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4）智能能源的综合管理方案将会带动能源系统的高效运行。
5）锂电池等新型储能技术将成为智能能源储能方式未来的发展热点。
6）新能源汽车、半导体照明等节能应用将会成为智能能源应用领域的发展趋势。
第二章智能能源重点领域解析
一、新能源领域
新能源是指传统能源之外的新型能源形式，主要包括太阳能、风能、核能、生物质能等。
1、行业发展现状
太阳能利用主要有光伏发电、光热发电及太阳能热水系统三种形式。
当前，中国是全球最大的光伏电池生产国，受国外市场持续低迷及贸易摩擦不断的影响，国内光伏产能严重过剩，国家出台一系列鼓励政策拉动内需，2012年，中国新增光伏装机量3.5GW，累计装机量达7GW，累计同比增幅达100%。
太阳能热水器在中国已覆盖5000多万个家庭，规模居世界第一，其优良的性能使其不断地对电热水器和燃气热水器市场造成冲击。
截至2012年底，中国太阳能热水器累计保有量达2亿平方米，并持续保持高速增长态势。
光热发电在中国目前仍处于起步阶段，由于存在成本和技术上的障碍，其商业化运营尚需时日。
中国风能储量丰富，且分布面广，开发利用潜力巨大。
目前，中国已成为全球最大的风电市场和风电设备制造中心。
2012年，国内新装风电机组7872台，新增装机量12.96GW，累计安装风电机组53764台，累计装机量达75.32GW，同比增长20.8%。
“三北”地区仍是我国风电建设比较集中的地区，占全国风电并网装机容量的85%，其中华北地区装机量仍然居首位，西北地区增幅不断提高。
另外，截止2012年底，我国海上累计风电并网装机量达300MW，位于英国和丹麦之后，居全球第三。
国内风电装机市场的快速发展也推动了风电设备的国产化率提升，并涌现出金风、联合动力和华锐等一批世界级龙头企业。
中国生物质发电、燃料乙醇和生物质柴油等生物质能源生产已经形成一定规模，并陆续突破了厌氧发酵过程微生物调控、沼气工业化利用、秸秆类资源高效生物降解、高值化转化为液体燃料等关键技术，建立了兆瓦级沼气发电、万吨级生物柴油、千吨级纤维素乙醇及气化合成燃料示范工程。
国家也通过电价补贴、制定行业标准等鼓励和规范生物质能源产业的发展。
中国生物质发电主要集中在华东地区，发电形式包括农林生物质发电、沼气和垃圾焚烧等，2012年，中国生物质发电装机量达6.5GW；
中国生物柴油生产主要以餐饮废油，榨油废渣为原料，且集中在中东部及西南地区，目前一直处于供需不足状态，国内生物柴油企业超过60家，总生产能力年产300万吨，但受成品油价影响，实际开工率较低，年产量仅50万吨；
燃料乙醇已形成南北两大产业基地，在广西、海南等地主要以木薯等为原料，在山东、黑龙江、内蒙古、新疆等地则以甜高粱为原料。
在核能领域，中国目前已经拥有7间核电厂，运行的核电机组15台，在建机组26台，核发电量占全国总发电量的1.85%，占全球核发电量的3.47%。
2012年，我国核电装机量新增1.05GW，达到13.62GW。
电站建设方面，中广核集团是全球在建核电机组规模最大的企业，在建核电机组16台，装机量达18.83GW，其正在研发具有自主知识产权的三代核电技术ACPR1000+，并已获得国家相关部门的认可。
在核电设备方面，经过多年的技术引进与合作，核电站国产化率已经从最初的10%提高到了70%以上，并涌现出东方电气、上海电气、哈尔滨电站设备集团等多家综合实力较强的企业。
表12008-2012年新能源累计装机规模变化单位：
MW
2008年
2009年
2010年
2011年
2012年
太阳能光伏
140
270
770
3470
6950
风能
12002
25805
44733
62364
75324
生物质发电
3150
4300
5500
5960
6520
核能
9000
9080
10820
12570
13620
数据来源：
赛迪顾问整理2013，03
2、行业发展趋势
在国家政策推动和新能源技术驱动下，未来几年，新能源产业将进入提速发展阶段。
分布式光伏发电将带动国内光伏装机规模化发展
为启动国内光伏市场，国家能源局四次调整光伏发电“十二五”规划目标，并大幅提高到35GW，并在《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》文件中，启动迄今为止国内规模最大的光伏项目，即在每个省建设500MW的分布式光伏规模化应用示范区。
