双碳背景下我国新能源产业竞争力关键点和创新发展研究

赖力　张婧欣　孙煜　曹圆媛

[摘要] 新能源产业技术含量高，产业带动作用强，市场发展潜力巨大，是支撑碳达峰、碳中和，引领经济持续增长的关键领域。碳达峰碳中和背景下，全球科技革命和产业变革加速发展，影响新能源产业竞争力的关键因素及其内在逻辑发生深刻变化，亟待加强战略思维，积极有效应对。借鉴波特的钻石竞争力评价模型，构建了行业低碳竞争力分析的“绿钻”模型，揭示双碳背景下影响新能源行业竞争力的关键要素及其运行机制、内在逻辑，提出促进我国新能源产业发展的“五位一体”产业创新体系，即产业链供应链模式创新、产品应用场景创新、绿色经贸规则应对创新、关键脱碳资源管理创新以及政府政策支持创新，为我国新能源行业高质量发展提供参考。

[关键词]碳达峰碳中和;新能源行业;产业低碳竞争力

新能源产业技术含量高，产业带动作用强，市场发展潜力巨大。加快发展新能源产业，对构筑清洁低碳安全高效能源体系、有效支撑碳达峰、碳中和至关重要;对推进产业结构升级调整，转变经济发展方式也具重要意义。2016年11月，《巴黎协定》正式生效，推动全球碳中和成为全人类共同奋斗目标，这也标示着全球新能源产业发展新纪元的开启。2020年9月，习近平总书记在联合国第75届大会发言时倡议各国要抓住新一轮科技革命和产业变革的历史性机遇，推动疫情后世界经济“绿色复苏”1。后疫情时期，各国把推动绿色低碳发展作为经济复苏的重要支撑点，欧美日韩等主要经济体纷纷提出到21世纪中叶的绿色经济增长战略，其中新能源产业是国际产业技术竞争的关键点和制高点。“双碳”背景下，全球科技革命和产业变革加速发展，国际绿色经贸市场规则层出不穷，国际能源资源供应安全不确定性加大，新能源产业发展正面临百年未有大变局下的全新机遇和挑战。如何充分利用国内国际两个市场、两种资源，抢抓机遇、化危为机，构建全球新能源产业高地，稳固国际产业链供应链，提升价值链创新链，提升新能源产业国际竞争力，已成为重要的战略性问题。

一、 理论和实践进展

自低碳经济概念提出以来，学术界持续开展产业低碳竞争力相关研究。一是从概念阐释看，学术界对低碳竞争力提出了基于绿色市场主导力、产業可持续能力或排放绩效视角的概念解读，如认为其是在低碳未来中创造物质财富的能力[1]，是掌控低碳资源和技术并主导市场的能力[2]，或以较少碳排放获得较好福利的水平[3]等系列观点。二是从机理研究看，学者们聚焦于绿色技术因素、碳定价等因素[4]对产业低碳竞争力驱动作用、影响机理分析，如有研究显示全球价值链嵌入促进了工业低碳全要素生产率增长[5]，碳价值链的嵌入使低排放企业拥有了低碳竞争力[6]，碳市场机制的出现使新能源行业获取了减排额外收益，如特斯拉通过新能源汽车积分制实现盈利。三是从方法研究来看，多数研究通过指标体系来进行产业低碳竞争力分析评价[7-8]，也有基于迈克尔·波特的钻石竞争力模型[9]来评估低碳产业竞争力的做法[10]。但总体来看，传统市场竞争力理论和方法较难解读碳中和对现行产业体系的全方位、颠覆式变革，更难以解读新能源产业具有的分布式、普惠性、低碳性等独特属性[11]，据此，有必要对双碳背景下新能源产业竞争力的影响要素、内在逻辑和关键举措进行全方位审视和再定位。

