《2023能源技術(shù)展望》于今年1月發(fā)布,是國(guó)際能源署的旗艦報(bào)告系列之一,關(guān)于未來(lái)清潔技術(shù)產(chǎn)業(yè)的全球指南。它全面分析了當(dāng)今全球清潔能源技術(shù)制造業(yè)(如太陽(yáng)能電池板、風(fēng)力渦輪機(jī)、電動(dòng)汽車電池、氫氣電解槽和熱泵)以及這些技術(shù)在世界各地的供應(yīng)鏈,并描繪了隨著未來(lái)幾年清潔能源轉(zhuǎn)型的推進(jìn),這些技術(shù)可能會(huì)如何發(fā)展。
在《2023能源技術(shù)展望》發(fā)布會(huì)上,國(guó)際能源署署長(zhǎng)法提赫·比羅爾表示:“國(guó)際能源署在兩年前就強(qiáng)調(diào),一個(gè)新的全球能源經(jīng)濟(jì)正在迅速崛起。今天,它已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的核心,每個(gè)國(guó)家都需要確定如何從機(jī)遇中獲益并駕馭挑戰(zhàn)。我們正在談?wù)搩r(jià)值數(shù)千億美元的新清潔能源技術(shù)市場(chǎng),以及數(shù)百萬(wàn)新的就業(yè)機(jī)會(huì)。令人鼓舞的消息是,清潔能源技術(shù)制造的全球項(xiàng)目規(guī)模龐大且不斷增長(zhǎng)。如果這些已經(jīng)宣布的所有項(xiàng)目都能建成,那么流入制造清潔能源技術(shù)的投資將提供占凈零排放所需資金的三分之二。”
此外,比羅爾博士補(bǔ)充說(shuō)道:“與此同時(shí),世界將受益于更加多樣化的清潔技術(shù)供應(yīng)鏈,我很高興看到當(dāng)今世界上許多經(jīng)濟(jì)體競(jìng)相成為新的能源經(jīng)濟(jì)的領(lǐng)導(dǎo)者,并在實(shí)現(xiàn)凈零排放的比賽中推動(dòng)清潔技術(shù)制造業(yè)的擴(kuò)張。保證競(jìng)爭(zhēng)的公平性很重要,包括健康的國(guó)際合作,沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家是能源孤島,如果各國(guó)不共同努力,能源轉(zhuǎn)型將變得更加昂貴和緩慢。”
報(bào)告摘要
能源世界正處于一個(gè)新的工業(yè)時(shí)代的早期階段——清潔能源技術(shù)制造時(shí)代。太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能在2000年初還處于起步階段,電動(dòng)汽車和電池的生產(chǎn)在2010年前后才興起,但如今,它們已如雨后春筍般發(fā)展成為龐大的制造業(yè)。根據(jù)報(bào)告,這些業(yè)務(wù)和其他清潔能源產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和重要性將進(jìn)一步快速增長(zhǎng)。世界各國(guó)正在努力擴(kuò)大清潔能源技術(shù)制造,這不僅與推進(jìn)凈零排放的目標(biāo)重合,同時(shí)可以進(jìn)一步鞏固能源安全,并在新的全球能源經(jīng)濟(jì)中保持競(jìng)爭(zhēng)力。報(bào)告指出,就目前形勢(shì)來(lái)看,發(fā)展安全、有彈性和可持續(xù)的清潔能源供應(yīng)鏈?zhǔn)菢O其重要的。
如何從新的能源經(jīng)濟(jì)的機(jī)遇中獲益,是每個(gè)國(guó)家的必修課,需要根據(jù)自身的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)制定工業(yè)戰(zhàn)略?!?023能源技術(shù)展望》全面盤(pán)點(diǎn)了全球清潔能源供應(yīng)鏈的現(xiàn)狀,涵蓋了采礦;鋰、銅、鎳、鋼鐵、水泥、鋁和塑料等材料的生產(chǎn);以及關(guān)鍵技術(shù)的制造和安裝。報(bào)告描繪了這些領(lǐng)域在未來(lái)幾十年內(nèi)可能的發(fā)展變化。報(bào)告還評(píng)估了建立安全、有彈性和可持續(xù)的清潔能源技術(shù)供應(yīng)鏈的機(jī)會(huì)和需求,并研究了對(duì)政策制定者的影響。