当前，分布式光伏发电应用进入政策释放期，随着电网接入环境的改善及度电补贴政策的逐步实施，分布式光伏发电在光伏总装机中的比重将越来越大，并将成为未来光伏应用的主要形式。
风电困境难挡其继续领跑新能源发电之势
中国风电总装机量已位居全球第一，2012年风电总发电量首次超过核电，成为中国继火电和水电之后第三大主力电源。
《风电发展“十二五”规划》明确了未来风电发展目标，到2015年并网装机量达到100GW，2020年装机量达到200GW。
虽然目前中国风电装备产能呈现相对过剩局面，储能和电网等关键技术瓶颈也使得“弃风”现象难免，但随着智能电网建设进程的加快，到2017年全国将建成“三纵三横”特高压网架和13回特高压直流工程，2020年全国电网将实现“五纵五横”的目标格局，这些使得中国风电将持续领跑新能源发电。
生物质能源产业“十二五”末将形成较完整产业体系
国家《生物质能源发展“十二五”规划》中，对生物质能源提出了新的发展目标，即到2015年，生物质能源年利用量超过5000万吨标准煤。
其中生物质发电装机容量达到1300万千瓦，这将推动500-700个生物质能发电厂的建设；
沼气年利用量220亿立方米；
生物质成型燃料年利用量1000万吨。
规划目标将促进生物质能在电力、供热、交通、农村生活等领域初步实现商业化和规模化利用，伴随着技术突破、原料供应渠道、油品经营机制等问题的解决，生物质能源利用将形成较为完整的产业体系。
“十二五”末，生物质能产业将新增投资1400亿元，产业初具规模。
核电规模化推进的同时更加注重安全
中国核电建设已进入高峰期，随着在建机组陆续建成投产，预计到2015年底，中国运行的核电机组将达到41台，总装机量达42GW，约占全球核电装机量的十分之一，届时全国仍将有近20个核电机组在建。
日本福岛核事故后，全国核工业界进行了安全检查，核安全级别提升，国内也达成了在确保安全的情况下发展核电的共识。
“十二五”期间，我国将严格实施核电安全规划和核电中长期发展规划，新建核电项目将只安排沿海地区厂址，核电设备供应资质标准也相应提高。
二、智能电网
智能电网，是将先进的通信技术、传感器技术、自动控制技术与能源电力技术相结合，以实现电网的自动化、可靠化、低成本化、节能化及高效能化为宗旨的现代化电力系统。
智能电网的发展一方面是基于中国能源的区域分布与需求结构的不平衡，另一方面是基于国家及社会对电网高效、可靠、安全运行的现实需要。
当前，中国能源供给及能源消费存在着结构上的不平衡。
随着中国能源开发西移和北移的速度加快，大型煤炭能源基地与能源消费地之间的输送距离越来越远，能源输送的规模越来越大。
要满足未来持续增长的电力需求，从根本上解决煤电运力紧张的问题，需要发展智能电网，实施电力的大规模、远距离、高效率输送。
目前，智能电网产业处于扩张初期，各环节智能化正在逐步从试点向全面建设过渡。
2012年，全国电力工程建设完成投资7466亿元，同比下降1.9%。
其中，电网工程建设完成投资3693亿元，比上年增加0.2%。
全国基建新增220千伏及以上输电线路长度和变电设备容量分别为3.2万公里和1.8亿千伏安，分别同比减少0.4万公里和0.3亿千伏安。
截至2012年底，全国电网220千伏及以上输电线路回路长度、公用变设备容量分别为50.7万公里、22.8亿千伏安，分别同比增长6.7%和8.3%。
从国家电网发展战略来看，国家正在推进“一特四大”电网。
以特高压电网为基础，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。
智能电网的建设，带动的不仅包括传统的发电商、电网运营商，同时也包括各个分布式能源、微电网，以及系统IT服务商，半导体企业制造商，更包括大量的普通用户。
表22010-2012年国家电网／南方电网建设投资规模
单位：
亿元
国家电网
2911.2
3302.9
3054.0
南方电网
831.9
697.1
671.0
合计
3743.1
4000.0
3725.0
在技术领域，国内集中在配电领域智能化研究方面的研究，包括分布式发电及新能源接入技术、用来改善电能质量的存储技术、提高风电接入效率的相关技术以及可以提高用户供电可靠性和供电质量的定制电力技术。
