南通新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑研究

徐慧明

(南通理工學(xué)院商學(xué)院，江蘇 南通 226000)

碳排放的八個重點(diǎn)行業(yè)中，電力行業(yè)是南通市研究的重點(diǎn)，?關(guān)于印發(fā)南通市“十四五”海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的通知?指出，圍繞海洋可再生能源業(yè)，推進(jìn)海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)和光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)饺诤习l(fā)展，建成國家海上風(fēng)電特色產(chǎn)業(yè)基地，打造“風(fēng)電產(chǎn)業(yè)之都”。我國對石油的進(jìn)口依賴度超過70%，油轉(zhuǎn)電的思想早在“一帶一路”特高壓電網(wǎng)的布局之初已初露端倪，而今國際形勢變化造成的原油價(jià)格上漲讓我們意識到，經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)的發(fā)展可能會逐漸代替全球化，成為新的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。借著江蘇省在“十三五”期間堅(jiān)決貫徹落實(shí)國家新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略打下的良好基礎(chǔ)，南通市的新能源汽車配套產(chǎn)業(yè)將穩(wěn)步發(fā)展。傳統(tǒng)新能源“制電”產(chǎn)業(yè)鏈和圍繞新能源汽車形成的“用電”產(chǎn)業(yè)鏈，“兩鏈”的協(xié)同發(fā)展是南通市新能源產(chǎn)業(yè)推進(jìn)的新方向。

一、國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

(一)可再生能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

彭博新能源財(cái)經(jīng)的統(tǒng)計(jì)顯示，2009 年中國風(fēng)電新增投資218 億美元，同比增長27%；太陽能投資為19 億美元，同比大增97%。2021 年，全國可再生能源發(fā)電量占全社會用電量的29.8%。2010～2021年，中國清潔能源消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的比重不斷上升(圖1)。

圖1 中國清潔能源消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的比重(2011～2021 年)

但是清潔能源占比提高的背后隱藏著產(chǎn)業(yè)鏈不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的產(chǎn)能過剩等問題。以風(fēng)能為例，2018年，全年棄風(fēng)電量277 億千瓦時，平均棄風(fēng)率7%。其中新疆、甘肅和內(nèi)蒙古棄風(fēng)率分別為22.9%、19%、10.3%。

“高端產(chǎn)業(yè)，低端制造”是光伏產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，中國的光伏產(chǎn)業(yè)當(dāng)前產(chǎn)能集中在附加值最低的中低端生產(chǎn)環(huán)節(jié)，處于“微笑曲線”的底部(圖2)。

圖2 光伏產(chǎn)業(yè)鏈微笑曲線(2019 年)

(二)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀

2017 年以來，新能源汽車補(bǔ)貼不斷退坡，2022年財(cái)政補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)在2021 年的基礎(chǔ)上繼續(xù)退坡30%。但由于從2013 年到2021 年，新能源汽車市場環(huán)境已經(jīng)從“政策驅(qū)動”轉(zhuǎn)向了“市場拉動”的新發(fā)展階段，新能源汽車在2021 年反而出現(xiàn)了爆發(fā)式增長(圖3)。

圖3 新能源汽車銷量和市場份額變化(2013～2021 年)

油價(jià)的調(diào)整出現(xiàn)在2022 年5 月30 日，故截止于2022 年數(shù)據(jù)增量可排除油價(jià)上漲因素，且從中國質(zhì)量協(xié)會發(fā)布的CACSI(中國汽車行業(yè)用戶滿意度指數(shù))系列報(bào)告可知，我國新能源汽車行業(yè)用戶滿意度從2015 年的65 分(滿分100 分)逐步上升到2021 年的80 分。與傳統(tǒng)燃油汽車行業(yè)用戶滿意度相比，從2015 年新能源汽車比燃油汽車用戶滿意度低13 分，到2021 年兩者用戶滿意度持平(圖4)。

圖4 汽車行業(yè)用戶滿意度變化情況(2015～2021 年)