新的能源經(jīng)濟(jì)帶來(lái)機(jī)遇和風(fēng)險(xiǎn)
清潔能源轉(zhuǎn)型為新興的、不斷壯大的行業(yè)提供重大的增長(zhǎng)空間和就業(yè)機(jī)會(huì)。如果世界各國(guó)充分履行能源和氣候承諾,到2030年,全球大規(guī)模生產(chǎn)關(guān)鍵清潔能源技術(shù)的市場(chǎng)價(jià)值約為每年6500億美元,是目前水平的三倍多。到2030年,相關(guān)的清潔能源制造業(yè)工作崗位將從現(xiàn)在的600萬(wàn)增加到近1400萬(wàn),其中一半以上的工作崗位與電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能和熱泵有關(guān)。隨著轉(zhuǎn)型的推進(jìn),在接下來(lái)的幾十年里,工業(yè)和就業(yè)將進(jìn)一步快速增長(zhǎng)。
但是,清潔能源供應(yīng)鏈的集中程度存在潛在風(fēng)險(xiǎn)——包括技術(shù)制造和所依賴的材料。目前,在大多數(shù)清潔能源技術(shù)的制造和貿(mào)易中,中國(guó)占主導(dǎo)地位。不可忽視的是,中國(guó)對(duì)清潔能源供應(yīng)鏈的投資,對(duì)于降低全球關(guān)鍵技術(shù)的成本起到重要作用,為轉(zhuǎn)型帶來(lái)諸多好處。與此同時(shí),全球供應(yīng)鏈的地理集中程度也是政府的潛在挑戰(zhàn)。根據(jù)國(guó)際能源署2021年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),大規(guī)模制造技術(shù)如風(fēng)能、電池、電解槽、太陽(yáng)能電池板和熱泵,每項(xiàng)技術(shù)的前三大生產(chǎn)國(guó)制造能力加起來(lái)超過(guò)70%,其中中國(guó)在各項(xiàng)技術(shù)的生產(chǎn)制造中都領(lǐng)先。關(guān)鍵性礦產(chǎn)的開(kāi)采與地理資源分布密切相關(guān),并且這些分布也很集中。例如,剛果共和國(guó)生產(chǎn)了全世界70%的鈷,僅三個(gè)國(guó)家的鋰產(chǎn)量占全球的90%。供應(yīng)鏈上任何一點(diǎn)的集中都使整個(gè)供應(yīng)鏈容易受到事故的影響。
圖為2021年全球供應(yīng)鏈地理集中程度
世界已經(jīng)看到了供應(yīng)鏈緊張的風(fēng)險(xiǎn),近年來(lái),供應(yīng)鏈緊張推高了清潔能源技術(shù)的價(jià)格,使各國(guó)的清潔能源轉(zhuǎn)型變得更加困難和昂貴。鈷、鋰和鎳價(jià)格的上漲導(dǎo)致電池價(jià)格首次上漲,2022年全球電池價(jià)格上升了近10%。中國(guó)之外的風(fēng)力發(fā)電機(jī)成本在多年下降后也在上升,在2020年上半年和2022年同期,鋼鐵和銅等原料價(jià)格大約翻了一番。在太陽(yáng)能光伏供應(yīng)鏈中也可以看到類似的趨勢(shì)。
各國(guó)政府競(jìng)相塑造
清潔能源技術(shù)制造的未來(lái)
各國(guó)正在努力提高清潔能源供應(yīng)鏈的彈性和多樣性,同時(shí)也在爭(zhēng)奪巨大的經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)。主要經(jīng)濟(jì)體紛紛采取行動(dòng),將氣候、能源安全和工業(yè)政策結(jié)合起來(lái),例如美國(guó)的《通脹削減法案》、歐盟的“減碳55”一攬子計(jì)劃(Fit for 55)和REPowerEU能源計(jì)劃、日本的綠色轉(zhuǎn)型計(jì)劃、印度的太陽(yáng)能光伏和電池生產(chǎn)掛鉤激勵(lì)計(jì)劃以及中國(guó)的“十四五”規(guī)劃。