企业已经生产并已经成熟应用的有动态电压恢复器技术（DVR）、固态切换开关技术（SSTS）；
已经展开但还没应用经验的主要有配电系统静止无偿补偿技术（DSTACOM）、有源电力载波（APF）相关技术。
总体上，我国智能电网相关技术发展重点着眼于电力电网设备、能源计量与管理及能源存储等的研发与提升。
中国智能电网已经进入全面建设阶段。
国家电网公司、南方电网公司充分发挥企业在智能电网技术创新中的引领作用，开展了智能电网战略规划、标准制定、关键技术研发、试点工程建设等方面工作，取得了一定的进展。
智能电网产业促进多种产业融合发展
传统电网的升级换代，将最先拉动电网一次设备和二次设备的发展。
其次，智能电网的建设将促进通信技术、电子信息技术与电力技术进一步融合，促进传统高新技术产业的升级。
同时，随着智能电网产业的发展，还将催生出诸如智能家电、电动汽车及储能设备、电力运营及增值服务等一批新兴产品及相关产业。
多种能源形式并网已经成为趋势
目前，中国可再生能源发电已经取得重要进展，包括大功率风电机组整机及零部件设计制造、风电机组关键部件试验测试、大型风电场设计、并网和运营等技术的研究；
同时，太阳能发电也取得阶段性成效，包括大型多能互补光伏并网系统设计应用、太阳能储热和中温利用技术研究、太阳能材料、装备与系统开发等。
智能电网建设和应用将解决新能源目前最急迫的“并网难”问题，最终打破新能源产业的发展瓶颈，为新能源产业的大规模发展和应用找到一条出路，未来随着智能电网建设的推进，发电侧清洁能源的利用水平和利用程度将大幅提升。
三、能源计量与管理
电能计量是能源计量领域应用最多、范围最广、意义最大的领域。
电能计量仪表广泛用于电力系统发电、输电、变电、配电、用电等各个环节。
对于智能电网而言，有效的电能计量是构建智能电能管理系统的基础。
结合通讯网络技术，建立电能计，远程抄表，用电负荷控制系统，实现电力供需平衡，保证电网安全有着广阔的应用前景，这也为实现电力需求侧管理提了一条新途径。
此外，在电力行业整体发展及全国性城乡电网改造等因素的影响下，电能表也已经成为我国仪器仪表产业中增长最为迅速的行业之一。
目前，在电能表领域，我国已经形成了较为突出的生产规模和研发能力，成为全球电能表生产制造基地，其中电子式电能表和智能化电能表等主要产品已经达到或接近发达国家技术水平，生产和研发能力已经能够满足不同国际市场的需求，具有较强的国际竞争能力。
随着国家电力系统建设由电源转向电网，国内电能表更换市场保持稳定。
图12008－2012年中国电能表销售量与增长（不含出口）
电网招标数据赛迪顾问整理2013，03
从企业结构来看，2012年，国内从事智能电表系统研制、生产的厂家或单位已有几十家，但真正能够独立研发形成产品且投入市场的厂家只有少数几家。
在现有企业中，具有独立研发能力的企业约占10%，属二次开发、设计的占40%，散件组装、来料加工的占50%。
从技术来源及生产方式角度来看，智能电表行业企业大体形成了三大类别：
（1）技术研发、品牌销售型企业：
多为国内大中型电表企业，具有自身特点，可独立研发、设计，靠品牌占领市场，如林洋、威胜等。
（2）技术引进、品牌销售型企业：
该类企业在国内具有一定的历史与知名度，在某项产品方面具有技术研发能力，其他方面依靠引进、合作占领市场，如：
华立三星、正泰、西子、金陵、三能等。
（3）技术引进、配套加工型企业：
具有地域性市场优势或行业保护特点，主要依靠技术引进、吸收，如：
江苏苏源、湖北鄂能、陕西银河、云电天龙、山东鲁能（与正泰合资）等。
智能电表替换传统电能表应用市场的快速发展，太阳能发电计量、电动车计费等下游新兴领域的兴起也给市场带来新的增长点。
除智能电表企业外，上游电能计量芯片厂商也将因此而受益，包括钜泉光电、锐能微、上海贝岭等本土企业以及亚德诺半导体、德州仪器等外资企业也将获得发展良机。
图22006－2012年中国电能计量芯片规模与增长（按国内销量）
赛迪顾问2013，03
从国家电网、南方电网“十二五”期间发展规划来看，伴随智能电网建设的逐步升级，智能电表的应用规模将持续扩大。
2012年，中国市场智能电表新增7600多万只。
未来三年，智能电表替换传统电表仍将处于高峰期，电表行业发展前景广阔。
