夯实基础,巩固提升我国新能源产业竞争优势

  内容提要:大力发展新能源产业,是落实我国碳减排目标、构建双循环发展格局的有力支撑。我国新能源产业已打下坚实基础,在产业规模、制造技术水平、成本竞争力等方面有明显的竞争优势。同时,也仍存在短板和不足。需要夯实我国新能源产业基础,补足短板,加强政策协调和国际合作,提升新能源产业的全球竞争力。

  新能源是能源供应体系的重要组成部分。近年来随着全球新能源开发利用规模不断扩大,应用成本快速下降,以风电、光伏、电动汽车和氢能为代表的新能源产业已成为世界能源版图中最为热门的竞争领域,开发利用新能源更已成为主要发达国家推进能源转型的核心内容和应对气候变化的主要途径。大力发展我国新能源产业,巩固提升产业竞争力,既是贯彻习近平总书记提出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”目标要求,也是我国抢占国际产业竞争制高点、增强国家竞争力的重要举措,对构建我国双循环发展新格局形成有力支撑。

  一、新能源产业是全球能源格局调整和产业竞争的关键

  (一)新能源大力开发将重塑全球能源供需和地缘政治格局

  新能源开发利用开辟了全球能源从资源依赖向技术依赖转移的新途径,已经在满足我国能源供应、保障能源安全方面发挥作用,未来可显著提升我国能源安全保障度。过去两个多世纪以来全球广泛使用煤炭、油气等化石能源,近年来页岩油气革命性突破,美国能源战略调整、地缘政治冲突等,给世界能源格局带来变化,但在根本上化石能源供应的资源依赖特征没有改变。新能源资源分布广泛,在数十个国家市场快速增长,带动全球能源供应日趋多元,新能源利用更多地呈现技术依赖特征,在全球清洁低碳的能源发展大势下,谁掌握了技术先进、效率高、成本低的新能源应用技术,谁就能在重塑全球能源供需格局中占据先机和主动。

  (二)新能源已成为国际能源产业竞争的制高点

  欧美日等发达国家持续加大新能源领域投入,谋求新一轮科技革命和产业变革竞争制高点,全球技术创新进入活跃期,尤其是风电、太阳能发电、电动汽车等技术成熟,已实现成本快速下降;氢燃料电池、储能等技术不断进步,即将进入成本快速下降期;新能源利用新模式、新业态、新产品日益丰富,给人类生产生活方式带来深刻变化。作为新兴产业,新能源制造业竞争激烈,投资持续增加。2019年,全球可再生能源项目开发和制造业投资总额达到3017亿美元,远超煤炭、天然气和核电等其他发电技术的投资。

  (三)发展新能源是我国践行应对气候变化承诺、树立负责任大国形象、拓展能源外交与国际合作的重要名片和有效途径

  在建立人类命运共同体、共同应对全球气候变化大背景下,各国纷纷制定能源转型战略,制定积极的低碳政策,加大温室气体减排力度,目前全球有170多个国家出台和实施多样化的支持新能源发展的政策。我国政府提出的“3060”碳减排目标,彰显了持续推动能源绿色低碳转型毫不动摇之理念。新能源支持政策的有效实施及新能源产业的瞩目成绩,显著增强了我国在应对气候变化、构建绿色低碳的全球能源治理格局的话语权,进而增强了我国总体国际话语权,体现了中国智慧和大国担当。

  二、我国新能源产业已经打下坚实的基础和较为明显的竞争优势

  我国日益重视发展新能源。自2006年《可再生能源法》施行以来,在稳定有效的政策支持和产业界的共同努力下,新能源产业取得瞩目的成绩。风电、光伏发电是发展最快的新能源产业,新增和累计市场规模多年稳居世界第一。2020年全国风电和光伏发电新增装机分别为7167万千瓦和4820万千瓦,远超其他主要国家和地区。截止2020年底,累计装机分别达到2.8亿千瓦和2.5亿千瓦,在全球占比均超过1/32020年,新能源汽车销量达到137万辆,连续六年销量全球第一,新能源汽车保有量达到492万辆,占全球的四成以上。我国在风电、光伏发电和锂电池等主要新能源领域建立了规模世界领先、技术水平世界先进的产业链,与美国、欧洲、日本等主要发达经济体相比已逐步形成明显的竞争优势,表现在五个方面。

  (一)国内市场空间和发展潜力巨大

  在“3060”碳减排目标下,我国提升了2030年非化石能源在一次能源占比目标,从20%提升到25%,预计今后10年风电和光伏的年均新增装机合计需要达到1亿千瓦以上。此外,2025年新能源汽车销售量有望达到新车销售总量的20%左右,将远超其他国家或地区的新增需求。长效的、持续的、稳定的国内应用市场是保障新能源产业良性发展的基石。

