技术为解决人类共同的问题——气候变化提供了终极解决方案。中国尤其需要各种清洁技术来解决空气、水、废物和工业发展等环境问题。在全球清洁技术版图中,中国应该能够与其他国家合作发挥一系列协作作用——其巨大的市场潜力可以为全球开发的技术提供绝佳的试验平台和商业推广机会;在中国有自主创新优势的领域,中国可以成为技术输出国;中国企业和风险投资可以与全球同行密切合作,支持中国和其他地方的清洁技术初创企业。这是一个快速发展的技术领域,但我们试图确定一些在中国具有巨大增长潜力的技术类别。
请参阅以下五个我们认为在中国带来最多机会的技术领域。如果您想更多地讨论它们,请与我们联系。
氢是应对气候变化和构建净零社会的关键组成部分。中国已经制定了一个雄心勃勃的计划,通过在未来十年大幅增加绿色氢的生产和使用,将自己转变为氢经济。中国提出了到2030年实现可再生能源制氢比例超过50%、氢燃料电池汽车上路行驶100万辆、加氢站1000座以上的目标。
在中国的氢气商业价值链中,我们看到了全球清洁技术公司和投资者的以下机会:
制氢
具有成本效益的电解槽是发展绿色氢的关键。目前,我国碱性水电解槽技术较为成熟,可实现规模化生产,但质子交换膜(PEM)水电解槽和固体氧化物水电解槽仍有较大提升空间,需求旺盛。
氢气储运
氢储存和运输是推动氢和燃料电池技术在固定电源、便携式电源和运输等应用中发展的关键使能技术。我们预计中国在高压储氢、液化储氢、固体吸附/吸收储存管道输氢等相关技术方面的投资将大幅增加。中国寻求与该领域的全球技术供应商建立合作伙伴关系。
燃料电池技术
膜电极、空压机控制技术、固体氧化物燃料电池(SOFC)技术、氢循环系统等创新需求旺盛。
燃料电池电动汽车(FCEV)
底盘与动力系统集成技术、高效散热技术,以及所有其他能够提高燃料电池汽车可靠性、安全性和环境适应性的核心技术,受到市场的广泛关注。
近年来,我国新能源汽车的财政补贴、免购置税、“新能源双积分”等政策推动了我国新能源汽车的快速发展。 2020 年中国占全球新能源汽车销量的 40%。 2020 年 10 月 27 日,中国汽车工程学会(China-SAE)发布了新能源汽车技术路线图 2.0,概述了新能源汽车(NEVs)的发展规划。 ) 到 2035 年。(见图 1)
在政策方面,中国政府正在从电动汽车直接补贴转向强制制度,要求制造商每年销售的所有汽车中必须有一定比例是电池供电的。
尽管政策发生了这种变化,但新的投资仍在涌入电动汽车制造业。
与此同时,与之相关的其他技术也在不断涌现,包括电池交换、智能充电和自动驾驶。比如蔚来就已经进入了换电领域。要实现道路车队 100% 的新能源汽车普及率目标,需要大量基础设施投资,例如充电站,这些在中国被归类为“新基础设施”,并得到地方政府机构越来越多的支持。
图 1. 到 2035 年的中国新能源汽车路线图
~ 2025 | ~ 2030 | ~ 2035 | |
---|---|---|---|
乘用车 (PV) | 新光伏(包括新能源汽车)燃油效率优于 4.6L/100km (WLTC) | 新光伏(包括新能源汽车)燃油效率优于 3.2L/100km (WLTC) | 新光伏(包括新能源汽车)燃油效率优于 2.0L/100km (WLTC) |
商用车 (CV) | 货运关怀:燃油效率比2019年水平提高8%以上 巴士:燃油效率比2019年水平提高10%以上 | 货运关怀:燃油效率比2019年水平提高10%以上 巴士:燃油效率比2019年水平提高15%以上 | 货运关怀:燃油效率比2019年水平提高15%以上 巴士:燃油效率比2019年水平提高20%以上 |