同时，智能电表需求的增多也将带动电能计量芯片市场快速发展。
2012年，中国电能计量芯片累计出货量超过9000万颗。
除应用与电表行业外，消费电子产品，特别是一些智能家电对电能计量芯片也形成了新的需求。
电能计量芯片技术发展促进智能电表产业升级
智能电表的升级换代将带动一系列相关技术迅速发展。
为了解决分时计费方式所带来的实际管理问题，供电部门迫切需要集远程抄、收、控及服务于一体、基于GPRS/HFC/PLC信道技术的智能电表（自动抄表系统）。
并且，随着信息时代的推进及技术的发展，电能仪表不仅用于计量，更是一个智能终端，不久的将来，智能电表将在信息社会中发挥更大的作用，具有广阔的推广应用前景。
此外，电表行业上游芯片设计制造企业与电表企业之间的联合开发也将逐渐增多。
电能计量芯片产品工艺从0.35μm向0.18μm发展，芯片的集成度也逐渐提高。
未来，随着智能电网对用电信息的采集效率要求的提高，电能计量芯片技术需要从多功能的角度设计满足用电需求侧管理、电力监控、电力信息采集、科学计量等需求。
电能计量芯片将向实用性、可靠性、谐波计量解决方案、防窃电、无功功率的测量、科学计量等方向发展。
电量的计量不仅仅要在数值上正确，而且要区分情况，探寻成因，公正合理的作为收费的基础。
技术快速发展，智能电表上下游之间联系增多将推动整体产业的升级。
智能电表行业呈现集约化、集团化、国际化的发展方向
近年来，智能电表行业以华立、三星为龙头，正泰、林洋、威胜、浩宁达等企业为后起之秀，发展迅速，在各自完成产业革命、管理革命、制度革命三大变革后，已步入良性发展阶段，并已在国内形成品牌优势，并打起集团化经营之招牌，纵深向国际化迈进。
各大企业的市场份额得以巩固，且向纵深发展，各中小型企业可谓“八仙过海，各显神通”，在激烈的市场竞争中抢得一席之地。
如今，合作共赢已成为各企业占领市场的法宝，并逐步实现多元化、集团化发展，以产业促产业，加之资本运作，实现产业重构、规模扩张是必然的结果。
面对国内巨大的电能表市场及国内出口对国际市场的影响，ABB、GE、LADIS、slumheger等知名品牌纷纷重组，剥离电能仪表产品。
当今世界范围内电能仪表“中国制造”已成为不争的事实。
四、能源储存领域
能源存储是智能能源重要的组成部分。
目前，全球储能技术主要分为机械储能（如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）、电化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池、锂电池等）和电磁储能（如超导电磁储能、超级电容器等）三大类。
从下列图表中可以看出，从2013年开始，以锂电池为代表的化学电池储能市场增长迅猛，到2018年，化学电池储能市场将占据总储能市场近70%的市场份额，显示出了巨大的市场潜力。
图32008-2018年全球储能市场规模及结构概况
其中，铅酸电池是目前商业化时间最长、技术最为成熟的电池。
从全球范围来看，2012年铅酸蓄电池市场规模上升至41370万KVAh，年均增长率超过4%；
预计至2015年，全球铅酸蓄电池整体市场规模仍将保持2%-5%的年增长率。
但从中国范围来看，2011年在全国整治重金属污染影响下，全国铅酸蓄电池产量较2010年有较大程度的下降。
2012年全国铅酸蓄电池产量增长较好，全年铅酸蓄电池产量为17486.2万KVAh，同比增长27.4%。
从国内区域分布来看，国内铅酸蓄电池产量主要集中在浙江、广东、河北、湖北、江苏和山东等地区，其产量占全国产量的75%左右。
整个行业已经在优势区域形成了区域集聚效应，行业的区域集中度相对较高。
图42008-2012年中国铅酸蓄电池产量及增速
中国电池工业协会，赛迪顾问整理2013，03
而锂离子电池是未来最具发展前景的储能电池。
2012年由于智能手机和平板电脑的快速发展，全球锂离子电池产量较2011年同比增长约8%，总产量达到57.24亿只。
其中，中国锂离子电池总产量39.2亿只，同比增长32%。
从过去四年的数据来看，中国锂电池行业增速均高于全球增速，呈现出快速增长的势头，与锂电池产能向国内转移的行业背景相符。
目前，锂电池产业在我国已经具备完善的产业链。
