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在部分低碳領域,中國的競爭力不僅僅是成本和市場,這些握在中國企業(yè)手中的技術,應該成為大力推廣的方向。
2009年12月,哥本哈根大會進行得如火如荼。
在這場名副其實的國際博弈中,中國大膽地宣布,計劃到2020年單位GDP排放比2005年減少40%或更多。但前提是,中國希望西方國家也能夠為我們的付出貢獻點什么——技術轉讓,這是中國代表團團長解振華在哥本哈根大會上一個關鍵的談判點。
毫無疑問,誰能搶先發(fā)展好低碳技術和低碳產業(yè),誰就能在新一輪經(jīng)濟增長中占據(jù)主動權而成為世界經(jīng)濟發(fā)展的“領跑者”。低碳經(jīng)濟正在促使國際貿易、國際政治規(guī)則發(fā)生變化。各國在減排義務分配、技術轉讓等方面的不同立場,已經(jīng)開始改變原有的游戲規(guī)則。
這是一種隱隱的較量。近些年,越來越多的國家出臺了各種激勵政策促進低碳技術的發(fā)展,其中的本質也已經(jīng)不是單純的氣候問題,它關乎各國自身的國際競爭力。
中國必須在發(fā)展和減排中找到最佳的平衡點,同時不斷地加緊技術的研發(fā)和突破。中國的優(yōu)勢在于擁有全球清潔能源最大的市場,并且整體制造成本相對低廉。長期以來,中國一直依靠市場換技術的方式實現(xiàn)國際間技術轉讓,中國企業(yè)普遍處于技術中下游是毋庸置疑的。以風力發(fā)電技術為例,它雖然是中國政府大力推進并且發(fā)展最快的新能源行業(yè),已具有1.5MW以下風機的整機生產能力,可是一些核心零部件,如軸承、變流器、控制系統(tǒng)、齒輪箱等的生產技術遲遲未能攻克。
但是隨著中國綜合國力的增強以及企業(yè)自主研發(fā)能力的提升,這種狀況將正在改變。中國開始擁有自己的技術優(yōu)勢,一方面,是與其他國家以創(chuàng)新技術轉讓的方式聯(lián)合研發(fā)技術,并共同分享成果;更有希望的是,在一些技術上,中國完全可以依靠自主研發(fā)而迅速加入到先進技術的國際陣營中。
對這些技術的妥善應用和推廣,將給中國在低碳經(jīng)濟時代在全球“彎道超車”提供一種新的可能。
電動汽車:鋰電未來
以電動汽車為首的新能源汽車,正在為中國汽車產業(yè)制造一個“彎道超車”的代表。
據(jù)氣候組織統(tǒng)計,2009年1月,中國汽車月銷售量首次超越美國,之后一直穩(wěn)居世界汽車市場之首。能源與環(huán)境之間的矛盾使中國發(fā)展新能源汽車已是大勢所趨。美國汽車行業(yè)專業(yè)預測公司CSM 的數(shù)據(jù)顯示,到2015年全球新能源車的銷量在300萬輛左右,而中國則將達到170萬輛左右。“中國可能成為未來電動汽車的中心”已是各專家學者的主流觀點。
世界上已經(jīng)存在的汽車企業(yè)大多是電動汽車技術的最終下游客戶。而真正的核心,正是支撐汽車動力體系的動力源[10.96 -1.97%]——電池。在中國,電池技術的生產能力恰恰在世界領先。比亞迪披露ET-POWER時,就曾引起世界汽車界不小的震動,被稱為“全球第一款不依賴專業(yè)充電站”的雙模電動汽車F3DM更是出盡了風頭。
