Information dynamics of industry
2023年我国光伏出口491亿美元,同比下降5.6%
国家统计局:12月太阳能发电量增长17.2%
央视新闻:太阳能电池等“新三样”出口首破万亿
2023年光伏组件出货量TOP20
光伏供应链领航企业家对话
重磅发布!“十四五”规划实施成效如何?
储能行业如何面对过剩
两部委印发《制造业中试创新发展实施意见》
国家能源局:《2024年能源监管工作要点》
国家发改委:《电能质量管理办法(暂行)》
鼓励适宜地区结合充电设施建设分布式光伏
未优先调度可再生能源发电等将被行政处罚
鼓励储充/光储充一体站参与电力市场试点示范
工信部等部门:提高太阳能等可再生能源比例
八部门重磅发布制造业转型升级
安徽: 煤电配套风光项目额外奖励30%建设规模
山东:关于推进分布式光伏高质量发展的通知
国家能源局:推动新型储能多元化高质量发展
《碳排放权交易管理暂行条例(草案)》通过
光伏2024 大浪淘沙!
海外硅料溢价收窄明显 P型电池价格触底横盘
2024光伏“八大趋势”抢先看!
钙钛矿太阳能电池的发展
2024锂电负极市场趋势及“预警”
宁德时代“备战”530Ah储能电芯
中国光伏何以领跑世界
央视财经对话钟宝申:“宽研窄投”实现差异化发展
光伏“后遗症”逐渐显现
光伏出海需打好“差异牌”
对话李俊峰:高质量发展,建立弹性与韧性机制
储能市场进入“阵痛期”,浙江如何应变?
快速发展的中国高性能纤维行业
综述:当代三大高性能纤维 139
碳纤维研究进展及市场现状 146
如何有效提升新材料研发能力及产业创新能力 152
2024年,新型储能产业下一个赛点在哪 158
最高745.33W!HJT组件功率再获得突破
晶澳发布海上光伏N型组件新品“湛蓝”与“耀蓝”
金刚石半导体加持!世界首块民用原子能电池!
西安交大实现2英寸异质外延单晶金刚石衬底量产
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综述:当代三大高性能纤维
【原创】碳纤维研究进展及市场现状
如何有效提升新材料研发能力及产业创新能力
2024年,新型储能产业下一个赛点在哪
据海关统计,2023年,我国货物贸易进出口总值41.76万亿元,同比增长0.2%。其中,出口23.77万亿元,增长0.6%;进口17.99万亿元,下降0.3%。海关统计显示,2023年,我国对共建“一带一路”国家进出口19.47万亿元,增长2.8%,占进出口总值的46.6%,提升1.2个百分点。对拉美、非洲分别进出口3.44万亿元和1.98万亿元,分别增长6.8%和7.1%。四季度对欧盟、美国进出口回暖,全年分别进出口5.51万亿元、4.67万亿元,分别占13.2%和11.2%。
——摘选自央视新闻《太阳能电池等“新三样”出口首破万亿》
2023年我国光伏出口491亿美元,同比下降5.6%
1月19日,中国海关更新了2023年出口数据。
2023年,我国光伏主材(硅片、电池、组件)出口实现490.66亿美元,同比2022年的518.64亿美元下降5.58%。
与此同时,2023年我国三类光伏产品的出口总重量为1818.27万吨,同比2022年的1448.11万吨,上升25.56%。
纵观2023年各月光伏出口数据,只有1月、3月、4月、5月这四个月超过了去年同期。2023年的最后两个月,光伏产品出口甚至跌破30亿美元。
由于中国海关的数据库并未公布出口光伏产品的具体容量,我们只能以重量这个指标判断,我们在2023年的出口量变化。2023年,我国共出口硅片、电池、组件合计1818.27万吨,比1448.11万吨上升了25.56%。
权威之声
权威之声
众所周知,2023年下半年光伏出现全产业链过剩,光伏组件价格一路走低,全年均价在1.44元(未加权)。2022年我国光伏组件均价约在1.92元(未加权)左右。2023年的组件均价,下降了恰恰也是25%。
也就是说,我国光伏产品的均价下降了25%,出口量上升了25%,出口额下降了5.6%。
2023年,我国对欧洲光伏出口下降了35亿美元,但其仍是我国最重要的海外光伏市场,2023年占比为41.14%。2022年,欧洲市场占比为45.66%。
欧洲市场虽然在下降,但客观说仍是令人欣喜的。即,俄乌冲突导致的天然气危机,只是欧洲光储市场大爆发的一个引子,却绝不会是基本盘。欧洲大市场的根本动力还是应对气候危机之下的能源转型。换句话说,欧洲市场以后哪怕再下降,也降不到哪去了。随着库存去化,欧洲市场继续上升回暖的可能性反而越来越高。
相比而言,我国对亚洲其它国家的198亿美元的年出口数据是有些失真的。
严格意义上说,这其中有接近一半是中国光伏企业的东南亚产能。2023年,我国对亚洲出口硅片51亿美元,电池片38亿美元,两项合计89亿美元,占到对亚洲出口额的45%。泰国、越南和马来西亚,均在10亿美元以上,是我国硅片出口的前三强。
权威之声
2023年,我国对荷兰出口90.2亿美元,比2022年下降了22.7亿美元。
荷兰贸易额之所以如此之高,主要是其强大的转口贸易潜力。所谓转口贸易,是指一国从其他国家进口货物,然后将其出口到第三国,而不对货物进行实质性加工或改变。2022年,荷兰进出口贸易额高达1.86万亿美元,仅次于中国、美国、德国,位列全球第四。事实上,我国头部光伏企业为了便于欧洲经销商拉货,大多在荷兰建有海外仓/前置仓。这种下降,对于中国光伏企业来说反而可以视作利好。毕竟,有回款的销售才是有价值的。
巴西的情况和荷兰并不完全相同。2023年,巴西的光伏装机总量达到34.9GW,在该国的能源结构中首次超过风电。其中一大半的光伏装机都是最近两年完成的:2022年装了9.9GW,2023年有望实现11GW。即使如此迅猛,仍然难以承接我们的出口,两年对其出口高达86亿美元。一个月前,巴西决定对光伏组件征税了。赶碳号判断,中国光伏企业在巴西仍然有一定库存。
在我国光伏组件海外市场TOP20中,沙特的表现相当亮眼,足足增长了四倍多。如果这个速度得以保持,中东大市场完全是值得期待的。
它们已经接近甚至超过德国、法国这种既有钱又有意愿发展光伏的老牌发达国家。从这个角度看,“一带一路”国家,正在成为我国光伏出口的战略性支撑,同样值得期待。
赶碳号长期关注中国光伏企业的全球化,也多次专题报道过土耳其、印度、越南等市场。这些国家拥有相当的组件产能,也成为我国电池片出口的重要市场。
2024年6月6日以后,美国针对东南亚四国的光伏产品关税豁免将到期,这对于中国光伏企业的东南亚产能构成一定影响。加强四国之外的不同区域市场布局——比如土耳其、印度,以及提升现有海外产能的制造环节比重,已成为必然。
最后谈一下逆变器。
从上图不难看出,2022年我国的逆变器出口逐月增长,2023年的情形则恰恰相反,逐月降低,已经接近2022年欧洲能源危机爆发前的水平。
2023年,我国逆变器出口实现99.54亿美元,同比2022年的89.38亿美元,上升11.37%。与此同时,2023年,我国逆变器出口的重量为33.36万吨,比2022年的30.38万吨,增长了9.8%。
从这个角度看,逆变器出口量升价增,这说明逆变器的产能过剩情况,远远没有光伏主产业链那么严重。当然,这只是在光伏逆变器方面,并不代表储能逆变器的情况。
从逆变器海外市场TOP20的分布情况看,荷兰是我国逆变器企业出口的第一大国。除此之外,德国、南非的表现比较突出。
除了荷兰转口贸易以外,阳光电源等企业近年来已在印度、泰国等地投建了大量逆变器产能。当年华为被迫退出的美国逆变器市场,阳光电源做了替补和承接。
后 记
2023年全年,中国进出口总值59368.26亿美元,同比下降5%。其中,出口33800.24亿美元,同比下降4.6%。
当今世界正是百年未有之大变局。在复杂的地缘政治与国际经贸关系之下,在2022年已实现高增长的基础上,中国光伏出口能取得491亿美元的成绩,实属难能可贵。
据海关总署统计,2023年我国出口机电产品13.92万亿元,增长2.9%,占出口总值的58.6%。其中,电动载人汽车、锂离子蓄电池和太阳能电池等“新三样”产品合计出口1.06万亿元,首次突破万亿大关,增长29.9%。
中国海关总署在日前举行的2023年进出口情况新闻发布会上表示,展望2024年,外部环境的复杂性、严峻性、不确定性上升。但同时更要看到,我国经济回升向好、长期向好的趋势不仅没有改变,而且支撑高质量发展的要素条件还在源源不断集聚增多。我们要相信,随着政策效应逐步显现和高水平开放稳步推进,我国贸易发展新动能将加快培育,外贸外资基本盘将持续巩固,进出口稳增长、提质量、增效益的基础将进一步夯实。
12月份,规模以上工业(以下简称规上工业)主要能源产品生产继续保持稳定增长。与11月份相比,原煤、天然气、电力增速有所放缓,原油增速加快。
一、原煤、原油和天然气生产及相关情况
原煤生产稳定增长,进口高速增长。12月份,规上工业原煤产量4.1亿吨,同比增长1.9%,增速比11月份放缓2.7个百分点,日均产量1336万吨。进口煤炭4730万吨,同比增长53.0%,增速比11月份加快18.2个百分点。
2023年,规上工业原煤产量46.6亿吨,同比增长2.9%。进口煤炭4.7亿吨,同比增长61.8%。原油生产有所加快,进口由降转升。12月份,规上工业原油产量1765万吨,同比增长4.6%,增速比11月份加快2.0个百分点,日均产量56.9万吨。进口原油4836万吨,同比增长0.6%,11月份为下降9.1%。
2023年,规上工业原油产量20891万吨,同比增长2.0%。进口原油56399万吨,同比增长11.0%。
原油加工增速略有加快。12月份,规上工业原油加工量6011万吨,同比增长1.1%,增速比11月份加快0.9个百分点,日均加工193.9万吨。2023年,规上工业原油加工量73478万吨,同比增长9.3%。
天然气生产保持稳定,进口较快增长。12月份,规上工业天然气产量209亿立方米,同比增长2.9%,增速比11月份放缓2.4个百分点,日均产量6.7亿立方米。进口天然气1265万吨,同比增长23.0%,增速比11月份加快16.4个百分点。
2023年,规上工业天然气产量2297亿立方米,同比增长5.8%。进口天然气11997万吨,同比增长9.9%。
二、电力生产情况
电力生产平稳。12月份,规上工业发电量8290亿千瓦时,同比增长8.0%,增速比11月份放缓0.4个百分点,日均发电267.4亿千瓦时。2023年,规上工业发电量8.9万亿千瓦时,同比增长5.2%。
分品种看,12月份,规上工业火电增速加快,水电、风电、太阳能发电增速回落,核电降幅扩大。其中,火电增长9.3%,增速比11月份加快3.0个百分点;水电增长2.5%,增速比11月份回落2.9个百分点;核电下降4.2%,降幅比11月份扩大1.8个百分点;风电增长7.4%,增速比11月份回落19.2个百分点;太阳能发电增长17.2%,增速比11月份回落18.2个百分点。
12日上午,国务院新闻办召开新闻发布会,海关总署相关负责人介绍,2023年我国货物贸易进出口总值41.76万亿元,好于预期,实现了促稳提质目标。
据海关统计,2023年,我国货物贸易进出口总值41.76万亿元,同比增长0.2%。其中,出口23.77万亿元,增长0.6%;进口17.99万亿元,下降0.3%。
海关统计显示,2023年,我国对共建“一带一路”国家进出口19.47万亿元,增长2.8%,占进出口总值的46.6%,提升1.2个百分点。
对拉美、非洲分别进出口3.44万亿元和1.98万亿元,分别增长6.8%和7.1%。四季度对欧盟、美国进出口回暖,全年分别进出口5.51万亿元、4.67万亿元,分别占13.2%和11.2%。
2023年,我国有进出口记录的外贸经营主体首次突破60万家。
其中,民营企业55.6万家,合计进出口22.36万亿元,增长6.3%,占进出口总值的53.5%,提升3.1个百分点。
出口方面,产品竞争优势稳固,出口动能丰富活跃。
2023年,我国出口机电产品13.92万亿元,增长2.9%,占出口总值的58.6%。
其中,电动载人汽车、锂离子蓄电池和太阳能电池等“新三样”产品合计出口1.06万亿元,首次突破万亿大关,增长29.9%。
高水平开放稳步推进,新平台新业态发展势头良好。
2023年,我国自由贸易试验区数量已扩大至22个,合计进出口7.67万亿元,增长2.7%,占进出口总值的18.4%。
海南自由贸易港年度进出口连续三年保持两位数增长。初步统计,2023年我国跨境电商进出口2.38万亿元,增长15.6%。
2023年,我国出口机电产品13.92万亿元,增长2.9%,占出口总值的58.6%。
其中,电动载人汽车、锂离子蓄电池和太阳能电池等“新三样”产品合计出口1.06万亿元,首次突破万亿大关,增长29.9%。
高水平开放稳步推进,新平台新业态发展势头良好。
2023年,我国自由贸易试验区数量已扩大至22个,合计进出口7.67万亿元,增长2.7%,占进出口总值的18.4%。
海南自由贸易港年度进出口连续三年保持两位数增长。初步统计,2023年我国跨境电商进出口2.38万亿元,增长15.6%。
出货量,光伏组件企业竞相争夺的关键指标。
两个月前,北极星曾就2023年光伏组件出货量TOP10展开预期(2023光伏组件出货量TOP10前瞻)。而随着惊心动魄的2023年落下帷幕,光伏组件企业又呈现怎样的格局呢?
为此,北极星通过调研及综合第三方机构数据,总结了主流企业2023年组件出货量的数据。可以发现的是,过去一年,各大组件企业出货量均再创新高,老牌依旧,但也不失新面孔,且排位重新洗牌。对于激烈动荡的2024年,多数企业仍旧展现出“雄心”,持续向上冲击,新一年的格局充满变数。需要强调的是,目前仅为公开数据的企业,且为预期数据,最终以企业公布数据为准。
1、2023年TOP20
与此前预期基本一致,2023年的组件市场再次洗牌。
时隔三年,晶科能源“王者回归”或已是板上钉钉,以超75GW的出货量重夺组件头把交椅。天合光能则锚定70GW最高目标,力争第二。隆基绿能随着调低全年目标,排位或下滑。晶澳科技仍旧稳健。
以上四家巨头也是呈断层式领先的绝对第一阵营,2023年组件总出货量或在270GW左右,同比增长55%,市占率进一步提升。
接下来是老牌巨头阿特斯,以稍超30GW的出货量继续稳坐TOP5位置,但后面是全面加速中的正泰新能和通威太阳能,冲上TOP5或指日可待。
与此同时,东方日升率先受到冲击,但差距并不太大。一道新能同样以明显优势再次挤入前十。
竞争尤为激烈的是第十位置,英利能源、横店东磁、尚德电力、协鑫集成4家企业数据接近。而赶上TOP10的“末班车”,四家企业可谓均是“看点十足”。英利能源由国资入主后已是全新企业,近几年营收、产能、出货连续翻番;横店东磁此前颇为神秘,但驰骋欧洲市场,目前正加速国内市场争夺;尚德电力、协鑫集成均为老牌巨头,持续追进高效技术、产能布局。
TOP10之后,阳光能源、环晟光伏两家的出货量同样可观,特别是阳光能源2023年组件出货量预计同比增长145%以上。
此外,令人惊喜的还有中清光伏,成立于2021年,短短三年闯入TOP20,2023年组件出货量同比增长194%;航天机电,2023年组件出货超4GW创下新高;华晟新能源,专注于异质结,2023年组件出货同比增长200%+。
上TOP10的“末班车”,四家企业可谓均是“看点十足”。英利能源由国资入主后已是全新企业,近几年营收、产能、出货连续翻番;横店东磁此前颇为神秘,但驰骋欧洲市场,目前正加速国内市场争夺;尚德电力、协鑫集成均为老牌巨头,持续追进高效技术、产能布局。
TOP10之后,阳光能源、环晟光伏两家的出货量同样可观,特别是阳光能源2023年组件出货量预计同比增长145%以上。
此外,令人惊喜的还有中清光伏,成立于2021年,短短三年闯入TOP20,2023年组件出货量同比增长194%;航天机电,2023年组件出货超4GW创下新高;华晟新能源,专注于异质结,2023年组件出货同比增长200%+。
2、海外和n型竞赛
纵观2023年各大组件企业的出货量厮杀,在国内市场的极致内卷之下,海外市场及n型竞赛也成为企业保障利润及扩大市占的最强推手。
就海外市场而言,产品、技术、品牌、渠道等,考验着企业的综合实力,打开并非易事。目前公开数据中,海外组件出货占比超50%的企业包括晶科能源、横店东磁、尚德电力、湖南红太阳、大恒能源、航天机电等。
值得重视的是,在全球碳减排的趋势之下,各国相继加大对本土光伏制造的扶持,贸易壁垒不断,国内光伏企业“出海”风险也将逐渐增大,产品之上,产能出海也成趋势之一。
而随着n型迭代速度远超预期,n型产品及产能成为企业追击排位的另一大“杀手锏”。
其中,TOPCon的“排头兵”晶科能源,在75GW+的组件出货中,TOPCon占比60%以上,即超45GW,其预期2024年n型组件出货占比将进一步提升至80%以上。
还有“速度派”正泰新能,2023年n型组件出货占比50%。2023年底,正泰新能电池产能达53GW、组件产能55GW,其中TOPCon占比81%。
n型组件出货占比60%以上的还有中清光伏、大恒能源、航天机电。
独树一帜的则是异质结“独角兽”华晟新能源,其2023年的组件出货100%为异质结组件,且较2022年实现大幅增长,这也将一定程度提振异质结军团的信心。
3、2024年预期
当下,价格厮杀、产能出清、行业洗牌等悲观情绪持续围堵光伏制造行业,2024年行业寒冬成为众多业内人士的预期。
从各大企业的2024年组件出货量预期来看,稳定者有之,进取派也不在少数。
如正泰新能2024年预期组件出货再次翻番,达到50~60GW,继续冲击TOP5;协鑫集成预期增长120%;横店东磁、尚德电力预期增长60%以上。
正所谓“没有一个冬天不可逾越,没有一个春天不可到来”。跨越行业低谷之后,或将是又一个崭新格局,2024年组件市场又将如何呢?让我们拭目以待!
2023年12月14日,由中国光伏行业协会、宿迁市人民政府共同主办的“分论坛一:光伏供应链配套发展论坛”在江苏宿迁成功举办。青海丽豪半导体材料有限公司董事长段雍、一道新能源科技股份有限公司CTO宋登元、厦门科华数能科技有限公司副总裁郑阿军、上饶捷泰新能源科技有限公司总裁张满良、安徽华晟新能源科技有限公司董事长徐晓华、晶优光伏集团有限公司董事长武飞、杭州之江有机硅化工有限公司副总经理陶小乐、浙江润海新能源有限公司总经理倪志春出席会议并参与对话环节。各位对话嘉宾就光伏产业如何实现长期利益与短期利益的统筹、未来产业链各环节降本增效路径等问题进行了深入交流与探讨。
Q:多晶硅料、大尺寸硅片、光伏电池等市场供应趋势及降本增效路径分析
段雍:今年是疫情恢复的第一年,但是全球的经济恢复具有十分不确定性,包括地缘政治、黑天鹅事件频发,但是新能源革命是非常笃定的事情。无论是“阳光之乡”行动计划,还是第二十八届联合国气候变化大会确定的“到2030年,将全球可再生能源装机容量增至三倍,也就是提升至11TW”这一数据来看,我们很快会迎来1000GW的新增装机市场。光伏赛道坡长雪厚,目前存在的时间点上的产能错配,与传统行业的产能过剩不一样。光伏产业的发展是螺旋式的上升,但是,更多的新技术,更多的新产品、更高质量的产品仍然紧缺。
效能、效率的提升是技术创新的核心方向。技术的进步能够促使光伏行业的高质量发展,在这条高景气度的光伏赛道,只要锚定技术创新、管理创新,光伏企业一定能穿越周期,迎来更加光辉灿烂的明天。
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宋登元:
光伏这个产业有自身的特点,其中最重要的特点就是上下游的集成创新。单纯依靠某个环节来降本增效,实际上起不了多大的作用。现在处于行业的剧变时期,一方面引起了技术的快速迭代,另一方面则是引发了产业界的波动。
技术迭代方面,目前TOPCon、异质结、BC电池形成了百花齐放的格局,这样能一定程度上推动技术的进步。这种技术的进步,对于中国光伏来说,最大的原动力在于如何通过产业链的协同发展促进创新产品的快速应用。
另外,我们说的产能过剩实质上是结构性的产能过剩。受市场规律影响,先进的产能永远不会过剩。产能过剩不可怕,可怕的是会短期内造成企业研发投入的降低,其不利于光伏行业的健康发展。因此,如何通过各方力量尽量避免行业波动,从而推动企业持续生产并领军全球,是业界应该重点关注的内容。
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倪志春:
不管是行业的新兵还是老兵,都希望在提效降本上下功夫。目前,TOPCon、异质结等技术还存在许多痛难点,比如异质结的短板——电流和电阻问题等,其需要全行业凝心聚力、攻坚克难,共同营造良好的生态圈。
另外,如何更快地实现HBC电池的量产,通过提效不断增加产品的竞争力,也是需要考虑的问题。所有的技术革新都是为了更低的LCOE和更高的可靠性,未来,高效双面电池的应用场景会越来越受欢迎。
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Q:光伏+储能的国内外市场前景如何?共享储能系统是解决储能收益的有效途径吗?储能成本下降趋势又是怎样?逆变器用芯片、IGBT等元器件的供应与国产化发展趋势分析
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郑阿军:
光伏行业快速发展,储能的配套则必不可少,所以光储的发展前景比较乐观。目前,共享储能是储能收益有效途径之一,因为其商业模式相对灵活的。另外,共享储能还具有规模化、标准化相对成熟的优势。所以,从储能电站的前期设计,包括工程建设到后期的运维,其成本会比现在分布式的配储成本低很多。储能成本中占比最大的是电芯,其在储能系统中占比超过50%。科华数能不断推出高功率、大容量的储能系统的解决方案,在未来将越来越具有竞争力。
半导体芯片的紧缺,短时间内造成了行业成本的增加,但也促使了我们对于国产化器件替代的加速投入。国产化器件在性能和成本等方面存在优势,其经过了时间和现场的验证。今后,我们将不断加大国产化芯片替代比例的投入,随着下游国产化芯片器件厂家规模的逐渐壮大,其性能和合格率也会越来越高。
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Q:光伏辅材辅料市场供应将会如何发展?是否有供应紧缺的因素?未来有哪些新技术可以导入?
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宋怡潇:
现在P型向N型迭代,由于N型的规模越来越大,所以辅材特别是石英件、超密网版、银浆等大概率会出现短缺。由于捷泰较早预见了N型迭代,并提前布局和分析了相关风险,所以不存在这方面短缺的风险。
技术方面,捷泰上个月发布了《捷泰科技新一代N型TOPCon产品白皮书》,其中有七项技术有关增效降本,在银浆方面有超多阻栅、超密细栅这两项技术,不仅实现了增效,还提升了银浆的降本空间、减少了银浆的使用量。
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陶小乐:
有机硅上游单体方面,中国已经占到全球70%-80%的产量。目前,有机硅系列不存在短缺的情况。未来,组件的产量会继续扩展,硅胶的用量也会持续增加,供需大概率持平。
高性能的硅胶,特别是提高效能、降低制造成本的双组分硅胶体系,以及针对新的电池技术的低水阻的丁基胶方案都会陆续出来,可以为光伏行业提供更高性能的产品。从硅胶、玻璃、铝矿、EVA或EPE的角度看,未来一两年内不太会出现短缺。
EPE或POE的成本会继续扩大,可能会给新技术企业带来更好的供应选择。另外,更多的减薄材料也都在陆续生产,这有利于提升电池的转换效率,从而不断促进光伏行业的高质量发展
然紧缺。
效能、效率的提升是技术创新的核心方向。技术的进步能够促使光伏行业的高质量发展,在这条高景气度的光伏赛道,只要锚定技术创新、管理创新,光伏企业一定能穿越周期,迎来更加光辉灿烂的明天。
宋登元:光伏这个产业有自身的特点,其中最重要的特点就是上下游的集成创新。单纯依靠某个环节来降本增效,实际上起不了多大的作用。现在处于行业的剧变时期,一方面引起了技术的快速迭代,另一方面则是引发了产业界的波动。
技术迭代方面,目前TOPCon、异质结、BC电池形成了百花齐放的格局,这样能一定程度上推动技术的进步。这种技术的进步,对于中国光伏来说,最大的原动力在于如何通过产业链的协同发展促进创新产品的快速应用。
另外,我们说的产能过剩实质上是结构性的产能过剩。受市场规律影响,先进的产能永远不会过剩。产能过剩不可怕,可怕的是会短期内造成企业研发投入的降低,其不利于光伏行业的健康发展。因此,如何通过各方力量尽量避免行业波动,从而推动企业持续生产并领军全球,是业界应该重点关注的内容。
倪志春:不管是行业的新兵还是老兵,都希望在提效降本上下功夫。目前,TOPCon、异质结等技术还存在许多痛难点,比如异质结的短板——电流和电阻问题等,其需要全行业凝心聚力、攻坚克难,共同营造良好的生态圈。
另外,如何更快地实现HBC电池的量产,通过提效不断增加产品的竞争力,也是需要考虑的问题。所有的技术革新都是为了更低的LCOE和更高的可靠性,未来,高效双面电池的应用场景会越来越受欢迎。
Q:光伏+储能的国内外市场前景如何?共享储能系统是解决储能收益的有效途径吗?储能成本下降趋势又是怎样?逆变器用芯片、IGBT等元器件的供应与国产化发展趋势分析
郑阿军:光伏行业快速发展,储能的配套则必不可少,所以光储的发展前景比较乐观。目前,共享储能是储能收益有效途径之一,因为其商业模式相对灵活的。另外,共享储能还具有规模化、标准化相对成熟的优势。所以,从储能电站的前期设计,包括工程建设到后期的运维,其成本会比现在分布式的配储成本低很多。储能成本中占比最大的是电芯,其在储能系统中占比超过50%。科华数能不断推出高功率、大容量的储能系统的解决方案,在未来将越来越具有竞争力。
半导体芯片的紧缺,短时间内造成了行业成本的增加,但也促使了我们对于国产化器件替代的加速投入。国产化器件在性能和成本等方面存在优势,其经过了时间和现场的验证。今后,我们将不断加大国产化芯片替代比例的投入,随着下游国产化芯片器件厂家规模的逐渐壮大,其性能和合格率也会越来越高。
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Q:光伏辅材辅料市场供应将会如何发展?是否有供应紧缺的因素?未来有哪些新技术可以导入?
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宋怡潇:
现在P型向N型迭代,由于N型的规模越来越大,所以辅材特别是石英件、超密网版、银浆等大概率会出现短缺。由于捷泰较早预见了N型迭代,并提前布局和分析了相关风险,所以不存在这方面短缺的风险。
技术方面,捷泰上个月发布了《捷泰科技新一代N型TOPCon产品白皮书》,其中有七项技术有关增效降本,在银浆方面有超多阻栅、超密细栅这两项技术,不仅实现了增效,还提升了银浆的降本空间、减少了银浆的使用量。
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陶小乐:
有机硅上游单体方面,中国已经占到全球70%-80%的产量。目前,有机硅系列不存在短缺的情况。未来,组件的产量会继续扩展,硅胶的用量也会持续增加,供需大概率持平。
高性能的硅胶,特别是提高效能、降低制造成本的双组分硅胶体系,以及针对新的电池技术的低水阻的丁基胶方案都会陆续出来,可以为光伏行业提供更高性能的产品。从硅胶、玻璃、铝矿、EVA或EPE的角度看,未来一两年内不太会出现短缺。
EPE或POE的成本会继续扩大,可能会给新技术企业带来更好的供应选择。另外,更多的减薄材料也都在陆续生产,这有利于提升电池的转换效率,从而不断促进光伏行业的高质量发展
芯,其在储能系统中占比超过50%。科华数能不断推出高功率、大容量的储能系统的解决方案,在未来将越来越具有竞争力。
半导体芯片的紧缺,短时间内造成了行业成本的增加,但也促使了我们对于国产化器件替代的加速投入。
国产化器件在性能和成本等方面存在优势,其经过了时间和现场的验证。
今后,我们将不断加大国产化芯片替代比例的投入,随着下游国产化芯片器件厂家规模的逐渐壮大,其性能和合格率也会越来越高。
Q:光伏辅材辅料市场供应将会如何发展?是否有供应紧缺的因素?未来有哪些新技术可以导入?
宋怡潇:现在P型向N型迭代,由于N型的规模越来越大,所以辅材特别是石英件、超密网版、银浆等大概率会出现短缺。
由于捷泰较早预见了N型迭代,并提前布局和分析了相关风险,所以不存在这方面短缺的风险。
技术方面,捷泰上个月发布了《捷泰科技新一代N型TOPCon产品白皮书》,其中有七项技术有关增效降本,在银浆方面有超多阻栅、超密细栅这两项技术,不仅实现了增效,还提升了银浆的降本空间、减少了银浆的使用量。
陶小乐:有机硅上游单体方面,中国已经占到全球70%-80%的产量。目前,有机硅系列不存在短缺的情况。未来,组件的产量会继续扩展,硅胶的用量也会持续增加,供需大概率持平。
高性能的硅胶,特别是提高效能、降低制造成本的双组分硅胶体系,以及针对新的电池技术的低水阻的丁基胶方案都会陆续出来,可以为光伏行业提供更高性能的产品。从硅胶、玻璃、铝矿、EVA或EPE的角度看,未来一两年内不太会出现短缺。
EPE或POE的成本会继续扩大,可能会给新技术企业带来更好的供应选择。另外,更多的减薄材料也都在陆续生产,这有利于提升电池的转换效率,从而不断促进光伏行业的高质量发展。
12月26日,受国务院委托,国家发展改革委主任郑栅洁向十四届全国人大常委会第七次会议作《〈中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要〉实施中期评估报告》(以下简称《评估报告》)。他介绍,《纲要》实施实现了“时间过半、任务过半”,主要目标指标进展总体符合预期。
其中,《纲要》实施面临的主要问题和挑战,其中提到:着力推进新型工业化,加快建设现代化产业体系。巩固轨道交通装备、船舶与海洋工程装备、电力装备、新能源汽车、太阳能光伏、通信设备、动力电池等优势产业领先地位。
更好统筹能源安全与低碳转型,加强能源产供储销体系建设,加快规划建设新型能源体系,统筹推进大型风电光伏基地、支撑性调节性电源和电力输送通道建设,积极安全有序发展核电,超前谋划编制油气中长期增储上产行动计划,推进油气进口多元化,优化调整五大煤炭供应保障基地规模,有序释放煤炭先进产能。
现代产业体系加快发展
《评估报告》显示,两年多来,完整产业体系和全链条产业链更加巩固,实体经济不断壮大,战略性新兴产业持续发展,数字经济与先进制造业、现代服务业深度融合,产业发展向中高端稳步迈进。
“我国国内生产总值(GDP)跨过120万亿元台阶,人均GDP达到世界平均水平,实现了全面建设社会主义现代化国家新征程的良好开局。”郑栅洁表示,两年多来,以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局加快构建,内需对经济增长的贡献率由2020年的74.7%提高到2022年的82.9%,强大国内市场对全球资源要素的引力场效应不断显现。
《评估报告》指出,创新驱动发展步伐加快,多项“卡脖子”技术被攻克并实现产业化,国家战略科技力量加快布局。国家实验室组建运行,全国重点实验室基本重组完成,新型研发机构数量超过2400家。77个已布局国家重大科技基础设施建成投运35个,形成一批全球领先科技成果。基础研究经费投入占研发经费投入比重保持在6%以上,高被引论文数保持世界第二位。各类创新要素加速向企业集聚,将符合条件行业企业研发费用加计扣除比例提升至100%,企业研发经费投入占全社会比重超过77%,中央工业企业研发投入强度超过3%,企业参与或牵头的国家重点研发计划占比接近80%。
现代产业体系加快发展,实体经济根基巩固壮大。《评估报告》显示,制造业增加值占GDP比重提升至27.8%,占全球比重稳定在30%左右;战略性新兴产业增加值年均增长15.8%、占GDP比重超过13%;算力总规模居世界第二;产业数字化取得明显进展,制造业重点领域关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别增长至60.1%和78.3%;新能源汽车充电基础设施达到665万台、比2020年增长近三倍。
绿色低碳发展扎实推进,生态文明建设取得新进展。《评估报告》显示,非化石能源发电装机容量历史性超过化石能源,非化石能源占能源消费总量比重提高至17.5%。
此外,根据《评估报告》,截至目前,102项重大工程项目中,96项进展符合预期,6项基本符合预期,有力支撑了相关领域战略任务落实。
多措并举推动各项目标完成
“把稳定经济增长放在更加突出重要位置,着力释放内需潜力、提升创新能力、培育发展动力,着力深化改革开放、稳定社会预期、提振发展信心,更加注重宏观政策多重目标的动态平衡和协同联动,以钉钉子精神持续抓好‘十四五’规划《纲要》各项目标任务落实,为全面建设社会主义现代化国家开好局、起好步。”郑栅洁表示。
围绕推动《纲要》目标落实,《评估报告》提出了一系列举措:
现代产业体系加快发展
《评估报告》显示,两年多来,完整产业体系和全链条产业链更加巩固,实体经济不断壮大,战略性新兴产业持续发展,数字经济与先进制造业、现代服务业深度融合,产业发展向中高端稳步迈进。
“我国国内生产总值(GDP)跨过120万亿元台阶,人均GDP达到世界平均水平,实现了全面建设社会主义现代化国家新征程的良好开局。”郑栅洁表示,两年多来,以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局加快构建,内需对经济增长的贡献率由2020年的74.7%提高到2022年的82.9%,强大国内市场对全球资源要素的引力场效应不断显现。
《评估报告》指出,创新驱动发展步伐加快,多项“卡脖子”技术被攻克并实现产业化,国家战略科技力量加快布局。国家实验室组建运行,全国重点实验室基本重组完成,新型研发机构数量超过2400家。77个已布局国家重大科技基础设施建成投运35个,形成一批全球领先科技成果。基础研究经费投入占研发经费投入比重保持在6%以上,高被引论文数保持世界第二位。各类创新要素加速向企业集聚,将符合条件行业企业研发费用加计扣除比例提升至100%,企业研发经费投入占全社会比重超过77%,中央工业企业研发投入强度超过3%,企业参与或牵头的国家重点研发计划占比接近80%。
现代产业体系加快发展,实体经济根基巩固壮大。《评估报告》显示,制造业增加值占GDP比重提升至27.8%,占全球比重稳定在30%左右;战略性新兴产业增加值年均增长15.8%、占GDP比重超过13%;算力总规模居世界第二;产业数字化取得明显进展,制造业重点领域关键工序数控化率、数字化研发设计工具普及率分别增长至60.1%和78.3%;新能源汽车充电基础设施达到665万台、比2020年增长近三倍。
绿色低碳发展扎实推进,生态文明建设取得新进展。《评估报告》显示,非化石能源发电装机容量历史性超过化石能源,非化石能源占能源消费总量比重提高至17.5%。
此外,根据《评估报告》,截至目前,102项重大工程项目中,96项进展符合预期,6项基本符合预期,有力支撑了相关领域战略任务落实。
多措并举推动各项目标完成
“把稳定经济增长放在更加突出重要位置,着力释放内需潜力、提升创新能力、培育发展动力,着力深化改革开放、稳定社会预期、提振发展信心,更加注重宏观政策多重目标的动态平衡和协同联动,以钉钉子精神持续抓好‘十四五’规划《纲要》各项目标任务落实,为全面建设社会主义现代化国家开好局、起好步。”郑栅洁表示。
围绕推动《纲要》目标落实,《评估报告》提出了一系列举措:
“把稳定经济增长放在更加突出重要位置,着力释放内需潜力、提升创新能力、培育发展动力,着力深化改革开放、稳定社会预期、提振发展信心,更加注重宏观政策多重目标的动态平衡和协同联动,以钉钉子精神持续抓好‘十四五’规划《纲要》各项目标任务落实,为全面建设社会主义现代化国家开好局、起好步。”郑栅洁表示。
围绕推动《纲要》目标落实,《评估报告》提出了一系列举措:
一是着力攻坚克难,努力完成主要目标指标。
根据《纲要》主要指标进展情况分类施策,对进度提前完成、快于预期、基本符合预期的16项指标,要继续巩固扩大既有成效,防止回落或反弹。对滞后于进度的4项指标(单位GDP能源消耗降低、单位GDP二氧化碳排放降低、地级及以上城市空气质量优良天数比率、每千人口拥有3岁以下婴幼儿托位数),要优化调整政策,加大攻坚力度,尽最大努力推动完成规划目标。
二是着力扩大国内需求,确保经济加速恢复和保持稳定增长。
强化宏观政策统筹协调,继续实施好积极的财政政策和稳健的货币政策,努力稳住外贸外资基本盘,着力扩大消费投资。大力拓展有效投资空间,激发民间投资活力,更好发挥政府投资带动作用,加大对未来产业发展、传统产业转型、新型基础设施、关键核心技术攻关等领域投资支持力度。引导财政和金融资金精准投向102项重大工程项目,在用地用海用能环评等方面给予倾斜支持。
三是着力打好关键核心技术攻坚战,加快推进高水平科技自立自强。
发挥新型举国体制优势,全力推进重点领域和战略性产品核心技术攻关。加快推进科技创新2030—重大项目实施。强化企业创新主体地位,出台实施推动创新链产业链资金链人才链深度融合的政策举措,支持专精特新企业发展,完善国有资金投入创新的考核机制,加大高校、科研院所的科技资源向企业特别是民营企业开放力度,优化使用首台(套)产品、重点新材料首批次保险补偿等机制。
四是着力推进新型工业化,加快建设现代化产业体系。
推动战略性新兴产业融合集群发展,构建新一代信息技术、智能(网联)汽车、新能源、新材料、高端装备、航空航天、生物医药及高端医疗装备、安全应急装备等一批新的增长引擎,加快推进北斗规模应用。前瞻谋划布局一批未来产业,加快形成新质生产力。加快发展数字经济,促进数字经济和实体经济深度融合,制定实施制造业数字化转型“1+N”行动方案,深入实施智能制造工程,加快工业“智改数转”,培育发展数字产业集群。
五是着力深化市场化改革和制度型开放,有效增强发展的动力和活力。
坚持“两个毫不动摇”,实施国有企业改革深化提升行动,加快推进国有经济布局优化和结构调整,健全以管资本为主的国资管理体制;加快清理废止涉企不平等对待法律法规政策,破除市场准入壁垒,完善拖欠账款常态化预防清理机制和融资支持政策,健全政府与民营企业常态化沟通交流机制,加强制度建设,最大程度调动民营企业的积极性主动性。合理缩减外资准入负面清单,全面取消制造业领域外资准入限制措施,推进服务业领域扩大开放,扩大数字产品等市场准入,更大力度、更加有效吸引和利用外商投资。
六是着力推进区域协调和城乡融合发展,拓展高质量发展新空间。
深入推进京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展,持续推动标志性疏解项目在雄安新区落地建设,加快粤港澳大湾区重大合作平台建设,推进长三角轨道互联互通和港口资源整合,加快上海“五个中心”建设。深入实施主体功能区战略,引导产业合理布局。
七是着力加强污染治理和碳排放管控,巩固拓展生态环境质量向好势头。
加快发展方式绿色转型,统筹推进产业结构、能源结构、交通运输结构调整优化,推进各类资源节约集约利用。坚定不移履行碳达峰碳中和承诺,坚持自主行动,科学调整优化政策举措,推动能耗双控逐步转向碳排放双控,加快实施可再生能源替代行动,更高水平更高质量做好节能工作,持续巩固提升生态系统碳汇能力。
八是着力推进公共服务扩面提质,进一步兜牢基本民生底线。
坚持和发展新时代“枫桥经验”“浦江经验”。深入推进浙江高质量发展建设共同富裕示范区。
九是着力筑牢国家经济金融安全屏障,防范化解重点领域风险。
更好统筹能源安全与低碳转型,加强能源产供储销体系建设,加快规划建设新型能源体系,统筹推进大型风电光伏基地、支撑性调节性电源和电力输送通道建设,积极安全有序发展核电,超前谋划编制油气中长期增储上产行动计划,推进油气进口多元化,优化调整五大煤炭供应保障基地规模,有序释放煤炭先进产能。
纷繁世事多元应,击鼓催征稳驭舟。郑栅洁表示,做好《纲要》实施工作意义重大、使命光荣,要坚决落实党中央决策部署,充分调动各方面的积极性、主动性和创造性,持续深入抓好落实,确保完成《纲要》各项目标任务。
增长引擎,加快推进北斗规模应用。
五是着力深化市场化改革和制度型开放,有效增强发展的动力和活力。
坚持“两个毫不动摇”,实施国有企业改革深化提升行动,加快推进国有经济布局优化和结构调整,健全以管资本为主的国资管理体制;加快清理废止涉企不平等对待法律法规政策,推进服务业领域扩大开放,扩大数字产品等市场准入,更大力度、更加有效吸引和利用外商投资。
六是着力推进区域协调和城乡融合发展,拓展高质量发展新空间。
深入推进京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展,持续推动标志性疏解项目在雄安新区落地建设,推进长三角轨道互联互通和港口资源整合,加快上海“五个中心”建设。深入实施主体功能区战略,引导产业合理布局。
七是着力加强污染治理和碳排放管控,巩固拓展生态环境质量向好势头。
加快发展方式绿色转型,统筹推进产业结构、能源结构、交通运输结构调整优化,推进各类资源节约集约利用。加快实施可再生能源替代行动,更高水平更高质量做好节能工作,持续巩固提升生态系统碳汇能力。
八是着力推进公共服务扩面提质,进一步兜牢基本民生底线。
坚持和发展新时代“枫桥经验”“浦江经验”。深入推进浙江高质量发展建设共同富裕示范区。
九是着力筑牢国家经济金融安全屏障,防范化解重点领域风险。
更好统筹能源安全与低碳转型,加强能源产供储销体系建设,加快规划建设新型能源体系,统筹推进大型风电光伏基地、支撑性调节性电源和电力输送通道建设,积极安全有序发展核电,超前谋划编制油气中长期增储上产行动计划,推进油气进口多元化,优化调整五大煤炭供应保障基地规模,有序释放煤炭先进产能。
纷繁世事多元应,击鼓催征稳驭舟。郑栅洁表示,做好《纲要》实施工作意义重大、使命光荣,要坚决落实党中央决策部署,充分调动各方面的积极性、主动性和创造性,持续深入抓好落实,确保完成《纲要》各项目标任务。
据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会不完全统计,截至2023年11月,我国新增储能投运项目共395个,规模达19.67GW/38.46GWh,超过2022年全年装机规模34%。其中,新型储能装机规模为17.036GW,占比为87%,装机量是2022年全年的2.9倍。
2023年新型储能应用规模不断攀升,但与此同时,产品价格不断下探,制造端过剩态势显现。新型储能企业该如何应对当前的竞争格局?怎样看待新型储能产业未来发展的趋势?eo就此专访了中国化学与电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇。刘勇认为,长期来看,新型储能产业仍有很大的发展空间。现阶段企业要对国内外市场有更深入的研究,从用户需求出发,找到合适的赛道。
低价竞争下,利润更加依靠海外市场
eo:2023年一些专家提出新型储能现阶段在电力系统中作用有限的观点,引发了热烈讨论。您如何看待新型储能技术的长期发展趋势?
刘勇:我国的电网非常稳定,支撑能力很强,现阶段调节需求有限,但长期来看调节需求将不断增长。未来火电在电源结构中的比重将逐渐下降,新能源装机将不断增长,而且在“双碳”目标下新能源装机增速将非常可观,伴随着经济发展,人均电力消费也会继续增长。长期来看,新型储能的发展还会有很大空间。
在海外,许多国家和地区电网基础相对薄弱,地缘政治下的能源安全、极端天气应对、可再生能源的增长等因素助推了对储能产品的需求增长。2023年国内企业积极去海外参展,开拓海外的渠道和资源,国际国内两条腿走路。
当然在这个过程中行业也会碰到不少问题,整个行业需要在发展中不断总结经验,为政策设计和标准制定作支撑,推动行业更加规范,持续健康发展下去。
eo:最近一段时间新型储能行业的发展形势是怎样的?
刘勇:2023年新型储能行业在更加“内卷”的同时也多了一些理性。2022年时行业气氛比较狂热,碳酸锂价格上涨到每吨约60万元,一度很难买到电芯,上下游企业还是增加了很多产能。到2023年产能释放,电池材料、电芯价格快速下降,比业内预期更快。
据不完全统计,2023年以来,储能电池及系统集成项目规划建设产能超过1.5太瓦时。相比之下,2023年前三季度储能锂电池累计出货量仅127吉瓦时。第三季度,储能锂电池行业产能利用率普遍低于50%。产能过剩增加了企业竞争压力,行业进入低价竞争周期,目前国内产品销售接近成本价,企业依靠海外市场开拓利润空间。
eo:新型储能行业竞争激烈,当下企业可以从哪些角度寻找机会?
刘勇:目前国家政策对于新型储能的态度是全面市场化。对于新型储能的发展,企业要不断寻找更好的应用场景。储能发展真正重要的是能不能发挥价值,不要为建而建,这样各方才能从中获益。新型储能要从需求出发,帮助电力系统提升灵活性,促进新能源消纳,为电力用户降低用电成本提高电能质量。发电企业、电网、电力用户,用户可以再细分到数据中心、通信基站等,这些都是新型储能的重要客户。另外,在欧盟碳关税等机制之下,外贸型企业对绿电的需求会持续增加,这也会增加用户对新能源以及储能的需求。
当然不同细分场景下的竞争格局会有所不同,例如,大型储能电站的市场现在基本上已被头部企业占据,如果有企业有意切入这个赛道,要注意评估自身在技术积累、渠道、资金等方面的实力。
eo:企业在开发海外市场的过程中应该注意哪些方面?
刘勇:海外市场与国内市场的增长逻辑并不完全相同。从供应端看,我国新型储能企业的产品已经非常丰富,在海外市场企业要有针对性地去研究当地的需求,以及选择具体的应用场景,包括大型储能电站、风电光伏配储、工业园区储能、家用储能等。在有电力市场化运作的地区,关于储能的交易规则也是在摸索中动态调整的,企业要深入理解电力市场规则。另外,全世界还有约8亿无电人口,但很多地方光照资源丰富,光储一体化是很好的用电解决方案,可以取代小型柴油发电机。
开拓海外市场尤其是欧洲市场的一大难点在于当地在监管方面有很高的要求,比如欧盟的《电池与废电池法规》对电池回收有非常细致的要求;再比如企业要注重提高知识产权意识,新型储能系统是基于电芯的综合系统,涉及到非常多而复杂的专利,企业在经营中要注意防范知识产权风险。
eo:用户侧储能2023年增长可观但竞争也更加激烈,如何看待用户侧储能的发展?
刘勇:开发用户侧储能项目最关键是要找到与项目特点匹配的用户,例如有的企业用电量大且能长期保持满负荷生产,其负荷特性和当地电价政策能够保证储能实现每天两充两放,这样的用户侧储能项目能实现较高的利用率;或者芯片等高端制造企业对电能质量要求较高,为避免停电产生巨额损失,对于储能设备有较高的采购意愿。根据我们的调研,目前工商业储能的用户最大的担忧就是安全。工商业储能主要通过峰谷电价差套利帮助用户节约电费,如果出现安全问题对用户来说得不偿失。
未来储能电站的消防验收等各项管理要求会更加规范和严格,这对投资方来说意味着成本的增加。与此同时,投资方往往要与用户实行收益分成的模式,在激烈的竞争之下,分成比例也有可能被侵蚀。因此,企业最好不要局限于通过电价差套利,还应注意为电站叠加多重使用价值,保证项目收益。
合理利用政策工具和资本力量
eo:国内外新型储能事故时有发生,储能产业如何更安全地发展?
刘勇:新型储能特别是电化学储能具有易燃、易爆的特征,同时施工调试、并网验收、运行检修、安全环保等技术标准有待健全。特别是大储市场快速发展的当下,锂电池储能在辅助火电厂调频等高频次、高倍率充放电的应用场景中,对储能系统安全可靠性的要求更高。另外,用户侧特别是工商业储能成熟的市场通常是人口高度密集区,普通用户难以甄别储能安全以及性能。随着大型储能电站的普及,电化学储能电站面临运行方式复杂、安全风险高、技术路线多样、设备数量多、监控信息多、交直流高度交互等特点,同时部分地区还面临高海拔、强风沙、低气温等恶劣环境冲击。
安全问题是整个行业现阶段急需突破和解决的。从产品角度上说,企业在电芯、系统、消防设计、电站的运营以及安全监控各个环节都要做到位。一个储能电站通常都由成千上万的电芯组成,尽管单个电芯的合格率非常高,大量组装到一起,要完全杜绝风险是有难度的。新型储能行业应当探索出一套合理的标准,把事故风险降到最低,首先保证不能出现人身伤亡事故,第二要尽可能控制事故的扩大,降低财产损失。
目前,应急管理部、住房和城乡建设部都有管理新型储能安全的相关职责,国家能源局作为能源主管部门也出台了多项新型储能安全管理方面的规定,政府部门对于安全的重视在持续加强。现在国内外都有新型储能电站起火事故发生,要注重具体的事故分析,从中吸取经验,不断改进。
eo:现阶段,政策层面如何更好支持新型储能产业发展?
刘勇:根据协会的调研,西北地区很多地方新型储能项目推进力度很大,这些地方通常新能源富集,但水资源有限难以大规模发展抽水蓄能。还有一些地方是从促进制造业的角度来支持储能的,例如广东,希望能够发挥产业链上的聚集优势来推动经济发展。一些地方政府和储能企业产生了良好的互动,例如西南某市积极招商引资,吸引了一家储能电芯企业来此投资,在这家企业发展壮大前就提供了优厚的条件,此后企业不断扩张,也带动了很多产业链上下游的配套企业前往投资,实现了企业发展与地方经济的双赢。
同时,要合理利用政策工具和资本力量,适时加强产业链布局,促进产业的优胜劣汰和核心技术的有效突破。
要加强储能电站从备案、设计、建设、并网到验收的全过程、全生命周期的合规性管理,避免储能电站的无序建设,根据电力系统的需求科学安排储能的发展规模、建设布局和建设时序,提高储能设施的利用率,发挥储能的多重服务价值。
从储能电站的投资上看,目前各级政府部门都出台了很多扶持政策,但更关键的是如何落地,让投资者有稳定的预期。政策是否能真正执行,执行是否会打折扣,是企业所关心的。目前各地政策和电力市场规则都会不断调整,而新型储能项目生命周期很长,因此政策的长期稳定性也很重要,有助于打消投资者的顾虑。
长。长期来看,新型储能的发展还会有很大空间。
在海外,许多国家和地区电网基础相对薄弱,地缘政治下的能源安全、极端天气应对、可再生能源的增长等因素助推了对储能产品的需求增长。2023年国内企业积极去海外参展,开拓海外的渠道和资源,国际国内两条腿走路。当然在这个过程中行业也会碰到不少问题,整个行业需要在发展中不断总结经验,为政策设计和标准制定作支撑,推动行业更加规范,持续健康发展下去。
eo:最近一段时间新型储能行业的发展形势是怎样的?
刘勇:2023年新型储能行业在更加“内卷”的同时也多了一些理性。2022年时行业气氛比较狂热,碳酸锂价格上涨到每吨约60万元,一度很难买到电芯,上下游企业还是增加了很多产能。到2023年产能释放,电池材料、电芯价格快速下降,比业内预期更快。据不完全统计,2023年以来,储能电池及系统集成项目规划建设产能超过1.5太瓦时。相比之下,2023年前三季度储能锂电池累计出货量仅127吉瓦时。第三季度,储能锂电池行业产能利用率普遍低于50%。产能过剩增加了企业竞争压力,行业进入低价竞争周期,目前国内产品销售接近成本价,企业依靠海外市场开拓利润空间。
eo:新型储能行业竞争激烈,当下企业可以从哪些角度寻找机会?
刘勇:目前国家政策对于新型储能的态度是全面市场化。对于新型储能的发展,企业要不断寻找更好的应用场景。储能发展真正重要的是能不能发挥价值,不要为建而建,这样各方才能从中获益。新型储能要从需求出发,帮助电力系统提升灵活性,促进新能源消纳,为电力用户降低用电成本提高电能质量。发电企业、电网、电力用户,用户可以再细分到数据中心、通信基站等,这些都是新型储能的重要客户。另外,在欧盟碳关税等机制之下,外贸型企业对绿电的需求会持续增加,这也会增加用户对新能源以及储能的需求。
当然不同细分场景下的竞争格局会有所不同,例如,大型储能电站的市场现在基本上已被头部企业占据,如果有企业有意切入这个赛道,要注意评估自身在技术积累、渠道、资金等方面的实力。
eo:企业在开发海外市场的过程中应该注意哪些方面?
刘勇:海外市场与国内市场的增长逻辑并不完全相同。从供应端看,我国新型储能企业的产品已经非常丰富,在海外市场企业要有针对性地去研究当地的需求,以及选择具体的应用场景,包括大型储能电站、风电光伏配储、工业园区储能、家用储能等。在有电力市场化运作的地区,关于储能的交易规则也是在摸索中动态调整的,企业要深入理解电力市场规则。另外,全世界还有约8亿无电人口,但很多地方光照资源丰富,光储一体化是很好的用电解决方案,可以取代小型柴油发电机。
开拓海外市场尤其是欧洲市场的一大难点在于当地在监管方面有很高的要求,比如欧盟的《电池与废电池法规》对电池回收有非常细致的要求;再比如企业要注重提高知识产权意识,新型储能系统是基于电芯的综合系统,涉及到非常多而复杂的专利,企业在经营中要注意防范知识产权风险。
eo:用户侧储能2023年增长可观但竞争也更加激烈,如何看待用户侧储能的发展?
刘勇:开发用户侧储能项目最关键是要找到与项目特点匹配的用户,例如有的企业用电量大且能长期保持满负荷生产,其负荷特性和当地电价政策能够保证储能实现每天两充两放,这样的用户侧储能项目能实现较高的利用率;或者芯片等高端制造企业对电能质量要求较高,为避免停电产生巨额损失,对于储能设备有较高的采购意愿。根据我们的调研,目前工商业储能的用户最大的担忧就是安全。工商业储能主要通过峰谷电价差套利帮助用户节约电费,如果出现安全问题对用户来说得不偿失。
未来储能电站的消防验收等各项管理要求会更加规范和严格,这对投资方来说意味着成本的增加。与此同时,投资方往往要与用户实行收益分成的模式,在激烈的竞争之下,分成比例也有可能被侵蚀。因此,企业最好不要局限于通过电价差套利,还应注意为电站叠加多重使用价值,保证项目收益。
合理利用政策工具和资本力量
eo:国内外新型储能事故时有发生,储能产业如何更安全地发展?
刘勇:新型储能特别是电化学储能具有易燃、易爆的特征,同时施工调试、并网验收、运行检修、安全环保等技术标准有待健全。特别是大储市场快速发展的当下,锂电池储能在辅助火电厂调频等高频次、高倍率充放电的应用场景中,对储能系统安全可靠性的要求更高。另外,用户侧特别是工商业储能成熟的市场通常是人口高度密集区,普通用户难以甄别储能安全以及性能。随着大型储能电站的普及,电化学储能电站面临运行方式复杂、安全风险高、技术路线多样、设备数量多、监控信息多、交直流高度交互等特点,同时部分地区还面临高海拔、强风沙、低气温等恶劣环境冲击。
安全问题是整个行业现阶段急需突破和解决的。从产品角度上说,企业在电芯、系统、消防设计、电站的运营以及安全监控各个环节都要做到位。一个储能电站通常都由成千上万的电芯组成,尽管单个电芯的合格率非常高,大量组装到一起,要完全杜绝风险是有难度的。新型储能行业应当探索出一套合理的标准,把事故风险降到最低,首先保证不能出现人身伤亡事故,第二要尽可能控制事故的扩大,降低财产损失。
目前,应急管理部、住房和城乡建设部都有管理新型储能安全的相关职责,国家能源局作为能源主管部门也出台了多项新型储能安全管理方面的规定,政府部门对于安全的重视在持续加强。现在国内外都有新型储能电站起火事故发生,要注重具体的事故分析,从中吸取经验,不断改进。
eo:现阶段,政策层面如何更好支持新型储能产业发展?
刘勇:根据协会的调研,西北地区很多地方新型储能项目推进力度很大,这些地方通常新能源富集,但水资源有限难以大规模发展抽水蓄能。还有一些地方是从促进制造业的角度来支持储能的,例如广东,希望能够发挥产业链上的聚集优势来推动经济发展。一些地方政府和储能企业产生了良好的互动,例如西南某市积极招商引资,吸引了一家储能电芯企业来此投资,在这家企业发展壮大前就提供了优厚的条件,此后企业不断扩张,也带动了很多产业链上下游的配套企业前往投资,实现了企业发展与地方经济的双赢。
同时,要合理利用政策工具和资本力量,适时加强产业链布局,促进产业的优胜劣汰和核心技术的有效突破。
要加强储能电站从备案、设计、建设、并网到验收的全过程、全生命周期的合规性管理,避免储能电站的无序建设,根据电力系统的需求科学安排储能的发展规模、建设布局和建设时序,提高储能设施的利用率,发挥储能的多重服务价值。
从储能电站的投资上看,目前各级政府部门都出台了很多扶持政策,但更关键的是如何落地,让投资者有稳定的预期。政策是否能真正执行,执行是否会打折扣,是企业所关心的。目前各地政策和电力市场规则都会不断调整,而新型储能项目生命周期很长,因此政策的长期稳定性也很重要,有助于打消投资者的顾虑。
业的产品已经非常丰富,在海外市场企业要有针对性地去研究当地的需求,以及选择具体的应用场景,包括大型储能电站、风电光伏配储、工业园区储能、家用储能等。在有电力市场化运作的地区,关于储能的交易规则也是在摸索中动态调整的,企业要深入理解电力市场规则。另外,全世界还有约8亿无电人口,但很多地方光照资源丰富,光储一体化是很好的用电解决方案,可以取代小型柴油发电机。
开拓海外市场尤其是欧洲市场的一大难点在于当地在监管方面有很高的要求,比如欧盟的《电池与废电池法规》对电池回收有非常细致的要求;再比如企业要注重提高知识产权意识,新型储能系统是基于电芯的综合系统,涉及到非常多而复杂的专利,企业在经营中要注意防范知识产权风险。
eo:用户侧储能2023年增长可观但竞争也更加激烈,如何看待用户侧储能的发展?
刘勇:开发用户侧储能项目最关键是要找到与项目特点匹配的用户,例如有的企业用电量大且能长期保持满负荷生产,其负荷特性和当地电价政策能够保证储能实现每天两充两放,这样的用户侧储能项目能实现较高的利用率;或者芯片等高端制造企业对电能质量要求较高,为避免停电产生巨额损失,对于储能设备有较高的采购意愿。根据我们的调研,目前工商业储能的用户最大的担忧就是安全。工商业储能主要通过峰谷电价差套利帮助用户节约电费,如果出现安全问题对用户来说得不偿失。
未来储能电站的消防验收等各项管理要求会更加规范和严格,这对投资方来说意味着成本的增加。与此同时,投资方往往要与用户实行收益分成的模式,在激烈的竞争之下,分成比例也有可能被侵蚀。因此,企业最好不要局限于通过电价差套利,还应注意为电站叠加多重使用价值,保证项目收益。
合理利用政策工具和资本力量
eo:国内外新型储能事故时有发生,储能产业如何更安全地发展?
刘勇:新型储能特别是电化学储能具有易燃、易爆的特征,同时施工调试、并网验收、运行检修、安全环保等技术标准有待健全。特别是大储市场快速发展的当下,锂电池储能在辅助火电厂调频等高频次、高倍率充放电的应用场景中,对储能系统安全可靠性的要求更高。另外,用户侧特别是工商业储能成熟的市场通常是人口高度密集区,普通用户难以甄别储能安全以及性能。随着大型储能电站的普及,电化学储能电站面临运行方式复杂、安全风险高、技术路线多样、设备数量多、监控信息多、交直流高度交互等特点,同时部分地区还面临高海拔、强风沙、低气温等恶劣环境冲击。
安全问题是整个行业现阶段急需突破和解决的。从产品角度上说,企业在电芯、系统、消防设计、电站的运营以及安全监控各个环节都要做到位。一个储能电站通常都由成千上万的电芯组成,尽管单个电芯的合格率非常高,大量组装到一起,要完全杜绝风险是有难度的。新型储能行业应当探索出一套合理的标准,把事故风险降到最低,首先保证不能出现人身伤亡事故,第二要尽可能控制事故的扩大,降低财产损失。
目前,应急管理部、住房和城乡建设部都有管理新型储能安全的相关职责,国家能源局作为能源主管部门也出台了多项新型储能安全管理方面的规定,政府部门对于安全的重视在持续加强。现在国内外都有新型储能电站起火事故发生,要注重具体的事故分析,从中吸取经验,不断改进。
eo:现阶段,政策层面如何更好支持新型储能产业发展?
刘勇:根据协会的调研,西北地区很多地方新型储能项目推进力度很大,这些地方通常新能源富集,但水资源有限难以大规模发展抽水蓄能。还有一些地方是从促进制造业的角度来支持储能的,例如广东,希望能够发挥产业链上的聚集优势来推动经济发展。一些地方政府和储能企业产生了良好的互动,例如西南某市积极招商引资,吸引了一家储能电芯企业来此投资,在这家企业发展壮大前就提供了优厚的条件,此后企业不断扩张,也带动了很多产业链上下游的配套企业前往投资,实现了企业发展与地方经济的双赢。
同时,要合理利用政策工具和资本力量,适时加强产业链布局,促进产业的优胜劣汰和核心技术的有效突破。
要加强储能电站从备案、设计、建设、并网到验收的全过程、全生命周期的合规性管理,避免储能电站的无序建设,根据电力系统的需求科学安排储能的发展规模、建设布局和建设时序,提高储能设施的利用率,发挥储能的多重服务价值。
从储能电站的投资上看,目前各级政府部门都出台了很多扶持政策,但更关键的是如何落地,让投资者有稳定的预期。政策是否能真正执行,执行是否会打折扣,是企业所关心的。目前各地政策和电力市场规则都会不断调整,而新型储能项目生命周期很长,因此政策的长期稳定性也很重要,有助于打消投资者的顾虑。
杂、安全风险高、技术路线多样、设备数量多、监控信息多、交直流高度交互等特点,同时部分地区还面临高海拔、强风沙、低气温等恶劣环境冲击。
安全问题是整个行业现阶段急需突破和解决的。从产品角度上说,企业在电芯、系统、消防设计、电站的运营以及安全监控各个环节都要做到位。一个储能电站通常都由成千上万的电芯组成,尽管单个电芯的合格率非常高,大量组装到一起,要完全杜绝风险是有难度的。新型储能行业应当探索出一套合理的标准,把事故风险降到最低,首先保证不能出现人身伤亡事故,第二要尽可能控制事故的扩大,降低财产损失。
目前,应急管理部、住房和城乡建设部都有管理新型储能安全的相关职责,国家能源局作为能源主管部门也出台了多项新型储能安全管理方面的规定,政府部门对于安全的重视在持续加强。现在国内外都有新型储能电站起火事故发生,要注重具体的事故分析,从中吸取经验,不断改进。
eo:现阶段,政策层面如何更好支持新型储能产业发展?