  (二)产业规模全球领先

  我国在新能源领域形成了健全高效的风电、光伏和动力电池产业链,是国内新能源产业做大做强的重要基础。光伏制造产业在全球具有支配地位,光伏产业链中多晶硅、硅片、电池片和组件等主要环节2020年平均市场占有率达到70%以上,全球排名前十的组件生产企业中有8家国内企业。国内风电整机企业风电整机国产品牌占国内累计风电装机的90%以上,2019年的吊装量在全球占比近50%,在全球前十风机整机制造企业中占据半壁江山。2020年,国内车用动力锂电池装机量64吉瓦时,接近全球总量的一半,全球装机量前九的企业有5家为国内企业,其中宁德时代连续四年全球第一。

  (三)制造技术水平一流

  虽然在技术开发上我国原创技术不多,但学习提升能力强,呈现技术赶超态势。如在光伏领域,早期面临上游原材料、下游市场和装备“三头在外”的不利局面,通过技术引进、消化吸收、集成创新和联合创新,国内光伏制造业企业已经击败美国、德国和日本光伏企业,实现每3年主流技术和生产线的升级迭代,多次刷新并保持着商业化晶硅电池转换效率的世界纪录(突破24%)。兆瓦级风电整机是“十一五”期间诸多国内企业通过购买许可证引入,目前已形成达到国际先进水平的双馈、直驱、半直驱多条成熟技术路线,低风速风机和风电场技术已经超过美国GE和丹麦维斯塔斯等国际一流企业,处于国际领先水平。新能源车用动力电池领域的国内领先企业已经跻身国际第一梯队,在电池能量密度、寿命和安全性等技术指标上位居世界前列。

  (四)成本竞争力最强

  光伏发电是全球成本下降最快的实现规模化应用的能源技术。国内光伏组件生产成本全球最低,组件价格从2010年的12/瓦降至2021年初的1.5/瓦左右,光伏发电成本也从1.5/千瓦时降至0.35/千瓦时左右,未来仍将有较大的下降空间。国内风电发电成本在2010-2020年间下降约30%,风电整机的价格也处于全球最低水平。动力锂电池生产成本在全球也接近最低水平。2020年末,磷酸铁锂电池组价格约为0.85/瓦时,三元锂离子电池组约为1.0/瓦时,相比2010年下降超过80%,预期未来五年仍有望降低近1/3。得益于技术进步和制造业优势,我国新能源产品在国际上成本竞争力大,这也是近年来美欧印等国家和地区屡次双反我国新能源产品、贸易摩擦不断的原因。

  (五)体制机制优势

  积极发挥出社会主义制度集中力量办大事、政策稳定的体制优势,通过坚定不移、行之有效的发展规划战略、政策措施对我国新能源市场和产业发展和壮大起到了关键性作用。《可再生能源法》正式颁布以来,通过实施可再生能源电力总量目标制度、强制上网、固定电价和专项资金等一系列政策,在不同阶段有效助力了新能源产业的发展,以“十城千辆”为起点的新能源车推广应用工程有效推动了新能源汽车产业的发展。

  三、我国新能源产业仍面临短板和不足

  (一)在新能源的部分细分领域或行业与国际先进水平还有不小的差距

  海上风电方面我国与最先进的欧洲在技术差距上不断缩小,总体上仍有不小的距离,国内在10兆瓦及以上功率的风机整机设计及组装、大型叶片等关键零部件制造、海上风电智能化运维等方面的技术水平差距较大。氢能与燃料电池技术与国际先进水平有较大差距,尤其是质子交换膜、催化剂等关键原材料依赖进口,燃料电池电堆的功率密度、可靠性等关键指标差距较大。

  (二)在优势领域中,也存在部分关键零部件依赖进口、缺乏原创技术、存在知识产权风险、对政策依赖较大等方面的短板

  陆上风电技术整体上已经达到国际先进水平,但少部分关键零部件如主轴轴承等完全依赖进口;光伏发电产业化技术我国领先全球,但是发射极钝化和背面接触(PERC)电池技术、异质结电池技术、叠瓦技术等均起源于国外,存在潜在的知识产权风险;部分原材料如银电极用的银粉等仍依赖进口。动力电池领域,国内在生产自动化率和工艺控制能力上与国际先进水平仍有一定差距,产品合格率及一致性不及国外领先产品。新能源汽车、风电等领域所需要的高性能IGBT芯片,在设备、材料、芯片设计和晶圆制造方面与国际大厂也有一定的差距,目前国产硅基IGBT芯片的主要工艺设备、衬底材料均需从国外采购。