从实践看，产业低碳竞争力充分体现在与国家和地区的政策创新上。近年来欧美日韩等主要经济体纷纷提出到21世纪中叶的绿色经济增长战略，积极谋划面向未来的低碳零碳产业技术体系布局。欧盟提出欧洲绿色协议和新工业战略，谋划能源、工业、建筑、交通、农业、生态和环境系统全方位低碳改造，推动经济增长与资源使用脱钩，将低碳化和数字化嵌入欧洲工业核心[12]。英国提出绿色工业革命10点计划，重点发展海上风电、氢能发展、先进核电、清洁航空航海燃料、建筑节能、碳捕集利用等产业[13]。日本提出绿色增长的14个关键产业，提出2万亿美元产业发展计划，包括海上风电、氨燃料、氢能、核能、汽车和蓄电池、碳循环、太阳能、资源循环等[14]。

我国新能源产业体系完备、产业规模大、企业集聚度高、市场活力度高。近年来，我国新能源行业立足碳达峰碳中和，把握发展机遇，克服疫情反复、国际贸易壁垒等不利影响，深化供给侧结构性改革，行业运行整体向好。光伏行业方面，截至2021年底累计并网装机突破3亿千瓦大关，连续7年稳居全球首位，多晶硅、硅片、电池、组件产量均占据全球产能1/2以上1。风电行业方面，截至2021年底全国风电装机累计容量达3.3亿千瓦，海上风电累计装机超过英国跃居世界第一2。但同时，也要清醒看到，碳达峰碳中和背景下全球科技革命和产业变革加速发展，后疫情时代国际产业链供应链布局在重塑，影响产业竞争力的关键因素、内在逻辑正在深刻变化，原材料供应短缺、能耗双控、绿色壁垒、贸易双反等一系列新问题也交织涌现，亟待加强战略思维，积极有效应对，于变局中开新局、危机中育先机。

二、 双碳目标下新能源产业竞争力模型构建及影响因素分析

新能源行业的国际化程度高，绿色低碳化特征显著，本文借鉴波特的钻石模型框架，提出双碳背景下的新能源行业竞争力模型，模型主要包括关键脱碳资源要素、绿色市场需求条件、支持性产业和主体战略结构和同业竞争四大领域，以及机遇、政府要素，如图1所示。不同于传统的国内钻石、国际钻石模型，本研究着重揭示低碳竞争力的关键影响要素，也可视为表征低碳竞争力的“绿钻”模型。

1. 生产要素：关键脱碳资源掌控力

根据要素禀赋理论，相同技术水平情况时生产要素丰裕程度决定了产业是否具国际竞争力，波特也认为生产要素是产业国际竞争力的关键因素[10]。本模型框架中，主要考虑关键脱碳资源，包括绿色电力资源、战略性矿产资源和产业再生资源。

（1）战略性矿产资源。双碳时代，各主要经济体特别是工业大国对稀有矿产资源、脱碳资源的争夺日益激烈，关键矿物将具有重要地缘政治意义。21世纪以来，锂、钴、锰、稀土、镓、钕、铟、锗、钪、铂、钽等矿产地位凸显，光伏、风电、电动车、储能、氢能等绿色新兴产业对上述矿产资源有巨大需求。欧美日等国从经济安全、产业升级、供应链风险等方面着眼，分别提出了“关键矿物”“战略性矿产”等概念，积极布局其国际资源战略。从需求侧看，一辆电动车所需矿物投入是传统汽车的6倍，风电所需矿物资源是同规模燃气电厂9倍，未来关键矿物供应需要大幅增加才能实现全球气候目标。国际能源署发布《关键矿物在清洁能源转型中的作用》报告中，充分阐释了铜、锂、镍、钴和稀土等矿物对于全球能源行业低碳转型的重要性[15]（图2）。世界银行预计，到2050年全球对这些矿产需求可能会增长500%[16]。从供给侧看，上述资源储量有限，市场规模、价格和产地均不同，生产和加工高度集中在少数几个国家。