刘勇:根据协会的调研,西北地区很多地方新型储能项目推进力度很大,这些地方通常新能源富集,但水资源有限难以大规模发展抽水蓄能。还有一些地方是从促进制造业的角度来支持储能的,例如广东,希望能够发挥产业链上的聚集优势来推动经济发展。
一些地方政府和储能企业产生了良好的互动,例如西南某市积极招商引资,吸引了一家储能电芯企业来此投资,在这家企业发展壮大前就提供了优厚的条件,此后企业不断扩张,也带动了很多产业链上下游的配套企业前往投资,实现了企业发展与地方经济的双赢。
同时,要合理利用政策工具和资本力量,适时加强产业链布局,促进产业的优胜劣汰和核心技术的有效突破。要加强储能电站从备案、设计、建设、并网到验收的全过程、全生命周期的合规性管理,避免储能电站的无序建设,根据电力系统的需求科学安排储能的发展规模、建设布局和建设时序,提高储能设施的利用率,发挥储能的多重服务价值。
从储能电站的投资上看,目前各级政府部门都出台了很多扶持政策,但更关键的是如何落地,让投资者有稳定的预期。政策是否能真正执行,执行是否会打折扣,是企业所关心的。目前各地政策和电力市场规则都会不断调整,而新型储能项目生命周期很长,因此政策的长期稳定性也很重要,有助于打消投资者的顾虑。
工业和信息化部、国家发展改革委近日联合印发《制造业中试创新发展实施意见》,提出到2025年,我国制造业中试发展取得积极进展,重点产业链中试能力基本全覆盖,数字化、网络化、智能化、高端化、绿色化水平显著提升,中试服务体系不断完善,建设具有国际先进水平的中试平台5个以上,中试发展生态进一步优化,一批自主研发的中试软硬件产品投入使用,中试对制造业支撑保障作用明显增强。到2027年,我国制造业中试发展取得显著成效,先进中试能力加快形成,优质高效的中试服务体系更加完善,中试发展生态更加健全,为产业高质量发展提供有力支撑。
制造业中试创新发展实施意见
中试是把处在试制阶段的新产品转化到生产过程的过渡性试验,是科技成果产业化的关键环节,是制造业创新体系的有机组成部分和现代化产业体系的重要支撑。党的十八大以来,制造业中试持续推进,促进了技术迭代、工艺改进和产品创新。但中试服务体系不健全、自主可控能力不强等问题日益突出,为科技成果产业化提供软硬件产品和服务的中试产业发展滞后,难以满足高质量发展的现实需求。为打造现代化中试能力,支撑产业科技创新和高质量发展,提出如下意见。
一、指导思想
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大精神,立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,加快构建新发展格局,遵循产业发展规律,以建设先进的中试能力为目标,坚持需求导向和场景牵引,健全服务平台体系,创新发展中试产业,优化中试发展生态,促进中试与创新链、产业链同步发展,为推动制造业高质量发展、加快实现新型工业化、建设现代化产业体系提供有力支撑。
二、基本原则
坚持创新发展。以创新驱动引领中试发展,推动中试全链条持续升级,实现技术高端化、能力现代化、管理精细化、服务高效化,支撑高质量研发和成果产业化。
坚持系统布局。注重远近结合、分类实施、软硬协同,按产业门类建设相适应的中试能力,按产业集群布局中试服务,推动中试线建设与产业链深度融合,支撑产业迈向中高端。
坚持供需联动。围绕产业实际和企业中试需求,推动中试平台提供精准有效的服务。围绕中试平台能力需求,扩大精密测量仪器、高端试验设备、设计仿真软件等产品供给。
坚持经济高效。指导中试能力集约建设、规范管理,适度超前布局现代化中试能力。科学配置中试资源,推动中试服务网络化,提高中试验证效率,实现提质增效。
坚持安全可靠。坚持技术和管理并重,将安全保障贯穿中试全过程,加强风险识别、监测预警、应急处置和分析评估,确保中试发展安全可靠、自主可控。
三、发展目标
到2025年,我国制造业中试发展取得积极进展,重点产业链中试能力基本全覆盖,数字化、网络化、智能化、高端化、绿色化水平显著提升,中试服务体系不断完善,建设具有国际先进水平的中试平台5个以上,中试发展生态进一步优化,一批自主研发的中试软硬件产品投入使用,中试对制造业支撑保障作用明显增强。
到2027年,我国制造业中试发展取得显著成效,先进中试能力加快形成,优质高效的中试服务体系更加完善,中试发展生态更加健全,为产业高质量发展提供有力支撑。
四、布局现代化中试能力
(一)加快中试能力体系全覆盖。科学规划覆盖重点行业的先进中试能力,形成完善的中试技术体系、先进的中试服务网络和有效的中试软硬件产品供给。建设一批有较强行业带动力的重大中试项目。支持产业链龙头企业将中试和研发生产一体谋划,形成行业完整中试能力。
(二)促进中试能力建设工程化。实施制造业中试能力提升工程,按照谋划一批、建设一批、储备一批的思路实现阶段式突破。引导企业制定中试能力提升计划,推动流程型制造企业建设面向产品试制和批量生产的中试能力,提升产品质量和生产效率;推动离散型制造企业建设面向新产品研发和持续迭代的中试能力,提高产品可靠性和环境适应性。
(三)推进中试数字化。加强新一代信息技术融合应用,开展试验设备和流程的数字化改造,优化试验方式和管理模式,推广数字技术在工艺工装测试、缺陷检测、预测性维护等试验场景的解决方案。鼓励企业挖掘数据价值,构建数字孪生系统,开展虚拟仿真实验,强化基于模型的系统工程规模应用,缩短研发周期,降低试验成本,实现无实物样机生产。
(四)推进中试网络化。开展网络化的协同中试,深化工业互联网、物联网、5G等技术在中试环节的应用,推进企业中试资源的网络化连接、平台化汇聚,提升设备和系统的互操作水平,实现生产实验管控一体化。推动企业与供应商云上共享试验数据资源。推广中试云服务,满足中试云化需求。
(五)推动中试智能化。推动智能中试线建设,加快中试智能化改造,全面提升试验过程、管理服务、安全保障的智能化水平。推动机器视觉、机器学习、人工智能大模型在中试环节的应用,通过全面感知、实时分析、科学决策和精准执行,优化工艺过程,提升试验效率。
(六)推动中试高端化。持续提升中试技术和试验质量,满足不断升级的产品中试需要。加快高精度测量仪器、高端试验设备等产品研制,加强设计仿真软件攻关,支撑高水平中试。对具有重大应用前景、高附加值的试验材料、高端产品和装备,优先纳入首批次材料、首台(套)装备应用指导目录。
(七)推动中试绿色化。将中试与工业绿色低碳安全同步推进,加快中试绿色转型,推广资源消耗低、环境影响小、本质安全可靠的新模式。引导企业建设绿色安全中试线,推进绿色技术软件化封装,开展中试资源能源和污染物全过程动态监测、精准控制和优化管理,提升中试资源综合利用效率。
五、构建中试服务平台体系
(八)推动龙头企业建设产业链中试平台。支持龙头企业提供应用场景和试验环境,搭建自主产品中试平台,带动产品研发设计和验证试验,与产业链上下游企业共同制定中试技术规则和标准,着力解决中试共性问题。推动国有企业加强中试自主创新技术和产品推广,在关键领域率先落地应用。
(九)建设综合性中试公共服务机构。布局建设技术领先、世界一流的综合性中试公共服务机构,提供跨行业、跨领域的高水平中试服务。聚焦京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展等国家区域重大战略,统筹指导有优势、有条件的科研力量建设区域综合性中试公共服务机构。在产业集群和园区建设综合性的中试公共服务能力,全方位支撑产业发展,满足企业多样化需求。
(十)建设专业化中试公共服务机构。布局建设特色鲜明、优势突出的专业化中试公共服务机构,提供具有行业特色、满足特殊场景需要的专业化服务。结合资源禀赋,集聚专业力量参与建设,完善特殊应用场景下的试验能力和极端环境试验能力,有效满足行业发展及特殊应用场景需求。
(十一)建设高水平多层次中试载体。支持有条件的地方基于产业基础和比较优势打造辐射范围大、转化能力强、发展机制好的中试中心。强化现有创新和服务平台中试功能,加强技术研发转化,开放试验能力、试验场地和研究成果。引导各类载体重视知识产权管理,建立和完善知识产权保护制度。
六、创新发展中试产业
(十二)强化政策协同。完善中试政策体系,促进中试与高新区、工业园区、新型工业化产业示范基地、安全应急产业示范基地、先进制造业集群、中小企业特色产业集群等政策有机结合,加强中试信息交流、资源共建共享、产业链对接协同,优化配置要素资源。
(十三)加快关键技术攻关。以产业化为目标,凝练中试共性需求,推动中试科研平台体系建设,重点突破极端复杂环境试验、可靠性仿真分析、数字孪生等中试关键技术和计量、标准、试验检测、分析评价等基础共性技术。支持企业加大研发投入,鼓励用户单位联合攻关,解决中试瓶颈问题。
(十四)突破软硬件产品。推动中试软硬件补短板、锻长板,以解决堵点卡点断点问题为导向,推进软硬件产品标准化、系列化、模块化、成套化发展。组织实施一批满足应用场景要求的软硬件产品示范项目,推进中试软硬件产品增品种、提品质、创品牌,增加高质量产品和服务供给。
(十五)打造自主中试线。提升中试线系统集成能力,促进优质自主产品在建设中试线过程中先行先试,提升中试线自主可控水平。推动中试线软硬件产品与工业互联网、数字基础设施的集成应用。打造行业中试线示范样板,遴选一批中试示范线,并组织推广。
(十六)培育优质企业。对标国际先进水平,培育一批具有生态主导能力的仪器仪表、计量标准装置、试验检测设备、设计仿真软件等领域龙头企业。支持中小企业聚焦主业、精耕细作,不断增强中试软硬件产品创新能力和核心竞争力,促进大中小企业融通创新,培育更多专精特新中小企业。
(十七)拓展全链条服务。鼓励各类平台形成覆盖工程开发、技术熟化、工艺创新、样品试制、试验检测等功能的全链条服务能力,加大对专精特新中小企业的支持力度。鼓励发展设备租赁、远程运维、共享实验等新型服务业态。发布中试服务资源目录,遴选中试服务解决方案和典型案例,形成可复制可推广的先进经验。
七、优化中试发展生态
(十八)强化标准支撑引领。实施中试发展标准提升计划,建立健全中试标准体系并发布一批关键标准。包括:模拟仿真、工艺工装、检验检测等关键技术标准,仪器仪表、中试线等试验设备标准,术语定义、人才培养、服务机构等支撑基础标准。推动成立中试行业标准化技术组织,支持专业机构、行业协会等利用多种形式开展标准制定和宣贯。
(十九)打造专业人才队伍。坚持引培并举,深化产教融合,支持产学研合作,培养懂产品、懂制造、懂试验、懂设备、懂安全的复合型人才队伍和善于解决复杂工程问题的卓越工程师,健全中试专业人才体系。支持具备条件的高校设置中试相关学科专业,建设中试实训基地、专家工作站等平台。完善中试人才的评价、保障和激励机制。
(二十)加强计量服务保障。强化中试仪器设备的计量溯源性,建立一批中试发展急需的高准确度、高稳定性计量标准装置和计量标准物质库,研制专用计量测试方法和标准规范。充分发挥计量的技术支撑和保障作用,加强国家产业计量测试中心和计量器具型式评价实验室建设,为中试发展提供全寿命周期的计量测试服务,确保中试量值准确、试验有效。
八、保障措施
(二十一)加强组织协调。发挥国家制造强国建设领导小组办公室作用,加强对中试发展的统筹协调。加强央地联动,引导各地发挥特色优势,制定有效的落实举措,对成效显著地区加大激励支持力度。发挥专业机构、行业协会等作用,加强信息发布、供需对接、技术服务等工作。
(二十二)强化资源保障。充分运用现有资金、基金等政策渠道,带动社会资本,支持中试创新发展。落实研发费用加计扣除、增值税留抵退税等政策。用好首台(套)、首批次保险补偿政策。发挥国家产融合作平台作用,支持金融机构在依法合规、风险可控的前提下,积极做好金融服务。将中试纳入“科技产业金融一体化”专项,引导金融资本和社会资本加大支持力度。鼓励各地对中试给予资金、土地、人才、金融等多方面保障。
(二十三)完善管理机制。各地要加强统筹协调,强化产业、应急、环保等政策协同,规范中试项目落地流程,优化准入条件、用地规划、环保安全、建设运营等环节的程序,加强指导和服务。鼓励采用集中办理、联席审核、并联审批等方式,探索实施部分事项承诺备案制等新型管理机制,提升项目审批效率,提高管理规范化水平。
(二十四)开展效能评价。建立科学的评价指标体系,对中试能力、服务水平、规范管理、综合效益等进行监测分析和评价,动态反映综合发展趋势。加强中试服务平台效能评估,确保规范运行、安全可靠、科学发展。强化评价结果应用,将评价结果作为政策支持、资源配置的重要依据。
技创新和高质量发展,提出如下意见。
一、指导思想
以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的二十大精神,立足新发展阶段,完整、准确、全面贯彻新发展理念,加快构建新发展格局,遵循产业发展规律,以建设先进的中试能力为目标,坚持需求导向和场景牵引,健全服务平台体系,创新发展中试产业,优化中试发展生态,促进中试与创新链、产业链同步发展,为推动制造业高质量发展、加快实现新型工业化、建设现代化产业体系提供有力支撑。
二、基本原则
坚持创新发展。以创新驱动引领中试发展,推动中试全链条持续升级,实现技术高端化、能力现代化、管理精细化、服务高效化,支撑高质量研发和成果产业化。
坚持系统布局。注重远近结合、分类实施、软硬协同,按产业门类建设相适应的中试能力,按产业集群布局中试服务,推动中试线建设与产业链深度融合,支撑产业迈向中高端。
坚持供需联动。围绕产业实际和企业中试需求,推动中试平台提供精准有效的服务。围绕中试平台能力需求,扩大精密测量仪器、高端试验设备、设计仿真软件等产品供给。
坚持经济高效。指导中试能力集约建设、规范管理,适度超前布局现代化中试能力。科学配置中试资源,推动中试服务网络化,提高中试验证效率,实现提质增效。
坚持安全可靠。坚持技术和管理并重,将安全保障贯穿中试全过程,加强风险识别、监测预警、应急处置和分析评估,确保中试发展安全可靠、自主可控。
三、发展目标
到2025年,我国制造业中试发展取得积极进展,重点产业链中试能力基本全覆盖,数字化、网络化、智能化、高端化、绿色化水平显著提升,中试服务体系不断完善,建设具有国际先进水平的中试平台5个以上,中试发展生态进一步优化,一批自主研发的中试软硬件产品投入使用,中试对制造业支撑保障作用明显增强。
到2027年,我国制造业中试发展取得显著成效,先进中试能力加快形成,优质高效的中试服务体系更加完善,中试发展生态更加健全,为产业高质量发展提供有力支撑。
四、布局现代化中试能力
(一)加快中试能力体系全覆盖。科学规划覆盖重点行业的先进中试能力,形成完善的中试技术体系、先进的中试服务网络和有效的中试软硬件产品供给。建设一批有较强行业带动力的重大中试项目。支持产业链龙头企业将中试和研发生产一体谋划,形成行业完整中试能力。
(二)促进中试能力建设工程化。实施制造业中试能力提升工程,按照谋划一批、建设一批、储备一批的思路实现阶段式突破。引导企业制定中试能力提升计划,推动流程型制造企业建设面向产品试制和批量生产的中试能力,提升产品质量和生产效率;推动离散型制造企业建设面向新产品研发和持续迭代的中试能力,提高产品可靠性和环境适应性。
(三)推进中试数字化。加强新一代信息技术融合应用,开展试验设备和流程的数字化改造,优化试验方式和管理模式,推广数字技术在工艺工装测试、缺陷检测、预测性维护等试验场景的解决方案。鼓励企业挖掘数据价值,构建数字孪生系统,开展虚拟仿真实验,强化基于模型的系统工程规模应用,缩短研发周期,降低试验成本,实现无实物样机生产。
(四)推进中试网络化。开展网络化的协同中试,深化工业互联网、物联网、5G等技术在中试环节的应用,推进企业中试资源的网络化连接、平台化汇聚,提升设备和系统的互操作水平,实现生产实验管控一体化。推动企业与供应商云上共享试验数据资源。推广中试云服务,满足中试云化需求。
(五)推动中试智能化。推动智能中试线建设,加快中试智能化改造,全面提升试验过程、管理服务、安全保障的智能化水平。推动机器视觉、机器学习、人工智能大模型在中试环节的应用,通过全面感知、实时分析、科学决策和精准执行,优化工艺过程,提升试验效率。
(六)推动中试高端化。持续提升中试技术和试验质量,满足不断升级的产品中试需要。加快高精度测量仪器、高端试验设备等产品研制,加强设计仿真软件攻关,支撑高水平中试。对具有重大应用前景、高附加值的试验材料、高端产品和装备,优先纳入首批次材料、首台(套)装备应用指导目录。
(七)推动中试绿色化。将中试与工业绿色低碳安全同步推进,加快中试绿色转型,推广资源消耗低、环境影响小、本质安全可靠的新模式。引导企业建设绿色安全中试线,推进绿色技术软件化封装,开展中试资源能源和污染物全过程动态监测、精准控制和优化管理,提升中试资源综合利用效率。
五、构建中试服务平台体系
(八)推动龙头企业建设产业链中试平台。支持龙头企业提供应用场景和试验环境,搭建自主产品中试平台,带动产品研发设计和验证试验,与产业链上下游企业共同制定中试技术规则和标准,着力解决中试共性问题。推动国有企业加强中试自主创新技术和产品推广,在关键领域率先落地应用。
(九)建设综合性中试公共服务机构。布局建设技术领先、世界一流的综合性中试公共服务机构,提供跨行业、跨领域的高水平中试服务。聚焦京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展等国家区域重大战略,统筹指导有优势、有条件的科研力量建设区域综合性中试公共服务机构。在产业集群和园区建设综合性的中试公共服务能力,全方位支撑产业发展,满足企业多样化需求。
(十)建设专业化中试公共服务机构。布局建设特色鲜明、优势突出的专业化中试公共服务机构,提供具有行业特色、满足特殊场景需要的专业化服务。结合资源禀赋,集聚专业力量参与建设,完善特殊应用场景下的试验能力和极端环境试验能力,有效满足行业发展及特殊应用场景需求。
(十一)建设高水平多层次中试载体。支持有条件的地方基于产业基础和比较优势打造辐射范围大、转化能力强、发展机制好的中试中心。强化现有创新和服务平台中试功能,加强技术研发转化,开放试验能力、试验场地和研究成果。引导各类载体重视知识产权管理,建立和完善知识产权保护制度。
六、创新发展中试产业
(十二)强化政策协同。完善中试政策体系,促进中试与高新区、工业园区、新型工业化产业示范基地、安全应急产业示范基地、先进制造业集群、中小企业特色产业集群等政策有机结合,加强中试信息交流、资源共建共享、产业链对接协同,优化配置要素资源。
(十三)加快关键技术攻关。以产业化为目标,凝练中试共性需求,推动中试科研平台体系建设,重点突破极端复杂环境试验、可靠性仿真分析、数字孪生等中试关键技术和计量、标准、试验检测、分析评价等基础共性技术。支持企业加大研发投入,鼓励用户单位联合攻关,解决中试瓶颈问题。
(十四)突破软硬件产品。推动中试软硬件补短板、锻长板,以解决堵点卡点断点问题为导向,推进软硬件产品标准化、系列化、模块化、成套化发展。组织实施一批满足应用场景要求的软硬件产品示范项目,推进中试软硬件产品增品种、提品质、创品牌,增加高质量产品和服务供给。
(十五)打造自主中试线。提升中试线系统集成能力,促进优质自主产品在建设中试线过程中先行先试,提升中试线自主可控水平。推动中试线软硬件产品与工业互联网、数字基础设施的集成应用。打造行业中试线示范样板,遴选一批中试示范线,并组织推广。
(十六)培育优质企业。对标国际先进水平,培育一批具有生态主导能力的仪器仪表、计量标准装置、试验检测设备、设计仿真软件等领域龙头企业。支持中小企业聚焦主业、精耕细作,不断增强中试软硬件产品创新能力和核心竞争力,促进大中小企业融通创新,培育更多专精特新中小企业。
(十七)拓展全链条服务。鼓励各类平台形成覆盖工程开发、技术熟化、工艺创新、样品试制、试验检测等功能的全链条服务能力,加大对专精特新中小企业的支持力度。鼓励发展设备租赁、远程运维、共享实验等新型服务业态。发布中试服务资源目录,遴选中试服务解决方案和典型案例,形成可复制可推广的先进经验。
七、优化中试发展生态
(十八)强化标准支撑引领。实施中试发展标准提升计划,建立健全中试标准体系并发布一批关键标准。包括:模拟仿真、工艺工装、检验检测等关键技术标准,仪器仪表、中试线等试验设备标准,术语定义、人才培养、服务机构等支撑基础标准。推动成立中试行业标准化技术组织,支持专业机构、行业协会等利用多种形式开展标准制定和宣贯。
(十九)打造专业人才队伍。坚持引培并举,深化产教融合,支持产学研合作,培养懂产品、懂制造、懂试验、懂设备、懂安全的复合型人才队伍和善于解决复杂工程问题的卓越工程师,健全中试专业人才体系。支持具备条件的高校设置中试相关学科专业,建设中试实训基地、专家工作站等平台。完善中试人才的评价、保障和激励机制。
(二十)加强计量服务保障。强化中试仪器设备的计量溯源性,建立一批中试发展急需的高准确度、高稳定性计量标准装置和计量标准物质库,研制专用计量测试方法和标准规范。充分发挥计量的技术支撑和保障作用,加强国家产业计量测试中心和计量器具型式评价实验室建设,为中试发展提供全寿命周期的计量测试服务,确保中试量值准确、试验有效。
八、保障措施
(二十一)加强组织协调。发挥国家制造强国建设领导小组办公室作用,加强对中试发展的统筹协调。加强央地联动,引导各地发挥特色优势,制定有效的落实举措,对成效显著地区加大激励支持力度。发挥专业机构、行业协会等作用,加强信息发布、供需对接、技术服务等工作。
(二十二)强化资源保障。充分运用现有资金、基金等政策渠道,带动社会资本,支持中试创新发展。落实研发费用加计扣除、增值税留抵退税等政策。用好首台(套)、首批次保险补偿政策。发挥国家产融合作平台作用,支持金融机构在依法合规、风险可控的前提下,积极做好金融服务。将中试纳入“科技产业金融一体化”专项,引导金融资本和社会资本加大支持力度。鼓励各地对中试给予资金、土地、人才、金融等多方面保障。
(二十三)完善管理机制。各地要加强统筹协调,强化产业、应急、环保等政策协同,规范中试项目落地流程,优化准入条件、用地规划、环保安全、建设运营等环节的程序,加强指导和服务。鼓励采用集中办理、联席审核、并联审批等方式,探索实施部分事项承诺备案制等新型管理机制,提升项目审批效率,提高管理规范化水平。
(二十四)开展效能评价。建立科学的评价指标体系,对中试能力、服务水平、规范管理、综合效益等进行监测分析和评价,动态反映综合发展趋势。加强中试服务平台效能评估,确保规范运行、安全可靠、科学发展。强化评价结果应用,将评价结果作为政策支持、资源配置的重要依据。
中试服务体系更加完善,中试发展生态更加健全,为产业高质量发展提供有力支撑。
四、布局现代化中试能力
(一)加快中试能力体系全覆盖。科学规划覆盖重点行业的先进中试能力,形成完善的中试技术体系、先进的中试服务网络和有效的中试软硬件产品供给。建设一批有较强行业带动力的重大中试项目。支持产业链龙头企业将中试和研发生产一体谋划,形成行业完整中试能力。
(二)促进中试能力建设工程化。实施制造业中试能力提升工程,按照谋划一批、建设一批、储备一批的思路实现阶段式突破。引导企业制定中试能力提升计划,推动流程型制造企业建设面向产品试制和批量生产的中试能力,提升产品质量和生产效率;推动离散型制造企业建设面向新产品研发和持续迭代的中试能力,提高产品可靠性和环境适应性。
(三)推进中试数字化。加强新一代信息技术融合应用,开展试验设备和流程的数字化改造,优化试验方式和管理模式,推广数字技术在工艺工装测试、缺陷检测、预测性维护等试验场景的解决方案。鼓励企业挖掘数据价值,构建数字孪生系统,开展虚拟仿真实验,强化基于模型的系统工程规模应用,缩短研发周期,降低试验成本,实现无实物样机生产。
(四)推进中试网络化。开展网络化的协同中试,深化工业互联网、物联网、5G等技术在中试环节的应用,推进企业中试资源的网络化连接、平台化汇聚,提升设备和系统的互操作水平,实现生产实验管控一体化。推动企业与供应商云上共享试验数据资源。推广中试云服务,满足中试云化需求。
(五)推动中试智能化。推动智能中试线建设,加快中试智能化改造,全面提升试验过程、管理服务、安全保障的智能化水平。推动机器视觉、机器学习、人工智能大模型在中试环节的应用,通过全面感知、实时分析、科学决策和精准执行,优化工艺过程,提升试验效率。
(六)推动中试高端化。持续提升中试技术和试验质量,满足不断升级的产品中试需要。加快高精度测量仪器、高端试验设备等产品研制,加强设计仿真软件攻关,支撑高水平中试。对具有重大应用前景、高附加值的试验材料、高端产品和装备,优先纳入首批次材料、首台(套)装备应用指导目录。
(七)推动中试绿色化。将中试与工业绿色低碳安全同步推进,加快中试绿色转型,推广资源消耗低、环境影响小、本质安全可靠的新模式。引导企业建设绿色安全中试线,推进绿色技术软件化封装,开展中试资源能源和污染物全过程动态监测、精准控制和优化管理,提升中试资源综合利用效率。
五、构建中试服务平台体系
(八)推动龙头企业建设产业链中试平台。支持龙头企业提供应用场景和试验环境,搭建自主产品中试平台,带动产品研发设计和验证试验,与产业链上下游企业共同制定中试技术规则和标准,着力解决中试共性问题。推动国有企业加强中试自主创新技术和产品推广,在关键领域率先落地应用。
(九)建设综合性中试公共服务机构。布局建设技术领先、世界一流的综合性中试公共服务机构,提供跨行业、跨领域的高水平中试服务。聚焦京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展等国家区域重大战略,统筹指导有优势、有条件的科研力量建设区域综合性中试公共服务机构。在产业集群和园区建设综合性的中试公共服务能力,全方位支撑产业发展,满足企业多样化需求。
(十)建设专业化中试公共服务机构。布局建设特色鲜明、优势突出的专业化中试公共服务机构,提供具有行业特色、满足特殊场景需要的专业化服务。结合资源禀赋,集聚专业力量参与建设,完善特殊应用场景下的试验能力和极端环境试验能力,有效满足行业发展及特殊应用场景需求。
(十一)建设高水平多层次中试载体。支持有条件的地方基于产业基础和比较优势打造辐射范围大、转化能力强、发展机制好的中试中心。强化现有创新和服务平台中试功能,加强技术研发转化,开放试验能力、试验场地和研究成果。引导各类载体重视知识产权管理,建立和完善知识产权保护制度。
六、创新发展中试产业
(十二)强化政策协同。完善中试政策体系,促进中试与高新区、工业园区、新型工业化产业示范基地、安全应急产业示范基地、先进制造业集群、中小企业特色产业集群等政策有机结合,加强中试信息交流、资源共建共享、产业链对接协同,优化配置要素资源。
(十三)加快关键技术攻关。以产业化为目标,凝练中试共性需求,推动中试科研平台体系建设,重点突破极端复杂环境试验、可靠性仿真分析、数字孪生等中试关键技术和计量、标准、试验检测、分析评价等基础共性技术。支持企业加大研发投入,鼓励用户单位联合攻关,解决中试瓶颈问题。
(十四)突破软硬件产品。推动中试软硬件补短板、锻长板,以解决堵点卡点断点问题为导向,推进软硬件产品标准化、系列化、模块化、成套化发展。组织实施一批满足应用场景要求的软硬件产品示范项目,推进中试软硬件产品增品种、提品质、创品牌,增加高质量产品和服务供给。
(十五)打造自主中试线。提升中试线系统集成能力,促进优质自主产品在建设中试线过程中先行先试,提升中试线自主可控水平。推动中试线软硬件产品与工业互联网、数字基础设施的集成应用。打造行业中试线示范样板,遴选一批中试示范线,并组织推广。
(十六)培育优质企业。对标国际先进水平,培育一批具有生态主导能力的仪器仪表、计量标准装置、试验检测设备、设计仿真软件等领域龙头企业。支持中小企业聚焦主业、精耕细作,不断增强中试软硬件产品创新能力和核心竞争力,促进大中小企业融通创新,培育更多专精特新中小企业。
(十七)拓展全链条服务。鼓励各类平台形成覆盖工程开发、技术熟化、工艺创新、样品试制、试验检测等功能的全链条服务能力,加大对专精特新中小企业的支持力度。鼓励发展设备租赁、远程运维、共享实验等新型服务业态。发布中试服务资源目录,遴选中试服务解决方案和典型案例,形成可复制可推广的先进经验。
七、优化中试发展生态
(十八)强化标准支撑引领。实施中试发展标准提升计划,建立健全中试标准体系并发布一批关键标准。包括:模拟仿真、工艺工装、检验检测等关键技术标准,仪器仪表、中试线等试验设备标准,术语定义、人才培养、服务机构等支撑基础标准。推动成立中试行业标准化技术组织,支持专业机构、行业协会等利用多种形式开展标准制定和宣贯。
(十九)打造专业人才队伍。坚持引培并举,深化产教融合,支持产学研合作,培养懂产品、懂制造、懂试验、懂设备、懂安全的复合型人才队伍和善于解决复杂工程问题的卓越工程师,健全中试专业人才体系。支持具备条件的高校设置中试相关学科专业,建设中试实训基地、专家工作站等平台。完善中试人才的评价、保障和激励机制。
(二十)加强计量服务保障。强化中试仪器设备的计量溯源性,建立一批中试发展急需的高准确度、高稳定性计量标准装置和计量标准物质库,研制专用计量测试方法和标准规范。充分发挥计量的技术支撑和保障作用,加强国家产业计量测试中心和计量器具型式评价实验室建设,为中试发展提供全寿命周期的计量测试服务,确保中试量值准确、试验有效。
八、保障措施
(二十一)加强组织协调。发挥国家制造强国建设领导小组办公室作用,加强对中试发展的统筹协调。加强央地联动,引导各地发挥特色优势,制定有效的落实举措,对成效显著地区加大激励支持力度。发挥专业机构、行业协会等作用,加强信息发布、供需对接、技术服务等工作。
(二十二)强化资源保障。充分运用现有资金、基金等政策渠道,带动社会资本,支持中试创新发展。落实研发费用加计扣除、增值税留抵退税等政策。用好首台(套)、首批次保险补偿政策。发挥国家产融合作平台作用,支持金融机构在依法合规、风险可控的前提下,积极做好金融服务。将中试纳入“科技产业金融一体化”专项,引导金融资本和社会资本加大支持力度。鼓励各地对中试给予资金、土地、人才、金融等多方面保障。
(二十三)完善管理机制。各地要加强统筹协调,强化产业、应急、环保等政策协同,规范中试项目落地流程,优化准入条件、用地规划、环保安全、建设运营等环节的程序,加强指导和服务。鼓励采用集中办理、联席审核、并联审批等方式,探索实施部分事项承诺备案制等新型管理机制,提升项目审批效率,提高管理规范化水平。
(二十四)开展效能评价。建立科学的评价指标体系,对中试能力、服务水平、规范管理、综合效益等进行监测分析和评价,动态反映综合发展趋势。加强中试服务平台效能评估,确保规范运行、安全可靠、科学发展。强化评价结果应用,将评价结果作为政策支持、资源配置的重要依据。
(七)推动中试绿色化。将中试与工业绿色低碳安全同步推进,加快中试绿色转型,推广资源消耗低、环境影响小、本质安全可靠的新模式。引导企业建设绿色安全中试线,推进绿色技术软件化封装,开展中试资源能源和污染物全过程动态监测、精准控制和优化管理,提升中试资源综合利用效率。
五、构建中试服务平台体系
(八)推动龙头企业建设产业链中试平台。支持龙头企业提供应用场景和试验环境,搭建自主产品中试平台,带动产品研发设计和验证试验,与产业链上下游企业共同制定中试技术规则和标准,着力解决中试共性问题。推动国有企业加强中试自主创新技术和产品推广,在关键领域率先落地应用。
(九)建设综合性中试公共服务机构。布局建设技术领先、世界一流的综合性中试公共服务机构,提供跨行业、跨领域的高水平中试服务。聚焦京津冀协同发展、粤港澳大湾区建设、长三角一体化发展等国家区域重大战略,统筹指导有优势、有条件的科研力量建设区域综合性中试公共服务机构。在产业集群和园区建设综合性的中试公共服务能力,全方位支撑产业发展,满足企业多样化需求。
(十)建设专业化中试公共服务机构。布局建设特色鲜明、优势突出的专业化中试公共服务机构,提供具有行业特色、满足特殊场景需要的专业化服务。结合资源禀赋,集聚专业力量参与建设,完善特殊应用场景下的试验能力和极端环境试验能力,有效满足行业发展及特殊应用场景需求。
(十一)建设高水平多层次中试载体。支持有条件的地方基于产业基础和比较优势打造辐射范围大、转化能力强、发展机制好的中试中心。强化现有创新和服务平台中试功能,加强技术研发转化,开放试验能力、试验场地和研究成果。引导各类载体重视知识产权管理,建立和完善知识产权保护制度。
六、创新发展中试产业
(十二)强化政策协同。完善中试政策体系,促进中试与高新区、工业园区、新型工业化产业示范基地、安全应急产业示范基地、先进制造业集群、中小企业特色产业集群等政策有机结合,加强中试信息交流、资源共建共享、产业链对接协同,优化配置要素资源。
(十三)加快关键技术攻关。以产业化为目标,凝练中试共性需求,推动中试科研平台体系建设,重点突破极端复杂环境试验、可靠性仿真分析、数字孪生等中试关键技术和计量、标准、试验检测、分析评价等基础共性技术。支持企业加大研发投入,鼓励用户单位联合攻关,解决中试瓶颈问题。
(十四)突破软硬件产品。推动中试软硬件补短板、锻长板,以解决堵点卡点断点问题为导向,推进软硬件产品标准化、系列化、模块化、成套化发展。组织实施一批满足应用场景要求的软硬件产品示范项目,推进中试软硬件产品增品种、提品质、创品牌,增加高质量产品和服务供给。
(十五)打造自主中试线。提升中试线系统集成能力,促进优质自主产品在建设中试线过程中先行先试,提升中试线自主可控水平。推动中试线软硬件产品与工业互联网、数字基础设施的集成应用。打造行业中试线示范样板,遴选一批中试示范线,并组织推广。
(十六)培育优质企业。对标国际先进水平,培育一批具有生态主导能力的仪器仪表、计量标准装置、试验检测设备、设计仿真软件等领域龙头企业。支持中小企业聚焦主业、精耕细作,不断增强中试软硬件产品创新能力和核心竞争力,促进大中小企业融通创新,培育更多专精特新中小企业。
(十七)拓展全链条服务。鼓励各类平台形成覆盖工程开发、技术熟化、工艺创新、样品试制、试验检测等功能的全链条服务能力,加大对专精特新中小企业的支持力度。鼓励发展设备租赁、远程运维、共享实验等新型服务业态。发布中试服务资源目录,遴选中试服务解决方案和典型案例,形成可复制可推广的先进经验。
七、优化中试发展生态
(十八)强化标准支撑引领。实施中试发展标准提升计划,建立健全中试标准体系并发布一批关键标准。包括:模拟仿真、工艺工装、检验检测等关键技术标准,仪器仪表、中试线等试验设备标准,术语定义、人才培养、服务机构等支撑基础标准。推动成立中试行业标准化技术组织,支持专业机构、行业协会等利用多种形式开展标准制定和宣贯。
(十九)打造专业人才队伍。坚持引培并举,深化产教融合,支持产学研合作,培养懂产品、懂制造、懂试验、懂设备、懂安全的复合型人才队伍和善于解决复杂工程问题的卓越工程师,健全中试专业人才体系。支持具备条件的高校设置中试相关学科专业,建设中试实训基地、专家工作站等平台。完善中试人才的评价、保障和激励机制。
(二十)加强计量服务保障。强化中试仪器设备的计量溯源性,建立一批中试发展急需的高准确度、高稳定性计量标准装置和计量标准物质库,研制专用计量测试方法和标准规范。充分发挥计量的技术支撑和保障作用,加强国家产业计量测试中心和计量器具型式评价实验室建设,为中试发展提供全寿命周期的计量测试服务,确保中试量值准确、试验有效。
八、保障措施
(二十一)加强组织协调。发挥国家制造强国建设领导小组办公室作用,加强对中试发展的统筹协调。加强央地联动,引导各地发挥特色优势,制定有效的落实举措,对成效显著地区加大激励支持力度。发挥专业机构、行业协会等作用,加强信息发布、供需对接、技术服务等工作。
(二十二)强化资源保障。充分运用现有资金、基金等政策渠道,带动社会资本,支持中试创新发展。落实研发费用加计扣除、增值税留抵退税等政策。用好首台(套)、首批次保险补偿政策。发挥国家产融合作平台作用,支持金融机构在依法合规、风险可控的前提下,积极做好金融服务。将中试纳入“科技产业金融一体化”专项,引导金融资本和社会资本加大支持力度。鼓励各地对中试给予资金、土地、人才、金融等多方面保障。
(二十三)完善管理机制。各地要加强统筹协调,强化产业、应急、环保等政策协同,规范中试项目落地流程,优化准入条件、用地规划、环保安全、建设运营等环节的程序,加强指导和服务。鼓励采用集中办理、联席审核、并联审批等方式,探索实施部分事项承诺备案制等新型管理机制,提升项目审批效率,提高管理规范化水平。
(二十四)开展效能评价。建立科学的评价指标体系,对中试能力、服务水平、规范管理、综合效益等进行监测分析和评价,动态反映综合发展趋势。加强中试服务平台效能评估,确保规范运行、安全可靠、科学发展。强化评价结果应用,将评价结果作为政策支持、资源配置的重要依据。
(十三)加快关键技术攻关。以产业化为目标,凝练中试共性需求,推动中试科研平台体系建设,重点突破极端复杂环境试验、可靠性仿真分析、数字孪生等中试关键技术和计量、标准、试验检测、分析评价等基础共性技术。支持企业加大研发投入,鼓励用户单位联合攻关,解决中试瓶颈问题。
(十四)突破软硬件产品。推动中试软硬件补短板、锻长板,以解决堵点卡点断点问题为导向,推进软硬件产品标准化、系列化、模块化、成套化发展。组织实施一批满足应用场景要求的软硬件产品示范项目,推进中试软硬件产品增品种、提品质、创品牌,增加高质量产品和服务供给。
(十五)打造自主中试线。提升中试线系统集成能力,促进优质自主产品在建设中试线过程中先行先试,提升中试线自主可控水平。推动中试线软硬件产品与工业互联网、数字基础设施的集成应用。打造行业中试线示范样板,遴选一批中试示范线,并组织推广。
(十六)培育优质企业。对标国际先进水平,培育一批具有生态主导能力的仪器仪表、计量标准装置、试验检测设备、设计仿真软件等领域龙头企业。支持中小企业聚焦主业、精耕细作,不断增强中试软硬件产品创新能力和核心竞争力,促进大中小企业融通创新,培育更多专精特新中小企业。
(十七)拓展全链条服务。鼓励各类平台形成覆盖工程开发、技术熟化、工艺创新、样品试制、试验检测等功能的全链条服务能力,加大对专精特新中小企业的支持力度。鼓励发展设备租赁、远程运维、共享实验等新型服务业态。发布中试服务资源目录,遴选中试服务解决方案和典型案例,形成可复制可推广的先进经验。
七、优化中试发展生态
(十八)强化标准支撑引领。实施中试发展标准提升计划,建立健全中试标准体系并发布一批关键标准。包括:模拟仿真、工艺工装、检验检测等关键技术标准,仪器仪表、中试线等试验设备标准,术语定义、人才培养、服务机构等支撑基础标准。推动成立中试行业标准化技术组织,支持专业机构、行业协会等利用多种形式开展标准制定和宣贯。
(十九)打造专业人才队伍。坚持引培并举,深化产教融合,支持产学研合作,培养懂产品、懂制造、懂试验、懂设备、懂安全的复合型人才队伍和善于解决复杂工程问题的卓越工程师,健全中试专业人才体系。支持具备条件的高校设置中试相关学科专业,建设中试实训基地、专家工作站等平台。完善中试人才的评价、保障和激励机制。
(二十)加强计量服务保障。强化中试仪器设备的计量溯源性,建立一批中试发展急需的高准确度、高稳定性计量标准装置和计量标准物质库,研制专用计量测试方法和标准规范。充分发挥计量的技术支撑和保障作用,加强国家产业计量测试中心和计量器具型式评价实验室建设,为中试发展提供全寿命周期的计量测试服务,确保中试量值准确、试验有效。
八、保障措施
(二十一)加强组织协调。发挥国家制造强国建设领导小组办公室作用,加强对中试发展的统筹协调。加强央地联动,引导各地发挥特色优势,制定有效的落实举措,对成效显著地区加大激励支持力度。发挥专业机构、行业协会等作用,加强信息发布、供需对接、技术服务等工作。
(二十二)强化资源保障。充分运用现有资金、基金等政策渠道,带动社会资本,支持中试创新发展。落实研发费用加计扣除、增值税留抵退税等政策。用好首台(套)、首批次保险补偿政策。发挥国家产融合作平台作用,支持金融机构在依法合规、风险可控的前提下,积极做好金融服务。将中试纳入“科技产业金融一体化”专项,引导金融资本和社会资本加大支持力度。鼓励各地对中试给予资金、土地、人才、金融等多方面保障。
(二十三)完善管理机制。各地要加强统筹协调,强化产业、应急、环保等政策协同,规范中试项目落地流程,优化准入条件、用地规划、环保安全、建设运营等环节的程序,加强指导和服务。鼓励采用集中办理、联席审核、并联审批等方式,探索实施部分事项承诺备案制等新型管理机制,提升项目审批效率,提高管理规范化水平。
(二十四)开展效能评价。建立科学的评价指标体系,对中试能力、服务水平、规范管理、综合效益等进行监测分析和评价,动态反映综合发展趋势。加强中试服务平台效能评估,确保规范运行、安全可靠、科学发展。强化评价结果应用,将评价结果作为政策支持、资源配置的重要依据。
试实训基地、专家工作站等平台。完善中试人才的评价、保障和激励机制。
(二十)加强计量服务保障。强化中试仪器设备的计量溯源性,建立一批中试发展急需的高准确度、高稳定性计量标准装置和计量标准物质库,研制专用计量测试方法和标准规范。充分发挥计量的技术支撑和保障作用,加强国家产业计量测试中心和计量器具型式评价实验室建设,为中试发展提供全寿命周期的计量测试服务,确保中试量值准确、试验有效。
八、保障措施
(二十一)加强组织协调。发挥国家制造强国建设领导小组办公室作用,加强对中试发展的统筹协调。加强央地联动,引导各地发挥特色优势,制定有效的落实举措,对成效显著地区加大激励支持力度。发挥专业机构、行业协会等作用,加强信息发布、供需对接、技术服务等工作。
(二十二)强化资源保障。充分运用现有资金、基金等政策渠道,带动社会资本,支持中试创新发展。落实研发费用加计扣除、增值税留抵退税等政策。用好首台(套)、首批次保险补偿政策。发挥国家产融合作平台作用,支持金融机构在依法合规、风险可控的前提下,积极做好金融服务。将中试纳入“科技产业金融一体化”专项,引导金融资本和社会资本加大支持力度。鼓励各地对中试给予资金、土地、人才、金融等多方面保障。
(二十三)完善管理机制。各地要加强统筹协调,强化产业、应急、环保等政策协同,规范中试项目落地流程,优化准入条件、用地规划、环保安全、建设运营等环节的程序,加强指导和服务。鼓励采用集中办理、联席审核、并联审批等方式,探索实施部分事项承诺备案制等新型管理机制,提升项目审批效率,提高管理规范化水平。
(二十四)开展效能评价。建立科学的评价指标体系,对中试能力、服务水平、规范管理、综合效益等进行监测分析和评价,动态反映综合发展趋势。加强中试服务平台效能评估,确保规范运行、安全可靠、科学发展。强化评价结果应用,将评价结果作为政策支持、资源配置的重要依据。
保障新能源和新型主体接入电网。监管电网企业公平无歧视地向新能源项目提供接网服务,开展分布式光伏备案接网推进情况专项监管,重点跟踪分布式光伏备案、并网、交易、结算等情况。指导电网企业进一步优化并网流程、提高并网时效,推动“沙戈荒”风光基地、分布式电源、储能、充电桩等接入电网。
——摘选自国家能源局《2024年能源监管工作要点》
原文链接:国家能源局关于《2024年能源监管工作要点》的通知
1月22日,国家能源局发布关于《2024年能源监管工作要点》的通知。
文件指出,推动国家能源规划、政策和项目落实落地。强化国家能源规划、政策执行情况监督检查,对2024年各省(区、市)完成国家“十四五”能源规划主要目标、重点任务、重大工程等情况开展监管。强化过程监管,持续跟踪跨省跨区输电通道、油气管道、大型风光基地、分布式光伏、煤层气开发等项目推进情况,进一步加强火电规划建设情况监管。
保障新能源和新型主体接入电网。监管电网企业公平无歧视地向新能源项目提供接网服务,开展分布式光伏备案接网推进情况专项监管,重点跟踪分布式光伏备案、并网、交易、结算等情况。指导电网企业进一步优化并网流程、提高并网时效,推动“沙戈荒”风光基地、分布式电源、储能、充电桩等接入电网。
有序推进新能源参与市场交易。加强市场机制创新,逐步扩大新能源市场化交易比例,实现新能源发展与市场建设协调推进,更好发挥市场促进消纳作用。
近日,国家发展和改革委员会公布《电能质量管理办法(暂行)》,该办法自2024年4月1日起施行,原电力工业部发布的《电网电能质量技术监督管理规定》(电综〔1998〕第211 号)同时废止。
第十四条 新(改、扩)建的新能源场站、10 千伏及以上电压等级并网的分布式电源和新型储能应当在接入电力系统规划可研阶段开展电能质量评估,配置电能质量在线监测装置,采取必要的电能质量防治措施。治理设备、在线监测装置应当与主体工程同时设计、同时施工、同时验收、同时投运。在试运行阶段(6个月内),应当开展电能质量监测,指标超标时应当主动采取治理措施。
1月8日,国家能源局发布《关于组织开展“充电基础设施建设应用示范县和示范乡镇”申报工作的通知》。
《通知》提出,加大充电网络建设运营支持力度。鼓励有条件的地区出台农村地区公共充电设施建设运营专项支持政策,加大用地保障,加大配套电网改造升级力度。鼓励条件适宜地区结合充电设施建设分布式光伏、分散式风电等,形成绿色充电一体化系统。鼓励开展车网互动等新技术应用。结合农村地区充电设施环境、运行维护要求等,完善充电设施运维体系。
原文链接:关于组织开展“充电基础设施建设应用示范县和示范乡镇”申报工作的通知
近日,国家能源局发布《国家能源局行政处罚案件案由规定》通知及政策解读。《案由规定》表示,严格以相关法律法规规章和国家能源局及其派出机构权责清单为依据,并参照《国家能源局权力和责任清单》体例结构,按照行业管理、电力监管、电力安全监督管理顺序进行逐项表述。重点修订完善了三个方面内容。
依照国家能源局和派出机构权责清单明确的行政处罚职责,案件案由类别从原来的电力监管领域扩展到固定资产投资、煤炭、石油天然气、可再生能源等领域。《案由规定》共分为违反能源固定资产投资项目管理、违反电力行业管理、违反煤炭行业管理、违反石油天然气行业管理、违反新能源和可再生能源行业管理、违反电力监管、违反电力安全监督管理有关规定等7种案件案由类别。
根据《案由规定》,违反电力市场监管有关规定包括不执行调度指令。违反可再生能源消纳有关规定包括:1.未按照规定完成收购可再生能源电量,造成可再生能源发电企业经济损失。2.违反规定未建设或者未及时建设可再生能源发电项目接入工程。3.拒绝或者阻碍与可再生能源发电企业签订购售电合同、并网调度协议。4.未提供或者未及时提供可再生能源发电上网服务。5.未优先调度可再生能源发电。
原文链接:国家能源局关于印发《国家能源局行政处罚案件案由规定》的通知
1月4日,国家发展改革委、国 家 能 源 局、工业和信息化部和市场监管总局四部门发布《关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见》。文件提出鼓励双向充放电设施、储充/光储充一体站、换电站等通过资源聚合参与电力市场试点示范,验证双向充放电资源的等效储能潜力。
文件还提到,到2025年,我国车网互动技术标准体系初步建成,充电峰谷电价机制全面实施并持续优化,市场机制建设取得重要进展,加大力度开展车网互动试点示范,力争参与试点示范的城市2025年全年充电电量60%以上集中在低谷时段、私人充电桩充电电量80%以上集中在低谷时段,新能源汽车作为移动式电化学储能资源的潜力通过试点示范得到初步验证。
到2030年,我国车网互动技术标准体系基本建成,市场机制更加完善,车网互动实现规模化应用,智能有序充电全面推广,新能源汽车成为电化学储能体系的重要组成部分,力争为电力系统提供千万千瓦级的双向灵活性调节能力。
鼓励充电运营商因地制宜建设光储充一体化场站,促进交通与能源融合发展。
原文链接:关于加强新能源汽车与电网融合互动的实施意见
原文链接:工信部等十部门发布关于印发《绿色建材产业高质量发展实施方案》的通知
近日,工信部等十部门发布关于印发《绿色建材产业高质量发展实施方案》的通知。《方案》提出,到2026年,绿色建材年营业收入超过3000亿元,2024-2026年年均增长10%以上。
具体来看,要加快生产过程绿色化。优化用能结构,推进现有燃煤自备电厂(锅炉)清洁能源替代,稳妥推动现有使用高污染燃料的工业窑炉改用工业余热、电能、天然气等,提高太阳能、风能等可再生能源的利用比例,提升终端用能电气化水平,鼓励氢能、生物质燃料、垃圾衍生燃料等替代能源在水泥等工业窑炉中的应用。
促进建设工程应用。强化绿色建筑中绿色建材选用要求,鼓励有条件的地区结合零碳建筑、近零能耗建筑等建筑类型开展绿色建材应用示范建设,鼓励公共采购和市场投资项目扩大绿色建材采购范围、加大采购力度。扩大政府采购支持绿色建材促进建筑品质提升政策实施城市范围,完善绿色建筑和绿色建材政府采购需求标准,优化绿色建材采购、 监管和应用的管理制度,对相关绿色建材产品应采尽采、应用尽用。
12月29日,工信部等八部门发布了《关于加快传统制造业转型升级的指导意见》指出(以下简称意见)。
意见指出,到2027年,传统制造业高端化、智能化、绿色化、融合化发展水平明显提升,有效支撑制造业比重保持基本稳定,在全球产业分工中的地位和竞争力进一步巩固增强。工业企业数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率分别超过90%、70%,工业能耗强度和二氧化碳排放强度持续下降,万元工业增加值用水量较2023年下降13%左右,大宗工业固体废物综合利用率超过57%。
原文链接:工业和信息化部等八部门关于加快传统制造业转型升级的指导意见
1月9日,安徽省能源局印发《关于做好支撑性煤电项目配套风电和光伏项目建设工作有关事项的通知》,文件指出,支持企业自主落实配套风电和光伏项目。煤电项目投资主体可在全省范围内落实配套风电和光伏项目,已有的风电和光伏项目应优先用于煤电项目配套。鼓励煤电项目投资主体与其他企业合作建设配套风电和光伏项目,其中煤电项目投资主体控股建设的装机规模累计不低于煤电项目配套总规模的 50%。
压实配套风电和光伏项目资源落实责任。煤电项目所在市应优先保障煤电项目配套风电和光伏开发资源,鼓励其他市积极为煤电项目配套风电和光伏开发资源。所有为煤电项目配套风电和光伏项目的市,均按实际下达风电和光伏项目建设规模的30%给予奖励,其中煤电项目所在市在配套风电和光伏项目任务完成后给予奖励,其他市在规模下达后即可给予奖励。奖励规模由各市自行确定具备开发条件的项目,并按当年竞争性配置配建储能比例平均值落实储能容量,报省能源局确认后实施。煤电项目配套风电和光伏项目任务未完成的,煤电项目所在市、煤电项目投资主体所属一级集团须书面承诺落实配套风电和光伏项目任务后,方可参与风电和光伏项目建设规模竞争性配置。
原文链接:关于做好支撑性煤电项目配套风电和光伏项目建设工作有关事项的通知
日前,山东省发展和改革委员会、山东省能源局、山东省住房和城乡建设厅、山东省市场监督管理局和国家能源局山东监管办公室联合发布《关于推进分布式光伏高质量发展的通知》,其中提到,
一、强化管理,构建健康发展体制机制
(一) 明确项目分类。分布式光伏包括户用光伏和工商业分布式光伏。其中,户用光伏是指自然人利用宅基地范围内的建筑物,以及附属物建设的分布式光伏;工商业分布式光伏是指就地开发、就近利用且单点并网装机容量小于6兆瓦的户用光伏以外的各类分布式光伏。
(二)严格备案管理。分布式光伏实行属地备案管理。户用光伏由自然人提供有效身份证明、项目场址权属证明、项目自投说明等相关材料,由当地电网企业代为备案:电网企业应在户用光伏并网前复核光伏项目或设备购置发票抬头(包括光伏组件、逆变器等) 与备案主体的一致性,不一致的待完善相关备案信息后方可并网。工商业分布式光伏由开发企业提供企业营业执照、法人有效身份证明、项目场址产权合法性等相关材料,到备案机关进行备案,并对备案信息的真实性、合法性和完整性负责。通过租赁屋顶或出租光伏发电设施等方式建设的分布式光伏,按照工商业分布式光伏管理,由开发企业备案。对于利用园区、厂房屋顶、场地,以及利用坑塘水面、畜牧养殖等集中连片建设的6兆瓦及以上光伏发电项目,不得拆分项目备案。依照《光伏发电系统能效规范》(NB/T10394-2020),我省分布式光伏新增备案容量为交流侧容量,项目备案申请人 (含代办电网企业)应在项目建设规模及内容中明确直流侧和交流侧容量。未明确的,项目备案机关应指导其修改完善。
(三)规范开发建设。项目业主必须严格按照国家有关标准规范开发,认真落实建筑载荷、抗风能力、防水工艺、规范施工、设备选型等相关要求,采购使用的光伏组件、逆变器、支架等设备应符合技术标准。光伏方阵连接、支撑系统应牢固,方位角、倾角应符合设计要求,接地连接应可靠。分布式光伏设计、安装和监理单位应具备国家规定的相应资质,相关作业人员应具备相应从业资格。分布式光伏发电项目应严格按照备案容量建设,擅自增加容量的项目限期整改,拒不整改的不予并网。分布式光伏备案后一年内未建成并网的,由当地能源主管部门组织电网企业收回并网容量,继续建设的需重新申请并网容量。项目投资主体、规模、建设地点发生变更,需重新开展备案等工作。
(四) 加强并网验收。分布式光伏应具备实时上传运行信息至电力调度机构和负荷管理中心功能,逆变器应提供一路通信接口,用于与电网通信交互、接收调度控制指令,项目业主应配合电网企业开展接入工作。光伏逆变器过电压保护、电能质量、低电压穿越、防孤岛保护等主要涉网性能应满足国家相关标准和《关于切实做好分布式光伏并网运行工作的通知》(鲁监能安全规〔2021〕94号)要求。电网企业现场验收时,应检查光伏电池组件、逆变器等核心涉网设备型式检验报告、检测认证、参数设置现场试验报告等内容,检查结果应满足国家相关标准要求,未经电网企业验收或验收不合格的项目不得并网。电网企业依法依规对分布式光伏主要涉网性能指标进行抽查,对不合格项目向当地能源主管部门和市场监督管理部门报备,由项目业主限期整改。
(五)强化运行管理。分布式光伏连续六个月未发电且现场发电设备已拆除的,由电网企业告知业主或向社会公示后,进行销户处理。在已销户地址重新建设或迁移安装地址的,须重新办理备案、并网手续。未经备案机关同意,并网后擅自增加发电容量的,按照《供电营业规则》等有关规定处理;纳入补贴清单的项目,擅自增加并网容量导致实际容量与纳入补贴清单的备案容量不符的,按国家有关要求核减补贴资金。鼓励成立分布式光伏运维公司,运维人员具备登高证、高压电工证等资质,专业化、规模化开展分布式光伏电站运维业务。10千伏及以上分布式光伏电站,应配备专业运维人员,具备高压电工证等资质,确保系统及设备安全运行。
二、推进试点,提升电网承载能力
(一) 扎实推进试点。按照国家能源局《分布式光伏接入电网承载力及提升措施评估试点实施方案》和《分布式电源接入电网承载力评估导则》(DL/T 2041-2019)要求,电网企业要明确分布式光伏发电项目开发红、黄、绿区域,并向社会公开。优先支持在绿色区域开发建设分布式光伏,对于确需接入黄色区域的分布式光伏发电项目,应开展专项分析,落实消纳和接入条件后,再行开发建设;在电网承载力未得到有效改善前,暂停在红色区域新增分布式光伏项目接入。电网企业要定期开展分布式光伏可接网容量分析,公布可开放容量,并向当地能源主管部门和备案机关报备。
(二) 提升承载能力。电网企业要按照《电网公平开放监管办法》(国能发监管规〔2021〕 49 号)要求,遵循电网公平开放原则,严格执行新建电源并网条件等有关规定;要结合分布式光伏总体规模、总体布局和接入方式,分电压等级提出电网建设改造方案并组织实施;各市能源主管部门要针对分布式光伏接入存在困难的区域,分析研究独立储能、常规电源灵活性改造、新增调节电源、终端电气化水平等对分布式光伏接网能力的影响,提出针对性的解决措施,切实提高分布式光伏接入承载能力。
(三)创新调节手段。探索激励政策,鼓励光伏投资企业、电网企业在消纳困难变电站(台区)配建储能设施,开发建设分布式储能,提升电力系统调节能力,促进分布式光伏就近就地消纳。按照国家《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》(发改办体改〔2023〕813 号)要求,探索分布式光伏分时上网电价机制,推动分布式光伏上网电量参与市场; 分布式光伏与其他经营主体共同按市场规则公平承担相应的不平衡费用。分布式光伏发电项目应配合电网企业保障电网安全、响应调度要求,在春节等调峰困难时期,参与电力系统调峰。
三、加强协调,营造良好发展环境
(一) 统筹推进建设。各市要根据分布式光伏发展现状、负荷水平和电网承载力等,结合全省能源绿色低碳转型试点示范建设和整县屋顶分布式光伏开发试点,科学制定分布式光伏发展规划或实施方案,合理确定分布式光伏开发规模、布局和时序,推进充电、储能等基础设施建设,推广光伏发电与建筑一体化应用,促进分布式光伏科学有序安全发展。电网企业要加快配电网改造升级力度,探索构建适应能源绿色低碳转型的智能电网。行业协会要发挥协调服务作用,加强行业自律,保障良性发展。
(二)优化发展环境。各市要按照政府指导、市场主导原则鼓励各类市场主体根据自身条件和优势,参与分布式光伏开发建设、运营和管理。严格按照《山东省企业投资项目核准和备案办法》规范备案管理,为分布式光伏发展营造公平公正、公开透明的良好营商环境。参照国家能源局推荐的合同范本,引导居民、开发企业、经销商加强协商,规范合同约定,明确开发方式、收益分配和承担的风险,不得冒用居民信息贷款或变相贷款。电网企业要进一步简化接网业务环节,优化流程、缩短时限,推广业务线上办理,提供优质高效接网服务。
(三) 加强监督管理。各市要加强宣传引导,通过发放“分布式光伏明白纸”等方式,发挥各类媒体作用,加大政策宣传力度,提升群众的风险意识和辨别能力。相关部门要依法依规查处损害群众利益的行为,切实维护群众合法权益,维护市场秩序。有关协会、企业要严格落实分布式光伏产品和技术标准,推广应用先进技术和装备,高标准推进项目建设,打造分布式光伏精品工程。
施等方式建设的分布式光伏,按照工商业分布式光伏管理,由开发企业备案。对于利用园区、厂房屋顶、场地,以及利用坑塘水面、畜牧养殖等集中连片建设的6兆瓦及以上光伏发电项目,不得拆分项目备案。依照《光伏发电系统能效规范》(NB/T10394-2020),我省分布式光伏新增备案容量为交流侧容量,项目备案申请人 (含代办电网企业)应在项目建设规模及内容中明确直流侧和交流侧容量。未明确的,项目备案机关应指导其修改完善。
(三)规范开发建设。项目业主必须严格按照国家有关标准规范开发,认真落实建筑载荷、抗风能力、防水工艺、规范施工、设备选型等相关要求,采购使用的光伏组件、逆变器、支架等设备应符合技术标准。光伏方阵连接、支撑系统应牢固,方位角、倾角应符合设计要求,接地连接应可靠。分布式光伏设计、安装和监理单位应具备国家规定的相应资质,相关作业人员应具备相应从业资格。分布式光伏发电项目应严格按照备案容量建设,擅自增加容量的项目限期整改,拒不整改的不予并网。分布式光伏备案后一年内未建成并网的,由当地能源主管部门组织电网企业收回并网容量,继续建设的需重新申请并网容量。项目投资主体、规模、建设地点发生变更,需重新开展备案等工作。
(四) 加强并网验收。分布式光伏应具备实时上传运行信息至电力调度机构和负荷管理中心功能,逆变器应提供一路通信接口,用于与电网通信交互、接收调度控制指令,项目业主应配合电网企业开展接入工作。光伏逆变器过电压保护、电能质量、低电压穿越、防孤岛保护等主要涉网性能应满足国家相关标准和《关于切实做好分布式光伏并网运行工作的通知》(鲁监能安全规〔2021〕94号)要求。电网企业现场验收时,应检查光伏电池组件、逆变器等核心涉网设备型式检验报告、检测认证、参数设置现场试验报告等内容,检查结果应满足国家相关标准要求,未经电网企业验收或验收不合格的项目不得并网。电网企业依法依规对分布式光伏主要涉网性能指标进行抽查,对不合格项目向当地能源主管部门和市场监督管理部门报备,由项目业主限期整改。
(五)强化运行管理。分布式光伏连续六个月未发电且现场发电设备已拆除的,由电网企业告知业主或向社会公示后,进行销户处理。在已销户地址重新建设或迁移安装地址的,须重新办理备案、并网手续。未经备案机关同意,并网后擅自增加发电容量的,按照《供电营业规则》等有关规定处理;纳入补贴清单的项目,擅自增加并网容量导致实际容量与纳入补贴清单的备案容量不符的,按国家有关要求核减补贴资金。鼓励成立分布式光伏运维公司,运维人员具备登高证、高压电工证等资质,专业化、规模化开展分布式光伏电站运维业务。10千伏及以上分布式光伏电站,应配备专业运维人员,具备高压电工证等资质,确保系统及设备安全运行。
二、推进试点,提升电网承载能力
(一) 扎实推进试点。按照国家能源局《分布式光伏接入电网承载力及提升措施评估试点实施方案》和《分布式电源接入电网承载力评估导则》(DL/T 2041-2019)要求,电网企业要明确分布式光伏发电项目开发红、黄、绿区域,并向社会公开。优先支持在绿色区域开发建设分布式光伏,对于确需接入黄色区域的分布式光伏发电项目,应开展专项分析,落实消纳和接入条件后,再行开发建设;在电网承载力未得到有效改善前,暂停在红色区域新增分布式光伏项目接入。电网企业要定期开展分布式光伏可接网容量分析,公布可开放容量,并向当地能源主管部门和备案机关报备。
(二) 提升承载能力。电网企业要按照《电网公平开放监管办法》(国能发监管规〔2021〕 49 号)要求,遵循电网公平开放原则,严格执行新建电源并网条件等有关规定;要结合分布式光伏总体规模、总体布局和接入方式,分电压等级提出电网建设改造方案并组织实施;各市能源主管部门要针对分布式光伏接入存在困难的区域,分析研究独立储能、常规电源灵活性改造、新增调节电源、终端电气化水平等对分布式光伏接网能力的影响,提出针对性的解决措施,切实提高分布式光伏接入承载能力。
(三)创新调节手段。探索激励政策,鼓励光伏投资企业、电网企业在消纳困难变电站(台区)配建储能设施,开发建设分布式储能,提升电力系统调节能力,促进分布式光伏就近就地消纳。按照国家《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》(发改办体改〔2023〕813 号)要求,探索分布式光伏分时上网电价机制,推动分布式光伏上网电量参与市场; 分布式光伏与其他经营主体共同按市场规则公平承担相应的不平衡费用。分布式光伏发电项目应配合电网企业保障电网安全、响应调度要求,在春节等调峰困难时期,参与电力系统调峰。
三、加强协调,营造良好发展环境
(一) 统筹推进建设。各市要根据分布式光伏发展现状、负荷水平和电网承载力等,结合全省能源绿色低碳转型试点示范建设和整县屋顶分布式光伏开发试点,科学制定分布式光伏发展规划或实施方案,合理确定分布式光伏开发规模、布局和时序,推进充电、储能等基础设施建设,推广光伏发电与建筑一体化应用,促进分布式光伏科学有序安全发展。电网企业要加快配电网改造升级力度,探索构建适应能源绿色低碳转型的智能电网。行业协会要发挥协调服务作用,加强行业自律,保障良性发展。
(二)优化发展环境。各市要按照政府指导、市场主导原则鼓励各类市场主体根据自身条件和优势,参与分布式光伏开发建设、运营和管理。严格按照《山东省企业投资项目核准和备案办法》规范备案管理,为分布式光伏发展营造公平公正、公开透明的良好营商环境。参照国家能源局推荐的合同范本,引导居民、开发企业、经销商加强协商,规范合同约定,明确开发方式、收益分配和承担的风险,不得冒用居民信息贷款或变相贷款。电网企业要进一步简化接网业务环节,优化流程、缩短时限,推广业务线上办理,提供优质高效接网服务。
(三) 加强监督管理。各市要加强宣传引导,通过发放“分布式光伏明白纸”等方式,发挥各类媒体作用,加大政策宣传力度,提升群众的风险意识和辨别能力。相关部门要依法依规查处损害群众利益的行为,切实维护群众合法权益,维护市场秩序。有关协会、企业要严格落实分布式光伏产品和技术标准,推广应用先进技术和装备,高标准推进项目建设,打造分布式光伏精品工程。
站运维业务。10千伏及以上分布式光伏电站,应配备专业运维人员,具备高压电工证等资质,确保系统及设备安全运行。
二、推进试点,提升电网承载能力
(一) 扎实推进试点。按照国家能源局《分布式光伏接入电网承载力及提升措施评估试点实施方案》和《分布式电源接入电网承载力评估导则》(DL/T 2041-2019)要求,电网企业要明确分布式光伏发电项目开发红、黄、绿区域,并向社会公开。优先支持在绿色区域开发建设分布式光伏,对于确需接入黄色区域的分布式光伏发电项目,应开展专项分析,落实消纳和接入条件后,再行开发建设;在电网承载力未得到有效改善前,暂停在红色区域新增分布式光伏项目接入。电网企业要定期开展分布式光伏可接网容量分析,公布可开放容量,并向当地能源主管部门和备案机关报备。
(二) 提升承载能力。电网企业要按照《电网公平开放监管办法》(国能发监管规〔2021〕 49 号)要求,遵循电网公平开放原则,严格执行新建电源并网条件等有关规定;要结合分布式光伏总体规模、总体布局和接入方式,分电压等级提出电网建设改造方案并组织实施;各市能源主管部门要针对分布式光伏接入存在困难的区域,分析研究独立储能、常规电源灵活性改造、新增调节电源、终端电气化水平等对分布式光伏接网能力的影响,提出针对性的解决措施,切实提高分布式光伏接入承载能力。
(三)创新调节手段。探索激励政策,鼓励光伏投资企业、电网企业在消纳困难变电站(台区)配建储能设施,开发建设分布式储能,提升电力系统调节能力,促进分布式光伏就近就地消纳。按照国家《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》(发改办体改〔2023〕813 号)要求,探索分布式光伏分时上网电价机制,推动分布式光伏上网电量参与市场; 分布式光伏与其他经营主体共同按市场规则公平承担相应的不平衡费用。分布式光伏发电项目应配合电网企业保障电网安全、响应调度要求,在春节等调峰困难时期,参与电力系统调峰。
三、加强协调,营造良好发展环境
(一) 统筹推进建设。各市要根据分布式光伏发展现状、负荷水平和电网承载力等,结合全省能源绿色低碳转型试点示范建设和整县屋顶分布式光伏开发试点,科学制定分布式光伏发展规划或实施方案,合理确定分布式光伏开发规模、布局和时序,推进充电、储能等基础设施建设,推广光伏发电与建筑一体化应用,促进分布式光伏科学有序安全发展。电网企业要加快配电网改造升级力度,探索构建适应能源绿色低碳转型的智能电网。行业协会要发挥协调服务作用,加强行业自律,保障良性发展。
(二)优化发展环境。各市要按照政府指导、市场主导原则鼓励各类市场主体根据自身条件和优势,参与分布式光伏开发建设、运营和管理。严格按照《山东省企业投资项目核准和备案办法》规范备案管理,为分布式光伏发展营造公平公正、公开透明的良好营商环境。参照国家能源局推荐的合同范本,引导居民、开发企业、经销商加强协商,规范合同约定,明确开发方式、收益分配和承担的风险,不得冒用居民信息贷款或变相贷款。电网企业要进一步简化接网业务环节,优化流程、缩短时限,推广业务线上办理,提供优质高效接网服务。
(三) 加强监督管理。各市要加强宣传引导,通过发放“分布式光伏明白纸”等方式,发挥各类媒体作用,加大政策宣传力度,提升群众的风险意识和辨别能力。相关部门要依法依规查处损害群众利益的行为,切实维护群众合法权益,维护市场秩序。有关协会、企业要严格落实分布式光伏产品和技术标准,推广应用先进技术和装备,高标准推进项目建设,打造分布式光伏精品工程。
等基础设施建设,推广光伏发电与建筑一体化应用,促进分布式光伏科学有序安全发展。电网企业要加快配电网改造升级力度,探索构建适应能源绿色低碳转型的智能电网。行业协会要发挥协调服务作用,加强行业自律,保障良性发展。
(二)优化发展环境。各市要按照政府指导、市场主导原则鼓励各类市场主体根据自身条件和优势,参与分布式光伏开发建设、运营和管理。严格按照《山东省企业投资项目核准和备案办法》规范备案管理,为分布式光伏发展营造公平公正、公开透明的良好营商环境。参照国家能源局推荐的合同范本,引导居民、开发企业、经销商加强协商,规范合同约定,明确开发方式、收益分配和承担的风险,不得冒用居民信息贷款或变相贷款。电网企业要进一步简化接网业务环节,优化流程、缩短时限,推广业务线上办理,提供优质高效接网服务。
(三) 加强监督管理。各市要加强宣传引导,通过发放“分布式光伏明白纸”等方式,发挥各类媒体作用,加大政策宣传力度,提升群众的风险意识和辨别能力。相关部门要依法依规查处损害群众利益的行为,切实维护群众合法权益,维护市场秩序。有关协会、企业要严格落实分布式光伏产品和技术标准,推广应用先进技术和装备,高标准推进项目建设,打造分布式光伏精品工程。
为推动新型储能多元化高质量发展,充分发挥示范引领带动作用,国家能源局组织开展了新型储能试点示范项目申报和评选工作。现就有关事项公告如下。
一、经项目单位申报,有关省级能源主管部门和中央企业汇总推荐,国家能源局组织专家评审,并公示征求各方面意见,决定将“山东省肥城市300MW/1800MWh压缩空气储能示范项目”等56个项目列为新型储能试点示范项目。
二、各示范项目单位要遵守新型储能项目管理相关制度,扎实推进项目建设,加强系统运行维护,定期通过全国新型储能大数据平台报送项目建设运行等工作情况。
三、各省级能源主管部门要加强本地区试点示范项目管理,协调解决项目面临的问题,持续跟踪项目建设进度、政策执行情况、试点示范效果等,并严控施工质量,保障项目安全有序实施,确保试点示范取得预期效果。
四、示范项目其他事项遵照《国家能源局综合司关于开展新型储能试点示范工作的通知》(国能综通科技〔2023〕77号)要求执行。
以下为新型储能试点示范项目名单:
1月5日,国务院常务会议讨论审议通过《碳排放权交易管理暂行条例(草案)》。
这一消息引起了广泛关注和热议。碳排放权交易是一种利用市场机制来减少温室气体排放的政策工具,通过建立碳排放权交易市场,以碳排放权为交易对象,以市场机制为手段,以减少碳排放为目标,推动企业加强节能减排工作,促进经济社会的可持续发展。
该草案的审议通过,标志着我国在应对气候变化、推动绿色发展方面迈出了重要一步。这将对我国的碳排放权交易市场建设、推动企业积极参与碳减排、促进我国的生态文明建设等方面产生深远的影响。
首先,该草案的通过将加速我国碳排放权交易市场的建设。在此之前,我国已经在北京、上海、天津、广州、深圳等地开展了碳排放权交易试点工作,取得了一定的成效。但是,由于缺乏统一的法律法规和政策体系,各地的碳排放权交易市场存在着不规范、不统一、不透明等问题。该草案的通过将为我国建立统一的碳排放权交易市场提供法律依据和政策保障,有利于推动我国碳排放权交易市场的规范化、透明化和统一化。
其次,该草案的通过将推动企业积极参与碳减排。碳排放权交易市场的建立将使碳排放权成为一种稀缺资源,企业需要购买碳排放权才能进行生产。这将促使企业加强自身的节能减排工作,采取更加环保的生产方式和技术手段,以降低自身的碳排放量,从而节约成本。同时,该草案还规定了企业的碳减排目标和奖励机制,这将进一步激励企业积极参与到碳减排工作中来,为我国的生态文明建设做出贡献。
最后,该草案的通过将促进我国的生态文明建设。生态文明建设是我国的一项基本国策,是实现可持续发展的重要保障。碳排放权交易市场的建立将有助于减少温室气体排放,缓解气候变化对生态环境的负面影响,促进我国的生态文明建设。同时,该草案还规定了政府在碳排放权交易市场建设中的职责和义务,要求政府加强对市场的监管和服务,这将有助于提升政府在生态文明建设中的作用和地位。
总之,《碳排放权交易管理暂行条例(草案)》的审议通过是我国应对气候变化、推动绿色发展的重要举措。它将加速我国碳排放权交易市场的建设,推动企业积极参与碳减排,促进我国的生态文明建设。
节能减排工作,采取更加环保的生产方式和技术手段,以降低自身的碳排放量,从而节约成本。同时,该草案还规定了企业的碳减排目标和奖励机制,这将进一步激励企业积极参与到碳减排工作中来,为我国的生态文明建设做出贡献。
最后,该草案的通过将促进我国的生态文明建设。生态文明建设是我国的一项基本国策,是实现可持续发展的重要保障。
碳排放权交易市场的建立将有助于减少温室气体排放,缓解气候变化对生态环境的负面影响,促进我国的生态文明建设。
同时,该草案还规定了政府在碳排放权交易市场建设中的职责和义务,要求政府加强对市场的监管和服务,这将有助于提升政府在生态文明建设中的作用和地位。
总之,《碳排放权交易管理暂行条例(草案)》的审议通过是我国应对气候变化、推动绿色发展的重要举措。它将加速我国碳排放权交易市场的建设,推动企业积极参与碳减排,促进我国的生态文明建设。
宁德时代此番在储能领域的动作,至少释放了四个行业信息。
2023年12月底,宁德时代“低调”开启了530Ah储能电芯新产线建设。
据消息人士介绍,宁德时代此次是为530Ah储能大电芯的量产准备和储能系统集成产能的建设准备,并将开启储能参与电力市场的运营领域布局。
——摘选自高工锂电《宁德时代“备战”530Ah储能电芯》
2024年开年,“竞争加剧”充斥着整个行业。
一、硅料
首先是硅料环节,降价仍是主旋律。根据硅业分会公布的数据,单晶致密料和单晶菜花料价格持续走低,环比下降在30%左右,复投料已经逼近6万元/吨。新增n型颗粒硅报价,均价在5.9万元/吨。
硅业分会表示,本周成交大部分来源于一线大厂,p型硅料价格仅一线企业仍保有部分6万元/吨及以上的高价,其余企业均有所下调价格,部分新投产企业存在更低成交价。
在硅料环节,头部企业更具成本优势,且具备一定的溢价优势。而新进企业,既面对硅料技术壁垒、爬坡难度、成本曲线陡峭等挑战,同时还要考量客户订单,可谓压力重重。
从成本来看,通威自主研发的“永祥法”已更迭至第八代,生产成本已降至4万元/吨以内;大全能源财报显示,1-9月硅料单位现金成本为43.51元/公斤;而协鑫科技则表示,其乐山协鑫颗粒硅项目生产成本约35.68元/公斤。前不久协鑫科技宣布,彻底退出多晶硅西门子法棒状硅经营领域,专注于硅烷流化床法颗粒硅技术研究与生产。
业内人士分析,新进入企业成本很难控制到5万元以下,一些新项目初期可能产能未达标或品质不稳定而面临更高的成本。
二、硅片
硅片环节,2023年市场竞争加剧,且产品价格波动幅度较大。龙头隆基6次调价,12月底P型M10 150μm厚度硅片报价为2.2元/片,而130μm厚度的M10价格2.35元/片,新增130μmn型M11硅片,报价2.55元/片。值得注意的是,本次硅片尺寸均为矩形硅片。
2024年第一周,硅片价格主要通过企业自身排产调整对应变化,根据硅业分会的分析,头部企业降幅较大,而一体化企业调整幅度相较于专业化更加明显,主要原因是产业链各环节匹配,执行以销定产的策略。
在竞争上,一方面薄片化进程进一步加快,目前主流硅片薄度以150μm和130μm为主,也有企业已经推出异质结专用的110μm超薄硅片产品。
另一方面,隆基、中环两大龙头之外,新进入企业快速崛起。如高景太阳能当前已有60GW产能满产,且珠海三期及宜宾一期项目也已投产。据北极星太阳能光伏网根据公开信息统计,2023年硅片新势力供给投产超110GW硅片产能。加上原有硅片企业及一体化企业投产规模,硅片环节同样产能过剩。
业内人士分析,新进入企业成本很难控制到5万元以下,一些新项目初期可能产能未达标或品质不稳定而面临更高的成本。
二、硅片
硅片环节,2023年市场竞争加剧,且产品价格波动幅度较大。龙头隆基6次调价,12月底P型M10 150μm厚度硅片报价为2.2元/片,而130μm厚度的M10价格2.35元/片,新增130μmn型M11硅片,报价2.55元/片。值得注意的是,本次硅片尺寸均为矩形硅片。
2024年第一周,硅片价格主要通过企业自身排产调整对应变化,根据硅业分会的分析,头部企业降幅较大,而一体化企业调整幅度相较于专业化更加明显,主要原因是产业链各环节匹配,执行以销定产的策略。
在竞争上,一方面薄片化进程进一步加快,目前主流硅片薄度以150μm和130μm为主,也有企业已经推出异质结专用的110μm超薄硅片产品。
另一方面,隆基、中环两大龙头之外,新进入企业快速崛起。如高景太阳能当前已有60GW产能满产,且珠海三期及宜宾一期项目也已投产。据北极星太阳能光伏网根据公开信息统计,2023年硅片新势力供给投产超110GW硅片产能。加上原有硅片企业及一体化企业投产规模,硅片环节同样产能过剩。
激烈的市场竞争之下,也有企业重新调整项目投产进度。2023年12月26日,京运通发布公告,拟将乐山22GW高效单晶硅棒、切片项目的预投产时间延至2024年12月。
三、电池
电池企业2023年可谓水深火热,据行业机构调研,2023年末2个月,电池环节基本全规格处于生产即亏损的状态,多数厂家针对自身产线减产幅度扩大。
开年第一周,电池价格逐渐企稳。根据InfoLink数据,M10 P型电池片成交价维持每瓦0.36-0.37元;TOPCon(M10)电池片主流成交价在每瓦0.47元左右,TOPCon与PERC电池片价差在0.1-0.11元/W不等,而HJT电池约每瓦0.65-0.7元。
电池环节可谓处于p、n型迭代的风暴中心,在n型电池(TOPCon、HJT、XBC)的夹击下,PERC老旧产能包袱重的企业压力倍增。据相关机构预测,2024年TOPCon电池市占率将提升至64%左右。
四、组件
作为产业链最终端,光伏组件的竞争更为激烈。
2023年,组件价格近乎腰斩,至年末部分集采项目中标价格跌破1元/W,而这是大部分组件企业的成本线。
尽管此前有光伏大佬呼吁,央国企集采不要将价格看做唯一标准,但从2023年的集采情况来看,价格仍起到决定性作用。相对来说,一体化企业抗风险能力更高,且各环节配置更为灵活,因此更具优势。据统计2023年度70%以上订单均被TOP 10企业拿走。
出货量排行上更是你追我赶。晶科大概率将重回TOP 1宝座,天合、隆基、晶澳竞逐第二,正泰新能、日升等企业大概率将与阿特斯展开第五保卫战,后续企业如一道、尚德、通威、协鑫、横店东磁等同样是你追我赶。
新秀企业如华晟新能源、中清光伏、宝馨科技等发展迅速,后续随着产能进一步落地,实力将进一步彰显。专业代工企业如晶优光伏等将迎来新的机遇。
据InfoLink分析,2024年1月订单执行的价格也侧面显示组件价格的下探仍未止歇。1月2日,国家电投2023年青豫直流二期黄河公司90万千瓦光伏883MW组件项目公布中标结果,PERC半片双面组件555Wp组件中标价格最低为0.87元/W。
在产能过剩、价格变动、技术迭代等多重因素下,光伏企业间并购时有发生。此前,清电光伏正式并购合肥西长信新能源。业内人士预测,未来几年内将有70%光伏企业或将被洗牌出局。大浪淘沙下,企业唯有在产能、技术、渠道、经营等多方面发力,才能穿越周期,打开新局面!
