“碳中和”背后的中国能源大三角

2021-03-22 13:21:30 太阳能发电网
一个国家的命运,往往和“能源体系的创新革命”紧密相关。比如美国在19世纪下半叶的崛起,就离不开其打造的最具时代性的“原油体系”:在生产端,洛克菲勒创办了标准石油公司,通过改良设备、以及高效的冶炼技术,提高了炼化效益,继而控制了美国95%的市场,又通过价格战、雇文痞、收买黑帮等方式,一度控制了全球85%的市场;在运输
03. 电动车:需求的反哺

首先要说明的是,中国的“生产-传输-利用”能源三角,并非像素级复刻美国。最大的差别就是“利用”这个环节。

美国当年的“利用”环节,是庞大的汽车保有量对石油资源的消耗,从而让能源三角运转起来。而中国目前并没有新的电力需求——即使按照工信部的规划2035年新能源汽车销量占比达到50%,考虑到总保有量,电力需求的增长也不会是一条陡峭的曲线。

但新能源汽车的发展会直接带动另外一个领域的飞速发展,这个领域会直接补齐“生产-传输-利用”的大三角。这个领域就是:储能。

如同前文提到,因为电力即产即用的特性,任何时候生产量和需求量都需要严格匹配。像光伏如果白天发的电如果太多,不能及时存储下来并网就只能白白浪费,这也是“弃光”严重的原因之一。而要解决“弃光”的问题,很重要的一个手段就是储能。

简单理解,储能的重要性就相当于吃饭为什么需要碗——如果把电力比做“工业粮食”,光伏、风电是“生产机”(帮忙生产更多粮食),特高压电网是“大运河”(帮忙输送了更多粮食),储能就相当于“大粮仓”(帮忙存储更多粮食)[11]。

而在各种储能方式中,锂电池储能无疑是最方便的,但缺点到也很明显:贵。每度电储能成本高达0.6~0.8元,这个价格比电价还高了一倍。这就直接导致多发出来的电与其存起来,还不如弃掉划算。但如果能够大幅降低储能成本,“弃光”就可以得到解决。

怎么降低锂电池的成本?一个叫莱特定律的公式可以帮助解决这个问题。

1936年,西奥多-莱特在研究生产成本时,发现飞机生产数量每累计增加一倍,制造商就会实现成本按百分比持续下降,比如生产第2000架飞机的成本比生产第1000架飞机的成本低15%,生产第4000架飞机的成本,比生产第2000架飞机的成本低15%。

锂电池也符合这个定律:电池产量每次翻倍,其成本会下降28%[12]。

而电动车会带来电池产量的剧增:一辆续航里程超过200英里的电动车电池相当于5000部iPhone,即使仅有1%的汽车销量从汽油动力转换为电动汽车,电池的需求量相对于全球智能手机都将增加一倍以上。电动车的普及,会导致电池成本的下降将重新加速。


锂电池价格走势

简单总结下,随着电动车爆发带来的推动,储能成本将会持续下降,光伏+锂电池储能成本会不断降低,根据GTM数据,2012年到2017年电化学储能电站成本大幅下降78%。而且未来到2030年,储能成本会下降到1000元/kWh,我国大部分地区光储结合就能实现平价。

至此,中国的“光伏-特高压-新能源”三个产业,会让能源的“生产-传输-利用”的三角形成闭环,而且可以自我造血,不断正向加强。

解锁储能产业的新能源汽车行业是闭合能源三角的重要一环,不但带来光伏的市场,更重要的是帮中国汽车工业找到了一条弯道。

强大的汽车产业从来都是工业强国的标配。德日不必多提,在英美法意汽车也是占出口额10%左右的大宗商品,但中国的汽车工业,几十年的技术换市场下来却并不是太成功,自主品牌的生存空间也不断被挤压。

中国很多产业落后于美国,并不是做不出来,而是无法形成正向循环。在汽车行业,由于欧美起家早、底子深,产业链相互嵌套早已形成一个稳如磐石的汽车利益生态圈,这种强大的护城河导致中资选手即便单点实现突破,也毫无用处。如果硬要举国之力强攻,反而不划算。

这种情况下怎么办?只能等。

过去一百年,汽车工业的窗口期只敞开过两次,第一次是上世纪20年代的福特T型流水线,第二次是70年代的丰田精益生产,前者催生了美国强大的汽车工业,彻底甩开了欧洲,而后者则让日本后来居上成为汽车新贵,直到今天仍然是日本经济的“护国柱石”。

而产业链重构的新能源汽车,就是第三次窗口,也是唯一一次有可能在一个国家经济支柱型产业上让中国弯道超车的机会。此外,由于新能源车的核心部件全面电气化,由此衍生出了更多商业模式,让汽车这个行业第一次跟互联网、人工智能挂上了钩。

这种重新洗牌的超级赛道,市场也给出了超高的预期。特斯拉2020年一共卖了50万辆车,只有丰田同期销售量的二十分之一不到,市值却是丰田的数倍。以市值来计算,去年11月份,比亚迪的市值超过奔驰、蔚来汽车市值超过宝马、连小鹏汽车都可以和菲亚特称兄道弟。

