能源前沿报告

你好，我是马一峰，欢迎来到《能源前沿报告》。 这一讲我带你看看在能源这个重资本、高风险的行业中，中小能源企业会面对什么困难，又该怎么突围找到方向。 这一讲的主角是协鑫，选择它，是因为它是一家穿越过周期的企业，在中国光伏产业的发展中经历了生死考验。经历足够丰富，研究它更容易找到中小能源企业的生存法则，而这也是我这一讲主要想告诉你的。 因为协鑫系的公司很多，我们这一讲主要聚焦在保利协鑫这家公司，这也是协鑫系最重要的企业，主要做太阳能硅料、硅片和光伏电站业务。为了讲述方便，下面我就用协鑫来代替。 2022年3月28日，协鑫发布了2021年财报，营业收入196.98亿元，光伏材料业务实现利润55.34亿元。一举扭转了2018年以来一直亏损的状况。要知道，它可是曾经的“硅王”，是国内最大的民营光伏电站业主，为什么会连续三年亏损，又怎么做到扭亏为盈？ 好，我们先看前一个问题。 时间回到2013年，中国光伏产业经历了2008年金融危机、欧洲和美国市场的萎缩，国家为了扶持光伏，开始对光伏电站进行补贴。具体背景你可以回到这份报告的第二讲，里面有详细讲解。协鑫在这个时候瞄准了光伏电站业务，它认为这个业务虽然是重资产，但是一旦稳定运营，就能有长期收益，再加上国家的补贴力度很大，是一个赚钱的生意。 从2013年到2018年，协鑫一共投入了600多亿元，通过自建、收并购等方式，一下子持有了730万千瓦的光伏电站资产，成为当时最大的民营光伏电站业主。 光伏电站这个生意其实科技含量不高，主要重资金投入、重规模。至于盈利，光伏电站要靠持续的发电、卖电，一般都需要5到8年才能收回成本。 你看，这就要求光伏电站的业主有钱，如果是贷款的话，利息就要低，要有足够强的抗风险能力。 钱的方面你肯定能理解，谁能找到更多钱，融资成本低，就能比竞争对手更快地占据优质光照区的项目。那抗风险能力呢？当时光伏发电成本还很高，达到六毛左右一度电，而卖电的价格是五毛五到七毛五一度。所以，如果没有国家补贴，那光伏发电就是亏钱的。但是，补贴依赖的是国家政策，是不是能及时地执行下去，会不会有变化，这些都是不可控的，对企业来说是巨大的风险。 那协鑫做得怎么样呢？ 钱，都是贷款来的，而且利息高。一般要是央企找银行贷款也就是4个点左右的利息，协鑫贷款的利息达到6个甚至7个点。2018年协鑫负债407亿，融资成本22.8亿，负债率一度达到84%。这么高的杠杆已经让它没有了抗风险能力，而最大的风险偏偏就在这个时候来了。 2018年5月31日，国家发改委、财政部、能源局联合发布了一份《关于2018年光伏发电有关事项的通知》，业内称为“531新政”，叫停了新建电站，同时，已经批复但没有建成的电站补贴要降低。这让光伏产业一下子变得前途未卜。 这对协鑫来说几乎就是当头一棒，不能新建电站就不能继续融资，光伏电站也从优质资产变成烫手山芋，银行还要抽贷。此前的补贴也没有及时到位，这几个因素叠加让协鑫一下子没了现金流，在当年就违约了81.8亿的银行债务。最后，只能把电站资产低价甩卖掉，接盘的都是像国家电投、三峡、华能这样的央企。 为什么这些央企能接盘呢？因为央企找银行贷款更容易，利息又低。同时抗风险能力强，不怕政策变化。跟大型央国企比，协鑫做这件事没有任何优势，属于小马拉大车，扛不起任何风险。 做这样断臂求生的中小企业不只协鑫一家，还有正泰电器、顺风清洁能源、中利集团、东方日升、晶科科技等等，它们都是主要的民营光伏电站持有者。当时，没扛过去的企业也有不少，宣布破产或者被收购，比如兴业太阳能、海润光伏等。 能源领域的重资产和高风险特征在协鑫亏损的过程中体现得淋漓尽致，也就是说，中小能源企业做纯重资产业务不是很适合。那后来协鑫又是怎么盈利的？ 还记得吗？我在这一讲开头我提到，2021年协鑫赚了55亿，这些利润是怎么来的呢？是硅材料赚来的。这里我稍微解释一下什么是硅材料，它就是做太阳能电池的核心原材料，是从硅石中提炼出来的。 硅料是整个太阳能产业的最上游，技术门槛很高，生产技术一度被国外垄断。