（2）能耗指标和绿电资源。未来，能源和碳排放指标将成为和土地指标一样的产业布局和项目落地必备要素，是新能源产业发展的关键要素。一方面，新能源行业是典型绿色低碳行业，但部分行业环节，特别是上游原材料环节仍属于高能耗领域，如光伏行业的工业硅、多晶硅、硅片、光伏玻璃制造环节，风电行业的铸件、塔筒需要上游钢铁行业支持，氢能行业的制氢环节，储能行业的负极材料等都属于高载能行业。因此新能源行业发展存在用能悖论，产业发展和项目落地必须符合地方能耗和碳排放指标控制要求。另一方面，在全球碳中和背景下，苹果、特斯拉、通用、日立等诸多跨国公司提出生产运营和供应链要实现碳中和目标，就需要大量消费绿色能源。

（3）产业再生资源。我国光伏和风电产业经过20年的长足发展，在未来几年内有大批在役光伏组件和风电机组将退役，能否回收再利用光伏组件、风机叶片也会影响新能源行业发展的竞争力。针对产业链资源回收利用成本高的难题，加大在资源循环利用方面的研发力度，提高光伏玻璃、风叶的回收利用水平，构建生态环保、经济性合理的新能源产业化资源循环利用模式十分必要。废弃风机叶片破碎、混入水泥可减少水泥制造约27%碳排放[17]，动力电池正极材料中的锂、钴、镍、锰等金属回收价值较高[18]。

2. 需求条件：绿色市场需求的适应性

市场需求也是产业竞争力关键的影响因素，如波特认为国内需求的规模和增速对竞争力有重要影响[10]。一般认为，要保障顺利完成碳达峰碳中和目标，非化石能源占总能耗的比重须达到80%以上1，新能源行业发展具有广阔市场空间。新能源行业需求总量明确、市场空间充足，但需关注需求结构问题，在全球碳中和大背景下国内外市场需求呈现明显的绿色化升级态势，国际市场对于产品的绿色低碳品质要求越来越高，其主要表现在绿色经贸规则、绿色供应链规则和ESG投资规则的适应能力。

（1）绿色贸易规则适应能力。近年来发达国家不断强化低碳认证、碳足迹标识、碳关税、绿色环境标志、绿色包装制度等绿色壁壘，对我国外贸影响很大。欧盟2021年7月出台“碳边界调整机制”政策，计划对钢铁、水泥等5类进口商品征税1。短期来看，绿色贸易壁垒的建立将导致新能源行业的市场需求分割化，不利于贸易出口国，可能对新能源行业商品的价格、生产和销售造成障碍，削弱产品竞争力;但长期来看，绿色壁垒将倒逼企业减少碳排放，提升产品的“含绿量”，从而赢得绿色经贸规则下的市场竞争力。

（2）绿色供应链规则适应能力。低碳供应链就是要求将低碳管理融入产品全生命周期，形成从原材料采购到设计、制造、交付和回收利用的低碳化。许多跨国公司已把碳足迹纳入自己的供应商管理体系，甚至要求潜在供应商必须具备相应低碳管理能力。如苹果公司从2008年启动产品碳排放管理计划，从iphone4开始就公布产品碳足迹2。许多跨国公司推动在华供应商设定减排目标或制定碳中和目标[19]。

（3）ESG投资规则适应能力。ESG将环境保护、社会责任和公司治理等三个非财务指标纳入投资规则，其逐步成为国际流行投资理念，使环境、碳排放、人权、员工健康等问题可能成为国际商务限制理由。近年来，联合国连续发布《负责任投资原则》《可持续保险原则》《负责任银行原则》，为ESG投资发展提供了规范和指引，国内外企业对ESG的认知度和参与度快速提升，全球ESG资产规模迅速增长。相关统计显示，截至2021年5月全球已有近3969家机构签署《负责任投资原则》，资产管理总规模超过100万亿美元，其中近80%来自欧美市场3。