在电动车的加持下,世界车企市值前十竟然跑进了三家中国企业,这让琢磨了几十年市场换技术和弯道超车的中国车企,收获了意外惊喜。


全球汽车企业市值,2020年

而这背后同样离不开中国政府的大规模补贴,从2013年至今,中国对新能源车的补贴总额超过3000亿[10],直接催生了世界上最大的新能源汽车市场,新能源电池市场、 以及如雨后春笋一般诞生的造车新势力。

在新能车的技术路线上,中国也采取了和特高压同样的策略:纯电、混动、氢能源我全都要。路线看似相互掣肘,其实是一种行之有效的政策哲学:在一个超级赛道的早期,谁也不敢过早扼杀潜在的技术苗头,中国也输不起赌错路线这种错误,不如留着且走且看。

这种撒胡椒面式的重注补贴在2019年逐渐降温,从早期的保姆式全面呵护到断奶补贴,引进鲶鱼特斯拉,政策的主观能动性和行业发展水平挂钩,相比一味补贴和一味开放,不同阶段调整“胡萝卜+大棒”组合的配比程度,更能筛出真正能打的选手。

可能细心的读者会发现:中国的“生产-传输-利用”能源三角,背后是“光伏-特高压-电动车”这三个庞大的产业,这三个产业有着非常明显的共同点:赛道都是超级庞大、政策都是多头下注、力度都是穷追猛打,最后都获得了一定的成功——尽管存在争议。

这背后是什么秘密?这背后其实就是中国产业超车的一种独特模式。


04. 尾声:超车的秘密

2000年,万钢上书国务院,建议发展新能源汽车。同年,32岁的李振国创办西安新盟电子科技有限公司(隆基股份的前身),2005年夏天,发改委组织了一个关于特高压的研讨会,会议地点别有深意的选在了北戴河,刘振亚带着半米厚的材料走入会场。

15年后,光伏成本全面低于燃煤价格,隆基股份市值接近4000亿。经历了三轮建设高潮的特高压电网,作为经济恢复“新基建”的核心项目,全面重启,预计一年投资就高达1800亿。特斯拉在中国量产,以宁德时代为代表的国产电动车产业链龙头开始崛起。

一切巧合背后,都有必然。

在产业规律层面,电力在技术层面上达到了了超越石油的临界点。能源产业分为4个环节:生产,运输,存储和应用。随着技术和规模效应的双重夹持,这四个环节都出现了大规模的降本,这是电气化转型得以到来的基础。

在产业政策层面,中国的特点一直是超级赛道、多头下注、穷追猛打。比起精准的预测,中国更像一个深筹玩家,即利用自己数量巨大的筹码,在一个超级赛道里广泛押注,以寻求加倍的回报。

新能源发电领域:全球能源市场超过5万亿美元,中国同时对光伏、风电等多个新能源端下注,一旦技术出现突破以后,中国企业就依托庞大的产能快速扩产,占据全球光伏70%以上的产能。

能源传输领域:电力设备市场超过2万亿美元。中国同时对特高压电网和运煤专线下注,当中国的特高压技术完成国有化以后,中国立刻掀起了特高压投资潮,甚至将产能输出到巴西、哈萨克斯坦等地,成为全球特高压建设的“总包工头”。

新能源汽车领域:全球汽车市场超过3万亿美元。中国同时对纯电汽车、油电混动、甚至氢能源下注,当中国掌握电池技术以后,产能迅速暴涨到全球的70%以上,新能源汽车销量则超过全球50%。

正是因为这种对着大赛道饱和式下注,才等到了最后的开花结果。但这种罕见的饱和式押注赛道的能力,在全世界范围内几乎找不到第二个例子。

一方面,中国有足够多的筹码下注赛道,而对财政力量不足的中小型国家来说,产业政策往往面临二选一的困难,每一次押注尚且风险巨大,就更不用说多赛道多次下注。当然,这种疯狂下注的模式需要财政纪律、及时纠偏以及对骗补行为的严惩不贷。

在新能源汽车领域,日本其实并没有像上个世纪那样延续神话:试水纯电,浅尝辄止;发展混动,全球不理;押注氢能源,未来遥遥无期。值得注意的是,日本押注的氢能源路线其实在技术上不弱,但由于内需市场太小,外部市场不接受,难以成为主流。

更重要的是,对于坐拥全球38%制造能力的中国来说,只要突破一个赛道的核心技术,就能够和自己的大规模制造能力结合起来,就会从成本和规模上彻底碾压竞争对手。“发达国家粉碎机”和“海外中产粉碎机”的称呼虽然有夸大,但其实有些道理。

被疫情中断的制造业外流,其实给了中国一个绝佳的战略机遇期。要知道,大洋彼岸的反击计划已经提上了日程。

以光伏为例,根据美国太阳能协会(SEIA)的数据,特朗普任期内,美国的光伏产业基本原地踏步。然而拜登上任一周内,就围绕可再生能源发展签署了一系列行政命令,对光伏行业展现出了奶妈式的关怀。中国刚宣布2060年实现碳中和,拜登就宣布美国要把数字提前到2050年。

攒齐“大三角”的中国,将与美国展开一场真正的能源角逐。

丁仲礼院士以前讲过:排放权就是发展权,对于发展中国家来说更是基本人权。“碳中和”背后的能源竞争,会影响中国的产业布局,会影响中国的发展质量,也一定影响我们民族未来的生存空间。


作者:陈帅 张假假 来源:远川研究所 责任编辑:jianping

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