  (三)标准和检测认证的国际认可度低、影响力弱

  一方面是标准相对滞后,影响力弱。可再生能源技术和产品的标准主要跟随国外,检测和试验也依靠国外。我国新能源领域的部分标准虽然实施时间较早,但技术指标落后,滞后于技术变革与进展较快的新能源产业的实际发展和需求。同时国内标准虽然质量、影响力不断提高,但与IEC等国际标准相比,仍存在认可度低、行业影响力弱等问题。另一方面是检测认证滞后,国内缺乏满足市场需要且在国际上有权威性的检测和试验平台。我国新能源领域的检测认证机构相比国外先进机构,仍存在检测能力不强、高素质检测人员缺乏、测试数据国际公信力有待提升的情况,导致国内检测机构出具的关键认证数据难以得到国外权威机构的认可,影响全球市场拓展。

  (四)新能源电力领域非技术成本难以下降

  许多国家为降低新能源开发成本,除了鼓励技术创新外,还实施多项便利措施和优惠政策,如阿联酋、沙特等中东国家对光伏发电实施招标机制并配以免土地使用费、税收全免、奖励电价等政策,英国、丹麦、德国对海上风电开发前期资源评估和选址工作均由政府部门完成。我国在风电、光伏等新能源项目开发方面存在不小的土地制约,如“一刀切”政策、税费执行不统一等,也没有土地优惠政策,涉及土地的费用至少有五项,草地、林地等土地使用费高。国内新能源电站项目同时还普遍存在融资成本、并网接入成本高等问题。此外,在涉及生态保护红线方面,部分省区不管风电和光伏发电项目建设是否会对生态环境有影响以及是否有生态恢复手段,均不支持项目建设,一定程度上阻碍了风光等新能源发展。

  四、提升我国新能源产业竞争优势的建议

  目前,我国正处于谋划未来五年和2035中长期发展规划的关键时期。夯实我国新能源产业基础,实现供应链自主可控,提升产业的全球竞争力,是贯彻我国“3060”碳排放目标,打造新发展格局的重要支撑。需要着眼长远,重点开展以下工作。

  (一)加大新能源技术研发力度,补足短板,保障新能源产业供应链自主可控

  加大财政资助力度,借鉴美国国家可再生能源试验室、德国Fraunhofer实验室的经验,建立国家新能源和可再生能源实验室。以此为枢纽整合科技资源,开展基础研究和前沿技术研发,拓展实施国家新能源重大科技项目,做到应用一代、研发一代和储备一代技术。搭建联合创新平台和真正的第三方检测认证机构。把重大工程和集中科技攻关相结合,解决关键部件(芯片)、材料(银浆等)、检测设备等严重依赖进口的卡脖子问题;针对下一代技术,要大力发展异质结光伏(HIT/HJT)、HBC光伏电池、深海远海风电和固态电池等技术,从设备、材料、装备入手,积极建立新的产业生态。

  (二)以碳中和目标为指引,推动新能源优先开发和优先利用

  以实现“3060”碳减排目标任务为导向,将新能源开发利用作为一项战略目标进行优先安排。制定全国发展总量目标与发展规划,指导制定各省(自治区、直辖市)总量目标和发展规划,推动城市、农村、工业和交通等相关部门制定实施优先利用新能源利用行动计划,地方各级行政区域应严格贯彻绿色发展理念,把新能源利用作为当地能源转型发展的优先选择,为新能源产业提供长期、明确和稳定的市场预期。

  (三)要加强政策协调,着力解决补贴、消纳和空间布局等关键问题

  加强财政、价格和新能源政策协调,多措并举,着力解决可再生能源基金补贴拖欠问题。围绕新能源特点,创新电力系统规划方法,提高传统电源灵活调节能力和输配电网智能化水平;加强相关部门和单位在电源和电网、新能源和常规能源、新能源与应对气候变化等相关规划的统筹衔接,保证各项规划的目标、任务和措施相互配套。加强新能源发展规划与国土空间规划统筹协调,依法对相关专项规划开展环境影响评价,促进生态保护和新能源持续协调发展。完善新能源与国土空间、生态环境融合发展机制,推动全社会普遍参与新能源开发利用。

  (四)加强国际合作

  坚持以开放式创新,加强与德国、丹麦、日本等国技术合作,避免中美技术脱钩,支持双方企业建立风电、光伏和储能联合创新平台。加强知识产权、专利和品牌保护,吸引外商在我国投资新能源研发中心和生产基地,促进产业集群式发展。更主动参加和牵头开展光伏、风电和电动汽车等领域等的国际标准制定和修订,提高检测认证互认水平。要鼓励优势技术、产业和企业走向全球市场,共同开发各国新能源市场,以“一带一路”为重点,共建绿色“一带一路”,不断扩大我国新能源技术、产品和标准的市场份额,合力应对全球气候变化,推动构建人类命运共同体。

作者:中国宏观经济研究院能源研究所

编辑: ysleagan

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