
对于发展中国家来说，这更是一场发展权之争。因为能源的使用是碳排放的重要来源，经济发展、人们生活水平的提高都与能源息息相关。据测算，GDP增速与能源用量增速的相关系数高达90%。发展中国家如何平衡经济发展和承担碳中和责任之间的关系，成为一项重要的历史课题。
以光伏、氢能等新能源为代表的第三次工业革命，以及全球绿色低碳发展的大趋势下，传统的化石能源格局终将被改变，石油的商品属性终会消失，金融属性也就不再重要了，“去美元化”渐有星火燎原之势，石油美元终结的时代终会到来。
对中国而言，如何走好碳中和趋势下的人民币国际化道路、与各国携手建立更加公平公正的国际秩序，建立更符合各国共同利益的国际货币支付体系，就显得尤为重要。
中国的碳中和之路，必须立足于中国的能源消费结构现状和碳排放现状。在目前“缺油、少气、多煤”的能源结构下，应当从供给端和需求端双向发力，抓好供给侧改革和需求侧的节能减排工作。

对于碳排放占比最高的电力领域来说，应当围绕发电侧、储能侧为主航线，输配及用电侧为辅助，革新发电侧的能源结构，配套相应的储能侧，从而完成产业调峰。

在发电侧，要在降低火电发电占比的同时，大力发展风电、光电、核电，提高新能源发电占比，积极开展合理的战略布局，在电力结构改变的局面下寻找新的经济增长点，争取平稳过渡到电力行业发展新阶段。
在储能侧，储能是解决新能源发展带来的系统问题的“良方”，可以解决发/用电的时间错配的问题，优化电能质量，保障电网安全。
储能方式有多种划分方法，目前比较常见的可以分为氢储能、电储能和热储能三种，其中，电储能又可以分为电化学储能和机械储能。
抽水蓄能是我国当前主要的储能方式，但是未来的发展空间有限，因此电化学储能的发展前景非常可观。
锂电池是电化学储能的主流技术路线，磷酸铁锂电池更适用于储能场景，钠离子电池也已经从实验室走向了实用化的阶段。
还有很多长时储能技术在双碳背景下，正在走出实验室，走向商业化，但目前哪种技术更适合未来发展，尚无明确定论。

全球绿色能源理事会主席、SNEC大会执行主席朱共山预计，今年全世界光伏新增装机将在350吉瓦左右，明年累计装机量很可能将超过水电，2026年将超过天然气，2027年将超过煤炭成为第一大能源。

中国的太阳能行业正在加快本已世界领先的安装速度，中国在今年1月至4月底期间安装的太阳能容量几乎是 2022 年同期的三倍，彭博新能源财经将其对中国的新增太阳能装机容量预测，从此前的 129 吉瓦上调至最新的154吉瓦。中国是世界上最大的太阳能市场。
今年第一季度，我国实现新增装机33吉瓦，相当于去年上半年新增装机的总和。预计2023年，中国光伏累计装机将首次超过水电，成为第一大非化石能源发电来源。
光伏产业链包括硅料、硅片、电池片、组件、配套件、光伏电站七大细分领域。未来五年，光伏行业技术路线变革带来的投资机会，一是硅片尺寸规格与电池产品路线，二是颠覆性材料将带来新的格局，比如钙钛矿的崛起。
6月14日，隆基绿能在Intersolar Europe2023上正式宣布，经欧洲太阳能测试机构ESTI权威认证，隆基绿能在商业级绒面CZ硅片上实现了晶硅-钙钛矿叠层电池33.5%的转换效率。

