绿色能源技术发展与应用「新能源与可持续发展」

大家好，绿色能源技术发展与应用「新能源与可持续发展」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

（报告出品方：华泰证券）

碳中和是新一轮产业变革主题，科技行业将引领绿色低碳浪潮。气候危机仍然是国际社会 关注的焦点问题，1.5℃的控温目标达成亟需更大力度的减排行动，否则人类将面临气候引 发的一连串黑天鹅事件；同时，在全球化面临十字路口的当下，推动气候问题解决也成为 了当今局势中为数不多的合作力量。我们认为，碳中和的根本变革为：高环境代价的低质 量发展模式向低环境影响的可持续发展模式转变。在这种转变当中，随着数字经济加速渗 透，科技行业自身能耗问题引人注目，在价值链控排上需要起到排头兵作用；与此同时， 科技行业无疑需要深度参与，以高端技术驱动助力社会低碳转型。

迫在眉睫的科技行业碳中和

科技行业应当成为碳中和先行者，充分释放减排潜力

随着数字经济快速渗透，科技行业碳排放压力加剧。据 BCG 统计，ICT 行业碳排放约占全 球碳排放总量的 3~4%，若不采取减排措施，到 2040 年 ICT 行业碳排占比将达 14%。根据 温室气体核算体系，企业排放包括自身排放（范围 1&范围 2）以及供应链排放（范围 3）。 对于科技行业，自身减排着力解决数据中心和场所用电能耗加剧问题，更重要的挑战来自 所售卖产品和设备相关的价值链排放。据 BCG《中国碳中和指引》（2021 年 9 月）测算， 美国上市企业中科技行业价值链排放为自身运营排放的 2.64 倍，高于消费、金融等行业， 因此科技行业去碳化有价值链放大效益。 电信基站、数据中心、电子设备制造等科技领域或将成为未来能耗增长主要来源。据 Wind 数据，分板块来看，在科技相关领域中，电信基站/数据中心/计算机、通信及其他电子设备 制造业/信息服务业/科学研究与技术服务业在 2020 年用电量分别占我国全社会总用电量的 1.2%/2.7%/2.4%/0.3%/0.3%。随着数字经济的到来，数据中心、电信基站等科技领域或将 成为未来的主要耗能来源，据 BCG《中国碳中和指引》（2021 年 9 月）测算，到 2030 年， 科技行业能耗占比将占全球用电能耗的 20%。

ICT 及消费电子耗能占比有望下降，但数据流量快速增长背景下，数据中心及网络耗能问 题亟待解决。当前科技行业用电能耗中，ICT 及消费电子生产在科技行业中能耗占比较高， 但苹果、华为等头部科技企业节能降碳成果显著，我们观察到近三年推出的 iPhone11~13 同类机型碳足迹有明显下降，iPhone 13 相比 iPhone6 碳足迹下降 33%，这得益于可再生 材料的使用、严格的供应商准入及生产过程控制，我们认为在此趋势下，ICT/消费电子制造 环节耗能占比有望下降。然而，在数据流量高速增长的背景下，未来数据中心规模及网络 负载将会逐步提升，成为我国用电量主要增长极之一，数据中心及网络向绿色化、低碳化 转型迫在眉睫。

海外科技巨头净零目标超前，拥有系统化减排举措

海外科技厂商短中期实现 100%可再生电力，长期推动供应链减排。我们看到海外科技厂商 净零目标集中在 2030 年至 2040 年，较国际普遍目标 2050 年显著提前，减排举措集中于 低碳产品、能效提升和推进可再生电力使用，微软率先实施内部碳定价。自 2011 年开始， Meta、苹果、谷歌、微软、亚马逊等众多科技品牌厂先后公开承诺 100%使用可再生能源， 并披露清洁电力项目利用计划和实施情况。近年来，科技企业在清洁电力和绿色能源的采 购与投资上加大了步伐和力度。根据 RE100 2021 年度报告，已有超 30%的科技企业已经 达成了 100%的可再生能源目标。国内科技厂商近年主动加速碳中和进程，阿里巴巴、腾讯 先后发布行动框架，但在减排举措落实上，国内的科技厂商的实际进展有限，仍需更多投 入。

能源转型产业链相关公司梳理

我们从能源供给及需求两个方面出发，对科技产业链中或将受到能源转型影响的主要公司 进行了梳理。在能源供给侧，功率半导体及被动元器件是新能源发电系统的关键器件，电 网数字化离不开各类通信及物联网技术的支持，热管理系统更是保障储能安全性的基础； 在能源需求侧，以华为为代表的 ICT 企业凭借在数字技术和电力电子技术领域的优势在数 字能源领域展开布局，数据中心及消费电子制造产业随着能源转型的推进或将迎来行业格 局重塑。