（4）国内能源消费绿色转型要求。在碳达峰碳中和大背景下，我国的新能源消费引导和消纳责任机制正在逐步建立完善。2021年底中央经济工作会议提出，新增可再生能源不纳入能源消费总量控制4。2022年1月，国家发展改革委等部门印发《促进绿色消费实施方案》5，提出能源消费绿色转型要求，包括推动地区逐步提升绿电消费比，制定高耗能企业绿电消费占比约束要求，建立绿电交易与可再生能源消纳责任权重挂钩机制等一系列举措。未来，绿色能源的国内需求空间有望全面打开。

3. 支持产业：产业链自主可控性

上下游相关产业以及其他支持性行业对国家竞争力的发展也至关重要[10]。中国新能源行业的产业体系全、产能规模大，双碳目标下相关支持产业主要表现在技术竞争力、成本竞争力和产业链供应链安全性3个方面。

（1）低碳创新能力。创新是把新的生产要素组合引入生产体系，包括技术创新、模式创新、业态创新等。技术创新体现在提升新能源品质，包括转换效率、稳定性等指标，提升产品使用价值，增加碳减排正向收益，如光伏电池转换效率提升、海上风电机组大型化，这些均可有效提升发电能力。业态创新体现在技术创新引发的产业间组合、产业内部裂变、产业链融合以及商业应用模式变化，如 “光伏+”“储能+”等，其进一步拓宽了新能源产业下游市场应用空间。特别需指出的是，新能源行业是国际贸易摩擦和西方科技打压的重点领域，创新途径亟需从引进、消化、吸收、再创新为主转变为自主创新为主。如风电行业的主轴承、集成控制系统、高压直流海底电缆，新能源汽车产业的高效高密度驱动电机、高速轴承、毫米波雷达，燃料电池产业的质子交换膜、膜电极等核心技术，都是自主创新的关键。

（2）产品成本竞争力。新能源行业需要通过规模经济效应和技术迭代效应，不断提升产品成本竞争力，甚至是零边际成本[20]，进而加快新能源对传统化石能源的替代。相关研究表明，新能源行业发展存在类似半导体行业的摩尔定律，根据IRENA披露的全球可再生能源加权平准发电成本（图3），新能源行业整体遵循生产规模每增一倍，成本下降约20%的经验规律[21]，这种现象源于“干中学”效应和规模经济效应[6]。

（3）产业链安全竞争力。应对新冠疫情、国际贸易摩擦，要提高产业链供应链韧性。全球化趋势，各个国家和地区通过产业链紧密联系，同处于复杂的供应链生产网络中。以美国为首的西方国家力图限制我国高科技供应链能力，阻止产业链自主可控性的提高，实施技术封锁和核心零部件断供，由于短时间内替代品缺失，科技产品供应链被刻意阻断，波及整个生产链条。同时，新能源行业科技含量高、自动化水平高，风电、光伏、新能源车、智能电网的芯片和IGBT器件不足以成为产业链普遍痛点，亟需提升产业链韧性。

4. 主体战略、结构和竞争：创新链价值链延伸能力

波特认为国内竞争状况对其他竞争力因素具有强大影响力[10]，可倒逼企业提升经营效率、改进品质、增强创新能力，进而维系国际竞争优势。国内外学者们较多使用产业集中度、行业薪酬水平来分析论证。

（1）产业链精准布局谋划能力。碳达峰碳中和标志着全球产业链的再调整和新一轮布局，需要积极构建特色鲜明、优势互补、高质量发展的产业布局。产业路线选择方面，要审慎布局、因时因地制宜，根据产业基础、资源禀赋优化布局。绿色低碳新兴行业的技术路线多、成本变化快、不确定性强，如能源低碳转型包括可再生能源+储能、火电+CCUS、下一代核能等，有不同路线;光伏制造有常规晶硅、PERC、TOPCon、HJT、钙钛矿等不同技术路线;氢能制备包括灰氢、蓝氢、绿氢等不同技术路线;新能源汽车包括纯电动汽车、混动车、燃料电池车等不同路线。