二、南通新能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

(一)圍繞新能源發(fā)電的制電產(chǎn)業(yè)鏈

1.南通新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢

喬桂銀從南通的自然地理?xiàng)l件、產(chǎn)業(yè)規(guī)模和技術(shù)創(chuàng)新等角度列舉了南通市新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有利條件[1]。南通全境除長江邊狼山一帶為山丘地貌外，其余為平原，地理?xiàng)l件對風(fēng)電機(jī)組的建設(shè)非常有利。南通屬北亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，季風(fēng)影響明顯，超過4 米/秒的可用風(fēng)速全年累計(jì)超5000 小時，年平均有效風(fēng)能功率密度超過200 瓦/平方米。

風(fēng)電的大容量、隨機(jī)性易對本地電網(wǎng)形成沖擊，并網(wǎng)過程中的無功功耗增加了電網(wǎng)的無功負(fù)擔(dān)，對電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠提出了挑戰(zhàn)。這也一度成為風(fēng)電裝機(jī)在電網(wǎng)中占比不能過高的原因。而南通本地電網(wǎng)容量大，且風(fēng)力發(fā)電機(jī)均為變速恒頻雙饋發(fā)電機(jī)，可為電網(wǎng)提供無功補(bǔ)償，這為南通風(fēng)電場的開拓建設(shè)提供了強(qiáng)有力的背書。

風(fēng)力發(fā)電的可用風(fēng)速需超過4 米/秒，但過高的風(fēng)速可能造成機(jī)體葉片斷裂甚至整體傾覆的風(fēng)險(xiǎn)，故風(fēng)電場的建設(shè)之初就需考慮臺風(fēng)登陸的影響。南通風(fēng)電場的現(xiàn)代風(fēng)力機(jī)組可抗70 米/秒極限風(fēng)速，而根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T資料，歷史臺風(fēng)登陸時速遠(yuǎn)低于該數(shù)字。并且南通的風(fēng)電場均靠海堤，處于沿海偏僻地區(qū)，不會對當(dāng)?shù)鼐用窕蝤B類造成聲污染、視覺污染或生態(tài)污染。

2.新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展困境

(1)光伏產(chǎn)業(yè)

與國內(nèi)光伏產(chǎn)業(yè)“高端產(chǎn)業(yè)，低端制造”的現(xiàn)狀一致，由于技術(shù)創(chuàng)新不足，本地涉及的光伏產(chǎn)業(yè)集中在太陽能電池組及組件的低盈利、低附加值環(huán)節(jié)，無法與前后高附加值環(huán)節(jié)銜接，未在本土形成規(guī)模化的生產(chǎn)配套。2010 年至今，本土企業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈延伸方面并未取得重大突破。

(2)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)

2021 年南通市風(fēng)力發(fā)電實(shí)現(xiàn)跨越式增長，占比和增幅得到雙提升。從裝機(jī)容量看，2021 年底全市風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量704 萬千瓦，比上年增長1.2 倍，對全部發(fā)電裝機(jī)容量增長貢獻(xiàn)率達(dá)91.4%。從南通市近年的風(fēng)電裝機(jī)量來看，2020～2021 年是本市裝機(jī)量增長迅速的兩年(圖5)。

圖5 南通市2015～2022 年風(fēng)電裝機(jī)容量

需要注意的是，裝機(jī)量的增長一部分原因在于風(fēng)力發(fā)電補(bǔ)貼上網(wǎng)于2021 年底截止，而并非全部來自市場需求。2021 年南通市全年全社會用電量541.7 億千瓦時，同比增長13.5%，而2021 年風(fēng)電裝機(jī)量的增長接近1.5 倍，2020 年增速更是接近兩倍。

由以上數(shù)據(jù)推測，南通的風(fēng)電裝機(jī)量增長速度并不符合全社會用電量的增長，2020 和2021 兩年的快速增長可能導(dǎo)致風(fēng)電產(chǎn)能過剩的情況出現(xiàn)，多余的風(fēng)電需如何消納是需要考慮的問題。