ICT：以华为为例，探讨科技行业如何参与能源数字化进程

数字化为能源转型注入新动能，华为领先布局能源数字化业务。在能源转型进程中，包括 人工智能、大数据分析、云计算、物联网在内的数字技术得到广泛应用，发挥着效率和成 本的双重优势。举例来说，通过能源基础设施数字化升级，企业能够实现对设备能耗实时 监控管理；数字孪生技术在新能源系统中的应用，能够精准预测可再生能源出力及供电负 荷，从而实现分布式能源供需就地平衡。华为作为 ICT 龙头企业，凭借在数字技术和电力 电子技术领域的优势，发力包括智能光伏、站点能源、数据中心能源、能源管理云等在内 的数字能源业务，推动瓦特技术、热技术、储能技术、云与 AI 技术的创新融合。 基于华为布局，我们看到科技行业在智能光储、ICT 能源基础设施建设、能源管理监控等 领域将大有可为。1）在光伏储能赛道，华为主要供应逆变器、控制器、储能电池系统等， 我们认为产业链上游的材料（GaN/SiC）、器件（IGBT）、电池封装及管理等值得关注；2） 在 ICT 能源基础设施领域，华为布局高能效、智能化的基站和数据中心建设，我们看到产 业链中低功耗天线、模块化数据中心、模块化 UPS 电源、温控系统等产品需求高景气；3） 在能源管理监控系统方面，华为正在建设开放的能源管理云平台，未来能源 IoT 传感器、 SaaS 软件在能源数字化中发挥关键作用。

清洁发电：储能 光伏大机遇，华为智能光储解决方案推动五大场景光伏应用

储能 光伏的大型部署需求下，华为将数字技术与光伏、储能、云与 AI 技术融合，推出针 对五大场景的智能光储解决方案。华为的智能光储系统应用于大型地面电站、大型储能电 站、园区工商业屋顶、户用屋顶、智能微网五大市场，核心产品包括光伏控制器、组串式 储能、储能控制器、箱变以及光伏管理系统等。 具体来看：1）针对大型地面电站，华为打造智能光储发电机，提升发电系统在弱电网环境 下的表现，加速光伏成为优质电和主力电；2）针对大型储能电站，华为提供智能储能解决 方案，通过“一包一优化、一簇一管理”解决电芯的不一致性带来的容量低、寿命短、运 维难、风险高等痛点，实现更高放电、更优投资、极简运维、安全可靠；3）针对家庭场景， 华为提供“能源控制器” “组件、组串式储能、绿电云”方案，解决屋顶复杂性与安全性 难点，提高发电效率和用电体验，并降低用电成本；4）针对工商业场景，华为推出行业绿 电解决方案，解决该场景发电量低、安全性堪忧、运维难等痛点，帮助客户实现更高收益、 主动安全和智能运维；5）针对微网场景，华为布设光伏板和储能实现可靠安全供电。

绿色 ICT 能源基础设施：实现站点和数据中心高效智能化

在站点领域，华为推动基站全生命周期低碳降耗。1）在基站建设环节，华为围绕电源、温 控、储能等设备推进站点形态极简化，包括在站点侧推动“以柜替房、以杆替柜”成为运 营商主流建站模式，在机房侧通过“以柜替房”实现新建免机房，采用升压供电、精确制 冷等方式实现扩容免改造。2）在运行环节，华为部署 isolar 叠光发电、高效能转电、多制 式电源系统、智能锂电储能、智能用电管理系统，大幅降低站点能耗。3）在运维环节，华 为通过站点数字化和运维智能化，实现站点能源的自动驾驶和低碳化看板，降低站点运维 成本，并提升运营效率。

在数据中心领域，华为供应模块化 智能化产品，解决能效、建设周期、运维、安全问题。 华为数据中心能源解决方案基于数字化、网络化、智能化技术，提供电力模块、锂电池、 UPS 模块、精密空调、室内模块化和室外集装箱数据中心解决方案、数据中心管理系统等， 让数据中心基础设施简单、高效、可靠。例如，针对大型数据中心场景，华为通过供电、 温控、管理、架构四大重构，在提升供电效率、节省占地面积的同时，PUE 从 1.4 降到 1.2、 运维效率提升 35%、建设周期从 18 个月缩短到 6-9 个月。据赛迪顾问、ICT research，2021 年华为 UPS 产品、数据中心锂电、间接蒸发冷却、行级温控、智能微模块产品市场份额位 居中国市场第一。

综合智慧能源：与合作方共建绿色建筑、园区和城市

华为综合智慧能源方案涵盖双碳咨询服务、“源、网、荷、储”一体化应用和双碳云脑平台。 华为综合智慧能源方案通过协同智能光储、充电网络、智慧照明、智能温控等能源基础设 施，使系统性能达到最优，根据华为能源官网，可提升能源效率约 20%，降低用能成本约 10%，缩短投资回报周期约 25%，已打造的案例包括华为安托山基地“光储直柔”近零碳 园区、深圳国际低碳城近零能耗场馆。同时，华为积极参与超低能耗建筑标准和相关政策 制定，推广建设深圳市福田区近零碳排放区试点项目。