硅料价格
新年伊始,本期硅料环节市场氛围处于交替区间,既有针对前期订单的履行和交付,陆续也有少量厂家签订新订单。目前从硅料的需求端来看,中国春节假期期间的硅料采买量其实仍不明朗,多数新增订单也仅针对当前用料需求的阶段性补充。
价格方面,中国产地的致密块料价格分化趋势持续,用于N型拉晶块料价格范围维持每公斤65-68元范围,但是其他品质较差、以及新产能爬坡期间产出的致密料价格范围缓降至每公斤55-62元范围,继续下跌的空间在持续收窄。颗粒硅供应较为集中,价格范围也相对透明,本期主要价格范围维持每公斤55-60元范围,同时供应量也进入增量平缓期,更多新增产量需要观察呼和浩特新基地的增量和爬坡情况。
非中国产地的海外硅料美金价格,数据统计原则和依据主要来自当前三家海外制造企业的主流订单执行价格。但是由于资源稀缺性和长单合作占比极高等现实原因,对于价格较高的散单价格的参考度有限;另外特殊业务原因引起的“极端价格”暂时无法纳入考量范围,目前价格区间仅能反应正常价格区间部分。
硅片价格
2024年的第一周到来,硅片环节成交市场仍然相对冷清,而其中P型硅片的供需变化值得注意,尽管电池厂持续针对PERC产线陆续规划减产与关停,采购需求逐步下滑,然而,年末拉晶厂家也正在快速提升N型硅片的生产比重,甚至许多规划达到60-70%的生产比例,以供应持续成长的N型产品需求,硅片厂家P型价格相对坚挺,也开始出现贸易商针对P型硅片囤备货动作的现象,市场氛围瞬息多变。
本周硅片P型部分仍然持稳,M10成交价格维持每片1.9-2元人民币左右、G12尺寸也仍然在每片3元人民币附近。N型部分则成交价格呈现缓跌,M10尺寸下行到每片2.1元人民币左右;G12部分价格也来到每片3.2元人民币左右。不论N/P型,G12尺寸过往在每瓦单价上所具备的优异性价比在近期不复存在。
尽管多数厂家针对1月排产规划下修,但截至目前规划的减产幅度仍不足以撼动整体价格走势,当前市场氛围维持低迷。放眼今年,预期硅片价格走势将难出现大幅逆势回升,产出仍将持续受到厂家稼动牵引影响,但具体波动仍须关注春节前进一步的排产变化,在节后仍不排除因为厂家开工变化引起价格小幅的波动。
电池片价格
电池片生产环节在2023年末经历长达两个月的亏损后,价格来到底部横盘,M10 P型电池片在厂家大幅的减产与关停中,当前供需关系明显得到修复与改善,价格缓缓止跌甚至厂家开始出现尝试挺价的动作,尽管是否为底部转折点仍言之过早,依然给予生产厂家对于后势的一定信心。
M10 P型电池片成交价格止稳,维持每瓦0.36-0.37元人民币的底部区段,而在今日(周三)的市场情况中也已经几乎没有每瓦0.36元人民币的新签订单,价格开始朝向每瓦0.37-0.38元人民币游移;至于G12尺寸成交价格也维持到每瓦0.37元人民币的价格水平,与M10尺寸当前再次回到每瓦同价的现象。
在N型电池片部分,本周TOPCon(M10)电池片主流成交价格也相对稳定,维持落在每瓦0.47元人民币左右,TOPCon与PERC电池片价差来到每瓦0.1-0.11元人民币不等。而HJT(G12)电池片生产厂家多数以自用为主,外卖量体尚少,高效部分价格落在每瓦0.65-0.7元人民币左右。
近期电池环节基本上全规格都是处于生产即亏损的状态,多数厂家针对自身产线减产扩大幅度,此外,也开始看到针对G12尺寸产线的减产规划以及TOPCon的项目延缓甚至中止的现象,电池环节悲观氛围笼罩。尽管如此,参照过去行业周期性的过剩,这段时期生产企业多会将加速新技术的突破导入与近一步地淬炼降本提效手段、甩开老旧产能的包袱后将持续引领行业走向健康发展的道路。
组件价格
2024年来临,1月组件接单率相对过往低迷,组件厂家不论一线或者中小厂家都有减产趋势,国内制造排产约40-41 GW左右的量体,相比12月47-48 GW左右的产量下滑约14%左右。2月订单暂时尚未明朗,但2月天数较少、且当前大多春节工厂假期未定,推估排产仍有下探趋势。
一月订单执行的价格也侧面显示组件价格的下探仍未止歇,本周182 PERC组件价格执行订单每瓦0.88-1.03元人民币左右。210 PERC单面组件价格地面项目价格也在下探,价格也滑落到0.89-1.03元人民币。考虑变动因素影响,PERC电池片正在酝酿涨势,后期组件价格跌势将收窄。
TOPCon价格随着新订单开始交付,价格受现货影响略微下探至每瓦0.88-1.05元人民币,现货交单约每瓦0.9-0.95元人民币,前期签单执行价格约0.98-1.05元人民币,价格分化较大。海外价格约0.12-0.13元美金。
HJT价格因成本因素、且市场尚未明显打开,价格僵持,目前国内价格约每瓦1.2-1.25元人民币之间,海外订单价格僵持在每瓦0.150-0.165元美金。
硅片价格
2024年的第一周到来,硅片环节成交市场仍然相对冷清,而其中P型硅片的供需变化值得注意,尽管电池厂持续针对PERC产线陆续规划减产与关停,采购需求逐步下滑,然而,年末拉晶厂家也正在快速提升N型硅片的生产比重,甚至许多规划达到60-70%的生产比例,以供应持续成长的N型产品需求,硅片厂家P型价格相对坚挺,也开始出现贸易商针对P型硅片囤备货动作的现象,市场氛围瞬息多变。
本周硅片P型部分仍然持稳,M10成交价格维持每片1.9-2元人民币左右、G12尺寸也仍然在每片3元人民币附近。N型部分则成交价格呈现缓跌,M10尺寸下行到每片2.1元人民币左右;G12部分价格也来到每片3.2元人民币左右。不论N/P型,G12尺寸过往在每瓦单价上所具备的优异性价比在近期不复存在。
尽管多数厂家针对1月排产规划下修,但截至目前规划的减产幅度仍不足以撼动整体价格走势,当前市场氛围维持低迷。放眼今年,预期硅片价格走势将难出现大幅逆势回升,产出仍将持续受到厂家稼动牵引影响,但具体波动仍须关注春节前进一步的排产变化,在节后仍不排除因为厂家开工变化引起价格小幅的波动。
电池片价格
电池片生产环节在2023年末经历长达两个月的亏损后,价格来到底部横盘,M10 P型电池片在厂家大幅的减产与关停中,当前供需关系明显得到修复与改善,价格缓缓止跌甚至厂家开始出现尝试挺价的动作,尽管是否为底部转折点仍言之过早,依然给予生产厂家对于后势的一定信心。
M10 P型电池片成交价格止稳,维持每瓦0.36-0.37元人民币的底部区段,而在今日(周三)的市场情况中也已经几乎没有每瓦0.36元人民币的新签订单,价格开始朝向每瓦0.37-0.38元人民币游移;至于G12尺寸成交价格也维持到每瓦0.37元人民币的价格水平,与M10尺寸当前再次回到每瓦同价的现象。
在N型电池片部分,本周TOPCon(M10)电池片主流成交价格也相对稳定,维持落在每瓦0.47元人民币左右,TOPCon与PERC电池片价差来到每瓦0.1-0.11元人民币不等。而HJT(G12)电池片生产厂家多数以自用为主,外卖量体尚少,高效部分价格落在每瓦0.65-0.7元人民币左右。
近期电池环节基本上全规格都是处于生产即亏损的状态,多数厂家针对自身产线减产扩大幅度,此外,也开始看到针对G12尺寸产线的减产规划以及TOPCon的项目延缓甚至中止的现象,电池环节悲观氛围笼罩。尽管如此,参照过去行业周期性的过剩,这段时期生产企业多会将加速新技术的突破导入与近一步地淬炼降本提效手段、甩开老旧产能的包袱后将持续引领行业走向健康发展的道路。
组件价格
2024年来临,1月组件接单率相对过往低迷,组件厂家不论一线或者中小厂家都有减产趋势,国内制造排产约40-41 GW左右的量体,相比12月47-48 GW左右的产量下滑约14%左右。2月订单暂时尚未明朗,但2月天数较少、且当前大多春节工厂假期未定,推估排产仍有下探趋势。
一月订单执行的价格也侧面显示组件价格的下探仍未止歇,本周182 PERC组件价格执行订单每瓦0.88-1.03元人民币左右。210 PERC单面组件价格地面项目价格也在下探,价格也滑落到0.89-1.03元人民币。考虑变动因素影响,PERC电池片正在酝酿涨势,后期组件价格跌势将收窄。
TOPCon价格随着新订单开始交付,价格受现货影响略微下探至每瓦0.88-1.05元人民币,现货交单约每瓦0.9-0.95元人民币,前期签单执行价格约0.98-1.05元人民币,价格分化较大。海外价格约0.12-0.13元美金。
HJT价格因成本因素、且市场尚未明显打开,价格僵持,目前国内价格约每瓦1.2-1.25元人民币之间,海外订单价格僵持在每瓦0.150-0.165元美金。
电池片价格
电池片生产环节在2023年末经历长达两个月的亏损后,价格来到底部横盘,M10 P型电池片在厂家大幅的减产与关停中,当前供需关系明显得到修复与改善,价格缓缓止跌甚至厂家开始出现尝试挺价的动作,尽管是否为底部转折点仍言之过早,依然给予生产厂家对于后势的一定信心。
M10 P型电池片成交价格止稳,维持每瓦0.36-0.37元人民币的底部区段,而在今日(周三)的市场情况中也已经几乎没有每瓦0.36元人民币的新签订单,价格开始朝向每瓦0.37-0.38元人民币游移;至于G12尺寸成交价格也维持到每瓦0.37元人民币的价格水平,与M10尺寸当前再次回到每瓦同价的现象。
在N型电池片部分,本周TOPCon(M10)电池片主流成交价格也相对稳定,维持落在每瓦0.47元人民币左右,TOPCon与PERC电池片价差来到每瓦0.1-0.11元人民币不等。而HJT(G12)电池片生产厂家多数以自用为主,外卖量体尚少,高效部分价格落在每瓦0.65-0.7元人民币左右。
近期电池环节基本上全规格都是处于生产即亏损的状态,多数厂家针对自身产线减产扩大幅度,此外,也开始看到针对G12尺寸产线的减产规划以及TOPCon的项目延缓甚至中止的现象,电池环节悲观氛围笼罩。尽管如此,参照过去行业周期性的过剩,这段时期生产企业多会将加速新技术的突破导入与近一步地淬炼降本提效手段、甩开老旧产能的包袱后将持续引领行业走向健康发展的道路。
组件价格
2024年来临,1月组件接单率相对过往低迷,组件厂家不论一线或者中小厂家都有减产趋势,国内制造排产约40-41 GW左右的量体,相比12月47-48 GW左右的产量下滑约14%左右。2月订单暂时尚未明朗,但2月天数较少、且当前大多春节工厂假期未定,推估排产仍有下探趋势。
一月订单执行的价格也侧面显示组件价格的下探仍未止歇,本周182 PERC组件价格执行订单每瓦0.88-1.03元人民币左右。210 PERC单面组件价格地面项目价格也在下探,价格也滑落到0.89-1.03元人民币。考虑变动因素影响,PERC电池片正在酝酿涨势,后期组件价格跌势将收窄。
TOPCon价格随着新订单开始交付,价格受现货影响略微下探至每瓦0.88-1.05元人民币,现货交单约每瓦0.9-0.95元人民币,前期签单执行价格约0.98-1.05元人民币,价格分化较大。海外价格约0.12-0.13元美金。
HJT价格因成本因素、且市场尚未明显打开,价格僵持,目前国内价格约每瓦1.2-1.25元人民币之间,海外订单价格僵持在每瓦0.150-0.165元美金。
组件价格
2024年来临,1月组件接单率相对过往低迷,组件厂家不论一线或者中小厂家都有减产趋势,国内制造排产约40-41 GW左右的量体,相比12月47-48 GW左右的产量下滑约14%左右。2月订单暂时尚未明朗,但2月天数较少、且当前大多春节工厂假期未定,推估排产仍有下探趋势。
一月订单执行的价格也侧面显示组件价格的下探仍未止歇,本周182 PERC组件价格执行订单每瓦0.88-1.03元人民币左右。210 PERC单面组件价格地面项目价格也在下探,价格也滑落到0.89-1.03元人民币。考虑变动因素影响,PERC电池片正在酝酿涨势,后期组件价格跌势将收窄。
TOPCon价格随着新订单开始交付,价格受现货影响略微下探至每瓦0.88-1.05元人民币,现货交单约每瓦0.9-0.95元人民币,前期签单执行价格约0.98-1.05元人民币,价格分化较大。海外价格约0.12-0.13元美金。
HJT价格因成本因素、且市场尚未明显打开,价格僵持,目前国内价格约每瓦1.2-1.25元人民币之间,海外订单价格僵持在每瓦0.150-0.165元美金。
产能过剩?疯狂“内卷”?
2023年的光伏市场,一半是海水,一半是火焰!
对于产业而言,这是最好的时代,也是最坏的时代。
“过剩”通常是竞争市场的常态,但“绝对过剩”或“巨量过剩”,尤其是落后产能的巨量过剩,势必会带来惨烈的竞争与彻底的洗牌。
展望2024,双碳目标高擎旗帜走在前,行业“长期向上”共识不改,光伏市场的主旋律,便该从“过剩”与“出清过剩产能”展开。
趋势一:淘汰落后产能
2023年,虽然新增光伏装机规模预计将超过400GW,但整个光伏产业链的产能均远超市场需求,产能平均利用率维持在50%左右。整体行业产能的增加虽有助于行业发展,但也使得企业间竞争日益激烈。
2024年,是光伏行业继续进行结构性调整的一年,行业分化将更加明显,伴随着技术迭代与落后产能的淘汰,并购重组或将增加,产业链各环节集中度有望进一步提升。
趋势二:新技术带来新机遇
“光伏事业是长期主义的事业,是一场真正的马拉松。只有新技术、新产品才能走进新的繁荣周期。”隆基绿能董事长钟宝申如此说道。
新年伊始,各大券商最新的投资策略陆续出炉,谈及新一年的市场变化,分析师们不约而同地提到了一个词——技术革新。
纵观光伏行业的发展史,周期底部往往都伴随着技术的重大变革,技术进步是实现光伏降本增效的第一性原理。
“就目前光伏行业发展趋势来看,N型产品已经成为入门的门槛,普通硅料或者低品质硅料几乎没有生存空间。”某组件企业负责人表示。
目前,新一代光伏技术主要有TOPCon、HJT、BC、钙钛矿电池技术以及相关组件产品。其中,TOPCon的产能规模最大,由于企业短期大规模扩产,目前已经开始出现过剩迹象。根据Infolink统计,2023年、2024年、2025年,TOPCon名义产能将有望达到477GW、662GW和725GW。
回首2023年,多家头部企业相继在HJT、BC、钙钛矿以及叠层电池效率和组件效率上取得突破。展望2024年,行业龙头会进一步加强在技术领域的研发,加强在行业内的话语权,新技术的发展和优势产能的布局将进一步加速。
TOPCon:
优:技术成熟,2024年市占率有望大幅提升;
劣:龙头间同质化竞争将进一步加剧。
BC:
优:量产效率高,技术壁垒构成护城河;
劣:受限于成本高,良率底,大规模扩产受一定限制。
HJT:
优:规划产能初步启动,厂商扩产意愿强;
劣:经济性面临TOPCon压制。
钙钛矿:
光电效率持续提升,有望成为下一代电池方向
展望2024:N型电池多元绽放,TOPCon预计成为行业主流,BC单面市场优势明显,HJT盈利逐步提升,钙钛矿单结持续发展,晶硅+钙钛矿叠层或领先行业技术迭代。
趋势三:行业洗牌,探底后开启新一轮周期
出清落后产能与技术变革,带来最直接的影响是行业洗牌。
自2023年年底开始,很多二三线小厂就已经着手关停部分生产线,洗牌一方面是现有产能的退出,另一方面是技术路线竞争下,一些大品牌的PERC产能也会陆续退出市场。
行业洗牌,基础薄弱的新玩家或将首当其冲,其次则是资金实力差、负载率和成本高、一体化程度低及管理运营不佳的企业。待落后产能出清,行业将进入新一轮的供需平衡,届时各家将迎来综合实力的比拼,具备成本优势、资金优势、技术优势、管理优势的公司等有望实现穿越周期。
趋势四:开拓海外市场有望成为主旋律
在国内需求放缓的背景下,企业一定会寻求多样的市场渠道消解过剩产能,如果存在并购重组机会,也可加速实现全球化布局。近年来,中国企业在光伏出海的形式和市场选择上都有了新的变化,形式上逐渐从出口产品发展为在海外投资建厂,全球化战略目标日渐清晰。
美国:贸易政策改善,光伏装机增长潜力大(美债利率下降刺激光伏投资)
欧洲:长期规划明确,受组件库存影响,需求放缓(2026年起,建筑将强制装光伏)
印度:组件价格下行,进口高增(针对中国光伏产品出台了多项规避措施)
巴西:补贴退坡有一定影响(预计2024年中国对巴西出口组件量有所降低)
中东:能源转型迫切,市场前景广阔(光照资源优势、“一带一路”政策优势)
南非:缺电严重,中国光伏出口有政策支持(双方签署了多项新能源电力合作协议)
东南亚:转型关键时刻,制造业有强大基础(成本优势,政策环境稳定)
趋势五:消纳难题待解,影响分布式装机增长
随着分布式光伏的迅猛发展,接入和消纳压力骤然增长。2023年6月,国家能源局印发《分布式光伏接入电网承载力及提升措施评估试点实施方案》,要求电网企业按年度组织对县(市)一级电网接纳分布式光伏能力进行排查和梳理,按照低压配电网承载能力,分为良好、一般、受限划分接网预警等级。多地已开始实施,按照电网承载能力限制分布式光伏并网规模,严禁超容量接入。
综上,消纳问题短期将对分布式光伏新增装机产生一定抑制,预计2024年国内分布式光伏增速将有所放缓。
趋势六:新能源配套系统和设备大发展
电力系统建设滞后已经严重影响了分布式装机增速,导致需求下行。2024年,预计部分省份一方面暂缓分布式接入,一方面加强储能配套措施。分布式装机或因此受到影响,但储能细分领域有望受益,待电网改造匹配后,分布式电站将迎来高增长。
趋势七:新增装机回归理性
预计2024年全球光伏装机有望保持平稳。随着国内一二三期风光大基地项目的落地和配套的特高压输送通道使用,国内光伏装机增速有望回归正常水平。而欧洲市场经过组件清库存、电价的回落等因素影响,预计2024年市场需求增速平稳。中东、非洲等新兴区域,清洁能源需求旺盛。
多家机构预计,2024年全球光伏装机有望保持15%-25%增速,新增装机增速放缓,将从高速增长回归理性。
趋势八:光伏全面入市再进一步
随着分布式光伏规模快速扩大,配电网承载力不足矛盾突出,分布式光伏参与电力市场已经提上议事日程。
2023年7月20日,国家能源局新能源司新能源处处长邢翼腾在“光伏行业2023年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会”上提到,要深入研究新能源参与电力市场,积极做好包括分布式在内的光伏发电全面进入电力市场的各项准备。国家能源局也将会同和配合有关方面研究适应新能源特点的电力市场机制,稳定投资预期。
同年10月,国家发改委、国家能源局印发《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》,文件明确进一步扩大经营主体范围,分布式新能源装机占比较高的地区,推动分布式新能源上网电量参与市场,探索参与市场的有效机制。
随着新能源量的日渐增加,政策性“保量保价”将难以为继,电力现货市场将成为另一种形式的“兜底性”保障。
“光伏事业是长期主义的事业,是一场真正的马拉松。只有新技术、新产品才能走进新的繁荣周期。”隆基绿能董事长钟宝申如此说道。
新年伊始,各大券商最新的投资策略陆续出炉,谈及新一年的市场变化,分析师们不约而同地提到了一个词——技术革新。
纵观光伏行业的发展史,周期底部往往都伴随着技术的重大变革,技术进步是实现光伏降本增效的第一性原理。
“就目前光伏行业发展趋势来看,N型产品已经成为入门的门槛,普通硅料或者低品质硅料几乎没有生存空间。”某组件企业负责人表示。
目前,新一代光伏技术主要有TOPCon、HJT、BC、钙钛矿电池技术以及相关组件产品。其中,TOPCon的产能规模最大,由于企业短期大规模扩产,目前已经开始出现过剩迹象。根据Infolink统计,2023年、2024年、2025年,TOPCon名义产能将有望达到477GW、662GW和725GW。
回首2023年,多家头部企业相继在HJT、BC、钙钛矿以及叠层电池效率和组件效率上取得突破。展望2024年,行业龙头会进一步加强在技术领域的研发,加强在行业内的话语权,新技术的发展和优势产能的布局将进一步加速。
TOPCon:
优:技术成熟,2024年市占率有望大幅提升;
劣:龙头间同质化竞争将进一步加剧。
BC:
优:量产效率高,技术壁垒构成护城河;
劣:受限于成本高,良率底,大规模扩产受一定限制。
HJT:
优:规划产能初步启动,厂商扩产意愿强;
劣:经济性面临TOPCon压制。
钙钛矿:
光电效率持续提升,有望成为下一代电池方向
展望2024:N型电池多元绽放,TOPCon预计成为行业主流,BC单面市场优势明显,HJT盈利逐步提升,钙钛矿单结持续发展,晶硅+钙钛矿叠层或领先行业技术迭代。
趋势三:行业洗牌,探底后开启新一轮周期
出清落后产能与技术变革,带来最直接的影响是行业洗牌。
自2023年年底开始,很多二三线小厂就已经着手关停部分生产线,洗牌一方面是现有产能的退出,另一方面是技术路线竞争下,一些大品牌的PERC产能也会陆续退出市场。
行业洗牌,基础薄弱的新玩家或将首当其冲,其次则是资金实力差、负载率和成本高、一体化程度低及管理运营不佳的企业。待落后产能出清,行业将进入新一轮的供需平衡,届时各家将迎来综合实力的比拼,具备成本优势、资金优势、技术优势、管理优势的公司等有望实现穿越周期。
趋势四:开拓海外市场有望成为主旋律
在国内需求放缓的背景下,企业一定会寻求多样的市场渠道消解过剩产能,如果存在并购重组机会,也可加速实现全球化布局。近年来,中国企业在光伏出海的形式和市场选择上都有了新的变化,形式上逐渐从出口产品发展为在海外投资建厂,全球化战略目标日渐清晰。
美国:贸易政策改善,光伏装机增长潜力大(美债利率下降刺激光伏投资)
欧洲:长期规划明确,受组件库存影响,需求放缓(2026年起,建筑将强制装光伏)
印度:组件价格下行,进口高增(针对中国光伏产品出台了多项规避措施)
巴西:补贴退坡有一定影响(预计2024年中国对巴西出口组件量有所降低)
中东:能源转型迫切,市场前景广阔(光照资源优势、“一带一路”政策优势)
南非:缺电严重,中国光伏出口有政策支持(双方签署了多项新能源电力合作协议)
东南亚:转型关键时刻,制造业有强大基础(成本优势,政策环境稳定)
趋势五:消纳难题待解,影响分布式装机增长
随着分布式光伏的迅猛发展,接入和消纳压力骤然增长。2023年6月,国家能源局印发《分布式光伏接入电网承载力及提升措施评估试点实施方案》,要求电网企业按年度组织对县(市)一级电网接纳分布式光伏能力进行排查和梳理,按照低压配电网承载能力,分为良好、一般、受限划分接网预警等级。多地已开始实施,按照电网承载能力限制分布式光伏并网规模,严禁超容量接入。
综上,消纳问题短期将对分布式光伏新增装机产生一定抑制,预计2024年国内分布式光伏增速将有所放缓。
趋势六:新能源配套系统和设备大发展
电力系统建设滞后已经严重影响了分布式装机增速,导致需求下行。2024年,预计部分省份一方面暂缓分布式接入,一方面加强储能配套措施。分布式装机或因此受到影响,但储能细分领域有望受益,待电网改造匹配后,分布式电站将迎来高增长。
趋势七:新增装机回归理性
预计2024年全球光伏装机有望保持平稳。随着国内一二三期风光大基地项目的落地和配套的特高压输送通道使用,国内光伏装机增速有望回归正常水平。而欧洲市场经过组件清库存、电价的回落等因素影响,预计2024年市场需求增速平稳。中东、非洲等新兴区域,清洁能源需求旺盛。
多家机构预计,2024年全球光伏装机有望保持15%-25%增速,新增装机增速放缓,将从高速增长回归理性。
趋势八:光伏全面入市再进一步
随着分布式光伏规模快速扩大,配电网承载力不足矛盾突出,分布式光伏参与电力市场已经提上议事日程。
2023年7月20日,国家能源局新能源司新能源处处长邢翼腾在“光伏行业2023年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会”上提到,要深入研究新能源参与电力市场,积极做好包括分布式在内的光伏发电全面进入电力市场的各项准备。国家能源局也将会同和配合有关方面研究适应新能源特点的电力市场机制,稳定投资预期。
同年10月,国家发改委、国家能源局印发《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》,文件明确进一步扩大经营主体范围,分布式新能源装机占比较高的地区,推动分布式新能源上网电量参与市场,探索参与市场的有效机制。
随着新能源量的日渐增加,政策性“保量保价”将难以为继,电力现货市场将成为另一种形式的“兜底性”保障。
自2023年年底开始,很多二三线小厂就已经着手关停部分生产线,洗牌一方面是现有产能的退出,另一方面是技术路线竞争下,一些大品牌的PERC产能也会陆续退出市场。
行业洗牌,基础薄弱的新玩家或将首当其冲,其次则是资金实力差、负载率和成本高、一体化程度低及管理运营不佳的企业。待落后产能出清,行业将进入新一轮的供需平衡,届时各家将迎来综合实力的比拼,具备成本优势、资金优势、技术优势、管理优势的公司等有望实现穿越周期。
趋势四:开拓海外市场有望成为主旋律
在国内需求放缓的背景下,企业一定会寻求多样的市场渠道消解过剩产能,如果存在并购重组机会,也可加速实现全球化布局。近年来,中国企业在光伏出海的形式和市场选择上都有了新的变化,形式上逐渐从出口产品发展为在海外投资建厂,全球化战略目标日渐清晰。
美国:贸易政策改善,光伏装机增长潜力大(美债利率下降刺激光伏投资)
欧洲:长期规划明确,受组件库存影响,需求放缓(2026年起,建筑将强制装光伏)
印度:组件价格下行,进口高增(针对中国光伏产品出台了多项规避措施)
巴西:补贴退坡有一定影响(预计2024年中国对巴西出口组件量有所降低)
中东:能源转型迫切,市场前景广阔(光照资源优势、“一带一路”政策优势)
南非:缺电严重,中国光伏出口有政策支持(双方签署了多项新能源电力合作协议)
东南亚:转型关键时刻,制造业有强大基础(成本优势,政策环境稳定)
趋势五:消纳难题待解,影响分布式装机增长
随着分布式光伏的迅猛发展,接入和消纳压力骤然增长。2023年6月,国家能源局印发《分布式光伏接入电网承载力及提升措施评估试点实施方案》,要求电网企业按年度组织对县(市)一级电网接纳分布式光伏能力进行排查和梳理,按照低压配电网承载能力,分为良好、一般、受限划分接网预警等级。多地已开始实施,按照电网承载能力限制分布式光伏并网规模,严禁超容量接入。
综上,消纳问题短期将对分布式光伏新增装机产生一定抑制,预计2024年国内分布式光伏增速将有所放缓。
趋势六:新能源配套系统和设备大发展
电力系统建设滞后已经严重影响了分布式装机增速,导致需求下行。2024年,预计部分省份一方面暂缓分布式接入,一方面加强储能配套措施。分布式装机或因此受到影响,但储能细分领域有望受益,待电网改造匹配后,分布式电站将迎来高增长。
趋势七:新增装机回归理性
预计2024年全球光伏装机有望保持平稳。随着国内一二三期风光大基地项目的落地和配套的特高压输送通道使用,国内光伏装机增速有望回归正常水平。而欧洲市场经过组件清库存、电价的回落等因素影响,预计2024年市场需求增速平稳。中东、非洲等新兴区域,清洁能源需求旺盛。
多家机构预计,2024年全球光伏装机有望保持15%-25%增速,新增装机增速放缓,将从高速增长回归理性。
趋势八:光伏全面入市再进一步
随着分布式光伏规模快速扩大,配电网承载力不足矛盾突出,分布式光伏参与电力市场已经提上议事日程。
2023年7月20日,国家能源局新能源司新能源处处长邢翼腾在“光伏行业2023年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会”上提到,要深入研究新能源参与电力市场,积极做好包括分布式在内的光伏发电全面进入电力市场的各项准备。国家能源局也将会同和配合有关方面研究适应新能源特点的电力市场机制,稳定投资预期。
同年10月,国家发改委、国家能源局印发《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》,文件明确进一步扩大经营主体范围,分布式新能源装机占比较高的地区,推动分布式新能源上网电量参与市场,探索参与市场的有效机制。
随着新能源量的日渐增加,政策性“保量保价”将难以为继,电力现货市场将成为另一种形式的“兜底性”保障。
趋势七:新增装机回归理性
预计2024年全球光伏装机有望保持平稳。随着国内一二三期风光大基地项目的落地和配套的特高压输送通道使用,国内光伏装机增速有望回归正常水平。而欧洲市场经过组件清库存、电价的回落等因素影响,预计2024年市场需求增速平稳。中东、非洲等新兴区域,清洁能源需求旺盛。
多家机构预计,2024年全球光伏装机有望保持15%-25%增速,新增装机增速放缓,将从高速增长回归理性。
趋势八:光伏全面入市再进一步
随着分布式光伏规模快速扩大,配电网承载力不足矛盾突出,分布式光伏参与电力市场已经提上议事日程。
2023年7月20日,国家能源局新能源司新能源处处长邢翼腾在“光伏行业2023年上半年发展回顾与下半年形势展望研讨会”上提到,要深入研究新能源参与电力市场,积极做好包括分布式在内的光伏发电全面进入电力市场的各项准备。国家能源局也将会同和配合有关方面研究适应新能源特点的电力市场机制,稳定投资预期。
同年10月,国家发改委、国家能源局印发《关于进一步加快电力现货市场建设工作的通知》,文件明确进一步扩大经营主体范围,分布式新能源装机占比较高的地区,推动分布式新能源上网电量参与市场,探索参与市场的有效机制。
随着新能源量的日渐增加,政策性“保量保价”将难以为继,电力现货市场将成为另一种形式的“兜底性”保障。
下一代太阳能电池,钙钛矿太阳能电池是一种由碘铅等结晶体形成的特殊晶体结构,具有依靠光照发电的能力。与现在主流的硅太阳能电池相比,钙钛矿太阳能电池可以做的非常轻薄,最薄的可以做到0.1微米。与之相对比的是,硅太阳能电池最小的厚度也需要150微米,差了1500倍。所以硅太阳能电池一般每平方米的重量达到了10到15公斤,这就要求结构支撑的强度要大,安装的位置和地点也受到极大约束。
在应用方面,钙钛矿电池具有很好的弯曲性,所以能安装在传统太阳能电池无法安装的地方,比如在大厦的玻璃墙或者手机的外壳基板上等等。而且钙钛矿电池还不太挑食,阴雨天也能发电,房间里的灯光也可以发电。正是因为有了这些无法替代的优点,日本政府非常重视拨出巨额资金扶持。而且据报道,全球在钙钛矿电池领域的研发人员已经超过3万人。
钙钛矿电池具有许多优点。首先,其具有高效率,理论上最大转换效率远高于传统硅基太阳能电池。其次,钙钛矿电池的材料成本低,只需要使用地球上丰富的元素,如铅(Pb)、碘(I)、铯(Cs)等,相较于硅基太阳能电池需要的高纯度硅,成本大幅降低。此外,钙钛矿电池还具有可弯曲的特性,可以适应各种形状的表面,如曲面建筑、汽车等。在国内,钙钛矿太阳能电池也受到了广泛关注。近年来,中国在钙钛矿太阳能电池领域的研究不断深入,取得了一系列重要成果。例如,中国科学技术大学的科研团队成功研发出一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池,其光电转换效率可达21.6%。
中国专利正在提升存在感
在轻便可弯曲低价的“钙钛矿型太阳能电池”的相关专利方面,中国正在提升存在感。2021年的申请数量为70项,达到日本的近4倍。按过去20年的累计来看,日本仍居于首位。
钙钛矿型太阳能电池可通过涂布类似涂料的材料而制造。预计制造成本仅为通过使硅晶体生长来制造的传统“硅型”的一半,重量可以降至十分之一。由于重量轻、可弯曲,如果安装在以往难以安装的建筑物等的墙壁和屋顶上,发电场所将扩大,可以创造新的市场。预计将在2020年代后期普及。
中国在有关钙钛矿型电池的学术论文数量上也明显超过其他国家。如果在着眼于产业化的专利申请方面保持这种势头,中国占据优势的可能性很高。按组织类别来看,宁德时代新能源科技(CATL)排在第7位。初创企业大正微纳科技于2022年7月开始在大型面板领域启动世界首次量产,在实用化方面走在前头。
钙钛矿电池的未来展望
随着全球对可再生能源的关注度不断提高,钙钛矿太阳能电池的发展前景广阔。未来,钙钛矿太阳能电池将在以下几个方面得到进一步发展:1.提高光电转换效率:通过优化材料结构、改进制备工艺等方法,进一步提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。目前已经有一些研究团队在这方面取得了显著进展,未来有望实现更高的转换效率。2.降低制造成本:虽然钙钛矿太阳能电池的材料成本较低,但要实现大规模生产和应用,还需要进一步降低制造成本。未来可以通过优化工艺、采用更低成本的设备等方法来实现制造成本的降低。3.提高稳定性:目前钙钛矿太阳能电池的稳定性还存在一定问题,需要进一步提高其使用寿命和稳定性。未来可以通过深入研究钙钛矿材料的老化机制、优化封装技术等方法来提高其稳定性。4.拓展应用领域:随着钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性的不断提高,其应用领域也将不断拓展。未来可以将其应用于各种领域,如建筑、汽车、航空航天等,为人类创造更加绿色、环保的生活方式。
总之,钙钛矿太阳能电池作为一种新型太阳能电池,具有高效率、低成本、可弯曲等优点,未来发展前景广阔。随着科研技术的不断进步和应用领域的不断拓展,相信钙钛矿太阳能电池将成为未来可再生能源领域的重要力量。
池领域的研究不断深入,取得了一系列重要成果。例如,中国科学技术大学的科研团队成功研发出一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池,其光电转换效率可达21.6%。
在轻便可弯曲低价的“钙钛矿型太阳能电池”的相关专利方面,中国正在提升存在感。2021年的申请数量为70项,达到日本的近4倍。按过去20年的累计来看,日本仍居于首位。
钙钛矿型太阳能电池可通过涂布类似涂料的材料而制造。预计制造成本仅为通过使硅晶体生长来制造的传统“硅型”的一半,重量可以降至十分之一。由于重量轻、可弯曲,如果安装在以往难以安装的建筑物等的墙壁和屋顶上,发电场所将扩大,可以创造新的市场。预计将在2020年代后期普及。
中国在有关钙钛矿型电池的学术论文数量上也明显超过其他国家。如果在着眼于产业化的专利申请方面保持这种势头,中国占据优势的可能性很高。按组织类别来看,宁德时代新能源科技(CATL)排在第7位。初创企业大正微纳科技于2022年7月开始在大型面板领域启动世界首次量产,在实用化方面走在前头。
随着全球对可再生能源的关注度不断提高,钙钛矿太阳能电池的发展前景广阔。未来,钙钛矿太阳能电池将在以下几个方面得到进一步发展:1.提高光电转换效率:通过优化材料结构、改进制备工艺等方法,进一步提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。目前已经有一些研究团队在这方面取得了显著进展,未来有望实现更高的转换效率。2.降低制造成本:虽然钙钛矿太阳能电池的材料成本较低,但要实现大规模生产和应用,还需要进一步降低制造成本。未来可以通过优化工艺、采用更低成本的设备等方法来实现制造成本的降低。3.提高稳定性:目前钙钛矿太阳能电池的稳定性还存在一定问题,需要进一步提高其使用寿命和稳定性。未来可以通过深入研究钙钛矿材料的老化机制、优化封装技术等方法来提高其稳定性。4.拓展应用领域:随着钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性的不断提高,其应用领域也将不断拓展。未来可以将其应用于各种领域,如建筑、汽车、航空航天等,为人类创造更加绿色、环保的生活方式。
总之,钙钛矿太阳能电池作为一种新型太阳能电池,具有高效率、低成本、可弯曲等优点,未来发展前景广阔。随着科研技术的不断进步和应用领域的不断拓展,相信钙钛矿太阳能电池将成为未来可再生能源领域的重要力量。
近期,负极材料人造石墨价格再次小幅下探。截至2024年1月8日,低中高端人造石墨均报价为1.63万元/吨、2.55万元/吨、4.75万元/吨。
回顾负极材料2023年全年价格走势,从年初至6月的“跌跌不休”,到6至12月的躺平,再到元旦前后的再次下探,过去两年“一哄而上”的产能过剩压力,让2023年的负极赛道有了“血色”。
从成本角度考虑,在电价与原材料上已难继续寻求降本空间,负极行业价格目前已在成本线上,持续的“以价换量”式竞争已加速负极市场格局趋于两极。
据GGII不完全统计,当前负极投产企业超90家,行业产能逼近400万吨,整个行业平均产能利用率低不足50%。多数企业面临着投产即停产,产能难以消纳。
图片
从产能利用率看,行业产能呈“首尾”分化状态。TOP6企业总产能利用率超70%,而7名及以后企业平均总产能利用率不足30%。
当前负极材料行业CR6集中度为78%,月出货超千吨级负极企业不到15家,占据整个行业超80%市场份额,而剩余超80家企业将“抢夺”剩余约20%市场。
预计2024年,负极中小企业将面临:
1)负极材料价格进一步下探。主流人造石墨340mAh/g的产品将低于1.6万元/吨;
2)停产项目启动难;运营成本高。受产能利用率低影响,超95%中小企业的设备折旧成本是头部企业3倍以上;
3)少量的客户订单将被市场“分割”;
4)上游负极供应商回款周期拉长,回款风险上升。
GGII认为,尽管产能结构性过剩、行业进入洗牌期,但负极材料市场仍具增长空间。预计2030年我国负极材料出货量有望达到580万吨,其中人造石墨仍为市场主流,出货量超470万吨。
2019-2030年中国负极材料出货量及预测(万吨)
图片
数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),2023年12月
对于负极企业而言,生存则更需要产品差异化竞争点,市场定位细分化、原料针对化开发等措施,形成企业错位竞争。
尤其在产品差异化优势构建上,随着电池技术的多元发展,应用端对负极材料提出了更高倍率、更高能量密度的技术升级需求,锂电负极赛道下一轮技术创新蓄势中。
国内杉杉科技、璞泰来等头部负极企业都已在快充负极上有所积淀。璞泰来在二次造粒方面积淀深厚。璞泰来披露,为满足动力以及消费电子市场需求,公司已布局3C-10C为主的快充负极。杉杉科技10月宣布独创液相包覆技术可助力动力电池快充性能突破5C。
另外,下一代理想负极材料——硅基负极2023年以来取得整体进步,新技术路线多孔碳硅基负极无论在性能还是可稳定生产性上都有显著提升,在大规模量产方面,据GGII不完全统计,当前布局多孔硅碳企业超40家,包含所有主流硅基负极企业。
下游应用进展方面,国内电池企业已实现数百公斤级的月采购,在实验室数据中,多孔硅碳对比硅氧和旧有硅碳,性能呈现“碾压式”,其国内电池企业掺和比例最高达30%,而海外电池企业实验室数据已达50%,掺和比例飞跃式增长,主要在于多孔硅碳材料膨胀系数低于50%(理论膨胀系数甚至低于20%)。
在制备成本方面,多孔硅碳理论制备成本在20万元/吨以内,因此随着多孔硅碳规模上量以及技术的进步,在性价比上有望领先现有主流硅氧及硅碳路线。
随着大圆柱电池规模上量,GGII预计,2025年国内硅基负极材料出货有望超6万吨。
从成本角度考虑,在电价与原材料上已难继续寻求降本空间,负极行业价格目前已在成本线上,持续的“以价换量”式竞争已加速负极市场格局趋于两极。
据GGII不完全统计,当前负极投产企业超90家,行业产能逼近400万吨,整个行业平均产能利用率低不足50%。多数企业面临着投产即停产,产能难以消纳。
图片
从产能利用率看,行业产能呈“首尾”分化状态。TOP6企业总产能利用率超70%,而7名及以后企业平均总产能利用率不足30%。
当前负极材料行业CR6集中度为78%,月出货超千吨级负极企业不到15家,占据整个行业超80%市场份额,而剩余超80家企业将“抢夺”剩余约20%市场。
预计2024年,负极中小企业将面临:
1)负极材料价格进一步下探。主流人造石墨340mAh/g的产品将低于1.6万元/吨;
2)停产项目启动难;运营成本高。受产能利用率低影响,超95%中小企业的设备折旧成本是头部企业3倍以上;
3)少量的客户订单将被市场“分割”;
4)上游负极供应商回款周期拉长,回款风险上升。
GGII认为,尽管产能结构性过剩、行业进入洗牌期,但负极材料市场仍具增长空间。预计2030年我国负极材料出货量有望达到580万吨,其中人造石墨仍为市场主流,出货量超470万吨。
2019-2030年中国负极材料出货量及预测(万吨)
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数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),2023年12月
对于负极企业而言,生存则更需要产品差异化竞争点,市场定位细分化、原料针对化开发等措施,形成企业错位竞争。
尤其在产品差异化优势构建上,随着电池技术的多元发展,应用端对负极材料提出了更高倍率、更高能量密度的技术升级需求,锂电负极赛道下一轮技术创新蓄势中。
国内杉杉科技、璞泰来等头部负极企业都已在快充负极上有所积淀。璞泰来在二次造粒方面积淀深厚。璞泰来披露,为满足动力以及消费电子市场需求,公司已布局3C-10C为主的快充负极。杉杉科技10月宣布独创液相包覆技术可助力动力电池快充性能突破5C。
另外,下一代理想负极材料——硅基负极2023年以来取得整体进步,新技术路线多孔碳硅基负极无论在性能还是可稳定生产性上都有显著提升,在大规模量产方面,据GGII不完全统计,当前布局多孔硅碳企业超40家,包含所有主流硅基负极企业。
下游应用进展方面,国内电池企业已实现数百公斤级的月采购,在实验室数据中,多孔硅碳对比硅氧和旧有硅碳,性能呈现“碾压式”,其国内电池企业掺和比例最高达30%,而海外电池企业实验室数据已达50%,掺和比例飞跃式增长,主要在于多孔硅碳材料膨胀系数低于50%(理论膨胀系数甚至低于20%)。
在制备成本方面,多孔硅碳理论制备成本在20万元/吨以内,因此随着多孔硅碳规模上量以及技术的进步,在性价比上有望领先现有主流硅氧及硅碳路线。
随着大圆柱电池规模上量,GGII预计,2025年国内硅基负极材料出货有望超6万吨。
从产能利用率看,行业产能呈“首尾”分化状态。TOP6企业总产能利用率超70%,而7名及以后企业平均总产能利用率不足30%。
当前负极材料行业CR6集中度为78%,月出货超千吨级负极企业不到15家,占据整个行业超80%市场份额,而剩余超80家企业将“抢夺”剩余约20%市场。
预计2024年,负极中小企业将面临:
1、负极材料价格进一步下探。主流人造石墨340mAh/g的产品将低于1.6万元/吨;
2、停产项目启动难;运营成本高。受产能利用率低影响,超95%中小企业的设备折旧成本是头部企业3倍以上;
3、少量的客户订单将被市场“分割”;
4、上游负极供应商回款周期拉长,回款风险上升。
GGII认为,尽管产能结构性过剩、行业进入洗牌期,但负极材料市场仍具增长空间。预计2030年我国负极材料出货量有望达到580万吨,其中人造石墨仍为市场主流,出货量超470万吨。
2019-2030年中国负极材料出货量及预测(万吨)
图片
数据来源:高工产研锂电研究所(GGII),2023年12月
对于负极企业而言,生存则更需要产品差异化竞争点,市场定位细分化、原料针对化开发等措施,形成企业错位竞争。
尤其在产品差异化优势构建上,随着电池技术的多元发展,应用端对负极材料提出了更高倍率、更高能量密度的技术升级需求,锂电负极赛道下一轮技术创新蓄势中。
国内杉杉科技、璞泰来等头部负极企业都已在快充负极上有所积淀。璞泰来在二次造粒方面积淀深厚。璞泰来披露,为满足动力以及消费电子市场需求,公司已布局3C-10C为主的快充负极。杉杉科技10月宣布独创液相包覆技术可助力动力电池快充性能突破5C。
另外,下一代理想负极材料——硅基负极2023年以来取得整体进步,新技术路线多孔碳硅基负极无论在性能还是可稳定生产性上都有显著提升,在大规模量产方面,据GGII不完全统计,当前布局多孔硅碳企业超40家,包含所有主流硅基负极企业。
下游应用进展方面,国内电池企业已实现数百公斤级的月采购,在实验室数据中,多孔硅碳对比硅氧和旧有硅碳,性能呈现“碾压式”,其国内电池企业掺和比例最高达30%,而海外电池企业实验室数据已达50%,掺和比例飞跃式增长,主要在于多孔硅碳材料膨胀系数低于50%(理论膨胀系数甚至低于20%)。
在制备成本方面,多孔硅碳理论制备成本在20万元/吨以内,因此随着多孔硅碳规模上量以及技术的进步,在性价比上有望领先现有主流硅氧及硅碳路线。
随着大圆柱电池规模上量,GGII预计,2025年国内硅基负极材料出货有望超6万吨。
2019-2030年中国负极材料出货量及预测(万吨)
对于负极企业而言,生存则更需要产品差异化竞争点,市场定位细分化、原料针对化开发等措施,形成企业错位竞争。尤其在产品差异化优势构建上,随着电池技术的多元发展,应用端对负极材料提出了更高倍率、更高能量密度的技术升级需求,锂电负极赛道下一轮技术创新蓄势中。
国内杉杉科技、璞泰来等头部负极企业都已在快充负极上有所积淀。璞泰来在二次造粒方面积淀深厚。璞泰来披露,为满足动力以及消费电子市场需求,公司已布局3C-10C为主的快充负极。杉杉科技10月宣布独创液相包覆技术可助力动力电池快充性能突破5C。另外,下一代理想负极材料——硅基负极2023年以来取得整体进步,新技术路线多孔碳硅基负极无论在性能还是可稳定生产性上都有显著提升,在大规模量产方面,据GGII不完全统计,当前布局多孔硅碳企业超40家,包含所有主流硅基负极企业。
下游应用进展方面,国内电池企业已实现数百公斤级的月采购,在实验室数据中,多孔硅碳对比硅氧和旧有硅碳,性能呈现“碾压式”,其国内电池企业掺和比例最高达30%,而海外电池企业实验室数据已达50%,掺和比例飞跃式增长,主要在于多孔硅碳材料膨胀系数低于50%(理论膨胀系数甚至低于20%)。
在制备成本方面,多孔硅碳理论制备成本在20万元/吨以内,因此随着多孔硅碳规模上量以及技术的进步,在性价比上有望领先现有主流硅氧及硅碳路线。随着大圆柱电池规模上量,GGII预计,2025年国内硅基负极材料出货有望超6万吨。
宁德时代此番在储能领域的动作,至少释放了四个行业信息。
2023年12月底,宁德时代“低调”开启了530Ah储能电芯新产线建设。
据消息人士介绍,宁德时代此次是为530Ah储能大电芯的量产准备和储能系统集成产能的建设准备,并将开启储能参与电力市场的运营领域布局。
不难发现,宁德时代此番在储能领域的动作,至少释放了四个行业信息。
一、超百GWh订单,储能市场已经成为宁德时代又一个必争的市场。
从2023年以来,动力电池、储能电池“双料冠军”宁德时代,在储能系统集成和项目合作方面动作频频。
储能产品方面,宁德时代EnerOne、EnerC产品持续大批量出货,已占据全球主要储能市场。今年以来,宁德时代不再满足于国内储能电池供应商,直接以系统身份进入招投标市场。
在系统新品方面,2023年5月,宁德时代发布全球首个零辅源光储融合解决方案,主推耐高温电池,希冀带来储能领域的技术革命,进一步重新定义储能系统。
“要实现长寿命,耐高温非常重要。”宁德时代今年发布了耐高温电池,能够在超过35℃的条件下依然保持了良好的衰减特性,有效提高了储能系统高温环境的自适应。而很重要的一点则在于,不需要任何冷却,成本上节约不少。
事实上,在储能系统内,冷却系统不但耗费成本,而且常常出现故障。行业一直面临一个重要难题:能不能把储能系统冷却部分去掉?即无辅助电源的储能系统。宁德时代首席科学家吴凯表明,去掉冷却系统,是很有价值的发展方向。
同年6月,宁德时代储能新产品 EnerC Plus首次亮相国际电池储能博览会,其搭载306Ah大电芯,可达到20年安全运行寿命。
同年8月,宁德时代5MWh EnerD系列液冷储能预制舱系统成功实现量产。
伴随进一步发布系统新品,宁德时代加快以储能系统集成商集中涌入央企集采,并已经在5家央企的9个标段集采中多有斩获。
在订单方面,今年以来宁德时代海内外市场订单不断。据不完全统计,累计中标/签约储能订单已近100GWh(含电池)。其中国内包括与海博思创、中广核、中国华电等签约/中标,海外市场包括与西澳大利亚州政府、EES Europe欧洲展企业、美国HGP等签约订单近50GWh。
值得一提的是,12月20日,“中国移动-宁德时代信息能源联合研究院”签约及揭牌。
由此可见,宁德时代加速了以系统集成的身份竞速国内储能市场: 除了大储市场外,还将进军通信、工商业等细分市场。
2、伴随洗牌潮到来,储能领域技术竞速仍在加剧。
众多企业高管预判,2024年洗牌潮或将进一步激化。与此同时,储能技术加速迭代。事实上,包括宁德时代、阳光电源、比亚迪、天合储能等在2023均发布了大储、工商储等新品。
可以看到的是,从2023年以来,动力电池、储能电池“双料冠军”宁德时代的新品发布,一定程度上催化了这场技术竞速。
首先,在新品领域, EnerC Plus、 EnerD均为是2023年出现的储能系统新品;而电芯领域,则自5月之后开启了“龙卷风”模式,不仅宣布306Ah、314Ah等的量产下线,还在年底释放出530Ah储能电芯的量产准备。
而在超大电芯领域,海辰储能已经在年底推出了1130Ah的长时储能专用电芯;亿纬储能Mr.BIG可达628Ah。
除此之外,包括天合储能、蜂巢能能源等在内的企业也释放了在500Ah+储能电芯的产品布局信号。
据行业人士介绍,一旦电芯容量超320Ah,其内部温度或将超过800℃。这意味着500Ah+电芯或将面临更大安全隐忧。
那么,在2024年,储能电芯领域的基于安全、寿命、容量的竞速或将进一步延续。
3、300Ah+储能电芯已经成为重要趋势,或将引发500Ah+储能电芯竞速。
2023年8月,在宁德时代的带领下,一众电池厂商走向314Ah电芯布局。事实上,以宁德时代314Ah储能电芯量产交付为标志,储能大电芯已经加速向300Ah+前进。
不过,储能电芯正在加速“奔赴”300Ah+大容量归途,但谁将成为最优解,仍走在时间检验的途中;500Ah+储能电芯的加速问世或量产,或将进一步引发储能领域的更大容量领域的竞速。
亦有行业人士表示,或许更考验安全设计、生产、制造能力的500Ah+储能电芯,将进一步使得一二线或者二三线电芯企业分化。
4、电芯企业正在成为系统领域一股不容忽视的力量,系统与电池正面竞争或将加速到来。
2023年激烈的集采市场厮杀中,宁德时代已经悄然在集采市场中站稳了脚跟,成为了一支不容忽视的力量。
此前宁德时代在储能市场中的主要角色一直是电芯、模组和电池系统供应商。
1年来,宁德时代在储能系统集成环节的频繁布局。未来,宁德时代对于储能系统集成商,特别是大规模采购宁德时代电芯的储能系统集成商或将构成直接竞争。
据高工储能不完全统计,除了宁德时代外,比亚迪、中创新航、海辰储能、天合储能、蜂巢能源、亿纬储能、远景能源、瑞浦兰钧、欣旺达、正力新能、天弋能源等相继发布大储系统新品,尤其是基于300Ah+的系统新品。
事实上,在向储能系统集成延伸的同时,以宁德时代为代表的同类型企业已经相继提出自己的系统主张,加大系统领域研究。
吴凯在谈到高集成的储能产品特征时提出,储能系统的负荷率很高,需要考虑能量管理、电源管理、运行策略等等多方面的因素,最终使得系统电量提升、免增补,装配更简化。
在高集成方面,宁德时代新研发出来的系统,对比上一代产品,实现系统电量提升28%,电芯总体积与电池舱体积比值提升28%,系统容量可实现3-5年免增补,系统能量与PCS功率完美适配,能够有效降低初始投资。
“要实现长寿命,耐高温非常重要。”宁德时代今年发布了耐高温电池,能够在超过35℃的条件下依然保持了良好的衰减特性,有效提高了储能系统高温环境的自适应。而很重要的一点则在于,不需要任何冷却,成本上节约不少。
事实上,在储能系统内,冷却系统不但耗费成本,而且常常出现故障。行业一直面临一个重要难题:能不能把储能系统冷却部分去掉?即无辅助电源的储能系统。宁德时代首席科学家吴凯表明,去掉冷却系统,是很有价值的发展方向。
同年6月,宁德时代储能新产品 EnerC Plus首次亮相国际电池储能博览会,其搭载306Ah大电芯,可达到20年安全运行寿命。同年8月,宁德时代5MWh EnerD系列液冷储能预制舱系统成功实现量产。伴随进一步发布系统新品,宁德时代加快以储能系统集成商集中涌入央企集采,并已经在5家央企的9个标段集采中多有斩获。
在订单方面,今年以来宁德时代海内外市场订单不断。据不完全统计,累计中标/签约储能订单已近100GWh(含电池)。其中国内包括与海博思创、中广核、中国华电等签约/中标,海外市场包括与西澳大利亚州政府、EES Europe欧洲展企业、美国HGP等签约订单近50GWh。值得一提的是,12月20日,“中国移动-宁德时代信息能源联合研究院”签约及揭牌。
由此可见,宁德时代加速了以系统集成的身份竞速国内储能市场: 除了大储市场外,还将进军通信、工商业等细分市场。
二、伴随洗牌潮到来,储能领域技术竞速仍在加剧。
众多企业高管预判,2024年洗牌潮或将进一步激化。与此同时,储能技术加速迭代。事实上,包括宁德时代、阳光电源、比亚迪、天合储能等在2023均发布了大储、工商储等新品。可以看到的是,从2023年以来,动力电池、储能电池“双料冠军”宁德时代的新品发布,一定程度上催化了这场技术竞速。
首先,在新品领域, EnerC Plus、 EnerD均为是2023年出现的储能系统新品;而电芯领域,则自5月之后开启了“龙卷风”模式,不仅宣布306Ah、314Ah等的量产下线,还在年底释放出530Ah储能电芯的量产准备。而在超大电芯领域,海辰储能已经在年底推出了1130Ah的长时储能专用电芯;亿纬储能Mr.BIG可达628Ah。除此之外,包括天合储能、蜂巢能能源等在内的企业也释放了在500Ah+储能电芯的产品布局信号。
据行业人士介绍,一旦电芯容量超320Ah,其内部温度或将超过800℃。这意味着500Ah+电芯或将面临更大安全隐忧。
那么,在2024年,储能电芯领域的基于安全、寿命、容量的竞速或将进一步延续。
3、300Ah+储能电芯已经成为重要趋势,或将引发500Ah+储能电芯竞速。
2023年8月,在宁德时代的带领下,一众电池厂商走向314Ah电芯布局。事实上,以宁德时代314Ah储能电芯量产交付为标志,储能大电芯已经加速向300Ah+前进。
不过,储能电芯正在加速“奔赴”300Ah+大容量归途,但谁将成为最优解,仍走在时间检验的途中;500Ah+储能电芯的加速问世或量产,或将进一步引发储能领域的更大容量领域的竞速。
亦有行业人士表示,或许更考验安全设计、生产、制造能力的500Ah+储能电芯,将进一步使得一二线或者二三线电芯企业分化。
4、电芯企业正在成为系统领域一股不容忽视的力量,系统与电池正面竞争或将加速到来。
2023年激烈的集采市场厮杀中,宁德时代已经悄然在集采市场中站稳了脚跟,成为了一支不容忽视的力量。
此前宁德时代在储能市场中的主要角色一直是电芯、模组和电池系统供应商。
1年来,宁德时代在储能系统集成环节的频繁布局。未来,宁德时代对于储能系统集成商,特别是大规模采购宁德时代电芯的储能系统集成商或将构成直接竞争。
据高工储能不完全统计,除了宁德时代外,比亚迪、中创新航、海辰储能、天合储能、蜂巢能源、亿纬储能、远景能源、瑞浦兰钧、欣旺达、正力新能、天弋能源等相继发布大储系统新品,尤其是基于300Ah+的系统新品。
事实上,在向储能系统集成延伸的同时,以宁德时代为代表的同类型企业已经相继提出自己的系统主张,加大系统领域研究。
吴凯在谈到高集成的储能产品特征时提出,储能系统的负荷率很高,需要考虑能量管理、电源管理、运行策略等等多方面的因素,最终使得系统电量提升、免增补,装配更简化。
在高集成方面,宁德时代新研发出来的系统,对比上一代产品,实现系统电量提升28%,电芯总体积与电池舱体积比值提升28%,系统容量可实现3-5年免增补,系统能量与PCS功率完美适配,能够有效降低初始投资。
据行业人士介绍,一旦电芯容量超320Ah,其内部温度或将超过800℃。这意味着500Ah+电芯或将面临更大安全隐忧。那么,在2024年,储能电芯领域的基于安全、寿命、容量的竞速或将进一步延续。
三、300Ah+储能电芯已经成为重要趋势,或将引发500Ah+储能电芯竞速。
2023年8月,在宁德时代的带领下,一众电池厂商走向314Ah电芯布局。事实上,以宁德时代314Ah储能电芯量产交付为标志,储能大电芯已经加速向300Ah+前进。不过,储能电芯正在加速“奔赴”300Ah+大容量归途,但谁将成为最优解,仍走在时间检验的途中;500Ah+储能电芯的加速问世或量产,或将进一步引发储能领域的更大容量领域的竞速。
亦有行业人士表示,或许更考验安全设计、生产、制造能力的500Ah+储能电芯,将进一步使得一二线或者二三线电芯企业分化。
四、电芯企业正在成为系统领域一股不容忽视的力量,系统与电池正面竞争或将加速到来。
2023年激烈的集采市场厮杀中,宁德时代已经悄然在集采市场中站稳了脚跟,成为了一支不容忽视的力量。此前宁德时代在储能市场中的主要角色一直是电芯、模组和电池系统供应商。1年来,宁德时代在储能系统集成环节的频繁布局。未来,宁德时代对于储能系统集成商,特别是大规模采购宁德时代电芯的储能系统集成商或将构成直接竞争。
据高工储能不完全统计,除了宁德时代外,比亚迪、中创新航、海辰储能、天合储能、蜂巢能源、亿纬储能、远景能源、瑞浦兰钧、欣旺达、正力新能、天弋能源等相继发布大储系统新品,尤其是基于300Ah+的系统新品。事实上,在向储能系统集成延伸的同时,以宁德时代为代表的同类型企业已经相继提出自己的系统主张,加大系统领域研究。
吴凯在谈到高集成的储能产品特征时提出,储能系统的负荷率很高,需要考虑能量管理、电源管理、运行策略等等多方面的因素,最终使得系统电量提升、免增补,装配更简化。
在高集成方面,宁德时代新研发出来的系统,对比上一代产品,实现系统电量提升28%,电芯总体积与电池舱体积比值提升28%,系统容量可实现3-5年免增补,系统能量与PCS功率完美适配,能够有效降低初始投资。
戈壁滩上,一排排光伏组件所打造的绿色长城,为贫瘠的土地带来了希望;乡村山野,排列整齐的光伏组件成为乡村百姓致富的“阳光银行”;货运码头,一批批打包完毕的光伏正整装待发,准备运往世界各地。如今的中国光伏,正在闪闪发光。
据国家能源局数据统计,截至2023年上半年,全国可再生能源发电总装机突破13亿千瓦,达到13.22亿千瓦。其中,太阳能发电装机4.71亿千瓦,连续八年稳居全球第一。从追赶到领跑,中国光伏为何能后来者居上?
