中國綠色能源供應鏈安全與韌性研究

摘 要：在全球能源轉(zhuǎn)型不斷加速的背景下，構(gòu)建安全可靠的綠色能源供應鏈是實現(xiàn)碳達峰碳中和的關(guān)鍵支撐。本研究基于供應鏈韌性理論與系統(tǒng)脆弱性分析，構(gòu)建了一個包含原材料供給、能源轉(zhuǎn)化、儲能調(diào)節(jié)、輸配管理和終端應用的多層次理論框架。實證分析發(fā)現(xiàn)，中國在風電、光伏等新能源產(chǎn)業(yè)在全球供應鏈中具有顯著優(yōu)勢，但同時面臨戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源依靠進口、核心技術(shù)創(chuàng)新不足、國際貿(mào)易壁壘加劇等挑戰(zhàn)。針對上述問題，本研究提出構(gòu)建“三大支撐、兩大保障”的戰(zhàn)略體系，通過完善資源保障機制、突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸、推進產(chǎn)業(yè)鏈升級三大支撐，配套制度創(chuàng)新與基礎(chǔ)設(shè)施兩大保障體系，全面提升綠色能源供應鏈的安全性與韌性，為推進能源轉(zhuǎn)型與保障能源安全提供理論依據(jù)和政策啟示。

關(guān)鍵詞：綠色能源供應鏈；系統(tǒng)安全；供應鏈韌性；能源轉(zhuǎn)型；戰(zhàn)略支撐體系

全球氣候治理進入關(guān)鍵窗口期，能源結(jié)構(gòu)深度轉(zhuǎn)型已成為各國推進可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略共識。隨著新能源技術(shù)快速發(fā)展和應用規(guī)模持續(xù)擴大，綠色能源供應鏈的系統(tǒng)性風險日益凸顯。一方面，關(guān)鍵礦產(chǎn)資源的地緣政治屬性增加，全球供應鏈面臨重構(gòu)；另一方面，國際貿(mào)易保護主義抬頭，碳足跡標準等新型壁壘不斷涌現(xiàn)。這些挑戰(zhàn)不僅影響了供應鏈的穩(wěn)定運行，更考驗著國家能源安全保障能力。基于此，本研究從供應鏈韌性視角切入，系統(tǒng)分析中國綠色能源供應鏈的特征，探索構(gòu)建安全可靠的戰(zhàn)略支撐體系，以期為推進能源低碳轉(zhuǎn)型提供理論指導和政策參考。

一、綠色能源供應鏈的理論框架與系統(tǒng)特征

綠色能源供應鏈是能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的核心載體，其本質(zhì)是以可再生能源和清潔能源為主導，覆蓋全生命周期的現(xiàn)代能源供應體系。從系統(tǒng)工程角度看，這一供應鏈體系呈現(xiàn)出明顯的“橫向產(chǎn)業(yè)鏈-縱向價值鏈”的雙維度特征（見圖1）。

在橫向維度，產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋設(shè)備制造、工程建設(shè)和運營服務三大支撐體系。設(shè)備制造體系主要包括發(fā)電裝備、儲能設(shè)施、輸配電設(shè)備等核心硬件；工程建設(shè)體系負責項目規(guī)劃、施工建設(shè)和系統(tǒng)集成；運營服務體系則提供全周期的智能化運維支持。這三大支撐體系通過協(xié)同配合，確保了供應鏈的完整性和可靠性。

在縱向維度，價值鏈主要由五個核心環(huán)節(jié)構(gòu)成。原材料供應環(huán)節(jié)主導產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，涉及高純多晶硅、稀土金屬、鋰鈷鎳等戰(zhàn)略性資源。能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，通過風能、太陽能等多能互補提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。儲能轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)解決間歇性問題，集成電化學儲能、物理儲能和化學儲能等多元技術(shù)路線。能源傳輸環(huán)節(jié)保障供需平衡，依托智能電網(wǎng)和特高壓技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模輸送。終端應用環(huán)節(jié)體現(xiàn)價值實現(xiàn)，融合智能家居、電動交通和分布式能源等新型消費模式。這些環(huán)節(jié)相互銜接、緊密聯(lián)系，共同構(gòu)成了完整的價值創(chuàng)造體系。

值得注意的是，綠色能源供應鏈的系統(tǒng)性特征主要體現(xiàn)在三個方面：首先，各環(huán)節(jié)之間存在顯著的技術(shù)關(guān)聯(lián)性，如發(fā)電與儲能的協(xié)同配置直接影響系統(tǒng)可靠性；其次，價值創(chuàng)造過程具有明顯的累積效應，上游技術(shù)創(chuàng)新能夠帶動全鏈條升級；最后，系統(tǒng)運行效率高度依賴數(shù)字技術(shù)賦能，智能化水平?jīng)Q定了供應鏈的整體競爭力。這些特征共同構(gòu)成了綠色能源供應鏈的基本理論框架。