上游的钴镍、碳酸锂材料，中游的正极材料、负极材料、隔膜材料和电解液材料都已经产业化，下游的电芯和电池管理系统企业也出现一些龙头产业，在这种产业基础上，锂电池在储能领域具备先发优势，最为看好。
图52008-2012年中国锂离子电池产量及增速
中国电池工业协会，赛迪顾问整理2013，03
从企业方面来看，2012年三星SDI在全球主要企业总产量中仍处于第一的位置，市场总份额达到22.8%。
在中国前4大锂离子电池企业中，受聚合物锂电池需求快速增长的带动，2012年力神和ATL公司的产量和销售快速增长，在整个市场中依然保持着领先的地位。
从应用方面来看，锂离子电池前3大市场分别是手机、笔记本电脑和电动工具。
其次，数码摄像机/照相机、媒体播放机、游戏机等电子产品对锂离子电池也有较大的需求。
电动汽车（EV/PHEV/HEV）和储能是锂离子电池未来最有发展前景和规模更大的市场，得到世界各国的高度重视，但目前在锂离子电池市场中份额还较小。
企业重新洗牌将导致铅酸电池行业增速趋缓
从企业方面来看，目前国内铅酸蓄电池企业共2000余家，其中产值超过20亿元的企业约10家左右，超过1亿元的企业约260家，整个行业的集中度非常分散，CR4仅为25%左右，远远低于美国、日本等国家。
随着国家环保部门对行业整顿力度的加大，大量的铅酸蓄电池企业被迫停产整顿，未来3年该行业将有三分之二落后产能面临淘汰，铅酸蓄电池的厂商将由2000家减少到不会超过300家，整个行业的集中度有望得到提高。
赛迪顾问认为随着国家对铅酸蓄电池行业整治的不断加剧，大量不合格的铅酸蓄电池企业将被迫停产，再加上铅酸蓄电池面临着来自镍氢电池和锂离子电池的替代，整个铅酸蓄电池行业的产量增速将逐步趋缓。
锂离子电池将成为未来电池发展的主流方向
相对传统铅酸、镍氢以及镉镍电池而言，锂离子电池是未来性能最为优越的可充电电池，单体电池工作电压高达3.7V，是镍镉电池、镍氢电池的3倍，铅酸蓄电池的近2倍；
重量轻，但能量大，是镍氢电池的2倍，铅酸蓄电池的4倍；
体积小，是铅酸蓄电池的二分之一到三分之一；
寿命约为铅酸蓄电池的2到3倍；
无记忆效应，每次充电前不必像镍镉电池、镍氢电池一样需要放电，可以随时随地进行充电；
无污染，不存在有毒物质，被业内称为“绿色电池”。
这些特点使得锂离子对于电动汽车、混合动力汽车和插电式混合动力汽车特别有吸引力，随着国家对新能源汽车发展战略的实施，锂离子电池必然成为未来电池发展的主流方向。
与此同时，电动自行车对锂电池的需求也出现明显增长，替代机会已悄然出现，未来也将具有较大的市场空间。
由于锂离子电池的性能特点与绿色经济、循环经济的理念非常契合，因此未来企业技术的主攻方向也必然倾向于环境友好型的电池。
新型大容量储能技术将走向实用化和产业化
随着我国风能、太阳能等新能源发电技术的蓬勃发展以及智能电网的构建，新型大容量储能技术已经迎来了逐步成熟、走向实用化和产业化的最佳发展时期。
目前制约风力发电和太阳能发电行业发展一个重要因素是并网技术不成熟，太阳能和风能发电的波幅较大，电网难以承受波幅的冲击，电厂控制波幅异常困难。
通过建设储能电站的方式可以较好的解决新能源的并网和城市电力的削峰填谷。
赛迪顾问预测，到2020年，全球储能电站的市场规模将达到353亿美元，市场空间巨大。
与此同时，随着国家鼓励新能源发展各项政策的实施，在未来10年左右，大容量化学储能技术有可能实现重大突破，为我国电机工业的可持续发展做出更大的贡献。
五、能源应用领域
能源应用领域涉及到人类生产、生活的方方面面，其中新能源汽车、LED半导体照明是目前最为热门的应用领域，也属于国家促进节能减排，重点鼓励发展的战略性新兴产业。
1、新能源汽车
（1）应用现状
2012年，全球新能源汽车产业仍处于初级阶段，但在各国政府采取的投资税收优惠、政府补贴等一系列政策的刺激下，全球新能源汽车产量较2011年呈现了较大幅度的回升。
2012年，全球新能源汽车共生产216.4万辆，同比增长70.7%。
从产品结构来看，经过多年的发展，混合动力汽车在全球范围内迅速发展，已经进入产业化，特别是2012年全球各大汽车制造商继续加大环保车型的开发力度，混合动力汽车凭借其成熟的技术和低成本优势，成为各大公司的战略重点，销量得到进一
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