一、领跑全球,风光无限
清晨,卡车嘟嘟的轰鸣声打破宁静,引起了人们的注意。随着视线的拉近,一箱箱光伏组件从货车上卸下,随后被熟练的工人安装在不远处的空旷土地上。这是我国西部地区大型地面电站光伏项目安装光伏组件的现场画面。组件安装不久后就要开始并网发电,将为当地贡献可持续的清洁能源。
这些年来,随着光伏项目上山下海进沙漠等全新应用场景探索,不断打破环境的限制,让一排排光伏组件在阳光的照射下熠熠生辉。
中国光伏行业协会副秘书长江华说:当前,我国光伏产业无论是市场规模、技术水平,还是生产制造和产业链完善程度,均处于全球第一。
中国光伏取得如此优异的成绩,离不开每一个中国企业的潜心耕耘。在荒漠化严重、风沙灾害严重的甘肃省七里镇,比亚迪太阳能所打造的总装机容量为25MW的甘肃敦煌七里镇大型地面光伏项目,每年可输送约2400万清洁绿电服务陇原大地;在青海省海东市,比亚迪太阳能在起伏不平、沟壑纵横的地面上建设的光伏电站,让曾经“风吹石头跑”的不毛之地,变成了青海省的清洁能源高地……
中国光伏行业协会副秘书长江华说:当前,我国光伏产业无论是市场规模、技术水平,还是生产制造和产业链完善程度,均处于全球第一。
中国光伏取得如此优异的成绩,离不开每一个中国企业的潜心耕耘。在荒漠化严重、风沙灾害严重的甘肃省七里镇,比亚迪太阳能所打造的总装机容量为25MW的甘肃敦煌七里镇大型地面光伏项目,每年可输送约2400万清洁绿电服务陇原大地;在青海省海东市,比亚迪太阳能在起伏不平、沟壑纵横的地面上建设的光伏电站,让曾经“风吹石头跑”的不毛之地,变成了青海省的清洁能源高地……
从西北大漠到渤海之滨,一大批大基地光伏项目陆续并网发电。按照规划,到2030年,以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风光基地总装机容量将达到 4.55 亿千瓦。
二、技术创新,是领先的关键
回顾光伏产业发展历史,这十几年来中国光伏先后经历追赶、并跑、超越等过程。实现华丽转身的关键在于:中国企业通过光伏产业技术的不断创新迭代,逐步确立了其在全球范围内的领先地位。众所周知,创新是光伏行业发展的主旋律。因为在大浪淘沙之中,技术创新才是光伏企业利于不败之地的法宝。无论是单晶硅还是多晶硅的争论,抑或是N型光伏技术路线的争论,这些都是中国光伏企业进行自主突破的缩影。
以比亚迪太阳能为例,公司拥有专业的技术研发团队,在研发方面不断加大投入,并成立光伏技术研究院,以实现降本增效目标。比亚迪太阳能技术研发团队在实验室里经过反复实验,力求在电池片效率和组件效率等方面突破以往测试记录。并通过硅片薄片化加细线化,银浆技术更新,胶膜技术迭代等,进一步提升一体化成本优势。随着晶硅光伏技术持续迭代更新,实现从PERC电池技术向N型TOPCon和HJT电池技术的转变,并积极布局钙钛矿电池技术,推动电池转换效率屡创新高,激发技术创新活力。
三、产业政策的大力扶持
我国光伏产业的发展壮大离不开全面的市场竞争,全产业链的技术创新,更离不开政府政策的大力支持。为解决西部偏远地区的用电难问题,我国启动了“光明工程”,通过光伏发电和风力发电,在西部建立起上千套独立发电系统,培育了中国第一代光伏企业。随后又以可再生能源补贴政策为核心,通过产业政策使光伏风电的商业化加速成熟。此外推行大型光伏电站特许权招标、通过实施光伏发电“领跑者” 计划等,以市场竞争的方式推动光伏产业全链条技术创新和成本快速下降,逐步实现平价上网,摆脱光伏补贴的依赖。
近年来,我国推动中国光伏企业重返西部,加快发展各类“光伏+”模式,推进建设风光大基地光伏项目,探索多元光伏应用场景,光伏行业走向了全面发展阶段。比亚迪太阳能将致力于关键技术突破,推动中国光伏行业高质量发展,在全新发展阶段中为客户提供更优质的服务。
1月17日晚间,捷佳伟创公众号发布消息,自去年12月最高功率组件达到738.98W以来,经过不到一个月持续优化,2024年1月捷佳伟创HJT单玻组件功率达到745.33W,双玻单封组件741.66W,纯双玻量产组件最高功率735.79W,以上HJT组件电池端均采用12BB印刷工艺,再次刷新公司HJT组件功率纪录。
——摘选自证券时报网《最高745.33W!HJT组件功率再获得突破》
1月17日晚间,捷佳伟创公众号发布消息,自去年12月最高功率组件达到738.98W以来,经过不到一个月持续优化,2024年1月捷佳伟创HJT单玻组件功率达到745.33W,双玻单封组件741.66W,纯双玻量产组件最高功率735.79W,以上HJT组件电池端均采用12BB印刷工艺,再次刷新公司HJT组件功率纪录。
本次高效组件所用电池片均来自于捷佳伟创常州中试线,电池片平均转换效率达到25.5%/25.6%(ISFH),其中PECVD采用双面微晶工艺,PVD采用双面VTTO,金属化采用12BB密栅印刷。
目前捷佳伟创的PECVD高速RF微晶P技术,在保证膜层晶化率等性能前提下,沉积速率已从2.0 /s提升到2.4 /s以上,进一步降低了PECVD设备硬件成本。
公司HJT组件功率在短短几个月的时间屡次获得突破,体现了公司设备性能及工艺的优越性和先进性,展示了公司坚持技术研发为核心竞争力的决心。
抢先布局光伏新技术路线
光伏是近些年新能源赛道最火的行业之一,经历前两年的高速增长之后,产能过剩成为当下光伏行业关心的话题。不过,对于产能过剩,业内企业的看法基本一致:目前的“过剩”主要是P型落后产能的结构性过剩,随着高成本的落后产能加速出清,高效的N型先进产能更有利于光伏行业的健康发展。
N型技术路线目前较为主流的方向包括TOPCon(隧道氧化物钝化接触电池)、HJT(异质结电池),以及BC(背接触)电池。
国盛证券发布研究报告称,2024年将是N型电池正式提升市占率的一年。根据CPIA最新统计,N型电池量产转换效率目前已实现了24%—25%,形成了对Perc电池1.3pct左右的效率优势,并将在近两年实现超2pct的效率领先。因此,预计以TOPCon及HJT为主的N型电池路线将逐步提升其市场渗透率,成为未来主流的光伏电池技术路线。
捷佳伟创在光伏新技术路线早已深度布局。据公司在互动平台透露,目前公司在光伏行业持续大力地进行研发投入,布局了PERC、TOPCon、HJT、XBC、钙钛矿及钙钛矿叠层等技术路线。目前在手订单中以TOPCon电池设备为主,其他技术路线设备订单也在不断增加。
抢先布局光伏新技术路线
光伏是近些年新能源赛道最火的行业之一,经历前两年的高速增长之后,产能过剩成为当下光伏行业关心的话题。不过,对于产能过剩,业内企业的看法基本一致:目前的“过剩”主要是P型落后产能的结构性过剩,随着高成本的落后产能加速出清,高效的N型先进产能更有利于光伏行业的健康发展。
N型技术路线目前较为主流的方向包括TOPCon(隧道氧化物钝化接触电池)、HJT(异质结电池),以及BC(背接触)电池。
国盛证券发布研究报告称,2024年将是N型电池正式提升市占率的一年。根据CPIA最新统计,N型电池量产转换效率目前已实现了24%—25%,形成了对Perc电池1.3pct左右的效率优势,并将在近两年实现超2pct的效率领先。因此,预计以TOPCon及HJT为主的N型电池路线将逐步提升其市场渗透率,成为未来主流的光伏电池技术路线。
捷佳伟创在光伏新技术路线早已深度布局。据公司在互动平台透露,目前公司在光伏行业持续大力地进行研发投入,布局了PERC、TOPCon、HJT、XBC、钙钛矿及钙钛矿叠层等技术路线。目前在手订单中以TOPCon电池设备为主,其他技术路线设备订单也在不断增加。
1月6日,2024晶澳生态朋友圈跨年会暨新产品发布会在北京召开。本次大会云集能源央国企领导、光伏产业链各环节头部企业高层、行业权威机构专家及国际工商界组织负责人、知名媒体代表等数百位嘉宾,共同见证晶澳科技针对海上光伏场景重磅发布湛蓝与耀蓝两大系列N型组件新产品,开启2024光伏市场新“蓝海”。
海上光伏,无限机遇
光伏产业蓬勃发展几十年,为全球低碳发展作出了巨大贡献,但相对应的,当前可用于光伏装机的土地面积已大幅减少。在此背景下,光伏从业者已将目光放眼于广阔无际的汪洋大海。
以中国为例,大陆海岸线长约1.8万公里,海上光伏装机规模可达百吉瓦以上。若纵观全球海岸线,总长度无疑更加可观,如果用以发展光伏,可谓有着无限机遇,不仅将解决土地有限的问题,还可以避免土地过度开发带来的环境影响。
与此同时,与陆上光伏相比,海上光伏往往更接近沿海地区的电力负荷中心,这使得电能更容易并网消耗,减少了长距离输电的损失和成本。此外,海上光伏的发电效益也十分明显,综合众多因素,当下海上光伏投资已具备可观回报。
但若想大力发展海上光伏,也将面临诸多挑战。首先,便是海洋环境恶劣,风暴、海浪、盐雾等地理气候条件都会对光伏组件造成严重损坏,因此,适用于海上光伏的组件需要具备更高的可靠性和耐候性。
面对这些挑战,晶澳科技结合自身在水上光伏领域深耕多年的经验和成果,重磅推出DeepBlue 4.0 Pro湛蓝系列和耀蓝系列两种海上光伏N型产品方案,分别适用于桩基式安装和近海的漂浮式安装,从容应对不同海上光伏应用场景的各项挑战。
这两个系列组件产品功率最高达635W,组件效率最高达22.8%,在继承晶澳科技旗舰N型组件DeepBlue 4.0 Pro高功率、高效率、高发电、高可靠的特性以外,还具备抗盐雾、抗紫外、抗湿热、抗热斑的优势,有效保障了投资海上光伏电站的收益。
光耀蓝海 超凡进阶
湛蓝系列和耀蓝系列产品在性能与可靠性上的优势同样明显,但针对海上光伏场景,各自也有差别,以更好地适用于不同应用场景。
湛蓝系列适用于水深小于10米或离海岸500米以内,地质稳定、水位变化较小的滩涂场地,采用桩基式安装方式。该产品采用双层镀膜玻璃,能有效防止水汽对玻璃的直接腐蚀,相比单镀膜玻璃在高温高湿等严苛环境条件下具有更好的抗衰减表现。
同时,湛蓝系列全部采用双层共挤二代胶膜,具有高阻水、抗紫外及高体积电阻率等优势性能。此外,针对海洋环境特点,湛蓝系列产品在边框与接线盒的选用上,也有针对性的考量与选择。
湛蓝系列和耀蓝系列产品在性能与可靠性上的优势同样明显,但针对海上光伏场景,各自也有差别,以更好地适用于不同应用场景。
湛蓝系列适用于水深小于10米或离海岸500米以内,地质稳定、水位变化较小的滩涂场地,采用桩基式安装方式。该产品采用双层镀膜玻璃,能有效防止水汽对玻璃的直接腐蚀,相比单镀膜玻璃在高温高湿等严苛环境条件下具有更好的抗衰减表现。
同时,湛蓝系列全部采用双层共挤二代胶膜,具有高阻水、抗紫外及高体积电阻率等优势性能。此外,针对海洋环境特点,湛蓝系列产品在边框与接线盒的选用上,也有针对性的考量与选择。
耀蓝系列适用于水深大于10米的近海区域,采用漂浮式安装方式。在湛蓝系列的基础上,耀蓝系列更加低碳化、轻量化及更可靠。
在海上漂浮应用场景中,海水经常会浸润组件,因此耀蓝系列采用了海上光伏专用高耐候双层镀膜玻璃。此种玻璃有着良好的膜层致密度和耐候性能,可以有效阻挡水汽,防止钠钙离子的析出,并有更强的耐碱和耐盐雾性能。
其次,在边框方面,晶澳耀蓝系列采用了聚氨酯边框,此种边框具有耐盐雾腐蚀、低碳和轻质等优点。同时聚氨酯属于绝缘材料,可以降低PID效应,且可以有效缓解组件低温弯曲变形,在海上大风场景中,更可以有效缓解玻璃爆件。
再次,耀蓝系列产品整体采用了高阻水密封胶封装方案,可以有效提升产品的阻水性能;在连接器防护套、接线盒防护方面,耀蓝系列采用了特殊的阻水设计及安装方式。经过这些系统的评估和考量,以及缜密的材料选择和技术应用,耀蓝系列可以有效保障在海上漂浮式应用场景中组件的长期可靠运行。
最后,湛蓝系列和耀蓝系列在设计上也充分考虑了海鸟粪便可能造成的热斑问题。以这两大系列中的2465mm×1134mm(72片)版型组件为例,与同尺寸的78片182组件相比,湛蓝和耀蓝系列的2465mm×1134mm(72片)版型组件封装的电池片数量更少,开路电压更低,降低幅度达7.69%,可有效降低热斑风险,为海上光伏电站的长期可靠运行提供更多保障。
值得一提的是,湛蓝和耀蓝系列产品始终遵循着行业的经典标准,没有过分减少电池数量。电池数量过少,则要以大电流实现组件高功率,这将增加热斑温度和电流损耗风险。单独提升电压或电流都不能带来更高客户价值,只有组件的电压和电流“和谐”提高,才能使系统价值最大化。
向海逐光 价值引领
目前,晶澳科技海上光伏N型产品已通过IEC标准及加严测试,在盐雾、氨气、沙尘、不均匀雪载、盐水浸润性等测试中表现优异,并获得了相应证书。同时,晶澳科技海上光伏N型产品在发电性能、安全性能及多种应用场景下的可靠性也得到了第三方认证机构的认可。
在此基础上,晶澳科技海上光伏N型产品均通过了美国材料与试验协会ASTM E1597标准测试,具有承受反复暴露于盐态大气、浸泡在海水中的能力,以及承受阳光下海水溅射引起的温度变化的能力。在ASTM E1597的海水压力浸没及温度综合测试中,晶澳科技海上光伏N型产品功率衰减仅为0.322%。
数量。电池数量过少,则要以大电流实现组件高功率,这将增加热斑温度和电流损耗风险。单独提升电压或电流都不能带来更高客户价值,只有组件的电压和电流“和谐”提高,才能使系统价值最大化。
向海逐光 价值引领
目前,晶澳科技海上光伏N型产品已通过IEC标准及加严测试,在盐雾、氨气、沙尘、不均匀雪载、盐水浸润性等测试中表现优异,并获得了相应证书。
在此基础上,晶澳科技海上光伏N型产品均通过了美国材料与试验协会ASTM E1597标准测试,具有承受反复暴露于盐态大气、浸泡在海水中的能力,以及承受阳光下海水溅射引起的温度变化的能力。在ASTM E1597的海水压力浸没及温度综合测试中,晶澳科技海上光伏N型产品功率衰减仅为0.322%。
同时,晶澳科技海上光伏N型产品还经过了非常严苛的盐雾8级测试,功率衰减仅为0.9%,与常规量产组件盐雾6的衰减表现持平。在复合老化测试中,晶澳科技海上光伏N型产品在经过DH1000h测试后,再做盐雾8级环境下的384小时PID测试,正负偏压情况下,功率衰减分别为1%左右。多种测试优异的结果,均表明了晶澳科技海上光伏组件产品的优质性能。
在风洞测试中,晶澳科技海上光伏N型产品均通过了风速60m/s,相当于17级飓风的极限风速考验,体现了产品的优越结构性能,即能在超强风环境下工作,完全可以克服海上大风大浪的影响。
从ASTM E1597标准测试到复合盐雾测试,再到风洞测试等严苛考验,晶澳科技海上光伏N型产品的可靠性显而可见。
目前,耀蓝系列组件已参与到由中集集光与国家光伏质检中心在山东烟台共同创建的全国首个海上浮式光伏实证基地建设。在离岸约5千米、水深10—11米的环境下,耀蓝组件持续诠释着价值引领的本色。
光耀蓝海,超凡进阶。作为全球领先的光伏企业,晶澳科技此次向海逐光,重磅推出两款新产品,预期将为全球光伏产业发展注入全新动能,开启新“蓝海”。同时,晶澳科技也将继续深耕产品技术研发,引领行业创新,为全球绿色低碳发展贡献更大力量。
近日,北京贝塔伏特新能科技有限公司(以下简称“贝塔伏特”)通过官网宣布,成功研制出微型原子能电池,该产品融合镍63核同位素衰变技术和中国第一个金刚石半导体(第4代半导体)模块,成功实现原子能电池的微型化、模块化和低成本,开启民用化的进程。贝塔伏特表示,这标志着中国同时在原子能电池和第四代金刚石半导体两个高新技术领域取得颠覆性创新,“遥遥领先”欧美科研机构和企业。
50年稳定自发电,首款微型原子能电池将一年内实现量产
据介绍,这款微型原子能电池能实现50年稳定自发电,无需充电,无需维护,已经进入中试阶段,将量产投入市场。且这款原子能电池可满足航空航天、AI设备、医疗器械、MEMS系统、高级传感器、小型无人机和微型机器人等长续航多场景下的电力供应。贝塔伏特表示,这项新能源创新将助力中国在新一轮AI科技革命中取得领先优势。
微型原子能电池工作原理
原子能电池又称核电池或放射性同位素电池,其工作原理是利用核同位素衰变释放的能量,通过半导体转换器吸收转化为电能。这是上世纪60年代美苏重点研究的高科技领域,目前仅有用于航空航天的温差核电池,这种电池体积和重量大,内部高温,价格昂贵,无法民用。最近几年,核电池小型化、模块化和民用化,是欧美各国追求的目标与方向。中国《十四五规划和2035年愿景目标》也提出核技术民用化以及核同位素的多用途发展是未来发展趋势。
贝塔伏特核电池研发完全不同的技术路径,通过放射源镍-63发射的β粒子(电子)的半导体跃迁产生电流。为了做到这一点,贝塔伏特的科学家团队开发了一种独特的单晶金刚石半导体,厚度仅为10微米,把一个2微米厚的镍-63薄片放在两个金刚石半导体转换器之间,将放射源的衰变能量转化为电流,形成一个独立的单元。核电池是模块化的,可以由几十个或几百个独立的单元模块组成,并可以串并联使用,因此可以制造不同尺寸和容量功率的电池产品。
首款产品比一枚硬币还小
贝塔伏特公司董事长兼CEO张伟说,公司将推出的第一款产品是BV100,是世界上首块即将量产的核电池,功率是100微瓦,电压3V,体积是15 X 15 X 5立方毫米,比一枚硬币还小。核电池每分每秒都在发电,每天8.64焦耳,每年3153焦耳。多块这样的电池可以串并联使用。公司计划2025年推出功率为1瓦的电池,在政策允许的情况下,原子能电池可以让一部手机永不充电,现在只能飞行15分钟的无人机可一直飞。
张伟表示,“我们能做手机用的微型原子能电池,大功率的需要辐射安全许可证,所以民用会先从很小功率的开始,其他大功率的主要是面向非民用市场。”对于成本方面,据张伟透露,面向不同的应用场景,贝塔伏特的原子能电池未来会有几百元、几千元、几万元的不同价位的型号可以选择。
串并联使用。公司计划2025年推出功率为1瓦的电池,在政策允许的情况下,原子能电池可以让一部手机永不充电,现在只能飞行15分钟的无人机可一直飞。
张伟表示,“我们能做手机用的微型原子能电池,大功率的需要辐射安全许可证,所以民用会先从很小功率的开始,其他大功率的主要是面向非民用市场。”对于成本方面,据张伟透露,面向不同的应用场景,贝塔伏特的原子能电池未来会有几百元、几千元、几万元的不同价位的型号可以选择。
核心是金刚石半导体,绝对安全,可适用于医疗设备
关于原子能安全性问题,据介绍,原子能电池是物理电池,不是电化学电池,能量密度是三元锂电池的10倍以上,在1克电池中可存储3300豪瓦时,针对针刺和枪击不起火,不爆炸。因为50年自发电,不存在电化学电池的循环次数(2000次充放电)的概念。原子能电池的发电功率稳定,不会因恶劣环境和负载而变化,可在零上120度和零下-60度范围内正常工作,并且没有自放电。贝塔伏特开发的原子能电池是绝对安全的,没有外部辐射,适合用于人体内的心脏起搏器、人工心脏和耳蜗等医疗设备。原子能电池环境友好性,在衰变期后,作为放射源的镍63同位素变成铜的稳定同位素,不具有放射性,对环境不构成任何威胁或污染。因此,与现有的化学电池不同,核电池不需要昂贵的回收工艺。
张伟表示,贝塔伏特的原子能电池选择的放射源“镍-63”,镍-63是最安全和理想的材料,具有柔和的β辐射(最大67 keV),没有其他同位素伴随发生的中子或伽马射线。“镍-63”的穿透力也很弱,一张纸就能阻挡射线。所以没有大家担心的“核泄露和污染”带来的相关问题。
同时,贝塔伏特独创的金刚石半导体转换器和3D组件的设计,对于“镍-63”同位素辐射电子的收集系数高达98%,并且制造工艺和密封的外壳也进一步提升了安全性。外部检测根本没有辐射。张伟进一步强调,“相比锂电池,贝塔伏特的微型原子能电池要安全多了!即便是针刺和枪击也不会起火、爆炸,不会有外部辐射。”
料,具有柔和的β辐射(最大67 keV),没有其他同位素伴随发生的中子或伽马射线。“镍-63”的穿透力也很弱,一张纸就能阻挡射线。所以没有大家担心的“核泄露和污染”带来的相关问题。
同时,贝塔伏特独创的金刚石半导体转换器和3D组件的设计,对于“镍-63”同位素辐射电子的收集系数高达98%,并且制造工艺和密封的外壳也进一步提升了安全性。外部检测根本没有辐射。张伟进一步强调,“相比锂电池,贝塔伏特的微型原子能电池要安全多了!即便是针刺和枪击也不会起火、爆炸,不会有外部辐射。”
张伟说,“贝塔伏特原子能电池的核心是第四代金刚石半导体,这是业界熟知的半导体终极材料,全球半导体领域科技竞赛的又一个高地。”据了解,贝塔伏特目前已经解决了金刚石功率半导体面临的一系列问题,成功合成了基于单晶金刚石的高压、高温、高速、抗辐射肖特基二极管,厚度仅为10微米。而这也正是贝塔伏特的微型原子能电池将放射源的衰变能量转化为电流的关键。
贝塔伏特公司也表示,已经与中国专业核研究机构和大学进行沟通,计划继续研究采用锶90、钷147和氘等同位素,研制更高功率、使用寿命2年-30年原子能电池。
五大优势突出,比锂电池更安全
据贝塔伏特介绍称,其研发的微型原子能电池拥有五大优势:
1、高能量密度:能量密度是三元锂电池的10倍以上,在1克电池中可存储3300豪瓦时的电能;
2、高使用寿命:能够实现50年自发电,不存在电化学电池的循环次数(2000次充放电)的概念。
3、高稳定性:原子能电池的发电功率稳定,不会因恶劣环境和负载而变化,可在零上120度和零下-60度范围内正常工作,并且没有自放电;
4、高安全性:针对针刺和枪击不起火,不爆炸,没有外部辐射。可以适合用于人体内的心脏起搏器、人工心脏和耳蜗等医疗设备;
5、环境友好:“镍-63”的半衰期为36963.51±54.79天(101年),在衰变期后,作为放射源的镍63同位素变成铜的稳定同位素,不具有放射性,对环境不构成任何威胁或污染。因此,与现有的化学电池不同,该核电池不需要昂贵的回收工艺,消除了电池使用寿命到期后的废料处理问题,非常的环保。
资料显示,北京贝塔伏特新能科技有限公司成立于2021年4月,注册资本10亿元,法人代表穆索夫·扎乌尔(MUSOV ZAUR),公司致力于成为集研发、生产、服务、销售、进出口贸易于一体的高科技企业,主营产品有原子能电池、第四代金刚石半导体和材料、超长碳纳米管以及超级电容器等。
近日,由西安交通大学王宏兴教授领衔的创业团队在单晶金刚石衬底技术产业化上取得了重大进展和突破。该团队采用一种基于微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术实现了2英寸异质外延单晶金刚石衬底的量产,这一创新成果标志着我国在超硬材料领域的研究已达到国际领先水平,将为相关产业的发展提供强大的技术支持。
在半导体制备原理中,衬底是由半导体单晶材料制造而成的晶圆片,不同衬底材料可以生产包括单晶金刚石等在内的半导体芯片。而单晶金刚石被称为“终极半导体”,与硅同为单质半导体,性能完全超越现有半导体,可以克服“击穿场强不足”和“自热效应”瓶颈。在超高电压、超大电流、超大功率、高效、耐辐照和超高频工作且无需冷却的电子器件方面,单晶金刚石具有得天独厚的优势。
作为国内长期从事单晶金刚石宽禁带半导体材料及器件研究工作的专家,王宏兴带领团队经过长期科研攻关,成功实现2英寸异质外延单晶金刚石自支撑衬底的批量化。通过对成膜均匀性、温场及流场的有效调控,提高了异质外延单晶金刚石成品率。衬底表面具有台阶流(step-flow)生长模式,可降低衬底的缺陷密度,提高晶体质量。
该方法利用微波等离子体激发反应气体,在较低的温度和压力下实现异质外延单晶金刚石的生长。与传统的制备方法相比,该方法具有更高的生长速率和更低的成本,同时能够实现大规模生产。进而有效保证国内功率电子器件、导热、雷达探测等领域对于高质量、大尺寸电子级单晶金刚石的需求,同时满足院校科研对高质量晶种的需求。
除了科研方面的应用,这一突破在商业和工业领域也有巨大的潜力。比如还可能应用于以下几个应用:
1、高级切割工具:金刚石的高硬度和耐磨性使其成为制造高端切割工具的理想材料。通过使用异质外延单晶金刚石衬底,可以制造出更耐用、更精确的切割工具,从而提高了切割效率并降低了生产成本。
2、电子和半导体设备:金刚石的热导率和电绝缘性使其成为电子和半导体设备的理想材料。通过使用异质外延单晶金刚石衬底,可以制造出更高效、更可靠的电子和半导体设备。
3、光学仪器和激光器:金刚石的高光学透过性和稳定性使其成为制造光学仪器和激光器的理想材料。通过使用异质外延单晶金刚石衬底,可以制造出更精确、更稳定的光学仪器和激光器。
4、传感器和探测器:金刚石的高敏感性和稳定性使其成为制造传感器和探测器的理想材料。通过使用异质外延单晶金刚石衬底,可以制造出更精确、更可靠的传感器和探测器。
值得一提的是,此次研究成果的产业化打破了国外技术垄断,降低了国内相关产业的生产成本,且应用前景十分广阔。随着5G、物联网等新兴技术的快速发展,金刚石在电子、光子、量子等领域的应用需求不断增加。而异质外延单晶金刚石衬底的量产,将为相关产业的发展提供更加稳定、可靠的原材料支持。同时,该成果的推广应用也将带动相关产业链的发展,促进我国经济的转型升级,我们期待着这一技术在未来的更多应用和突破。
刚石的生长。
与传统的制备方法相比,该方法具有更高的生长速率和更低的成本,同时能够实现大规模生产。
进而有效保证国内功率电子器件、导热、雷达探测等领域对于高质量、大尺寸电子级单晶金刚石的需求,同时满足院校科研对高质量晶种的需求。
除了科研方面的应用,这一突破在商业和工业领域也有巨大的潜力。比如还可能应用于以下几个应用:
1、高级切割工具:金刚石的高硬度和耐磨性使其成为制造高端切割工具的理想材料。通过使用异质外延单晶金刚石衬底,可以制造出更耐用、更精确的切割工具,从而提高了切割效率并降低了生产成本。
2、电子和半导体设备:金刚石的热导率和电绝缘性使其成为电子和半导体设备的理想材料。通过使用异质外延单晶金刚石衬底,可以制造出更高效、更可靠的电子和半导体设备。
3、光学仪器和激光器:金刚石的高光学透过性和稳定性使其成为制造光学仪器和激光器的理想材料。通过使用异质外延单晶金刚石衬底,可以制造出更精确、更稳定的光学仪器和激光器。
4、传感器和探测器:金刚石的高敏感性和稳定性使其成为制造传感器和探测器的理想材料。通过使用异质外延单晶金刚石衬底,可以制造出更精确、更可靠的传感器和探测器。
值得一提的是,此次研究成果的产业化打破了国外技术垄断,降低了国内相关产业的生产成本,且应用前景十分广阔。随着5G、物联网等新兴技术的快速发展,金刚石在电子、光子、量子等领域的应用需求不断增加。而异质外延单晶金刚石衬底的量产,将为相关产业的发展提供更加稳定、可靠的原材料支持。
同时,该成果的推广应用也将带动相关产业链的发展,促进我国经济的转型升级,我们期待着这一技术在未来的更多应用和突破。
在现代电子工业中,热管理是一个关键的挑战。半导体器件产生大量的废热,这些废热必须在规定的温度范围内有效地消散,以维持器件的性能和可靠性。这些热量通过具有显著热阻的层和界面从器件热点传递到换热器进行散热。最近的研究主要集中在用高导热材料取代普通衬底以降低总体热阻。金刚石的各向同性是所有块状材料中最高的,这使它成为芯片冷却的理想散热材料。模拟表明,薄金刚石可以将热阻降低20%。然而,金刚石冷却器在实际应用中的进展仍然有限。实现低热边界阻(TBR)的金刚石近结集成是一个关键的挑战。
金刚石在器件上的成功集成在很大程度上取决于金刚石/半导体连接接口的设计。这些接口的优化对于最小化TBR,同时确保足够的机械稳健性以承受长期可靠运行至关重要。此外,应避免高加工温度,因为它们对实现与半导体制造工艺。此外,在芯片封装过程中,金刚石/半导体连接需要表现出足够的热稳定性,以承受随后的焊料回流(温度高达300°C)。
由于金刚石和半导体在晶格常数、硬度、德拜温度和热膨胀系数(CTE)等方面存在广泛的不匹配,因此解决这些问题需要付出专门的努力。在过去的几十年里,人们进行了各种各样的尝试,其中涉及三种主要的技术方法:在金刚石上外延生长半导体;化学气相沉积法(CVD)直接生长金刚石以及金刚石与半导体的结合。然而,目前这些方法面临着TBR大、加工温度高、可靠性低和效率有限等挑战。
由于金刚石和半导体在晶格常数、硬度、德拜温度和热膨胀系数(CTE)等方面存在广泛的不匹配,因此解决这些问题需要付出专门的努力。在过去的几十年里,人们进行了各种各样的尝试,其中涉及三种主要的技术方法:在金刚石上外延生长半导体;化学气相沉积法(CVD)直接生长金刚石以及金刚石与半导体的结合。然而,目前这些方法面临着TBR大、加工温度高、可靠性低和效率有限等挑战。
近日,厦门大学钟毅和华为技术有限公司赫然联合针对解决现代电子器件的热管理问题取得最新进展。该文提出了一种集体晶圆级键合技术,通过反应性金属纳米层在 200°C 下连接多晶金刚石和半导体。由此产生的硅/金刚石连接具有 9.74m2GW-1的超低 TBR ,大大优于传统的芯片连接技术。这些连接还表现出卓越的可靠性,可承受至少1000次热循环和1000小时的高温/潮湿考验。这些特性与所设计的金属夹层的再结晶微观结构有关。该演示代表了金刚石在半导体上的低温和高通量集成的进步,有可能使目前受热限制的电子应用成为可能。研究成果以“Low-temperature bonding of Si and polycrystalline diamond with ultra-low thermal boundary resistance by reactive nanolayers”为题发表在《Journal of Materials Science & Technology 》。
一、研究背景
随着大规模工程木材在建筑业的普及,木材面临的最大挑战之一是其易燃性。在未经处理的情况下,木头或木材很容易燃烧和起火。
例如,在1666年的伦敦大火中,伦敦市中心的大部分地区被烧毁,因为木材是建筑的主要部分。今天,大多数建筑是使用钢、混凝土和玻璃的组合,所有这些都相对不容易被火烧。
在过去的十年,由于成本较低和施工速度较快,大规模工程木料越来越受欢迎,其生产力提高可达35%。如果木材采自可持续管理的森林,与钢铁或混凝土建筑相比,它的碳足迹也较低。
目前保护木制建筑内部免受火灾的做法要求使用防火板(通常是石膏板和镁质板),或在木材上涂上类似油漆的防火涂料,这两种做法都掩盖了木材的天然木纹。
相比之下,NTU开发的新的隐形涂料可以让木材的自然之美大放异彩。但在被火“激活”时,仍能提供一个火焰屏障。
二、“防火”木材技术原理
由新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院的Aravind Dasari副教授领导的团队发明的这种防火涂层只有0.075毫米厚,高度透明,肉眼无法看到。
当被高温火焰加热时,会发生一系列复杂的化学反应,导致涂层变成焦炭,膨胀到原来厚度的30多倍。这种焦炭可以防止火烧到下面的木材,正如实验室测试中显示的那样。
Dasari副教授是阻燃材料方面的专家,他解释道:“大多数木材或木板只有一层透明的外衣,以保护它们不受潮湿、天气腐蚀、白蚁或害虫的影响,而不是被设计来承受高热。因此,木材仍然可以很快燃烧,尤其是在没有保护的情况下。”
“在我们的涂层中,我们使用技术来锁定某些化合物,并与树脂相互作用。它们将以系统的方式积极参加化学反应。暴露在高热下导致焦炭的形成。这种焦炭是被设计成具有极强的耐热性,使下面的木材与高热绝缘。”
相比之下,NTU开发的新的隐形涂料可以让木材的自然之美大放异彩。但在被火“激活”时,仍能提供一个火焰屏障。
二、“防火”木材技术原理
由新加坡南洋理工大学材料科学与工程学院的Aravind Dasari副教授领导的团队发明的这种防火涂层只有0.075毫米厚,高度透明,肉眼无法看到。
当被高温火焰加热时,会发生一系列复杂的化学反应,导致涂层变成焦炭,膨胀到原来厚度的30多倍。这种焦炭可以防止火烧到下面的木材,正如实验室测试中显示的那样。
Dasari副教授是阻燃材料方面的专家,他解释道:“大多数木材或木板只有一层透明的外衣,以保护它们不受潮湿、天气腐蚀、白蚁或害虫的影响,而不是被设计来承受高热。因此,木材仍然可以很快燃烧,尤其是在没有保护的情况下。”
“在我们的涂层中,我们使用技术来锁定某些化合物,并与树脂相互作用。它们将以系统的方式积极参加化学反应。暴露在高热下导致焦炭的形成。这种焦炭是被设计成具有极强的耐热性,使下面的木材与高热绝缘。”
1. 背景
硬碳通常是通过对热固性前驱体如纤维素、花生壳、蔗糖、葡萄糖、酚醛树脂、淀粉、无烟煤等进行高温碳化而成的。在热解过程中,前驱体中的碳层容易形成由表面缺陷、纳米孔或空隙以及石墨畴组成的湍流和无序微结构。在钠化过程中,Na离子首先在斜坡区(0.1-1 V vs Na/Na+)吸附在硬碳的缺陷位点上,然后在平台区(0-0.1 V vs Na/Na+)形成准金属 Na 簇。通过:1) 了解充放电过程中的电荷存储机制(如插层、孔填充),2) 引入杂原子如 O、N、S、P等来增强 Na+ 的转移动力学, 3) 优化电极-电解质界面(如逐层和伪SEI, 弱的Na+ 溶解/去溶解电解质),以及 4) 调节孔隙结构提高可逆的Na 储存能力和初始库仑效率。但是,这些硬碳电极在约0.1 V(Na+/Na)平台容量仍然较低,而平台容量在决定全电池的工作电压和能量密度方面起着关键作用。
近期的大量研究均证明丰富的闭孔能够提升平台容量。因此为了使硬碳产生更多的封闭孔隙,通常会在硬碳前驱体中加入一些活化剂或模板剂。例如,侴教授课题组利用MnCl2辅助催化碳化可提高衍生硬碳的石墨化程度并消除一些缺陷,其平台容量从~215 mAh g-1提高到~246 mAh g-1。此外,ZnO、MgO、K2CO3、KOH、ZnAc2等也被用作化学蚀刻试剂来增加硬碳中的闭孔体积。虽然这些方法可以有效地提高低电位的平台容量,但这些蚀刻方法增加了成本,而且大多数刻蚀剂具有腐蚀性。而且去除这些试剂需要复杂而耗时的酸溶解工艺过程,这不可避免地造成了环境污染、高能耗以及生产过程的复杂性。此外,模板的去除会导致结构急剧坍塌以及内在缺陷的形成,从而形成低振实密度和低ICE的硬碳。因此,在硬碳合成中成本效益更高且更环保的形成丰富封闭孔隙的策略是更具吸引力的。
· 2. 合成过程
通过二氧化碳辅助合成淀粉硬碳微球(HCMP-CO2)的过程主要包括三个步骤(见图 1a 中的示意图)。首先,由于淀粉资源丰富、成本低廉且含碳量高,可以作为硬碳的前驱体。但是纯淀粉在碳化过程中容易熔化和起泡,这会破坏碳微球的骨架结构,导致高的表面积和低的ICE。淀粉酯化后能够消除起泡现象,酯化淀粉在1300℃的高温下碳化时得到的样品(HCMP)仍能保持球形。而直接碳化的纯淀粉则会形成带有不规则碎片的三维泡沫碳网络,这也导致了其较低的振实密度和产碳率(低于 10%)。这些表明了酯化在保持原始微球形貌方面的重要性。
第一步:为了消除起泡现象,将淀粉和马来酸酐在 80℃ 下混合,合成了酯化淀粉。
第二步:在大约 800℃ 的温度下使用二氧化碳气体刻蚀酯化淀粉。通过反应(CO2 + C → 2CO)在活性炭基质中形成大量开放的微孔。
最后,用氩气代替二氧化碳在1300℃的高温下碳化,促进碳层的重新排列,使开放式微孔结构逐渐闭合,最终得到含有大量闭合微孔的硬碳。
MnCl2辅助催化碳化可提高衍生硬碳的石墨化程度并消除一些缺陷,其平台容量从~215 mAh g-1提高到~246 mAh g-1。此外,ZnO、MgO、K2CO3、KOH、ZnAc2等也被用作化学蚀刻试剂来增加硬碳中的闭孔体积。虽然这些方法可以有效地提高低电位的平台容量,但这些蚀刻方法增加了成本,而且大多数刻蚀剂具有腐蚀性。而且去除这些试剂需要复杂而耗时的酸溶解工艺过程,这不可避免地造成了环境污染、高能耗以及生产过程的复杂性。此外,模板的去除会导致结构急剧坍塌以及内在缺陷的形成,从而形成低振实密度和低ICE的硬碳。因此,在硬碳合成中成本效益更高且更环保的形成丰富封闭孔隙的策略是更具吸引力的。
· 2. 合成过程
通过二氧化碳辅助合成淀粉硬碳微球(HCMP-CO2)的过程主要包括三个步骤(见图 1a 中的示意图)。首先,由于淀粉资源丰富、成本低廉且含碳量高,可以作为硬碳的前驱体。但是纯淀粉在碳化过程中容易熔化和起泡,这会破坏碳微球的骨架结构,导致高的表面积和低的ICE。淀粉酯化后能够消除起泡现象,酯化淀粉在1300℃的高温下碳化时得到的样品(HCMP)仍能保持球形。而直接碳化的纯淀粉则会形成带有不规则碎片的三维泡沫碳网络,这也导致了其较低的振实密度和产碳率(低于 10%)。这些表明了酯化在保持原始微球形貌方面的重要性。
第一步:为了消除起泡现象,将淀粉和马来酸酐在 80℃ 下混合,合成了酯化淀粉。
第二步:在大约 800℃ 的温度下使用二氧化碳气体刻蚀酯化淀粉。通过反应(CO2 + C → 2CO)在活性炭基质中形成大量开放的微孔。
最后,用氩气代替二氧化碳在1300℃的高温下碳化,促进碳层的重新排列,使开放式微孔结构逐渐闭合,最终得到含有大量闭合微孔的硬碳。
图3 硬碳的电化学特性。a) HCMP 和 b) HCMP-CO2 在 0.01-3 V 电位范围内、25 mA g-1 时的代表性 GCD 曲线。c) 根据第二次放电/充电曲线比较 HCMP 和 HCMP-CO2 的平台和倾斜容量。d) HCMP-CO2 和 HCMP 在 200 mA g-1 下的速率能力和循环性能。f) HCMP-CO2 的平台容量和初始库仑效率(用颜色和圆圈大小表示)与文献报道的硬碳的比较。
图 4 a) HCMP-CO2 的典型充放电曲线,以及含有 1% 酚酞的乙醇在不同电位下与 HCMP-CO2 电极反应后的相应颜色变化。b,c) HCMP-CO2 和 HCMP 在不同扫描速率下的 CV 曲线(均为第二周期)。d) HCMP-CO2 和 HCMP 中 0.2 至 1.0 mV s-1 的扩散和表面控制比例的计算贡献。e、f) 根据 GITT 曲线估算的钠离子在钠化和去钠化过程中的扩散系数。h) HCMP-CO2 在不同放电阶段的拟议钠化过程。
图 5 a) HCMP-CO2 电极在第一个充电/放电过程中的原位拉曼图谱和时间电位曲线。b,c) HCMP-CO2 在放电/充电过程中的原位拉曼图谱。
· 4. 结论
本文提出了一种通过二氧化碳活化,然后进行高温碳化合成淀粉衍生硬碳材料的简便且可扩展的策略。在相对较低的温度(约 800 ℃)下进行的二氧化碳刻蚀产生了大量的开放孔隙,这些孔隙在随后的高温(约 1300 ℃)碳化后转变为封闭孔隙。得到含有 10-30 μm大小的微球的硬碳。硬碳微球中的这些封闭孔隙使 HCMP-CO2 负极具有 487.6 mAh g-1 的超高Na 离子存储比容量和 90.56% 的ICE。HCMP-CO2 中相应的平台容量(351 mAh g-1)远高于未蚀刻二氧化碳的淀粉衍生硬碳(193 mAh g-1),甚至接近锂离子电池中石墨负极的容量(372 mAh g-1)。这种新型硬碳的高容量钠储存性能归因于封闭孔隙内的钠填充。
2023年下半年,随着大量产能释放,光伏行业出现恐慌性抛售,在行业需求强劲的同时,价格从2元/W降至0.8元/W,全环节或亏损,或逼近成本极限,而在此次价格跳水背后引发的恐慌情绪,则更值得业内警惕。
——摘选自中国能源报《对话李俊峰:高质量发展,建立弹性与韧性机制》
2023年,中国光伏行业增长势头强劲,制造端产量、产值均创历史新高。在光伏行业高速增长的背景下,中国太阳能科技公司隆基绿能持续自主创新研发,2023年年末,创造单结晶硅太阳能电池效率的最新世界纪录。
近日,央视财经《开年迎新访名企》系列报道走进隆基绿能,对话公司董事长钟宝申,就行业发展、科技创新、“绿电”+“绿氢”等话题与央视记者乔楠展开交流。
中国是光伏第一生产大国,为全球提供了80%以上的光伏组件,占据了全球光伏市场的绝对主导地位。作为一家全球性的太阳能科技公司,隆基绿能不仅在中国、越南、马来西亚等国家和地区布局多个生产制造基地,还在美国、日本、德国、印度、澳大利亚、阿联酋、泰国等国家设立分支机构,业务遍及全球150余个国家和地区。
2023年年末,中国能建葛洲坝海外投资有限公司在乌兹别克斯坦投资建设的1GW光伏项目一期400MW实现并网发电。作为中企在中亚投资最大光伏项目、同时也是海外最大N型光伏电站,该项目全部选用隆基绿能Hi-MO 7组件,并通过中欧班列“长安号”分批次运抵乌兹别克斯坦。
在去年开始,“一骑绝尘”的光伏产业在保持高速增长十余年后,呈现出了“量增价减”“产能过剩”等态势。钟宝申认为,大浪淘沙是必然的,隆基绿能也一直坚持“宽研窄投”的理念。过去五年,隆基在研发的投入超过180亿元。截至目前,隆基绿能已经成为晶硅单结电池和晶硅-钙钛矿叠层电池两大赛道电池效率世界纪录的“双料冠军”。公司希望通过差异化的、领先的产品,走进新的繁荣。
科技创新是突破,让光伏产品从单纯的出口走向产能落地则是破局。钟宝申说,一方面是从中国制造服务全球,另一方面隆基也开始布局当地制造。推动光伏产业链的全球化落地,企业出海建厂、服务当地成为必然。
在隆基绿能陕西西安的总部园区里,钟宝申展示了各种颜色的光伏组件和建筑的一体化应用,这里有会发电的写字楼、会发电的屋顶、光伏停车位等。只要有阳光洒下来,它们就会源源不断地产生清洁的电力,建筑光伏一体化也将成为光伏装机下一个最有潜力的应用场景。
钟宝申认为,未来每一座建筑都应该会发电。按照现在的光照条件,一个标准的一层工业厂房,建的屋顶的BIPV(建筑光伏一体化)产品,可以在15年时间内把盖这栋楼的钱收回来。
缩减人员、技术改造、产能闲置……岁末年初,多家光伏企业都在调整自己的步伐以适应环境的变化。过去一年,光伏制造端产量、发电新增装机等多个指标连创新高,但产业链各环节产品价格却几乎全线“跳水”,产业存在过热过快扩张、中低端产能过剩、无序竞争等问题,质量风险、功率虚高等发展隐忧也不断显现。业内人士认为,2024年要聚焦光伏行业高质量发展,加强统筹布局和政策落实,明确光伏发电项目投资开发相关标准和要求。同时,须持续鼓励创新,让光伏行业竞争回归技术创新的主赛道。
多项指标创新高
强劲——众多业内人士如此形容过去一年光伏行业的发展。“预计2023年全球太阳能投资将达3820亿美元,石油投资将达3710亿美元。这意味着太阳能投资在历史上首次超过石油。”中国光伏行业协会(下称“光伏协会”)名誉理事长王勃华在2023年12月中旬举行的中国光伏行业年度大会称。光伏协会也在会上第二次上调2023年装机预测,预计全球光伏新增装机由305-350GW上调至345-390GW;中国光伏新增装机由120-140GW上调至160-180GW。
从国家能源局最新数据来看,2023年前11月全国太阳能发电累计新增装机就已达到了163.88GW,同比增长149.40%。截至11月底,全国太阳能发电装机容量约5.6亿千瓦,同比增长49.9%。
受发电端需求的带动,光伏制造端同样增长强劲。光伏协会数据显示,2023年前10月,我国光伏制造端产量同比增长均超过70%,总产值超过1.3万亿元,创历史新高。
放眼全球光伏市场,我国光伏企业依靠领先的技术、规模化生产和全产业链布局,不断斩获市场份额。2023年前10月我国硅片、电池片、组件等产品出口量分别同比增长90%、72%和34%,继续保持光伏产业在出口贸易“新三样”的稳定地位。
过快扩张“后遗症”逐渐显现
与装机、产量等多指标连创新高相对应的,是光伏产品价格过去一年“跌跌不休”,几乎全线“腰斩”。
以组件为例,从2023年2月开始价格一路走低。10月以来,降价速度开始加快,多家企业光伏组件开标价格单瓦最低值跌破1元,有企业最低综合报价甚至到了0.86元/瓦。
部分光伏企业直呼,价格“狂泻”击穿企业的成本线。“现在很多二、三线企业都在亏着卖,我们虽然还能维持盈亏平衡,但这样的价格很难持续。”某龙头光伏企业中国区负责人告诉记者。
与“降价”这一热词密切关联的,是过剩与内卷。工业和信息化部电子信息司处长金磊指出,我国光伏行业发展仍存在着产业短期过热过快的扩张、中低端产能过剩、无序竞争、全球贸易中不确定性风险增加等问题。
据天合光能董事长高纪凡介绍,2023年光伏制造全产业链新增产能比行业累计的所有量还多。他指出了企业扩产的四个原因:企业愿意投、地方政府支持、金融机构融资便利和其他行业的跨界意愿强。“这些新企业由于技术、人才和管理能力不足,导致一系列经营问题,甚至有些企业投产之日就是停产之时。”
隆基绿能董事长钟宝申同样表示,金融力量叠加地方政府支持加速了产业的扩产速度,“花钱的人花的不是自己的钱”是光伏产能过快扩张的本质,而这一问题的解决需要时间。
产能过剩也导致行业竞争白热化,潜藏众多风险。记者采访了解到,随着竞争加剧,已出现一些企业为降低成本而降低产品质量的现象,比如在硅片厚度以及各类辅材上偷工减料等。
下游电站投资企业担心,持续低价的情况下,能否保障产品质量和供货效率,是否会带来不可预知的风险等。而从更长期来看,持续低价竞争将损害光伏行业的创新基因,进而减弱我国光伏产业的竞争力。
“功率虚标”现象是行业发展的另一大隐患。赛迪智库集成电路研究所新能源研究室主任江华指出,2023年国内不同企业争相发布光伏电池转换效率世界纪录,但部分纪录值从检测结果来看,甚至存在诸多不符合基本物理规律的地方,数据亦不能经多家机构复现。
“在检测认证方面,我们跟国外还有一定差距。”江华表示,“功率虚标”的原因,一方面在于,随着新技术的出现,检测技术对于新型组件的适应性还没跟上,各检测机构之间尚未形成一个统一标准,检测设备、检测方法的不同都可能造成检测结果的偏差;另一方面,也存在部分检测机构利用检测标准的不统一、检测方法的不成熟而不当竞争的现象,后者会对行业带来很大负面影响。
让竞争回归技术发展主赛道
“光伏行业现在已处于‘最强内卷进行时’,所以大家不要去期待2024年光伏能有特别高的单瓦盈利能力。”阿特斯阳光电力集团的创始人、董事长兼首席执行官瞿晓铧在2023年11月的一次会议上直言。
这也是业内对2024年光伏市场的普遍预期——市场广阔,但产能过剩的背景下,新一轮调整或者洗牌不可避免。
根据国家能源局提出的目标,2024全年全国风电光伏新增装机2亿千瓦左右,较2023年的目标提升了25%。
从长期视角看,在全球应对气候变化的背景下,国际市场的增长空间也仍然蕴含巨大的机遇。“据IRENA预测,到2050年,全球光伏累计装机将超过180亿千瓦,而且未来光伏市场的增速也可能会远超预期。”江华认为,只要不出现“黑天鹅事件”,未来全球光伏市场仍然会有很大的发展前景。
如何面对2024年的危与机?业内一致认为,要聚焦光伏行业高质量发展,加强统筹布局和政策落实,加快配套建设,拓展行业应用。同时,持续鼓励创新,推动行业企业加快创新和技术攻关,让光伏行业竞争回归技术发展的主赛道。
据了解,在光伏发电项目投资开发中,造成“低价中标”原因,一方面在于从地方政府、投资开发企业到制造企业成本压力的层层传导。另一方面,也与开发企业本身的招标机制有关。
“地方上建设百万千瓦级的沙、戈、荒风光大基地,经常对投资开发企业提出一些附加条件,不同程度上增加了项目投资和运行成本。而且地方政府对投资企业的附加条件缺少一个明确、统一的标准,甚至一个省的不同地区对企业也会有不同的要求,增加了项目投资中的不确定性。”水电水利规划设计总院副总工程师谢宏文建议,国家和地方相关主管部门结合具体情况,出台统一的标准和明确的要求。
面对功率虚标的问题,中国光伏行业协会在工业和信息化部电子信息司的指导下,组织业内企业签署《光伏组件功率规范诚信标定和溯源自律公约》,旨在促进面向新型组件的测试标准和测试方法的统一。
“当下,行业已进入一个新的技术迭代期,N型电池组件未来将面临巨大的需求。”江华表示,布局Topcon电池等新产品,需要较长时间的技术积累,未来,拥有核心技术优势的龙头企业仍然会拥有强大的竞争力。
163.88GW,同比增长149.40%。截至11月底,全国太阳能发电装机容量约5.6亿千瓦,同比增长49.9%。受发电端需求的带动,光伏制造端同样增长强劲。光伏协会数据显示,2023年前10月,我国光伏制造端产量同比增长均超过70%,总产值超过1.3万亿元,创历史新高。放眼全球光伏市场,我国光伏企业依靠领先的技术、规模化生产和全产业链布局,不断斩获市场份额。2023年前10月我国硅片、电池片、组件等产品出口量分别同比增长90%、72%和34%,继续保持光伏产业在出口贸易“新三样”的稳定地位。
过快扩张“后遗症”逐渐显现
与装机、产量等多指标连创新高相对应的,是光伏产品价格过去一年“跌跌不休”,几乎全线“腰斩”。以组件为例,从2023年2月开始价格一路走低。10月以来,降价速度开始加快,多家企业光伏组件开标价格单瓦最低值跌破1元,有企业最低综合报价甚至到了0.86元/瓦。部分光伏企业直呼,价格“狂泻”击穿企业的成本线。“现在很多二、三线企业都在亏着卖,我们虽然还能维持盈亏平衡,但这样的价格很难持续。”某龙头光伏企业中国区负责人告诉记者。
与“降价”这一热词密切关联的,是过剩与内卷。工业和信息化部电子信息司处长金磊指出,我国光伏行业发展仍存在着产业短期过热过快的扩张、中低端产能过剩、无序竞争、全球贸易中不确定性风险增加等问题。据天合光能董事长高纪凡介绍,2023年光伏制造全产业链新增产能比行业累计的所有量还多。他指出了企业扩产的四个原因:企业愿意投、地方政府支持、金融机构融资便利和其他行业的跨界意愿强。“这些新企业由于技术、人才和管理能力不足,导致一系列经营问题,甚至有些企业投产之日就是停产之时。”隆基绿能董事长钟宝申同样表示,金融力量叠加地方政府支持加速了产业的扩产速度,“花钱的人花的不是自己的钱”是光伏产能过快扩张的本质,而这一问题的解决需要时间。
产能过剩也导致行业竞争白热化,潜藏众多风险。记者采访了解到,随着竞争加剧,已出现一些企业为降低成本而降低产品质量的现象,比如在硅片厚度以及各类辅材上偷工减料等。下游电站投资企业担心,持续低价的情况下,能否保障产品质量和供货效率,是否会带来不可预知的风险等。而从更长期来看,持续低价竞争将损害光伏行业的创新基因,进而减弱我国光伏产业的竞争力。“功率虚标”现象是行业发展的另一大隐患。赛迪智库集成电路研究所新能源研究室主任江华指出,2023年国内不同企业争相发布光伏电池转换效率世界纪录,但部分纪录值从检测结果来看,甚至存在诸多不符合基本物理规律的地方,数据亦不能经多家机构复现。
“在检测认证方面,我们跟国外还有一定差距。”江华表示,“功率虚标”的原因,一方面在于,随着新技术的出现,检测技术对于新型组件的适应性还没跟上,各检测机构之间尚未形成一个统一标准,检测设备、检测方法的不同都可能造成检测结果的偏差;另一方面,也存在部分检测机构利用检测标准的不统一、检测方法的不成熟而不当竞争的现象,后者会对行业带来很大负面影响。
让竞争回归技术发展主赛道
“光伏行业现在已处于‘最强内卷进行时’,所以大家不要去期待2024年光伏能有特别高的单瓦盈利能力。”阿特斯阳光电力集团的创始人、董事长兼首席执行官瞿晓铧在2023年11月的一次会议上直言。
这也是业内对2024年光伏市场的普遍预期——市场广阔,但产能过剩的背景下,新一轮调整或者洗牌不可避免。
根据国家能源局提出的目标,2024全年全国风电光伏新增装机2亿千瓦左右,较2023年的目标提升了25%。
从长期视角看,在全球应对气候变化的背景下,国际市场的增长空间也仍然蕴含巨大的机遇。“据IRENA预测,到2050年,全球光伏累计装机将超过180亿千瓦,而且未来光伏市场的增速也可能会远超预期。”江华认为,只要不出现“黑天鹅事件”,未来全球光伏市场仍然会有很大的发展前景。
如何面对2024年的危与机?业内一致认为,要聚焦光伏行业高质量发展,加强统筹布局和政策落实,加快配套建设,拓展行业应用。同时,持续鼓励创新,推动行业企业加快创新和技术攻关,让光伏行业竞争回归技术发展的主赛道。
据了解,在光伏发电项目投资开发中,造成“低价中标”原因,一方面在于从地方政府、投资开发企业到制造企业成本压力的层层传导。另一方面,也与开发企业本身的招标机制有关。
“地方上建设百万千瓦级的沙、戈、荒风光大基地,经常对投资开发企业提出一些附加条件,不同程度上增加了项目投资和运行成本。而且地方政府对投资企业的附加条件缺少一个明确、统一的标准,甚至一个省的不同地区对企业也会有不同的要求,增加了项目投资中的不确定性。”水电水利规划设计总院副总工程师谢宏文建议,国家和地方相关主管部门结合具体情况,出台统一的标准和明确的要求。
面对功率虚标的问题,中国光伏行业协会在工业和信息化部电子信息司的指导下,组织业内企业签署《光伏组件功率规范诚信标定和溯源自律公约》,旨在促进面向新型组件的测试标准和测试方法的统一。
“当下,行业已进入一个新的技术迭代期,N型电池组件未来将面临巨大的需求。”江华表示,布局Topcon电池等新产品,需要较长时间的技术积累,未来,拥有核心技术优势的龙头企业仍然会拥有强大的竞争力。
方,数据亦不能经多家机构复现。“在检测认证方面,我们跟国外还有一定差距。”江华表示,“功率虚标”的原因,一方面在于,随着新技术的出现,检测技术对于新型组件的适应性还没跟上,各检测机构之间尚未形成一个统一标准,检测设备、检测方法的不同都可能造成检测结果的偏差;另一方面,也存在部分检测机构利用检测标准的不统一、检测方法的不成熟而不当竞争的现象,后者会对行业带来很大负面影响。
让竞争回归技术发展主赛道
“光伏行业现在已处于‘最强内卷进行时’,所以大家不要去期待2024年光伏能有特别高的单瓦盈利能力。”阿特斯阳光电力集团的创始人、董事长兼首席执行官瞿晓铧在2023年11月的一次会议上直言。这也是业内对2024年光伏市场的普遍预期——市场广阔,但产能过剩的背景下,新一轮调整或者洗牌不可避免。
根据国家能源局提出的目标,2024全年全国风电光伏新增装机2亿千瓦左右,较2023年的目标提升了25%。从长期视角看,在全球应对气候变化的背景下,国际市场的增长空间也仍然蕴含巨大的机遇。“据IRENA预测,到2050年,全球光伏累计装机将超过180亿千瓦,而且未来光伏市场的增速也可能会远超预期。”江华认为,只要不出现“黑天鹅事件”,未来全球光伏市场仍然会有很大的发展前景。
如何面对2024年的危与机?业内一致认为,要聚焦光伏行业高质量发展,加强统筹布局和政策落实,加快配套建设,拓展行业应用。同时,持续鼓励创新,推动行业企业加快创新和技术攻关,让光伏行业竞争回归技术发展的主赛道。据了解,在光伏发电项目投资开发中,造成“低价中标”原因,一方面在于从地方政府、投资开发企业到制造企业成本压力的层层传导。另一方面,也与开发企业本身的招标机制有关。
水电水利规划设计总院副总工程师谢宏文建议,国家和地方相关主管部门结合具体情况,出台统一的标准和明确的要求。
面对功率虚标的问题,中国光伏行业协会在工业和信息化部电子信息司的指导下,组织业内企业签署《光伏组件功率规范诚信标定和溯源自律公约》,旨在促进面向新型组件的测试标准和测试方法的统一。“当下,行业已进入一个新的技术迭代期,N型电池组件未来将面临巨大的需求。”江华表示,布局Topcon电池等新产品,需要较长时间的技术积累,未来,拥有核心技术优势的龙头企业仍然会拥有强大的竞争力。
作为全球最大的光伏市场,2023年以来我国光伏行业“狂飙”突进。国家能源局数据显示,2023年1月至11月,我国光伏新增装机163.88GW,同比增长149.4%。在国内发展持续向好的同时,光伏产品也进一步走俏海外。从产品出口到海外建厂,我国光伏企业全球化战略目标正日渐清晰。2024年,我国光伏企业加速走向全球将面临哪些挑战?如何更好地布局海外市场?
出口与本地化并重
我国光伏企业对外出口产品主要为硅片、电池片和光伏组件,其中光伏组件是最主要出口产品。过去一年,光伏作为拉动我过外贸出口的“新三样”,表现相当亮眼。数据显示,受市场需求带动影响,2023年前10月光伏产品出口增加,硅片、电池片、组件出口量分别为55.7GW、32.4GW、177.6GW,分别同比增长90%、72%和34%。
中国光伏行业协会副秘书长刘译阳对《中国能源报》记者表示,2023年我国光伏产品出口呈现“量增价减”的走势。出口市场呈现更加多元分散,新兴市场占比逐渐增加。
在业内人士看来,我国光伏制造领域在成本、技术等方面具有竞争优势。东方日升全球市场总监庄英宏接受《中国能源报》记者采访时表示:“2023年全球市场需求持续增长,中国光伏出口竞争日趋激烈,叠加产能扩张、贸易保护等客观因素,国外市场与国内一样充满挑战。得益于技术和产能方面的持续积累,中国光伏企业在出口市场十分具有竞争优势,我们的产品拥有更低度电成本,使得中国光伏不断成为海外客户首选。”
事实上,目前中国光伏龙头企业并不局限于产品出口,海外投资建厂已成为很多光伏企业“走出去”的战略选择。据介绍,东方日升是较早出海的光伏企业,在马来西亚已建设有海外工厂,在全球共设立了23个营销服务中心。
在全球化征程中,隆基绿能尤为注重海外本土化发展。去年10月,隆基绿能双文丹组件工厂一期正式投产。该项目位于马来西亚西海岸的雪兰莪州双文丹市,是隆基绿能在马来西亚布局的太阳能生产制造基地的一部分。
全球化的重要一环
纵观2023年国内光伏市场,行业竞争尤为激烈,“产能过剩” “低价竞争”“内卷”挑战不断。2023年12月12日,工信部在披露2023年9—10月全国光伏制造行业运行情况时明确表示,中低端产能过剩风险需高度关注。
中国光伏出口竞争日趋激烈,叠加产能扩张、贸易保护等客观因素,国外市场与国内一样充满挑战。得益于技术和产能方面的持续积累,中国光伏企业在出口市场十分具有竞争优势,我们的产品拥有更低度电成本,使得中国光伏不断成为海外客户首选。”
事实上,目前中国光伏龙头企业并不局限于产品出口,海外投资建厂已成为很多光伏企业“走出去”的战略选择。据介绍,东方日升是较早出海的光伏企业,在马来西亚已建设有海外工厂,在全球共设立了23个营销服务中心。
在全球化征程中,隆基绿能尤为注重海外本土化发展。去年10月,隆基绿能双文丹组件工厂一期正式投产。该项目位于马来西亚西海岸的雪兰莪州双文丹市,是隆基绿能在马来西亚布局的太阳能生产制造基地的一部分。
全球化的重要一环
纵观2023年国内光伏市场,行业竞争尤为激烈,“产能过剩” “低价竞争”“内卷”挑战不断。2023年12月12日,工信部在披露2023年9—10月全国光伏制造行业运行情况时明确表示,中低端产能过剩风险需高度关注。
刘译阳表示,产能过剩是当前新能源行业普遍面临的问题。前期光伏供给大量增长,目前超过需求,也导致产品价格大幅下降。“光伏发展前景依然非常好,当前产能过剩的问题也提醒我们未来不能简单的同质化竞争,一定要有差异化的产品。”
那么,企业出海能否成为化解产能过剩“良药”?“出海潮扩大了海外消纳渠道,一定程度上可以缓解过剩的产能。但对于一线企业而言,并不依赖出海缓解这一情况,全球化是公司一直坚持的目标,与产能问题并没有直接关系。我们有技术和一体化优势,所有产能都是符合前沿装机需求的。”东方日升相关负责人认为。中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎告诉《中国能源报》记者,对于企业而言,海外市场仍是重要的一环。“同样是销售组件,但海外市场利润相对更高,同时海外市场对于价格波动承受力也较高,所以企业也就更愿意做出口订单。”
制定匹配的战略
不过,在企业前赴后继进军海外市场的同时,依然面对很多挑战,国际贸易政策的不确定性、相比国内高出数倍的建厂成本等,都是对我国光伏企业远赴海外建厂的严苛考验。 “目前光伏出海面临最大的挑战其实是出口国的政策调整以及政治摩擦等风险,例如加收关税、提升本地生产零配件比例要求等,但事实上此类风险对企业而言不易把握。”彭澎认为。
刘译阳指出,企业出海是大势所趋,但企业一定要做好调研,对国与国关系、贸易规则等均需熟知,海外市场本土化建厂更要落到实处,避免蜂拥而上。
另外,针对今年我国光伏产品出口前景以及全球光伏市场需求增速,业内人士普遍持乐观态度。彭澎预计,2024年国内光伏装机将继续保持平稳增长,新增光伏装机量或与去年持平。海外市场方面,预计美国等国增量会更多,但由于欧洲国家仍在经历严重的通货膨胀压力,预计其带有投资性质的电站装机都会有所放缓。
“东方日升对欧洲、美洲、东南亚等区域的市场增量前景十分看好。”不过,上述东方日升相关负责人同时表示,虽然整体看来全球光伏市场需求会继续增长,但增速放缓也会是客观事实,在2024年行业发展会更趋于理性,注重更高质量,这势必会导致落后产能加速出清,更具技术储备优势的头部企业则会进一步扩大其领先优势。在这样的趋势下,打出差异化是下一阶段每个企业的发展重点。
“当前光伏产品价格已经下降到底部,但预计今年全球需求应该还会保持增长,相较于2023年,2024年光伏产品出口可能会呈现量价齐增的态势。”刘译阳认为。
2023年下半年,随着大量产能释放,光伏行业出现恐慌性抛售,在行业需求强劲的同时,价格从2元/W降至0.8元/W,全环节或亏损,或逼近成本极限,而在此次价格跳水背后引发的恐慌情绪,则更值得业内警惕。
有鉴于此,笔者特邀请中国能源研究会的常务理事李俊峰老师,为光伏行业分析行业窘境成因,指明前行方向。
李俊峰老师
在能源领域工作40余年,也是我们中国可再生能源法制定和实施过程的参与者之一。过去20年,李老师在过去光伏行业的几轮周期的关键节点上,都给了非常务实和中肯的建议和破局之策。此次针对光当前光伏行业的新变化和当下的震荡,解读光伏行业的新形势和新逻辑。每次行业过冷或过热,李俊峰老师都会起到“恒温器”的调节作用,让光伏行业保持理性、信心和清醒。
在采访过程中,李俊峰表示,此次光伏行业危机爆发不同于以往。过去几次产业震荡因素都来自于外部,而这一次是光伏行业没有在光伏实现平价之后思考新的发展方向引起的,没有将光伏产业的发展从一味的降低发电成本和售价,转向高质量发展上面去。
他指出,光伏产业要适应新身份,承担新责任。在光伏行业大发展的二十年中,国家、地方政府、投资机构、电网和每一个电力消费者都在为光伏行业的发展贡献力量,在下一步的光伏行业发展中,应考虑到多方的利益,从受惠者转向施惠者。坚持产业技术创新降低发电成本的同时,稳定甚至适当提升电价,实现可持续发展的同时,惠及整个新型电力系统建设和碳中和目标实现各个参与方。
同时,光伏产业应当建立有弹性和韧性的生态链,改变以往“产能=销量”的思路,学习其它领域的经验,备有冗余产能的同时,重新核算光伏产品的真正成本。政府部门也应该牵头进行顶层设计,组织协调相关利益方协同发展,实现多赢。
下一步的光伏行业发展中,应考虑到多方的利益,从受惠者转向施惠者。坚持产业技术创新降低发电成本的同时,稳定甚至适当提升电价,实现可持续发展的同时,惠及整个新型电力系统建设和碳中和目标实现各个参与方。
同时,光伏产业应当建立有弹性和韧性的生态链,改变以往“产能=销量”的思路,学习其它领域的经验,备有冗余产能的同时,重新核算光伏产品的真正成本。政府部门也应该牵头进行顶层设计,组织协调相关利益方协同发展,实现多赢。
光伏前景非常明确
曹宇:首先请李老师给我们介绍一下现在新能源的一个国际形势,这次光伏产业的波动是内因居多还是外因居多?
李俊峰:第一个问题是国际能源转型的新的形势。其实能源转型它由来已久,从1973年就开始了,目标是要让人类的发展,从资源依赖到技术依赖。
1992年,全球达成气候变化框架公约,人类实现低排放发展成为基本共识,按照气候变化框架公约共同而有区别责任的原则,制定了清晰的减排路线图和规则。
路线图中指出,下世纪末也就是2100年实现将大气层温室气体浓度控制在450ppm,只不过当时并不叫“碳中和”这个名字而已。
1997年《京都议定书》达成,虽然生效过程很缓慢,甚至到了2005年,用我的话是用了抗战8年才生效,但是在这个问题上所有的国家都没有放弃,都没有落后,都没有无所事事:我们中国1997年颁布了第一个新能源发展规划纲要,同时期欧盟提出到2050年50%的可再生能源占比这样一个宏伟的目标,美国提出了百万屋顶计划,并且大家都在制定相应政策。后来,德国出台了可再生能源法,要求光伏在内的可再生能源发电优先上午;美国制定了可再生能源的投资退税和生产退税计划,相当于每千瓦时的可再生能源发电可以获得大约1.5美分的补贴。这些都是欧盟和美国鼓励可再生能源发展,推动能源转型的最重要的法律和政策基础。
我们经常说中国可再生能源做得好,好多项都是全球第一,其实全球各个国家做得都不错。目前欧盟可再生能源的发电比例在整个能源的发电的比例已经超过了50%,美国的非化石能源占比要比我们要高,尤其是人均的可再生能源发电量,特别是风光的发电量我们比欧美少很多。
本世纪初,我国的可再生能源发展,特别是风光的发展远远落后于发达国家,所以中国奋起直追,2005年制定的《可再生能源法》,2009年制定的战略性产业规划,2014年倡导能源革命,2020年提出双碳目标,政策的延续性和连贯性做得非常好。
所以说在碳中和的问题上,所有国家都把它做成战略必争之高地,都在为之奋斗。这次迪拜COP28大会就更清楚了,在一个被盛产石油的国家包围的城市里达成了摆脱石油的“迪拜共识”,把能源的资源依赖转向到技术依赖的畅想,变成大家共同的行动。并且提出到2030年可再生能源发电能力要增至3倍,到2050年,全人类要逐步摆脱化石能源,特别是逐步减少石油和煤炭消费,是全人类的共识,
丹麦能源气候部长说:“我们在一个石油国家包围的城市里面,达成了一个摆脱对石油依赖的国际协议,形成这样的政治共识,这意味着什么?”所以说这就说明能源转型是一个大的趋势,并且有一个非常清晰的行动目标,到2030年可再生能源的能力,要增加三倍,现在我们的可再生能源的发电装机大概30亿千瓦,风光是23亿千瓦,换句话说到2030年大概是可再生能源发电装机规模达到90~100亿千瓦,风光达到60~80亿千瓦就这么一个水平,再考虑到水电已经是强弩之末,风光的贡献还要更大一些,国家能源署和国际可再生能源署都认为,实现碳中和,风光发电量占比要提高至全球发电量的70%左右,所以说风光的需求形势是非常清楚的。
这次光伏波动非同寻常
曹宇:如您所说,中国光伏虽然暂时领先,但作为全球各个国家战略级赛道,各国的发展都非常迅猛,我们不能停止努力。同时在这么乐观的情况下,我们光伏还是出现了这样的震荡。
李俊峰:光伏产业经常波动,但过去大部分波动是由外因造成的。比方说2008年的金融危机,2012年的双反和2018年的“531”。
2008年是金融危机后企业没有资金,发展受到影响;双反是企业出口受阻;“531”是我们国内的政策调;但是这一次没有任何的外因,正如上面所说,全球市场需求形势非常好。光伏装机容量增长率连续三年超过20%,2023年出现了30%以上的增速,在这种条件下,发生这样的震荡是不正常的。
毛主席著作《矛盾论》中讲到,辩证法就是任何一个事物,内因是变化的依据,外因是变化的条件,外因通过内因发挥作用。以前的三次危机,我们的光伏企业都从容应对,并实现了高速发展。2008年的金融危机,促进了中国光伏企业的凤凰涅槃。中国光伏产业通过技术进步大幅度降低成本,在全球光伏产业链中从可有可无,到占据半壁江山,从而导致了2012年的欧美双反,出口受阻,一些光伏龙头企业破产重组。
面对困难,中国光伏企业团结一致共渡难关,一方面是敢于斗争,善于斗争,推动中国政府和欧盟达成了双赢的合作协议,另一方面是推动国家光伏标杆上网电价的形成,促进了国内光伏市场的快速形成。2018年国家出台“531”政策,以及光伏发电补贴不到位导致了部分企业资金困难,但是光伏界团结奋斗,在2020年实现了电源侧的“平价上网”,中国的光伏产业借助于“双碳”的东风,迎来新的高光时刻,不仅全产业链各个环节都在全球占据了霸主地位,还牢牢把控了技术进步的主动权。
但这一次是在外部环境非常之好的情况下发生的行业震荡。首先光伏需求在持续增长,就中国而言,2022年新增光伏装机87GW,2023年接近200GW,全球范围内总的增长也超过了40%,出口也大幅度增加。
但是在这种条件下,中国光伏行业出现了恐慌性抛售。2023年5月份企业预警说产能过剩,然后开始恐慌性抛售,2023年年初的时候,每一瓦的光伏还是两块钱或两元人民币,6月份就开始降价了,到9月份就降到一块左右了,现在低于一块钱。这是首次我们在这么好的外部环境下,在高速增长的市场情况下出现了价格跳水式下降,光伏行业自乱阵脚。
曹宇:您认为现在光伏行业这种情况算是踩踏效应吗?
