十五五双碳攻坚：掘金万亿绿金赛道，AI重塑能源未来

根据《2030年前碳达峰行动方案》等国家纲领性文件，双碳行业是指为实现碳达峰与碳中和（“双碳”）国家战略目标，所涵盖的一系列经济活动、技术研发、产业制造及服务提供的总和。它被定位为战略性新兴产业，核心是通过构建绿色低碳循环发展的经济体系，推动能源结构、产业结构根本性转型。其范畴不仅包括风电、光伏、储能、氢能等清洁能源供应侧，也涵盖工业节能、交通电动化、建筑绿色化等需求侧改造，并延伸至碳捕集利用与封存（CCUS）等负碳技术，以及碳交易、绿色金融等市场服务机制。

1、行业发展历程

行业主要发展阶段

资料来源：普华有策

2、行业产业链分析

（1）上游——资源、材料与核心装备：产业安全与成本基石

上游主要包括锂、钴、镍、稀土、硅料等关键矿产资源、电极材料、膜材料、催化剂等基础原材料以及核心生产设备与软件（如高纯度硅料生产设备、电解槽、高端轴承、工业仿真软件）。这一环节是典型的资本与技术密集型领域，其发展状况直接决定中游制造业的成本控制能力与技术迭代速度。当前，我国在光伏硅料、稀土永磁等部分环节具有显著优势，但在高端芯片、部分特种材料及精密仪器上仍存在“卡脖子”风险。“十五五”规划强调“提升产业链供应链韧性和安全水平”，意味着上游的资源保障、材料创新与装备自主化将成为国家战略支持的重点。

（2）中游——制造、集成与服务：技术创新与价值创造主体

行业中游是产业链的核心，涵盖光伏组件、风力发电机清洁能源设备制造、储能系统集成、氢能制储运加装备、节能环保设备以及各类数字化解决方案服务商。这一环节承上启下，将上游资源转化为下游可用的产品与服务，是技术创新最活跃、市场竞争最激烈的领域。中国企业在此环节已形成全球性优势，光伏组件、动力电池的全球市场占有率领先。发展趋势正从提供单一设备向提供“风光储氢”一体化、源网荷储协同的系统解决方案转变。AI的赋能在此环节尤为关键，通过智能算法优化电池管理系统（BMS）、提升风机发电效率，或通过碳管理SaaS平台为企业提供精准的碳核算与减排路径规划。

（3）下游——应用与运营：需求拉动与价值实现终端

行业下游包括可再生能源发电站投资运营、电网公司、钢铁、化工、水泥高耗能工业企业、交通运输企业、建筑楼宇以及个人消费者。上述领域是绿色低碳产品和服务的最终购买者和使用者，其转型需求、支付意愿和政策合规压力是拉动整个产业发展的根本动力。电网公司对灵活调节资源（储能、虚拟电厂）的需求，驱动了中游储能技术的快速迭代；欧盟碳边境调节机制（CBAM）的压力，迫使中国出口型企业采购绿电、实施节能改造，从而创造了巨大的市场需求。下游的多元化应用场景，也为中游技术创新提供了试验田和商业化出口。

3、行业发展主要趋势

展望“十五五”及未来，在政策、技术和市场的共振下，中国双碳行业将呈现以下五大核心发展趋势：

（1）AI与数字技术深度赋能，驱动产业智能化革命

“人工智能+”行动将与双碳战略全面融合。AI不仅将用于风光功率预测、电网智能调度、设备故障预警等传统能效提升场景，更将深入工艺革新核心。在工业领域，AI将用于优化高炉炼铁参数、模拟新材料合成路径，实现深度节能；在碳管理领域，基于区块链和物联网的自动碳足迹追踪系统将成为出口型企业标配。云计算和大数据平台则为企业提供碳资产管理和交易决策支持。数字化将从辅助工具演变为重构生产力和商业模式的核心要素。

（2）新型能源系统加速构建，从“单点突破”走向“系统协同”

单纯追求装机量的时代已经过去，“十五五”将聚焦于构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统。这意味着，行业重心将从光伏、风电等单一电源建设，转向涵盖大规模储能（特别是长时储能）、智能输配电网、可调节负荷（如虚拟电厂）、分布式智能微网在内的系统性工程。多能互补（如风光储、水风光）和源网荷储一体化项目将成为主流开发模式，对系统集成能力和跨领域协调能力提出极高要求。

