保定研究丨保定光伏与新能源汽车产业如何“碳”路先行

双碳下的光伏、新能源汽车进阶之路

关于我市光伏产业与新能源汽车产业发展的调研与建议

党晓龙书记指出，要高标准创建电力及新能源高端装备智造国家先进制造业集群，谱写“中国电谷、低碳保定”新篇章，加快形成“全国碳中和产业之都”。作为中国低碳城市发展项目首批试点城市，保定始终致力于新能源产业发展与工业低碳转型，目前以新能源发电设备制造和新能源汽车为代表的“清洁低碳产业”体系已具雏形。“双碳”目标的提出，为清洁低碳产业提供了前所未有的历史机遇和发展空间。保定应紧抓机遇，充分利用已有产业基础和竞争优势，深入挖掘潜力，创新发展模式，推动“清洁低碳产业”向“碳中和产业”迈进，率先开辟碳中和产业进阶之路，将保定打造成为全国“碳中和产业之都”。

保定市太阳能光伏产业碳中和进阶之路

（一）保定市太阳能光伏产业发展现状

目前保定市有光伏企业70余家,综合产能达2500兆瓦，形成了从硅料、硅片到太阳能电池、组件、配套产品及光伏电站设计、安装、施工的完整产业链。截止2021年9月底，保定市电网光伏装机344.2万千瓦，其中分布式光伏，装机容量达到207.2万千瓦，渗透率已达43.82%，规模超集中式光伏。在保定，从照明到取暖、充电，各种绿色产品广泛应用。太阳能光伏产业迅速发展，带动保定发展成为我国重要的光伏制造和应用基地，成为科技部批设的全国唯一的“国家太阳能综合应用科技示范城市”。

（二）保定市太阳能光伏产业发展面临的挑战

光伏产业链主要包含硅料、硅棒、硅锭、硅片等上游制造环节，电池、晶硅组件、薄膜光伏组件等中游环节，逆变器、光伏发电系统及应用产品等下游环节。目前不同环节光伏产品在生产清洁性、市场竞争性和产品盈利性上并不相同，产业提升面临的困难和制约因素表现出很大差异。

1、产业上游发展的制约因素

（1）产业上游政策约束趋紧。光伏并非全链环绿色低碳产业，其碳排放主要集中在硅料、硅片为主的上游生产环节。据粗略测算，生产1吨硅料大约需要排放94吨二氧化碳。“双碳”目标下，伴随着低碳发展约束性指标的不断细化和落实，高耗能与高碳排的光伏上游行业必然面临越来越紧的政策约束。主要影响表现为，一是增加光伏上游企业经营成本，二是增大新项目落地难度。

（2）晶硅市场产能过剩风险累积。2021年以来，受全球“双碳”政策利好、光伏下游旺盛需求拉动，2021年上半年，部分原材料和辅材市场出现紧缺，多晶硅、硅料、硅片、电池片、组件、逆变器、玻璃等辅材价格不断上升，带动了光伏上游扩产不停。据财联社记者不完全统计，近一年多晶硅领域新增投资高达2600亿元，但同期中游电池价格下跌，表明大规模扩产可能伴随着产能过剩的风险累积。

2、产业中下游发展的制约因素

（1）应用场景拓展受限。目前中下游光伏产品主要用于公共场所照明、生活用电和取暖、集中式与分布式光伏电站建设、光伏建材开发等领域。生产端产品品类较为齐全，技术具有一定的竞争力。但是用户端拓展空间相对受限，主要有几方面原因：一是上游材料涨价增加了下游产品成本压力；二是政府新能源发电补贴政策退坡，太阳能光伏发电进入平价上网时代，压缩了光伏电站的收益空间；三是具有发电不稳定性的新能源电力要求加装储能设备，承担电力现货市场偏差惩罚以及辅助服务费用等新的规则，增加了光伏发电成本。终端用户成本和收益压力向上传导，限制了光伏产业下游市场的拓展开发。最后，光伏建材是未来保定太阳能光伏产业发展的一个新增长点，但目前由于成本相对较高，大规模应用还存在一定困难。

（2）地区竞争日趋激烈。双碳目标驱动下，绿色低碳价值突出的光伏中下游发展成为各地争相布局和招引投促之重，呈现疯狂扩张态势。截至2022年4月8日，已有22个省（自治区、直辖市）公开了“十四五”光伏等可再生能源新增装机目标。仅“十四五”期间光伏新增装机目标而言，山东、内蒙古、河北、甘肃、青海、湖北等6省（自治区）超20吉瓦，宁夏、云南、浙江、四川、江苏、河南等6个省（自治区）超10吉瓦。2022年3月光伏电池、组件等项目多地开花、加速上马，也反映出这种趋烈的竞争态势。