李俊峰:目前的光伏行业是没有逻辑的降价。
所有的行业,如房地产、汽车在需求高的时候没有人降价,因为在这个过程中,没有人获益。就连买家也不高兴,因为他的资产在贬值。
我们国家很多工商业领域经历了几十年的时间,才迎来一个迈向高端市场的机会。比如原来奇瑞吉利都做低端车,现在都开始做高端车,包括比亚迪在内也做了100多万一辆的车,而且在国内国际市场都卖得很好。大家都知道要高质量发展,都没有降价,只有光伏开始这种恐慌性的降价。
中国光伏产业应该理顺产能和产量之间的关系。产量是产量,产能是产能,产能不等于产量。产量应该是根据市场客观需求决定,产能保障产量,实现市场供需平衡的客观存在,我们必须有一个具有一定弹性和韧性的产能,形成适应不断变化的市场需求的产量。光伏行业产业链要有弹性,有韧性。
有弹性是什么?有韧性东西?它是指在市场需求低迷时行业可以降低产量,适应市场需求,不至于恐慌性降价,当市场旺盛时,可以适当增加产量,不至于让价格暴涨。就像高铁一样,平常50-70%的上座率,到春节的时候,我们120%的上座率,运输体系不会崩溃,平常也能挣钱,春节我们挣得更多一点,仅此而已。而当需求不好的时候,就是适当的减少产量,而不是去产能。所有的行业的产能利用率70-80%,就是非常好的理想状态。不论是我们的吃的用的,包括餐馆在内,哪一个餐馆每天100%上座率,哪一个酒店是100%的入住率?所以说我们光伏行业的产能也要努力形成适应市场变化的产量弹性和韧性。
曹宇:听了您的观点,我觉得其实光伏在核算成本,在设计成本模型的时候,其实也是应该按照产能不满的模式设计。
李俊峰:算成本的时候,就要这么来算。
机票也是如此,票价制定就是在设定一个上座率和正点率水平的条件下,航空公司就可以盈利。
曹宇:看来这在别的行业已经是常识了。
李俊峰:是的。OPEC在石油需求高涨的时候,就能适当释放产能,当然石油需求不畅的时候,沙特带头主动减产,这都是正常的。
政府也这么调控经济的,当这个经济非常活跃,货币短缺的时候,适当的增加货币投放量,当经济不是特别好的时候,我们适当的收缩一下,避免通货膨胀。
产能是个固定的数字,产量是可以调控的。我们光伏行业应该学会科学的利用我们的产能,合理的利用我们的产能,明明知道产能过剩了,还要扩大不断扩大产能,还要满负荷生产,宁可低价倾销,也不会是实行限产保价。所以说我们的内因一定要控制好,还要练内功,找到一种合理的可持续发展的一个办法,我们平稳的渡过了了第一第二第三次光伏的大的这种波动和危机,我想这一次光伏企业也应该能够顺利度过。
光伏产业增长逻辑发生变化
曹宇:过去20年其实我们行业一直在追求往平价,然后甚至低价,以后朝着光储同价的方向去走,但目前这样的低价到底是行业的竞争力,还是对行业的一种伤害?这个度在哪里?
李俊峰:除了理顺产能和产量关系之外,还要纠正光伏行业对成本和价格问题认识误区。长期以来,光伏行业通过技术进步和规模化生产不断降低成本,从而降低价格是合理的。1992年达成联合国气候变化框架公约的时候,的光伏组件差不多30多美元/瓦,甚至到了到2007年国家核准的崇明岛项目,光伏电价4块钱/千瓦时,2013年国家首次出台光伏上网标杆电价的时候,还是每千瓦时1元上下,所以那个时候我们必须降低成本,一开始的目标是消费侧的平价上网,即每千瓦时8毛钱,后来提出在发电侧能够和化石能源同价,这两个目标我们都实现了。
但是在实现了这两个目标后,光伏行业思考方式应改变什么。在技术进步,成本不断下降的大背景下,我们追求什么,是风光单独的降低上网电价,就像许多人说的每千瓦时1毛钱,那就要求光伏组件必须继续大幅度降低价格,降低到每瓦1元还不够,甚至要降低到5毛钱。
过去光伏产业的发展,社会各界都提供了帮助,国家的可再生能源补贴,出口退税,土地支持,电价优惠,但现在光伏产业成本进一步降低,就没有不要过度过快的降低价格,而是把技术进步效益传导到各个利益相关方。
国家规定3毛7上网,光伏发电也可以和火电一样接受这个价格。但并不是说要光伏项目存在暴利,我们要把这部分利润合理分配到产业链各环节。以内蒙古为例,目前差不多有接近8,000亿千瓦时的发电量,其中80%是煤电,如果这8,000亿将来到了碳中和他可以搞1万亿的风光发电,如果每千瓦时风光发电能够给地方留下一毛钱的地方税收或者是财政收入,它就是1000个亿。
曹宇:通过技术进步进一步降成本仍然是永恒不变的追求。但我们没必要一味的降低电价。可以持续一个稳定的,然后建立一个好的分配机制。
李俊峰:现在光伏电价已经低于国家要求的价格水平了,光伏行业整体还要继续降,但是价格不一定降了。这样降价,如何有合理的利润回馈帮助过我们的地方政府、产业量和各个环节?如何支撑国内外的经销商也有合理的盈利,投资者有合理的回报?
这次的降价与以往不同,没人让光伏行业这样大幅度的降价。这一次的降价,没有任何一个利益相关方是受益的。
从国家的角度来看,今年光伏产量、出口量翻了一番还要多,但是光伏行业对国家的GDP增速的贡献率却下降了,出口额也大幅的下降了,企业利润更是大幅下滑,导致了国家税收也大幅度下降了。也许有人认为客户满意了,其实也不然,比如欧洲的经销商,上半年购进的电池组件还没使用完,新的低价的组件又进来了,他们怎么和客户解释?国内的开发商也是一样,买涨不买跌是市场客观存在。
对地方政府来说,中央虽然不鼓励追求GDP,但是GDP还是衡量一个地方经济发展的重要的指标。2022年2023年好多地方的经济增长来来来自于出口“新三样”的贡献,但光伏的贡献几乎没有,一个地方政府辛辛苦苦的培育的企业,给你提供了资金支持、土地资源,给你提供了这种信贷的支持,结果你不盈利甚至亏损,你对得起人家吗?你既没有GDP也没税收,如果你破产连就业都没有,所以说这种低价竞争,地方政府也不满意。
过度低价对企业也不好,去年我们形势很好,很多企业100多亿的利润,今年过100亿利润的企业几乎没有了,利润可能要腰斩甚至更低,光伏企业的股价也跌了三分之二,这就是降价的代价。
没有合理利润,无法推动技术进步,不可能改善员工的福利待遇,这个行业就没有竞争力,行业的竞争力在于什么东西?同时如果是高盈利产业,更有利于聚拢资源。光伏行业为什么技术进步快?行业的优秀人才都到这聚集。但如果亏损甚至破产,怎么留住高端人才?怎么能够持续进步?所以说降低价格,国家不满意,国际客户不满意,国内客户也不满意,地方政府也不满意,投资者也不满意,企业更不好受,你的员工也不满意,我们为什么做大家都不满意的事情?
高质量发展观
提振光伏效益,担当支柱责任
曹宇:其实我觉得还有一个值得关注的点,其实终端客户对组件价格下降根本没有什么要求,我们了解到客户其实没有什么感觉,因为以前组件能占在国外占到系统成本就70%或者一半以上,但是现在占比越来越低,反而是说如果是能够提升用户体验,延长电站寿命,终端客户更加喜欢。
李俊峰:是这样。欧美电价比较高,光储也非常流行,他们不管光伏发电最低价格是多少,是花钱替代原来的化石能源。但是在中国就不一样,从三毛钱一度电我降到两毛钱,再降到一毛钱,甚至如果降到一分钱,光伏还有投资价值吗?没有投资价值,我们投它干什么?
中央经济工作会议提出了一个非常好的口号:“要推动和鼓励有效益的投资”,投资没有效益叫投资吗?
曹宇:这就是我们讲的高质量发展。
李俊峰:是的。一个企业的高质量发展,一定要实现可持续的增长,可持续的盈利,提供可持续的税收,持续的改善职工的福利待遇等。
曹宇:光伏企业、地方政府、电力投资企业、电网,以及其它的参与方,我们目前只看到博弈但感觉不到共识,导致大家在整个链条里边各自去拼命争抢自己的利益,但是结果最后好像谁都没有获益。刚才您也谈到分配模式,或者是说建立一个协同机制,能不能再延伸再给我们讲一讲。
李俊峰:发达国家的发电成本并不高,有些比中国还低很多。但售电价格里面60%左右是输配成本,平衡成本。光伏实现和火电同价,但并没有输配成本在里面,要让市场输配成本逐步体现在光伏最终的电价中。所以光伏电价不要轻易的下降,让电网能够有持续的发展。过去我们提倡电网对风光友好,现在也应该要求风光对电网友好。
过去电网主要关注特高压输电侧的改造,配电侧相对较弱。例如户用光伏经常受变压器的限制和线路容量的限制,还有隔墙售电无法实现等问题。另外我们过去输电侧向配电侧送,是不允许配电侧向输电侧送电的。这些问题,在我们新型电力系统发展到一定程度的时候都必须解决。
上述的电力体系改革方向,在国际上已经有很成功的经验。我们目前大部分调度依靠电网实现,必须给电网足够的动力区改造,技术投入、物理系统改善,光伏行业逐渐要作为支柱型产业为其它环节做贡献。
另外我们还要为地方的经济发展做贡献。我们现在经常抱怨,不论是风电还是光伏,到任何地方去,拿路条拿容量也好,人家都让你带着产业来。为什么带着产业来?是因为你发一度电给当地留不下任何东西,投资有增值税的抵扣,这个10年基本上增值税是没有的,再加上三减三免,叫“三免三减半”这个政策,等于是6年几乎没有收到税收,地方政府对光伏企业的支持是白送的,我们光伏企业对人家没有任何贡献。
曹宇:而且人家那边的资源其实也是有限的。
李俊峰:人家资源为什么给你?我一直建议让我们有自然资源的地区,让资源优势变化为经济优势。换句话说,如果我们的光伏现在发电成本降到1毛钱的成本了,我们还是4毛钱的上网电价?我们给电网留下一一毛钱的电网改造的费用,给地方政府留下一毛钱的发展的费用,经济发展费还给我们留下一毛钱的利润,有什么不好的?
但现在为什么降到一毛钱?电网没有资金去改造,地方政府没有税收,也没有收入支持,企业也没有利润。为什么做的这种吃干榨尽的事情?
去年10月份的中央经济工作会议对于经济发展有一个重大的改变。1992年,小平同志要全党要一心一意搞经济,提出“发展是硬道理”。现在中央提出一个新的口号,高质量发展是新时代的硬道理,高质量发展就是做出好东西来,做出有价值的东西来,而且能够不断持续地越做越好。
举个例子:发展是让我们解决一日三餐;高质量发展并不是让我们一天吃更多餐,而是提升口味和营养水平。我们的汽车领域也是如此,高质量发展是让我们的家庭能够买得起更贵更好的车。当我们每户家庭都能够买50万以上的汽车时,我们会在乎一度电是8毛钱还是6毛钱吗?如果电价涨到一块钱的时候,我们现在遇到的储能商业模式、电网不匹配等所有问题都解决了。
目前发达国家基本都是这个样子,德国的家庭应该大概25个欧分到30个欧分,相当于什么就2块多钱,美国也是30多个美分,也相当于2块钱左右,只有我们是5毛钱,但是我们全面实现现代化的时候我们不能还是5毛钱,这就是中国的高质量增长。你要用得起好多,通过高质量的消费拉动高质量增长。这里讨论的高质量消费,不是高消费,而是简约而精致的消费思维方式,比如我们大部分地区的农村建筑在过去的40年里更换了四代,每一次换代都形成了资源的浪费。汽车也是如此,到2050年的时候,我们人均GDP提高到4万到5万美元,现在大家开一辆奥拓,那个时候是不是需要有一辆奥迪?这就是有质量的消费拉动有质量增长,苹果手机这几年的产量增加并不多,但是他得市值、销售额和利润都在不断地增长,这种增长不是量的扩张,而是质的飞跃。
曹宇:您谈的是整个新能源的电力体系的高质量的增长,或涉及的方方面面的非常广的这种转型,甚至包括我们的整体工业水平和居民收入。第一步怎么迈出来?刚才您也谈到汽车,我们觉得看到中国汽车发展迅猛有很大一部分原因,是赶上了新能源汽车发展的这么一个赛道,到底是要换道我们换道超车,还是通过其它方式让光伏产业能够更好的高质量增长。
李俊峰:新能源行业的高质量增长,特别是光伏,要实现高质量增长其实就一个简单的词,过去是别人帮助你发展,现在你要帮助别人发展。你很穷你很弱的时候,全社会都在帮助你,对你寄予厚望,当你能帮助别人的时候,证明你富起来了,我们不能再端着金碗要饭吃,把自己搞成一个穷光蛋,这是一个大的问题,这就是我反对通过降成本来降电价的原因。我们必须有足够的利润率,成本越低,我们的利润率越高,不能我们的成本越低,我们的利润率越低。
只有持续盈利,才能够持续回馈社会,甚至回馈世界。2007年的时候,我就说过我们的光伏企业不能各领风骚三五年,要学那些百年企业。杜邦200多年了,西门子是快200年了,比尔盖茨这个公司也四五十年了,对一直持续的盈利,所以才能够每年拿出这么多的资金来搞慈善,搞疫苗。企业来说一定要学会持续的发展,要持续的盈利,才能真正的回馈社会和体现企业的价值。
曹宇:您刚才谈到个百年发展,那就涉及另外一个问题——护城河。龙头企业所认为的护城河究竟是什么?过去的20年我们一直就是盯着成本,觉得成本是唯一的护城河,但是我觉得未来应该转变去转变。
李俊峰:过去我们的成本高于化石能源,所以一定要降成本才有些希望战胜化石能源或者取代化石能源。现在光伏发电成本就比化石能源低了,降成本就变成第二位的,回馈社会是变成第一位的,所以说在降成本的同时,要让全社会享受的就是我们技术进步带来的效益,这种效益你必须持续的盈利,如果不持续盈利,就不可能对社会做贡献。
能源转型二十字方针
曹宇:李老师,您能否给我们再讲讲,在新时代高质量发展的思路下,我们的制造企业,我发电企业,电网、政府,大家应该怎么扮演好自己的角色和分好工。
李俊峰:中央在去年的7月份召开了一次深化改革会议,对实现双碳目标能源的转型的地位做了一个明确的诠释:能源转型就是构建清洁低碳安全高效能源体系,是实现双碳目标的基础,同时构建新型电力体系是实现能源转型的重要的基础,并且对能源转型和特别是对电力转型提出了20字方针,“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能“这就是我们下面解决这些问题的重要的核心。
清洁低碳这个目标是非常清楚的。安全充裕是全球的共识,转型过程中先立后破,安全之外,还要充裕,有足够的供应,这种供应还要有弹性和韧性,适应市场需求的变化。
曹宇:过去是地主家才有余粮,现在我们每个人家里都有余粮,所以李老师您认为我们应当适当的有额外的产能,在行业高速增长的时候可以跟得上。
李俊峰:包括电站也是如此。手中有电,心中不慌。但安全和充裕都是有成本代价的,电价要适当的增长,才能实现安全和充裕。经济和高效中,光伏要思考经济的合理性,经济不一定意味着降低价格,我们应该吸收房地产的教训,其实中央一直在强调抑制房价的过快上涨,而不是一味降低房价,但是实际执行过程中成为降房价,现在房价下来了,问题可能会更多。
所以说通过价格降低维持经济或者需求增长是不可持续的,任何行业的投资都要有合理的回报,合理的回报,就是让它有一个合理的价格水平,这才是一个经济符合市场逻辑的,就是你的价格必须符合经济规律,按中央的要求你投资必须有效益,这就是一个经济的诠释,而不是一味的低价。
另一个点叫供需协同。我们电力供应不能原来是我们的光伏行业内部,只看我们自己,要看到需求侧,供应侧为你做的贡献,如上面谈到的对地方政府、电网、员工的贡献。为地方发展做了什么贡献?对电网建设做了什么贡献?对员工的待遇的持续的改善做了什么贡献?
做好这几点,才是真正的供需协同。
另外“智能灵活”也是要有成本的,光伏的技术进步也应该推动整个电力系统的智能灵活的升级换代。不能只强调电网友好,还要考虑电源友好,负荷友好。
中央的这份文件有真正的实实在在的含义,中央经济会议提出来的高质量发展是硬道理,稳中求进和以进促稳,通过发展解决所有的问题。
曹宇:而且很多地方政府是把这发展希望寄托在新能源身上。
李俊峰:所以说大家应该要不辱使命才行,不辱使命就是可持续的发展。
曹宇:龙头企业应该起什么样的带动作用?还有您认为我们的政府应不应该对光伏进行一些调控?
李俊峰:首先应该调控,从产能的利用率来说,行业应该主动去调控。石油、煤炭产量我们国家一直在调控之下,通过的调控我们的产量适应市场需求。煤炭过去也犯过错误,增加产能很无序,但后来调控之后,大家发现生存得更好了。
光伏行业要懂得产量和产能的辩证关系,产量是市场需求决定的,产能的利用率,调节产能的利用率来调节产量数的经济活动都是这样,或者货币政策,能源价格政策,产销政策,国家的宏观调控都是这样,我曾经说过在2020年和2021年多晶硅涨价时建议,国家可以对多晶硅实行储备制度,当低于某种价格水平的时候,国家就把它储起来,你这个价格高的我把它释放出来,平抑物价这都是可以做的,就像我们石油储备一样,我们有粮食储备,有黄金储备,有好多贵金属,包括石英砂等关键物资的核心物资都可以搞储备制度,是稳定物价。大家都知道猪肉咱们储备肉对吧?当肉价格高的时候咱们就释放一点,低的时候我们就保护性的收购。这个都是可以做的,政府可以调控,企业要配合政府主动的调控,通过调控产能的利用率来为社会供应合理的产量,合理的产量就不是根据产能决定的产量,这样就保持一个合理的价格水平,保持合理的盈利水平的产量和产能利用率。
“迪拜共识”,把能源的资源依赖转向到技术依赖的畅想,变成大家共同的行动。并且提出到2030年可再生能源发电能力要增至3倍,到2050年,全人类要逐步摆脱化石能源,特别是逐步减少石油和煤炭消费,是全人类的共识,
丹麦能源气候部长说:“我们在一个石油国家包围的城市里面,达成了一个摆脱对石油依赖的国际协议,形成这样的政治共识,这意味着什么?”所以说这就说明能源转型是一个大的趋势,并且有一个非常清晰的行动目标,到2030年可再生能源的能力,要增加三倍,现在我们的可再生能源的发电装机大概30亿千瓦,风光是23亿千瓦,换句话说到2030年大概是可再生能源发电装机规模达到90~100亿千瓦,风光达到60~80亿千瓦就这么一个水平,再考虑到水电已经是强弩之末,风光的贡献还要更大一些,国家能源署和国际可再生能源署都认为,实现碳中和,风光发电量占比要提高至全球发电量的70%左右,所以说风光的需求形势是非常清楚的。
这次光伏波动非同寻常
曹宇:如您所说,中国光伏虽然暂时领先,但作为全球各个国家战略级赛道,各国的发展都非常迅猛,我们不能停止努力。同时在这么乐观的情况下,我们光伏还是出现了这样的震荡。
李俊峰:光伏产业经常波动,但过去大部分波动是由外因造成的。比方说2008年的金融危机,2012年的双反和2018年的“531”。
2008年是金融危机后企业没有资金,发展受到影响;双反是企业出口受阻;“531”是我们国内的政策调;但是这一次没有任何的外因,正如上面所说,全球市场需求形势非常好。光伏装机容量增长率连续三年超过20%,2023年出现了30%以上的增速,在这种条件下,发生这样的震荡是不正常的。
毛主席著作《矛盾论》中讲到,辩证法就是任何一个事物,内因是变化的依据,外因是变化的条件,外因通过内因发挥作用。以前的三次危机,我们的光伏企业都从容应对,并实现了高速发展。2008年的金融危机,促进了中国光伏企业的凤凰涅槃。中国光伏产业通过技术进步大幅度降低成本,在全球光伏产业链中从可有可无,到占据半壁江山,从而导致了2012年的欧美双反,出口受阻,一些光伏龙头企业破产重组。
面对困难,中国光伏企业团结一致共渡难关,一方面是敢于斗争,善于斗争,推动中国政府和欧盟达成了双赢的合作协议,另一方面是推动国家光伏标杆上网电价的形成,促进了国内光伏市场的快速形成。2018年国家出台“531”政策,以及光伏发电补贴不到位导致了部分企业资金困难,但是光伏界团结奋斗,在2020年实现了电源侧的“平价上网”,中国的光伏产业借助于“双碳”的东风,迎来新的高光时刻,不仅全产业链各个环节都在全球占据了霸主地位,还牢牢把控了技术进步的主动权。
但这一次是在外部环境非常之好的情况下发生的行业震荡。首先光伏需求在持续增长,就中国而言,2022年新增光伏装机87GW,2023年接近200GW,全球范围内总的增长也超过了40%,出口也大幅度增加。
但是在这种条件下,中国光伏行业出现了恐慌性抛售。2023年5月份企业预警说产能过剩,然后开始恐慌性抛售,2023年年初的时候,每一瓦的光伏还是两块钱或两元人民币,6月份就开始降价了,到9月份就降到一块左右了,现在低于一块钱。这是首次我们在这么好的外部环境下,在高速增长的市场情况下出现了价格跳水式下降,光伏行业自乱阵脚。
曹宇:您认为现在光伏行业这种情况算是踩踏效应吗?
李俊峰:目前的光伏行业是没有逻辑的降价。
所有的行业,如房地产、汽车在需求高的时候没有人降价,因为在这个过程中,没有人获益。就连买家也不高兴,因为他的资产在贬值。
我们国家很多工商业领域经历了几十年的时间,才迎来一个迈向高端市场的机会。比如原来奇瑞吉利都做低端车,现在都开始做高端车,包括比亚迪在内也做了100多万一辆的车,而且在国内国际市场都卖得很好。大家都知道要高质量发展,都没有降价,只有光伏开始这种恐慌性的降价。
中国光伏产业应该理顺产能和产量之间的关系。产量是产量,产能是产能,产能不等于产量。产量应该是根据市场客观需求决定,产能保障产量,实现市场供需平衡的客观存在,我们必须有一个具有一定弹性和韧性的产能,形成适应不断变化的市场需求的产量。光伏行业产业链要有弹性,有韧性。
有弹性是什么?有韧性东西?它是指在市场需求低迷时行业可以降低产量,适应市场需求,不至于恐慌性降价,当市场旺盛时,可以适当增加产量,不至于让价格暴涨。就像高铁一样,平常50-70%的上座率,到春节的时候,我们120%的上座率,运输体系不会崩溃,平常也能挣钱,春节我们挣得更多一点,仅此而已。而当需求不好的时候,就是适当的减少产量,而不是去产能。所有的行业的产能利用率70-80%,就是非常好的理想状态。不论是我们的吃的用的,包括餐馆在内,哪一个餐馆每天100%上座率,哪一个酒店是100%的入住率?所以说我们光伏行业的产能也要努力形成适应市场变化的产量弹性和韧性。
曹宇:听了您的观点,我觉得其实光伏在核算成本,在设计成本模型的时候,其实也是应该按照产能不满的模式设计。
李俊峰:算成本的时候,就要这么来算。
机票也是如此,票价制定就是在设定一个上座率和正点率水平的条件下,航空公司就可以盈利。
曹宇:看来这在别的行业已经是常识了。
李俊峰:是的。OPEC在石油需求高涨的时候,就能适当释放产能,当然石油需求不畅的时候,沙特带头主动减产,这都是正常的。
政府也这么调控经济的,当这个经济非常活跃,货币短缺的时候,适当的增加货币投放量,当经济不是特别好的时候,我们适当的收缩一下,避免通货膨胀。
产能是个固定的数字,产量是可以调控的。我们光伏行业应该学会科学的利用我们的产能,合理的利用我们的产能,明明知道产能过剩了,还要扩大不断扩大产能,还要满负荷生产,宁可低价倾销,也不会是实行限产保价。所以说我们的内因一定要控制好,还要练内功,找到一种合理的可持续发展的一个办法,我们平稳的渡过了了第一第二第三次光伏的大的这种波动和危机,我想这一次光伏企业也应该能够顺利度过。
光伏产业增长逻辑发生变化
曹宇:过去20年其实我们行业一直在追求往平价,然后甚至低价,以后朝着光储同价的方向去走,但目前这样的低价到底是行业的竞争力,还是对行业的一种伤害?这个度在哪里?
李俊峰:除了理顺产能和产量关系之外,还要纠正光伏行业对成本和价格问题认识误区。长期以来,光伏行业通过技术进步和规模化生产不断降低成本,从而降低价格是合理的。1992年达成联合国气候变化框架公约的时候,的光伏组件差不多30多美元/瓦,甚至到了到2007年国家核准的崇明岛项目,光伏电价4块钱/千瓦时,2013年国家首次出台光伏上网标杆电价的时候,还是每千瓦时1元上下,所以那个时候我们必须降低成本,一开始的目标是消费侧的平价上网,即每千瓦时8毛钱,后来提出在发电侧能够和化石能源同价,这两个目标我们都实现了。
但是在实现了这两个目标后,光伏行业思考方式应改变什么。在技术进步,成本不断下降的大背景下,我们追求什么,是风光单独的降低上网电价,就像许多人说的每千瓦时1毛钱,那就要求光伏组件必须继续大幅度降低价格,降低到每瓦1元还不够,甚至要降低到5毛钱。
过去光伏产业的发展,社会各界都提供了帮助,国家的可再生能源补贴,出口退税,土地支持,电价优惠,但现在光伏产业成本进一步降低,就没有不要过度过快的降低价格,而是把技术进步效益传导到各个利益相关方。
国家规定3毛7上网,光伏发电也可以和火电一样接受这个价格。但并不是说要光伏项目存在暴利,我们要把这部分利润合理分配到产业链各环节。以内蒙古为例,目前差不多有接近8,000亿千瓦时的发电量,其中80%是煤电,如果这8,000亿将来到了碳中和他可以搞1万亿的风光发电,如果每千瓦时风光发电能够给地方留下一毛钱的地方税收或者是财政收入,它就是1000个亿。
曹宇:通过技术进步进一步降成本仍然是永恒不变的追求。但我们没必要一味的降低电价。可以持续一个稳定的,然后建立一个好的分配机制。
李俊峰:现在光伏电价已经低于国家要求的价格水平了,光伏行业整体还要继续降,但是价格不一定降了。这样降价,如何有合理的利润回馈帮助过我们的地方政府、产业量和各个环节?如何支撑国内外的经销商也有合理的盈利,投资者有合理的回报?
这次的降价与以往不同,没人让光伏行业这样大幅度的降价。这一次的降价,没有任何一个利益相关方是受益的。
从国家的角度来看,今年光伏产量、出口量翻了一番还要多,但是光伏行业对国家的GDP增速的贡献率却下降了,出口额也大幅的下降了,企业利润更是大幅下滑,导致了国家税收也大幅度下降了。也许有人认为客户满意了,其实也不然,比如欧洲的经销商,上半年购进的电池组件还没使用完,新的低价的组件又进来了,他们怎么和客户解释?国内的开发商也是一样,买涨不买跌是市场客观存在。
对地方政府来说,中央虽然不鼓励追求GDP,但是GDP还是衡量一个地方经济发展的重要的指标。2022年2023年好多地方的经济增长来来来自于出口“新三样”的贡献,但光伏的贡献几乎没有,一个地方政府辛辛苦苦的培育的企业,给你提供了资金支持、土地资源,给你提供了这种信贷的支持,结果你不盈利甚至亏损,你对得起人家吗?你既没有GDP也没税收,如果你破产连就业都没有,所以说这种低价竞争,地方政府也不满意。
过度低价对企业也不好,去年我们形势很好,很多企业100多亿的利润,今年过100亿利润的企业几乎没有了,利润可能要腰斩甚至更低,光伏企业的股价也跌了三分之二,这就是降价的代价。
没有合理利润,无法推动技术进步,不可能改善员工的福利待遇,这个行业就没有竞争力,行业的竞争力在于什么东西?同时如果是高盈利产业,更有利于聚拢资源。光伏行业为什么技术进步快?行业的优秀人才都到这聚集。但如果亏损甚至破产,怎么留住高端人才?怎么能够持续进步?所以说降低价格,国家不满意,国际客户不满意,国内客户也不满意,地方政府也不满意,投资者也不满意,企业更不好受,你的员工也不满意,我们为什么做大家都不满意的事情?
高质量发展观
提振光伏效益,担当支柱责任
曹宇:其实我觉得还有一个值得关注的点,其实终端客户对组件价格下降根本没有什么要求,我们了解到客户其实没有什么感觉,因为以前组件能占在国外占到系统成本就70%或者一半以上,但是现在占比越来越低,反而是说如果是能够提升用户体验,延长电站寿命,终端客户更加喜欢。
李俊峰:是这样。欧美电价比较高,光储也非常流行,他们不管光伏发电最低价格是多少,是花钱替代原来的化石能源。但是在中国就不一样,从三毛钱一度电我降到两毛钱,再降到一毛钱,甚至如果降到一分钱,光伏还有投资价值吗?没有投资价值,我们投它干什么?
中央经济工作会议提出了一个非常好的口号:“要推动和鼓励有效益的投资”,投资没有效益叫投资吗?
曹宇:这就是我们讲的高质量发展。
李俊峰:是的。一个企业的高质量发展,一定要实现可持续的增长,可持续的盈利,提供可持续的税收,持续的改善职工的福利待遇等。
曹宇:光伏企业、地方政府、电力投资企业、电网,以及其它的参与方,我们目前只看到博弈但感觉不到共识,导致大家在整个链条里边各自去拼命争抢自己的利益,但是结果最后好像谁都没有获益。刚才您也谈到分配模式,或者是说建立一个协同机制,能不能再延伸再给我们讲一讲。
李俊峰:发达国家的发电成本并不高,有些比中国还低很多。但售电价格里面60%左右是输配成本,平衡成本。光伏实现和火电同价,但并没有输配成本在里面,要让市场输配成本逐步体现在光伏最终的电价中。所以光伏电价不要轻易的下降,让电网能够有持续的发展。过去我们提倡电网对风光友好,现在也应该要求风光对电网友好。
过去电网主要关注特高压输电侧的改造,配电侧相对较弱。例如户用光伏经常受变压器的限制和线路容量的限制,还有隔墙售电无法实现等问题。另外我们过去输电侧向配电侧送,是不允许配电侧向输电侧送电的。这些问题,在我们新型电力系统发展到一定程度的时候都必须解决。
上述的电力体系改革方向,在国际上已经有很成功的经验。我们目前大部分调度依靠电网实现,必须给电网足够的动力区改造,技术投入、物理系统改善,光伏行业逐渐要作为支柱型产业为其它环节做贡献。
另外我们还要为地方的经济发展做贡献。我们现在经常抱怨,不论是风电还是光伏,到任何地方去,拿路条拿容量也好,人家都让你带着产业来。为什么带着产业来?是因为你发一度电给当地留不下任何东西,投资有增值税的抵扣,这个10年基本上增值税是没有的,再加上三减三免,叫“三免三减半”这个政策,等于是6年几乎没有收到税收,地方政府对光伏企业的支持是白送的,我们光伏企业对人家没有任何贡献。
曹宇:而且人家那边的资源其实也是有限的。
李俊峰:人家资源为什么给你?我一直建议让我们有自然资源的地区,让资源优势变化为经济优势。换句话说,如果我们的光伏现在发电成本降到1毛钱的成本了,我们还是4毛钱的上网电价?我们给电网留下一一毛钱的电网改造的费用,给地方政府留下一毛钱的发展的费用,经济发展费还给我们留下一毛钱的利润,有什么不好的?
但现在为什么降到一毛钱?电网没有资金去改造,地方政府没有税收,也没有收入支持,企业也没有利润。为什么做的这种吃干榨尽的事情?
去年10月份的中央经济工作会议对于经济发展有一个重大的改变。1992年,小平同志要全党要一心一意搞经济,提出“发展是硬道理”。现在中央提出一个新的口号,高质量发展是新时代的硬道理,高质量发展就是做出好东西来,做出有价值的东西来,而且能够不断持续地越做越好。
举个例子:发展是让我们解决一日三餐;高质量发展并不是让我们一天吃更多餐,而是提升口味和营养水平。我们的汽车领域也是如此,高质量发展是让我们的家庭能够买得起更贵更好的车。当我们每户家庭都能够买50万以上的汽车时,我们会在乎一度电是8毛钱还是6毛钱吗?如果电价涨到一块钱的时候,我们现在遇到的储能商业模式、电网不匹配等所有问题都解决了。
目前发达国家基本都是这个样子,德国的家庭应该大概25个欧分到30个欧分,相当于什么就2块多钱,美国也是30多个美分,也相当于2块钱左右,只有我们是5毛钱,但是我们全面实现现代化的时候我们不能还是5毛钱,这就是中国的高质量增长。你要用得起好多,通过高质量的消费拉动高质量增长。这里讨论的高质量消费,不是高消费,而是简约而精致的消费思维方式,比如我们大部分地区的农村建筑在过去的40年里更换了四代,每一次换代都形成了资源的浪费。汽车也是如此,到2050年的时候,我们人均GDP提高到4万到5万美元,现在大家开一辆奥拓,那个时候是不是需要有一辆奥迪?这就是有质量的消费拉动有质量增长,苹果手机这几年的产量增加并不多,但是他得市值、销售额和利润都在不断地增长,这种增长不是量的扩张,而是质的飞跃。
曹宇:您谈的是整个新能源的电力体系的高质量的增长,或涉及的方方面面的非常广的这种转型,甚至包括我们的整体工业水平和居民收入。第一步怎么迈出来?刚才您也谈到汽车,我们觉得看到中国汽车发展迅猛有很大一部分原因,是赶上了新能源汽车发展的这么一个赛道,到底是要换道我们换道超车,还是通过其它方式让光伏产业能够更好的高质量增长。
李俊峰:新能源行业的高质量增长,特别是光伏,要实现高质量增长其实就一个简单的词,过去是别人帮助你发展,现在你要帮助别人发展。你很穷你很弱的时候,全社会都在帮助你,对你寄予厚望,当你能帮助别人的时候,证明你富起来了,我们不能再端着金碗要饭吃,把自己搞成一个穷光蛋,这是一个大的问题,这就是我反对通过降成本来降电价的原因。我们必须有足够的利润率,成本越低,我们的利润率越高,不能我们的成本越低,我们的利润率越低。
只有持续盈利,才能够持续回馈社会,甚至回馈世界。2007年的时候,我就说过我们的光伏企业不能各领风骚三五年,要学那些百年企业。杜邦200多年了,西门子是快200年了,比尔盖茨这个公司也四五十年了,对一直持续的盈利,所以才能够每年拿出这么多的资金来搞慈善,搞疫苗。企业来说一定要学会持续的发展,要持续的盈利,才能真正的回馈社会和体现企业的价值。
曹宇:您刚才谈到个百年发展,那就涉及另外一个问题——护城河。龙头企业所认为的护城河究竟是什么?过去的20年我们一直就是盯着成本,觉得成本是唯一的护城河,但是我觉得未来应该转变去转变。
李俊峰:过去我们的成本高于化石能源,所以一定要降成本才有些希望战胜化石能源或者取代化石能源。现在光伏发电成本就比化石能源低了,降成本就变成第二位的,回馈社会是变成第一位的,所以说在降成本的同时,要让全社会享受的就是我们技术进步带来的效益,这种效益你必须持续的盈利,如果不持续盈利,就不可能对社会做贡献。
能源转型二十字方针
曹宇:李老师,您能否给我们再讲讲,在新时代高质量发展的思路下,我们的制造企业,我发电企业,电网、政府,大家应该怎么扮演好自己的角色和分好工。
李俊峰:中央在去年的7月份召开了一次深化改革会议,对实现双碳目标能源的转型的地位做了一个明确的诠释:能源转型就是构建清洁低碳安全高效能源体系,是实现双碳目标的基础,同时构建新型电力体系是实现能源转型的重要的基础,并且对能源转型和特别是对电力转型提出了20字方针,“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能“这就是我们下面解决这些问题的重要的核心。
清洁低碳这个目标是非常清楚的。安全充裕是全球的共识,转型过程中先立后破,安全之外,还要充裕,有足够的供应,这种供应还要有弹性和韧性,适应市场需求的变化。
曹宇:过去是地主家才有余粮,现在我们每个人家里都有余粮,所以李老师您认为我们应当适当的有额外的产能,在行业高速增长的时候可以跟得上。
李俊峰:包括电站也是如此。手中有电,心中不慌。但安全和充裕都是有成本代价的,电价要适当的增长,才能实现安全和充裕。经济和高效中,光伏要思考经济的合理性,经济不一定意味着降低价格,我们应该吸收房地产的教训,其实中央一直在强调抑制房价的过快上涨,而不是一味降低房价,但是实际执行过程中成为降房价,现在房价下来了,问题可能会更多。
所以说通过价格降低维持经济或者需求增长是不可持续的,任何行业的投资都要有合理的回报,合理的回报,就是让它有一个合理的价格水平,这才是一个经济符合市场逻辑的,就是你的价格必须符合经济规律,按中央的要求你投资必须有效益,这就是一个经济的诠释,而不是一味的低价。
另一个点叫供需协同。我们电力供应不能原来是我们的光伏行业内部,只看我们自己,要看到需求侧,供应侧为你做的贡献,如上面谈到的对地方政府、电网、员工的贡献。为地方发展做了什么贡献?对电网建设做了什么贡献?对员工的待遇的持续的改善做了什么贡献?
做好这几点,才是真正的供需协同。
另外“智能灵活”也是要有成本的,光伏的技术进步也应该推动整个电力系统的智能灵活的升级换代。不能只强调电网友好,还要考虑电源友好,负荷友好。
中央的这份文件有真正的实实在在的含义,中央经济会议提出来的高质量发展是硬道理,稳中求进和以进促稳,通过发展解决所有的问题。
曹宇:而且很多地方政府是把这发展希望寄托在新能源身上。
李俊峰:所以说大家应该要不辱使命才行,不辱使命就是可持续的发展。
曹宇:龙头企业应该起什么样的带动作用?还有您认为我们的政府应不应该对光伏进行一些调控?
李俊峰:首先应该调控,从产能的利用率来说,行业应该主动去调控。石油、煤炭产量我们国家一直在调控之下,通过的调控我们的产量适应市场需求。煤炭过去也犯过错误,增加产能很无序,但后来调控之后,大家发现生存得更好了。
光伏行业要懂得产量和产能的辩证关系,产量是市场需求决定的,产能的利用率,调节产能的利用率来调节产量数的经济活动都是这样,或者货币政策,能源价格政策,产销政策,国家的宏观调控都是这样,我曾经说过在2020年和2021年多晶硅涨价时建议,国家可以对多晶硅实行储备制度,当低于某种价格水平的时候,国家就把它储起来,你这个价格高的我把它释放出来,平抑物价这都是可以做的,就像我们石油储备一样,我们有粮食储备,有黄金储备,有好多贵金属,包括石英砂等关键物资的核心物资都可以搞储备制度,是稳定物价。大家都知道猪肉咱们储备肉对吧?当肉价格高的时候咱们就释放一点,低的时候我们就保护性的收购。这个都是可以做的,政府可以调控,企业要配合政府主动的调控,通过调控产能的利用率来为社会供应合理的产量,合理的产量就不是根据产能决定的产量,这样就保持一个合理的价格水平,保持合理的盈利水平的产量和产能利用率。
面对困难,中国光伏企业团结一致共渡难关,一方面是敢于斗争,善于斗争,推动中国政府和欧盟达成了双赢的合作协议,另一方面是推动国家光伏标杆上网电价的形成,促进了国内光伏市场的快速形成。2018年国家出台“531”政策,以及光伏发电补贴不到位导致了部分企业资金困难,但是光伏界团结奋斗,在2020年实现了电源侧的“平价上网”,中国的光伏产业借助于“双碳”的东风,迎来新的高光时刻,不仅全产业链各个环节都在全球占据了霸主地位,还牢牢把控了技术进步的主动权。
但这一次是在外部环境非常之好的情况下发生的行业震荡。首先光伏需求在持续增长,就中国而言,2022年新增光伏装机87GW,2023年接近200GW,全球范围内总的增长也超过了40%,出口也大幅度增加。
但是在这种条件下,中国光伏行业出现了恐慌性抛售。2023年5月份企业预警说产能过剩,然后开始恐慌性抛售,2023年年初的时候,每一瓦的光伏还是两块钱或两元人民币,6月份就开始降价了,到9月份就降到一块左右了,现在低于一块钱。这是首次我们在这么好的外部环境下,在高速增长的市场情况下出现了价格跳水式下降,光伏行业自乱阵脚。
曹宇:您认为现在光伏行业这种情况算是踩踏效应吗?
李俊峰:目前的光伏行业是没有逻辑的降价。
所有的行业,如房地产、汽车在需求高的时候没有人降价,因为在这个过程中,没有人获益。就连买家也不高兴,因为他的资产在贬值。
我们国家很多工商业领域经历了几十年的时间,才迎来一个迈向高端市场的机会。比如原来奇瑞吉利都做低端车,现在都开始做高端车,包括比亚迪在内也做了100多万一辆的车,而且在国内国际市场都卖得很好。大家都知道要高质量发展,都没有降价,只有光伏开始这种恐慌性的降价。
中国光伏产业应该理顺产能和产量之间的关系。产量是产量,产能是产能,产能不等于产量。产量应该是根据市场客观需求决定,产能保障产量,实现市场供需平衡的客观存在,我们必须有一个具有一定弹性和韧性的产能,形成适应不断变化的市场需求的产量。光伏行业产业链要有弹性,有韧性。
有弹性是什么?有韧性东西?它是指在市场需求低迷时行业可以降低产量,适应市场需求,不至于恐慌性降价,当市场旺盛时,可以适当增加产量,不至于让价格暴涨。就像高铁一样,平常50-70%的上座率,到春节的时候,我们120%的上座率,运输体系不会崩溃,平常也能挣钱,春节我们挣得更多一点,仅此而已。而当需求不好的时候,就是适当的减少产量,而不是去产能。所有的行业的产能利用率70-80%,就是非常好的理想状态。不论是我们的吃的用的,包括餐馆在内,哪一个餐馆每天100%上座率,哪一个酒店是100%的入住率?所以说我们光伏行业的产能也要努力形成适应市场变化的产量弹性和韧性。
曹宇:听了您的观点,我觉得其实光伏在核算成本,在设计成本模型的时候,其实也是应该按照产能不满的模式设计。
李俊峰:算成本的时候,就要这么来算。
机票也是如此,票价制定就是在设定一个上座率和正点率水平的条件下,航空公司就可以盈利。
曹宇:看来这在别的行业已经是常识了。
李俊峰:是的。OPEC在石油需求高涨的时候,就能适当释放产能,当然石油需求不畅的时候,沙特带头主动减产,这都是正常的。
政府也这么调控经济的,当这个经济非常活跃,货币短缺的时候,适当的增加货币投放量,当经济不是特别好的时候,我们适当的收缩一下,避免通货膨胀。
产能是个固定的数字,产量是可以调控的。我们光伏行业应该学会科学的利用我们的产能,合理的利用我们的产能,明明知道产能过剩了,还要扩大不断扩大产能,还要满负荷生产,宁可低价倾销,也不会是实行限产保价。所以说我们的内因一定要控制好,还要练内功,找到一种合理的可持续发展的一个办法,我们平稳的渡过了了第一第二第三次光伏的大的这种波动和危机,我想这一次光伏企业也应该能够顺利度过。
光伏产业增长逻辑发生变化
曹宇:过去20年其实我们行业一直在追求往平价,然后甚至低价,以后朝着光储同价的方向去走,但目前这样的低价到底是行业的竞争力,还是对行业的一种伤害?这个度在哪里?
李俊峰:除了理顺产能和产量关系之外,还要纠正光伏行业对成本和价格问题认识误区。长期以来,光伏行业通过技术进步和规模化生产不断降低成本,从而降低价格是合理的。1992年达成联合国气候变化框架公约的时候,的光伏组件差不多30多美元/瓦,甚至到了到2007年国家核准的崇明岛项目,光伏电价4块钱/千瓦时,2013年国家首次出台光伏上网标杆电价的时候,还是每千瓦时1元上下,所以那个时候我们必须降低成本,一开始的目标是消费侧的平价上网,即每千瓦时8毛钱,后来提出在发电侧能够和化石能源同价,这两个目标我们都实现了。
但是在实现了这两个目标后,光伏行业思考方式应改变什么。在技术进步,成本不断下降的大背景下,我们追求什么,是风光单独的降低上网电价,就像许多人说的每千瓦时1毛钱,那就要求光伏组件必须继续大幅度降低价格,降低到每瓦1元还不够,甚至要降低到5毛钱。
过去光伏产业的发展,社会各界都提供了帮助,国家的可再生能源补贴,出口退税,土地支持,电价优惠,但现在光伏产业成本进一步降低,就没有不要过度过快的降低价格,而是把技术进步效益传导到各个利益相关方。
国家规定3毛7上网,光伏发电也可以和火电一样接受这个价格。但并不是说要光伏项目存在暴利,我们要把这部分利润合理分配到产业链各环节。以内蒙古为例,目前差不多有接近8,000亿千瓦时的发电量,其中80%是煤电,如果这8,000亿将来到了碳中和他可以搞1万亿的风光发电,如果每千瓦时风光发电能够给地方留下一毛钱的地方税收或者是财政收入,它就是1000个亿。
曹宇:通过技术进步进一步降成本仍然是永恒不变的追求。但我们没必要一味的降低电价。可以持续一个稳定的,然后建立一个好的分配机制。
李俊峰:现在光伏电价已经低于国家要求的价格水平了,光伏行业整体还要继续降,但是价格不一定降了。这样降价,如何有合理的利润回馈帮助过我们的地方政府、产业量和各个环节?如何支撑国内外的经销商也有合理的盈利,投资者有合理的回报?
这次的降价与以往不同,没人让光伏行业这样大幅度的降价。这一次的降价,没有任何一个利益相关方是受益的。
从国家的角度来看,今年光伏产量、出口量翻了一番还要多,但是光伏行业对国家的GDP增速的贡献率却下降了,出口额也大幅的下降了,企业利润更是大幅下滑,导致了国家税收也大幅度下降了。也许有人认为客户满意了,其实也不然,比如欧洲的经销商,上半年购进的电池组件还没使用完,新的低价的组件又进来了,他们怎么和客户解释?国内的开发商也是一样,买涨不买跌是市场客观存在。
对地方政府来说,中央虽然不鼓励追求GDP,但是GDP还是衡量一个地方经济发展的重要的指标。2022年2023年好多地方的经济增长来来来自于出口“新三样”的贡献,但光伏的贡献几乎没有,一个地方政府辛辛苦苦的培育的企业,给你提供了资金支持、土地资源,给你提供了这种信贷的支持,结果你不盈利甚至亏损,你对得起人家吗?你既没有GDP也没税收,如果你破产连就业都没有,所以说这种低价竞争,地方政府也不满意。
过度低价对企业也不好,去年我们形势很好,很多企业100多亿的利润,今年过100亿利润的企业几乎没有了,利润可能要腰斩甚至更低,光伏企业的股价也跌了三分之二,这就是降价的代价。
没有合理利润,无法推动技术进步,不可能改善员工的福利待遇,这个行业就没有竞争力,行业的竞争力在于什么东西?同时如果是高盈利产业,更有利于聚拢资源。光伏行业为什么技术进步快?行业的优秀人才都到这聚集。但如果亏损甚至破产,怎么留住高端人才?怎么能够持续进步?所以说降低价格,国家不满意,国际客户不满意,国内客户也不满意,地方政府也不满意,投资者也不满意,企业更不好受,你的员工也不满意,我们为什么做大家都不满意的事情?
高质量发展观
提振光伏效益,担当支柱责任
曹宇:其实我觉得还有一个值得关注的点,其实终端客户对组件价格下降根本没有什么要求,我们了解到客户其实没有什么感觉,因为以前组件能占在国外占到系统成本就70%或者一半以上,但是现在占比越来越低,反而是说如果是能够提升用户体验,延长电站寿命,终端客户更加喜欢。
李俊峰:是这样。欧美电价比较高,光储也非常流行,他们不管光伏发电最低价格是多少,是花钱替代原来的化石能源。但是在中国就不一样,从三毛钱一度电我降到两毛钱,再降到一毛钱,甚至如果降到一分钱,光伏还有投资价值吗?没有投资价值,我们投它干什么?
中央经济工作会议提出了一个非常好的口号:“要推动和鼓励有效益的投资”,投资没有效益叫投资吗?
曹宇:这就是我们讲的高质量发展。
李俊峰:是的。一个企业的高质量发展,一定要实现可持续的增长,可持续的盈利,提供可持续的税收,持续的改善职工的福利待遇等。
曹宇:光伏企业、地方政府、电力投资企业、电网,以及其它的参与方,我们目前只看到博弈但感觉不到共识,导致大家在整个链条里边各自去拼命争抢自己的利益,但是结果最后好像谁都没有获益。刚才您也谈到分配模式,或者是说建立一个协同机制,能不能再延伸再给我们讲一讲。
李俊峰:发达国家的发电成本并不高,有些比中国还低很多。但售电价格里面60%左右是输配成本,平衡成本。光伏实现和火电同价,但并没有输配成本在里面,要让市场输配成本逐步体现在光伏最终的电价中。所以光伏电价不要轻易的下降,让电网能够有持续的发展。过去我们提倡电网对风光友好,现在也应该要求风光对电网友好。
过去电网主要关注特高压输电侧的改造,配电侧相对较弱。例如户用光伏经常受变压器的限制和线路容量的限制,还有隔墙售电无法实现等问题。另外我们过去输电侧向配电侧送,是不允许配电侧向输电侧送电的。这些问题,在我们新型电力系统发展到一定程度的时候都必须解决。
上述的电力体系改革方向,在国际上已经有很成功的经验。我们目前大部分调度依靠电网实现,必须给电网足够的动力区改造,技术投入、物理系统改善,光伏行业逐渐要作为支柱型产业为其它环节做贡献。
另外我们还要为地方的经济发展做贡献。我们现在经常抱怨,不论是风电还是光伏,到任何地方去,拿路条拿容量也好,人家都让你带着产业来。为什么带着产业来?是因为你发一度电给当地留不下任何东西,投资有增值税的抵扣,这个10年基本上增值税是没有的,再加上三减三免,叫“三免三减半”这个政策,等于是6年几乎没有收到税收,地方政府对光伏企业的支持是白送的,我们光伏企业对人家没有任何贡献。
曹宇:而且人家那边的资源其实也是有限的。
李俊峰:人家资源为什么给你?我一直建议让我们有自然资源的地区,让资源优势变化为经济优势。换句话说,如果我们的光伏现在发电成本降到1毛钱的成本了,我们还是4毛钱的上网电价?我们给电网留下一一毛钱的电网改造的费用,给地方政府留下一毛钱的发展的费用,经济发展费还给我们留下一毛钱的利润,有什么不好的?
但现在为什么降到一毛钱?电网没有资金去改造,地方政府没有税收,也没有收入支持,企业也没有利润。为什么做的这种吃干榨尽的事情?
去年10月份的中央经济工作会议对于经济发展有一个重大的改变。1992年,小平同志要全党要一心一意搞经济,提出“发展是硬道理”。现在中央提出一个新的口号,高质量发展是新时代的硬道理,高质量发展就是做出好东西来,做出有价值的东西来,而且能够不断持续地越做越好。
举个例子:发展是让我们解决一日三餐;高质量发展并不是让我们一天吃更多餐,而是提升口味和营养水平。我们的汽车领域也是如此,高质量发展是让我们的家庭能够买得起更贵更好的车。当我们每户家庭都能够买50万以上的汽车时,我们会在乎一度电是8毛钱还是6毛钱吗?如果电价涨到一块钱的时候,我们现在遇到的储能商业模式、电网不匹配等所有问题都解决了。
目前发达国家基本都是这个样子,德国的家庭应该大概25个欧分到30个欧分,相当于什么就2块多钱,美国也是30多个美分,也相当于2块钱左右,只有我们是5毛钱,但是我们全面实现现代化的时候我们不能还是5毛钱,这就是中国的高质量增长。你要用得起好多,通过高质量的消费拉动高质量增长。这里讨论的高质量消费,不是高消费,而是简约而精致的消费思维方式,比如我们大部分地区的农村建筑在过去的40年里更换了四代,每一次换代都形成了资源的浪费。汽车也是如此,到2050年的时候,我们人均GDP提高到4万到5万美元,现在大家开一辆奥拓,那个时候是不是需要有一辆奥迪?这就是有质量的消费拉动有质量增长,苹果手机这几年的产量增加并不多,但是他得市值、销售额和利润都在不断地增长,这种增长不是量的扩张,而是质的飞跃。
曹宇:您谈的是整个新能源的电力体系的高质量的增长,或涉及的方方面面的非常广的这种转型,甚至包括我们的整体工业水平和居民收入。第一步怎么迈出来?刚才您也谈到汽车,我们觉得看到中国汽车发展迅猛有很大一部分原因,是赶上了新能源汽车发展的这么一个赛道,到底是要换道我们换道超车,还是通过其它方式让光伏产业能够更好的高质量增长。
李俊峰:新能源行业的高质量增长,特别是光伏,要实现高质量增长其实就一个简单的词,过去是别人帮助你发展,现在你要帮助别人发展。你很穷你很弱的时候,全社会都在帮助你,对你寄予厚望,当你能帮助别人的时候,证明你富起来了,我们不能再端着金碗要饭吃,把自己搞成一个穷光蛋,这是一个大的问题,这就是我反对通过降成本来降电价的原因。我们必须有足够的利润率,成本越低,我们的利润率越高,不能我们的成本越低,我们的利润率越低。
只有持续盈利,才能够持续回馈社会,甚至回馈世界。2007年的时候,我就说过我们的光伏企业不能各领风骚三五年,要学那些百年企业。杜邦200多年了,西门子是快200年了,比尔盖茨这个公司也四五十年了,对一直持续的盈利,所以才能够每年拿出这么多的资金来搞慈善,搞疫苗。企业来说一定要学会持续的发展,要持续的盈利,才能真正的回馈社会和体现企业的价值。
曹宇:您刚才谈到个百年发展,那就涉及另外一个问题——护城河。龙头企业所认为的护城河究竟是什么?过去的20年我们一直就是盯着成本,觉得成本是唯一的护城河,但是我觉得未来应该转变去转变。
李俊峰:过去我们的成本高于化石能源,所以一定要降成本才有些希望战胜化石能源或者取代化石能源。现在光伏发电成本就比化石能源低了,降成本就变成第二位的,回馈社会是变成第一位的,所以说在降成本的同时,要让全社会享受的就是我们技术进步带来的效益,这种效益你必须持续的盈利,如果不持续盈利,就不可能对社会做贡献。
能源转型二十字方针
曹宇:李老师,您能否给我们再讲讲,在新时代高质量发展的思路下,我们的制造企业,我发电企业,电网、政府,大家应该怎么扮演好自己的角色和分好工。
李俊峰:中央在去年的7月份召开了一次深化改革会议,对实现双碳目标能源的转型的地位做了一个明确的诠释:能源转型就是构建清洁低碳安全高效能源体系,是实现双碳目标的基础,同时构建新型电力体系是实现能源转型的重要的基础,并且对能源转型和特别是对电力转型提出了20字方针,“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能“这就是我们下面解决这些问题的重要的核心。
清洁低碳这个目标是非常清楚的。安全充裕是全球的共识,转型过程中先立后破,安全之外,还要充裕,有足够的供应,这种供应还要有弹性和韧性,适应市场需求的变化。
曹宇:过去是地主家才有余粮,现在我们每个人家里都有余粮,所以李老师您认为我们应当适当的有额外的产能,在行业高速增长的时候可以跟得上。
李俊峰:包括电站也是如此。手中有电,心中不慌。但安全和充裕都是有成本代价的,电价要适当的增长,才能实现安全和充裕。经济和高效中,光伏要思考经济的合理性,经济不一定意味着降低价格,我们应该吸收房地产的教训,其实中央一直在强调抑制房价的过快上涨,而不是一味降低房价,但是实际执行过程中成为降房价,现在房价下来了,问题可能会更多。
所以说通过价格降低维持经济或者需求增长是不可持续的,任何行业的投资都要有合理的回报,合理的回报,就是让它有一个合理的价格水平,这才是一个经济符合市场逻辑的,就是你的价格必须符合经济规律,按中央的要求你投资必须有效益,这就是一个经济的诠释,而不是一味的低价。
另一个点叫供需协同。我们电力供应不能原来是我们的光伏行业内部,只看我们自己,要看到需求侧,供应侧为你做的贡献,如上面谈到的对地方政府、电网、员工的贡献。为地方发展做了什么贡献?对电网建设做了什么贡献?对员工的待遇的持续的改善做了什么贡献?
做好这几点,才是真正的供需协同。
另外“智能灵活”也是要有成本的,光伏的技术进步也应该推动整个电力系统的智能灵活的升级换代。不能只强调电网友好,还要考虑电源友好,负荷友好。
中央的这份文件有真正的实实在在的含义,中央经济会议提出来的高质量发展是硬道理,稳中求进和以进促稳,通过发展解决所有的问题。
曹宇:而且很多地方政府是把这发展希望寄托在新能源身上。
李俊峰:所以说大家应该要不辱使命才行,不辱使命就是可持续的发展。
曹宇:龙头企业应该起什么样的带动作用?还有您认为我们的政府应不应该对光伏进行一些调控?
李俊峰:首先应该调控,从产能的利用率来说,行业应该主动去调控。石油、煤炭产量我们国家一直在调控之下,通过的调控我们的产量适应市场需求。煤炭过去也犯过错误,增加产能很无序,但后来调控之后,大家发现生存得更好了。
光伏行业要懂得产量和产能的辩证关系,产量是市场需求决定的,产能的利用率,调节产能的利用率来调节产量数的经济活动都是这样,或者货币政策,能源价格政策,产销政策,国家的宏观调控都是这样,我曾经说过在2020年和2021年多晶硅涨价时建议,国家可以对多晶硅实行储备制度,当低于某种价格水平的时候,国家就把它储起来,你这个价格高的我把它释放出来,平抑物价这都是可以做的,就像我们石油储备一样,我们有粮食储备,有黄金储备,有好多贵金属,包括石英砂等关键物资的核心物资都可以搞储备制度,是稳定物价。大家都知道猪肉咱们储备肉对吧?当肉价格高的时候咱们就释放一点,低的时候我们就保护性的收购。这个都是可以做的,政府可以调控,企业要配合政府主动的调控,通过调控产能的利用率来为社会供应合理的产量,合理的产量就不是根据产能决定的产量,这样就保持一个合理的价格水平,保持合理的盈利水平的产量和产能利用率。
有弹性是什么?有韧性东西?它是指在市场需求低迷时行业可以降低产量,适应市场需求,不至于恐慌性降价,当市场旺盛时,可以适当增加产量,不至于让价格暴涨。就像高铁一样,平常50-70%的上座率,到春节的时候,我们120%的上座率,运输体系不会崩溃,平常也能挣钱,春节我们挣得更多一点,仅此而已。而当需求不好的时候,就是适当的减少产量,而不是去产能。所有的行业的产能利用率70-80%,就是非常好的理想状态。不论是我们的吃的用的,包括餐馆在内,哪一个餐馆每天100%上座率,哪一个酒店是100%的入住率?所以说我们光伏行业的产能也要努力形成适应市场变化的产量弹性和韧性。
曹宇:听了您的观点,我觉得其实光伏在核算成本,在设计成本模型的时候,其实也是应该按照产能不满的模式设计。
李俊峰:算成本的时候,就要这么来算。
机票也是如此,票价制定就是在设定一个上座率和正点率水平的条件下,航空公司就可以盈利。
曹宇:看来这在别的行业已经是常识了。
李俊峰:是的。OPEC在石油需求高涨的时候,就能适当释放产能,当然石油需求不畅的时候,沙特带头主动减产,这都是正常的。
政府也这么调控经济的,当这个经济非常活跃,货币短缺的时候,适当的增加货币投放量,当经济不是特别好的时候,我们适当的收缩一下,避免通货膨胀。
产能是个固定的数字,产量是可以调控的。我们光伏行业应该学会科学的利用我们的产能,合理的利用我们的产能,明明知道产能过剩了,还要扩大不断扩大产能,还要满负荷生产,宁可低价倾销,也不会是实行限产保价。所以说我们的内因一定要控制好,还要练内功,找到一种合理的可持续发展的一个办法,我们平稳的渡过了了第一第二第三次光伏的大的这种波动和危机,我想这一次光伏企业也应该能够顺利度过。
光伏产业增长逻辑发生变化
曹宇:过去20年其实我们行业一直在追求往平价,然后甚至低价,以后朝着光储同价的方向去走,但目前这样的低价到底是行业的竞争力,还是对行业的一种伤害?这个度在哪里?
李俊峰:除了理顺产能和产量关系之外,还要纠正光伏行业对成本和价格问题认识误区。长期以来,光伏行业通过技术进步和规模化生产不断降低成本,从而降低价格是合理的。1992年达成联合国气候变化框架公约的时候,的光伏组件差不多30多美元/瓦,甚至到了到2007年国家核准的崇明岛项目,光伏电价4块钱/千瓦时,2013年国家首次出台光伏上网标杆电价的时候,还是每千瓦时1元上下,所以那个时候我们必须降低成本,一开始的目标是消费侧的平价上网,即每千瓦时8毛钱,后来提出在发电侧能够和化石能源同价,这两个目标我们都实现了。
但是在实现了这两个目标后,光伏行业思考方式应改变什么。在技术进步,成本不断下降的大背景下,我们追求什么,是风光单独的降低上网电价,就像许多人说的每千瓦时1毛钱,那就要求光伏组件必须继续大幅度降低价格,降低到每瓦1元还不够,甚至要降低到5毛钱。
过去光伏产业的发展,社会各界都提供了帮助,国家的可再生能源补贴,出口退税,土地支持,电价优惠,但现在光伏产业成本进一步降低,就没有不要过度过快的降低价格,而是把技术进步效益传导到各个利益相关方。
国家规定3毛7上网,光伏发电也可以和火电一样接受这个价格。但并不是说要光伏项目存在暴利,我们要把这部分利润合理分配到产业链各环节。以内蒙古为例,目前差不多有接近8,000亿千瓦时的发电量,其中80%是煤电,如果这8,000亿将来到了碳中和他可以搞1万亿的风光发电,如果每千瓦时风光发电能够给地方留下一毛钱的地方税收或者是财政收入,它就是1000个亿。
曹宇:通过技术进步进一步降成本仍然是永恒不变的追求。但我们没必要一味的降低电价。可以持续一个稳定的,然后建立一个好的分配机制。
李俊峰:现在光伏电价已经低于国家要求的价格水平了,光伏行业整体还要继续降,但是价格不一定降了。这样降价,如何有合理的利润回馈帮助过我们的地方政府、产业量和各个环节?如何支撑国内外的经销商也有合理的盈利,投资者有合理的回报?
这次的降价与以往不同,没人让光伏行业这样大幅度的降价。这一次的降价,没有任何一个利益相关方是受益的。
从国家的角度来看,今年光伏产量、出口量翻了一番还要多,但是光伏行业对国家的GDP增速的贡献率却下降了,出口额也大幅的下降了,企业利润更是大幅下滑,导致了国家税收也大幅度下降了。也许有人认为客户满意了,其实也不然,比如欧洲的经销商,上半年购进的电池组件还没使用完,新的低价的组件又进来了,他们怎么和客户解释?国内的开发商也是一样,买涨不买跌是市场客观存在。
对地方政府来说,中央虽然不鼓励追求GDP,但是GDP还是衡量一个地方经济发展的重要的指标。2022年2023年好多地方的经济增长来来来自于出口“新三样”的贡献,但光伏的贡献几乎没有,一个地方政府辛辛苦苦的培育的企业,给你提供了资金支持、土地资源,给你提供了这种信贷的支持,结果你不盈利甚至亏损,你对得起人家吗?你既没有GDP也没税收,如果你破产连就业都没有,所以说这种低价竞争,地方政府也不满意。
过度低价对企业也不好,去年我们形势很好,很多企业100多亿的利润,今年过100亿利润的企业几乎没有了,利润可能要腰斩甚至更低,光伏企业的股价也跌了三分之二,这就是降价的代价。
没有合理利润,无法推动技术进步,不可能改善员工的福利待遇,这个行业就没有竞争力,行业的竞争力在于什么东西?同时如果是高盈利产业,更有利于聚拢资源。光伏行业为什么技术进步快?行业的优秀人才都到这聚集。但如果亏损甚至破产,怎么留住高端人才?怎么能够持续进步?所以说降低价格,国家不满意,国际客户不满意,国内客户也不满意,地方政府也不满意,投资者也不满意,企业更不好受,你的员工也不满意,我们为什么做大家都不满意的事情?
高质量发展观
提振光伏效益,担当支柱责任
曹宇:其实我觉得还有一个值得关注的点,其实终端客户对组件价格下降根本没有什么要求,我们了解到客户其实没有什么感觉,因为以前组件能占在国外占到系统成本就70%或者一半以上,但是现在占比越来越低,反而是说如果是能够提升用户体验,延长电站寿命,终端客户更加喜欢。
李俊峰:是这样。欧美电价比较高,光储也非常流行,他们不管光伏发电最低价格是多少,是花钱替代原来的化石能源。但是在中国就不一样,从三毛钱一度电我降到两毛钱,再降到一毛钱,甚至如果降到一分钱,光伏还有投资价值吗?没有投资价值,我们投它干什么?
中央经济工作会议提出了一个非常好的口号:“要推动和鼓励有效益的投资”,投资没有效益叫投资吗?
曹宇:这就是我们讲的高质量发展。
李俊峰:是的。一个企业的高质量发展,一定要实现可持续的增长,可持续的盈利,提供可持续的税收,持续的改善职工的福利待遇等。
曹宇:光伏企业、地方政府、电力投资企业、电网,以及其它的参与方,我们目前只看到博弈但感觉不到共识,导致大家在整个链条里边各自去拼命争抢自己的利益,但是结果最后好像谁都没有获益。刚才您也谈到分配模式,或者是说建立一个协同机制,能不能再延伸再给我们讲一讲。
李俊峰:发达国家的发电成本并不高,有些比中国还低很多。但售电价格里面60%左右是输配成本,平衡成本。光伏实现和火电同价,但并没有输配成本在里面,要让市场输配成本逐步体现在光伏最终的电价中。所以光伏电价不要轻易的下降,让电网能够有持续的发展。过去我们提倡电网对风光友好,现在也应该要求风光对电网友好。
过去电网主要关注特高压输电侧的改造,配电侧相对较弱。例如户用光伏经常受变压器的限制和线路容量的限制,还有隔墙售电无法实现等问题。另外我们过去输电侧向配电侧送,是不允许配电侧向输电侧送电的。这些问题,在我们新型电力系统发展到一定程度的时候都必须解决。
上述的电力体系改革方向,在国际上已经有很成功的经验。我们目前大部分调度依靠电网实现,必须给电网足够的动力区改造,技术投入、物理系统改善,光伏行业逐渐要作为支柱型产业为其它环节做贡献。
另外我们还要为地方的经济发展做贡献。我们现在经常抱怨,不论是风电还是光伏,到任何地方去,拿路条拿容量也好,人家都让你带着产业来。为什么带着产业来?是因为你发一度电给当地留不下任何东西,投资有增值税的抵扣,这个10年基本上增值税是没有的,再加上三减三免,叫“三免三减半”这个政策,等于是6年几乎没有收到税收,地方政府对光伏企业的支持是白送的,我们光伏企业对人家没有任何贡献。
曹宇:而且人家那边的资源其实也是有限的。
李俊峰:人家资源为什么给你?我一直建议让我们有自然资源的地区,让资源优势变化为经济优势。换句话说,如果我们的光伏现在发电成本降到1毛钱的成本了,我们还是4毛钱的上网电价?我们给电网留下一一毛钱的电网改造的费用,给地方政府留下一毛钱的发展的费用,经济发展费还给我们留下一毛钱的利润,有什么不好的?
但现在为什么降到一毛钱?电网没有资金去改造,地方政府没有税收,也没有收入支持,企业也没有利润。为什么做的这种吃干榨尽的事情?