（3）工业部门深度脱碳提速，技术创新与金融支撑双轮驱动

钢铁、水泥、化工等高碳排行业是碳达峰的真正硬骨头。“十五五”期间，在碳约束收紧和碳成本内部化的压力下，这些行业的脱碳进程将显著加速。技术路径将呈现多元化：氢基冶金、电炉短流程炼钢将从示范走向规模化应用；CCUS技术将在煤电、水泥等行业开展十万吨级乃至百万吨级的全链条示范，并探索与EOR（提高原油采收率）等利用场景的结合；电气化改造和余热余压利用将全面普及。绿色金融和转型金融工具将创新性地支持这些投资大、周期长的技术改造项目。

（4）碳市场日益成熟并成为核心调控工具，绿色金融产品创新活跃

全国碳市场将在“十五五”期间完成对钢铁、水泥、电解铝等重点排放行业的覆盖，碳排放配额总量将逐步收紧，碳价信号将真正影响企业投资和生产决策。与之配套的CCER（国家核证自愿减排量）市场将重启并规范化发展，为林业碳汇、可再生能源等项目提供额外收益。ESG投资理念进一步普及，带动绿色债券、可持续发展挂钩贷款等金融产品蓬勃发展，形成资金正向循环。

（5）国际绿色规则博弈加剧，产业链国际化与低碳竞争力重塑并行

欧盟CBAM等碳边境调节机制的落地，将中国制造业的碳排放成本直接显性化，这既是挑战也是机遇。一方面，它迫使中国出口企业及其上游供应链加速低碳转型，催生对绿色铝、绿色钢材等低碳产品的巨大需求。另一方面，这也推动中国企业主动参与甚至主导国际绿色标准、碳足迹核算规则的制定。中国在光伏、电池等领域具备全产业链优势的企业，将通过海外建厂、技术输出、标准合作等方式，在全球绿色供应链重组中占据更有利位置，从“产品出海”升级为“技术与标准出海”。

北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”双碳行业全产业链研究与前景趋势预测预判专项报告》系统构建了中国双碳行业的全景分析框架。报告首先界定行业内涵并梳理其从试点到全面攻坚的演进历程。进而，从宏观环境（PEST）与供需结构切入，剖析产业发展的核心驱动力与结构性矛盾。报告重点解读了“十五五”政策蓝图与技术图谱前瞻，明确了碳达峰关键期的实施路径。通过产业链上下游联动分析与区域竞争格局扫描，揭示了价值链的核心环节与市场集中度。报告深度对标了重点玩家的战略布局，并量化预测了细分市场与整体产业在“十五五”期间的规模前景。最后，报告识别出高潜力投资赛道，预警主要风险，并为不同主体提供面向未来的战略建议，全程贯穿“市场机制深化”与“AI数字化赋能”两大主线。