协鑫在2006年开始建硅料生产线，2007年正式量产，是国内第一家做硅料的民营企业。在当时是妥妥的高科技企业。所以，协鑫实际上是从硅料这个高技术业务入局光伏的，之后就一直以硅料作为公司主业。协鑫能够在2021年凭借硅材料扭亏为盈，源于两次对技术的投入。 第一次是2009年，协鑫把常规的热氢工艺升级到冷氢工艺。也就是说，在生产高纯度硅料时，有一个环节是处理尾气，为了能循环使用尾气中的某些原材料。常规的热氢方法是在1250度的高温下进行，冷氢方法只要求500-600度，能耗一下子大大降低。 工艺升级后，协鑫的硅料成本一下子下降了37%。2010年协鑫的硅料产能成为中国第一，2013年成为世界第一，然后一直保持到2019年。它的盈利能力也变得更强，就拿2010年来说，协鑫的收入翻了4倍，净利润达到40.2亿，跟上一年的营收规模相当。 2010年，协鑫做了第二次技术投资——研发颗粒硅。这里我解释一下，正常的硅料生产出来是一块一块的，做电池的时候需要先把这些硅块给磨碎。而颗粒硅出来就是小颗粒，免去了磨碎环节的能耗，同时生产颗粒硅的成本上也比常规方法低。你应该听出来了，这是在生产和使用两个环节里都降低了成本，所以有人甚至说，颗粒硅是颠覆硅料行业的技术。 但是，当时协鑫颗粒硅的研发并不顺利，一直没有形成量产能力。直到，它在2017年用1.5亿美元收购了美国的SunEdison公司，获得了这家公司的电子级硅烷流化床颗粒硅技术。技术名字听着很复杂，你只需要知道，因为有了这家公司的技术加持，在2019年，协鑫坚持了9年的颗粒硅终于攻克难关，实现量产。 这项成果对协鑫来说太重要了，2019年，你还记得我前面说的吗？那时候协鑫还在甩卖电站回血，艰难支撑。颗粒硅的量产可以说是雪中送炭。 到了2021年，硅料价格暴涨。协鑫拥有常规硅料和颗粒硅两种产品，实现了利润爆发式增长，让它从电站的重资产亏损中走了出来。协鑫的市值从低谷期的59.3亿涨到了现在的760多亿。 你看是不是有意思，同样是光伏产业里的生意，协鑫做电站就亏损，做硅料就赚钱，为什么呢？我们再来回头梳理一下。 光伏电站在实现平价上网之前，必须要有国家补贴才能生存和盈利。协鑫高杠杆进入这个行业，实际上就是把自己的生存权交给了补贴政策。而政策，是协鑫没办法把控的。 这样的业务恰恰是大型央国企的菜，它们为了国有资产保值增值，会选择利润不高，但是投资规模大，不需要那么多技术创新的稳定业务。啥叫稳定业务？就是不随市场波动的，就像发电卖电，国家规定好了上网电价，没有波动。这样即使出现政策变动，因为电站资产本身并没有减少，满足国有资产保值的要求，它们就可以凭借自身的体量扛过去。 但是大型央国企也有不擅长的地方，比如在上游硅料领域，就没有一家大型央国企，都是中小民营企业。这是因为硅料生产本身有很高技术含量，更重要的，硅料是市场化的，也就是说这个业务受市场波动影响。那就可能有赔有赚，对于大型央国企来说，优先要做的是保值，不能亏损。 而这样的业务反而是协鑫这样的中小能源企业的优势了，它们可以搞具有一定风险的技术创新，这本身就是轻资产，亏损了也能承受。在遇到市场波动的时候，也能凭借对未来的判断，来忍受短期的亏损。 比如在2012年，协鑫的硅料就亏损了，但是它不但坚持下来了还逆势扩产。这样的决策央国企就做不了，比如国电电力曾经做过硅料生产，结果因为市场波动，2012年开始亏损，马上就停产，在2019年把这个子公司正式破产清算。 讲到这里，你会发现，中小能源企业与大型央国企其实在光伏产业里各有优势，如果选择做自己不擅长的业务，就会出现我刚才讲的被动局面。 协鑫经历这么多之后，终于想明白了，果断地把自己变成科技驱动的轻资产公司。连名字都改了，现在叫“协鑫科技”。回归硅料技术主业，还在钙钛矿和电子级半导体开始投资发力，这些都是前沿的技术。 这虽然不保证协鑫一定赢到最后，包括已经量产的颗粒硅，市场最终是否认可，也需要观察。但从逻辑上来说，它在做擅长的事情，并不断积累。我认为这是最合适的做法了。 回头看协鑫的历程，在纯重资产和科技创新上协鑫犹豫过，最后坚定的选择后者，摆脱亏损，重新出发。 我们会发现，中小能源企业就是要在市场化的竞争中，寻找那些具有科技和服务属性的方向。市场化、科技和服务，这都是巨头需要但不擅长的。走到今天，你去看大部分中小能源企业，兜兜转转最后都选择了这条路。

