文|东滩智库

当前，全球正处于从高碳向低碳及净零碳转型的重要历史时期，围绕碳中和将开启一轮新技术和新产业的竞赛。“碳中和”战略在推动绿色经济复苏的同时，将促进能源、制造、科技、消费等众多行业的价值链重构，最为确定的是将为新能源产业注入长期发展动力，光伏、风电、氢能、核能等将引领未来能源革命。

一、太阳能产业

太阳能产业是指参与太阳能资源的开发、应用等一系列过程活动的企事业单位集合体，主要包括太阳能发电产业链、太阳能器具产业链、太阳能利用与建筑产业链三类产业链。

在碳中和要求的全球能源革命中，光伏作为新能源发电的最佳选择之一，是未来最具确定性的产业赛道。中国光伏发电产业链条较为成熟，主要环节全球市场地位突出，硅料、硅片、电池和组件产量的全球占比都超过60%，龙头企业的集中度和竞争力不断提升。

除了光伏组件链条外，光伏产业链还包括光伏玻璃、EVA、背板、焊带、边框、逆变器、汇流箱、光伏支架等配套材料和设备，以及光伏工程EPC企业、光伏电站运营商等。光伏装机容量的快速增长，带动了一系列配套产业的快速发展，催生了多个细分领域的龙头企业。

从技术发展看，光伏主链条的技术不断迭代升级，随着PERC电池转换效率逐渐接近天花板，TOP-CON、HJT（晶体硅异质结太阳电池）等N型太阳能电池技术，以及182和210大尺寸硅片电池技术，成为高转换效率硅基太阳能电池的热点方向。围绕能源转换率、产品成本和成品率等指标，高效技术创新成为产业竞争核心。因此，除了关注产能和产量，还要关注企业在新技术上的迭代更新速度。

从光伏应用看，以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地，将成为未来能源的重要基础；面向公共建筑、工商业和民用建筑的分布式光伏场景将得到广泛推广。中国开始大力发展分布式光伏，推动分布式光伏与储能微电网融合发展，其中，整县分布式光伏建设，将为光伏设备企业、光伏工程EPC企业和光伏电站运营商提供发展的良机。

二、风电产业

近年来，中国风电连续多年新增装机居全球首位，成为全球第一风电大国。风电超越核电，成为仅次于火电、水电的中国第三大主力电源。中国风电起步于“三北”地区，经历“建设大基地、融入大电网”的快速发展，由于补贴政策、弃风问题导致的风电周期性成为过去时，未来将呈现超大型风电光伏基地、海上风电和低速风电开发引领的持续发展局面。

海上风电成为新的优质风电资源区，截至2020年底，全球海上风电累计装机容量为32.5GW。根据国际可再生能源署（IRENA）的预测，在2030/2040/2050每个10年期间，全球海上风电年新增装机容量平均值分别为35/75/87GW。8-16MW的大功率风机已成为海上风电的发展方向，整套风电机组、海上升压站、海底电缆、运输吊装运维设备和船舶等，将带动新的风电产业链发展。

在风电资源区之外，中国在国际上创新发展出低速风电产业，低风速开发引领世界风电向着更长叶片、更高塔筒、定制化设计、全生命周期的方向发展。中国中东部和南部地区可开发低风速风资源达10亿千瓦，目前开发量不到两成，未来拓展空间巨大。近年来，开发低风速风资源的分散式风电项目布局加速。

从产业链看，中国是全球最大的风电零部件制造供应链基地，整机、叶片、塔架、主轴、轮毂、法兰、变流器等各环节企业发展都很活跃，补贴政策带来的风电“抢装潮”也加大了产业的扩散。伴随风电产业链被平价上网倒逼降本增效，风机大型化等趋势带来的行业壁垒加深，齿轮箱、发电机、轮毂、叶片等核心零部件也要相应大型化,整个产业链环节将进入优胜劣汰的整合阶段。

 

三、氢能源产业

氢能源想象空间巨大，但目前发展仍处于商业化初期，随着技术突破和规模化应用，氢能全产业链有望迎来发展爆发期。据预测，到2050年世界能源迈入天然气、石油、煤炭和新能源“四分天下”时代，氢能约占18%，创造年均2.5万亿美元的市值，未来10-20年全球氢能产业将迎来快速发展的重大机遇期。

日美欧多个国家制定氢能发展战略，日本是氢能产业技术的领先者，三菱、松下、丰田等具有全产业链布局的综合优势，我国在氢能领域跟进得很快，但还缺乏全产业链的协同创新。从目前氢能应用看，氢燃料电池在商用车等领域率先开展示范应用，未来氢能储能、氢能船舶、氢能航空、氢能冶金、分布式发电等场景丰富，相关产业领域有望掀起产业新浪潮。

其中氢能汽车的市场化最为关键，当前有多个国家布局氢燃料电池汽车，中国氢燃料电池整车市场以客车、重卡为主，在氢能客车渗透率不断提高的同时，重卡成为新的市场重点。2021年，中国工信部研究推动将氢气内燃机纳入氢能发展战略，未来有望在重载、非道路、建筑和专用商用车上应用。在乘用车方面也有突破，本届进博会就有丰田、现代、米其林、重塑科技等的氢能乘用车亮相。

氢能也被认为是极具潜力的新型大规模储能技术，能量密度高，可同时适用于极短或极长时间供电的能量储备。大规模利用可再生能源富余电力制氢，即电转气（P2G）技术已为市场普遍看好，当风电、光伏上网受限时，利用富余的可再生能源进行制氢，可作为备用能源储存下来。隆基股份、阳光电源、协鑫集团、天合光能、金风科技等上市公司纷纷布局氢能产业。