正確制定清潔能源產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的國(guó)家,將獲得巨大紅利。項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商和投資者正在密切關(guān)注有利政策并作出反應(yīng),以便在不同市場(chǎng)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前宣布的全球光伏項(xiàng)目中只有25%正在建設(shè)或即將建設(shè)——電動(dòng)車電池約為35%,電解槽不到10%。在中國(guó),25%的太陽(yáng)能光伏發(fā)電項(xiàng)目和45%的電池制造項(xiàng)目已經(jīng)處于成熟的實(shí)施階段。在美國(guó)和歐洲,正在建設(shè)中的電池和電解槽項(xiàng)目不到20%。相對(duì)較短的交付周期(約1-3年)意味著在投資環(huán)境利好的國(guó)家,有關(guān)項(xiàng)目可以迅速擴(kuò)大。值得一提的是,有些已經(jīng)宣布但還沒(méi)落實(shí)的項(xiàng)目,可能會(huì)因?yàn)楫?dāng)?shù)卣吆褪袌?chǎng)發(fā)展的變化,最終在別的地方開(kāi)發(fā)建設(shè)。
為了增強(qiáng)清潔能源供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性并使其多樣化,需要更多努力。目前公布的2030年光伏組件(約85%為電池和組件,90%為硅片)、陸上風(fēng)電組件(約85%為葉片,約90%為機(jī)艙和塔架)以及電動(dòng)汽車電池組件(98%為陽(yáng)極,93%為陰極材料)的產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃中,中國(guó)占了大部分。制氫電解槽是例外,2030年約有四分之一的制造能力分別在中國(guó)和歐盟,另外10%在美國(guó)。
圖為在已宣布的氣候承諾情境下(APS)和2050年凈零排放(NZE)情境下宣布的清潔能源技術(shù)項(xiàng)目吞吐量和部署情況
清潔能源供應(yīng)鏈?zhǔn)芤嬗趪?guó)際貿(mào)易
國(guó)際貿(mào)易對(duì)于加快清潔能源轉(zhuǎn)型、降低轉(zhuǎn)型成本至關(guān)重要,但各國(guó)要增加供應(yīng)商的多樣性。許多太陽(yáng)能光伏都在進(jìn)行貿(mào)易,特別是硅片和組件,其中國(guó)際貿(mào)易所占份額接近60%,而中國(guó)制造的光伏組件約有五成出口——主要出口到歐洲和亞太地區(qū)。電動(dòng)汽車的情形也類似,大部分貿(mào)易從亞洲流入歐洲,歐洲約四分之一的電動(dòng)汽車電池由中國(guó)進(jìn)口。風(fēng)力渦輪機(jī)的塔架、葉片和機(jī)艙的國(guó)際貿(mào)易相當(dāng)普遍。中國(guó)是風(fēng)力渦輪機(jī)部件制造業(yè)的主要參與者,占全球產(chǎn)能的60%和出口總額的一半,其中大部分流向其他亞洲國(guó)家和歐洲。美國(guó)作為最大的風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)之一,葉片和輪轂的國(guó)產(chǎn)含量低于25%。對(duì)于熱泵,在全球制造業(yè)中國(guó)際貿(mào)易的份額低于10%,其中大部分是從中國(guó)流向歐洲。
對(duì)于許多清潔能源技術(shù)而言,已經(jīng)宣布的到2030年的制造計(jì)劃非常龐大。如果所有宣布的項(xiàng)目都能落實(shí),并且所有國(guó)家都能履行氣候承諾,那么到2030年,僅中國(guó)就能供應(yīng)全球整個(gè)太陽(yáng)能光伏組件市場(chǎng)、三分之一的電解槽市場(chǎng)以及90%的電動(dòng)汽車電池。歐盟已宣布的項(xiàng)目將足以滿足歐盟成員國(guó)在電解槽和電動(dòng)車電池方面的所有需求,但在太陽(yáng)能光伏和目前具有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的風(fēng)能方面仍將高度依賴進(jìn)口。美國(guó)的情況與歐盟有些類似,盡管由于《通脹削減法案》的出臺(tái),進(jìn)一步增加產(chǎn)能的可能性很大。目前全球已宣布的項(xiàng)目將使太陽(yáng)能光伏、電動(dòng)汽車電池和電解槽等技術(shù)的供大于求,而風(fēng)電組件、熱泵和燃料電池等其他技術(shù)的供應(yīng)則明顯不足。由此可見(jiàn),政府明確、可靠的部署目標(biāo)對(duì)于限制需求不確定性、指導(dǎo)投資決策很重要。