你好，我是马一峰。欢迎来到《能源前沿报告》。 这一讲我带你关注一个重要的技术突破，就是二氧化碳加氢制汽油。 这项技术关注度很高，主要是因为2022年3月，第一个二氧化碳加氢制汽油的中试装置试产成功。意思就是，它已经从实验室走出来，进入生产试验阶段。它生产出来的汽油符合国六标准，也就是说，我们的汽车能直接加着使用。 早在2017年，这项研究成果就发表在了顶级学术期刊《自然-通讯》杂志上，发明者是我们国家的中国科学院大连化学物理研究所。从论文到实验生产走了长达5年，这项技术之所以能从实验室走出来，主要突破在于，它提高了汽油的生成率。 我们知道，天然汽油提炼自石油，石油是含碳的有机物，是地球上的动植物吸收二氧化碳后，经过亿万年的地壳运动形成的。如果我们想人工合成汽油，理论上，把二氧化碳和氢反应一下就能实现。此前有不少人做过这方面的研究。但是，二氧化碳和氢反应后，非常容易生成小分子的有机物，例如甲烷，而汽油这种分子较大的有机物，生成率并不高。 研究这项技术的科学家们，设计出了一种多功能复合催化剂。在它的作用下，二氧化碳和氢气反应后生成的有机物中，汽油的比例能达到85%以上。要知道，以前的技术普遍超不过50%。汽油生成率高了，商业化才有可能。 现在，这一套设备一年生产的汽油有1000吨，要知道，我国汽油的消费量可是在亿吨级别，相比之下，只是九牛一毛。 那为什么这项技术产油不多，还这么值得关注呢？这就是我要带你看的重点。这项技术真正令人兴奋的地方，不在于产油，而是它能帮助风光发电解决存储难题。 这是怎么一回事呢？下面我就来讲讲。 我们都知道，光电、风电清洁环保，但发电量非常不稳定。为了保障电力供应，电网对入网的电力要求稳定在一定范围，发电一旦出现不连续、不稳定的情况，光电、风电可能就入不了电网。为了解决这个问题，风光电站会配套储能装置，可以把入不了网的风光电暂时存储起来，等需要的时候再释放出来，起到调峰作用。 我们讲到过，以前我国调峰主要靠抽水蓄能和煤电，现在有了新型储能，比如电池储能。其实，抽水蓄能一个很大的限制就是受地理条件限制，我国大型风光电站多是在西部地区，水资源少，很难能用上。 而电池储能也有局限，就是电池原材料，比如主流的锂、镍、钴等生产原料，价格并不便宜，在地球上的储量也有限。如果大规模发展电池储能，未来还会面临来自供应链方面的风险。比如在2021年，锂电池的原料碳酸锂，价格就暴涨了近10倍，一些电池储能项目的建设被迫延迟。 加上之前讲到的储能市场机制不完善等问题，我国风光电的储能装机量普遍偏低，这是新能源产业要努力攻克的难题。 除了在市场机制上要让储能有自己的盈利模式，寻找新的储能方案也很重要。这次二氧化碳加氢制汽油的重大突破，就为储能提供了一种新方案。因为，制汽油的重要原料——氢气，是一种很好的储能介质。 我们知道，氢气能通过电解水生成。这个过程就把风光电的能量，转换成氢气中的化学能。现在制氢的技术已经相对成熟。根据我了解到的情况，国内主流的电解水制氢技术，转化效率能达到70%到90%，还是很高的。并且，每千克氢气存储的能量，相当于33度电。它储存的电，要比同样质量的锂电池高出上百倍。这也是为什么氢能这几年特别火的原因。 研究二氧化碳加氢制汽油的科学家也说过，这项技术用到的氢气，主要会用弃风、弃光的电，进行电解水制成的氢气。这就能把弃风、弃光电给利用起来。 那么，有了氢气后，还有一个问题，就是氢的储存是一个公认难题。因为氢在常温下是气体，密度小，想存储就必须加压，加上氢气又易燃。所以，装氢气的储罐，要有非常强的抗高压性和密封性。这种储罐生产成本很高，运输起来风险也很大。