市場最常見的是鎳氫電池和鋰離子電池。目前應用鎳氫電池的混合動力車全球銷量已超過了170 萬輛,在混合動力車中占據(jù)了主導。日本企業(yè)在鎳氫電池的投資最早,技術最成熟,競爭力最強。日系的豐田、本田最早開發(fā)混合動力技術,在全球最大的HEV市場美國,份額達到90%,但中國的優(yōu)勢是擁有了上游的原材料稀土資源,中國的稀土資源豐富、氫氧化鎳性能世界領先,具備發(fā)展鎳氫動力電池的資源;與此同時,中國目前已經(jīng)掌握了鎳氫電池成熟的生產技術,并且初步實現(xiàn)了產業(yè)化。
中國鋰離子電池的未來優(yōu)勢更為明顯。據(jù)中信建投研究院分析,目前介入動力鋰電池領域主要有四類公司,即現(xiàn)有汽車整車廠商(如豐田、戴姆勒)、現(xiàn)有二次鋰電池主要廠商(如三洋、LG化學、東芝)、現(xiàn)有汽車零部件巨頭(如大陸集團、麥格納、博世)、初創(chuàng)型技術公司(如A123)。其中,日、韓主要是電池廠商和整車企業(yè),美、歐主要是初創(chuàng)型技術公司和汽車零部件巨頭。產業(yè)鏈相關方多采取合資合作方式,典型是“汽車整車廠+電池廠商”、“汽車零部件廠商+電池廠商”兩種合作模式。可以說,在動力鋰電池產業(yè)整體還處于起步期,國際上還沒有哪一家企業(yè)建立技術和產品市場的明顯優(yōu)勢,產業(yè)的供應、合作關系格局還有很大變動空間。
而國內已有完整的鋰電池產業(yè)鏈,比亞迪、比克等已居全球鋰電池行業(yè)前列,且在動力電池關鍵的電池成組領域并不落后國外廠商:比亞迪全球第一個推出商用插電式混合動力汽車F3DM,天津力神將與美國電動汽車廠商邁爾斯合作生產動力電池。可見我國產業(yè)整體的規(guī)模和技術競爭力并不明顯落后于國外。更重要的是,動力電池和電動汽車目前面臨的最大挑戰(zhàn)是降低成本,中國企業(yè)在降低電池制造成本中能發(fā)揮比日、美企業(yè)更大的作用。據(jù)說比亞迪的核心技術磷酸鐵鋰電池,就能使比亞迪F3e電動車的成本由50萬元以上降到16萬元左右。
清潔煤技術: IGCC+CCS
中國是一個煤炭豐富的國家。對于這種資源的優(yōu)勢,在今后很長的一段時間,煤炭仍然會是能源消費的主要出處。電力行業(yè)專家陸延昌預言,到2020年,煤電在我國發(fā)電量中的比重仍會占到60%以上。從世界和中國能源需求形勢來看,國際能源署(IEA)報告預測由于中國和印度經(jīng)濟的快速發(fā)展,全球煤炭需求將增長73%。
對于減排的途徑,市場上的趨勢已經(jīng)從開源(發(fā)展太陽能、風能等)逐漸轉向了節(jié)流(工業(yè)領域的低碳改造)。這就意味著,如何高效率、清潔地利用煤炭,將煤炭利用過程中對環(huán)境的負面影響盡可能降到最低,是未來發(fā)展的大勢所趨。
清潔煤技術的未來發(fā)展方向是IGCC和CCS的結合。IGCC即整體煤氣化[20.94 0.58%]聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術,它是將煤炭燃燒中的燃氣和蒸汽都利用起來發(fā)電,并進行高效脫硫,從而提高煤炭利益效率、減少溫室氣體排放。而CCS即二氧化碳的捕獲和封存技術,是將二氧化碳從工業(yè)或相關能源中分離出來,輸送到一個封存地點,并且長期與大氣隔絕的過程 —— 兩者被認為是未來大規(guī)模減少溫室氣體排放的可行方法。