關(guān)鍵性礦產(chǎn)自帶一系列挑戰(zhàn)
開(kāi)采關(guān)鍵性礦產(chǎn)是清潔能源技術(shù)供應(yīng)鏈中唯一需要依賴資源稟賦的一環(huán)。新礦的生產(chǎn)周期很長(zhǎng),從項(xiàng)目開(kāi)始到首次生產(chǎn)可能遠(yuǎn)超十年,關(guān)鍵性礦產(chǎn)的供應(yīng)問(wèn)題成為清潔技術(shù)制造的主要瓶頸,并增加了風(fēng)險(xiǎn)。關(guān)鍵性礦產(chǎn)的地理位置過(guò)于集中,也會(huì)導(dǎo)致供應(yīng)安全的風(fēng)險(xiǎn),因此必要的國(guó)際合作和戰(zhàn)略伙伴關(guān)系不可或缺。未來(lái)如何部署,需要有清晰明確的政策信號(hào),因?yàn)檫@可以降低在該領(lǐng)域投資的風(fēng)險(xiǎn),采礦公司需要對(duì)供應(yīng)鏈下游的清潔能源技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)模保有信心。
目前大多數(shù)關(guān)鍵性礦產(chǎn)的加工和提煉項(xiàng)目都在中國(guó)。這些中游工序通常是能源密集型的。到2030年銅的新增產(chǎn)能中有80%來(lái)自中國(guó),中國(guó)還主導(dǎo)了電池關(guān)鍵金屬的精煉加工(鈷95%,鋰和鎳約60%)。盡管礦產(chǎn)加工的規(guī)模在擴(kuò)大,也遠(yuǎn)不能滿足快速部署清潔能源技術(shù)所需。到2030年,多晶硅將是唯一一個(gè)產(chǎn)能過(guò)剩的領(lǐng)域。
若要降低關(guān)鍵性礦產(chǎn)供應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),需要新的、更加多元多樣的國(guó)際化生產(chǎn)者-消費(fèi)者關(guān)系。以礦產(chǎn)資源以及生產(chǎn)和加工的環(huán)境、社會(huì)和治理的標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)建立關(guān)系。這些新的伙伴關(guān)系需要為資源豐富的生產(chǎn)者特別是發(fā)展中國(guó)家的生產(chǎn)者提供機(jī)會(huì),使其超越初級(jí)生產(chǎn)。此外,儲(chǔ)備礦產(chǎn)也可以保障供應(yīng)。但是要確保礦產(chǎn)資源安全,需要一整套全面的政策(包括關(guān)注需求側(cè)、礦產(chǎn)回收項(xiàng)目和支持技術(shù)創(chuàng)新)。
各國(guó)清潔能源產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略
需反映自身優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)
對(duì)大多數(shù)國(guó)家來(lái)說(shuō),在清潔能源技術(shù)供應(yīng)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效競(jìng)爭(zhēng)是不現(xiàn)實(shí)的。競(jìng)爭(zhēng)的比較優(yōu)勢(shì)性往往來(lái)自于固有的地理優(yōu)勢(shì),如輕而易舉地獲得低成本的可再生能源或存在某種礦產(chǎn)資源,降低了能源和材料商品的生產(chǎn)成本。也可能是其他因素,如龐大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、高技能的勞動(dòng)力或現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)和溢出效應(yīng)。全面評(píng)估和培育這些競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)應(yīng)成為政府工業(yè)戰(zhàn)略的核心支柱,需要按照國(guó)際規(guī)則設(shè)計(jì),并輔以戰(zhàn)略伙伴關(guān)系。