（2）差异化和精细化能力。积极打造单项冠军、隐形冠军和“专精特新”企业，符合波特提出的“聚焦战略”（专精）和“差异化战略”（特新）[10]。差异化、精细化既是新能源行业发展的必然趋势，也是我国政府大力支持的企业发展模式，企业通過赢取细分市场中的主导权，来取得行业中的领先地位。当前来看，我国新能源行业要巩固提升产业链中的基础零配件、基础工艺、基础材料、基础设备、基础工业软件地位，培养更多像远景风电智慧系统、南高齿风电齿轮箱、协鑫颗粒硅、中信博跟踪支架等单项冠军。

（3）制造业与高端服务融合能力。加快制造业服务化进程，推动先进制造业与高端服务业联动发展，是新能源行业向价值链高端提升的必然趋势。未来，新能源行业的发展必然呈现服务一体化、数字一体化和品牌一体化趋势。服务一体化是指制造产品向推动服务延伸，开展园区综合能源服务、用户光储充一体化服务、碳资产管理服务等;数字一体化是指推动多能互补、自动控制、智慧运维等;品牌一体化是指通过打造更多像华为逆变器、比亚迪电动车、宁德时代储能这样的品牌，实现由低附加值的加工生产向研发设计和自主品牌等高附加值环节转变，摆脱“有高原无高峰”问题。

5. 政府引导和支持能力

波特认为政府可以通过竞争规则、政府采购等举措，规范行业外部性，或创造新的机会和压力，进而影响行业竞争力[10]。全球新能源产业的发展和壮大都离不开政府的引导和激励，各国涌现出新能源配额、强制收购、投资补贴、发电补贴、税收优惠、贷款贴息、研发计划等多样化的政策创新机制，实践证明这些政策有效助推了各国新能源产业的发展[22]。尤其是在我国，在新能源开发利用上政府实施了大量补贴，有效加速了国内光伏、风电、生物质能等新能源行业的发展壮大;但到“十三五”中后期，我国风电、光伏逐步迈入平价发电时代，行业市场机制已能够自动调节供需平衡，政府补贴开始逐步退出。需指出的是，新能源行业以支撑全球碳中和为使命，本质上是政策性极强的产业，未来仍需政府科学引导和精准支持：一是东部负荷中心和西部资源中心的空间不平衡，需进行供需对接，并有序推动消纳配额管理;二是传统能源和新能源的组合优化，需做好新能源友好发电、高比例新能源输电、新型储能、智慧调控、传统电源低碳改造的集成;三是储能和氢能等未来产业仍需要适当给予扶持，其全产业链成本仍偏高;四是需积极应对国际贸易壁垒，需统筹做好信息服务、风险预警、商务法务援助等工作。

三、 双碳背景下我国新能源行业发展创新举措

碳达峰碳中和本质上是新一轮科技革命和产业变革，需要统筹国内国际两个大局，树立全产业链思维方式，对我国新能源产业竞争力要素进行全方位的审视和再定位，统筹补短板和锻长板，推动价值链和创新链的双提升，增强产业链和供应链的稳定性和韧性。本文基于低碳竞争力“绿钻模型”框架的关键影响因素分析，针对性提出提升新能源产业竞争力的关键点，即打造“五位一体”的产业创新体系。

1. 产业链供应链模式创新

聚焦提升产业链供应链自主可控性。一是推动产业基础再造，针对重点产业链的基础环节和薄弱环节，推动强基工程，补齐产业链短板。二是推动产业智能化改造，促进供应链数字化，打造重点产业供应链的网络云平台。三是开展产业链重构行动，提升国产替代进口能力，建立产业备份系统，加强区域产业链协作配套，鼓励跨国、跨省市、跨产业链合作机制和合作模式。