储氢罐压力要达到70MPa（兆帕），内外的压力差相当于一头九吨重的大象踩在一个乒乓球上，一旦爆炸后果不堪设想。 另一种方式是把氢气变为液体，怎么做呢？要把温度降低到零下253℃，氢才能变成液体，条件十分苛刻。 除此以外，固体储氢也是一种方式。就是用金属材料吸附氢气，有点像活性炭吸附有毒气体。但固体储氢的程序复杂，成本也很高。 那有没有更简便、更安全的储氢方式呢？有，就是我们前面说的，把氢气变成汽油。 通过氢气和二氧化碳反应生成汽油，汽油使用起来就很方便，存储上不需要超高压和超低温，成本还比储氢低很多，运输过程也更安全。而且汽油省去了建储氢装置存放的环节，也不需要昂贵的运氢车辆去运输。 如果你的工作和制氢有关，你可能会有疑问，把氢转换为汽油是更方便了，但要经历电解水制氢，再把氢和二氧化碳制成汽油， 这两次转换，能量损耗会很多。那这个储能技术到底划不划算，值不值得投入呢？ 我们知道，任何能量在转化过程中都有损耗，这是不可避免的。就拿燃油汽车的发动机来说，经过这么多年的发展，它将化学能转化成机械能的效率，最高也只有40%左右，通常只有35%，但这并没有影响燃油汽车的普及。而这次二氧化碳加氢制汽油的技术突破，把汽油生成率从之前的50%提高到85%，其实已经实现了很大的能效提高，作为新技术，未来它的进步空间还很大。 除了看转化效率之外，我们还要看储能物质的能量密度。能量密度越高，则意味着在一定的质量或体积范围内，储能物质能存储的能量更多，我们用起来效率就更高。 比起锂电池，汽油的能量密度是更高的，能达到40倍以上。即使把使用时的能量折损也算上，也要比电池高。也就是说，同样是30升体积的汽油和锂电池，前者可让汽车跑300公里，后者只有60公里。 所以，即使二氧化碳加氢制汽油会产生损耗，但它相比电池能存储更多的能量。这是储能技术的一大突破。 好，讲到这里，关心碳中和的人可能会想到，这项技术生成的是汽油，燃烧肯定会有碳排放，并不符合碳中和大战略啊？不用担心，生成的汽油其实已经不属于传统燃料了。 讲这个问题之前，我要先明确一点，我们常规用的汽油在燃烧后排放的二氧化碳，实际上是来自于地下的石油，也就是把地下的二氧化碳激活了。但二氧化碳加氢制汽油的原料，可以是大气中的二氧化碳，即使燃烧之后有碳排放，也只是把原来空气中的碳再排回来。 也就是说，二氧化碳加氢制成的汽油是一种能量转化介质。它的能量来自天然的风能、光能。用这种技术制成的液体燃料，除了汽油之外，还可以是甲醇、乙醇等，都是符合低碳目标的。所以，有的科学家会把这类液态有机燃料，称为“液体阳光”。可以想象一下，未来你开的燃油车加的汽油，可能就是绿色的有机燃料。 不管你现在是做储能的，还是做风光电站的，甚至化石能源的，都应该关注这个技术。因为它正处于应用转化阶段，需要风光电站去制氢，也需要有人去做碳捕集，把空气中的二氧化碳提取、存储下来，还需要有人投资去建制油厂。这中间会创造很多市场需求，谁能更早发现这些需求，谁就能越早把握机遇。 我们可以想象一下，以前氢利用效率不高，电解水制氢赚不到钱，但是现在氢成为汽油的原料了，这个赛道就值得关注了。而且，这还是一个产业链联动效应。 举个例子，比如中国石化就在2021年，在新疆库车投建了一个太阳能发电制绿氢的项目。因为附近的塔河炼化公司需要氢气。以前这家公司用的氢气是灰氢，就是从化石能源提炼出来的氢气。但是，现在这家公司要发展低碳转型，需要绿氢。正是这个需求，中国石化才有了这个项目。 所以，氢气能变汽油了，用风光电制氢也就有了新的应用场景。这样一来，风光电的存储难题也就顺带解决了。 好，这一讲结束了。我总结一下，二氧化碳加氢制汽油技术，除了解决氢在储存、成本、运输上的问题，在能量密度、普及可行性上也有优势。二氧化碳加氢制成的汽油作为储能介质，是名副其实的“液体阳光”。这项技术在未来商业化过程中会涌现很多机遇，值得我们关注。 最后，给你留个问题，你觉得随着二氧化碳加氢制汽油技术的推广，会催生出哪些商机呢？欢迎留言给我。 我是马一峰，咱们下一讲见。