綜合以上兩點(diǎn)，南通在光伏領(lǐng)域的主要問題在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏低端，而風(fēng)電的問題在于如何消化風(fēng)電補(bǔ)貼退坡前猛增的這部分產(chǎn)能。

(二)圍繞新能源汽車的用電產(chǎn)業(yè)鏈

1.南通新能源汽車市場

新能源汽車購置補(bǔ)貼退坡從2017 年開始，補(bǔ)貼逐年下降，已形成不可逆的趨勢。到2023 年，除免征購置稅外，其余補(bǔ)貼政策將全面取消；加之疫情對產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的沖擊，2022 上半年汽車市場整體呈現(xiàn)下滑趨勢。而新能源汽車市場逆勢增長，僅南通2021 年注冊登記新能源車2 萬輛，占全市注冊登記量的14.3%；2022 年1～5 月注冊登記1.1 萬輛，滲透率高達(dá)25.5%。從2022 年全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)的5～6 月份數(shù)據(jù)來看，新能源汽車銷量增長比率分別為145.36%、104.87%。

王鳴鳳等研究預(yù)測2025 年南通市區(qū)電動汽車保有量為16.9 萬～22 萬輛，約占全市機(jī)動車保有量的10.2%～13.3%，雖然距離“十四五”發(fā)展規(guī)劃要求還有差距，但數(shù)據(jù)依然可觀。與2020 年電車保有量相比，增量約為15.2 萬～20.5 萬輛[2]。

2.南通新能源汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展情況

截至2020 年底，南通市區(qū)累計(jì)建成公用和專用充電樁分別為1324 和1054 個。?南通市“十四五”新能源汽車充換電基礎(chǔ)設(shè)施布局規(guī)劃?提出，到2025 年，南通中心城區(qū)布局公用充電樁約1.5 萬個，專用充電樁約0.29 萬個(公交、物流、環(huán)衛(wèi))，結(jié)合私家車1∶1 的樁車比，預(yù)計(jì)2025 年中心城區(qū)充電樁約需10.5 萬個。

3.南通新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀

(1)整車制造領(lǐng)域

賽麟汽車耗資60 億元，6 年時間僅售27 輛車，2020 年掛牌拍賣；陸地方舟于2021 年1 月7 日申請破產(chǎn)，至今拖欠大量員工工資；康迪江蘇借殼吉利以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品合法銷售，2017 年陷入銷量危機(jī)，負(fù)債率92.3%。以上主要原因在于2019 年車市低迷、補(bǔ)貼退坡，盛景不再。激情退燒后的資本市場恢復(fù)理性，中國的造車新勢力企業(yè)數(shù)量銳減至40 家左右，南通也因造車沖動而陷入困局。

(2)零部件領(lǐng)域

與整車制造業(yè)的低迷不盡相同，本土新能源零部件行業(yè)已初具規(guī)模，擁有中天儲能、江蘇海四達(dá)、天豐電子新材料、雄邦壓鑄公司等幾家龍頭企業(yè)，生產(chǎn)鋰離子電池、車燈、電子線束、車內(nèi)飾、輪胎等配套產(chǎn)品，在電池領(lǐng)域形成了一定優(yōu)勢(表1)。

表1 南通市新能源產(chǎn)業(yè)代表企業(yè)及成果

續(xù)表

樊登柱等將南通、泰州和鹽城三地的新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了充分詳細(xì)的對比，總結(jié)出南通政策方面對產(chǎn)業(yè)發(fā)展有利，但在研發(fā)能力，尤其是“三電”(電池、電驅(qū)動、電控系統(tǒng))領(lǐng)域還沒有具有較強(qiáng)競爭力的企業(yè)和產(chǎn)品[3]。如表1 所示，南通大部分新能源產(chǎn)業(yè)無法成為車企的一級甚至二級供應(yīng)商，所從事領(lǐng)域主要集中在“三電”外圍，電池領(lǐng)域供應(yīng)商較多，多提供鋰電池原材料和電池隔膜，而電控和電機(jī)相關(guān)企業(yè)比較有限。還有部分供應(yīng)商并非獨(dú)屬新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈，同時也向傳統(tǒng)主機(jī)廠提供配件。