目录

第一章：全球与中国双碳行业发展全景

1.1 全球发展现状：目标竞速与格局重塑

1.1.1 主要经济体双碳目标与实施路径对比

1.1.1.1 欧盟：Fit for 55、CBAM机制与《欧洲绿色协议》深化

1.1.1.2 美国：《通胀削减法案》（IRA）的强力激励与政策波动性

1.1.1.3 日本、韩国：氢能战略与亚洲减碳合作（AZEC）

1.1.2 全球碳市场与绿色金融发展态势：覆盖范围扩大与价格联动

1.1.3 国际合作与博弈：从《巴黎协定》到地缘政治影响

1.2 中国发展历程：从追赶到引领

1.2.1 “十三五”至“十四五”关键进展回顾：政策体系构建与规模放量

1.2.2 行业主要成就与结构性短板：产业链优势与核心技术、上游资源、市场机制短板并存。

1.2.3 “十五五”战略定位：碳达峰攻坚期、新型能源体系建设关键期、产业全面绿色转型窗口期。

1.3 行业整体市场规模统计与预测

1.3.1 “十四五”期间（2021-2025）市场规模全景：投资、产值与主要细分赛道规模回顾。

1.3.2 “十五五”期间（2026-2030）市场规模预测：基于政策目标与市场动力的多情景分析。

1.3.3 年复合增长率（CAGR）与关键驱动因子解析：政策、技术成本、碳价格、能源安全四重驱动。

第二章：行业发展的PEST环境深度剖析

2.1 政治环境（P）：强政策牵引与外部压力

2.1.1 国家“1+N”政策体系演进与“十五五”规划核心部署。

2.1.2 地方差异化实践：气候投融资试点、零碳园区与区域协同。

2.1.3 国际贸易规则变局：欧盟CBAM、美国IRA等对中国产业出海的影响与应对。

2.2 经济环境（E）：绿色增长新范式

2.2.1 宏观经济增长中的绿色投资占比持续提升。

2.2.2 能源价格波动与传统能源成本优势变化对脱碳经济性的影响。

2.2.3 绿色金融规模、融资成本趋势及转型金融的兴起。

2.3 社会环境（S）：理念普及与公正转型

2.3.1 公众低碳意识觉醒与绿色消费行为变迁。

2.3.2 ESG理念从投资端向产业端穿透，形成企业社会责任硬约束。

2.3.3 就业结构转型与“公正转型”挑战：传统能源地区与劳动力再培训。

2.4 技术环境（T）：创新加速与融合赋能

2.4.1 核心低碳技术成熟度曲线（TRL）评估：从光伏、锂电到氢能、CCUS。

2.4.2 数字化、智能化对减碳效率的颠覆性提升：AI for Science、数字孪生。

2.4.3 技术标准与知识产权布局：国际竞争的新焦点。

第三章：供给侧、需求侧与结构性矛盾

3.1 供给侧分析：产能、资源与自主可控

3.1.1 上游关键原材料供应：锂、钴、镍、硅料、稀土等的资源分布、进口依赖及价格风险。

3.1.2 中游产品/服务供给能力：清洁能源装机、储能产能、氢能设施建设进度与全球占比。

3.1.3 设备制造与核心部件：国产化率进展与“卡脖子”环节清单。

3.2 需求侧分析：多元场景与爆发潜力

3.2.1 下游主要应用领域需求规模与脱碳路径：

3.2.1.1 工业（钢铁、水泥、化工）：工艺革新与替代燃料需求。

3.2.1.2 建筑：绿色建材与节能改造市场。

3.2.1.3 交通：电动化渗透率与绿色燃料（SAF、绿氨）导入。

3.2.1.4 电力系统：灵活性资源（储能、虚拟电厂）与智能调度需求。

3.2.2 需求增长核心驱动：政策强制、经济性拐点、企业ESG承诺、消费者偏好。

3.3 供需平衡与结构性矛盾

3.3.1 区域供需错配：“西电东送”、“北氢南运”的挑战与基础设施需求。

3.3.2 技术迭代导致的阶段性产能过剩风险：如光伏PERC电池、磷酸铁锂电池等。

3.3.3 季节性、间歇性可再生能源与大电网稳定运行的矛盾。

第四章：产业政策体系与“十五五”规划蓝图

4.1 国家顶层设计演进

4.1.1 “1+N”政策体系核心文件解读与目标分解。

4.1.2 “十五五”规划建议双碳相关部署逐条解析：“碳达峰目标如期实现”、“新型能源体系初步建成” 的内涵与量化指标。

4.2 市场机制与关键制度

4.2.1 全国碳排放权交易市场（CEA）：运行规则、现状、扩容行业（钢铁、水泥等）展望与价格预测。