（3）分布式光伏缺乏自盈利模式。光伏产业链盈利空间多集中在硅片和硅料的生产环节，即产业链的上游，而对于中下游企业来说，其盈利空间相对较小，这对太阳能光伏产业的发展产生了不利影响。受产业链盈利空间的影响，以及资本的趋利本性等，大多数企业将重点放在了产业链的上游，而太阳能光伏产业下游因缺少优势企业的加入而难以拓展其盈利空间，由此导致太阳能光伏产业的“亚健康”状态。

相较集中式光伏发电模式，分布式光伏占地面积小，投资成本低，距离用电端较近，可以减少长距离的输电损耗，发电效率较高。在“碳中和”的愿景下，分布式光伏将成为未来光伏产业发展的主导力量。目前针对分布式光伏，主要商业模式包括个人自投模式、合同能源管理模式、网络众筹募集模式和个人屋顶光伏电站租赁模式，前三种方式的收益来源依赖于政府补贴，然而随着国家对光伏产业的补贴减少，分布式光伏的商业模式如何实现盈利成为急需解决的问题。

3、要素支撑环节制约因素

（1）发展资金缺口大。碳达峰碳中和是一项长期事业，零碳技术研发、旧设备减碳升级和新技术产能扩张等需要大量低成本资金。随着保定市未来光伏产业不断扩张，发展资金缺口将不可避免地变大。

（2）“双碳”人才匮乏。“双碳”人才是产业绿色转型与健康发展的基石。当前，“双碳人才主要分布于试点的履约企业、第三方机构、碳排放交易所、部分金融机构和高等院校等，总量极其不足。据国家发展和改革委员会中国产业发展研究院预计，“十四五”期间我国需要的“双碳”人才缺口在55万至100万名左右。保定市作为一个临近京、津的地级市，将面临更为严峻的人才短缺压力。

（三）保定市光伏产业进阶对策

1、产业上游的进阶对策

（1）有序推进碳减排与碳抵消。①碳减排方面，鼓励支持晶硅企业技术与管理模式创新，推动采购、研发、设计、制造、销售等全过程节能降碳，加快推进绿色低碳工业园区建设，在发展过程中减少光伏行业自身的“碳足迹”。新增产能在选址上要临近可再生能源比较充足的地方，现有产能的提高可以采用在现有厂房屋顶加装光伏组件，或者购买绿色电力的方式。运输方面，采用天然气船运、氢能运输等方式，虽然成本会增加，但可以减少“碳足迹”。除此之外，积极与供应商探讨，打造绿色供应链。②碳抵消方面，积极培训和引导支持晶硅企业投资碳汇项目，参加国家核证自愿减排量（CCER）交易，抵消减排。

（2）启动碳贡献研究，破解政策紧缩约束态势。委托相关机构开展保定市光伏产业碳核算，基于全生命周期角度科学论证光伏上游产品对全社会的碳减排贡献，深挖保定市光伏上游产业在国省层面的产业地位与低碳价值。并以此为依据，积极向上争取碳排、能耗指标与宽松政策。

（3）加强市场研判，抵御过剩风险。密切关注行业扩产动态，通过组织调研，联动企业做好过剩风险防备和风险提示，引导企业做好应对预案。建立晶硅光伏行业风险警示制度，完善风险决策和政策调整快速反应机制。

2、产业中下游的进阶对策

（1）推动“光伏＋”模式创新，实现应用场景突破。中国光伏行业协会预测，“十四五”期间，国内年均光伏新增装机规模一般预计为7000万千瓦，乐观预计将达9000万千瓦。各领域相关部委均出台了政策以推动光伏发电的融合化应用，光伏发电在各领域应用中的支持力度不断加强。因此，应用端需积极探索“光伏＋”的多行业融合发展模式，提高光伏利用效率。通过“光伏＋交通”“光伏＋农业”“光伏＋建筑”“光伏＋渔业”“光伏＋通信”“光伏＋储能”等多种融合发展模式，实现光伏跨界创新。

（2）实现工作协同联动，为产业中下游发展拓展空间。①实现政策协同联动，在光照资源丰富地区，将光伏应用场景拓展政策与对口帮扶、国家生态保护补偿政策协同、衔接，向上争取风、光电站指标，为规划中下游项目建设提供政策空间。②实现区域协同联动，建议我市成立领导小组及光伏产业议事协调机构，推动联动招商与常态化议事，破解光伏下游产业过度竞争的困境。③实现产业协同联动，在有条件的地区推动整县屋顶分布式光伏开发上的交流合作，错位规划发展光伏应用产品。