去年10月份的中央经济工作会议对于经济发展有一个重大的改变。1992年,小平同志要全党要一心一意搞经济,提出“发展是硬道理”。现在中央提出一个新的口号,高质量发展是新时代的硬道理,高质量发展就是做出好东西来,做出有价值的东西来,而且能够不断持续地越做越好。
举个例子:发展是让我们解决一日三餐;高质量发展并不是让我们一天吃更多餐,而是提升口味和营养水平。我们的汽车领域也是如此,高质量发展是让我们的家庭能够买得起更贵更好的车。当我们每户家庭都能够买50万以上的汽车时,我们会在乎一度电是8毛钱还是6毛钱吗?如果电价涨到一块钱的时候,我们现在遇到的储能商业模式、电网不匹配等所有问题都解决了。
目前发达国家基本都是这个样子,德国的家庭应该大概25个欧分到30个欧分,相当于什么就2块多钱,美国也是30多个美分,也相当于2块钱左右,只有我们是5毛钱,但是我们全面实现现代化的时候我们不能还是5毛钱,这就是中国的高质量增长。你要用得起好多,通过高质量的消费拉动高质量增长。这里讨论的高质量消费,不是高消费,而是简约而精致的消费思维方式,比如我们大部分地区的农村建筑在过去的40年里更换了四代,每一次换代都形成了资源的浪费。汽车也是如此,到2050年的时候,我们人均GDP提高到4万到5万美元,现在大家开一辆奥拓,那个时候是不是需要有一辆奥迪?这就是有质量的消费拉动有质量增长,苹果手机这几年的产量增加并不多,但是他得市值、销售额和利润都在不断地增长,这种增长不是量的扩张,而是质的飞跃。
曹宇:您谈的是整个新能源的电力体系的高质量的增长,或涉及的方方面面的非常广的这种转型,甚至包括我们的整体工业水平和居民收入。第一步怎么迈出来?刚才您也谈到汽车,我们觉得看到中国汽车发展迅猛有很大一部分原因,是赶上了新能源汽车发展的这么一个赛道,到底是要换道我们换道超车,还是通过其它方式让光伏产业能够更好的高质量增长。
李俊峰:新能源行业的高质量增长,特别是光伏,要实现高质量增长其实就一个简单的词,过去是别人帮助你发展,现在你要帮助别人发展。你很穷你很弱的时候,全社会都在帮助你,对你寄予厚望,当你能帮助别人的时候,证明你富起来了,我们不能再端着金碗要饭吃,把自己搞成一个穷光蛋,这是一个大的问题,这就是我反对通过降成本来降电价的原因。我们必须有足够的利润率,成本越低,我们的利润率越高,不能我们的成本越低,我们的利润率越低。
只有持续盈利,才能够持续回馈社会,甚至回馈世界。2007年的时候,我就说过我们的光伏企业不能各领风骚三五年,要学那些百年企业。杜邦200多年了,西门子是快200年了,比尔盖茨这个公司也四五十年了,对一直持续的盈利,所以才能够每年拿出这么多的资金来搞慈善,搞疫苗。企业来说一定要学会持续的发展,要持续的盈利,才能真正的回馈社会和体现企业的价值。
曹宇:您刚才谈到个百年发展,那就涉及另外一个问题——护城河。龙头企业所认为的护城河究竟是什么?过去的20年我们一直就是盯着成本,觉得成本是唯一的护城河,但是我觉得未来应该转变去转变。
李俊峰:过去我们的成本高于化石能源,所以一定要降成本才有些希望战胜化石能源或者取代化石能源。现在光伏发电成本就比化石能源低了,降成本就变成第二位的,回馈社会是变成第一位的,所以说在降成本的同时,要让全社会享受的就是我们技术进步带来的效益,这种效益你必须持续的盈利,如果不持续盈利,就不可能对社会做贡献。
能源转型二十字方针
曹宇:李老师,您能否给我们再讲讲,在新时代高质量发展的思路下,我们的制造企业,我发电企业,电网、政府,大家应该怎么扮演好自己的角色和分好工。
李俊峰:中央在去年的7月份召开了一次深化改革会议,对实现双碳目标能源的转型的地位做了一个明确的诠释:能源转型就是构建清洁低碳安全高效能源体系,是实现双碳目标的基础,同时构建新型电力体系是实现能源转型的重要的基础,并且对能源转型和特别是对电力转型提出了20字方针,“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能“这就是我们下面解决这些问题的重要的核心。
清洁低碳这个目标是非常清楚的。安全充裕是全球的共识,转型过程中先立后破,安全之外,还要充裕,有足够的供应,这种供应还要有弹性和韧性,适应市场需求的变化。
曹宇:过去是地主家才有余粮,现在我们每个人家里都有余粮,所以李老师您认为我们应当适当的有额外的产能,在行业高速增长的时候可以跟得上。
李俊峰:包括电站也是如此。手中有电,心中不慌。但安全和充裕都是有成本代价的,电价要适当的增长,才能实现安全和充裕。经济和高效中,光伏要思考经济的合理性,经济不一定意味着降低价格,我们应该吸收房地产的教训,其实中央一直在强调抑制房价的过快上涨,而不是一味降低房价,但是实际执行过程中成为降房价,现在房价下来了,问题可能会更多。
所以说通过价格降低维持经济或者需求增长是不可持续的,任何行业的投资都要有合理的回报,合理的回报,就是让它有一个合理的价格水平,这才是一个经济符合市场逻辑的,就是你的价格必须符合经济规律,按中央的要求你投资必须有效益,这就是一个经济的诠释,而不是一味的低价。
另一个点叫供需协同。我们电力供应不能原来是我们的光伏行业内部,只看我们自己,要看到需求侧,供应侧为你做的贡献,如上面谈到的对地方政府、电网、员工的贡献。为地方发展做了什么贡献?对电网建设做了什么贡献?对员工的待遇的持续的改善做了什么贡献?
做好这几点,才是真正的供需协同。
另外“智能灵活”也是要有成本的,光伏的技术进步也应该推动整个电力系统的智能灵活的升级换代。不能只强调电网友好,还要考虑电源友好,负荷友好。
中央的这份文件有真正的实实在在的含义,中央经济会议提出来的高质量发展是硬道理,稳中求进和以进促稳,通过发展解决所有的问题。
曹宇:而且很多地方政府是把这发展希望寄托在新能源身上。
李俊峰:所以说大家应该要不辱使命才行,不辱使命就是可持续的发展。
曹宇:龙头企业应该起什么样的带动作用?还有您认为我们的政府应不应该对光伏进行一些调控?
李俊峰:首先应该调控,从产能的利用率来说,行业应该主动去调控。石油、煤炭产量我们国家一直在调控之下,通过的调控我们的产量适应市场需求。煤炭过去也犯过错误,增加产能很无序,但后来调控之后,大家发现生存得更好了。
光伏行业要懂得产量和产能的辩证关系,产量是市场需求决定的,产能的利用率,调节产能的利用率来调节产量数的经济活动都是这样,或者货币政策,能源价格政策,产销政策,国家的宏观调控都是这样,我曾经说过在2020年和2021年多晶硅涨价时建议,国家可以对多晶硅实行储备制度,当低于某种价格水平的时候,国家就把它储起来,你这个价格高的我把它释放出来,平抑物价这都是可以做的,就像我们石油储备一样,我们有粮食储备,有黄金储备,有好多贵金属,包括石英砂等关键物资的核心物资都可以搞储备制度,是稳定物价。大家都知道猪肉咱们储备肉对吧?当肉价格高的时候咱们就释放一点,低的时候我们就保护性的收购。这个都是可以做的,政府可以调控,企业要配合政府主动的调控,通过调控产能的利用率来为社会供应合理的产量,合理的产量就不是根据产能决定的产量,这样就保持一个合理的价格水平,保持合理的盈利水平的产量和产能利用率。
的方向去走,但目前这样的低价到底是行业的竞争力,还是对行业的一种伤害?这个度在哪里?
李俊峰:除了理顺产能和产量关系之外,还要纠正光伏行业对成本和价格问题认识误区。长期以来,光伏行业通过技术进步和规模化生产不断降低成本,从而降低价格是合理的。1992年达成联合国气候变化框架公约的时候,的光伏组件差不多30多美元/瓦,甚至到了到2007年国家核准的崇明岛项目,光伏电价4块钱/千瓦时,2013年国家首次出台光伏上网标杆电价的时候,还是每千瓦时1元上下,所以那个时候我们必须降低成本,一开始的目标是消费侧的平价上网,即每千瓦时8毛钱,后来提出在发电侧能够和化石能源同价,这两个目标我们都实现了。
但是在实现了这两个目标后,光伏行业思考方式应改变什么。在技术进步,成本不断下降的大背景下,我们追求什么,是风光单独的降低上网电价,就像许多人说的每千瓦时1毛钱,那就要求光伏组件必须继续大幅度降低价格,降低到每瓦1元还不够,甚至要降低到5毛钱。
过去光伏产业的发展,社会各界都提供了帮助,国家的可再生能源补贴,出口退税,土地支持,电价优惠,但现在光伏产业成本进一步降低,就没有不要过度过快的降低价格,而是把技术进步效益传导到各个利益相关方。
国家规定3毛7上网,光伏发电也可以和火电一样接受这个价格。但并不是说要光伏项目存在暴利,我们要把这部分利润合理分配到产业链各环节。以内蒙古为例,目前差不多有接近8,000亿千瓦时的发电量,其中80%是煤电,如果这8,000亿将来到了碳中和他可以搞1万亿的风光发电,如果每千瓦时风光发电能够给地方留下一毛钱的地方税收或者是财政收入,它就是1000个亿。
曹宇:通过技术进步进一步降成本仍然是永恒不变的追求。但我们没必要一味的降低电价。可以持续一个稳定的,然后建立一个好的分配机制。
这次的降价与以往不同,没人让光伏行业这样大幅度的降价。这一次的降价,没有任何一个利益相关方是受益的。
从国家的角度来看,今年光伏产量、出口量翻了一番还要多,但是光伏行业对国家的GDP增速的贡献率却下降了,出口额也大幅的下降了,企业利润更是大幅下滑,导致了国家税收也大幅度下降了。也许有人认为客户满意了,其实也不然,比如欧洲的经销商,上半年购进的电池组件还没使用完,新的低价的组件又进来了,他们怎么和客户解释?国内的开发商也是一样,买涨不买跌是市场客观存在。
对地方政府来说,中央虽然不鼓励追求GDP,但是GDP还是衡量一个地方经济发展的重要的指标。2022年2023年好多地方的经济增长来来来自于出口“新三样”的贡献,但光伏的贡献几乎没有,一个地方政府辛辛苦苦的培育的企业,给你提供了资金支持、土地资源,给你提供了这种信贷的支持,结果你不盈利甚至亏损,你对得起人家吗?你既没有GDP也没税收,如果你破产连就业都没有,所以说这种低价竞争,地方政府也不满意。
过度低价对企业也不好,去年我们形势很好,很多企业100多亿的利润,今年过100亿利润的企业几乎没有了,利润可能要腰斩甚至更低,光伏企业的股价也跌了三分之二,这就是降价的代价。
没有合理利润,无法推动技术进步,不可能改善员工的福利待遇,这个行业就没有竞争力,行业的竞争力在于什么东西?同时如果是高盈利产业,更有利于聚拢资源。光伏行业为什么技术进步快?行业的优秀人才都到这聚集。但如果亏损甚至破产,怎么留住高端人才?怎么能够持续进步?所以说降低价格,国家不满意,国际客户不满意,国内客户也不满意,地方政府也不满意,投资者也不满意,企业更不好受,你的员工也不满意,我们为什么做大家都不满意的事情?
高质量发展观
提振光伏效益,担当支柱责任
曹宇:其实我觉得还有一个值得关注的点,其实终端客户对组件价格下降根本没有什么要求,我们了解到客户其实没有什么感觉,因为以前组件能占在国外占到系统成本就70%或者一半以上,但是现在占比越来越低,反而是说如果是能够提升用户体验,延长电站寿命,终端客户更加喜欢。
李俊峰:是这样。欧美电价比较高,光储也非常流行,他们不管光伏发电最低价格是多少,是花钱替代原来的化石能源。但是在中国就不一样,从三毛钱一度电我降到两毛钱,再降到一毛钱,甚至如果降到一分钱,光伏还有投资价值吗?没有投资价值,我们投它干什么?
中央经济工作会议提出了一个非常好的口号:“要推动和鼓励有效益的投资”,投资没有效益叫投资吗?
曹宇:这就是我们讲的高质量发展。
李俊峰:是的。一个企业的高质量发展,一定要实现可持续的增长,可持续的盈利,提供可持续的税收,持续的改善职工的福利待遇等。
曹宇:光伏企业、地方政府、电力投资企业、电网,以及其它的参与方,我们目前只看到博弈但感觉不到共识,导致大家在整个链条里边各自去拼命争抢自己的利益,但是结果最后好像谁都没有获益。刚才您也谈到分配模式,或者是说建立一个协同机制,能不能再延伸再给我们讲一讲。
李俊峰:发达国家的发电成本并不高,有些比中国还低很多。但售电价格里面60%左右是输配成本,平衡成本。光伏实现和火电同价,但并没有输配成本在里面,要让市场输配成本逐步体现在光伏最终的电价中。所以光伏电价不要轻易的下降,让电网能够有持续的发展。过去我们提倡电网对风光友好,现在也应该要求风光对电网友好。
过去电网主要关注特高压输电侧的改造,配电侧相对较弱。例如户用光伏经常受变压器的限制和线路容量的限制,还有隔墙售电无法实现等问题。另外我们过去输电侧向配电侧送,是不允许配电侧向输电侧送电的。这些问题,在我们新型电力系统发展到一定程度的时候都必须解决。
上述的电力体系改革方向,在国际上已经有很成功的经验。我们目前大部分调度依靠电网实现,必须给电网足够的动力区改造,技术投入、物理系统改善,光伏行业逐渐要作为支柱型产业为其它环节做贡献。
另外我们还要为地方的经济发展做贡献。我们现在经常抱怨,不论是风电还是光伏,到任何地方去,拿路条拿容量也好,人家都让你带着产业来。为什么带着产业来?是因为你发一度电给当地留不下任何东西,投资有增值税的抵扣,这个10年基本上增值税是没有的,再加上三减三免,叫“三免三减半”这个政策,等于是6年几乎没有收到税收,地方政府对光伏企业的支持是白送的,我们光伏企业对人家没有任何贡献。
曹宇:而且人家那边的资源其实也是有限的。
李俊峰:人家资源为什么给你?我一直建议让我们有自然资源的地区,让资源优势变化为经济优势。换句话说,如果我们的光伏现在发电成本降到1毛钱的成本了,我们还是4毛钱的上网电价?我们给电网留下一一毛钱的电网改造的费用,给地方政府留下一毛钱的发展的费用,经济发展费还给我们留下一毛钱的利润,有什么不好的?
但现在为什么降到一毛钱?电网没有资金去改造,地方政府没有税收,也没有收入支持,企业也没有利润。为什么做的这种吃干榨尽的事情?
去年10月份的中央经济工作会议对于经济发展有一个重大的改变。1992年,小平同志要全党要一心一意搞经济,提出“发展是硬道理”。现在中央提出一个新的口号,高质量发展是新时代的硬道理,高质量发展就是做出好东西来,做出有价值的东西来,而且能够不断持续地越做越好。
举个例子:发展是让我们解决一日三餐;高质量发展并不是让我们一天吃更多餐,而是提升口味和营养水平。我们的汽车领域也是如此,高质量发展是让我们的家庭能够买得起更贵更好的车。当我们每户家庭都能够买50万以上的汽车时,我们会在乎一度电是8毛钱还是6毛钱吗?如果电价涨到一块钱的时候,我们现在遇到的储能商业模式、电网不匹配等所有问题都解决了。
目前发达国家基本都是这个样子,德国的家庭应该大概25个欧分到30个欧分,相当于什么就2块多钱,美国也是30多个美分,也相当于2块钱左右,只有我们是5毛钱,但是我们全面实现现代化的时候我们不能还是5毛钱,这就是中国的高质量增长。你要用得起好多,通过高质量的消费拉动高质量增长。这里讨论的高质量消费,不是高消费,而是简约而精致的消费思维方式,比如我们大部分地区的农村建筑在过去的40年里更换了四代,每一次换代都形成了资源的浪费。汽车也是如此,到2050年的时候,我们人均GDP提高到4万到5万美元,现在大家开一辆奥拓,那个时候是不是需要有一辆奥迪?这就是有质量的消费拉动有质量增长,苹果手机这几年的产量增加并不多,但是他得市值、销售额和利润都在不断地增长,这种增长不是量的扩张,而是质的飞跃。
曹宇:您谈的是整个新能源的电力体系的高质量的增长,或涉及的方方面面的非常广的这种转型,甚至包括我们的整体工业水平和居民收入。第一步怎么迈出来?刚才您也谈到汽车,我们觉得看到中国汽车发展迅猛有很大一部分原因,是赶上了新能源汽车发展的这么一个赛道,到底是要换道我们换道超车,还是通过其它方式让光伏产业能够更好的高质量增长。
李俊峰:新能源行业的高质量增长,特别是光伏,要实现高质量增长其实就一个简单的词,过去是别人帮助你发展,现在你要帮助别人发展。你很穷你很弱的时候,全社会都在帮助你,对你寄予厚望,当你能帮助别人的时候,证明你富起来了,我们不能再端着金碗要饭吃,把自己搞成一个穷光蛋,这是一个大的问题,这就是我反对通过降成本来降电价的原因。我们必须有足够的利润率,成本越低,我们的利润率越高,不能我们的成本越低,我们的利润率越低。
只有持续盈利,才能够持续回馈社会,甚至回馈世界。2007年的时候,我就说过我们的光伏企业不能各领风骚三五年,要学那些百年企业。杜邦200多年了,西门子是快200年了,比尔盖茨这个公司也四五十年了,对一直持续的盈利,所以才能够每年拿出这么多的资金来搞慈善,搞疫苗。企业来说一定要学会持续的发展,要持续的盈利,才能真正的回馈社会和体现企业的价值。
曹宇:您刚才谈到个百年发展,那就涉及另外一个问题——护城河。龙头企业所认为的护城河究竟是什么?过去的20年我们一直就是盯着成本,觉得成本是唯一的护城河,但是我觉得未来应该转变去转变。
李俊峰:过去我们的成本高于化石能源,所以一定要降成本才有些希望战胜化石能源或者取代化石能源。现在光伏发电成本就比化石能源低了,降成本就变成第二位的,回馈社会是变成第一位的,所以说在降成本的同时,要让全社会享受的就是我们技术进步带来的效益,这种效益你必须持续的盈利,如果不持续盈利,就不可能对社会做贡献。
能源转型二十字方针
曹宇:李老师,您能否给我们再讲讲,在新时代高质量发展的思路下,我们的制造企业,我发电企业,电网、政府,大家应该怎么扮演好自己的角色和分好工。
李俊峰:中央在去年的7月份召开了一次深化改革会议,对实现双碳目标能源的转型的地位做了一个明确的诠释:能源转型就是构建清洁低碳安全高效能源体系,是实现双碳目标的基础,同时构建新型电力体系是实现能源转型的重要的基础,并且对能源转型和特别是对电力转型提出了20字方针,“清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能“这就是我们下面解决这些问题的重要的核心。
清洁低碳这个目标是非常清楚的。安全充裕是全球的共识,转型过程中先立后破,安全之外,还要充裕,有足够的供应,这种供应还要有弹性和韧性,适应市场需求的变化。
曹宇:过去是地主家才有余粮,现在我们每个人家里都有余粮,所以李老师您认为我们应当适当的有额外的产能,在行业高速增长的时候可以跟得上。
李俊峰:包括电站也是如此。手中有电,心中不慌。但安全和充裕都是有成本代价的,电价要适当的增长,才能实现安全和充裕。经济和高效中,光伏要思考经济的合理性,经济不一定意味着降低价格,我们应该吸收房地产的教训,其实中央一直在强调抑制房价的过快上涨,而不是一味降低房价,但是实际执行过程中成为降房价,现在房价下来了,问题可能会更多。
所以说通过价格降低维持经济或者需求增长是不可持续的,任何行业的投资都要有合理的回报,合理的回报,就是让它有一个合理的价格水平,这才是一个经济符合市场逻辑的,就是你的价格必须符合经济规律,按中央的要求你投资必须有效益,这就是一个经济的诠释,而不是一味的低价。
另一个点叫供需协同。我们电力供应不能原来是我们的光伏行业内部,只看我们自己,要看到需求侧,供应侧为你做的贡献,如上面谈到的对地方政府、电网、员工的贡献。为地方发展做了什么贡献?对电网建设做了什么贡献?对员工的待遇的持续的改善做了什么贡献?
做好这几点,才是真正的供需协同。
另外“智能灵活”也是要有成本的,光伏的技术进步也应该推动整个电力系统的智能灵活的升级换代。不能只强调电网友好,还要考虑电源友好,负荷友好。
中央的这份文件有真正的实实在在的含义,中央经济会议提出来的高质量发展是硬道理,稳中求进和以进促稳,通过发展解决所有的问题。
曹宇:而且很多地方政府是把这发展希望寄托在新能源身上。
李俊峰:所以说大家应该要不辱使命才行,不辱使命就是可持续的发展。
曹宇:龙头企业应该起什么样的带动作用?还有您认为我们的政府应不应该对光伏进行一些调控?
李俊峰:首先应该调控,从产能的利用率来说,行业应该主动去调控。石油、煤炭产量我们国家一直在调控之下,通过的调控我们的产量适应市场需求。煤炭过去也犯过错误,增加产能很无序,但后来调控之后,大家发现生存得更好了。
光伏行业要懂得产量和产能的辩证关系,产量是市场需求决定的,产能的利用率,调节产能的利用率来调节产量数的经济活动都是这样,或者货币政策,能源价格政策,产销政策,国家的宏观调控都是这样,我曾经说过在2020年和2021年多晶硅涨价时建议,国家可以对多晶硅实行储备制度,当低于某种价格水平的时候,国家就把它储起来,你这个价格高的我把它释放出来,平抑物价这都是可以做的,就像我们石油储备一样,我们有粮食储备,有黄金储备,有好多贵金属,包括石英砂等关键物资的核心物资都可以搞储备制度,是稳定物价。大家都知道猪肉咱们储备肉对吧?当肉价格高的时候咱们就释放一点,低的时候我们就保护性的收购。这个都是可以做的,政府可以调控,企业要配合政府主动的调控,通过调控产能的利用率来为社会供应合理的产量,合理的产量就不是根据产能决定的产量,这样就保持一个合理的价格水平,保持合理的盈利水平的产量和产能利用率。
电化学储能,常被比作“大型充电宝”。
最近,浙江省能源局正式印发《浙江省用户侧电化学储能技术导则》,这也是全国首个用户侧储能技术导则。
一份技术指导,规范的却是市场秩序。近两年来,储能快速发展、市场一片火热,然而2023年却经历大转向:从供不应求到产能过剩,低价竞争、建而不投等乱象频发,业内甚至有“储能行业提前进入寒冬”的论调。
浙江拥有广大民营企业,正在大力发展风光新能源,是储能产业的潜在大市场,如何实现良性发展?记者走访国网浙江经研院、浙能产业研究院及储能企业,与学业界对话,共同寻找破局之道。
一路“狂奔”的储能市场
2022年被业内人士称为“电化学储能元年”,其火热程度,从新增注册企业数量、装机规模等数据中可见一斑。
据国家能源局数据,2022、2023两年,我国均实现电化学储能累积装机“倍增”。另据天眼查数据,2023年以来中国新增注册储能企业超过50000家,平均每天有超过150家新企业踏入储能领域。
储能为什么火?这要从双碳目标说起。在控制能耗和碳排放的环保政策之下,风电、光伏等新能源被视为零碳排的绿色电力,备受推崇。但它们“靠天吃饭”,发电具有波动性和随机性,大规模接入容易对电网稳定运行造成冲击。这就需要储能来为整个电力系统构建一个缓冲地带。
相比抽水蓄能等传统储能技术,电化学储能因配置灵活、建设期短、响应快速等优势,成为一匹“黑马”。2021年以来,浙江和多省份陆续出台方案,规定新能源电站按照一定比例配置储能,由此催生刚性需求。随着新能源的大规模发展,如今的电化学储能已是当之无愧的“明星赛道”。
按照应用场景的不同,储能分为发电侧、电网侧、用户侧等类型。和西北风光基地配备的大型发电侧、电网侧储能不同,浙江多为工商业企业配备的小型用户侧储能。这源于民营经济大省的用电特性:用电主体多小散、用电时段灵活随机、对用电成本较敏感。
一个重要因素是,浙江电力的“峰谷价差”非常可观。当前,储能运营方可以通过谷电时段充入低价电、峰电时段释放并替代高价电,以此赚取差价。“一般认为,峰谷电价差高于0.7元/千瓦时,储能就具备经济性,而浙江一般工商业峰谷价差达到了0.8元以上。” 浙能产业研究院研究员赵盼龙说。同时,浙江已将运营机制从每天“一充一放”调整为“两充两放”,省内用户侧储能市场越发成为“香饽饽”。
据省能源局数据,2023年7-11月,全省新增616个用户侧储能,数量位居全国第一;总装机容量为2.3吉瓦,占到储能总量约1/3,在用户侧储能应用方面走在全国前列。
根据规划,“十四五”期间浙江将建成300万千瓦左右的新型储能项目,不少示范项目为用户侧储能,未来两年仍将是省内储能市场增长的高峰期。“随着电力系统和电力市场改革走深走实,储能的开发潜力仍然较大,将在未来的能源保供中发挥越来越重要的作用。”国网浙江经研院电网规划中心研究员王岑峰说。
从井喷到“内卷”
行业经济性吸引各路“玩家”争相涌入,也让储能市场加速“内卷”。
自2022年以来,电池核心原料碳酸锂的价格跌去近80%,储能建设成本已下降30%以上。赵盼龙为记者算了一笔账,目前储能建设成本约1.7元/瓦。按照2兆瓦时的用户侧储能规模计算,初投资340万元,一次充放电能挣1600元,最快三到四年就能回本。
再加上部分地区的政府补贴,比如金华义乌根据峰段实际放电量给予储能运营主体0.25元/kWh的补贴,温州按照实际放电量给予储能运营主体0.8元/kWh的补贴,使得行业效益更加诱人。
此外,产业链末端的集成商扮演“攒局人”角色,只需采购设备、进行组装,技术准入门槛较低,成为大量新“玩家”入局的首选。如今,产业供应端急速扩张,产能过剩已是行业共识。 如何在同质化市场中脱颖而出?不少集成商只能打“低价牌”。 国网浙江综合能源服务有限公司提供储能项目投资、项目建设、管理运营、电费结算等业务。该企业储能事业部蒋恺表示,2023年以来中小型储能设备的市场均价相比往年下降约20%-30%;储能投建方和用户的盈利分成比例也有所下降;一些小型设备制造企业甚至开出亏本的“自杀价”。
白热化竞争中,隐忧浮现。用户侧储能广泛应用在能源消费侧,比如工厂、商场甚至居民区等人员密集场所。成本压缩之下可能出现偷工减料、监管宽松等市场行为,将很难保障储能安全性,近年来海内外已有不少自燃、爆炸等灾害性事故,可做前车之鉴。
“发电侧和电网侧储能因为背靠能源国企,在建设、运维和监管方面相对可控,而用户侧储能分布零散、投建方良莠不齐,亟待市场规范。”赵盼龙说,这也是本次浙江率先就用户侧储能出台《导则》的背景。
王岑峰也认为:“电化学储能的试错成本是极高的,必须从一开始就追求高质量、可持续的发展路线。”不走“先求速度,再求质量”的产业发展老路,政策端还需加以引导。
本次《导则》明确建设、并网、监控、通信、消防等各环节技术标准,厘清了管理流程和责任归属。未来还可考虑调整工商业电价和峰谷价差等机制,通过价格信号为产业过热“降温”,把市场资源导向电池技术研发、锂资源回收利用等核心创新环节。
挖掘“灵活”的价值
储能的价值究竟在哪?它看似是个储存箱,但市场价值可不止是租金。
电是一种瞬时产生、传输和使用的特殊物品。每时每刻,作为传输通道的大电网必须保持各处处于同一频率,还要时刻确保供用电两端的平衡,避免电路空转或电力“堵车”。灵活的储能正好能提供这些服务。
目前,浙江已明确独立储能可以作为电力市场主体,参与调峰等辅助服务市场,并获得持续的盈利回报。“省内市场机制和商业模式还有待进一步完善,从欧美及广东等地的先行经验来看,储能的多样功能有待开拓。”赵盼龙说。
比如,储能释放的电力资源可以作为商品,和各类发电企业共同参与电力市场交易。2023年,广东省在全国率先试点,储能可用“报量报价”的方式参与各类电力市场交易。浙江已明确独立储能可在条件具备后加入电力现货市场,2024年省内现货市场即将开启,业内对储能的加入拭目以待。
围绕储能可以衍生出丰富多彩的商业模式。比如在新能源电站强制配储的规定下,比起自主建设和运维储能,一些中小新能源企业更倾向于租赁第三方储能的份额和服务,这就产生了容量租赁市场。
在调峰、调频等辅助服务之外,储能还可以参与构建容量市场,一些储能即使没有启用,仍然随时在为突发情况“待命”。在欧美电力市场,针对备用储能的容量定价机制已经从计划性补偿演变为市场化定价,“国内可以参考煤电的容量补偿政策,进一步明确储能作为调节资源的备用价值。”浙能产业研究院研究员黄博远说。
另外,在前两年的夏秋高温季,浙江已经试行了需求响应机制——企业在用电高峰期主动减少或停用电力,响应电网平衡供用电的需求,即可获得资金补偿。比起发用电主体,储能的响应速度快、调节速度和精度高,非常适合参与需求响应市场。
诸多经营模式之外,储能的盈利分配机制也有待完善。2023年,第三监管周期输配电价正式实施,浙江跟随国家部署调整电价机制,从电网输配电价中拆分出系统运行费,“原先调节费用和电网‘运费’是一笔混合的‘糊涂账’,拆开后不同主体的贡献更加清晰了。”黄博远说,未来也可以逐步拆分调峰、调频等不同功能的贡献。
“政府层面还需逐步推动市场机制的健全,增强储能成本疏导能力,释放行业下游发展潜力。”王岑峰说。
走深走实,储能的开发潜力仍然较大,将在未来的能源保供中发挥越来越重要的作用。”国网浙江经研院电网规划中心研究员王岑峰说。
从井喷到“内卷”
行业经济性吸引各路“玩家”争相涌入,也让储能市场加速“内卷”。
自2022年以来,电池核心原料碳酸锂的价格跌去近80%,储能建设成本已下降30%以上。赵盼龙为记者算了一笔账,目前储能建设成本约1.7元/瓦。按照2兆瓦时的用户侧储能规模计算,初投资340万元,一次充放电能挣1600元,最快三到四年就能回本。
再加上部分地区的政府补贴,比如金华义乌根据峰段实际放电量给予储能运营主体0.25元/kWh的补贴,温州按照实际放电量给予储能运营主体0.8元/kWh的补贴,使得行业效益更加诱人。
此外,产业链末端的集成商扮演“攒局人”角色,只需采购设备、进行组装,技术准入门槛较低,成为大量新“玩家”入局的首选。如今,产业供应端急速扩张,产能过剩已是行业共识。 如何在同质化市场中脱颖而出?不少集成商只能打“低价牌”。 国网浙江综合能源服务有限公司提供储能项目投资、项目建设、管理运营、电费结算等业务。该企业储能事业部蒋恺表示,2023年以来中小型储能设备的市场均价相比往年下降约20%-30%;储能投建方和用户的盈利分成比例也有所下降;一些小型设备制造企业甚至开出亏本的“自杀价”。
白热化竞争中,隐忧浮现。用户侧储能广泛应用在能源消费侧,比如工厂、商场甚至居民区等人员密集场所。成本压缩之下可能出现偷工减料、监管宽松等市场行为,将很难保障储能安全性,近年来海内外已有不少自燃、爆炸等灾害性事故,可做前车之鉴。
“发电侧和电网侧储能因为背靠能源国企,在建设、运维和监管方面相对可控,而用户侧储能分布零散、投建方良莠不齐,亟待市场规范。”赵盼龙说,这也是本次浙江率先就用户侧储能出台《导则》的背景。
王岑峰也认为:“电化学储能的试错成本是极高的,必须从一开始就追求高质量、可持续的发展路线。”不走“先求速度,再求质量”的产业发展老路,政策端还需加以引导。
本次《导则》明确建设、并网、监控、通信、消防等各环节技术标准,厘清了管理流程和责任归属。未来还可考虑调整工商业电价和峰谷价差等机制,通过价格信号为产业过热“降温”,把市场资源导向电池技术研发、锂资源回收利用等核心创新环节。
挖掘“灵活”的价值
储能的价值究竟在哪?它看似是个储存箱,但市场价值可不止是租金。
电是一种瞬时产生、传输和使用的特殊物品。每时每刻,作为传输通道的大电网必须保持各处处于同一频率,还要时刻确保供用电两端的平衡,避免电路空转或电力“堵车”。灵活的储能正好能提供这些服务。
目前,浙江已明确独立储能可以作为电力市场主体,参与调峰等辅助服务市场,并获得持续的盈利回报。“省内市场机制和商业模式还有待进一步完善,从欧美及广东等地的先行经验来看,储能的多样功能有待开拓。”赵盼龙说。
比如,储能释放的电力资源可以作为商品,和各类发电企业共同参与电力市场交易。2023年,广东省在全国率先试点,储能可用“报量报价”的方式参与各类电力市场交易。浙江已明确独立储能可在条件具备后加入电力现货市场,2024年省内现货市场即将开启,业内对储能的加入拭目以待。
围绕储能可以衍生出丰富多彩的商业模式。比如在新能源电站强制配储的规定下,比起自主建设和运维储能,一些中小新能源企业更倾向于租赁第三方储能的份额和服务,这就产生了容量租赁市场。
在调峰、调频等辅助服务之外,储能还可以参与构建容量市场,一些储能即使没有启用,仍然随时在为突发情况“待命”。在欧美电力市场,针对备用储能的容量定价机制已经从计划性补偿演变为市场化定价,“国内可以参考煤电的容量补偿政策,进一步明确储能作为调节资源的备用价值。”浙能产业研究院研究员黄博远说。
另外,在前两年的夏秋高温季,浙江已经试行了需求响应机制——企业在用电高峰期主动减少或停用电力,响应电网平衡供用电的需求,即可获得资金补偿。比起发用电主体,储能的响应速度快、调节速度和精度高,非常适合参与需求响应市场。
诸多经营模式之外,储能的盈利分配机制也有待完善。2023年,第三监管周期输配电价正式实施,浙江跟随国家部署调整电价机制,从电网输配电价中拆分出系统运行费,“原先调节费用和电网‘运费’是一笔混合的‘糊涂账’,拆开后不同主体的贡献更加清晰了。”黄博远说,未来也可以逐步拆分调峰、调频等不同功能的贡献。
“政府层面还需逐步推动市场机制的健全,增强储能成本疏导能力,释放行业下游发展潜力。”王岑峰说。
程和责任归属。未来还可考虑调整工商业电价和峰谷价差等机制,通过价格信号为产业过热“降温”,把市场资源导向电池技术研发、锂资源回收利用等核心创新环节。
挖掘“灵活”的价值
储能的价值究竟在哪?它看似是个储存箱,但市场价值可不止是租金。
电是一种瞬时产生、传输和使用的特殊物品。每时每刻,作为传输通道的大电网必须保持各处处于同一频率,还要时刻确保供用电两端的平衡,避免电路空转或电力“堵车”。灵活的储能正好能提供这些服务。
目前,浙江已明确独立储能可以作为电力市场主体,参与调峰等辅助服务市场,并获得持续的盈利回报。“省内市场机制和商业模式还有待进一步完善,从欧美及广东等地的先行经验来看,储能的多样功能有待开拓。”赵盼龙说。
比如,储能释放的电力资源可以作为商品,和各类发电企业共同参与电力市场交易。2023年,广东省在全国率先试点,储能可用“报量报价”的方式参与各类电力市场交易。浙江已明确独立储能可在条件具备后加入电力现货市场,2024年省内现货市场即将开启,业内对储能的加入拭目以待。
在调峰、调频等辅助服务之外,储能还可以参与构建容量市场,一些储能即使没有启用,仍然随时在为突发情况“待命”。在欧美电力市场,针对备用储能的容量定价机制已经从计划性补偿演变为市场化定价。
另外,在前两年的夏秋高温季,浙江已经试行了需求响应机制——企业在用电高峰期主动减少或停用电力,响应电网平衡供用电的需求,即可获得资金补偿。比起发用电主体,储能的响应速度快、调节速度和精度高,非常适合参与需求响应市场。
诸多经营模式之外,储能的盈利分配机制也有待完善。2023年,第三监管周期输配电价正式实施,浙江跟随国家部署调整电价机制,从电网输配电价中拆分出系统运行费,“原先调节费用和电网‘运费’是一笔混合的‘糊涂账’,拆开后不同主体的贡献更加清晰了。”黄博远说,未来也可以逐步拆分调峰、调频等不同功能的贡献。
“政府层面还需逐步推动市场机制的健全,增强储能成本疏导能力,释放行业下游发展潜力。”王岑峰说。
一、引言
高性能纤维是新材料产业的重要组成部分,是我国化纤行业重点发展关键材料,其发展水平关系到国民经济发展和国家战略安全。
经过几十年的发展,在政府、企业、科研院所、行业协会的共同努力下,我国高性能纤维行业狠抓关键技术攻关,着力拓展下游应用,产业规模、技术进步、体系建设等全面推进,大幅缩短了与发达国家近30年的水平差距,取得突破性进展和明显成就。
目前国产碳纤维产能占全球总产能约28%,芳纶约占23%,超高分子量聚乙烯纤维约占66%。
整体上看,我国高性能纤维已成为全球产品覆盖面及应用范围最广的国家,碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维生产规模位居世界前三,主流产品技术水平、产量和质量已居世界先进水平。
国产高性能纤维的快速发展为我国制造业核心竞争力提升注入了新动力,对航空航天、国防军工、风力发电、土木建筑、汽车轻量化、海洋工程等领域高质量发展做出了重大贡献。
二、我国高性能纤维发展现状
01
产业整体规模稳步扩大
2021年我国高性能纤维总产能约19.5万吨,产量约10.2万吨,碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维和连续玄武岩纤维等产量已突破万吨(表1),其中碳纤维产量29000吨,产品可覆盖高强、高强中模、高模、高强高模型碳纤维(主要品种相当于T300级、T700级、T800级、T1000级、M40级、M40J级、M55J级等)。聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维等产品稳步发展,聚醚醚酮纤维、碳化硅纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、全芳香族聚酯纤维等制备关键技术取得新进展。
二、我国高性能纤维发展现状
(一)产业整体规模稳步扩大
2021年我国高性能纤维总产能约19.5万吨,产量约10.2万吨,碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维和连续玄武岩纤维等产量已突破万吨(表1),其中碳纤维产量29000吨,产品可覆盖高强、高强中模、高模、高强高模型碳纤维(主要品种相当于T300级、T700级、T800级、T1000级、M40级、M40J级、M55J级等)。
聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维等产品稳步发展,聚醚醚酮纤维、碳化硅纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维、全芳香族聚酯纤维等制备关键技术取得新进展。
(二)技术装备水平显著提高
高性能纤维产业技术不断提升,纤维质量以及系列化、差别化水平、生产稳定性等有了显著提高(表2)。
1、碳纤维
一是国产碳纤维原丝形成了二甲基亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺(DMAc)、硫氰酸钠(NaSCN)三种生产工艺体系,干喷湿纺和湿法纺丝工艺技术逐渐完善,生产效率进一步提升。
二是碳纤维核心技术不断突破,在实现T300级碳纤维产业化的基础上,又相继实现了T700级、T800级,以及24k以上工业用碳纤维产业化生产,同时T1000级、T1100级、M55J级、M60J级、48k大丝束碳纤维等关键技术均实现了突破。
与日本东丽公司相比,我国二甲基亚砜系列产品基本全覆盖日本东丽同系列碳纤维品种。我国碳纤维产业的发展历程见表3。
1、碳纤维
一是国产碳纤维原丝形成了二甲基亚砜(DMSO)、二甲基乙酰胺(DMAc)、硫氰酸钠(NaSCN)三种生产工艺体系,干喷湿纺和湿法纺丝工艺技术逐渐完善,生产效率进一步提升。
二是碳纤维核心技术不断突破,在实现T300级碳纤维产业化的基础上,又相继实现了T700级、T800级,以及24k以上工业用碳纤维产业化生产,同时T1000级、T1100级、M55J级、M60J级、48k大丝束碳纤维等关键技术均实现了突破。
与日本东丽公司相比,我国二甲基亚砜系列产品基本全覆盖日本东丽同系列碳纤维品种。我国碳纤维产业的发展历程见表3。
2、有机高性能纤维
我国对位芳纶突破了千吨级产业化关键技术,高强型、高模型对位芳纶产品实现国产化,高强型对位芳纶在个体防护装备上完成应用验证,开发了原液着色对位芳纶长丝,突破了超高强对位芳纶(相当于Kevlar-KM2级)制备技术,可用于军用防弹头盔等。
超高分子量聚乙烯纤维差别化技术进一步提升,超高强、高模、细旦、耐热、抗蠕变等新产品,以及新一代纤维专用树脂制备技术实现突破。
聚酰亚胺纤维突破了聚合物合成、纤维成形、后处理、生产装备等一系列关键技术,形成了高耐热型、耐热易着色型、高强高模型三大系列,覆盖超细、常规、粗旦等多种规格,并自主研发了聚酰亚胺纤维原液着色技术。聚苯硫醚纤维开发了细旦化产品(1.1旦),可进一步提高高温过滤材料的过滤精度。
目前,我国已突破了阻燃高强液晶聚芳酯纤维关键技术。此外,聚四氟乙烯纤维通过形态结构控制、创新纤维制造技术和成套生产设备,提高了聚四氟乙烯纤维滤料的过滤精度和强度,研发了包含超细、催化、增强等不同纤维的多层次滤料,实现了工业排放烟气的一体化处理。
3
无机高性能纤维
连续玄武岩纤维规模化池窑、一带多漏板(24)技术取得新进展,形成了高强型、高模型、耐碱型三大系列产品。此外,漏板技术实现较大提升,漏板寿命提高到近6个月,整体生产成本消耗不断下降;同时,计算机模拟技术初步应用,实现对窑炉内温度、电流,气体及熔体流速等参数判别,进而优化窑炉结构设计,提升窑炉熔制技术水平,单回路智能表控制技术提高了温度、漏板、拉丝机等控制精度。
连续碳化硅纤维突破第二代产业化技术,并完成国家重点型号定型,同时在航空发动机、核电ATF事故容错材料组件等领域开展了复合材料试验。
超高分子量聚乙烯纤维差别化技术进一步提升,超高强、高模、细旦、耐热、抗蠕变等新产品,以及新一代纤维专用树脂制备技术实现突破。
聚酰亚胺纤维突破了聚合物合成、纤维成形、后处理、生产装备等一系列关键技术,形成了高耐热型、耐热易着色型、高强高模型三大系列,覆盖超细、常规、粗旦等多种规格,并自主研发了聚酰亚胺纤维原液着色技术。聚苯硫醚纤维开发了细旦化产品(1.1旦),可进一步提高高温过滤材料的过滤精度。
目前,我国已突破了阻燃高强液晶聚芳酯纤维关键技术。此外,聚四氟乙烯纤维通过形态结构控制、创新纤维制造技术和成套生产设备,提高了聚四氟乙烯纤维滤料的过滤精度和强度,研发了包含超细、催化、增强等不同纤维的多层次滤料,实现了工业排放烟气的一体化处理。
3
无机高性能纤维
连续玄武岩纤维规模化池窑、一带多漏板(24)技术取得新进展,形成了高强型、高模型、耐碱型三大系列产品。此外,漏板技术实现较大提升,漏板寿命提高到近6个月,整体生产成本消耗不断下降;同时,计算机模拟技术初步应用,实现对窑炉内温度、电流,气体及熔体流速等参数判别,进而优化窑炉结构设计,提升窑炉熔制技术水平,单回路智能表控制技术提高了温度、漏板、拉丝机等控制精度。
连续碳化硅纤维突破第二代产业化技术,并完成国家重点型号定型,同时在航空发动机、核电ATF事故容错材料组件等领域开展了复合材料试验。
的一体化处理。
3、无机高性能纤维
连续玄武岩纤维规模化池窑、一带多漏板(24)技术取得新进展,形成了高强型、高模型、耐碱型三大系列产品。此外,漏板技术实现较大提升,漏板寿命提高到近6个月,整体生产成本消耗不断下降;同时,计算机模拟技术初步应用,实现对窑炉内温度、电流,气体及熔体流速等参数判别,进而优化窑炉结构设计,提升窑炉熔制技术水平,单回路智能表控制技术提高了温度、漏板、拉丝机等控制精度。
连续碳化硅纤维突破第二代产业化技术,并完成国家重点型号定型,同时在航空发动机、核电ATF事故容错材料组件等领域开展了复合材料试验。
4、高性能纤维装备
聚酰亚胺纤维批次聚合反应釜、纺丝组件、计量泵、卷绕机、热处理装备等关键零部件均已实现国产化;超高分子量聚乙烯纤维已实现成套装备的国产化,并逐步优化升级,单线产能超过300吨/年,并突破耐热、抗蠕变超高分子量聚乙烯纤维的成套装备设计制造技术;突破3000吨级碳纤维整线装备和500 mm、1000 mm宽口高温石墨化炉设计制造技术;间位芳纶和对位芳纶成套装备均已实现国产化;沥青基碳纤维生产设备制备技术取得突破。
(三)产品应用能力不断提升
随着国内对高性能纤维认识理解不断深入,国产高性能纤维质量不断提高,应用水平也持续提升。
一是产品应用领域逐步拓展。目前高性能纤维已广泛应用于航空航天、国防军工、风力发电、土木建筑、汽车工业、轨道交通、海洋工程、光缆通信、安全防护、环境保护、体育休闲等领域,并已形成特定领域的稳定应用。二是产品应用规模逐步扩大。高性能纤维各细分领域市场应用均保持稳定,个别领域应用规模逐渐扩大。
2021年国内高性能纤维的总消费量约14.9万吨,其中碳纤维应用总量达到62300吨,国产碳纤维用量占比为46.5%,特别是风电叶片用量达到22500吨,成为拉动我国碳纤维应用的主要驱动力,同时满足了国际风电叶片的使用需求。此外,体育休闲领域用量约20000吨,碳碳热场材料用量约为5000吨,压力容器用量约3000吨,均实现较大增长。芳纶实际用量约26000吨,其中间位芳纶在高温过滤、阻燃防护、电气绝缘和蜂窝材料等领域用量保持平稳,对位芳纶在光缆通信、防弹材料、汽车工业等领域用量逐渐增长。超高分子量聚乙烯纤维用量约为25000吨,在绳网、防切割手套、民用市场等领域用量保持增长,手套领域仍以出口为主。采用聚酰亚胺纤维开发的防护面料已成功应用于森林武警防护服。
04
龙头企业实力大幅增强
经过多年发展与积累,我国培育了一批各行业的骨干龙头企业。例如中复神鹰碳纤维股份有限公司、威海光威复合材料股份有限公司、江苏恒神股份有限公司、吉林碳谷碳纤维股份有限公司等碳纤维生产龙头企业;烟台泰和新材料股份有限公司、中化国际(控股)股份有限公司、中芳特纤股份有限公司为代表的芳纶生产企业;九州星际科技有限公司、北京同益中新材料科技股份有限公司、中国石化仪征化纤有限责任公司为代表的超高分子量聚乙烯纤维生产企业;四川安费尔高分子材料科技有限公司为代表的聚苯硫醚纤维生产企业;江苏奥神新材料股份有限公司、长春高琦聚酰亚胺材料有限公司为代表的聚酰亚胺纤维生产企业;浙江石金玄武岩纤维有限公司、四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司为代表的连玄武岩纤维生产企业。形成了如江苏、吉林和山东等高新纤维及其制品的产业集聚地。
同时,产业集中度也进一步提高,中复神鹰、光威复材、浙江宝旌、江苏恒神、吉林国兴等企业的碳纤维产量已超过国产碳纤维总量的80%,宏发纵横、江苏澳盛等企业碳纤维年用量均已接近万吨;泰和新材、中化国际、中芳特纤等企业芳纶产量已达国产芳纶总量的90%;部分龙头企业的高性能纤维的产能产量已经位居全球首位。
更为重要的是,这些龙头企业基本都通过自主研发,掌握了具有自主知识产权的高性能纤维制备或应用工艺技术,为我国高性能纤维产业的快速发展提供了保障。中复神鹰的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”获得国家科技进步一等奖,光威复材自主创新开发的基于湿法工艺T700级碳纤维已应用于航空领域,其子公司威海拓展纤维有限公司获得国家技术发明二等奖(专用项目)。江苏恒神构建了碳纤维原丝、碳纤维、织物、预浸料、树脂、复合材料、结构件的完整产业链。此外,泰和新材、光威复材、中简科技股份有限公司、吉林碳谷已实现A股上市,北京同益中成功登录科创板,中复神鹰也已在科创板上市,成功实现高性能纤维产业与资本市场的融合。
05
创新平台作用持续发挥
目前我国高性能纤维领域已初步形成了涵盖基础研究、关键技术研发和应用示范的科技创新平台体系。我国现拥有国家碳纤维工程技术研究中心、碳纤维制备及工程化国家工程实验室、国家芳纶工程技术研究中心等研发平台,以及北京化工大学、中科院山西煤化所、中科院宁波材料所、山东大学、东华大学等科研院所,正在进一步深化产、学、研、用合作,积极开展“卡脖子”核心技术攻关,增加技术创新有效供给。其在高性能纤维的基础理论研究、关键技术研发和应用示范推广等方面取得显著成果,对高性能纤维质量提升、高端产品研发、技术升级发挥了重要作用。2019年工业和信息化部批复成立了国家先进功能纤维制造业创新中心,经过近几年的建设和运营,创新中心进一步推动了化纤行业科技成果转化,特别是促进了我国高性能纤维产业的升级和可持续发展。
06
产业政策环境日益完善
为加快突破高性能纤维行业技术瓶颈、缓解对国外进口的依赖、促进产业高质量发展,进入新世纪以来,国家陆续出台了一系列支持产业发展的政策,有效推动了高性能纤维行业发展。仅“十三五”期间,就出台了《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《新材料产业发展指南》《工业强基工程实施指南(2016—2020年)》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等相关政策,进一步明确了关键新材料产业发展的目标和任务,并细化到具体材料、产品、技术指标等,为高性能纤维材料持续发展奠定了基础。
高性能纤维的科技攻关、产业化及重点领域应用示范也被列入增强制造业核心竞争力、技术改造、工业强基、国家重点研发计划等,国防科工局和军委装备发展部也对国防军工用高性能纤维给予了专项资金支持,为高性能纤维行业提升基础研究能力,提高产业化发展水平,推动高性能纤维应用示范和市场推广发挥了重要作用。
07
经济社会效益成效显著
我国高性能纤维行业的快速发展,有力推动了下游诸多领域技术水平的快速提升,取得了显著的经济社会效益。这突出表现在:
一是高性能纤维的国产化打破了日、美等发达国家长期对我国的技术封锁和市场垄断,为我国制造业核心竞争力提升注入了新动力,对航空航天、国防军工、风力发电、土木建筑、汽车轻量化、海洋工程、环境保护等领域高质量发展做出了重大贡献。相关资料显示,汽车车身重量每减轻100 kg,则CO₂排放量减少约5 g/km;飞机机身重量每减少20%,则每年CO₂排放量减少约140吨。在碳达峰、碳中和政策背景下,碳纤维已应用于光伏、风电、氢能等绿色清洁能源领域,正逐步成为实现“双碳”战略目标的重要途径之一。
二是随着国产高性能纤维市场认可度持续提高,不仅主要企业经济效益不断好转,逐渐步入良性发展阶段,同时高性能纤维及其制品出口量也不断增长,产品的国际市场竞争力持续增强。以碳纤维行业为例,2012年威海光威复合材料股份有限公司首次实现碳纤维企业盈利,2016年中复神鹰碳纤维股份有限公司首次实现碳纤维企业在民用领域盈利。2020-2021年在新冠疫情持续肆虐的大背景下,我国碳纤维行业逆势而上,持续保持产销两旺,业绩不断增长,连续两年实现了全行业盈利。
20000吨,碳碳热场材料用量约为5000吨,压力容器用量约3000吨,均实现较大增长。芳纶实际用量约26000吨,其中间位芳纶在高温过滤、阻燃防护、电气绝缘和蜂窝材料等领域用量保持平稳,对位芳纶在光缆通信、防弹材料、汽车工业等领域用量逐渐增长。超高分子量聚乙烯纤维用量约为25000吨,在绳网、防切割手套、民用市场等领域用量保持增长,手套领域仍以出口为主。采用聚酰亚胺纤维开发的防护面料已成功应用于森林武警防护服。
(四)龙头企业实力大幅增强
经过多年发展与积累,我国培育了一批各行业的骨干龙头企业。例如中复神鹰碳纤维股份有限公司、威海光威复合材料股份有限公司、江苏恒神股份有限公司、吉林碳谷碳纤维股份有限公司等碳纤维生产龙头企业;烟台泰和新材料股份有限公司、中化国际(控股)股份有限公司、中芳特纤股份有限公司为代表的芳纶生产企业;九州星际科技有限公司、北京同益中新材料科技股份有限公司、中国石化仪征化纤有限责任公司为代表的超高分子量聚乙烯纤维生产企业;四川安费尔高分子材料科技有限公司为代表的聚苯硫醚纤维生产企业;江苏奥神新材料股份有限公司、长春高琦聚酰亚胺材料有限公司为代表的聚酰亚胺纤维生产企业;浙江石金玄武岩纤维有限公司、四川航天拓鑫玄武岩实业有限公司为代表的连玄武岩纤维生产企业。形成了如江苏、吉林和山东等高新纤维及其制品的产业集聚地。
同时,产业集中度也进一步提高,中复神鹰、光威复材、浙江宝旌、江苏恒神、吉林国兴等企业的碳纤维产量已超过国产碳纤维总量的80%,宏发纵横、江苏澳盛等企业碳纤维年用量均已接近万吨;泰和新材、中化国际、中芳特纤等企业芳纶产量已达国产芳纶总量的90%;部分龙头企业的高性能纤维的产能产量已经位居全球首位。
更为重要的是,这些龙头企业基本都通过自主研发,掌握了具有自主知识产权的高性能纤维制备或应用工艺技术,为我国高性能纤维产业的快速发展提供了保障。中复神鹰的“干喷湿纺千吨级高强/百吨级中模碳纤维产业化关键技术及应用”获得国家科技进步一等奖,光威复材自主创新开发的基于湿法工艺T700级碳纤维已应用于航空领域,其子公司威海拓展纤维有限公司获得国家技术发明二等奖(专用项目)。江苏恒神构建了碳纤维原丝、碳纤维、织物、预浸料、树脂、复合材料、结构件的完整产业链。此外,泰和新材、光威复材、中简科技股份有限公司、吉林碳谷已实现A股上市,北京同益中成功登录科创板,中复神鹰也已在科创板上市,成功实现高性能纤维产业与资本市场的融合。
05
创新平台作用持续发挥
目前我国高性能纤维领域已初步形成了涵盖基础研究、关键技术研发和应用示范的科技创新平台体系。我国现拥有国家碳纤维工程技术研究中心、碳纤维制备及工程化国家工程实验室、国家芳纶工程技术研究中心等研发平台,以及北京化工大学、中科院山西煤化所、中科院宁波材料所、山东大学、东华大学等科研院所,正在进一步深化产、学、研、用合作,积极开展“卡脖子”核心技术攻关,增加技术创新有效供给。其在高性能纤维的基础理论研究、关键技术研发和应用示范推广等方面取得显著成果,对高性能纤维质量提升、高端产品研发、技术升级发挥了重要作用。2019年工业和信息化部批复成立了国家先进功能纤维制造业创新中心,经过近几年的建设和运营,创新中心进一步推动了化纤行业科技成果转化,特别是促进了我国高性能纤维产业的升级和可持续发展。
06
产业政策环境日益完善
为加快突破高性能纤维行业技术瓶颈、缓解对国外进口的依赖、促进产业高质量发展,进入新世纪以来,国家陆续出台了一系列支持产业发展的政策,有效推动了高性能纤维行业发展。仅“十三五”期间,就出台了《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《新材料产业发展指南》《工业强基工程实施指南(2016—2020年)》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等相关政策,进一步明确了关键新材料产业发展的目标和任务,并细化到具体材料、产品、技术指标等,为高性能纤维材料持续发展奠定了基础。
高性能纤维的科技攻关、产业化及重点领域应用示范也被列入增强制造业核心竞争力、技术改造、工业强基、国家重点研发计划等,国防科工局和军委装备发展部也对国防军工用高性能纤维给予了专项资金支持,为高性能纤维行业提升基础研究能力,提高产业化发展水平,推动高性能纤维应用示范和市场推广发挥了重要作用。
07
经济社会效益成效显著
我国高性能纤维行业的快速发展,有力推动了下游诸多领域技术水平的快速提升,取得了显著的经济社会效益。这突出表现在:
一是高性能纤维的国产化打破了日、美等发达国家长期对我国的技术封锁和市场垄断,为我国制造业核心竞争力提升注入了新动力,对航空航天、国防军工、风力发电、土木建筑、汽车轻量化、海洋工程、环境保护等领域高质量发展做出了重大贡献。相关资料显示,汽车车身重量每减轻100 kg,则CO₂排放量减少约5 g/km;飞机机身重量每减少20%,则每年CO₂排放量减少约140吨。在碳达峰、碳中和政策背景下,碳纤维已应用于光伏、风电、氢能等绿色清洁能源领域,正逐步成为实现“双碳”战略目标的重要途径之一。
二是随着国产高性能纤维市场认可度持续提高,不仅主要企业经济效益不断好转,逐渐步入良性发展阶段,同时高性能纤维及其制品出口量也不断增长,产品的国际市场竞争力持续增强。以碳纤维行业为例,2012年威海光威复合材料股份有限公司首次实现碳纤维企业盈利,2016年中复神鹰碳纤维股份有限公司首次实现碳纤维企业在民用领域盈利。2020-2021年在新冠疫情持续肆虐的大背景下,我国碳纤维行业逆势而上,持续保持产销两旺,业绩不断增长,连续两年实现了全行业盈利。
板,中复神鹰也已在科创板上市,成功实现高性能纤维产业与资本市场的融合。
(五)创新平台作用持续发挥
目前我国高性能纤维领域已初步形成了涵盖基础研究、关键技术研发和应用示范的科技创新平台体系。我国现拥有国家碳纤维工程技术研究中心、碳纤维制备及工程化国家工程实验室、国家芳纶工程技术研究中心等研发平台,以及北京化工大学、中科院山西煤化所、中科院宁波材料所、山东大学、东华大学等科研院所,正在进一步深化产、学、研、用合作,积极开展“卡脖子”核心技术攻关,增加技术创新有效供给。其在高性能纤维的基础理论研究、关键技术研发和应用示范推广等方面取得显著成果,对高性能纤维质量提升、高端产品研发、技术升级发挥了重要作用。2019年工业和信息化部批复成立了国家先进功能纤维制造业创新中心,经过近几年的建设和运营,创新中心进一步推动了化纤行业科技成果转化,特别是促进了我国高性能纤维产业的升级和可持续发展。
(六)产业政策环境日益完善
为加快突破高性能纤维行业技术瓶颈、缓解对国外进口的依赖、促进产业高质量发展,进入新世纪以来,国家陆续出台了一系列支持产业发展的政策,有效推动了高性能纤维行业发展。仅“十三五”期间,就出台了《“十三五”国家科技创新规划》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《新材料产业发展指南》《工业强基工程实施指南(2016—2020年)》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等相关政策,进一步明确了关键新材料产业发展的目标和任务,并细化到具体材料、产品、技术指标等,为高性能纤维材料持续发展奠定了基础。
高性能纤维的科技攻关、产业化及重点领域应用示范也被列入增强制造业核心竞争力、技术改造、工业强基、国家重点研发计划等,国防科工局和军委装备发展部也对国防军工用高性能纤维给予了专项资金支持,为高性能纤维行业提升基础研究能力,提高产业化发展水平,推动高性能纤维应用示范和市场推广发挥了重要作用。
(七)经济社会效益成效显著
我国高性能纤维行业的快速发展,有力推动了下游诸多领域技术水平的快速提升,取得了显著的经济社会效益。这突出表现在:
一是高性能纤维的国产化打破了日、美等发达国家长期对我国的技术封锁和市场垄断,为我国制造业核心竞争力提升注入了新动力,对航空航天、国防军工、风力发电、土木建筑、汽车轻量化、海洋工程、环境保护等领域高质量发展做出了重大贡献。相关资料显示,汽车车身重量每减轻100 kg,则CO₂排放量减少约5 g/km;飞机机身重量每减少20%,则每年CO₂排放量减少约140吨。在碳达峰、碳中和政策背景下,碳纤维已应用于光伏、风电、氢能等绿色清洁能源领域,正逐步成为实现“双碳”战略目标的重要途径之一。
二是随着国产高性能纤维市场认可度持续提高,不仅主要企业经济效益不断好转,逐渐步入良性发展阶段,同时高性能纤维及其制品出口量也不断增长,产品的国际市场竞争力持续增强。以碳纤维行业为例,2012年威海光威复合材料股份有限公司首次实现碳纤维企业盈利,2016年中复神鹰碳纤维股份有限公司首次实现碳纤维企业在民用领域盈利。2020-2021年在新冠疫情持续肆虐的大背景下,我国碳纤维行业逆势而上,持续保持产销两旺,业绩不断增长,连续两年实现了全行业盈利。
断,为我国制造业核心竞争力提升注入了新动力,对航空航天、国防军工、风力发电、土木建筑、汽车轻量化、海洋工程、环境保护等领域高质量发展做出了重大贡献。
相关资料显示,汽车车身重量每减轻100 kg,则CO₂排放量减少约5 g/km;飞机机身重量每减少20%,则每年CO₂排放量减少约140吨。
在碳达峰、碳中和政策背景下,碳纤维已应用于光伏、风电、氢能等绿色清洁能源领域,正逐步成为实现“双碳”战略目标的重要途径之一。
二是随着国产高性能纤维市场认可度持续提高,不仅主要企业经济效益不断好转,逐渐步入良性发展阶段,同时高性能纤维及其制品出口量也不断增长,产品的国际市场竞争力持续增强。
以碳纤维行业为例,2012年威海光威复合材料股份有限公司首次实现碳纤维企业盈利,2016年中复神鹰碳纤维股份有限公司首次实现碳纤维企业在民用领域盈利。
2020-2021年在新冠疫情持续肆虐的大背景下,我国碳纤维行业逆势而上,持续保持产销两旺,业绩不断增长,连续两年实现了全行业盈利。
三、发展展望
高性能纤维是实施制造强国战略,推动制造业高质量发展不可或缺的关键基础材料。
随着国产高性能纤维生产和应用技术不断进步,我国高性能纤维有望迎来新的发展机遇,全面进入国际先进行列,为满足国民经济建设发挥更加重要的作用。
到2025年,国产高性能纤维研发生产将达到国际先进水平,建立以企业为核心的创新体系。根据高性能纤维制备的技术特点,合理布局区域发展和产业链发展模式,实现高性能纤维及其复合材料工艺技术多元化、品种系列化、产能规模化、关键装备自主可控,全面提升产业链安全。
进一步突破国产高性能纤维的高性能、低成本、稳定化批量制备技术和服役性能,形成具有“设计—制造—评价—考核验证”完整核心竞争力的产业集群和研发平台,大幅提升高性能纤维及其复合材料市场应用规模和水平,实现其在国防领域的自主保障,满足国民经济重大领域的应用需求。
近年来,我国纤维材料产业迅猛发展,化纤产量占世界总产量的70%以上。其中,以碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并二唑(PBO)纤维、聚酰亚胺纤维等为代表的高性能纤维产量占比虽然较小,但凭借优异的力学性能、环境稳定性(如耐高温、耐辐照、耐腐蚀等)等,在航空航天、国防军工、安全防护、交通工具、电子器件、体育休闲、环境能源、土木工程、医疗器材、海洋水产、绳缆系泊等领域得到广泛应用,已经成为支撑国家安全、科技进步等重要的战略材料。碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维性能突出,应用广泛,为人熟知,被称为当代三大高性能纤维。
一、碳纤维
碳纤维是由聚丙烯腈、粘胶或沥青基等有机纤维原丝经过预氧化、低温碳化、高温碳化、石墨化等一系列物理化学变化得到的含碳量大于93%的纤维材料,具有高强度、高模量、热膨胀系数低、摩擦系数小、耐腐蚀、抗高温、导电、导热等突出性能。
碳纤维自20世纪50年代问世以来,如今已发展成为独立完整的新型工业体系,并被喻为当今世界材料综合性能的顶峰。美国提出21世纪革命性的材料技术共有12项,其中“新一代碳纤维、纳米碳管”位居第四。
碳纤维在使用过程中往往与基体材料复合使用,以充分发挥其优异的性能。碳纤维可用来增强树脂、碳、金属及陶瓷等,目前使用最广泛的是树脂基复合材料。
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碳纤维是军民两用新材料,属技术密集型和国家管控的关键材料,听起来十分神秘和高大上,下面我们一起来认识这种能上天入水的神奇纤维。
人们日常生活中比较容易接触到的碳纤维在体育休闲用品领域。与传统材料体育休闲用品相比,碳纤维复合材料具有质轻、高强、力学性能好、可设计性强等优点。例如,碳纤维复合材料制成的钓鱼竿质量更轻,收竿时消耗能量更少,而且收竿距增加20%左右;渔具的卷轴也可以采用碳纤维复合材料制备,其强度高、耐腐蚀,能延长使用寿命。
除钓鱼竿以外,在体育休闲用品领域,碳纤维及其复合材料还可应用于高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、弓箭、滑雪板、赛艇桨、登山用品等,将其优点发挥得淋漓尽致。
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随着科学技术的进步,碳纤维及其复合材料被越来越多地应用于航空航天、军工、能源、汽车、电力、建筑等领域。
碳纤维在航天航空领域的应用较早,最初就是为了解决航天航空材料的难题才发明碳纤维。我国从1996年的“神舟一号”到2010年的“天宫二号”,碳纤维复合材料在飞船、卫星、返回舱中大量使用,为我国的航空航天事业立下汗马功劳。
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飞机机身采用碳纤维增强树脂基复合材料替代传统金属材料,可以减轻飞机的质量。同时,碳纤维增强树脂基复合材料的制造工艺可以生产非常光滑且复杂的几何形状,更轻松地优化飞机的空气动力学性能。此外,飞机在跑道高速滑跑准备起飞又中止起飞,或者飞机在跑道降落滑跑时,因为跑道的长度是有限的,这就需要强有力的刹车盘。这时的刹车盘由于吸收了巨大的能量,温度急剧上升,能达到1000℃左右。碳/碳复合材料制成的刹车盘,具有热膨胀系数小、高温环境下力学性能优异、耐高温烧蚀、耐摩擦等特点,所以飞机刹车盘用材非它莫属。
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碳纤维作为国家战略性材料,现在被广泛用于火箭、导弹、军用飞机、个体防护等军工领域。在高温惰性环境下,碳纤维是唯一一种在2000℃以上环境中强度不下降的材料,洲际导弹的鼻锥及发射导弹的火箭发动机的喷管和壳体都使用了碳/碳复合材料。
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此外,军用舟桥应用碳纤维复合材料替代传统金属,可大大减轻质量,同时提高了运输速度和架装速度。碳纤维复合材料制作的防弹头盔、防弹盔甲等,更安全也更轻便。
碳纤维复合材料在能源领域也有应用,例如在风力发电机叶片中替代玻璃纤维材料,可以制得尺寸更大的叶片;同时,碳纤维复合材料优异的抗疲劳特性和良好的导电特性,可有效减弱恶劣环境对叶片材料的损害。目前,风力发电领域使用碳纤维复合材料制风机叶片已成为一种趋势。在原油开采中,碳纤维复合材料制抽油杆替代传统钢制抽油杆,不但大大延长了抽油杆的使用寿命,也减轻了工人劳动强度,还提高了产油量,增加了经济效益。
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碳纤维复合材料在交通领域的应用也是方兴未艾。采用碳纤维复合材料是实现车辆轻量化的关键,高铁、地铁等轨道交通和汽车上已经开始使用,而且用量快速增加。车体、构架、车门、保险杠、座椅、侧护板、横梁、减速器、设备件等部件中均可使用,不但可以提高性能,还有效降低了车辆的总质量,从而降低能耗。
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未来,随着碳纤维及其复合材料的生产和应用技术逐步成熟,生产成本也会逐渐降低,从而进入越来越多的应用领域,满足社会不断发展的需求。
阻燃又防弹的芳纶
关于芳纶流传着一个故事:某仓库突发大火,仓库中的货物几乎完全焚为灰烬。就在这一堆废墟中,人们惊讶地发现,大量芳纶纱线虽然被熏黑,却依然完好无损。这个故事增添了芳纶的传奇色彩。芳纶最初属于航空航天和军事战略材料而秘不示人,人们日常接触的机会不多,对其了解可能也比较少。那么,芳纶到底是一种什么样的纤维材料呢?