4.2.2 国家温室气体自愿减排市场（CCER）：重启后新方法学、项目类型与市场规模潜力。

4.2.3 绿色电力与绿证交易：制度衔接与消费侧激励。

4.3 地方实践与区域特色路径

4.3.1 重点区域示范：京津冀、长三角、粤港澳大湾区的差异化战略。

4.3.2 资源型地区转型：西部可再生能源基地与本地消纳、产业承接的协同。

第五章：技术图谱与发展路径

5.1 能源供给侧技术

5.1.1 风光发电：效率提升（N型、钙钛矿）、成本下降曲线与极限。

5.1.2 新型储能：锂离子电池（长寿命、高安全）、液流电池、压缩空气、飞轮储能等技术经济性比较。

5.1.3 智能电网与虚拟电厂：核心技术、商业模式与市场参与。

5.2 工业与建筑深度脱碳技术

5.2.1 氢冶金、电炉短流程炼钢：进展、成本与资源约束。

5.2.2 CCUS：捕集、运输、利用与封存全链条技术进展与示范项目。

CCUS技术经济性挑战及水泥窑碳捕集案例。

5.2.3 绿色建筑与节能改造：超低能耗技术、BIPV、智能运维。

5.3 前沿与颠覆性技术

5.3.1 绿氢制备与多元化应用：PEM/AEM电解槽、合成燃料、氢氨融合。

5.3.2 负碳技术：BECCS、DAC的技术原理与商业化前景。

5.4 数字赋能技术

5.4.1 碳管理SaaS平台：MRV（监测、报告、核查）数字化。

5.4.2 AI能效优化、区块链碳溯源、数字孪生在能源与工业中的应用。

第六章：产业链特征、上游风险与下游市场

6.1 行业基本特征

6.1.1 强政策驱动与市场化演进并行。

6.1.2 技术密集与资本密集双重属性。

6.1.3 产业链条长，协同要求高，区域集聚效应明显。

6.2 上游供应链安全与风险

6.2.1 关键矿产资源战略保障能力评估。

6.2.2 高端设备与核心部件国产替代进展与瓶颈。

6.2.3 供应链韧性挑战：地缘政治、贸易保护、物流瓶颈。

6.3 下游重点市场需求前景量化分析

6.3.1 钢铁行业：电炉钢比例（2025/2030目标）、氢冶金示范规模、能效提升目标。

6.3.2 水泥行业：替代燃料使用率、低碳水泥产品渗透率、能效标杆水平。

6.3.3 化工行业：绿电/绿氢消费比例目标、园区循环化改造率。

6.3.4 交通领域：新能源汽车保有量预测、充电/加氢基础设施需求、航运/航空SAF掺混比例时间表。

6.3.5 建筑与园区：绿色建筑占新建建筑比例、零碳/近零碳园区建设数量。

第七章：区域格局、市场集中度与竞争生态

7.1 区域发展三维格局

7.1.1 东部（技术/金融/市场）：创新策源与高端服务。

7.1.2 中部（制造/转型）：产业脱碳与承东启西。

7.1.3 西部（资源/基地）：可再生能源生产与外送枢纽。

7.2 市场集中度分析

7.2.1 各细分赛道CR4/CR8指数测算与变化趋势（光伏、风电、动力电池、储能等）。

7.2.2 集中度驱动因素：技术迭代速度、资本壁垒、政策导向、规模效应。

7.3 行业SWOT分析

7.3.1 优势：政策坚定、市场广阔、产业链全、部分技术领先。

7.3.2 劣势：部分核心技术受制、系统灵活性不足、统一市场壁垒、上游资源依赖。

7.3.3 机会：“十五五”需求释放、技术突破新赛道、全球绿色合作。

7.3.4 威胁：国际贸易摩擦与壁垒、技术路线颠覆、传统利益阻力、转型金融风险。

7.4 波特五力模型分析

7.4.1 同业竞争强度：高，多数领域进入红海竞争。

7.4.2 潜在进入者威胁：中等，技术壁垒高但资本涌入积极。

7.4.3 替代品威胁：不同技术路线间存在（如锂电池vs钠电池，绿氢vs电气化）。

7.4.4 供应商议价能力：分化（关键资源商强，通用设备商弱）。

7.4.5 购买者议价能力：增强（大客户集中、对成本与碳足迹要求提升）。

第八章：重点企业竞争力深度对标

8.1 企业分类与选取标准

8.1.1 央国企巨头（如国家电网、国家电投、中石化）：战略引领与重资产投资。

8.1.2 民营龙头企业（如宁德时代、隆基绿能、远景能源）：技术创新与市场敏捷。

8.1.3 外资/合资企业（如特斯拉、西门子能源）：技术品牌与全球化运营。

8.1.4 专业服务商（如碳管理、节能服务）：模式创新与垂直深耕。

8.2 企业深度分析模板（每家）