目前在國際上,運行清潔煤技術的項目僅有10幾個,主要集中在美國、日本、歐盟等地。2003年美國能源部提出的“未來發(fā)電”項目是全球最引人注目的煤炭潔凈發(fā)電示范計劃之一,該項目由起初計劃建造1座275MW燃煤發(fā)電和制氫的近零排放示范發(fā)電廠,利用最先進的整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)并結合碳捕獲與封存(CCS)技術,最終轉變?yōu)橥瑫r建造多座具備CCS 能力的大規(guī)模IGCC 商業(yè)示范電廠,目的是使美國IGCC+CCS 技術占領并壟斷市場。
中國在這場競技中同樣表現(xiàn)優(yōu)異。2004年,中國華[0.27 0.00%]能集團公司提出了“綠色煤電”計劃,并聯(lián)合8家大型國有發(fā)電、煤炭和投資企業(yè),旨在研究開發(fā)、示范推廣清潔煤技術。其中,由華能集團自主研發(fā)的“干煤粉加壓氣化技術”,是具有自主知識產權的清潔煤電關鍵技術。目前已經(jīng)成功開發(fā)出1000噸/天和2000噸/天的大型工業(yè)規(guī)模氣化爐,由于具有轉化效率高、設備成本低、環(huán)保性能好、煤種適應性廣等特點,迅速地打破了原本被國外一兩個公司壟斷的技術壁壘。華能集團控股的西安熱工研究院此前與美國未來燃料公司正式簽署了美國賓夕法尼亞州150兆瓦IGCC項目煤氣化技術使用許可協(xié)議。這標志著我國自主開發(fā)的IGCC核心技術——大型干煤粉加壓氣化技術正式進入美國市場,這也是我國該項技術首次進入西方發(fā)達國家能源市場。
事實上,國際上未來煤電的計劃均是近2年陸續(xù)提出的,大部分都處于規(guī)劃和前期研究階段。美國“未來電力”計劃、日本的煤氣化燃料電池示范電站計劃和中國的“綠色煤電”計劃有明確的工程示范目標和實施計劃,其他國家的計劃更偏重關鍵技術的研發(fā)。中國“綠色煤電”計劃的提出與國際同步,技術路線與國際主流趨勢基本相似。在清潔煤技術高成本的困境下,華能集團搶占了先機,完成了一次由“技術輸入”到“技術輸出”的轉型。
多晶硅:轉化率之星
太陽能產業(yè)在過去10年增長了40倍,中國“光伏勢力”的崛起同樣不讓人意外。受德國、日本、西班牙等國政府對太陽能發(fā)電給予巨額補貼的影響,“中國制造”開始成為全球太陽能供應的霸主,占總供應量的40%(中國大陸30%,中國臺灣地區(qū)10%)。“兩頭在外”的發(fā)展模式引發(fā)了行業(yè)暴利和產業(yè)熱潮。但是,中國光伏企業(yè)在競爭的過程中,多半處于大規(guī)模制造狀態(tài),技術含量不太高,面對全球激烈的競爭利潤表現(xiàn)仍不穩(wěn)定。
不過,作為世界上最大的光伏組件制造商、在美國紐交所上市的無錫尚德,正在改變中國以及國際的現(xiàn)狀。太陽能電池目前主要分為單晶硅、多晶硅、非晶硅為代表的薄膜技術以及聚光技術幾種。在光伏產業(yè)中,無論任何一種技術,最關鍵的數(shù)字指標就是光電轉換率,它和發(fā)電量的大小成正比關系,有業(yè)內專家表示:“多晶硅轉換率技術在業(yè)內一直比較成熟,基本穩(wěn)定在15%-16%左右,想要提高這個數(shù)字是非常有挑戰(zhàn)性的,更何況是量產的標準。”