内燃机 (ICE) | 新型ICE燃油效率优于5.6L/100km (WLTC) 混合动力电动汽车(HEV)占ICE的50%以上 | 新内燃机燃油效率优于4.8L/100km (WLTC) 混合动力电动汽车(HEV)占内燃机的75%以上 | 新型ICE燃油效率优于4.0L/100km (WLTC) 混合动力电动汽车(HEV)占ICE的100%以上 |
新能源汽车(NEV) | 新能源汽车约占总需求的 20% | 新能源汽车约占总需求的 40% | 新能源汽车约占总需求的 50% |
资料来源:中国 – SAE、高盛。
食品系统(包括生产过程)和农业系统(包括加工和分销)也是产生温室气体排放的关键部门。在中国,农业部门的碳排放量占碳排放总量的7-8%。农业是最难去碳化的行业之一,大部分排放都是非二氧化碳,因此农业和食品行业的清洁技术需求量很大。
目前农业和食品领域的低碳技术包括:植物蛋白、精准农业、垂直农业、基因编辑和水产养殖。
植物蛋白:根据 Cleantech 的报告,中国的植物性肉类市场已经价值 97 亿美元。在亚洲成立的蛋白质公司通常从一开始就迎合当地美食,尤其专注于海鲜和猪肉产品,从而在这个市场上占据先机。
精准农业:是指在农业生产中采用一些高科技工艺和技术,在提高产量的同时减少化肥和农药的使用。适用技术包括无人机、传感器、卫星数据、自动化、机器人、人工智能技术等。
垂直农业:是指在高度受控的环境中生产空间密度高的蔬菜、药用植物和水果。但目前生产成本较高,其商业应用仅限于高价值作物,如绿叶蔬菜和药材。一些技术,例如新一代 LED,可以帮助降低垂直农业的生产成本。
水产养殖:一些水产养殖研发和新项目正在进行中。这些项目通常侧重于限制抗生素的使用、增加可持续饲料的使用以及回收鱼粉和池塘沉积物。
能源效率是中国脱碳战略的重要组成部分。 2020年,中国政府工业和信息化部发布(以下简称《目录》),明确了59项节能技术,推荐在钢铁、水泥、化工、纺织、机械、等等。一些例子包括:
作为世界上最大的制造商,中国在工业脱碳方面面临着真正的挑战,但对于提供正确解决方案的技术提供商和企业家来说,中国也拥有最大的商业潜力。
发电结构低碳转型是实现碳中和的前提。高盛的报告估计,到 2030 年,非化石能源发电量将需要超过总发电量的 50%,达到 c。到 2040 年达到 70%,到 2050/60 年超过 85%/95%,从 c. 32% 目前在中国。在可再生能源发电中,太阳能光伏和风电最有前途。据IEA预测,2040年全球太阳能光伏和风能占总发电量的比重将从目前的7%上升至24%。在中国,到2030年,非化石能源将占总发电量的25%左右。一次能源消费,风电和太阳能总装机容量将达到12亿千瓦。
太阳能光伏技术:据IEA预测,通过硅片、太阳能电池等技术的改进,未来五年太阳能光伏发电成本将降低36%。对于硅片,整体成本将继续通过减薄和增加尺寸来摊薄;对于太阳能电池,异质结(HJT)电池技术可以提高双面电池的光电转换效率,预计转换效率将从20%提高到27%,并且可以增加发电量以降低成本电。
海上风电技术:根据中国跨国风力发电机制造商金风科技的报告,中国对以下关键技术的需求量很大。 (见图2)
储能技术:在中国,太阳能和风能潜力最大的地区似乎远离电力需求最大的主要工业中心和城市中心。随着可再生能源的加速增长,必须使用储能解决方案来解决日内和季节性变化以及这种区域供需差异。在最近的一份报告中,高盛认为两项关键技术可能有助于解决储能挑战:公用事业规模的电池和氢。
图2 海上风电关键技术
来源:金风。