二、中國綠色能源供應鏈的發(fā)展態(tài)勢與結(jié)構(gòu)性變革

中國綠色能源供應鏈正經(jīng)歷前所未有的深刻變革。裝機規(guī)模方面，根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會（CEC）相關(guān)數(shù)據(jù) ，截至2024年年底，非化石能源發(fā)電裝機容量達到19.5億千瓦，占總裝機比重首次突破58%，新能源裝機規(guī)模達到14.5億千瓦，實現(xiàn)對火電裝機規(guī)模的歷史性超越。其中，并網(wǎng)風電裝機容量達到5.2億千瓦，涵蓋陸上風電4.8億千瓦和海上風電4127萬千瓦，體現(xiàn)出多元化的技術(shù)路線；并網(wǎng)太陽能發(fā)電裝機容量達到8.9億千瓦，同比增長45.2%，顯示出光伏產(chǎn)業(yè)的強勁發(fā)展勢頭。預計到2025年，風電和光伏裝機規(guī)模將分別擴大至6.4億千瓦和11億千瓦，推動煤電裝機占比降至三分之一以下，標志著能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型進入加速期。

在產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力方面，中國綠色能源技術(shù)實現(xiàn)多項突破。世界知識產(chǎn)權(quán)組織數(shù)據(jù)顯示，截至2022年8月，中國儲能技術(shù)相關(guān)專利申請已突破15萬項，構(gòu)建起較為完整的技術(shù)創(chuàng)新體系。其中，鋰離子電池（4.92萬項）、燃料電池（3.82萬項）和氫能技術(shù)（2.67萬項）專利占比達75%，反映出儲能領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新重點。值得注意的是，全球產(chǎn)業(yè)鏈正在發(fā)生深刻重構(gòu)：一方面，光伏組件、風電設(shè)備等勞動密集型制造環(huán)節(jié)加速向東南亞轉(zhuǎn)移；另一方面，鋰礦、鈷礦等原材料開發(fā)布局延伸至非洲和南美地區(qū)。面對這一趨勢，中國企業(yè)正通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型重塑競爭優(yōu)勢，借助大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)提升供應鏈韌性，構(gòu)建新型產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

政策支持體系不斷完善，2024年國務院印發(fā)的《2024—2025年節(jié)能降碳行動方案》確立了到2025年非化石能源消費占比達到20%的發(fā)展目標。配套措施形成多層次推進格局：在能源生產(chǎn)端，加快建設(shè)以沙漠、戈壁、荒漠為重點的大型風光基地，有序開發(fā)海上風電資源；在電網(wǎng)建設(shè)方面，推進特高壓輸電通道建設(shè)，提升跨區(qū)域資源配置能力；在儲能領(lǐng)域，明確到2025年底抽水蓄能和新型儲能裝機分別達到6200萬千瓦和4000萬千瓦的具體目標，為新能源消納提供有力支撐。同時，中國積極推進國際合作，與歐盟建立氣候與環(huán)境高層對話機制，開展清潔能源領(lǐng)域務實合作。典型案例包括中國國家能源集團與法國電力集團合作的江蘇東臺500MW海上風電項目，以及中德能效合作框架下的示范項目，這些實踐為構(gòu)建全球綠色能源治理體系積累了寶貴經(jīng)驗。

三、中國綠色能源供應鏈面臨的風險挑戰(zhàn)

當前，中國綠色能源供應鏈面臨著資源依賴、技術(shù)瓶頸、貿(mào)易壁壘和氣候沖擊等多維度風險挑戰(zhàn)。

（一）部分資源依賴進口，上游供應鏈面臨地緣政治風險

2023年中國鋰精礦進口依賴度達到85%，主要來源于澳大利亞和巴西；鈷礦進口99.5%集中于剛果（金），呈現(xiàn)出顯著的資源來源集中性特征。雖然在全球鋰、鈷加工產(chǎn)能布局中占據(jù)78%和65%的份額，但上游資源控制力不足，預計2025年鋰資源自給率僅為21.2%。這種“深加工強、資源控制弱”的結(jié)構(gòu)性失衡，導致供應鏈對外部沖擊極為敏感。同時碳酸鋰價格的劇烈波動進一步增加了供應鏈的不穩(wěn)定性。

