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十五五双碳攻坚:掘金万亿绿金赛道,AI重塑能源未来
发布日期: 2025-12-08 09:14:39

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。