8.2.1 企业概述：历程、业务矩阵、市场地位。

8.2.2 核心竞争力：技术护城河、成本控制、品牌渠道、资源整合。

8.2.3 经营与财务分析（近3年）：营收利润、毛利率、研发投入、产能布局。

8.2.4 双碳战略与业务布局：碳中和目标、低碳产品线、碳资产管理实践。

8.2.5 市场占有率/排名：细分赛道份额数据。

8.3 企业对比与战略图谱

第九章：细分市场与产品规模预测

9.1 细分市场划分与增长逻辑

9.1.1 按技术路线：光伏、风电、氢能、储能等。

9.1.2 按应用场景：发电侧、电网侧、用户侧；工业、交通、建筑。

9.1.3 按服务类型：硬件设备、工程EPC、运营服务、碳管理服务。

9.2 核心细分市场深度剖析

9.2.1 光伏产业链：硅料→硅片→电池→组件各环节技术趋势、成本结构与市场格局。

9.2.2 储能系统：表前大储（电源侧/电网侧）与表后工商储/户储的市场驱动、商业模式与竞争要素。

9.2.3 氢能产业：制、储、运、加、用全环节市场规模、技术突破点与商业化时间表。

9.2.4 碳管理服务：咨询、软件、核查、交易的市场规模与成长性。

9.3 细分产品市场规模预测（2025/2030）

第十章：“十五五”行业规模全景预测

10.1 “十四五”发展总结评估

10.1.1 主要目标完成情况对照。

10.1.2 实际投资规模与结构分析。

10.1.3 关键政策成效与经验教训。

10.2 “十五五”发展前景多情景预测

10.2.1 基准情景（规划目标平稳落地）：市场规模、投资需求、减排贡献预测。

10.2.2 乐观情景（技术超预期突破、碳价高涨）：市场加速增长潜力。

10.2.3 保守情景（经济承压、政策执行不及预期）：市场发展下限评估。

10.2.4 关键假设与不确定性说明：经济增长、技术成本下降速度、国际环境等变量。

10.3 至2035年远景展望

第十一章：投资机遇、策略与风险预警

11.1 高潜力投资赛道识别

11.1.1 绿氢及衍生品：电解槽、燃料电池、合成燃料。

11.1.2 新型长时储能：液流电池、压缩空气、氢储能。

11.1.3 工业CCUS与循环经济：捕集技术、资源化利用。

11.1.4 碳数据与资产管理：SaaS平台、核查、绿色金融科技。

11.1.5 电网智能化与灵活性资源：虚拟电厂、智能终端、功率预测。

11.2 投资策略建议

11.2.1 对于不同资本属性的策略：产业资本（纵向整合）、财务资本（早期硬科技/成长期平台）。

11.2.2 区域布局策略：关注“西部资源+东部市场”联动，布局核心产业集群。

11.2.3 ESG整合与价值投资：将环境风险与机遇纳入核心估值模型。

11.3 主要进入与运营壁垒

11.3.1 技术壁垒：专利、know-how、研发周期。

11.3.2 资金壁垒：重资产、长回报期、资本开支巨大。

11.3.3 政策与资质壁垒：牌照、配额、碳核查资质、行业准入。

11.4 主要风险分析与应对

11.4.1 政策与监管风险：执行力度波动、补贴退坡、碳价不及预期。

11.4.2 技术与路线风险：技术迭代颠覆、技术路线选择错误。

11.4.3 市场与经营风险：产能过剩、价格战、上游原材料价格剧烈波动。

11.4.4 国际与地缘政治风险：绿色贸易壁垒（CBAM）、海外投资政策变动、供应链断供。

11.4.5 系统性风险：极端气候事件对能源系统冲击、宏观经济下行。

第十二章：研究结论与发展建议

12.1 核心研究结论

12.1.1 双碳是中国未来三十年确定性最高、体量最大的产业变革主线。

12.1.2 “十五五”是行业从“政策驱动”迈向“市场-技术双轮驱动”的关键转折期。

12.1.3 机遇与挑战均呈指数级放大，结构性机会与系统性风险并存。

12.2 对不同市场主体的战略建议

12.2.1 对政府部门：完善碳定价机制，强化标准引领与监管协同，加大前沿技术研发支持，重视公正转型与社会公平。

12.2.2 对行业企业：制定清晰的碳中和路线图，加大技术创新与数字化投入，构建绿色供应链与碳资产管理能力，积极应对国际规则。

12.2.3 对投资机构：聚焦具备长期技术护城河和成本优势的龙头，关注颠覆性技术早期孵化，将气候风险全面纳入投决流程。