我国的光伏、风电等可再生能源存在空间错配问题，推高了发电的系统成本，这就决定了要从技术层面继续推动特高压、分布式、储能和调峰技术的发展。

中国的储能规模一直在稳步增长，而电化学储能的高速发展，贡献了近一半的储能新增装机规模，抽水蓄能是我国目前应用最广泛的储能形式。
对于我国的储能行业发展来说，要围绕“安全、成本、寿命”为核心，以储能电池为主力，在控制成本的前提下，重点关注技术路线、能量密度以及储能的效率问题。
据统计，2023年一季度，国内共发布480个电力储能项目（含规划、建设中和运行），储能规模共计103.6GW。
其中，新型储能项目规模合计41.4GW/92.1GWh，运行项目规模2.9GW/6.0GWh。
宁德时代是全球领先的动力电池系统提供商，致力于新能源汽车动力电池系统及储能系统。
最新统计数据显示，2023年第一季度，全球电动汽车电池装车量达到 133.0GWh，宁德时代第一季度动力电池装车量达46.6GWh，同比增长35.9%，稳居第一。

从输配电侧来看，要以电网为核心，围绕智能电网的转型机遇，实现能量流与信息流的交互，关注信息采集、传输、处理以及AI的能力。

随着传统电网向数字化、清洁化、智慧化转型，电网的投资结构也会发生相应转变。

在工业领域，热电厂、钢铁厂、水泥厂与石油化工厂排放总量大、付费能力强，是工业碳中和的主力付费用户。

短期内，CCUS是工业领域最直接的低碳技术，从长期来看，各大领域需要对能源及产业设备完成底层革新，才有可能真正实现碳中和。
DAC与CCS两种技术路线各有优缺点，分别适用于不同的排碳格局和排碳方式，未来，CCS+U（二氧化碳捕集、封存和利用）或将成为工业场景中的最优解决方案。
对于钢铁行业来说，减产是最直接的减排手段，到2050年，我国钢铁行业须减排近100%。从技术发展角度来说，可以关注废铁相关的粗钢工艺流程改造、研究碳捕捉与替换技术。
对水泥行业来说，现有技术无法100%实现碳中和，要实现碳中和，要么在生产工艺和原燃料使用上实现变革，要么需要在后端的碳中和技术上产生额外投入。
对于煤化工行业来说，它是化工行业中的碳排放主力，我国的化工行业需要在2050年之前，将碳排放量降低到90%以上，要重点关注燃煤电气化和电解氢的成本问题，出现技术突破，或者政府补贴的前提下，有望实现大规模推广。
煤化工行业当中的高浓度二氧化碳，非常适合开展CCUS，有望成为CCUS落地的首批场景。

我国建筑材料生产与施工已经实现了碳达峰，建筑运行碳排放达峰亟需完成，其中公共与商业建筑的减排是短期内的重点。

一方面，要控制建筑的总规模，这部分工作由国家调控；另一方面，也要提高建筑寿命，对旧有建筑进行改造。
建筑行业碳中和的发展机遇，主要体现在低碳建筑材料、新能源利用技术和楼宇智能管理等方面，通过提高能效、能源零碳化，来实现建筑行业的碳中和。

在交通领域，要重点关注新能源汽车对燃油车的替代。我国新能源市场规模大，渗透率逐年攀升，全产业链存在重大发展机遇。

新能源汽车的发展主力是“三电系统”——电机、电控和电池，动力电池作为新能源汽车的核心部件，成本几乎占据整车成本的一半，因此，电池技术路线的选择和成本的变化，将直接影响整车的成本和销量，而这也是主机厂之间竞争的焦点所在。

氢能是终极清洁能源，也是最容易获得的能源，产业链涵盖制氢、储氢/运氢、加氢和用氢各个环节。

氢能产业科技含量高、资本投入大、产业链长、带动的产业范围广，是推动我国能源结构调整、装备制造业转型升级和动力系统革命的战略性新兴产业。
氢能源有望开启下一个万亿级的市场。
从制氢环节来看，低碳、清洁的技术将成为研发应用重点，绿氢是重点发展方向，要进一步降低化石能源制氢，提高可再生能源制氢比例，降低制氢成本。
从储氢/运氢的环节来看，提高储氢的密度和安全性，同时降低成本是关键。
从应用环节来看，以新能源汽车领域为主的氢燃料电池，产业链尚不完备，突破关键材料和核心零部件是关键问题。


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