（3）创新发展分布式光伏自盈利模式。通过“互联网+光伏”建立分布式发电自盈利模式。①在上游环节，搭建光伏材料产品B2B平台，让光伏原料产品得以更低廉、更便捷地销售；②在中游环节，建设光伏系统服务平台以及光伏电站交易平台，通过微能源网、综合能源系统、虚拟电厂等新型聚合形式参与多级、多品类电力市场交易，优化资源配置、提升能源效率；③在下游环节，建立光伏金融平台，创新多种融资方式，汇聚社会资金支持分布式光伏产业发展。

3、要素支撑环节进阶对策

（1）融合优化财税金融政策，统筹解决发展资金难题。从各国发展新能源产业的经验看，财政支持始终处于不可或缺的地位。德国于2004年实施《可再生能源法》，该法案规定电力公司必须优先购买屋顶光伏所发电力，价格高出普通电价一倍，但是仍需以普通电价向居民出售。再比如日本，根据日本光伏政策的扶持政策，家庭安装光伏发电系统可获得7万日元/kW的补贴，同时运行商用光伏发电系统的企业同样可以获得光伏发电成本1/3的补贴。

从融资角度看，2021年3月国家开发银行发行首单“碳中和”专题“债券通”绿色金融债券，债券规模200亿元，并获得国际气候债券倡议组织（ＣＢＩ）贴标认证的“碳中和”债券，所募资金将用于光伏发电等碳减排项目，有效推动绿色能源的推广和应用。2022年７月，国家绿色发展基金成立，基金会将充分利用社会资本，采取市场化的手段，有效推进光伏、风能等绿色能源的健康发展。借鉴已有做法，保定市应加大对国省产业基金和政策性银行资金的争取力度，支持企业通过“贴标绿”和“投向绿”债券融资，可以拓宽融资渠道，降低财务成本，解决资金短缺的问题。

（2）打造“双碳”人才队伍，强化智力支撑。光伏产业绿色低碳转型发展智库，光伏“双碳”专业人才招引与培养实施方案，推进人才服务制度化、规范化与标准化建设。产学研培联动种方式培养引进碳核算、碳金融等紧缺人才；重点鼓励市内本土院校订单式培养“双碳”技能人才。

保定市新能源汽车产业碳中和进阶之路

一、保定市新能源汽车产业发展现状

目前，保定市汽车及零部件产业已形成以长城、中兴、风帆、凌云、立中车轮、曼德电器、诺博橡胶为骨干的汽车及零部件完整的工业生产体系，产品涵盖轿车、皮卡、SUV、专用车等领域，形成了以市区为中心，北起涿州、南接定州的“百公里汽车产业带”，以及覆盖汽车整车、零部件和轨道交通制造企业一百多家，年产超百万辆整车、产值超千亿元的汽车制造业产业集群。目前，全市重点推进长城汽车国际汽车零部件产业园、北京公共交通控股（集团）公交智造产业园新能源汽车零部件生产基地、北汽福田汽车涞水客车基地（一期）等重点项目建设。同时，大王店汽车及零部件产业园、北京公交集团涞水公交智造产业园、顺平汽车及零部件产业园、长城20万辆新能源汽车生产基地、北汽福田欧辉新能源整车生产基地、保定市氢燃料电池汽车生产基地等建设项目正有序开展。《保定市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标纲要》，明确提出率先将新能源和智能网联汽车打造成世界级产业集群。

二、保定市新能源汽车产业发展面临的困难

1、新能源汽车供应链风险加大

（1）关键资源供给风险加大。新能源汽车的发展伴随着电池装机量的快速提升，2020年我国动力蓄电池装机容量63.6GWh，预计在2025年可达230GWh，持续增长的动力蓄电池需求，将增加对自然资源的总需求，特别是对锂、镍和钴等金属的需求，未来三种金属的需求将大幅上涨，让新能源汽车企业面临潜在的资源供给风险。同时，由于新能源汽车动力电池回收政策不完善、市场不规范，通过正规途径进行回收的动力电池比重较小，回收电池中的锂金属提取能力较弱，通过电池回收循环再利用的资源数量有限。

（2）上游绿色信息披露风险加大。以长城汽车为代表的保定市新能源汽车生产企业对国际市场的出口依赖度相对较高，受国外碳减排政策法规影响较大。目前欧盟已通过《欧洲电池法》，对动力蓄电池中的材料、交易、运输等信息提出了基于全生命周期的碳足迹信息披露和管制的要求。同时，还计划通过碳边境调节机制（CBAM）等措施来对进口产品的碳足迹进行限制。为此，供应链国外采购商越来越多地强制要求企业提供产品碳足迹报告和相关信息披露。随着信息披露要求的不断提高和披露制度的逐步规范，未来必然要求参与国际产业链外循环的保定市新能源汽车企业在能源降耗、污染减排、绿色供应链建设等方面投入更多资源，甚至倒逼企业重建生产体系。