从产业链看，制氢、储运、加氢、燃料电池以及下游应用环节，都已有多家企业进行探索布局，涉足的上市公司也很多。制氢环节主要是以大型能源电力国企为主；储运加氢环节参与主体有装备制造商、材料研发企业以及建设运营商；燃料电池企业主要有电池企业、车企、关键材料和零部件企业。目前氢能主要瓶颈在于价格，其大发展有赖于绿氢成本下降、储运技术进步、加氢站规模化建设以及氢燃料电池及相关应用技术突破。

 

四、核能产业

核能是一个较有争议的能源，受核电爆炸、核废料处理等问题影响，发展核能or放弃核能，各个国家做出不同的选择。法国、德国等曾经的核电大国在不断关闭核电站，亚洲国家在快速地发展核能，中国是核电应用和核电设备大国。

核电主要有核裂变发电和核聚变发电两种路径，核聚变发电尚处于前期研究，核裂变发电技术不断成熟，目前已发展到第三代核电技术，核电技术的发展趋势是安全水平更加卓越、经济性更好、核燃料利用率更高、废物产生量更少。

过去20多年，为适应全球能源低碳化大趋势，各核能大国努力扩大核能应用范围，多用途核电小堆开发逐渐成为发展重点，如比尔盖茨创办的核能企业TerraPower。小型核电能够满足直接面向用户的分布式能源系统在供电、城市供热、工业供汽、海水淡化等领域的应用需求。2021年，中核集团“玲龙一号”多用途模块化核电小堆工程在海南昌江开工，成为全球首个落地项目。

随着人类技术的不断进步，特别是在超导材料、量子计算机等一些先进技术的带动之下，未来可控核聚变技术有可能成为现实，到时核聚变电站将可以为人类带来非常丰富的能源。2021年4月，中国“人造太阳”工程实现核聚变达到一分钟燃烧，对于可控核聚变发展具有里程碑的意义。

从产业链看，核电产业可以分为上、中、下游三段，上游核燃料生产，包括铀矿开采、铀浓缩、燃料循环；下游核电站建设运营，包括电力生产及检修维护；中游为核电设备产业链，包括核岛、常规岛、辅助设备等，这三种设备在核电站的造价中所占的比例大致为5：3：2，主设备企业有中核科技、上海电气、东方电气、中国一重、哈电集团、江苏神通、应流股份、久立特材等。

五、地热能产业

中国地热资源丰富，全国336个地级以上城市浅层地热能年可开采资源量折合7亿吨标准煤；全国水热型地热资源量年可开采资源量折合19亿吨标准煤；埋深在3000米至1万米的干热岩资源量折合856万亿吨标准煤。目前，我国地热能产业以直接利用为主，地热发电还处于试点探索阶段。

地热能直接利用已广泛应用于工业生产、农业种养殖以及民用采暖和空调等各个方面。大型集中供暖是地热能直接利用的重要方向，可以将深层的地热井供暖与浅层地源热泵制冷结合起来，不仅可以集中供暖，也可以集中制冷，不仅提高生活的舒适度，也极大地提高能效。

地热发电是地热能利用的高级形式，是一种新能源整体实力的体现，2019年全球地热发电累计装机容量增长至13.93GW。目前的地热发电，依旧受资源条件和开发水平的限制，我国能够进行高温地热发电的浅层区域并不多，而更多的地热能蕴藏在几千米深处的干热岩中，储量很大，开采成本较高。

从产业链看，主要包括地热发电机组、中深层地热能供暖设备、中低温发电设备、地源热泵设备、水源热泵设备、余热利用装备、干热岩发电设备、地热钻井设备、地源热泵配套产品等。目前全球地源热泵技术已经比较成熟，在我国地热能直接利用市场就活跃着数十家地源热泵企业，相对而言，地热发电设备生产厂家较为集中，以国外企业为主，我国企业在此领域刚刚起步。

六、生物质能产业

生物质是一种碳中性能源，它在生长过程中吸收二氧化碳，然后在燃烧过程中重新释放到大气中，达到二氧化碳排放净平衡。生物质能是世界第四大能源，仅次于煤炭、石油和天然气。

生物质能综合利用模式包括发电、供热、制气、制油、制生物质碳等，工业文明所需的所有能源商品，生物质能均可提供。从全世界可再生能源利用来看，生物质能源终端使用占比超过了50%，尤其是在欧洲生物质能源在新能源中的比重超过60%，远远超过风能、太阳能。近年来，中国生物质能产业获得快速发展，2020年生物质能产业新增投资约1960亿元。

生物质发电的大众关注度较高，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。根据国家能源局统计数据，截至2020年底，全国生物质发电累计并网装机2962.4万千瓦，预计到2030年我国生物质发电总装机容量达到5200万千瓦，到2060年达到10000万千瓦。

从产业链看，垃圾焚烧发电还比较依赖中央和地方的补贴资金，随着垃圾焚烧发电成为城市生活垃圾无害化处理的刚需，垃圾焚烧发电可通过前端垃圾分类、提高处理费等手段获取盈利。相关设备产业链包括生物质发电机组、生物质造粒设备、专门锅炉及发电机、焚烧锅炉等，其中焚烧炉是最核心的设备。2020年垃圾焚烧发电设备市场规模约为168亿元，涉及上市公司有20多家。