（二）核心技術(shù)有待突破，關(guān)鍵環(huán)節(jié)存在卡點制約

中國光伏產(chǎn)業(yè)在全球供應鏈中占據(jù)主導地位，2022年，中國多晶硅、硅片、電池和組件產(chǎn)量分別占全球份額的76%、96%、83%和76%，動力電池產(chǎn)量占全球60%的份額。然而，在氫能領(lǐng)域，質(zhì)子交換膜（PEM）國產(chǎn)化率較低，國外企業(yè)占據(jù)主要市場份額；在智能電網(wǎng)領(lǐng)域，雖然柔性直流輸電核心器件IGBT的國產(chǎn)化率已提升至30%-35%，2022年市場規(guī)模達到23.8億元，但在1700V以上中高壓領(lǐng)域，海外廠商仍具有明顯優(yōu)勢。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國儲能技術(shù)專利雖達15萬項，但在燃料電池等前沿領(lǐng)域與國際領(lǐng)先水平仍存在差距。這種技術(shù)短板一定程度制約了中國產(chǎn)業(yè)鏈的自主可控能力。

（三）貿(mào)易壁壘日趨復雜，國際市場準入存在壓力

歐盟通過碳足跡標準設(shè)置綠色準入門檻，法國要求100kWp以上光伏項目的碳足跡控制在250-400 kg CO2-eq/kWc之間，而中國組件制造商的碳足跡普遍高出50%左右。美國2022年通過了《通脹削減法案》，提供3690億美元支持本土制造，并對東南亞國家啟動調(diào)查以防范關(guān)稅規(guī)避。印度則采取40%的光伏組件進口關(guān)稅、PLI激勵計劃以及強制BIS認證等多重保護措施，導致中國對印度光伏出口顯著下降。這種復合型貿(mào)易壁壘不斷影響全球供應鏈格局。

（四）資源配置區(qū)域不平衡，循環(huán)體系建設(shè)有待完善

2022年中國鋰礦儲量結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，鹽湖鹵水型鋰礦占比降至38.24%，硬巖型鋰礦升至61.76%，形成“北少南多”的新格局。礦產(chǎn)資源稟賦參差不齊，青海鹽湖區(qū)域鎂鋰比偏高，西藏鹽湖雖然鋰礦品位較高但開發(fā)條件受限。此外，我國資源回收體系發(fā)展相對滯后，2023年二次鋰回收量約4.3萬噸，僅占礦山產(chǎn)量14%，預計2025年回收量提升至7.5萬噸，約占需求量的7%，但標準化、規(guī)模化程度仍然不足。

（五）氣候變化加劇沖擊，供應鏈韌性需進一步加強

2022年，四川極端高溫干旱天氣導致水電短缺，造成碳酸鋰減產(chǎn)1120噸、氫氧化鋰減產(chǎn)1690噸，三元材料減產(chǎn)500噸，磷酸鐵鋰減產(chǎn)5200噸，影響鋰電供應鏈的穩(wěn)定性。海上風電等可再生能源設(shè)施同樣面臨臺風、強對流等極端天氣威脅，加之設(shè)備維護難度大、周期長，一旦發(fā)生故障極易引發(fā)連鎖反應。這種自然災害與技術(shù)風險的相互交織，不斷考驗綠色能源供應鏈的整體韌性。

四、提升綠色能源供應鏈安全與韌性的策略

基于供應鏈韌性理論和系統(tǒng)脆弱性分析的研究框架，結(jié)合國際能源署（IEA）最新政策實踐，本研究提出構(gòu)建“三大支撐、兩大保障”的戰(zhàn)略體系，以系統(tǒng)提升中國綠色能源供應鏈的安全性與韌性。

（一）構(gòu)建三大支撐體系

1. 資源保障支撐。實施全球資源戰(zhàn)略布局，以“綠色絲綢之路”為依托，重點深化與南美鋰三角、非洲鈷礦帶、中亞能源走廊等資源富集區(qū)域的戰(zhàn)略合作，建立多層次的國際資源合作網(wǎng)絡(luò)；建設(shè)境外資源開發(fā)基地，推進鋰、鈷、鎳等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)的境外開發(fā)。完善資源儲備體系，建立以企業(yè)為主體、政府調(diào)控、市場運作的儲備機制，在西部、華北、華東等重點區(qū)域布局建設(shè)資源儲備基地，形成分級分類的儲備網(wǎng)絡(luò)。發(fā)展規(guī)模化資源循環(huán)體系，制定資源回收利用標準，構(gòu)建廢舊電池、光伏組件等再生資源回收網(wǎng)絡(luò)，扶持循環(huán)經(jīng)濟示范園區(qū)建設(shè)。