三、新能源汽車產(chǎn)業(yè)對發(fā)電的影響

(一)新能源汽車用電增量對風(fēng)電產(chǎn)能的消納情況

根據(jù)前文預(yù)測數(shù)據(jù)，與2020 年電車保有量相比，2025 年南通新能源汽車增量約為15.2 萬～20.5萬輛，取平均數(shù)19.5 萬輛，以江蘇省年平均家用車?yán)锍虜?shù)1.3 萬公里，新能源汽車平均百公里耗電15.95 千瓦時為基準(zhǔn)，按2020 到2025 年的年平均增速67%，全市風(fēng)電產(chǎn)量區(qū)近年最高位2021 年的84.8億千瓦時，2020～2025 年新能源汽車耗電量及風(fēng)電產(chǎn)量占比見表2。

表2 南通市新能源車耗電量及風(fēng)電產(chǎn)量占比

根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出，若新能源車增長按照預(yù)測平均數(shù)發(fā)展，至2025 年可消納接近5%的風(fēng)電產(chǎn)能。如增長至“十四五”發(fā)展規(guī)劃數(shù)量，新能源車將能消納超過8%的風(fēng)電產(chǎn)能。若考慮商用車更高的里程數(shù)和電耗，總體消納比例將更高。

(二)新能源汽車對電網(wǎng)調(diào)峰的積極作用

1.電池儲能

按照目前電動車的電耗水平，1 千克的汽油相當(dāng)于3.5 千瓦時的電量，1 千克柴油相當(dāng)于4.3 千瓦時的電量。若全國的油車全部換成電車，需要的電能約為1 萬億千瓦時，約目前全國發(fā)電總量的13%。而多出的消耗并不需要多余的產(chǎn)能，由于電能目前無法大規(guī)模儲存，發(fā)出的電量不用也會造成浪費(fèi)。而可再生能源發(fā)電占比到達(dá)一定程度時，需要額外調(diào)節(jié)來維持供電平衡。云南和四川作為能源大省，每年因調(diào)峰而造成的“三棄”(棄風(fēng)、棄光、棄水)能源高達(dá)1000 多億千瓦時以上，相當(dāng)于整個三峽大壩的年發(fā)電量。最好的解決辦法就是將浪費(fèi)的電能收集儲存起來，而新能源車白天用，晚上充電，完全可以消納一部分三棄的電能。

南通本地風(fēng)電和光伏發(fā)電二者占發(fā)電總量比重已達(dá)37.1%，光伏和風(fēng)電發(fā)展較早的歐洲已經(jīng)總結(jié)出當(dāng)光伏風(fēng)力發(fā)電超過總電網(wǎng)功率的6%時，電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行就會受到新能源電力并網(wǎng)的影響，必須要加裝儲能裝置，而本地新能源汽車的存量越大，未來電網(wǎng)的儲能空間就越大。

2.V2G 前景

V2G 技術(shù)是相對G2V 技術(shù)的稱謂(grid－tovehicle，簡稱G2V)，通過將現(xiàn)代化信息控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、最優(yōu)化控制技術(shù)等有機(jī)地結(jié)合在一起，對介入電網(wǎng)的電動汽車進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，達(dá)到滿足電動汽車充電需求的同時，也能使電力公司憑借電動汽車動力電池中的電能，在某些時刻將電能反調(diào)入電網(wǎng)中，達(dá)到調(diào)頻、調(diào)峰等目的[4]。

基于新能源汽車部分或全部能量源于動力電池的這一特征，V2G 技術(shù)的提出使得電動汽車除扮演負(fù)荷受端的角色外，也可通過遠(yuǎn)程信息控制設(shè)備在某些時刻扮演電網(wǎng)輔助服務(wù)供給者的角色，為未來V2G 市場的建立提供了先決條件，如圖6 所示[5]。