芳纶是一种高性能的合成纤维,学名为芳香族聚酰胺纤维,于20世纪60年代由美国杜邦公司研发成功并商业化(杜邦公司商品名为Kevlar,常译为凯夫拉)。在碳纤维出现之前,芳纶一直占据着高性能纤维市场。芳纶主要分为间位芳纶(芳纶1313)、对位芳纶(芳纶1414、芳纶II)和杂环芳纶(芳纶III)三大类,其化学结构有相似之处,但性能差异较大。其中,间位芳纶有“防火纤维”的美称,对位芳纶有“防弹纤维”的美称,杂环芳纶比前面两种芳纶的性能更优。
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间位芳纶最突出的特点是耐高温,阻燃性和电绝缘性好。其可在220℃高温下长期使用而不老化,电气性能与机械性能的有效性可保持10年之久,而且尺寸稳定性极佳。用间位芳纶制作的特种防护服,遇火时不燃烧、不滴熔、不发烟,具有优异的防火效果,可有效避免烧伤、烫伤等火灾危险造成的伤害,可为人员迅速撤离险境争取宝贵时间。尤其在突遇900~1500℃的高温时,布面会迅速碳化及增厚,形成特有的绝热屏障,保护穿着者逃生。若加入少量抗静电纤维或对位芳纶,还可有效防止布料爆裂,避免雷弧、电弧、静电、烈焰等危害。
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用间位芳纶可制作飞行服、防化作战服、消防战斗服、炉前工作服、电焊工作服、均压服、防辐射工作服、化学防护服、高压屏蔽服等各种特殊防护服装,用于航空、航天、军服、消防、石化、电气、燃气、冶金、赛车等诸多领域。除此之外,在发达国家,芳纶织物还普遍用作宾馆纺织品、救生通道、家用防火装饰品、熨衣板覆面、厨房手套以及保护老人儿童的难燃睡衣等。
对位芳纶稍晚问世,外观与聚亚酰胺纤维相似,呈金黄色,貌似闪亮的金属丝线。其分子链沿长度方向高度取向,具有极强的链间结合力,从而赋予其高强度、高模量和耐高温特性。对位芳纶强度是优质钢材的5~6倍,模量是钢材或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢材的2倍,而质量仅为钢材的1/5。其连续使用温度范围极宽,耐热性更胜间位芳纶一筹,且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性,生命周期很长。对位芳纶的发现被认为是材料界发展的一个重要里程碑。
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对位芳纶首先被应用于国防军工等尖端领域。为适应现代战争及反恐的需要,许多发达国家军警的防弹衣、防弹头盔、防刺防割服、排爆服以及高强度降落伞、防弹车体、装甲板等均大量采用对位芳纶。除军事领域以外,对位芳纶还被广泛应用于航天航空、机电、通信、建筑、汽车、海洋水产、体育用品等国民经济各个方面。
与众多国外巨头企业相比,我国芳纶发展起步较晚,而且多数国家把芳纶作为战略物资在技术等方面进行严格管制,以致我国芳纶产业的发展经过了漫长的技术突破期。由于技术、资源等原因,直到21世纪初,我国生产的间位芳纶才达到世界水平,而对位芳纶的性能与美国等国家还有差距。至于杂环芳纶,到2003年我国才开发成功。
杂环芳纶的力学性能和与树脂的复合性能都比间位芳纶和对位芳纶高;同时具有良好的耐热性和尺寸稳定性,使用温度可达300℃,在350~400℃几乎不会发生收缩;其阻燃性能优异,极限氧指数可达39%~42%,比对位芳纶约高10%。
由于杂环芳纶具有多种独特的优异性能,近年来国内外对杂环芳纶及其复合材料进行了广泛的研究,杂环芳纶制备与应用技术的难题不断被攻克,其复合材料的应用也越来越广泛。杂环芳纶及其复合材料已成为各国航空航天、国防军工的关键战略物资。目前,我国的杂环芳纶已应用于固体火箭发动机壳体,可减轻发动机质量。杂环芳纶有优异的高抗冲击性及轻量化等特点,其抗弹能力更强,在防弹衣、防弹头盔、坦克、方舱和防弹装甲车等领域有着更广阔的应用前景。例如,杂环芳纶层压板应用在方舱上,能使方舱承受更大的压力,防洞穿,可承受核爆炸产生的压力波和热辐射高温。
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近年来,技术迅猛发展为芳纶及其复合材料开辟了更多的民用空间,在通信、建筑、汽车、体育用品等民用方面的应用市场也已形成规模化。例如,用芳纶制作的轮胎帘子线特别适合载重汽车和飞机轮胎;制成的防护服装、防护手套等安全防护装备,能有效抵御高温、火焰、电弧等作业伤害,最大限度保护劳动者安全;应用于高铁、动车、地铁等高速轨道交通工具的动力牵引、摩擦制动、车体结构、阻燃内饰等系统的关键部件,可有效提高车辆的安全性、舒适性及使用寿命;还可应用于光纤光缆、新型手机电池等信息及通信产品的增强或绝缘。
承重惊人的超高分子量聚乙烯纤维
2018年,由中央电视台和中国电影股份有限公司联合出品的大型纪录电影《厉害了,我的国》在全国上映,影片中在港珠澳大桥收官之战接头安装中发挥作用的缆绳,是由14万根超高分子量聚乙烯纤维组成的。这样一根直径0.5mm的细丝线,承重力能达到35kg。
超高分子量聚乙烯纤维,简称UHMWPE纤维,又叫高强高模聚乙烯纤维、高性能聚乙烯纤维等。它是将分子量在100万以上的聚乙烯进行纺丝和高倍牵伸而制成的纤维,一般强度高于20厘牛/分特、模量高于800cN/dtex,与碳纤维、芳纶并称为当代三大高性能纤维。
早在20世纪30年代,就有人提出超高分子量聚乙烯纤维的基础理论,后来逐渐形成了两条不同的生产技术路线:一条是溶液干法冻胶纺丝技术路线,简称干法纺丝技术;另一条是溶液湿法冻胶纺丝技术路线,简称湿法纺丝技术。我国自20世纪80年代开展冻胶纺丝生产超高分子量聚乙烯纤维的研究工作,其后被国家发改委、科技部列为国家科技成果重点发展计划。
尽管生产技术路线不尽相同,但目的都是增大超高分子量聚乙烯大分子链取向,提高结晶度,改善纤维的聚焦态结构,使纤维在物理力学性能和化学性能方面极具优势,因此其在很多领域得到广泛使用,如军事、航空航天、航海、医疗、工业、渔业养殖、体育用品等。
超高分子量聚乙烯纤维具有优良的耐冲击性能,它在变形和塑形过程中吸收能量的能力和抵抗冲击的能力比E-玻璃纤维、碳纤维、芳纶都高。即使在-70℃的条件下,仍然保持相当高的冲击强度。这个性能使得其在防护防弹方面有很大的用武之地。在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料,如直升机、坦克和舰船的装甲防护板,以及雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣(手套、护颈等)、盾牌等。其中,以软质防弹衣的应用最为引人注目,它具有轻柔的优点,防弹效果优于芳纶,现已成为防弹背心的重要材料。此外,超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶的2倍多。用该纤维增强树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强复合材料头盔的替代品。
在航天工程中,由于该纤维复合材料轻质高强和抗冲击性能好,适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等。该纤维也可以用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索,取代传统的钢缆绳和合成纤维绳索,其发展速度异常迅速。
超高分子量聚乙烯纤维的比强度和比模量是目前已知纤维中最高的,其比强度分别为高强度碳纤维的2倍、钢材的14倍,具有其他纤维不可比拟的优势。此外,它的耐疲劳、耐弯曲性、耐磨性好,所制成的缆绳反复加载7000次,强力不衰减。因此,用其制成吊起6000吨港珠澳大桥接头的缆绳,是物尽其用。
超高分子量聚乙烯纤维化学结构比较单一,化学性质比较稳定,而且具有高度结晶的结构取向,使得其在强酸和强碱中不易受到活性基因的攻击,能够保持原有的化学性质和结构,所以大部分化学物质都不容易腐蚀它。它还具有抗紫外线性佳、电绝缘性好等特点,密度约0.97g/cm²,比水要小,因此被广泛应用于舰船系泊与拖缆、舰载机阻拦索与阻拦网、海洋平台拖缆、深海能源与矿产探测开发、移动式系泊缆绳、海洋打捞与救生等领域,解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀,锦纶、涤纶缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂,需经常更换的问题。此外,超高分子量聚乙烯纤维缆绳具有高强轻质、安全性高、携带使用方便等特点,在树木养护、园林设计修剪、直升机快速投放物资等方面广泛使用;具有绝缘耐高压等特点,使其被广泛用于电力牵引线、搭桥、绝缘吊装、平衡挂线、江河跨线等领域;由于高强轻质的特点,超高分子量聚乙烯纤维缆绳在舞台特技、保护摄影机控制等方面也逐渐被使用。
值得一提的是,由于它具有优良的耐腐蚀性和高强度,在海岛建设方面,成为传统钢筋骨架绝佳的替代建筑材料。
超高分子量聚乙烯纤维结晶度在98%以上,具有高纯度、高强度、耐磨性、耐疲劳、生物相容性好、辐照后不降解等特点,因此在医疗生物材料方面广泛应用。该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和手术缝合线等方面,生物相容性和耐久性都较好,并具有高稳定性,不会引起过敏,已作临床应用。此外,它还被用于医用手套和其他医疗措施等方面。
在工业上,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等;建筑方面可以用作墙体、隔板结构等,用其制作增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度,提高抗冲击性能。
由于超高分子量聚乙烯纤维具有优良的物理化学性能,其在远洋深海生物捕捞、固定式海洋养殖网箱与海湾养殖、可移动式养殖网箱等方面得到很好的应用,让上述捕捞和“草原游牧式”养殖得以实现。
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目前,在体育用品上,超高分子量聚乙烯纤维已用于制作安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等,其性能较传统材料要好。随着体育事业的发展和全民健身活动的开展,其在此领域内将得到越来越多的应用。
未来,超高分子量聚乙烯纤维在生产工艺、产品质量和品种等方面仍然需要科技人员不断攻关,不断提高产品性能,降低成本,推动我国高性能纤维材料的创新发展、普及和应用。
碳纤维在使用过程中往往与基体材料复合使用,以充分发挥其优异的性能。碳纤维可用来增强树脂、碳、金属及陶瓷等,目前使用最广泛的是树脂基复合材料。碳纤维是军民两用新材料,属技术密集型和国家管控的关键材料,听起来十分神秘和高大上,下面我们一起来认识这种能上天入水的神奇纤维。
人们日常生活中比较容易接触到的碳纤维在体育休闲用品领域。与传统材料体育休闲用品相比,碳纤维复合材料具有质轻、高强、力学性能好、可设计性强等优点。例如,碳纤维复合材料制成的钓鱼竿质量更轻,收竿时消耗能量更少,而且收竿距增加20%左右;渔具的卷轴也可以采用碳纤维复合材料制备,其强度高、耐腐蚀,能延长使用寿命。除钓鱼竿以外,在体育休闲用品领域,碳纤维及其复合材料还可应用于高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、弓箭、滑雪板、赛艇桨、登山用品等,将其优点发挥得淋漓尽致。
随着科学技术的进步,碳纤维及其复合材料被越来越多地应用于航空航天、军工、能源、汽车、电力、建筑等领域。碳纤维在航天航空领域的应用较早,最初就是为了解决航天航空材料的难题才发明碳纤维。我国从1996年的“神舟一号”到2010年的“天宫二号”,碳纤维复合材料在飞船、卫星、返回舱中大量使用,为我国的航空航天事业立下汗马功劳。
飞机机身采用碳纤维增强树脂基复合材料替代传统金属材料,可以减轻飞机的质量。同时,碳纤维增强树脂基复合材料的制造工艺可以生产非常光滑且复杂的几何形状,更轻松地优化飞机的空气动力学性能。此外,飞机在跑道高速滑跑准备起飞又中止起飞,或者飞机在跑道降落滑跑时,因为跑道的长度是有限的,这就需要强有力的刹车盘。这时的刹车盘由于吸收了巨大的能量,温度急剧上升,能达到1000℃左右。碳/碳复合材料制成的刹车盘,具有热膨胀系数小、高温环境下力学性能优异、耐高温烧蚀、耐摩擦等特点,所以飞机刹车盘用材非它莫属。
碳纤维作为国家战略性材料,现在被广泛用于火箭、导弹、军用飞机、个体防护等军工领域。在高温惰性环境下,碳纤维是唯一一种在2000℃以上环境中强度不下降的材料,洲际导弹的鼻锥及发射导弹的火箭发动机的喷管和壳体都使用了碳/碳复合材料。此外,军用舟桥应用碳纤维复合材料替代传统金属,可大大减轻质量,同时提高了运输速度和架装速度。碳纤维复合材料制作的防弹头盔、防弹盔甲等,更安全也更轻便。
碳纤维复合材料在能源领域也有应用,例如在风力发电机叶片中替代玻璃纤维材料,可以制得尺寸更大的叶片;同时,碳纤维复合材料优异的抗疲劳特性和良好的导电特性,可有效减弱恶劣环境对叶片材料的损害。目前,风力发电领域使用碳纤维复合材料制风机叶片已成为一种趋势。在原油开采中,碳纤维复合材料制抽油杆替代传统钢制抽油杆,不但大大延长了抽油杆的使用寿命,也减轻了工人劳动强度,还提高了产油量,增加了经济效益。
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碳纤维复合材料在交通领域的应用也是方兴未艾。采用碳纤维复合材料是实现车辆轻量化的关键,高铁、地铁等轨道交通和汽车上已经开始使用,而且用量快速增加。车体、构架、车门、保险杠、座椅、侧护板、横梁、减速器、设备件等部件中均可使用,不但可以提高性能,还有效降低了车辆的总质量,从而降低能耗。
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未来,随着碳纤维及其复合材料的生产和应用技术逐步成熟,生产成本也会逐渐降低,从而进入越来越多的应用领域,满足社会不断发展的需求。
阻燃又防弹的芳纶
关于芳纶流传着一个故事:某仓库突发大火,仓库中的货物几乎完全焚为灰烬。就在这一堆废墟中,人们惊讶地发现,大量芳纶纱线虽然被熏黑,却依然完好无损。这个故事增添了芳纶的传奇色彩。芳纶最初属于航空航天和军事战略材料而秘不示人,人们日常接触的机会不多,对其了解可能也比较少。那么,芳纶到底是一种什么样的纤维材料呢?
芳纶是一种高性能的合成纤维,学名为芳香族聚酰胺纤维,于20世纪60年代由美国杜邦公司研发成功并商业化(杜邦公司商品名为Kevlar,常译为凯夫拉)。在碳纤维出现之前,芳纶一直占据着高性能纤维市场。芳纶主要分为间位芳纶(芳纶1313)、对位芳纶(芳纶1414、芳纶II)和杂环芳纶(芳纶III)三大类,其化学结构有相似之处,但性能差异较大。其中,间位芳纶有“防火纤维”的美称,对位芳纶有“防弹纤维”的美称,杂环芳纶比前面两种芳纶的性能更优。
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间位芳纶最突出的特点是耐高温,阻燃性和电绝缘性好。其可在220℃高温下长期使用而不老化,电气性能与机械性能的有效性可保持10年之久,而且尺寸稳定性极佳。用间位芳纶制作的特种防护服,遇火时不燃烧、不滴熔、不发烟,具有优异的防火效果,可有效避免烧伤、烫伤等火灾危险造成的伤害,可为人员迅速撤离险境争取宝贵时间。尤其在突遇900~1500℃的高温时,布面会迅速碳化及增厚,形成特有的绝热屏障,保护穿着者逃生。若加入少量抗静电纤维或对位芳纶,还可有效防止布料爆裂,避免雷弧、电弧、静电、烈焰等危害。
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用间位芳纶可制作飞行服、防化作战服、消防战斗服、炉前工作服、电焊工作服、均压服、防辐射工作服、化学防护服、高压屏蔽服等各种特殊防护服装,用于航空、航天、军服、消防、石化、电气、燃气、冶金、赛车等诸多领域。除此之外,在发达国家,芳纶织物还普遍用作宾馆纺织品、救生通道、家用防火装饰品、熨衣板覆面、厨房手套以及保护老人儿童的难燃睡衣等。
对位芳纶稍晚问世,外观与聚亚酰胺纤维相似,呈金黄色,貌似闪亮的金属丝线。其分子链沿长度方向高度取向,具有极强的链间结合力,从而赋予其高强度、高模量和耐高温特性。对位芳纶强度是优质钢材的5~6倍,模量是钢材或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢材的2倍,而质量仅为钢材的1/5。其连续使用温度范围极宽,耐热性更胜间位芳纶一筹,且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性,生命周期很长。对位芳纶的发现被认为是材料界发展的一个重要里程碑。
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对位芳纶首先被应用于国防军工等尖端领域。为适应现代战争及反恐的需要,许多发达国家军警的防弹衣、防弹头盔、防刺防割服、排爆服以及高强度降落伞、防弹车体、装甲板等均大量采用对位芳纶。除军事领域以外,对位芳纶还被广泛应用于航天航空、机电、通信、建筑、汽车、海洋水产、体育用品等国民经济各个方面。
与众多国外巨头企业相比,我国芳纶发展起步较晚,而且多数国家把芳纶作为战略物资在技术等方面进行严格管制,以致我国芳纶产业的发展经过了漫长的技术突破期。由于技术、资源等原因,直到21世纪初,我国生产的间位芳纶才达到世界水平,而对位芳纶的性能与美国等国家还有差距。至于杂环芳纶,到2003年我国才开发成功。
杂环芳纶的力学性能和与树脂的复合性能都比间位芳纶和对位芳纶高;同时具有良好的耐热性和尺寸稳定性,使用温度可达300℃,在350~400℃几乎不会发生收缩;其阻燃性能优异,极限氧指数可达39%~42%,比对位芳纶约高10%。
由于杂环芳纶具有多种独特的优异性能,近年来国内外对杂环芳纶及其复合材料进行了广泛的研究,杂环芳纶制备与应用技术的难题不断被攻克,其复合材料的应用也越来越广泛。杂环芳纶及其复合材料已成为各国航空航天、国防军工的关键战略物资。目前,我国的杂环芳纶已应用于固体火箭发动机壳体,可减轻发动机质量。杂环芳纶有优异的高抗冲击性及轻量化等特点,其抗弹能力更强,在防弹衣、防弹头盔、坦克、方舱和防弹装甲车等领域有着更广阔的应用前景。例如,杂环芳纶层压板应用在方舱上,能使方舱承受更大的压力,防洞穿,可承受核爆炸产生的压力波和热辐射高温。
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近年来,技术迅猛发展为芳纶及其复合材料开辟了更多的民用空间,在通信、建筑、汽车、体育用品等民用方面的应用市场也已形成规模化。例如,用芳纶制作的轮胎帘子线特别适合载重汽车和飞机轮胎;制成的防护服装、防护手套等安全防护装备,能有效抵御高温、火焰、电弧等作业伤害,最大限度保护劳动者安全;应用于高铁、动车、地铁等高速轨道交通工具的动力牵引、摩擦制动、车体结构、阻燃内饰等系统的关键部件,可有效提高车辆的安全性、舒适性及使用寿命;还可应用于光纤光缆、新型手机电池等信息及通信产品的增强或绝缘。
承重惊人的超高分子量聚乙烯纤维
2018年,由中央电视台和中国电影股份有限公司联合出品的大型纪录电影《厉害了,我的国》在全国上映,影片中在港珠澳大桥收官之战接头安装中发挥作用的缆绳,是由14万根超高分子量聚乙烯纤维组成的。这样一根直径0.5mm的细丝线,承重力能达到35kg。
超高分子量聚乙烯纤维,简称UHMWPE纤维,又叫高强高模聚乙烯纤维、高性能聚乙烯纤维等。它是将分子量在100万以上的聚乙烯进行纺丝和高倍牵伸而制成的纤维,一般强度高于20厘牛/分特、模量高于800cN/dtex,与碳纤维、芳纶并称为当代三大高性能纤维。
早在20世纪30年代,就有人提出超高分子量聚乙烯纤维的基础理论,后来逐渐形成了两条不同的生产技术路线:一条是溶液干法冻胶纺丝技术路线,简称干法纺丝技术;另一条是溶液湿法冻胶纺丝技术路线,简称湿法纺丝技术。我国自20世纪80年代开展冻胶纺丝生产超高分子量聚乙烯纤维的研究工作,其后被国家发改委、科技部列为国家科技成果重点发展计划。
尽管生产技术路线不尽相同,但目的都是增大超高分子量聚乙烯大分子链取向,提高结晶度,改善纤维的聚焦态结构,使纤维在物理力学性能和化学性能方面极具优势,因此其在很多领域得到广泛使用,如军事、航空航天、航海、医疗、工业、渔业养殖、体育用品等。
超高分子量聚乙烯纤维具有优良的耐冲击性能,它在变形和塑形过程中吸收能量的能力和抵抗冲击的能力比E-玻璃纤维、碳纤维、芳纶都高。即使在-70℃的条件下,仍然保持相当高的冲击强度。这个性能使得其在防护防弹方面有很大的用武之地。在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料,如直升机、坦克和舰船的装甲防护板,以及雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣(手套、护颈等)、盾牌等。其中,以软质防弹衣的应用最为引人注目,它具有轻柔的优点,防弹效果优于芳纶,现已成为防弹背心的重要材料。此外,超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶的2倍多。用该纤维增强树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强复合材料头盔的替代品。
在航天工程中,由于该纤维复合材料轻质高强和抗冲击性能好,适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等。该纤维也可以用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索,取代传统的钢缆绳和合成纤维绳索,其发展速度异常迅速。
超高分子量聚乙烯纤维的比强度和比模量是目前已知纤维中最高的,其比强度分别为高强度碳纤维的2倍、钢材的14倍,具有其他纤维不可比拟的优势。此外,它的耐疲劳、耐弯曲性、耐磨性好,所制成的缆绳反复加载7000次,强力不衰减。因此,用其制成吊起6000吨港珠澳大桥接头的缆绳,是物尽其用。
超高分子量聚乙烯纤维化学结构比较单一,化学性质比较稳定,而且具有高度结晶的结构取向,使得其在强酸和强碱中不易受到活性基因的攻击,能够保持原有的化学性质和结构,所以大部分化学物质都不容易腐蚀它。它还具有抗紫外线性佳、电绝缘性好等特点,密度约0.97g/cm²,比水要小,因此被广泛应用于舰船系泊与拖缆、舰载机阻拦索与阻拦网、海洋平台拖缆、深海能源与矿产探测开发、移动式系泊缆绳、海洋打捞与救生等领域,解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀,锦纶、涤纶缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂,需经常更换的问题。此外,超高分子量聚乙烯纤维缆绳具有高强轻质、安全性高、携带使用方便等特点,在树木养护、园林设计修剪、直升机快速投放物资等方面广泛使用;具有绝缘耐高压等特点,使其被广泛用于电力牵引线、搭桥、绝缘吊装、平衡挂线、江河跨线等领域;由于高强轻质的特点,超高分子量聚乙烯纤维缆绳在舞台特技、保护摄影机控制等方面也逐渐被使用。
值得一提的是,由于它具有优良的耐腐蚀性和高强度,在海岛建设方面,成为传统钢筋骨架绝佳的替代建筑材料。
超高分子量聚乙烯纤维结晶度在98%以上,具有高纯度、高强度、耐磨性、耐疲劳、生物相容性好、辐照后不降解等特点,因此在医疗生物材料方面广泛应用。该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和手术缝合线等方面,生物相容性和耐久性都较好,并具有高稳定性,不会引起过敏,已作临床应用。此外,它还被用于医用手套和其他医疗措施等方面。
在工业上,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等;建筑方面可以用作墙体、隔板结构等,用其制作增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度,提高抗冲击性能。
由于超高分子量聚乙烯纤维具有优良的物理化学性能,其在远洋深海生物捕捞、固定式海洋养殖网箱与海湾养殖、可移动式养殖网箱等方面得到很好的应用,让上述捕捞和“草原游牧式”养殖得以实现。
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目前,在体育用品上,超高分子量聚乙烯纤维已用于制作安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等,其性能较传统材料要好。随着体育事业的发展和全民健身活动的开展,其在此领域内将得到越来越多的应用。
未来,超高分子量聚乙烯纤维在生产工艺、产品质量和品种等方面仍然需要科技人员不断攻关,不断提高产品性能,降低成本,推动我国高性能纤维材料的创新发展、普及和应用。
可以制得尺寸更大的叶片;同时,碳纤维复合材料优异的抗疲劳特性和良好的导电特性,可有效减弱恶劣环境对叶片材料的损害。目前,风力发电领域使用碳纤维复合材料制风机叶片已成为一种趋势。在原油开采中,碳纤维复合材料制抽油杆替代传统钢制抽油杆,不但大大延长了抽油杆的使用寿命,也减轻了工人劳动强度,还提高了产油量,增加了经济效益。
碳纤维复合材料在交通领域的应用也是方兴未艾。采用碳纤维复合材料是实现车辆轻量化的关键,高铁、地铁等轨道交通和汽车上已经开始使用,而且用量快速增加。车体、构架、车门、保险杠、座椅、侧护板、横梁、减速器、设备件等部件中均可使用,不但可以提高性能,还有效降低了车辆的总质量,从而降低能耗。未来,随着碳纤维及其复合材料的生产和应用技术逐步成熟,生产成本也会逐渐降低,从而进入越来越多的应用领域,满足社会不断发展的需求。
二、阻燃又防弹的芳纶
关于芳纶流传着一个故事:某仓库突发大火,仓库中的货物几乎完全焚为灰烬。就在这一堆废墟中,人们惊讶地发现,大量芳纶纱线虽然被熏黑,却依然完好无损。这个故事增添了芳纶的传奇色彩。芳纶最初属于航空航天和军事战略材料而秘不示人,人们日常接触的机会不多,对其了解可能也比较少。那么,芳纶到底是一种什么样的纤维材料呢?
芳纶是一种高性能的合成纤维,学名为芳香族聚酰胺纤维,于20世纪60年代由美国杜邦公司研发成功并商业化(杜邦公司商品名为Kevlar,常译为凯夫拉)。在碳纤维出现之前,芳纶一直占据着高性能纤维市场。芳纶主要分为间位芳纶(芳纶1313)、对位芳纶(芳纶1414、芳纶II)和杂环芳纶(芳纶III)三大类,其化学结构有相似之处,但性能差异较大。其中,间位芳纶有“防火纤维”的美称,对位芳纶有“防弹纤维”的美称,杂环芳纶比前面两种芳纶的性能更优。
间位芳纶最突出的特点是耐高温,阻燃性和电绝缘性好。其可在220℃高温下长期使用而不老化,电气性能与机械性能的有效性可保持10年之久,而且尺寸稳定性极佳。用间位芳纶制作的特种防护服,遇火时不燃烧、不滴熔、不发烟,具有优异的防火效果,可有效避免烧伤、烫伤等火灾危险造成的伤害,可为人员迅速撤离险境争取宝贵时间。尤其在突遇900~1500℃的高温时,布面会迅速碳化及增厚,形成特有的绝热屏障,保护穿着者逃生。若加入少量抗静电纤维或对位芳纶,还可有效防止布料爆裂,避免雷弧、电弧、静电、烈焰等危害。
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用间位芳纶可制作飞行服、防化作战服、消防战斗服、炉前工作服、电焊工作服、均压服、防辐射工作服、化学防护服、高压屏蔽服等各种特殊防护服装,用于航空、航天、军服、消防、石化、电气、燃气、冶金、赛车等诸多领域。除此之外,在发达国家,芳纶织物还普遍用作宾馆纺织品、救生通道、家用防火装饰品、熨衣板覆面、厨房手套以及保护老人儿童的难燃睡衣等。
对位芳纶稍晚问世,外观与聚亚酰胺纤维相似,呈金黄色,貌似闪亮的金属丝线。其分子链沿长度方向高度取向,具有极强的链间结合力,从而赋予其高强度、高模量和耐高温特性。对位芳纶强度是优质钢材的5~6倍,模量是钢材或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢材的2倍,而质量仅为钢材的1/5。其连续使用温度范围极宽,耐热性更胜间位芳纶一筹,且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性,生命周期很长。对位芳纶的发现被认为是材料界发展的一个重要里程碑。
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对位芳纶首先被应用于国防军工等尖端领域。为适应现代战争及反恐的需要,许多发达国家军警的防弹衣、防弹头盔、防刺防割服、排爆服以及高强度降落伞、防弹车体、装甲板等均大量采用对位芳纶。除军事领域以外,对位芳纶还被广泛应用于航天航空、机电、通信、建筑、汽车、海洋水产、体育用品等国民经济各个方面。
与众多国外巨头企业相比,我国芳纶发展起步较晚,而且多数国家把芳纶作为战略物资在技术等方面进行严格管制,以致我国芳纶产业的发展经过了漫长的技术突破期。由于技术、资源等原因,直到21世纪初,我国生产的间位芳纶才达到世界水平,而对位芳纶的性能与美国等国家还有差距。至于杂环芳纶,到2003年我国才开发成功。
杂环芳纶的力学性能和与树脂的复合性能都比间位芳纶和对位芳纶高;同时具有良好的耐热性和尺寸稳定性,使用温度可达300℃,在350~400℃几乎不会发生收缩;其阻燃性能优异,极限氧指数可达39%~42%,比对位芳纶约高10%。
由于杂环芳纶具有多种独特的优异性能,近年来国内外对杂环芳纶及其复合材料进行了广泛的研究,杂环芳纶制备与应用技术的难题不断被攻克,其复合材料的应用也越来越广泛。杂环芳纶及其复合材料已成为各国航空航天、国防军工的关键战略物资。目前,我国的杂环芳纶已应用于固体火箭发动机壳体,可减轻发动机质量。杂环芳纶有优异的高抗冲击性及轻量化等特点,其抗弹能力更强,在防弹衣、防弹头盔、坦克、方舱和防弹装甲车等领域有着更广阔的应用前景。例如,杂环芳纶层压板应用在方舱上,能使方舱承受更大的压力,防洞穿,可承受核爆炸产生的压力波和热辐射高温。
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近年来,技术迅猛发展为芳纶及其复合材料开辟了更多的民用空间,在通信、建筑、汽车、体育用品等民用方面的应用市场也已形成规模化。例如,用芳纶制作的轮胎帘子线特别适合载重汽车和飞机轮胎;制成的防护服装、防护手套等安全防护装备,能有效抵御高温、火焰、电弧等作业伤害,最大限度保护劳动者安全;应用于高铁、动车、地铁等高速轨道交通工具的动力牵引、摩擦制动、车体结构、阻燃内饰等系统的关键部件,可有效提高车辆的安全性、舒适性及使用寿命;还可应用于光纤光缆、新型手机电池等信息及通信产品的增强或绝缘。
承重惊人的超高分子量聚乙烯纤维
2018年,由中央电视台和中国电影股份有限公司联合出品的大型纪录电影《厉害了,我的国》在全国上映,影片中在港珠澳大桥收官之战接头安装中发挥作用的缆绳,是由14万根超高分子量聚乙烯纤维组成的。这样一根直径0.5mm的细丝线,承重力能达到35kg。
超高分子量聚乙烯纤维,简称UHMWPE纤维,又叫高强高模聚乙烯纤维、高性能聚乙烯纤维等。它是将分子量在100万以上的聚乙烯进行纺丝和高倍牵伸而制成的纤维,一般强度高于20厘牛/分特、模量高于800cN/dtex,与碳纤维、芳纶并称为当代三大高性能纤维。
早在20世纪30年代,就有人提出超高分子量聚乙烯纤维的基础理论,后来逐渐形成了两条不同的生产技术路线:一条是溶液干法冻胶纺丝技术路线,简称干法纺丝技术;另一条是溶液湿法冻胶纺丝技术路线,简称湿法纺丝技术。我国自20世纪80年代开展冻胶纺丝生产超高分子量聚乙烯纤维的研究工作,其后被国家发改委、科技部列为国家科技成果重点发展计划。
尽管生产技术路线不尽相同,但目的都是增大超高分子量聚乙烯大分子链取向,提高结晶度,改善纤维的聚焦态结构,使纤维在物理力学性能和化学性能方面极具优势,因此其在很多领域得到广泛使用,如军事、航空航天、航海、医疗、工业、渔业养殖、体育用品等。
超高分子量聚乙烯纤维具有优良的耐冲击性能,它在变形和塑形过程中吸收能量的能力和抵抗冲击的能力比E-玻璃纤维、碳纤维、芳纶都高。即使在-70℃的条件下,仍然保持相当高的冲击强度。这个性能使得其在防护防弹方面有很大的用武之地。在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料,如直升机、坦克和舰船的装甲防护板,以及雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣(手套、护颈等)、盾牌等。其中,以软质防弹衣的应用最为引人注目,它具有轻柔的优点,防弹效果优于芳纶,现已成为防弹背心的重要材料。此外,超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶的2倍多。用该纤维增强树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强复合材料头盔的替代品。
在航天工程中,由于该纤维复合材料轻质高强和抗冲击性能好,适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等。该纤维也可以用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索,取代传统的钢缆绳和合成纤维绳索,其发展速度异常迅速。
超高分子量聚乙烯纤维的比强度和比模量是目前已知纤维中最高的,其比强度分别为高强度碳纤维的2倍、钢材的14倍,具有其他纤维不可比拟的优势。此外,它的耐疲劳、耐弯曲性、耐磨性好,所制成的缆绳反复加载7000次,强力不衰减。因此,用其制成吊起6000吨港珠澳大桥接头的缆绳,是物尽其用。
超高分子量聚乙烯纤维化学结构比较单一,化学性质比较稳定,而且具有高度结晶的结构取向,使得其在强酸和强碱中不易受到活性基因的攻击,能够保持原有的化学性质和结构,所以大部分化学物质都不容易腐蚀它。它还具有抗紫外线性佳、电绝缘性好等特点,密度约0.97g/cm²,比水要小,因此被广泛应用于舰船系泊与拖缆、舰载机阻拦索与阻拦网、海洋平台拖缆、深海能源与矿产探测开发、移动式系泊缆绳、海洋打捞与救生等领域,解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀,锦纶、涤纶缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂,需经常更换的问题。此外,超高分子量聚乙烯纤维缆绳具有高强轻质、安全性高、携带使用方便等特点,在树木养护、园林设计修剪、直升机快速投放物资等方面广泛使用;具有绝缘耐高压等特点,使其被广泛用于电力牵引线、搭桥、绝缘吊装、平衡挂线、江河跨线等领域;由于高强轻质的特点,超高分子量聚乙烯纤维缆绳在舞台特技、保护摄影机控制等方面也逐渐被使用。
值得一提的是,由于它具有优良的耐腐蚀性和高强度,在海岛建设方面,成为传统钢筋骨架绝佳的替代建筑材料。
超高分子量聚乙烯纤维结晶度在98%以上,具有高纯度、高强度、耐磨性、耐疲劳、生物相容性好、辐照后不降解等特点,因此在医疗生物材料方面广泛应用。该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和手术缝合线等方面,生物相容性和耐久性都较好,并具有高稳定性,不会引起过敏,已作临床应用。此外,它还被用于医用手套和其他医疗措施等方面。
在工业上,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等;建筑方面可以用作墙体、隔板结构等,用其制作增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度,提高抗冲击性能。
由于超高分子量聚乙烯纤维具有优良的物理化学性能,其在远洋深海生物捕捞、固定式海洋养殖网箱与海湾养殖、可移动式养殖网箱等方面得到很好的应用,让上述捕捞和“草原游牧式”养殖得以实现。
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目前,在体育用品上,超高分子量聚乙烯纤维已用于制作安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等,其性能较传统材料要好。随着体育事业的发展和全民健身活动的开展,其在此领域内将得到越来越多的应用。
未来,超高分子量聚乙烯纤维在生产工艺、产品质量和品种等方面仍然需要科技人员不断攻关,不断提高产品性能,降低成本,推动我国高性能纤维材料的创新发展、普及和应用。
逃生。若加入少量抗静电纤维或对位芳纶,还可有效防止布料爆裂,避免雷弧、电弧、静电、烈焰等危害。
用间位芳纶可制作飞行服、防化作战服、消防战斗服、炉前工作服、电焊工作服、均压服、防辐射工作服、化学防护服、高压屏蔽服等各种特殊防护服装,用于航空、航天、军服、消防、石化、电气、燃气、冶金、赛车等诸多领域。除此之外,在发达国家,芳纶织物还普遍用作宾馆纺织品、救生通道、家用防火装饰品、熨衣板覆面、厨房手套以及保护老人儿童的难燃睡衣等。
对位芳纶稍晚问世,外观与聚亚酰胺纤维相似,呈金黄色,貌似闪亮的金属丝线。其分子链沿长度方向高度取向,具有极强的链间结合力,从而赋予其高强度、高模量和耐高温特性。对位芳纶强度是优质钢材的5~6倍,模量是钢材或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢材的2倍,而质量仅为钢材的1/5。其连续使用温度范围极宽,耐热性更胜间位芳纶一筹,且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性,生命周期很长。对位芳纶的发现被认为是材料界发展的一个重要里程碑。
对位芳纶首先被应用于国防军工等尖端领域。为适应现代战争及反恐的需要,许多发达国家军警的防弹衣、防弹头盔、防刺防割服、排爆服以及高强度降落伞、防弹车体、装甲板等均大量采用对位芳纶。除军事领域以外,对位芳纶还被广泛应用于航天航空、机电、通信、建筑、汽车、海洋水产、体育用品等国民经济各个方面。
与众多国外巨头企业相比,我国芳纶发展起步较晚,而且多数国家把芳纶作为战略物资在技术等方面进行严格管制,以致我国芳纶产业的发展经过了漫长的技术突破期。由于技术、资源等原因,直到21世纪初,我国生产的间位芳纶才达到世界水平,而对位芳纶的性能与美国等国家还有差距。至于杂环芳纶,到2003年我国才开发成功。
杂环芳纶的力学性能和与树脂的复合性能都比间位芳纶和对位芳纶高;同时具有良好的耐热性和尺寸稳定性,使用温度可达300℃,在350~400℃几乎不会发生收缩;其阻燃性能优异,极限氧指数可达39%~42%,比对位芳纶约高10%。
由于杂环芳纶具有多种独特的优异性能,近年来国内外对杂环芳纶及其复合材料进行了广泛的研究,杂环芳纶制备与应用技术的难题不断被攻克,其复合材料的应用也越来越广泛。杂环芳纶及其复合材料已成为各国航空航天、国防军工的关键战略物资。目前,我国的杂环芳纶已应用于固体火箭发动机壳体,可减轻发动机质量。杂环芳纶有优异的高抗冲击性及轻量化等特点,其抗弹能力更强,在防弹衣、防弹头盔、坦克、方舱和防弹装甲车等领域有着更广阔的应用前景。例如,杂环芳纶层压板应用在方舱上,能使方舱承受更大的压力,防洞穿,可承受核爆炸产生的压力波和热辐射高温。
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近年来,技术迅猛发展为芳纶及其复合材料开辟了更多的民用空间,在通信、建筑、汽车、体育用品等民用方面的应用市场也已形成规模化。例如,用芳纶制作的轮胎帘子线特别适合载重汽车和飞机轮胎;制成的防护服装、防护手套等安全防护装备,能有效抵御高温、火焰、电弧等作业伤害,最大限度保护劳动者安全;应用于高铁、动车、地铁等高速轨道交通工具的动力牵引、摩擦制动、车体结构、阻燃内饰等系统的关键部件,可有效提高车辆的安全性、舒适性及使用寿命;还可应用于光纤光缆、新型手机电池等信息及通信产品的增强或绝缘。
承重惊人的超高分子量聚乙烯纤维
2018年,由中央电视台和中国电影股份有限公司联合出品的大型纪录电影《厉害了,我的国》在全国上映,影片中在港珠澳大桥收官之战接头安装中发挥作用的缆绳,是由14万根超高分子量聚乙烯纤维组成的。这样一根直径0.5mm的细丝线,承重力能达到35kg。
超高分子量聚乙烯纤维,简称UHMWPE纤维,又叫高强高模聚乙烯纤维、高性能聚乙烯纤维等。它是将分子量在100万以上的聚乙烯进行纺丝和高倍牵伸而制成的纤维,一般强度高于20厘牛/分特、模量高于800cN/dtex,与碳纤维、芳纶并称为当代三大高性能纤维。
早在20世纪30年代,就有人提出超高分子量聚乙烯纤维的基础理论,后来逐渐形成了两条不同的生产技术路线:一条是溶液干法冻胶纺丝技术路线,简称干法纺丝技术;另一条是溶液湿法冻胶纺丝技术路线,简称湿法纺丝技术。我国自20世纪80年代开展冻胶纺丝生产超高分子量聚乙烯纤维的研究工作,其后被国家发改委、科技部列为国家科技成果重点发展计划。
尽管生产技术路线不尽相同,但目的都是增大超高分子量聚乙烯大分子链取向,提高结晶度,改善纤维的聚焦态结构,使纤维在物理力学性能和化学性能方面极具优势,因此其在很多领域得到广泛使用,如军事、航空航天、航海、医疗、工业、渔业养殖、体育用品等。
超高分子量聚乙烯纤维具有优良的耐冲击性能,它在变形和塑形过程中吸收能量的能力和抵抗冲击的能力比E-玻璃纤维、碳纤维、芳纶都高。即使在-70℃的条件下,仍然保持相当高的冲击强度。这个性能使得其在防护防弹方面有很大的用武之地。在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料,如直升机、坦克和舰船的装甲防护板,以及雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣(手套、护颈等)、盾牌等。其中,以软质防弹衣的应用最为引人注目,它具有轻柔的优点,防弹效果优于芳纶,现已成为防弹背心的重要材料。此外,超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶的2倍多。用该纤维增强树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强复合材料头盔的替代品。
在航天工程中,由于该纤维复合材料轻质高强和抗冲击性能好,适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等。该纤维也可以用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索,取代传统的钢缆绳和合成纤维绳索,其发展速度异常迅速。
超高分子量聚乙烯纤维的比强度和比模量是目前已知纤维中最高的,其比强度分别为高强度碳纤维的2倍、钢材的14倍,具有其他纤维不可比拟的优势。此外,它的耐疲劳、耐弯曲性、耐磨性好,所制成的缆绳反复加载7000次,强力不衰减。因此,用其制成吊起6000吨港珠澳大桥接头的缆绳,是物尽其用。
超高分子量聚乙烯纤维化学结构比较单一,化学性质比较稳定,而且具有高度结晶的结构取向,使得其在强酸和强碱中不易受到活性基因的攻击,能够保持原有的化学性质和结构,所以大部分化学物质都不容易腐蚀它。它还具有抗紫外线性佳、电绝缘性好等特点,密度约0.97g/cm²,比水要小,因此被广泛应用于舰船系泊与拖缆、舰载机阻拦索与阻拦网、海洋平台拖缆、深海能源与矿产探测开发、移动式系泊缆绳、海洋打捞与救生等领域,解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀,锦纶、涤纶缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂,需经常更换的问题。此外,超高分子量聚乙烯纤维缆绳具有高强轻质、安全性高、携带使用方便等特点,在树木养护、园林设计修剪、直升机快速投放物资等方面广泛使用;具有绝缘耐高压等特点,使其被广泛用于电力牵引线、搭桥、绝缘吊装、平衡挂线、江河跨线等领域;由于高强轻质的特点,超高分子量聚乙烯纤维缆绳在舞台特技、保护摄影机控制等方面也逐渐被使用。
值得一提的是,由于它具有优良的耐腐蚀性和高强度,在海岛建设方面,成为传统钢筋骨架绝佳的替代建筑材料。
超高分子量聚乙烯纤维结晶度在98%以上,具有高纯度、高强度、耐磨性、耐疲劳、生物相容性好、辐照后不降解等特点,因此在医疗生物材料方面广泛应用。该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和手术缝合线等方面,生物相容性和耐久性都较好,并具有高稳定性,不会引起过敏,已作临床应用。此外,它还被用于医用手套和其他医疗措施等方面。
在工业上,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等;建筑方面可以用作墙体、隔板结构等,用其制作增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度,提高抗冲击性能。
由于超高分子量聚乙烯纤维具有优良的物理化学性能,其在远洋深海生物捕捞、固定式海洋养殖网箱与海湾养殖、可移动式养殖网箱等方面得到很好的应用,让上述捕捞和“草原游牧式”养殖得以实现。
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目前,在体育用品上,超高分子量聚乙烯纤维已用于制作安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等,其性能较传统材料要好。随着体育事业的发展和全民健身活动的开展,其在此领域内将得到越来越多的应用。
未来,超高分子量聚乙烯纤维在生产工艺、产品质量和品种等方面仍然需要科技人员不断攻关,不断提高产品性能,降低成本,推动我国高性能纤维材料的创新发展、普及和应用。
国的杂环芳纶已应用于固体火箭发动机壳体,可减轻发动机质量。杂环芳纶有优异的高抗冲击性及轻量化等特点,其抗弹能力更强,在防弹衣、防弹头盔、坦克、方舱和防弹装甲车等领域有着更广阔的应用前景。例如,杂环芳纶层压板应用在方舱上,能使方舱承受更大的压力,防洞穿,可承受核爆炸产生的压力波和热辐射高温。
近年来,技术迅猛发展为芳纶及其复合材料开辟了更多的民用空间,在通信、建筑、汽车、体育用品等民用方面的应用市场也已形成规模化。例如,用芳纶制作的轮胎帘子线特别适合载重汽车和飞机轮胎;制成的防护服装、防护手套等安全防护装备,能有效抵御高温、火焰、电弧等作业伤害,最大限度保护劳动者安全;应用于高铁、动车、地铁等高速轨道交通工具的动力牵引、摩擦制动、车体结构、阻燃内饰等系统的关键部件,可有效提高车辆的安全性、舒适性及使用寿命;还可应用于光纤光缆、新型手机电池等信息及通信产品的增强或绝缘。
三、承重惊人的超高分子量聚乙烯纤维
2018年,由中央电视台和中国电影股份有限公司联合出品的大型纪录电影《厉害了,我的国》在全国上映,影片中在港珠澳大桥收官之战接头安装中发挥作用的缆绳,是由14万根超高分子量聚乙烯纤维组成的。这样一根直径0.5mm的细丝线,承重力能达到35kg。
超高分子量聚乙烯纤维,简称UHMWPE纤维,又叫高强高模聚乙烯纤维、高性能聚乙烯纤维等。它是将分子量在100万以上的聚乙烯进行纺丝和高倍牵伸而制成的纤维,一般强度高于20厘牛/分特、模量高于800cN/dtex,与碳纤维、芳纶并称为当代三大高性能纤维。
早在20世纪30年代,就有人提出超高分子量聚乙烯纤维的基础理论,后来逐渐形成了两条不同的生产技术路线:一条是溶液干法冻胶纺丝技术路线,简称干法纺丝技术;另一条是溶液湿法冻胶纺丝技术路线,简称湿法纺丝技术。我国自20世纪80年代开展冻胶纺丝生产超高分子量聚乙烯纤维的研究工作,其后被国家发改委、科技部列为国家科技成果重点发展计划。
尽管生产技术路线不尽相同,但目的都是增大超高分子量聚乙烯大分子链取向,提高结晶度,改善纤维的聚焦态结构,使纤维在物理力学性能和化学性能方面极具优势,因此其在很多领域得到广泛使用,如军事、航空航天、航海、医疗、工业、渔业养殖、体育用品等。
超高分子量聚乙烯纤维具有优良的耐冲击性能,它在变形和塑形过程中吸收能量的能力和抵抗冲击的能力比E-玻璃纤维、碳纤维、芳纶都高。即使在-70℃的条件下,仍然保持相当高的冲击强度。这个性能使得其在防护防弹方面有很大的用武之地。在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料,如直升机、坦克和舰船的装甲防护板,以及雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣(手套、护颈等)、盾牌等。其中,以软质防弹衣的应用最为引人注目,它具有轻柔的优点,防弹效果优于芳纶,现已成为防弹背心的重要材料。此外,超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶的2倍多。用该纤维增强树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强复合材料头盔的替代品。
在航天工程中,由于该纤维复合材料轻质高强和抗冲击性能好,适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等。该纤维也可以用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索,取代传统的钢缆绳和合成纤维绳索,其发展速度异常迅速。
超高分子量聚乙烯纤维的比强度和比模量是目前已知纤维中最高的,其比强度分别为高强度碳纤维的2倍、钢材的14倍,具有其他纤维不可比拟的优势。此外,它的耐疲劳、耐弯曲性、耐磨性好,所制成的缆绳反复加载7000次,强力不衰减。因此,用其制成吊起6000吨港珠澳大桥接头的缆绳,是物尽其用。
超高分子量聚乙烯纤维化学结构比较单一,化学性质比较稳定,而且具有高度结晶的结构取向,使得其在强酸和强碱中不易受到活性基因的攻击,能够保持原有的化学性质和结构,所以大部分化学物质都不容易腐蚀它。它还具有抗紫外线性佳、电绝缘性好等特点,密度约0.97g/cm²,比水要小,因此被广泛应用于舰船系泊与拖缆、舰载机阻拦索与阻拦网、海洋平台拖缆、深海能源与矿产探测开发、移动式系泊缆绳、海洋打捞与救生等领域,解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀,锦纶、涤纶缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂,需经常更换的问题。此外,超高分子量聚乙烯纤维缆绳具有高强轻质、安全性高、携带使用方便等特点,在树木养护、园林设计修剪、直升机快速投放物资等方面广泛使用;具有绝缘耐高压等特点,使其被广泛用于电力牵引线、搭桥、绝缘吊装、平衡挂线、江河跨线等领域;由于高强轻质的特点,超高分子量聚乙烯纤维缆绳在舞台特技、保护摄影机控制等方面也逐渐被使用。
值得一提的是,由于它具有优良的耐腐蚀性和高强度,在海岛建设方面,成为传统钢筋骨架绝佳的替代建筑材料。
超高分子量聚乙烯纤维结晶度在98%以上,具有高纯度、高强度、耐磨性、耐疲劳、生物相容性好、辐照后不降解等特点,因此在医疗生物材料方面广泛应用。该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和手术缝合线等方面,生物相容性和耐久性都较好,并具有高稳定性,不会引起过敏,已作临床应用。此外,它还被用于医用手套和其他医疗措施等方面。
在工业上,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等;建筑方面可以用作墙体、隔板结构等,用其制作增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度,提高抗冲击性能。
由于超高分子量聚乙烯纤维具有优良的物理化学性能,其在远洋深海生物捕捞、固定式海洋养殖网箱与海湾养殖、可移动式养殖网箱等方面得到很好的应用,让上述捕捞和“草原游牧式”养殖得以实现。
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目前,在体育用品上,超高分子量聚乙烯纤维已用于制作安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等,其性能较传统材料要好。随着体育事业的发展和全民健身活动的开展,其在此领域内将得到越来越多的应用。
未来,超高分子量聚乙烯纤维在生产工艺、产品质量和品种等方面仍然需要科技人员不断攻关,不断提高产品性能,降低成本,推动我国高性能纤维材料的创新发展、普及和应用。
品等。
超高分子量聚乙烯纤维具有优良的耐冲击性能,它在变形和塑形过程中吸收能量的能力和抵抗冲击的能力比E-玻璃纤维、碳纤维、芳纶都高。即使在-70℃的条件下,仍然保持相当高的冲击强度。这个性能使得其在防护防弹方面有很大的用武之地。在军事上可以制成防护衣料、头盔、防弹材料,如直升机、坦克和舰船的装甲防护板,以及雷达的防护外壳罩、导弹罩、防弹衣、防刺衣(手套、护颈等)、盾牌等。
其中,以软质防弹衣的应用最为引人注目,它具有轻柔的优点,防弹效果优于芳纶,现已成为防弹背心的重要材料。此外,超高分子量聚乙烯纤维复合材料的比弹击载荷值是钢的10倍,是玻璃纤维和芳纶的2倍多。用该纤维增强树脂复合材料制成的防弹、防暴头盔已成为钢盔和芳纶增强复合材料头盔的替代品。
在航天工程中,由于该纤维复合材料轻质高强和抗冲击性能好,适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等。该纤维也可以用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索,取代传统的钢缆绳和合成纤维绳索,其发展速度异常迅速。
超高分子量聚乙烯纤维的比强度和比模量是目前已知纤维中最高的,其比强度分别为高强度碳纤维的2倍、钢材的14倍,具有其他纤维不可比拟的优势。此外,它的耐疲劳、耐弯曲性、耐磨性好,所制成的缆绳反复加载7000次,强力不衰减。因此,用其制成吊起6000吨港珠澳大桥接头的缆绳,是物尽其用。
超高分子量聚乙烯纤维化学结构比较单一,化学性质比较稳定,而且具有高度结晶的结构取向,使得其在强酸和强碱中不易受到活性基因的攻击,能够保持原有的化学性质和结构,所以大部分化学物质都不容易腐蚀它。它还具有抗紫外线性佳、电绝缘性好等特点,密度约0.97g/cm²,比水要小,因此被广泛应用于舰船系泊与拖缆、舰载机阻拦索与阻拦网、海洋平台拖缆、深海能源与矿产探测开发、移动式系泊缆绳、海洋打捞与救生等领域,解决了以往使用钢缆遇到的锈蚀,锦纶、涤纶缆绳遇到的腐蚀、水解、紫外降解等引起缆绳强度降低和断裂,需经常更换的问题。
此外,超高分子量聚乙烯纤维缆绳具有高强轻质、安全性高、携带使用方便等特点,在树木养护、园林设计修剪、直升机快速投放物资等方面广泛使用;具有绝缘耐高压等特点,使其被广泛用于电力牵引线、搭桥、绝缘吊装、平衡挂线、江河跨线等领域;由于高强轻质的特点,超高分子量聚乙烯纤维缆绳在舞台特技、保护摄影机控制等方面也逐渐被使用。
值得一提的是,由于它具有优良的耐腐蚀性和高强度,在海岛建设方面,成为传统钢筋骨架绝佳的替代建筑材料。
超高分子量聚乙烯纤维结晶度在98%以上,具有高纯度、高强度、耐磨性、耐疲劳、生物相容性好、辐照后不降解等特点,因此在医疗生物材料方面广泛应用。该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和手术缝合线等方面,生物相容性和耐久性都较好,并具有高稳定性,不会引起过敏,已作临床应用。此外,它还被用于医用手套和其他医疗措施等方面。
在工业上,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等;建筑方面可以用作墙体、隔板结构等,用其制作增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度,提高抗冲击性能。
由于超高分子量聚乙烯纤维具有优良的物理化学性能,其在远洋深海生物捕捞、固定式海洋养殖网箱与海湾养殖、可移动式养殖网箱等方面得到很好的应用,让上述捕捞和“草原游牧式”养殖得以实现。
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目前,在体育用品上,超高分子量聚乙烯纤维已用于制作安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等,其性能较传统材料要好。随着体育事业的发展和全民健身活动的开展,其在此领域内将得到越来越多的应用。
未来,超高分子量聚乙烯纤维在生产工艺、产品质量和品种等方面仍然需要科技人员不断攻关,不断提高产品性能,降低成本,推动我国高性能纤维材料的创新发展、普及和应用。
强轻质的特点,超高分子量聚乙烯纤维缆绳在舞台特技、保护摄影机控制等方面也逐渐被使用。
值得一提的是,由于它具有优良的耐腐蚀性和高强度,在海岛建设方面,成为传统钢筋骨架绝佳的替代建筑材料。超高分子量聚乙烯纤维结晶度在98%以上,具有高纯度、高强度、耐磨性、耐疲劳、生物相容性好、辐照后不降解等特点,因此在医疗生物材料方面广泛应用。该纤维增强复合材料用于牙托材料、医用移植物和手术缝合线等方面,生物相容性和耐久性都较好,并具有高稳定性,不会引起过敏,已作临床应用。此外,它还被用于医用手套和其他医疗措施等方面。
在工业上,超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等;建筑方面可以用作墙体、隔板结构等,用其制作增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度,提高抗冲击性能。由于超高分子量聚乙烯纤维具有优良的物理化学性能,其在远洋深海生物捕捞、固定式海洋养殖网箱与海湾养殖、可移动式养殖网箱等方面得到很好的应用,让上述捕捞和“草原游牧式”养殖得以实现。
目前,在体育用品上,超高分子量聚乙烯纤维已用于制作安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等,其性能较传统材料要好。随着体育事业的发展和全民健身活动的开展,其在此领域内将得到越来越多的应用。未来,超高分子量聚乙烯纤维在生产工艺、产品质量和品种等方面仍然需要科技人员不断攻关,不断提高产品性能,降低成本,推动我国高性能纤维材料的创新发展、普及和应用。
碳纤维一般是由聚丙烯腈(PAN)或沥青等有机母体纤维在高温下裂解碳化形成碳主链结构的一种含碳量高于90%的无机高分子纤维,是目前已经量产的高性能纤维产品中具有最高比强度和比模量的纤维。从表1中可以看出碳纤维的最高抗拉强度和弹性模量分别可达7.0 GPa和600 Gpa,且最高使用温度高达2000℃。此外,碳纤维的密度不到钢的四分之一,比强度却比钢高5倍。碳纤维在室温下的热膨胀系数为负数,在小于1000℃时热膨胀系数仅为1.5×10-6/K,不易因工作温度高而膨胀变形。另外,碳纤维还具有良好的耐化学腐蚀形和抗疲劳性。因此,碳纤维被誉为21世纪新材料之王,被广泛应用于航空航天、体育休闲、汽车、压力容器等领域。
1.碳纤维分类
碳纤维按照力学性能可分为通用型和高性能型,高性能型又细分为高强度、高模量、超高强度、超高模量碳纤维,高性能型纤维一般应用于航空航天等要求较高的领域;按照丝束规格,碳纤维分为小丝束碳纤维和大丝束碳纤维,小丝束碳纤维一般应用在航空航天领域及高端体育休闲用品,大丝束碳纤维应用于能源建筑交通纺织等工业领域。根据原丝类型的不同,可分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维和酚醛基碳纤维,目前PAN基碳纤维占碳纤维总量的90%以上,一般人们常说的碳纤维指PAN基碳纤维。下面以PAN基碳纤维为例,简要介绍碳纤维生产工艺。
2.碳纤维生产工艺
碳纤维的生产一般分为原丝生产和碳丝生产两个阶段,原丝生产流程如图1所示,基础原料丙烯一般来自石油炼化行业,通过氨氧化反应得到丙烯腈,丙烯腈采用溶液聚合的方式得到聚丙烯腈原液,聚丙烯腈原液再经过湿法纺丝或干喷纺丝,多级牵伸,卷绕,最终得到碳纤维原丝。纺丝工艺是原丝生产中的关键环节,湿法纺丝工艺具有残留溶剂量小,能够纺出高强度、高密度的优质原丝的优势,但纺丝速度低、生产成本高的特点也使得湿法纺丝发展受阻。干喷湿纺是近几年发展的新型纺丝技术,相较于湿法纺丝,可实现高速纺丝,原丝表面光滑平整,据报道日本东丽已经将该技术应用于一些高性能碳纤维原丝的制造。
碳纤维碳丝生产流程如图2所示,碳纤维原丝经过退丝后,先在预氧化炉中进行多段氧化,再通过碳化炉进行低温、高温碳化,碳化后的原丝经过表面处理、上浆、收卷、包装等步骤得到碳纤维成品。碳纤维碳丝生产流程中关键的环节是氧化和碳化,而氧化和碳化环节中最关键的是对温度的控制,温度把控程度的好坏会直接影响碳纤维产品的拉伸强度。
3.碳纤维改性
尽管碳纤维凭借优异的力学性能、耐腐蚀性和出色的热稳定性等优点,被广泛用于汽车工业、航空航天、风电叶片等领域,但碳纤维结构中存在大量的石墨微晶片层,活性基团少,化学惰性高,碳纤维表面呈非极性,与基体结合过程中粘附性和浸润性表现差,碳纤维增强复合材料的力学性能达不到预期效果。因此,研究人员通过在碳纤维表面引入极性基团可有效改善上述情况,目前常用的改性方法主要有涂覆改性法、氧化改性法、表面接枝改性法等。
3.1涂覆改性法
涂覆改性是将高分子聚合物或与碳纤维结构相似的氧化石墨烯、碳纳米管等材料涂覆在碳纤维表面,使其在碳纤维表面形成一层过渡层,增加碳纤维表面粗糙度,从而改善碳纤维与基体的界面性能。根据涂覆方式的不同,涂层改性法主要有上浆法、沉积法和聚合物涂层法。
上浆法是目前改性碳纤维使用最广泛的方法,已成为工业化生产碳纤维过程中的一道重要工序,该法是通过在碳纤维表面直接涂覆一层高分子材料上浆剂,改善碳纤维表面活性的同时,也提升了耐磨性能。当前工业上常用的上浆剂一般为环氧树脂或尼龙等主浆料与特定溶剂按照一定比例配制而成,通常情况下上浆剂的含量在0.5-1.5 wt%之间。Zeng等采用一步前驱体热解技术将SiOC陶瓷涂层涂覆在碳纤维复合材料表面,经检测发现,SiOC涂层增强了复合材料的界面极化效应,且可以有效的防止碳纤维的氧化。Yan等自主设计了一系列水基胺化聚醚醚酮上浆剂改性碳纤维表面性能,上浆剂的粒径范围在54.3-73.6 nm之间,经改性后的碳纤维接触角显著降低,改性后的复合材料界面粘结性得到明显改善,弯曲强度和层间剪切强度分别提高了62.2%和43.1%。
沉积法是将大分子的聚合物在一定条件下原位结合在碳纤维表面上,利用聚合物的大分子量、比表面积增加碳纤维的表面粗糙度。Patnaik等采用电泳沉积法在碳纤维表面沉积了一层羧基化石墨烯以改善碳纤维复合材料的界面性能。经研究发现,1.5 g/L羧基化石墨烯沉积在碳纤维表面能显著改善石墨烯与环氧树脂基体粘合性,复合材料的层间剪切强度和弯曲强度都有一定程度的提升。崔轩豪利用化学气相沉积法在碳纤维表面原位生长碳纳米管,通过调整实验条件,能够有效控制碳纤维表面碳纳米管的形貌和结构。
聚合物涂层法是先通过物理或化学方法处理碳纤维表面,引入活性基团,再利用聚合反应使聚合物生长在碳纤维表面。聚合物的存在能够改善碳纤维表面粗糙度,且碳纤维表面聚合物分子能够与基体形成共价键,提高复合材料的界面作用力。Zhang等为了提高碳纤维与环氧树脂基体之间的界面结合力,将邻苯二酚和聚乙酰亚胺仿生共沉积在碳纤维表面,均匀包裹邻苯二酚和聚乙酰亚胺的碳纤维与基体分子之间形成化学键,有效提高了复合材料的界面结合力,并展现出优异的力学性能,弯曲强度和层间剪切强度分别提高了51.9%和51.7%。
3.2氧化改性法
氧化改性法是利用氧气、臭氧、硝酸、硫酸等氧化剂的强氧化性将活性基团引入碳纤维表面,并在纤维表面形成刻蚀形成沟壑,同步提高碳纤维表面活性和粗糙度。氧化改性法主要有气、液相氧化改性法和电化学氧化改性法。张荣等采用臭氧氧化的方式对碳纤维进行表面改性时发现,臭氧处理5 min能使碳纤维复合材料层间剪切强度提升43%,同时臭氧处理碳纤维的时间越长,表面含氧官能团越多,但是臭氧长时间处理会导致碳纤维的力学性能下降。Jing等通过浓硝酸改性碳纤维,在纤维表面引入含氧官能团,增加了纤维粗糙度,但会使复合材料的孔隙率增大,影响其力学性能。而将浓硝酸处理后的碳纤维在400℃的N2气气氛中热处理,既降低了复合材料的孔隙率,又保留了部分改性效果,复合材料的拉伸强度、弯曲强度等力学性能均得到不同程度的提高。胡郁菲等在1 mol/L的碳酸氢铵电解液中,考察了不同电流密度对碳纤维表面电化学氧化的影响,发现碳纤维表面官能团含量和复合材料的界面剪切强度与电流密度成正相关,但高电流密度会增加碳纤维单丝的强度损失。
3.3表面接枝改性法
表面接枝改性法是利用电子束、紫外光、γ射线等高能射线辐射,在纤维表面引发单体接枝聚合,使碳纤维表面产生羰基、羧基、腈基等基团。根据改性方式的不同,表面接枝改性法主要有等离子体接枝法、紫外光接枝法、辐射接枝法和化学接枝法。高明等通过常压氩气等离子体对水溶液中的碳纤维进行表面改性处理,既能够保持原有的凹凸沟槽形貌特征,又可以引入大量含氧基团改变纤维表面浸润性,同时不影响纤维的力学性能。吴科奇等现在碳纤维表面改性引入胺基,然后利用紫外光催化使聚苯胺接枝在碳纤维表面,接枝率达到9.5%。臧真娟等利用电子束辐射改性PAN基碳纤维,增加了表面粗糙度和活性官能团数量,在200 kGy的电子束辐射下,碳纤维表面接枝率为6.66%,复合材料的层间剪切强度提高了45.1%。
4.碳纤维市场现状
近几年,随着下游产业对碳纤维需求的日益增长和碳纤维改性技术的日益成熟,全球市场对碳纤维的需求量逐年攀升。在碳纤维的下游需求领域中,风电叶片领域消耗的碳纤维占比高达28%,这是由于面对温室效应带来的日益严重的环境问题,各国政府都在积极寻求清洁能源替代原有的化石能源,并设置相应的“双碳”目标实现时间,作为清洁能源之一的风电受到各国政府的青睐。风电叶片主要由增强纤维、基体树脂、芯材、粘结胶等构成,碳纤维硬度高、质量轻、抗疲劳性能好,适合风电叶片大型化的趋势。按照目前现有技术,1GWh的风电装机量需要使用1500吨碳纤维,以当前风电装机趋势看,在未来一段时间,风电叶片领域对碳纤维的需求依旧会保持强劲需求。另外,碳纤维在航空航天、体育休闲、压力容器、汽车、混配模成型等领域需求增长也呈现逐年上升趋势。
我国碳纤维需求领域和全球情况基本一致,风电叶片依然是我国消耗碳纤维最主要的产业,特别是近几年,我国风电产业同时发力陆地和海上两个方向,这也从侧面证明了我国实现“双碳”的决心与努力。
长久以来,碳纤维生产技术被日本东丽、帝人、三菱,美国赫氏等国外企业所垄断,我国碳纤维产业起步较晚,关键技术长期被国外封锁,尽管我国已经形成一定的产业规模,但产品大多为大丝束、低模量等性能偏低端的产品。随着研发投入的大量增加,我国碳纤维行业在现有产业基础上正在逐渐缩小与国外的差距,产能开始逐年释放。
碳纤维是一种重要的军民两用材料,特别是高强度、高模量碳纤维是支撑和推动我国国防军工、航空航天等重点产业发展升级的关键材料之一,然而,美日等国家对我国高性能碳纤维采取严格的禁运措施,因此,我国高性能碳纤维的国产化生产迫在眉睫。近年来,国家各级政府相继出台多项政策并配套了相关专项扶持基金大力支持碳纤维产业的发展,各大科研院所和企业经过多年研发创新和科技攻关,我国碳纤维行业实现了T700级碳纤维批量化生产和T800级碳纤维、M40J石墨纤维的工程化制备,突破T1000级碳纤维、M50J、M55J、M60J石墨纤维实验室制备技术。
5.总结与展望
碳纤维作为一种具有高强度、高模量,良好的耐腐蚀性和抗疲劳性的高性能纤维,在清洁能源、航空航天等领域具有广阔的应用前景,是我国未来众多行业发展不可或缺的重要材料之一。经过我国科研人员的多年研发攻关,我国已经掌握碳纤维生产技术,并具备一定的产业基础,诞生一批优质企业,产品规模和产品性能正在稳步提升。但是,现阶段我国碳纤维产业在核心技术装备、生产成本与规模等方面与日本、美国相比仍存在较大差距,高模量、高强度、小丝束碳纤维产品性能无法满足相应的应用场景,一些航空器和大飞机等关键领域所需碳纤维仍被掣肘。未来我国在碳纤维领域应该继续加大政策支持和研发投入力度,充分发挥我国制度优势,有效集中我国各方资源,通过产、学、研的深度结合,解决碳纤维产业共性问题,推动技术和产品性能的升级革新。相关企业应该充分认识到,我国对碳纤维的需求仍处于成长期,要紧抓市场需求不断丰富自身产品体系,有效利用政策支持,积极扩充产能,提升市场占有率,掌握竞争主动权。
物涂层法。