能源成本將繼續(xù)成為各國(guó)能源密集型產(chǎn)業(yè)部門(mén)競(jìng)爭(zhēng)力的主要區(qū)別因素。今天的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力與能源成本密切相關(guān),特別是天然氣和電力,而這些成本在各地區(qū)之間差異很大。在清潔能源轉(zhuǎn)型中,情況 依然如此。例如,利用中國(guó)和美國(guó)目前最好的資源,用可再生電力生產(chǎn)氫氣的成本(3-4美元/公斤)可能比日本和西歐(5-7美元/公斤)低得多,從而導(dǎo)致衍生商品如氨和鋼的生產(chǎn)成本也有類似差異。隨著各國(guó)在履行氣候承諾上取得進(jìn)展,可再生能源的電力成本繼續(xù)下降,電解槽成本迅速下降,區(qū)域之間的成本差異可能會(huì)有所縮小,但競(jìng)爭(zhēng)力的差距仍將存在。各國(guó)在制定工業(yè)戰(zhàn)略時(shí)應(yīng)仔細(xì)考慮在供應(yīng)鏈的哪一環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)專業(yè)化、哪一環(huán)節(jié)建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系或在第三國(guó)進(jìn)行直接投資。
在新的能源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,新的基礎(chǔ)設(shè)施將是支柱。這包括電力、氫氣和二氧化碳的運(yùn)輸、傳送、分配或儲(chǔ)存等領(lǐng)域。建設(shè)清潔能源基礎(chǔ)設(shè)施可能需要10年或更久,涉及大型土木工程項(xiàng)目,必須遵守廣泛的地方規(guī)劃和環(huán)境法規(guī)。雖然在大多數(shù)情況下,施工本身是一個(gè)相對(duì)高效的過(guò)程,平均需要2-4年,但規(guī)劃和許可可能會(huì)導(dǎo)致延誤并造成瓶頸,取決于管轄權(quán)和基礎(chǔ)設(shè)施類型,需要2-7年。大型基礎(chǔ)設(shè)施的交付時(shí)間通常比配套電廠和工業(yè)設(shè)施的時(shí)間要長(zhǎng)得多。
新的能源經(jīng)濟(jì)的故事仍在書(shū)寫(xiě)中
供應(yīng)鏈?zhǔn)菙⑹潞诵?/strong>
清潔能源技術(shù)制造的工業(yè)戰(zhàn)略需要政府各部門(mén)共同參與制定,協(xié)調(diào)好氣候、能源安全與經(jīng)濟(jì)機(jī)會(huì)。這意味著了解和發(fā)揮國(guó)內(nèi)的比較優(yōu)勢(shì);對(duì)供應(yīng)鏈進(jìn)行全面的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;減少大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的批準(zhǔn)、許可時(shí)間;對(duì)關(guān)鍵供應(yīng)鏈的要素調(diào)動(dòng)投資和融資;發(fā)展工作技能以滿足未來(lái)需求;對(duì)于仍處于概念驗(yàn)證階段的技術(shù),要加速創(chuàng)新。每個(gè)國(guó)家都要根據(jù)自身的資源稟賦、優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)確定其工業(yè)戰(zhàn)略。沒(méi)有一個(gè)國(guó)家可以單獨(dú)行動(dòng)。即使各國(guó)正在建設(shè)本國(guó)能力并加強(qiáng)其在新的全球能源經(jīng)濟(jì)中的地位,國(guó)際合作仍將帶來(lái)巨大收益,為未來(lái)的各行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
原標(biāo)題:國(guó)際能源署:全球清潔能源技術(shù)制造時(shí)代到來(lái)!