（3）清洁电力供应不足。对于新能源汽车行业，从全生命周期的碳排放视角出发，车辆使用以及生产阶段（包括动力电池的生产）均受到电力清洁化的影响，新能源汽车的碳减排效益受限于我国电力结构。

（4）供应链韧性风险加大。围绕整车生产企业打造的保定市千亿级汽车及零部件制造产业集群，覆盖企业越多，产业链条越长，供应链韧性风险越高。例如，长城汽车整车生产供应链覆盖268家零部件企业，任何一家企业断供，都将直接影响全链条安全。

2、缺乏新能源汽车能效提升的核心技术

据《中国汽车产业发展年报2021》数据显示，2020年，纯电动乘用车NEDC工况条件下新车平均电耗为12.49千瓦时/百公里，相比2016年降低20.6%；纯电动乘用车电池单体能量密度由2016年的169Wh/kg提升到2020年的212Wh/kg。但目前新能源汽车能效技术提升方面仍存在一些问题，一是IGBT等电力电子功率器件、电控系统基础硬件、开发工具等基本依赖进口；二是许多关键核心技术仍然面临卡脖子问题，企业在技术、品牌、创新等方面与国外企业相比仍有差距。随着跨国车企电动化转型步伐加速，行业竞争日趋激烈，企业面临的国际竞争压力加大。

3、氢燃料电池汽车低碳优势不显著

氢燃料电池汽车是否低碳关键在于制氢方式和运输方式的选择，常规制氢方式包括以煤炭，天然气为主的化石能源重整制氢，以焦炉煤气、氯碱尾气为代表的工业副产气制氢，以及电解水制氢和生物质制氢等。化石能源制氢和工业副产氢生产过程碳排放高，电解水制氢的低碳优势取决于制氢所使用的电力来源，只有使用清洁能源发电制备的绿氢才具有低碳优势。生物质制氢仍处于实验和开发阶段，尚未达到工业规模制氢要求。在氢气储运方面，气态管道运输较之目前常规的气氢长管拖车运输更具节能优势。目前，以煤化工和气氢长管拖车运输为主的情景下，每公斤氢的生产和储运约排放26.8公斤温室气体。按照每公斤氢气续航100公里计算，氢燃料电池车每公里排放268克二氧化碳，而根据中汽数据发布的《中国汽车低碳行动计划研究报告（2021）》显示，2020年汽油单车和柴油单车每公里碳排放量分别为241.9克二氧化碳当量和331.3克二氧化碳当量。因此，常规氢气生产和储运模式下，氢燃料电池车低碳优势不明显，甚至高于汽油单车的排放量。相比纯电动单车和插电式混合动力单车每公里的碳排放146.5克二氧化碳当量和196.6克二氧化碳当量，更是存在较大差距。

4、可再生能源制氢的成本相对较高

提高可再生能源电解水制氢占比是提高氢燃料电池汽车低碳优势的重要途径。据测算，煤制氢成本约6.77~12.14元每公斤氢，可再生能源电解水制氢受自然资源禀赋影响，约为20元每公斤氢，而工业副产氢虽成本较低，但产氢规模有限，无法成为未来稳定的大规模供给来源。合理平衡可再生能源电解水成本，提高制氢、运氢技术成熟度是氢燃料电池汽车发挥低碳效益的关键因素。

5、新能源汽车基础设施建设滞后

据中国充电联盟公布的数据显示，2020年底，国内新能源汽车保有量和充电桩数量分别为492万辆和168.1万台，车桩比约为2.9:1，与国家《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020）》规划桩车比1∶1的目标相比差距较大。同时，充电桩在全国范围内各省份分布不均，在充电场景上也不均衡，广东、上海、北京、江苏、浙江等前10个省市建设的公共充电桩数量达到66.7万台，占全国公共充电桩总量72%，大量充电桩设置在市区，而高速公路等场景充电桩布局严重不足。然而由于关键设备如压缩机、加氢机、阀门、垫圈等严重依赖进口，加氢站的建设投资成本依然过高。