尚德卻把“冥王星PLUTO”技術應用得順水順風,這正是一項提高光電轉化率的技術。單晶和多晶光伏電池轉換率分別約18.8%和17.2% —— 這是權威機構德國太陽能系統(tǒng)的Fraunhofer作第三方校驗的結果。而且兩種光伏電池都是利用太陽能級晶硅硅片在尚德34MW的冥王星生產線上生產出來的,它滿足了太陽能行業(yè)對太陽能產品的所有關鍵性要求,即不使用較高級別的硅材料就可以獲得高轉換率、高穩(wěn)定性和高電力輸出,同時,提高轉換率技術的杠桿效用最大,它能迅速使尚德的相應產品成本降低10個百分點。
國際上的平均水平在15%-16%之間,但是區(qū)區(qū)3個百分點的差距,卻引來了業(yè)界的巨大震驚。2009年8月,尚德公司公布其一商業(yè)級的多結晶硅太陽能光伏組件轉換效率為15.6%,打破了原15.5%的世界紀錄,原紀錄是15年前由美國桑迪亞Sandia 國家試驗室創(chuàng)造的。多晶硅轉換率已經(jīng)達到了無人能敵的地步,單晶硅方面,似乎也只有美國的SunPower算是尚德的對手。據(jù)了解,2009年底,尚德將建設100MW冥王星產品的產能,到2010年底將擴張到200MW。
低碳經(jīng)濟剛剛起步,在這個領域中,中國缺乏大部分的核心技術,但是,中國也的確擁有廣大市場和“一些技術”,這就擁有了躋身國際一流技術陣營的砝碼。
眼前的低碳經(jīng)濟就像一個載體,也許正如當年美國信息高速公路一樣,中國很有可能通過國家對于低碳領域的扶持和放寬,使產業(yè)上下游的鏈條進一步推動太陽能、風能、核能、智能電網(wǎng)等一系列環(huán)節(jié)的發(fā)展。在這樣的戰(zhàn)略下,一些產業(yè)從引進技術、分享技術、自主研發(fā)技術,逐漸擁有自身的優(yōu)勢并領先于全球,從綠到金,基于低碳經(jīng)濟的通道而實現(xiàn)產業(yè)的崛起。
中國其他擁有自主知識產權或在全球領先的技術
·約95%的太陽能熱水器的核心技術為中國公司持有。
·中國水泥余熱發(fā)電效率世界領先,已開始向國外出口技術和設備。
·中國有色金屬工業(yè)電解鋁技術已經(jīng)輸出國外。
·大型鋁電解系列不停電(全電流)技術及成套裝置,世界領先。
·中國氧氣底吹熔煉技術,技術水平達到國際先進。
·新型變換氣制堿技術國內首創(chuàng),國際領先。現(xiàn)在國內已推廣10家,節(jié)能效果顯著。
·中央空調智能控制技術,已列入國家發(fā)改委全球環(huán)境基金(GEF)中國節(jié)能促進項目和2006年國家科技火炬計劃。
·中盛光電是國內唯一一家擁有“全球第三代光伏電站”技術的企業(yè)。
·創(chuàng)益科技的非晶硅薄膜PV比行業(yè)龍頭的FirstSolar更具優(yōu)勢,其采用的是導電玻璃和硅烷沉淀的技術,不會有環(huán)境問題。
·“兆瓦級雙電樞混合勵磁風力發(fā)電機組”具有創(chuàng)新性和完全自主知識產權,機組的零部件全部實現(xiàn)國產化。
·北京瑞寶利自主研發(fā)的原生污水源熱泵空調系統(tǒng)成套技術廣泛受到地源熱泵界好評。
·北京計科開發(fā)了地耦管設計優(yōu)化與埋設技術,具有自主知識產權。
·中糧應用一種特殊酵母來提高纖維素制乙醇的轉化率。已在美國、加拿大等多個國家進行了試驗推廣。
·河南天冠研制建成了我國首條年產5000噸纖維乙醇項目產業(yè)化生產線,并且順利產出了第一批纖維乙醇。
·柳州明慧擁有脂肪酸甲脂提純分子蒸餾技術自主知識產權。
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