圖6 V2G 輔助服務(wù)逆向供應(yīng)流程

結(jié)合上圖，當(dāng)電網(wǎng)處于峰荷時，電動車剩余電能進(jìn)入電網(wǎng)，而不是從電網(wǎng)中汲取電能，這樣既降低了電動車充電對電網(wǎng)的負(fù)荷，又將電能并入電網(wǎng)調(diào)峰，與此同時，在電峰時的電能損耗可在電谷時補(bǔ)充回來，這就起到了“削峰填谷”的作用。

這樣的作用會隨著當(dāng)?shù)仄囀袌龅脑隽坑l(fā)明顯，以前文預(yù)測的2025 年數(shù)據(jù)來看，南通市的新能源汽車保有量占比將達(dá)到10.2%～13.3%，約16.9 萬～22 萬輛，以平均搭載60 千瓦時的電池計(jì)算，可調(diào)節(jié)的最大峰谷可超過2500 萬千瓦時。

四、新能源汽車市場對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的影響

(一)經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)背景下國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)鏈變化

當(dāng)前國際政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境不確定、不穩(wěn)定，新冠病毒感染仍具有一定影響，世界經(jīng)濟(jì)運(yùn)行緩慢，全球化遭遇逆流[6]。在這種背景下，2020 年5 月習(xí)近平總書記提出“形成國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局”。而“經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)”就是以國內(nèi)的各個企業(yè)為主體，產(chǎn)品在國內(nèi)生產(chǎn)、流通并消費(fèi)，于國內(nèi)完成經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)全部過程，即自產(chǎn)自銷。

汽車產(chǎn)業(yè)，包括新能源，是高度依賴全球供應(yīng)鏈的產(chǎn)業(yè)。而國內(nèi)部分主機(jī)廠國產(chǎn)化率進(jìn)程較快，如比亞迪和特斯拉(上海工廠)零件國產(chǎn)化率已超過90%(表3)。

表3 特斯拉(上海工廠)部分供應(yīng)商名單

從三電中的電池部分供應(yīng)商可以看出，除集成電路外，其余部分都已完成國產(chǎn)化。車輛其余部分，除電機(jī)、電控、智能駕駛、智能制動總成的部分零部件依然由國外供應(yīng)商提供外，其余部分幾乎全部完成了國產(chǎn)化，而這些零部件在國內(nèi)也有相應(yīng)企業(yè)可提供替代件。在經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)和各大主機(jī)廠發(fā)力新能源的背景下，國內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)還有很大機(jī)會填補(bǔ)國外供應(yīng)商的缺席空間。

(二)南通新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈融入全國產(chǎn)業(yè)鏈

?產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書:中國產(chǎn)業(yè)競爭力報(bào)告(2020)No.9?指出，中國已成為新能源汽車保有量最多的國家，并擁有目前世界上規(guī)模最大的充電設(shè)施。根據(jù)藍(lán)皮書預(yù)估，“十四五”期間，中國新能源汽車的產(chǎn)銷總規(guī)?？蛇_(dá)到千萬輛。2021 年352 萬輛的數(shù)據(jù)與預(yù)估規(guī)模相差約650 萬輛，而相應(yīng)的充電基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)產(chǎn)業(yè)也將逐步擴(kuò)大，不管是整車還是充電設(shè)施，這些產(chǎn)能在經(jīng)濟(jì)內(nèi)循環(huán)背景下都需要大量依靠國內(nèi)供應(yīng)商。

以南通瑞翔新材料為例，該企業(yè)是目前南通唯一一家提供三元正極材料的廠家，合作的企業(yè)有寧德時代、欣旺達(dá)、億緯鋰能、捷威動力等主機(jī)一級供應(yīng)商，與上汽集團(tuán)、奇瑞和哪吒汽車等主機(jī)廠也有深度合作。南通江海電容器股份有限公司的鋁電解電容CD296、CD29H 和薄膜電容CBB135、CBB136G 在充電樁上都有大規(guī)模運(yùn)用。薄膜電容器產(chǎn)品CBB138 已規(guī)模化應(yīng)用于新能源汽車，超級電容器HMAA 在新能源大巴車上的應(yīng)用也逐步打開。