三、保定市新能源汽车产业进阶对策

1、推动新能源汽车跨界协同发展

汽车产业碳中和是一项复杂的系统工程，需要以系统思维、协同方式推动汽车产业全生命周期、全产业链节能减排。（1）“车能融合”。大力发展动力电池技术作为实现车能协同的主攻方向，以电动汽车和燃料电池汽车发展带动绿色电力、绿色氢能应用与能源变革，以科技创新培育新能源汽车产业发展新动能。（2）“车路协同”。加快交通领域转型，实现交通、能源、智能电网协同运营。（3）“车网互联”。进一步完善标准体系，推进车网双向互动、充换电设施、分布式储能协同发展。

2、规范动力电池回收，加大电池循环再利用

提高废旧电池的回收比率和关键材料的提取能力，加强电池材料循环再利用，不仅可以在一定程度上解决关键金属材料的稀缺问题，而且可以进一步降低新能源汽车全生命周期的碳含量。具体来看，一方面可以通过政策引导，鼓励新能源汽车企业内部建立废旧电池回收部门、加大电池材料循环再利用相关技术研发；另一方面，鼓励社会第三方逆向物流企业借助自身的渠道优势或技术优势与汽车生产企业创新多种合作模式，从商业角度或技术角度不断拓宽电池材料回收业务的发展空间和盈利空间。

3、加快推进新能源汽车企业碳排放治理体系建设

保定市汽车生产企业主营业务出口占比较大，受国际碳减排政策趋紧的影响，供应链国外采购商要求企业提供产品碳足迹的约束会越来越强。企业必须加紧碳排放治理体系建设，包括制定完善企业减排战略目标，碳核算准则、信息披露、风险与机遇管理等相关制度。一方面，政府可以通过汇聚区域治理、社会公众、投资者和供应商合作者的环境信息需求，协助新能源汽车企业研究制定碳排放信息披露内容、方法和行动方案，建立集中统一的信息汇集渠道和披露平台，规范企业信息披露行为。另一方面，推动建立第三方核证制度，针对企业披露的碳排放量及实现的减排目标等信息进行审核认证。经过审核认证的产品可以给与统一的认证标识，并通过税收优惠、抵免、返还或者通过绿色信贷等方式给予鼓励和认可。

4、构建清洁能源供应体系

（1）提高汽车生产和使用环节清洁电源比例。汽车零部件和整车生产中所使用的电力来源，关系到汽车最终的碳核算量。目前，风光可再生能源电力从价格上与传统能源电力基本持平，缺点主要是供应的不稳定性较高。汽车生产企业一方面可以通过配备储能或共享储能的方式保障生产用电安全，另一方面也可以通过参与跨区域电力市场交易，在更大范围内调配电力资源，实现用电保障。例如，立中车轮制造有限公司就通过外购云南水电降低产品碳含量。在用户端，充分发挥电动汽车充电站的需求响应功能，将可再生能源电站与电动汽车充电站以微网相连接，实现可再生能源电力更大范围的应用。

（2）推进绿氢的生产与消纳。首先，初期可以对氢燃料电池汽车给予一定补贴政策，包括氢燃料汽车推广补贴，示范应用补贴等政策支持，打造更多氢燃料技术应用场景，增加氢燃料需求量，加速产业形成。其次，在清洁能源富集地区，鼓励推广电制氢等技术方式，扩大本地消纳空间，提高就地消纳能力，降低绿氢燃料的制备和储运成本。同时，加强加氢站等氢燃料的基础设施的规划建设，提高储运效率，优化分销和配送体系，提高氢燃料储运的灵活性，构建氢燃料基础保障体系。

5、加速新能源汽车基础设施建设

第一，推动充电、加氢服务平台整合发展，为新能源汽车用户提供更加智能、便捷的充电、加氢服务，同时引入市场手段，加大充电、加氢平台投资力度，加快探索创新充电商业模式。第二，探索换电、增程式电动汽车等技术路径，缓解充电桩在一段过渡时期的短缺问题。第三，构建氢走廊等重点规划，在城市、城际快速路及周边广泛布点，实现产业集群的进一步发展。第四，加大设备投资与研发，加大加氢站主要设备如压缩机、加氢机等设备的投资，促进设备国产化，降低加氢站建设成本，并配套相关补贴政策。第五，探索“油-气-氢合建”的多元综合能源供给站等商业模式。

6、加大新能源汽车公共采购力度

鼓励政府单位和公共交通领域对新能源汽车的购买，指定的车型能够刺激车企之间的技术竞争，调动积极性；同时，新能源汽车在公共领域的使用能够扩大示范效应，充分体现新能源汽车的优越性。

课题组长：

武群丽  华北电力大学经济管理系教授、博导

课题成员：

韩凤舞  华北电力大学经济管理系老师

赵巧芝  华北电力大学经济管理系老师

翟清剑  华北电力大学计算机系老师

 

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来 源：经济处