上浆法是目前改性碳纤维使用最广泛的方法,已成为工业化生产碳纤维过程中的一道重要工序,该法是通过在碳纤维表面直接涂覆一层高分子材料上浆剂,改善碳纤维表面活性的同时,也提升了耐磨性能。当前工业上常用的上浆剂一般为环氧树脂或尼龙等主浆料与特定溶剂按照一定比例配制而成,通常情况下上浆剂的含量在0.5-1.5 wt%之间。Zeng等采用一步前驱体热解技术将SiOC陶瓷涂层涂覆在碳纤维复合材料表面,经检测发现,SiOC涂层增强了复合材料的界面极化效应,且可以有效的防止碳纤维的氧化。Yan等自主设计了一系列水基胺化聚醚醚酮上浆剂改性碳纤维表面性能,上浆剂的粒径范围在54.3-73.6 nm之间,经改性后的碳纤维接触角显著降低,改性后的复合材料界面粘结性得到明显改善,弯曲强度和层间剪切强度分别提高了62.2%和43.1%。
沉积法是将大分子的聚合物在一定条件下原位结合在碳纤维表面上,利用聚合物的大分子量、比表面积增加碳纤维的表面粗糙度。Patnaik等采用电泳沉积法在碳纤维表面沉积了一层羧基化石墨烯以改善碳纤维复合材料的界面性能。经研究发现,1.5 g/L羧基化石墨烯沉积在碳纤维表面能显著改善石墨烯与环氧树脂基体粘合性,复合材料的层间剪切强度和弯曲强度都有一定程度的提升。崔轩豪利用化学气相沉积法在碳纤维表面原位生长碳纳米管,通过调整实验条件,能够有效控制碳纤维表面碳纳米管的形貌和结构。
聚合物涂层法是先通过物理或化学方法处理碳纤维表面,引入活性基团,再利用聚合反应使聚合物生长在碳纤维表面。聚合物的存在能够改善碳纤维表面粗糙度,且碳纤维表面聚合物分子能够与基体形成共价键,提高复合材料的界面作用力。Zhang等为了提高碳纤维与环氧树脂基体之间的界面结合力,将邻苯二酚和聚乙酰亚胺仿生共沉积在碳纤维表面,均匀包裹邻苯二酚和聚乙酰亚胺的碳纤维与基体分子之间形成化学键,有效提高了复合材料的界面结合力,并展现出优异的力学性能,弯曲强度和层间剪切强度分别提高了51.9%和51.7%。
3.2氧化改性法
氧化改性法是利用氧气、臭氧、硝酸、硫酸等氧化剂的强氧化性将活性基团引入碳纤维表面,并在纤维表面形成刻蚀形成沟壑,同步提高碳纤维表面活性和粗糙度。氧化改性法主要有气、液相氧化改性法和电化学氧化改性法。张荣等采用臭氧氧化的方式对碳纤维进行表面改性时发现,臭氧处理5 min能使碳纤维复合材料层间剪切强度提升43%,同时臭氧处理碳纤维的时间越长,表面含氧官能团越多,但是臭氧长时间处理会导致碳纤维的力学性能下降。Jing等通过浓硝酸改性碳纤维,在纤维表面引入含氧官能团,增加了纤维粗糙度,但会使复合材料的孔隙率增大,影响其力学性能。而将浓硝酸处理后的碳纤维在400℃的N2气气氛中热处理,既降低了复合材料的孔隙率,又保留了部分改性效果,复合材料的拉伸强度、弯曲强度等力学性能均得到不同程度的提高。胡郁菲等在1 mol/L的碳酸氢铵电解液中,考察了不同电流密度对碳纤维表面电化学氧化的影响,发现碳纤维表面官能团含量和复合材料的界面剪切强度与电流密度成正相关,但高电流密度会增加碳纤维单丝的强度损失。
3.3表面接枝改性法
表面接枝改性法是利用电子束、紫外光、γ射线等高能射线辐射,在纤维表面引发单体接枝聚合,使碳纤维表面产生羰基、羧基、腈基等基团。根据改性方式的不同,表面接枝改性法主要有等离子体接枝法、紫外光接枝法、辐射接枝法和化学接枝法。高明等通过常压氩气等离子体对水溶液中的碳纤维进行表面改性处理,既能够保持原有的凹凸沟槽形貌特征,又可以引入大量含氧基团改变纤维表面浸润性,同时不影响纤维的力学性能。吴科奇等现在碳纤维表面改性引入胺基,然后利用紫外光催化使聚苯胺接枝在碳纤维表面,接枝率达到9.5%。臧真娟等利用电子束辐射改性PAN基碳纤维,增加了表面粗糙度和活性官能团数量,在200 kGy的电子束辐射下,碳纤维表面接枝率为6.66%,复合材料的层间剪切强度提高了45.1%。
4.碳纤维市场现状
近几年,随着下游产业对碳纤维需求的日益增长和碳纤维改性技术的日益成熟,全球市场对碳纤维的需求量逐年攀升。在碳纤维的下游需求领域中,风电叶片领域消耗的碳纤维占比高达28%,这是由于面对温室效应带来的日益严重的环境问题,各国政府都在积极寻求清洁能源替代原有的化石能源,并设置相应的“双碳”目标实现时间,作为清洁能源之一的风电受到各国政府的青睐。风电叶片主要由增强纤维、基体树脂、芯材、粘结胶等构成,碳纤维硬度高、质量轻、抗疲劳性能好,适合风电叶片大型化的趋势。按照目前现有技术,1GWh的风电装机量需要使用1500吨碳纤维,以当前风电装机趋势看,在未来一段时间,风电叶片领域对碳纤维的需求依旧会保持强劲需求。另外,碳纤维在航空航天、体育休闲、压力容器、汽车、混配模成型等领域需求增长也呈现逐年上升趋势。
我国碳纤维需求领域和全球情况基本一致,风电叶片依然是我国消耗碳纤维最主要的产业,特别是近几年,我国风电产业同时发力陆地和海上两个方向,这也从侧面证明了我国实现“双碳”的决心与努力。
长久以来,碳纤维生产技术被日本东丽、帝人、三菱,美国赫氏等国外企业所垄断,我国碳纤维产业起步较晚,关键技术长期被国外封锁,尽管我国已经形成一定的产业规模,但产品大多为大丝束、低模量等性能偏低端的产品。随着研发投入的大量增加,我国碳纤维行业在现有产业基础上正在逐渐缩小与国外的差距,产能开始逐年释放。
碳纤维是一种重要的军民两用材料,特别是高强度、高模量碳纤维是支撑和推动我国国防军工、航空航天等重点产业发展升级的关键材料之一,然而,美日等国家对我国高性能碳纤维采取严格的禁运措施,因此,我国高性能碳纤维的国产化生产迫在眉睫。近年来,国家各级政府相继出台多项政策并配套了相关专项扶持基金大力支持碳纤维产业的发展,各大科研院所和企业经过多年研发创新和科技攻关,我国碳纤维行业实现了T700级碳纤维批量化生产和T800级碳纤维、M40J石墨纤维的工程化制备,突破T1000级碳纤维、M50J、M55J、M60J石墨纤维实验室制备技术。
5.总结与展望
碳纤维作为一种具有高强度、高模量,良好的耐腐蚀性和抗疲劳性的高性能纤维,在清洁能源、航空航天等领域具有广阔的应用前景,是我国未来众多行业发展不可或缺的重要材料之一。经过我国科研人员的多年研发攻关,我国已经掌握碳纤维生产技术,并具备一定的产业基础,诞生一批优质企业,产品规模和产品性能正在稳步提升。但是,现阶段我国碳纤维产业在核心技术装备、生产成本与规模等方面与日本、美国相比仍存在较大差距,高模量、高强度、小丝束碳纤维产品性能无法满足相应的应用场景,一些航空器和大飞机等关键领域所需碳纤维仍被掣肘。未来我国在碳纤维领域应该继续加大政策支持和研发投入力度,充分发挥我国制度优势,有效集中我国各方资源,通过产、学、研的深度结合,解决碳纤维产业共性问题,推动技术和产品性能的升级革新。相关企业应该充分认识到,我国对碳纤维的需求仍处于成长期,要紧抓市场需求不断丰富自身产品体系,有效利用政策支持,积极扩充产能,提升市场占有率,掌握竞争主动权。
进行表面改性时发现,臭氧处理5 min能使碳纤维复合材料层间剪切强度提升43%,同时臭氧处理碳纤维的时间越长,表面含氧官能团越多,但是臭氧长时间处理会导致碳纤维的力学性能下降。Jing等通过浓硝酸改性碳纤维,在纤维表面引入含氧官能团,增加了纤维粗糙度,但会使复合材料的孔隙率增大,影响其力学性能。而将浓硝酸处理后的碳纤维在400℃的N2气气氛中热处理,既降低了复合材料的孔隙率,又保留了部分改性效果,复合材料的拉伸强度、弯曲强度等力学性能均得到不同程度的提高。胡郁菲等在1 mol/L的碳酸氢铵电解液中,考察了不同电流密度对碳纤维表面电化学氧化的影响,发现碳纤维表面官能团含量和复合材料的界面剪切强度与电流密度成正相关,但高电流密度会增加碳纤维单丝的强度损失。
3.3表面接枝改性法
表面接枝改性法是利用电子束、紫外光、γ射线等高能射线辐射,在纤维表面引发单体接枝聚合,使碳纤维表面产生羰基、羧基、腈基等基团。根据改性方式的不同,表面接枝改性法主要有等离子体接枝法、紫外光接枝法、辐射接枝法和化学接枝法。高明等通过常压氩气等离子体对水溶液中的碳纤维进行表面改性处理,既能够保持原有的凹凸沟槽形貌特征,又可以引入大量含氧基团改变纤维表面浸润性,同时不影响纤维的力学性能。吴科奇等现在碳纤维表面改性引入胺基,然后利用紫外光催化使聚苯胺接枝在碳纤维表面,接枝率达到9.5%。臧真娟等利用电子束辐射改性PAN基碳纤维,增加了表面粗糙度和活性官能团数量,在200 kGy的电子束辐射下,碳纤维表面接枝率为6.66%,复合材料的层间剪切强度提高了45.1%。
4.碳纤维市场现状
近几年,随着下游产业对碳纤维需求的日益增长和碳纤维改性技术的日益成熟,全球市场对碳纤维的需求量逐年攀升。在碳纤维的下游需求领域中,风电叶片领域消耗的碳纤维占比高达28%,这是由于面对温室效应带来的日益严重的环境问题,各国政府都在积极寻求清洁能源替代原有的化石能源,并设置相应的“双碳”目标实现时间,作为清洁能源之一的风电受到各国政府的青睐。风电叶片主要由增强纤维、基体树脂、芯材、粘结胶等构成,碳纤维硬度高、质量轻、抗疲劳性能好,适合风电叶片大型化的趋势。按照目前现有技术,1GWh的风电装机量需要使用1500吨碳纤维,以当前风电装机趋势看,在未来一段时间,风电叶片领域对碳纤维的需求依旧会保持强劲需求。另外,碳纤维在航空航天、体育休闲、压力容器、汽车、混配模成型等领域需求增长也呈现逐年上升趋势。
我国碳纤维需求领域和全球情况基本一致,风电叶片依然是我国消耗碳纤维最主要的产业,特别是近几年,我国风电产业同时发力陆地和海上两个方向,这也从侧面证明了我国实现“双碳”的决心与努力。
长久以来,碳纤维生产技术被日本东丽、帝人、三菱,美国赫氏等国外企业所垄断,我国碳纤维产业起步较晚,关键技术长期被国外封锁,尽管我国已经形成一定的产业规模,但产品大多为大丝束、低模量等性能偏低端的产品。随着研发投入的大量增加,我国碳纤维行业在现有产业基础上正在逐渐缩小与国外的差距,产能开始逐年释放。
碳纤维是一种重要的军民两用材料,特别是高强度、高模量碳纤维是支撑和推动我国国防军工、航空航天等重点产业发展升级的关键材料之一,然而,美日等国家对我国高性能碳纤维采取严格的禁运措施,因此,我国高性能碳纤维的国产化生产迫在眉睫。近年来,国家各级政府相继出台多项政策并配套了相关专项扶持基金大力支持碳纤维产业的发展,各大科研院所和企业经过多年研发创新和科技攻关,我国碳纤维行业实现了T700级碳纤维批量化生产和T800级碳纤维、M40J石墨纤维的工程化制备,突破T1000级碳纤维、M50J、M55J、M60J石墨纤维实验室制备技术。
5.总结与展望
碳纤维作为一种具有高强度、高模量,良好的耐腐蚀性和抗疲劳性的高性能纤维,在清洁能源、航空航天等领域具有广阔的应用前景,是我国未来众多行业发展不可或缺的重要材料之一。经过我国科研人员的多年研发攻关,我国已经掌握碳纤维生产技术,并具备一定的产业基础,诞生一批优质企业,产品规模和产品性能正在稳步提升。但是,现阶段我国碳纤维产业在核心技术装备、生产成本与规模等方面与日本、美国相比仍存在较大差距,高模量、高强度、小丝束碳纤维产品性能无法满足相应的应用场景,一些航空器和大飞机等关键领域所需碳纤维仍被掣肘。未来我国在碳纤维领域应该继续加大政策支持和研发投入力度,充分发挥我国制度优势,有效集中我国各方资源,通过产、学、研的深度结合,解决碳纤维产业共性问题,推动技术和产品性能的升级革新。相关企业应该充分认识到,我国对碳纤维的需求仍处于成长期,要紧抓市场需求不断丰富自身产品体系,有效利用政策支持,积极扩充产能,提升市场占有率,掌握竞争主动权。
育休闲、压力容器、汽车、混配模成型等领域需求增长也呈现逐年上升趋势。
我国碳纤维需求领域和全球情况基本一致,风电叶片依然是我国消耗碳纤维最主要的产业,特别是近几年,我国风电产业同时发力陆地和海上两个方向,这也从侧面证明了我国实现“双碳”的决心与努力。
长久以来,碳纤维生产技术被日本东丽、帝人、三菱,美国赫氏等国外企业所垄断,我国碳纤维产业起步较晚,关键技术长期被国外封锁,尽管我国已经形成一定的产业规模,但产品大多为大丝束、低模量等性能偏低端的产品。随着研发投入的大量增加,我国碳纤维行业在现有产业基础上正在逐渐缩小与国外的差距,产能开始逐年释放。
碳纤维是一种重要的军民两用材料,特别是高强度、高模量碳纤维是支撑和推动我国国防军工、航空航天等重点产业发展升级的关键材料之一,然而,美日等国家对我国高性能碳纤维采取严格的禁运措施,因此,我国高性能碳纤维的国产化生产迫在眉睫。近年来,国家各级政府相继出台多项政策并配套了相关专项扶持基金大力支持碳纤维产业的发展,各大科研院所和企业经过多年研发创新和科技攻关,我国碳纤维行业实现了T700级碳纤维批量化生产和T800级碳纤维、M40J石墨纤维的工程化制备,突破T1000级碳纤维、M50J、M55J、M60J石墨纤维实验室制备技术。
5.总结与展望
碳纤维作为一种具有高强度、高模量,良好的耐腐蚀性和抗疲劳性的高性能纤维,在清洁能源、航空航天等领域具有广阔的应用前景,是我国未来众多行业发展不可或缺的重要材料之一。经过我国科研人员的多年研发攻关,我国已经掌握碳纤维生产技术,并具备一定的产业基础,诞生一批优质企业,产品规模和产品性能正在稳步提升。但是,现阶段我国碳纤维产业在核心技术装备、生产成本与规模等方面与日本、美国相比仍存在较大差距,高模量、高强度、小丝束碳纤维产品性能无法满足相应的应用场景,一些航空器和大飞机等关键领域所需碳纤维仍被掣肘。未来我国在碳纤维领域应该继续加大政策支持和研发投入力度,充分发挥我国制度优势,有效集中我国各方资源,通过产、学、研的深度结合,解决碳纤维产业共性问题,推动技术和产品性能的升级革新。相关企业应该充分认识到,我国对碳纤维的需求仍处于成长期,要紧抓市场需求不断丰富自身产品体系,有效利用政策支持,积极扩充产能,提升市场占有率,掌握竞争主动权。
“一代材料,一代技术,一代产业”,新材料产业作为新一轮科技革命和产业变革的先导与基石,已经成为世界经济和科技竞争的战略焦点。我国新材料产业目前正处于爬坡过坎的关键阶段,有效提升新材料研发能力以及产业创新能力成为新材料产业高质量发展的关键所在。本文梳理了国内外新材料产业发展现状、趋势及存在的问题和瓶颈,并提出了以科技创新及相关体制机制创新引领新材料产业发展的政策建议。
一、新材料产业在全球快速发展
随着新一轮科技革命和产业变革的持续推进,新一代信息技术产业、新能源产业、新能源汽车产业、智能制造产业等新兴产业在全球范围内蓬勃发展,对材料提出了更高要求,主要发达国家和地区均高度重视新材料产业发展,积极抢占新材料产业制高点,全球新材料产业正处于高速发展阶段,产业规模由2004年的3000亿美元增长至2020年的约3万亿美元。
1. 全球新材料产业竞争聚焦于三大领域
全球新材料产业已形成以美国、日本和欧洲等发达国家(地区)为第一梯队,中国、韩国、俄罗斯等材料产业大国为第二梯队,巴西、印度等新兴大国为第三梯队的整体格局。第一梯队在新材料产业竞争中占据全面优势,第二梯队的新材料产业正处于快速增长期,对现有格局形成有力冲击。总的来说,新材料产业围绕三大领域展开竞争。
一是以金属、高分子、陶瓷、玻璃等为代表的传统材料领域。金属、陶瓷、玻璃、纤维和高分子等传统材料在人类历史中一直扮演着重要角色,每次发展都会极大地推动人类社会文明和生产力的巨大进步。如今,这些传统材料领域中诞生了非晶合金、透明陶瓷、多孔陶瓷、碳纤维、金属/ 陶瓷复合材料和超高分子量聚乙烯纤维等具有广阔发展前景的新材料,成为新材料产业竞争的主要领域之一。这一领域的特点是产业发展对资源禀赋的依赖程度较高,目前美国、俄罗斯、日本等传统工业强国依托长期积累的技术和设备底蕴,在全球处于领先位置。我国在这些传统材料领域处于产业第一梯队,但产能大而不强。
二是以半导体及集成电路材料、信息存储材料、光通信材料、传感器为代表的信息材料领域。信息材料构成了信息技术与应用的基础,是实现信息感知、计算、发送、传输、接收和存储的物质基础,是人工智能、智能传感、虚拟现实/增强现实、区块链和大数据等信息技术产业发展与进步的先导条件。这一领域正处于技术与设备快速迭代的高速发展期,产业发展对技术和设备的先进程度依赖性很高,目前美国、欧盟、韩国、日本等信息产业强国(组织)仍处于领先地位,我国正在加强该领域核心技术攻关和产业链布局,但光刻胶等部分关键材料、微加工技术仍不成熟,产业化水平不高,成为制约我国信息产业发展的突出短板。
三是以光伏电池、锂离子动力电池、氢燃料电池等为代表的新能源材料领域。能源清洁低碳化趋势已经成为全球共识,变革性能源材料技术是未来发展的关键领域。其中,汽车电动化和智能化变革为大势所趋,新能源汽车大规模发展将大幅度降低燃油的消耗。汽车电动化需要绿色电力才能助力“双碳”目标的实现,光伏发电和储能技术是主要的解决方案,“光—储—配—用”绿色电力全链条一体化是“双碳”目标实现的关键。新能源材料这一领域发展时间相对较短,各条技术路线孰优孰劣尚不明朗,产业未来发展的核心资源与各国自身的资源禀赋的契合程度,对各国在这一产业的发展起着关键作用。目前欧盟、美国等发达国家(组织)处于世界前列,我国在这一领域中处于产业第一梯队,在光伏电池、锂离子动力电池等细分领域处于相对领先位置。
2. 美日等材料强国前瞻布局推进新材料产业发展
近年来,世界主要发达国家围绕新材料产业发展的重点领域纷纷出台了长期精准扶持的相关政策,通过提前开展战略布局,推动本国在关键新材料领域快速发展,以期在新材料产业中夺得技术制高点。例如,美国国家科学基金会(NSF)于2017年启动的“十大理念”(10 Big Ideas)大型计划;欧盟通过“研发框架计划”(FP)及“地平线2020”(Horizon 2020);美国国防部高级研究计划局设立LUMOS 项目;日本新能源与工业技术发展组织投入22.5亿日元,用于硅基高亮度、高效率激光器的开发。巨额的投入换取的是技术及产业上的突飞猛进,目前发达国家在新材料产业多个细分领域上形成的技术优势也是十余年前提前布局所取得的成果。比如,在非晶材料领域中,在20世纪90年代,由日本和美国主导的非晶合金材料进入大块合金时代,极大地拓展了其应用范围和领域;在信息材料领域中,台湾积体电路制造股份有限公司、三星集团、英特尔公司等大型跨国公司把控着5nm、3nm 晶圆制程技术,90%以上的高端MEMS 传感器芯片也由各个发达国家掌握;在新能源材料领域,光伏产业最为热门的是由日本三洋公司所开发的HJT电池,具有量产效率高、生产工序短等显著优势。
二、我国新材料产业发展迅速但短板突出
1. 我国近年新材料产业处于高速发展阶段
新材料产业是支撑我国经济发展和产业结构转型升级的基础性、先导性、战略性产业。近年来我国新材料产业在国家一系列政策举措的指引下,产业规模实现跃升,创新能力显著提高。
一是产业规模快速增长。我国新材料产业体系已经初步形成,发展形势良好。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《“十四五”信息通信行业发展规划》《“十四五”原材料工业发展规划》《“十四五”智能制造发展规划》等国家层面战略规划的出台,为新材料产业持续向好发展创造了良好的政策环境。新材料产业规模从2010年的6500亿元增长至2020年的5万亿元。
二是关键技术不断实现实质突破。通过产学研用结合,许多重要新材料技术指标大幅提升。稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、镁合金、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。关键技术的不断突破和新材料品种的不断增加,使我国高端金属结构材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料保障能力明显增强,先进高分子材料、超薄平板玻璃和特种金属功能材料自给水平也在逐步提高。
2. 我国形成了一批特色鲜明的新材料产业集聚区
在中央和各地政府的支持下,各地基于产业基础、科研条件、资源禀赋、市场需求等比较优势,积极发展区域特色新材料产业,推动新材料相关企业集聚化发展。总体来看,我国新材料产业发展集聚在环渤海地区、长三角地区、珠三角地区,同时在中西部还形成了一批有显著区域特色的新材料产业基地。环渤海地区大型企业总部、国内顶尖高校和重点科研院所集聚,科技创新能力全国领先,在新能源材料、生物医用材料等新兴领域形成了高端新材料产业集群,在传统材料领域也有着位居全国前列的科研能力和产业实力。长三角地区,经济发展水平高,产业配套完善,物流交通网络发达,是我国重要的新材料研发、生产和消费市场,在高端金属、半导体材料、先进高分子材料等领域形成了一批国内外知名的产业基地。珠三角地区,应用市场空间和潜力大,外向型经济发达,新材料产业集中度高,在电子信息材料、化工新材料、先进陶瓷材料等领域培育出具有较强优势的产业集群。中西部地区,内蒙古包头、江西赣州等地依托丰富的稀土资源建设稀土产业集群;中部六省依托在钢铁、有色、建材、化工等传统领域打下的雄厚产业基础,形成了初具规模的产业基地;西部地区四川省和陕西省依托丰富的矿产与能源,通过军民融合、技术创新等,在稀土功能材料、稀有金属材料等领域形成了一批特色鲜明的新材料产业基地。
3. 我国新材料产业存在的突出问题
一是整体发展水平偏低。我国新材料产业起步晚、底子薄,整体发展水平偏低,据统计,我国新材料产业仅有10% 左右的领域达到国际先进水平。与制造强国建设的要求相比,我国关键材料“卡脖子”问题还广泛存在,大量关键材料和专用装备依赖进口,导致重大装备、重大工程“等米下锅”的现象比较突出,新一代信息技术等战略性新兴产业供应链上游安全稳定性面临潜在风险,最先进的ArF 和EUV 工艺光刻胶几乎全部依赖进口,新材料产业还不能很好地支撑我国制造业高质量发展。
二是创新支撑作用不足。从科研侧看,我国材料科学高水平论文数量高居全球第一,且占比近5 成,但从产业侧看,我国高端制造业仍有诸多关键材料依赖进口,科技产业“两张皮”现象在材料领域表现得尤为明显。一方面,我国产业长期处于全球价值链中低端,过去产业侧先进技术的获取过度依赖国外创新体系;另一方面,受政策、体制、机制等诸多因素的制约,我国新材料研发与应用脱节较为严重。
三是产业生态有待提升。我国材料领域高精尖企业多为初创,抵御风险能力较弱。在发展初期,这些企业需要经过长期的应用考核和大量的资金投入。目前我国仍存在新材料的生产与应用脱节,应用技术发展滞后、市场培育力度不足等问题。例如,电子信息领域下游企业对新材料的准入具有严格的认证制度,存在较高的准入壁垒。
三、以科技创新引领产业发展的政策建议
1. 创新材料科学研究手段,以应用为牵引突破产业关键核心技术
打赢新材料领域关键核心技术攻坚战亟须从基础与应用层面实现突破,需加强创新链产业链融合,从新材料产业应用面临的实际问题中凝练科学问题,并积极运用先进研究方法及工具推动解决。一方面,可依托我国已建和在建的一批大科学装置,对材料领域前沿性、基础性重大科学技术问题开展研究,激发对基本原理的认知突破,探索“卡脖子”技术的基础理论和技术原理,实现更多“从0 到1”的突破;另一方面,以材料基因工程等先进材料研发理念为抓手,突破材料科学领域高通量计算、高通量测试、高通量制备以及人工智能赋能等关键技术,构建材料基因工程创新技术体系,形成能够普遍适用的新材料研发路径,大力提高新材料研发和应用的效率,助力新材料实现迭代升级。
2. 布局新型创新平台建设,着力提升新材料科技成果转化效率
支持在新材料产业基础较好、经济发达的地区建设国家级、省级新材料创新平台,积极打造新材料产业发展的战略科技力量。以新型创新平台为主体,集聚创新要素,创新体制机制,打通科技成果转化“死亡谷”,破解科技产业“两张皮”的难题;推动新型创新平台与龙头企业、“专精特新”企业等应用端创新主体共同开展新材料产业基础技术和产业化技术攻关,支撑企业开展产业链源头创新;支持新型创新平台建设新材料测试表征平台、中试验证平台、材料大数据平台等公共能力,推动平台设备向产业开放共享,支撑企业开展技术研发与验证。
3. 深入开展新材料产业集群建设,构建创新要素融通发展的创新生态
发展培育新材料产业集群已经成为各国推动新材料产业发展和产业组织模式创新的主要路径,建立集群成员横向和纵向密切合作的协同创新网络对集群高质量发展至关重要。
一是要推动集群内企业与科研机构的创新合作,将科研创新能力与产业发展的技术需求在空间上无缝衔接,开展产业链原始创新、源头创新;二是要推动产业链上下游创新合作,聚焦产业链供应链薄弱环节,鼓励应用端龙头企业利用人才、技术等资源对集群内供应链企业进行创新赋能,着力培育一条以集群内企业为主的供应链“备胎”;三是要推动新材料产业与集群内其他产业的协同发展,鼓励以符合未来产业变革方向的下游应用为牵引,打造更加具有全局性、更安全可靠的产业链供应链。
4. 围绕产业急需人才需求,打造有竞争力的创新人才发展环境
新材料产业属于知识、技术、资金密集型行业,除了大量资金投入,还需要大量技术创新与产业化人才。2022年松山湖材料实验室组织的广东省部分重点新材料企业产业链安全稳定调研问卷结果显示,缺乏专业人才是新材料领域企业反映最为集中的问题之一。欧美等西方地区和国家起步早,在信息材料等领域关键核心技术及工艺装备方面集聚了一批高层次的华人科学家和工程师。建议国内有关部门、重点地市在住房、医疗、子女教育、创新创业等方面加快出台具体的支持举措,吸引海外高层次人才回国任职或与国内单位开展合作;鼓励重大创新载体、重点高校等科研机构通过项目合作等方式与企业共同培养高素质的研发人才。
局。第一梯队在新材料产业竞争中占据全面优势,第二梯队的新材料产业正处于快速增长期,对现有格局形成有力冲击。总的来说,新材料产业围绕三大领域展开竞争。
一是以金属、高分子、陶瓷、玻璃等为代表的传统材料领域。金属、陶瓷、玻璃、纤维和高分子等传统材料在人类历史中一直扮演着重要角色,每次发展都会极大地推动人类社会文明和生产力的巨大进步。
如今,这些传统材料领域中诞生了非晶合金、透明陶瓷、多孔陶瓷、碳纤维、金属/ 陶瓷复合材料和超高分子量聚乙烯纤维等具有广阔发展前景的新材料,成为新材料产业竞争的主要领域之一。这一领域的特点是产业发展对资源禀赋的依赖程度较高,目前美国、俄罗斯、日本等传统工业强国依托长期积累的技术和设备底蕴,在全球处于领先位置。我国在这些传统材料领域处于产业第一梯队,但产能大而不强。
二是以半导体及集成电路材料、信息存储材料、光通信材料、传感器为代表的信息材料领域。信息材料构成了信息技术与应用的基础,是实现信息感知、计算、发送、传输、接收和存储的物质基础,是人工智能、智能传感、虚拟现实/增强现实、区块链和大数据等信息技术产业发展与进步的先导条件。
这一领域正处于技术与设备快速迭代的高速发展期,产业发展对技术和设备的先进程度依赖性很高,目前美国、欧盟、韩国、日本等信息产业强国(组织)仍处于领先地位,我国正在加强该领域核心技术攻关和产业链布局,但光刻胶等部分关键材料、微加工技术仍不成熟,产业化水平不高,成为制约我国信息产业发展的突出短板。
三是以光伏电池、锂离子动力电池、氢燃料电池等为代表的新能源材料领域。能源清洁低碳化趋势已经成为全球共识,变革性能源材料技术是未来发展的关键领域。其中,汽车电动化和智能化变革为大势所趋,新能源汽车大规模发展将大幅度降低燃油的消耗。
汽车电动化需要绿色电力才能助力“双碳”目标的实现,光伏发电和储能技术是主要的解决方案,“光—储—配—用”绿色电力全链条一体化是“双碳”目标实现的关键。
新能源材料这一领域发展时间相对较短,各条技术路线孰优孰劣尚不明朗,产业未来发展的核心资源与各国自身的资源禀赋的契合程度,对各国在这一产业的发展起着关键作用。目前欧盟、美国等发达国家(组织)处于世界前列,我国在这一领域中处于产业第一梯队,在光伏电池、锂离子动力电池等细分领域处于相对领先位置。
2. 美日等材料强国前瞻布局推进新材料产业发展
近年来,世界主要发达国家围绕新材料产业发展的重点领域纷纷出台了长期精准扶持的相关政策,通过提前开展战略布局,推动本国在关键新材料领域快速发展,以期在新材料产业中夺得技术制高点。例如,美国国家科学基金会(NSF)于2017年启动的“十大理念”(10 Big Ideas)大型计划;欧盟通过“研发框架计划”(FP)及“地平线2020”(Horizon 2020);美国国防部高级研究计划局设立LUMOS 项目;日本新能源与工业技术发展组织投入22.5亿日元,用于硅基高亮度、高效率激光器的开发。巨额的投入换取的是技术及产业上的突飞猛进,目前发达国家在新材料产业多个细分领域上形成的技术优势也是十余年前提前布局所取得的成果。比如,在非晶材料领域中,在20世纪90年代,由日本和美国主导的非晶合金材料进入大块合金时代,极大地拓展了其应用范围和领域;在信息材料领域中,台湾积体电路制造股份有限公司、三星集团、英特尔公司等大型跨国公司把控着5nm、3nm 晶圆制程技术,90%以上的高端MEMS 传感器芯片也由各个发达国家掌握;在新能源材料领域,光伏产业最为热门的是由日本三洋公司所开发的HJT电池,具有量产效率高、生产工序短等显著优势。
二、我国新材料产业发展迅速但短板突出
1. 我国近年新材料产业处于高速发展阶段
新材料产业是支撑我国经济发展和产业结构转型升级的基础性、先导性、战略性产业。近年来我国新材料产业在国家一系列政策举措的指引下,产业规模实现跃升,创新能力显著提高。
一是产业规模快速增长。我国新材料产业体系已经初步形成,发展形势良好。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《“十四五”信息通信行业发展规划》《“十四五”原材料工业发展规划》《“十四五”智能制造发展规划》等国家层面战略规划的出台,为新材料产业持续向好发展创造了良好的政策环境。新材料产业规模从2010年的6500亿元增长至2020年的5万亿元。
二是关键技术不断实现实质突破。通过产学研用结合,许多重要新材料技术指标大幅提升。稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、镁合金、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。关键技术的不断突破和新材料品种的不断增加,使我国高端金属结构材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料保障能力明显增强,先进高分子材料、超薄平板玻璃和特种金属功能材料自给水平也在逐步提高。
2. 我国形成了一批特色鲜明的新材料产业集聚区
在中央和各地政府的支持下,各地基于产业基础、科研条件、资源禀赋、市场需求等比较优势,积极发展区域特色新材料产业,推动新材料相关企业集聚化发展。总体来看,我国新材料产业发展集聚在环渤海地区、长三角地区、珠三角地区,同时在中西部还形成了一批有显著区域特色的新材料产业基地。环渤海地区大型企业总部、国内顶尖高校和重点科研院所集聚,科技创新能力全国领先,在新能源材料、生物医用材料等新兴领域形成了高端新材料产业集群,在传统材料领域也有着位居全国前列的科研能力和产业实力。长三角地区,经济发展水平高,产业配套完善,物流交通网络发达,是我国重要的新材料研发、生产和消费市场,在高端金属、半导体材料、先进高分子材料等领域形成了一批国内外知名的产业基地。珠三角地区,应用市场空间和潜力大,外向型经济发达,新材料产业集中度高,在电子信息材料、化工新材料、先进陶瓷材料等领域培育出具有较强优势的产业集群。中西部地区,内蒙古包头、江西赣州等地依托丰富的稀土资源建设稀土产业集群;中部六省依托在钢铁、有色、建材、化工等传统领域打下的雄厚产业基础,形成了初具规模的产业基地;西部地区四川省和陕西省依托丰富的矿产与能源,通过军民融合、技术创新等,在稀土功能材料、稀有金属材料等领域形成了一批特色鲜明的新材料产业基地。
3. 我国新材料产业存在的突出问题
一是整体发展水平偏低。我国新材料产业起步晚、底子薄,整体发展水平偏低,据统计,我国新材料产业仅有10% 左右的领域达到国际先进水平。与制造强国建设的要求相比,我国关键材料“卡脖子”问题还广泛存在,大量关键材料和专用装备依赖进口,导致重大装备、重大工程“等米下锅”的现象比较突出,新一代信息技术等战略性新兴产业供应链上游安全稳定性面临潜在风险,最先进的ArF 和EUV 工艺光刻胶几乎全部依赖进口,新材料产业还不能很好地支撑我国制造业高质量发展。
二是创新支撑作用不足。从科研侧看,我国材料科学高水平论文数量高居全球第一,且占比近5 成,但从产业侧看,我国高端制造业仍有诸多关键材料依赖进口,科技产业“两张皮”现象在材料领域表现得尤为明显。一方面,我国产业长期处于全球价值链中低端,过去产业侧先进技术的获取过度依赖国外创新体系;另一方面,受政策、体制、机制等诸多因素的制约,我国新材料研发与应用脱节较为严重。
三是产业生态有待提升。我国材料领域高精尖企业多为初创,抵御风险能力较弱。在发展初期,这些企业需要经过长期的应用考核和大量的资金投入。目前我国仍存在新材料的生产与应用脱节,应用技术发展滞后、市场培育力度不足等问题。例如,电子信息领域下游企业对新材料的准入具有严格的认证制度,存在较高的准入壁垒。
三、以科技创新引领产业发展的政策建议
1. 创新材料科学研究手段,以应用为牵引突破产业关键核心技术
打赢新材料领域关键核心技术攻坚战亟须从基础与应用层面实现突破,需加强创新链产业链融合,从新材料产业应用面临的实际问题中凝练科学问题,并积极运用先进研究方法及工具推动解决。一方面,可依托我国已建和在建的一批大科学装置,对材料领域前沿性、基础性重大科学技术问题开展研究,激发对基本原理的认知突破,探索“卡脖子”技术的基础理论和技术原理,实现更多“从0 到1”的突破;另一方面,以材料基因工程等先进材料研发理念为抓手,突破材料科学领域高通量计算、高通量测试、高通量制备以及人工智能赋能等关键技术,构建材料基因工程创新技术体系,形成能够普遍适用的新材料研发路径,大力提高新材料研发和应用的效率,助力新材料实现迭代升级。
2. 布局新型创新平台建设,着力提升新材料科技成果转化效率
支持在新材料产业基础较好、经济发达的地区建设国家级、省级新材料创新平台,积极打造新材料产业发展的战略科技力量。以新型创新平台为主体,集聚创新要素,创新体制机制,打通科技成果转化“死亡谷”,破解科技产业“两张皮”的难题;推动新型创新平台与龙头企业、“专精特新”企业等应用端创新主体共同开展新材料产业基础技术和产业化技术攻关,支撑企业开展产业链源头创新;支持新型创新平台建设新材料测试表征平台、中试验证平台、材料大数据平台等公共能力,推动平台设备向产业开放共享,支撑企业开展技术研发与验证。
3. 深入开展新材料产业集群建设,构建创新要素融通发展的创新生态
发展培育新材料产业集群已经成为各国推动新材料产业发展和产业组织模式创新的主要路径,建立集群成员横向和纵向密切合作的协同创新网络对集群高质量发展至关重要。
一是要推动集群内企业与科研机构的创新合作,将科研创新能力与产业发展的技术需求在空间上无缝衔接,开展产业链原始创新、源头创新;二是要推动产业链上下游创新合作,聚焦产业链供应链薄弱环节,鼓励应用端龙头企业利用人才、技术等资源对集群内供应链企业进行创新赋能,着力培育一条以集群内企业为主的供应链“备胎”;三是要推动新材料产业与集群内其他产业的协同发展,鼓励以符合未来产业变革方向的下游应用为牵引,打造更加具有全局性、更安全可靠的产业链供应链。
4. 围绕产业急需人才需求,打造有竞争力的创新人才发展环境
新材料产业属于知识、技术、资金密集型行业,除了大量资金投入,还需要大量技术创新与产业化人才。2022年松山湖材料实验室组织的广东省部分重点新材料企业产业链安全稳定调研问卷结果显示,缺乏专业人才是新材料领域企业反映最为集中的问题之一。欧美等西方地区和国家起步早,在信息材料等领域关键核心技术及工艺装备方面集聚了一批高层次的华人科学家和工程师。建议国内有关部门、重点地市在住房、医疗、子女教育、创新创业等方面加快出台具体的支持举措,吸引海外高层次人才回国任职或与国内单位开展合作;鼓励重大创新载体、重点高校等科研机构通过项目合作等方式与企业共同培养高素质的研发人才。
2. 美日等材料强国前瞻布局推进新材料产业发展
近年来,世界主要发达国家围绕新材料产业发展的重点领域纷纷出台了长期精准扶持的相关政策,通过提前开展战略布局,推动本国在关键新材料领域快速发展,以期在新材料产业中夺得技术制高点。例如,美国国家科学基金会(NSF)于2017年启动的“十大理念”(10 Big Ideas)大型计划;欧盟通过“研发框架计划”(FP)及“地平线2020”(Horizon 2020);美国国防部高级研究计划局设立LUMOS 项目;日本新能源与工业技术发展组织投入22.5亿日元,用于硅基高亮度、高效率激光器的开发。巨额的投入换取的是技术及产业上的突飞猛进,目前发达国家在新材料产业多个细分领域上形成的技术优势也是十余年前提前布局所取得的成果。比如,在非晶材料领域中,在20世纪90年代,由日本和美国主导的非晶合金材料进入大块合金时代,极大地拓展了其应用范围和领域;在信息材料领域中,台湾积体电路制造股份有限公司、三星集团、英特尔公司等大型跨国公司把控着5nm、3nm 晶圆制程技术,90%以上的高端MEMS 传感器芯片也由各个发达国家掌握;在新能源材料领域,光伏产业最为热门的是由日本三洋公司所开发的HJT电池,具有量产效率高、生产工序短等显著优势。
二、我国新材料产业发展迅速但短板突出
1. 我国近年新材料产业处于高速发展阶段
新材料产业是支撑我国经济发展和产业结构转型升级的基础性、先导性、战略性产业。近年来我国新材料产业在国家一系列政策举措的指引下,产业规模实现跃升,创新能力显著提高。
一是产业规模快速增长。我国新材料产业体系已经初步形成,发展形势良好。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》《“十四五”信息通信行业发展规划》《“十四五”原材料工业发展规划》《“十四五”智能制造发展规划》等国家层面战略规划的出台,为新材料产业持续向好发展创造了良好的政策环境。新材料产业规模从2010年的6500亿元增长至2020年的5万亿元。
二是关键技术不断实现实质突破。通过产学研用结合,许多重要新材料技术指标大幅提升。稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、镁合金、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。关键技术的不断突破和新材料品种的不断增加,使我国高端金属结构材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料保障能力明显增强,先进高分子材料、超薄平板玻璃和特种金属功能材料自给水平也在逐步提高。
2. 我国形成了一批特色鲜明的新材料产业集聚区
在中央和各地政府的支持下,各地基于产业基础、科研条件、资源禀赋、市场需求等比较优势,积极发展区域特色新材料产业,推动新材料相关企业集聚化发展。总体来看,我国新材料产业发展集聚在环渤海地区、长三角地区、珠三角地区,同时在中西部还形成了一批有显著区域特色的新材料产业基地。环渤海地区大型企业总部、国内顶尖高校和重点科研院所集聚,科技创新能力全国领先,在新能源材料、生物医用材料等新兴领域形成了高端新材料产业集群,在传统材料领域也有着位居全国前列的科研能力和产业实力。长三角地区,经济发展水平高,产业配套完善,物流交通网络发达,是我国重要的新材料研发、生产和消费市场,在高端金属、半导体材料、先进高分子材料等领域形成了一批国内外知名的产业基地。珠三角地区,应用市场空间和潜力大,外向型经济发达,新材料产业集中度高,在电子信息材料、化工新材料、先进陶瓷材料等领域培育出具有较强优势的产业集群。中西部地区,内蒙古包头、江西赣州等地依托丰富的稀土资源建设稀土产业集群;中部六省依托在钢铁、有色、建材、化工等传统领域打下的雄厚产业基础,形成了初具规模的产业基地;西部地区四川省和陕西省依托丰富的矿产与能源,通过军民融合、技术创新等,在稀土功能材料、稀有金属材料等领域形成了一批特色鲜明的新材料产业基地。
3. 我国新材料产业存在的突出问题
一是整体发展水平偏低。我国新材料产业起步晚、底子薄,整体发展水平偏低,据统计,我国新材料产业仅有10% 左右的领域达到国际先进水平。与制造强国建设的要求相比,我国关键材料“卡脖子”问题还广泛存在,大量关键材料和专用装备依赖进口,导致重大装备、重大工程“等米下锅”的现象比较突出,新一代信息技术等战略性新兴产业供应链上游安全稳定性面临潜在风险,最先进的ArF 和EUV 工艺光刻胶几乎全部依赖进口,新材料产业还不能很好地支撑我国制造业高质量发展。
二是创新支撑作用不足。从科研侧看,我国材料科学高水平论文数量高居全球第一,且占比近5 成,但从产业侧看,我国高端制造业仍有诸多关键材料依赖进口,科技产业“两张皮”现象在材料领域表现得尤为明显。一方面,我国产业长期处于全球价值链中低端,过去产业侧先进技术的获取过度依赖国外创新体系;另一方面,受政策、体制、机制等诸多因素的制约,我国新材料研发与应用脱节较为严重。
三是产业生态有待提升。我国材料领域高精尖企业多为初创,抵御风险能力较弱。在发展初期,这些企业需要经过长期的应用考核和大量的资金投入。目前我国仍存在新材料的生产与应用脱节,应用技术发展滞后、市场培育力度不足等问题。例如,电子信息领域下游企业对新材料的准入具有严格的认证制度,存在较高的准入壁垒。
三、以科技创新引领产业发展的政策建议
1. 创新材料科学研究手段,以应用为牵引突破产业关键核心技术
打赢新材料领域关键核心技术攻坚战亟须从基础与应用层面实现突破,需加强创新链产业链融合,从新材料产业应用面临的实际问题中凝练科学问题,并积极运用先进研究方法及工具推动解决。一方面,可依托我国已建和在建的一批大科学装置,对材料领域前沿性、基础性重大科学技术问题开展研究,激发对基本原理的认知突破,探索“卡脖子”技术的基础理论和技术原理,实现更多“从0 到1”的突破;另一方面,以材料基因工程等先进材料研发理念为抓手,突破材料科学领域高通量计算、高通量测试、高通量制备以及人工智能赋能等关键技术,构建材料基因工程创新技术体系,形成能够普遍适用的新材料研发路径,大力提高新材料研发和应用的效率,助力新材料实现迭代升级。
2. 布局新型创新平台建设,着力提升新材料科技成果转化效率
支持在新材料产业基础较好、经济发达的地区建设国家级、省级新材料创新平台,积极打造新材料产业发展的战略科技力量。以新型创新平台为主体,集聚创新要素,创新体制机制,打通科技成果转化“死亡谷”,破解科技产业“两张皮”的难题;推动新型创新平台与龙头企业、“专精特新”企业等应用端创新主体共同开展新材料产业基础技术和产业化技术攻关,支撑企业开展产业链源头创新;支持新型创新平台建设新材料测试表征平台、中试验证平台、材料大数据平台等公共能力,推动平台设备向产业开放共享,支撑企业开展技术研发与验证。
3. 深入开展新材料产业集群建设,构建创新要素融通发展的创新生态
发展培育新材料产业集群已经成为各国推动新材料产业发展和产业组织模式创新的主要路径,建立集群成员横向和纵向密切合作的协同创新网络对集群高质量发展至关重要。
一是要推动集群内企业与科研机构的创新合作,将科研创新能力与产业发展的技术需求在空间上无缝衔接,开展产业链原始创新、源头创新;二是要推动产业链上下游创新合作,聚焦产业链供应链薄弱环节,鼓励应用端龙头企业利用人才、技术等资源对集群内供应链企业进行创新赋能,着力培育一条以集群内企业为主的供应链“备胎”;三是要推动新材料产业与集群内其他产业的协同发展,鼓励以符合未来产业变革方向的下游应用为牵引,打造更加具有全局性、更安全可靠的产业链供应链。
4. 围绕产业急需人才需求,打造有竞争力的创新人才发展环境
新材料产业属于知识、技术、资金密集型行业,除了大量资金投入,还需要大量技术创新与产业化人才。2022年松山湖材料实验室组织的广东省部分重点新材料企业产业链安全稳定调研问卷结果显示,缺乏专业人才是新材料领域企业反映最为集中的问题之一。欧美等西方地区和国家起步早,在信息材料等领域关键核心技术及工艺装备方面集聚了一批高层次的华人科学家和工程师。建议国内有关部门、重点地市在住房、医疗、子女教育、创新创业等方面加快出台具体的支持举措,吸引海外高层次人才回国任职或与国内单位开展合作;鼓励重大创新载体、重点高校等科研机构通过项目合作等方式与企业共同培养高素质的研发人才。
增加,使我国高端金属结构材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料保障能力明显增强,先进高分子材料、超薄平板玻璃和特种金属功能材料自给水平也在逐步提高。
2. 我国形成了一批特色鲜明的新材料产业集聚区
在中央和各地政府的支持下,各地基于产业基础、科研条件、资源禀赋、市场需求等比较优势,积极发展区域特色新材料产业,推动新材料相关企业集聚化发展。
总体来看,我国新材料产业发展集聚在环渤海地区、长三角地区、珠三角地区,同时在中西部还形成了一批有显著区域特色的新材料产业基地。环渤海地区大型企业总部、国内顶尖高校和重点科研院所集聚,科技创新能力全国领先,在新能源材料、生物医用材料等新兴领域形成了高端新材料产业集群,在传统材料领域也有着位居全国前列的科研能力和产业实力。长三角地区,经济发展水平高,产业配套完善,物流交通网络发达,是我国重要的新材料研发、生产和消费市场,在高端金属、半导体材料、先进高分子材料等领域形成了一批国内外知名的产业基地。珠三角地区,应用市场空间和潜力大,外向型经济发达,新材料产业集中度高,在电子信息材料、化工新材料、先进陶瓷材料等领域培育出具有较强优势的产业集群。中西部地区,内蒙古包头、江西赣州等地依托丰富的稀土资源建设稀土产业集群;中部六省依托在钢铁、有色、建材、化工等传统领域打下的雄厚产业基础,形成了初具规模的产业基地;西部地区四川省和陕西省依托丰富的矿产与能源,通过军民融合、技术创新等,在稀土功能材料、稀有金属材料等领域形成了一批特色鲜明的新材料产业基地。
3. 我国新材料产业存在的突出问题
一是整体发展水平偏低。我国新材料产业起步晚、底子薄,整体发展水平偏低,据统计,我国新材料产业仅有10% 左右的领域达到国际先进水平。与制造强国建设的要求相比,我国关键材料“卡脖子”问题还广泛存在,大量关键材料和专用装备依赖进口,导致重大装备、重大工程“等米下锅”的现象比较突出,新一代信息技术等战略性新兴产业供应链上游安全稳定性面临潜在风险,最先进的ArF 和EUV 工艺光刻胶几乎全部依赖进口,新材料产业还不能很好地支撑我国制造业高质量发展。
二是创新支撑作用不足。从科研侧看,我国材料科学高水平论文数量高居全球第一,且占比近5 成,但从产业侧看,我国高端制造业仍有诸多关键材料依赖进口,科技产业“两张皮”现象在材料领域表现得尤为明显。一方面,我国产业长期处于全球价值链中低端,过去产业侧先进技术的获取过度依赖国外创新体系;另一方面,受政策、体制、机制等诸多因素的制约,我国新材料研发与应用脱节较为严重。
三是产业生态有待提升。我国材料领域高精尖企业多为初创,抵御风险能力较弱。在发展初期,这些企业需要经过长期的应用考核和大量的资金投入。目前我国仍存在新材料的生产与应用脱节,应用技术发展滞后、市场培育力度不足等问题。例如,电子信息领域下游企业对新材料的准入具有严格的认证制度,存在较高的准入壁垒。
三、以科技创新引领产业发展的政策建议
1. 创新材料科学研究手段,以应用为牵引突破产业关键核心技术
打赢新材料领域关键核心技术攻坚战亟须从基础与应用层面实现突破,需加强创新链产业链融合,从新材料产业应用面临的实际问题中凝练科学问题,并积极运用先进研究方法及工具推动解决。一方面,可依托我国已建和在建的一批大科学装置,对材料领域前沿性、基础性重大科学技术问题开展研究,激发对基本原理的认知突破,探索“卡脖子”技术的基础理论和技术原理,实现更多“从0 到1”的突破;另一方面,以材料基因工程等先进材料研发理念为抓手,突破材料科学领域高通量计算、高通量测试、高通量制备以及人工智能赋能等关键技术,构建材料基因工程创新技术体系,形成能够普遍适用的新材料研发路径,大力提高新材料研发和应用的效率,助力新材料实现迭代升级。
2. 布局新型创新平台建设,着力提升新材料科技成果转化效率
支持在新材料产业基础较好、经济发达的地区建设国家级、省级新材料创新平台,积极打造新材料产业发展的战略科技力量。以新型创新平台为主体,集聚创新要素,创新体制机制,打通科技成果转化“死亡谷”,破解科技产业“两张皮”的难题;推动新型创新平台与龙头企业、“专精特新”企业等应用端创新主体共同开展新材料产业基础技术和产业化技术攻关,支撑企业开展产业链源头创新;支持新型创新平台建设新材料测试表征平台、中试验证平台、材料大数据平台等公共能力,推动平台设备向产业开放共享,支撑企业开展技术研发与验证。
3. 深入开展新材料产业集群建设,构建创新要素融通发展的创新生态
发展培育新材料产业集群已经成为各国推动新材料产业发展和产业组织模式创新的主要路径,建立集群成员横向和纵向密切合作的协同创新网络对集群高质量发展至关重要。
一是要推动集群内企业与科研机构的创新合作,将科研创新能力与产业发展的技术需求在空间上无缝衔接,开展产业链原始创新、源头创新;二是要推动产业链上下游创新合作,聚焦产业链供应链薄弱环节,鼓励应用端龙头企业利用人才、技术等资源对集群内供应链企业进行创新赋能,着力培育一条以集群内企业为主的供应链“备胎”;三是要推动新材料产业与集群内其他产业的协同发展,鼓励以符合未来产业变革方向的下游应用为牵引,打造更加具有全局性、更安全可靠的产业链供应链。
4. 围绕产业急需人才需求,打造有竞争力的创新人才发展环境
新材料产业属于知识、技术、资金密集型行业,除了大量资金投入,还需要大量技术创新与产业化人才。2022年松山湖材料实验室组织的广东省部分重点新材料企业产业链安全稳定调研问卷结果显示,缺乏专业人才是新材料领域企业反映最为集中的问题之一。欧美等西方地区和国家起步早,在信息材料等领域关键核心技术及工艺装备方面集聚了一批高层次的华人科学家和工程师。建议国内有关部门、重点地市在住房、医疗、子女教育、创新创业等方面加快出台具体的支持举措,吸引海外高层次人才回国任职或与国内单位开展合作;鼓励重大创新载体、重点高校等科研机构通过项目合作等方式与企业共同培养高素质的研发人才。
张皮”现象在材料领域表现得尤为明显。一方面,我国产业长期处于全球价值链中低端,过去产业侧先进技术的获取过度依赖国外创新体系;另一方面,受政策、体制、机制等诸多因素的制约,我国新材料研发与应用脱节较为严重。
三是产业生态有待提升。我国材料领域高精尖企业多为初创,抵御风险能力较弱。在发展初期,这些企业需要经过长期的应用考核和大量的资金投入。目前我国仍存在新材料的生产与应用脱节,应用技术发展滞后、市场培育力度不足等问题。例如,电子信息领域下游企业对新材料的准入具有严格的认证制度,存在较高的准入壁垒。
三、以科技创新引领产业发展的政策建议
1. 创新材料科学研究手段,以应用为牵引突破产业关键核心技术
打赢新材料领域关键核心技术攻坚战亟须从基础与应用层面实现突破,需加强创新链产业链融合,从新材料产业应用面临的实际问题中凝练科学问题,并积极运用先进研究方法及工具推动解决。
一方面,可依托我国已建和在建的一批大科学装置,对材料领域前沿性、基础性重大科学技术问题开展研究,激发对基本原理的认知突破,探索“卡脖子”技术的基础理论和技术原理,实现更多“从0 到1”的突破。另一方面,以材料基因工程等先进材料研发理念为抓手,突破材料科学领域高通量计算、高通量测试、高通量制备以及人工智能赋能等关键技术,构建材料基因工程创新技术体系,形成能够普遍适用的新材料研发路径,大力提高新材料研发和应用的效率,助力新材料实现迭代升级。
2. 布局新型创新平台建设,着力提升新材料科技成果转化效率
支持在新材料产业基础较好、经济发达的地区建设国家级、省级新材料创新平台,积极打造新材料产业发展的战略科技力量。以新型创新平台为主体,集聚创新要素,创新体制机制,打通科技成果转化“死亡谷”,破解科技产业“两张皮”的难题;推动新型创新平台与龙头企业、“专精特新”企业等应用端创新主体共同开展新材料产业基础技术和产业化技术攻关,支撑企业开展产业链源头创新;支持新型创新平台建设新材料测试表征平台、中试验证平台、材料大数据平台等公共能力,推动平台设备向产业开放共享,支撑企业开展技术研发与验证。
3. 深入开展新材料产业集群建设,构建创新要素融通发展的创新生态
发展培育新材料产业集群已经成为各国推动新材料产业发展和产业组织模式创新的主要路径,建立集群成员横向和纵向密切合作的协同创新网络对集群高质量发展至关重要。
一是要推动集群内企业与科研机构的创新合作,将科研创新能力与产业发展的技术需求在空间上无缝衔接,开展产业链原始创新、源头创新;二是要推动产业链上下游创新合作,聚焦产业链供应链薄弱环节,鼓励应用端龙头企业利用人才、技术等资源对集群内供应链企业进行创新赋能,着力培育一条以集群内企业为主的供应链“备胎”;三是要推动新材料产业与集群内其他产业的协同发展,鼓励以符合未来产业变革方向的下游应用为牵引,打造更加具有全局性、更安全可靠的产业链供应链。
4. 围绕产业急需人才需求,打造有竞争力的创新人才发展环境
新材料产业属于知识、技术、资金密集型行业,除了大量资金投入,还需要大量技术创新与产业化人才。2022年松山湖材料实验室组织的广东省部分重点新材料企业产业链安全稳定调研问卷结果显示,缺乏专业人才是新材料领域企业反映最为集中的问题之一。欧美等西方地区和国家起步早,在信息材料等领域关键核心技术及工艺装备方面集聚了一批高层次的华人科学家和工程师。建议国内有关部门、重点地市在住房、医疗、子女教育、创新创业等方面加快出台具体的支持举措,吸引海外高层次人才回国任职或与国内单位开展合作;鼓励重大创新载体、重点高校等科研机构通过项目合作等方式与企业共同培养高素质的研发人才。
3. 深入开展新材料产业集群建设,构建创新要素融通发展的创新生态
发展培育新材料产业集群已经成为各国推动新材料产业发展和产业组织模式创新的主要路径,建立集群成员横向和纵向密切合作的协同创新网络对集群高质量发展至关重要。
一是要推动集群内企业与科研机构的创新合作,将科研创新能力与产业发展的技术需求在空间上无缝衔接,开展产业链原始创新、源头创新;二是要推动产业链上下游创新合作,聚焦产业链供应链薄弱环节,鼓励应用端龙头企业利用人才、技术等资源对集群内供应链企业进行创新赋能,着力培育一条以集群内企业为主的供应链“备胎”;三是要推动新材料产业与集群内其他产业的协同发展,鼓励以符合未来产业变革方向的下游应用为牵引,打造更加具有全局性、更安全可靠的产业链供应链。
4. 围绕产业急需人才需求,打造有竞争力的创新人才发展环境
新材料产业属于知识、技术、资金密集型行业,除了大量资金投入,还需要大量技术创新与产业化人才。2022年松山湖材料实验室组织的广东省部分重点新材料企业产业链安全稳定调研问卷结果显示,缺乏专业人才是新材料领域企业反映最为集中的问题之一。欧美等西方地区和国家起步早,在信息材料等领域关键核心技术及工艺装备方面集聚了一批高层次的华人科学家和工程师。建议国内有关部门、重点地市在住房、医疗、子女教育、创新创业等方面加快出台具体的支持举措,吸引海外高层次人才回国任职或与国内单位开展合作;鼓励重大创新载体、重点高校等科研机构通过项目合作等方式与企业共同培养高素质的研发人才。
“很热也很卷!”在2024中国储能CEO大会上,与会嘉宾谈起当前新型储能产业格局,都不约而同发出感叹。
过去几年,在“冲击新型储能万亿产业”此起彼伏的口号声中,新型储能产业规模屡屡创下新高。产业粗放式发展过后,招标规模翻倍增长、价格战愈加激烈等现象随之出现——新型储能产业遭遇了“卷”的成长烦恼。2024年,新型储能产业如何“卷”中寻机?新赛点又在哪里?
市场“又热又卷”
2023年的新型储能市场很热也很“卷”。相关数据表明,我国新型储能企业数量快速攀升,2022年全国共有3.8万家储能相关企业成立,是2021年的5.8倍。据CNESA DataLink2023全球储能数据库显示,在资本市场,新型储能同样是“宠儿”——2023年以来,多起融资事件金额在亿元以上,融资总额达534亿元,涉及领域包括钠离子电池、液流电池、PCS、便携式/户储系统、储能安全、电池回收、智能制造、虚拟电厂、AI数字化等,远超2022年行业融资总额。
热度持续攀升,新型储能产业迎来“红海”,竞争压力逐步向市场传导。据CNESA DataLink2023全球储能数据库显示,今年以来,电池系统、储能系统和EPC的招标量均远超去年同期水平,采购主体集中度高,中标价格持续下行——2023年12月,储能系统中标均价跌至0.79元/Wh,与2023年初相比接近腰斩。这也意味着,行业集中度进一步提升,降本增效的重要性更加凸显。有受访者表示,感受到前所未有的竞争压力和价格下探的压力。
“内卷”市场背后,中国能源研究会理事长史玉波看到了我国储能发展所面临的挑战:一是全球竞争格局日益复杂。二是新型储能技术路线发展多元,加上储能市场需求及应用场景较为复杂,对未来进行技术路线选择和产业布局精准定位挑战较大。三是我国新型储能尚未形成可持续的商业模式,目前的储能盈利模式仍不清晰。
如何“卷”中突围?
虽然市场“水温”有所变化,不少参会企业表示依然看好新型储能市场前景。中车株洲所综合能源事业部营销总监张永太表示,新型储能作为新电力系统的主体之一,其在电力市场的地位会越来越明晰,相信未来新型储存市场依然会保持巨量的投资增长。
怀抱信心的同时,行业正合力寻找突围之策。
谈到新型储能市场“卷”的直观反映——价格战,中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司储能技术部主任刘明义认为不必过于担忧,“降本增效是行业发展永恒的话题,但不能靠恶意低价以次充好,而要通过技术的进步实现降本。”他指出,尤其对于中小企业而言,静下心深耕细分领域,填补技术空白,是其在行业头部效应加剧的竞争格局中开辟新路径的好机会。
除了技术层面,广东新型储能国家研究院有限公司联席总裁陈建福从市场层面指出,在多元发展的储能技术和我国复杂多样的应用需求之间构建更精准、紧密的匹配关系,才能带领新型储能行业跑出“内卷”,创造新的盈利增长点。
“不论多好的技术,最终都要通过应用发挥它的价值,形成良好的回报机制。”陈建福认为,这有赖于深入研究挖掘储能的应用场景,精准分析、凝练各场景对不同储能技术、系统指标的精准化、差异化的要求,并开展储能规模化应用的规划设计技术研究。
为促进储能技术与产业应用深度对接互动,新型储能产业大省广东已先行一步。近日,我国新型储能创新中心落户广州。这是新型储能领域唯一一个国家制造业创新中心,将助力广东打造新型储能万亿级产业集群。
供需匹配,最终还是要靠高效的市场机制。在史玉波看来,随着电力市场改革持续深入,建立适宜新型储能参与,能够充分、合理地体现储能多元价值的市场机制是储能实现商业化发展的关键。
下一个赛点在哪?
《“十四五”新型储能发展实施方案》提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。“2025目标”就在眼前,新型储能产业下一个赛点会在哪里?
在新型储能技术的发展趋势方面,史玉波在会上为企业划了重点。他建议,可以重点关注固态锂电、钠离子电池、水系电池等潜在锂电替代技术;压缩空气储能、液流电池、氢能及重力储能等长时储能技术;飞轮、超级电容等短时储能技术。同时对储能系统集成、安全防护、智慧运维、电站调控等共性关键技术进行重点支持。
在技术的应用上,西安奇点能源股份有限公司副总经理马金鹏认为,面向多元化的储能应用需求,未来混合式储能组合应用将成为主流的应用形式,“不仅能将各种储能形式的优势发挥出来,也有利于降低综合成本。”
而在业务布局上,多位受访企业代表判断,经过这一轮行业洗牌后,在细分领域上有优势的企业将有更大赢面。其中,工商业储能是一大热点。
阳光电源光储集团储能事业部总经理曹伟表示,工商业储能商业模式多样化,收益渠道更丰富。2023年,我国工商业储能市场集中在华东、华南区域,浙江、广东、江苏是我国工商业储能发展最好的地方,市场占比已达80%,且逐步向周边省市发展。他表示,看好工商业储能市场,阳光电源已推出深度融合三电技术、AI技术,多收益、高安全、更省心的智慧储能系统。
西安奇点能源股份有限公司创始人兼董事长刘伟增认为,工商业储能发展的底层逻辑,是日出而作、日落而息的自然作息习惯造成的用电量日内峰谷差,由此看来,工商业储能市场未来将持续增长。他表示,公司2020年率先发布了基于工商业储能应用场景的智慧能量块eBlock,并陆续推出模块化产品。
回到2024年的产业发展走势来看,中关村储能产业技术联盟副秘书长岳芬预计,新型储能行业将继续高速扩张、行业“内卷”竞争加剧,但这也将推动政策和市场规则不断完善,储能经济性将有望提升,商业模式更加成熟和多元。
毫无疑问,新型储能行业已经迈入蜕变新生前夜。“整体上,储能行业呈现出百花齐放百家争鸣的繁荣状态,储能正由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化的前期。”厦门科华数能科技有限公司常务副总裁崔剑说道。
DataLink2023全球储能数据库显示,今年以来,电池系统、储能系统和EPC的招标量均远超去年同期水平,采购主体集中度高,中标价格持续下行——2023年12月,储能系统中标均价跌至0.79元/Wh,与2023年初相比接近腰斩。这也意味着,行业集中度进一步提升,降本增效的重要性更加凸显。有受访者表示,感受到前所未有的竞争压力和价格下探的压力。
“内卷”市场背后,中国能源研究会理事长史玉波看到了我国储能发展所面临的挑战:一是全球竞争格局日益复杂。二是新型储能技术路线发展多元,加上储能市场需求及应用场景较为复杂,对未来进行技术路线选择和产业布局精准定位挑战较大。三是我国新型储能尚未形成可持续的商业模式,目前的储能盈利模式仍不清晰。
如何“卷”中突围?
虽然市场“水温”有所变化,不少参会企业表示依然看好新型储能市场前景。中车株洲所综合能源事业部营销总监张永太表示,新型储能作为新电力系统的主体之一,其在电力市场的地位会越来越明晰,相信未来新型储存市场依然会保持巨量的投资增长。怀抱信心的同时,行业正合力寻找突围之策。谈到新型储能市场“卷”的直观反映——价格战,中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司储能技术部主任刘明义认为不必过于担忧,“降本增效是行业发展永恒的话题,但不能靠恶意低价以次充好,而要通过技术的进步实现降本。”他指出,尤其对于中小企业而言,静下心深耕细分领域,填补技术空白,是其在行业头部效应加剧的竞争格局中开辟新路径的好机会。
除了技术层面,广东新型储能国家研究院有限公司联席总裁陈建福从市场层面指出,在多元发展的储能技术和我国复杂多样的应用需求之间构建更精准、紧密的匹配关系,才能带领新型储能行业跑出“内卷”,创造新的盈利增长点。“不论多好的技术,最终都要通过应用发挥它的价值,形成良好的回报机制。”陈建福认为,这有赖于深入研究挖掘储能的应用场景,精准分析、凝练各场景对不同储能技术、系统指标的精准化、差异化的要求,并开展储能规模化应用的规划设计技术研究。为促进储能技术与产业应用深度对接互动,新型储能产业大省广东已先行一步。近日,我国新型储能创新中心落户广州。这是新型储能领域唯一一个国家制造业创新中心,将助力广东打造新型储能万亿级产业集群。供需匹配,最终还是要靠高效的市场机制。在史玉波看来,随着电力市场改革持续深入,建立适宜新型储能参与,能够充分、合理地体现储能多元价值的市场机制是储能实现商业化发展的关键。
下一个赛点在哪?
《“十四五”新型储能发展实施方案》提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。“2025目标”就在眼前,新型储能产业下一个赛点会在哪里?
在新型储能技术的发展趋势方面,史玉波在会上为企业划了重点。他建议,可以重点关注固态锂电、钠离子电池、水系电池等潜在锂电替代技术;压缩空气储能、液流电池、氢能及重力储能等长时储能技术;飞轮、超级电容等短时储能技术。同时对储能系统集成、安全防护、智慧运维、电站调控等共性关键技术进行重点支持。
在技术的应用上,西安奇点能源股份有限公司副总经理马金鹏认为,面向多元化的储能应用需求,未来混合式储能组合应用将成为主流的应用形式,“不仅能将各种储能形式的优势发挥出来,也有利于降低综合成本。”
而在业务布局上,多位受访企业代表判断,经过这一轮行业洗牌后,在细分领域上有优势的企业将有更大赢面。其中,工商业储能是一大热点。
阳光电源光储集团储能事业部总经理曹伟表示,工商业储能商业模式多样化,收益渠道更丰富。2023年,我国工商业储能市场集中在华东、华南区域,浙江、广东、江苏是我国工商业储能发展最好的地方,市场占比已达80%,且逐步向周边省市发展。他表示,看好工商业储能市场,阳光电源已推出深度融合三电技术、AI技术,多收益、高安全、更省心的智慧储能系统。
西安奇点能源股份有限公司创始人兼董事长刘伟增认为,工商业储能发展的底层逻辑,是日出而作、日落而息的自然作息习惯造成的用电量日内峰谷差,由此看来,工商业储能市场未来将持续增长。他表示,公司2020年率先发布了基于工商业储能应用场景的智慧能量块eBlock,并陆续推出模块化产品。
回到2024年的产业发展走势来看,中关村储能产业技术联盟副秘书长岳芬预计,新型储能行业将继续高速扩张、行业“内卷”竞争加剧,但这也将推动政策和市场规则不断完善,储能经济性将有望提升,商业模式更加成熟和多元。
毫无疑问,新型储能行业已经迈入蜕变新生前夜。“整体上,储能行业呈现出百花齐放百家争鸣的繁荣状态,储能正由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化的前期。”厦门科华数能科技有限公司常务副总裁崔剑说道。
的关键。
下一个赛点在哪?
《“十四五”新型储能发展实施方案》提出,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。“2025目标”就在眼前,新型储能产业下一个赛点会在哪里?在新型储能技术的发展趋势方面,史玉波在会上为企业划了重点。他建议,可以重点关注固态锂电、钠离子电池、水系电池等潜在锂电替代技术;压缩空气储能、液流电池、氢能及重力储能等长时储能技术;飞轮、超级电容等短时储能技术。同时对储能系统集成、安全防护、智慧运维、电站调控等共性关键技术进行重点支持。
在技术的应用上,西安奇点能源股份有限公司副总经理马金鹏认为,面向多元化的储能应用需求,未来混合式储能组合应用将成为主流的应用形式,“不仅能将各种储能形式的优势发挥出来,也有利于降低综合成本。”而在业务布局上,多位受访企业代表判断,经过这一轮行业洗牌后,在细分领域上有优势的企业将有更大赢面。其中,工商业储能是一大热点。
阳光电源光储集团储能事业部总经理曹伟表示,工商业储能商业模式多样化,收益渠道更丰富。2023年,我国工商业储能市场集中在华东、华南区域,浙江、广东、江苏是我国工商业储能发展最好的地方,市场占比已达80%,且逐步向周边省市发展。他表示,看好工商业储能市场,阳光电源已推出深度融合三电技术、AI技术,多收益、高安全、更省心的智慧储能系统。西安奇点能源股份有限公司创始人兼董事长刘伟增认为,工商业储能发展的底层逻辑,是日出而作、日落而息的自然作息习惯造成的用电量日内峰谷差,由此看来,工商业储能市场未来将持续增长。他表示,公司2020年率先发布了基于工商业储能应用场景的智慧能量块eBlock,并陆续推出模块化产品。
回到2024年的产业发展走势来看,中关村储能产业技术联盟副秘书长岳芬预计,新型储能行业将继续高速扩张、行业“内卷”竞争加剧,但这也将推动政策和市场规则不断完善,储能经济性将有望提升,商业模式更加成熟和多元。
毫无疑问,新型储能行业已经迈入蜕变新生前夜。“整体上,储能行业呈现出百花齐放百家争鸣的繁荣状态,储能正由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化的前期。”厦门科华数能科技有限公司常务副总裁崔剑说道。
会展信息
时间:2024/3/14---2024/3/17
地点:西安国际会展中心(浐灞)
主办:中国通信工业协会 中国机械工业联合会 西安市工业和信息化局
时间:2024年3月6日
地点:江苏常州
主办:亚化咨询
时间:2024年3月6日-8日
地点:苏州香格里拉酒店
主办:中国化学与物理电源行业协会、中国电子科技集团公司第十八研究所
时间:2024年3月14日-16日
地点:上海新国际博览中心主办:启扬展览服务(上海)有限公司
会展信息
时间:2024年3月26日-28日
地点: 中国杭州·开元名都大酒店
主办:华瑞信息、化纤信息网、石化资讯网
时间:2024/4/12---2024/4/14地点:宁波国际会展中心 浙江宁波江东会展路181号主办:浙江省太阳能光伏行业协会
时间:2024年4月17-19日地点:浙江省宁波市主办:DT新材料
时间:2024年4月17-19日地点:江苏.常州主办:钠电材料 锂电前沿
会展信息
时间:2024年4月25日-27日
地点:晋阳湖国际会展中心
主办:山西省电力行业协会 上海蒙均展览服务有限公司
时间:2024年4月25日-26日
地点:浙江·宁波
主办:DT新材料
时间:2024年6月26日-28日地点:深圳国际会展中心
主办:国际纤维材料
时间:2024年9月2-4日地点:国际会展中心(上海)
主办:中国复合材料集团有限公司