2. 产品应用场景创新

统筹国际国内两种资源开拓新的市场需求。一是乡村振兴融合发展，统筹可再生能源和乡村振兴融合发展场景，鼓励多能互补和分布式能源，创新集体用地，建立作价入股、收益共享机制。二是推动东西部间绿色能源深度结对共建，鼓励东部一体化推动电站开发、电站运营、配套产业园建设和通道建设，实现能源自主可控;西部以资源换取资金、技术和人才要素以实现跨越式发展。三是绿色“一带一路”发展模式，助推沿线国家绿色发展，通过海外建厂的本地化策略，降低生产成本，避开双反关税，制衡欧美绿色贸易保护。

3. 绿色经贸规则应对创新

提升绿色产品标准认证标识体系的话语权和规则制定权。一是实施低碳认证推广行动，加强碳排放数据采集，构建碳足迹数据库，推广产品碳足迹认证。二是推动低碳标准创建行动，制定中国制造的碳排放基准值、先进值等标准，加强标准推广应用。三是实施能效提升对标行动。引导企业对标国际先进，研发和掌握先进绿色生产技术和标准。四是实施低碳供应链示范行动，鼓励企业全生命周期实施减排管理。五是实施风险预警应对行动，对新型绿色壁垒的影响开展压力测试和预案研究，储备维权仲裁能力，及时有效预警风险。

4. 关键脱碳资源管理创新

优化配置碳中和背景下的战略性资源。一是构建关键矿产资源管理体系，加强战略资源规划和市场供需评估，保障重要产品和供应渠道有替代来源，鼓励龙头企业纵向布局上游矿产资源，增强产业链供应链稳定性。二是加大用能指标和绿电资源的优化配置，对光伏、风电、储能等制造行业给予电价优惠和用电优先保障，研究新能源产业相关产能、能耗、环境容量指标置换的豁免或优先供给政策。三是加大再生资源利用，加大矿产资源回收、再生利用、材料替代和材料效率方面研发力度，提升关键矿产资源的再生利用水平。

5. 政府政策支持创新

进一步提升政府的精准支持能力。一是财政政策创新，加大财政资金对原创技术和核心装备研制示范的支持力度，支持开展深远海风电、氢能、储能、地热能发电等未来产业发展。二是绿色金融政策，加大绿色债券、绿色信贷对新能源产业项目的支持力度，探索多元化的金融创新产品。三是国土空间政策，鼓励国土空间规划的空间留白、新能源复合用地政策。四是绿色消费政策创新，做好新能源全额保障性收购，积极推动绿电交易，支持新能源电站与用电大户直接交易，鼓励园区、大型企业和大型数据中心结对建设专属新能源电站。五是能源消纳考核机制创新，推动分布式电源就近消纳，探索开展源网荷储一体化建设，压实地方和各类市场主体消纳责任，允许以市场化方式完成可再生能源消纳责任。

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基金项目：江苏省社科基金重大项目“碳达峰碳中和纳入江苏经济社会发展全局的理论阐释、关键路径和创新机制研究”（项目编号：22DA003）;江苏省生态环境厅课题“江苏省碳中和愿景和技术路线图研究”（项目编号：G2021-0005）。

作者简介：赖力（1980-），男，江苏省战略与发展研究中心能源资源研究所所长，自然科学研究员与正高级经济师，研究方向为能源资源和低碳经济;张婧欣（1988-），女，江苏省战略与发展研究中心助理研究员，研究方向是能源经济;孙熠（1983-），女，东南大学博士研究生，江苏省社科联一级主任科员，助理研究员，研究方向是產业经济;曹圆媛（1989-），女，江苏省战略与发展研究中心助理研究员，研究方向是低碳经济。

（收稿日期：2022-02-25  责任编辑：顾碧言）