2. 技術(shù)創(chuàng)新支撐。明確技術(shù)突破路線，重點突破高效光伏電池、新型儲能材料、氫能制儲運、智能電網(wǎng)控制等關(guān)鍵技術(shù)，制定分階段技術(shù)發(fā)展路線圖。建立產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新機制，組建產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，搭建協(xié)同創(chuàng)新平臺，設(shè)立重大科技專項，集中攻關(guān)核心技術(shù)。完善知識產(chǎn)權(quán)保護體系，加強對專利的布局和保護，建立技術(shù)標準和知識產(chǎn)權(quán)協(xié)同推進機制，支持企業(yè)開展海外專利布局，提升國際競爭力。

3. 產(chǎn)業(yè)升級支撐。推進供應鏈本地化，培育本土核心供應商，打造“研發(fā)+制造+服務”的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)，建設(shè)產(chǎn)業(yè)集群。實施全球化戰(zhàn)略，支持龍頭企業(yè)建設(shè)海外生產(chǎn)基地，開拓國際市場，提升價值鏈地位。建立風險防范機制，構(gòu)建覆蓋原材料、生產(chǎn)、儲運等環(huán)節(jié)的預警系統(tǒng)，完善應急響應機制。

（二）建設(shè)兩大保障體系

1.制度保障體系。完善政策支持機制，創(chuàng)新財稅政策，建立碳定價、綠色信貸、綠色債券等多元金融支持工具。推進市場化改革，深化電力市場改革，建立綠色能源交易機制。加強法規(guī)標準建設(shè)，完善能源管理法規(guī)，建立統(tǒng)一的碳足跡核算、產(chǎn)品認證等標準體系。

2. 設(shè)施保障體系。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，以新能源為主體，推進智能電網(wǎng)和微電網(wǎng)建設(shè)，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型，建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)平臺，發(fā)展智慧能源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)設(shè)施智能化運維。完善儲能配套設(shè)施，布局大規(guī)模儲能設(shè)施，建設(shè)分布式儲能網(wǎng)絡(luò)，提升系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。

（三）建立健全協(xié)同推進機制

建立健全協(xié)同推進機制，成立跨部門協(xié)調(diào)機構(gòu)，統(tǒng)籌各項政策措施；建立動態(tài)評估與調(diào)整機制，保障戰(zhàn)略實施成效；加強國際合作機制建設(shè)，推動全球綠色能源治理體系構(gòu)建。通過建立系統(tǒng)完備的協(xié)同推進機制，確保各項策略有效落地，全面提升綠色能源供應鏈的安全性與韌性。

五、結(jié)語

基于供應鏈韌性理論和系統(tǒng)脆弱性分析框架，本研究深入剖析了中國綠色能源供應鏈面臨的戰(zhàn)略性挑戰(zhàn)，即上游關(guān)鍵礦產(chǎn)資源對外依賴度較高、核心技術(shù)創(chuàng)新能力不足、國際貿(mào)易壁壘日趨嚴格等。針對這些系統(tǒng)性風險，本研究提出構(gòu)建“三大支撐、兩大保障”的戰(zhàn)略體系：通過完善資源保障機制、突破關(guān)鍵技術(shù)瓶頸、推進產(chǎn)業(yè)鏈升級“三大支撐”，配套制度創(chuàng)新與基礎(chǔ)設(shè)施“兩大保障”，全面提升綠色能源供應鏈的安全與韌性。隨著戰(zhàn)略體系的深入實施，中國綠色能源供應鏈將從全球產(chǎn)業(yè)鏈的“參與者”逐步邁向“引領(lǐng)者”，為國家能源安全和經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供堅實支撐。這不僅有助于推動“雙碳”目標的實現(xiàn)，更將為構(gòu)建全球綠色能源治理體系貢獻中國智慧。

（魏際剛系國務院發(fā)展研究中心市場經(jīng)濟研究所副所長、研究員；王超系北京工業(yè)大學經(jīng)濟與管理學院教授、博士生導師）

Research on the Security and Resilience of China’s Green Energy Supply Chain

Wei Jigang Wang Chao

Abstract： In the context of accelerating global energy transition， building a safe and reliable green energy supply chain is crucial for achieving carbon peaking and carbon neutrality. Based on supply chain resilience theory and system vulnerability analysis， this study constructs a multilevel theoretical framework encompassing raw material supply， energy conversion， energy storage and regulation， transmission and distribution management， and end-use applications. Empirical analysis reveals that China holds significant advantages in the global supply chain of renewable energy industries such as wind and photovoltaic power， but simultaneously faces systemic challenges including high dependence on strategic mineral resources， insufficient core technological innovation， and escalating international trade barriers. In response to these issues， the study proposes a strategic system of \"Three Supports and Two Guarantees\" to comprehensively enhance the security and resilience of the green energy supply chain. The research conclusions provide theoretical support and policy insights for advancing energy transition and ensuring energy security.

Keywords： Green Energy Supply Chain； System Security； Supply Chain Resilience； Energy Transition； Strategic Support System