能源管理云：构建开放平台和生态，推动能源数字化转型

针对家庭、园区、ICT、县域和城市能源管理，华为打造开放的能源管理云平台。能源管理 云平台基于能源 SaaS、aPaaS、IoT 生态，通过大数据精准调控和 AI 优化，提升运维效率， 并降低用能成本。深圳国际低碳城是首个应用能源管理云的案例：1）在优化运营方面，基 于 AI、大数据、物联网等技术，能源管理云能够实现空调、照明、充电桩、电动窗等能耗 设备精细化管理，并实现水、电、气能耗参数可视化，辅以大屏数据动态刷新、历史数据 查询等服务；2）在降低用能成本方面，能源管理云实现园区能源设备统一接入、统一管理、 统一运营，通过发储用智能协同和一体化调度，打通能源设备管理孤岛，根据华为能源官 网，综合节能率最高可达 15%。

数据中心：绿色化能力成为行业长期胜负手

我们认为能源转型将从中长期维度影响 IDC 行业竞争格局，绿色化能力将成为未来行业的 核心竞争要素之一。主因：1）行业准入规则层面，2021 年来北上深等一线城市能耗指标 明显收紧，新建 IDC 规定 PUE 准入水平为 1.15-1.3，低于 2021 年行业平均 PUE 水平 1.5， 在此规则下，未来绿色化能力较差的项目将逐步从行业中出清。2）运营成本层面，经我们 测算，峰谷差价拉大、尖峰电价、惩罚性电价等措施的出台使得核心城市 IDC 电费成本平 均上涨 8.8%，长期而言，绿色化能力突出的 IDC 企业将拥有更高的利润率，或更具竞争力 的价格水平，有望在行业竞争中胜出。

IDC 企业的绿色化破局之路在于从能源供、需两个维度加大技术升级迭代投入。我们认为， IDC 企业可从能源供给、能源需求两个维度入手，通过技术升级迭代提升绿色化能力。1） 在能源供给端，投资建设分布式/集中式光伏项目并配合储能技术能够有效提升可再生能源 利用率，并通过平抑峰谷电价的方式实现电费成本的降低，当前光伏建设项目的投资回报 率在 9%-12%之间，储能配套项目的投资回收期约为 3-4 年，未来随着光储项目的规模化 应用与技术迭代，其经济效益还有望进一步提升。2）在能源需求端，降低 PUE 是数据中 心行业监管政策的明确要求，使用间接蒸发冷却、液冷等新型制冷技术是较为经济有效的 降低能耗方式。

政策导向：核心城市能耗指标收紧，绿色化限制行业供给

一线城市能耗指标收紧、政策审批趋严，新增供给有限。2021 年以来，我们观察到北上深 等一线城市能效指标要求提高，能耗指标明显收紧。其中，（1）北京明确要求到 2030 年 IDC 可再生能源利用比例达到 100%，并实施差别电价政策推动能源升级提速。新建 IDC 的 PUE 要求收紧，2021 年规定 PUE 准入水平为 1.15-1.3（依据规模有所不同），而 2018 年标准 为 1.4。（2）上海规定新建/改造数据中心 PUE 控制在 1.3 以下，机架规模不低于 3000 架， 鼓励集约化建设。（3）深圳则对高能耗企业展开在线监测，并实施奖励政策，未办理节能 审查的违规数据中心均需依法依规停止使用或建设。

具体而言，我们观察到各省市政策主要从可再生能源利用、能源利用效率及上架率三个维 度对数据中心绿色化提出了指引和要求细则。可再生能源利用方面，北京市鼓励 2021 年及 以后建成的项目，按照每年 10%逐年提高可再生能源利用比例，到 2030 年实现 100%（不 含电网既有可再生能源占比）。能源利用效率方面，各省市对数据中心提出了 PUE 不高于 1.3-1.4 的要求。上架率方面，北京/广东指出，两年内数据中心上架率应达到 80%/75%以 上；上海则对数据中心建设规模提出明确要求。

数据中心绿色化两大路径：提高可再生能源利用 降低能耗水平

从政策文件的具体指引中，我们也可推知，当前提高可再生能源利用率、降低能耗水平（PUE） 为数据中心绿色化的两大主要途径。 具体而言，可再生能源方面， 数据中心建设单位可通过 1）自建分布式可再生能源设施提 高可再生能源利用水平，建筑物屋顶可以安装光伏组件，具备条件的项目可以在外墙安装 光伏组件；2）若自建设施不能满足的用电需求，也可通过绿色电力交易或认购可再生能源 绿色电力证书、购买节能量等方式提高可再生能源利用比例。降低能耗水平方面，数据中 心的能源消耗主要来自 IT 设备、制冷系统、配供电系统、照明设备等，前三者能耗构成约 占总能耗的 90%，因此数据中心可以通过改进相关设备及技术的用电效率，来降低数据中 心运行各环节的能耗水平（PUE）。

自建可再生能源领域，分布式可再生能源已在多个 IDC 项目中成为重要能源补充，秦淮数 据/奥飞数据积极布局集中式可再生能源建设。分布式项目由于建设技术难度低，投资规模 相对较小，流程相对简单，已在国内多家 IDC 项目中试点建设。但是，目前分布式项目体 量较小，仅可满足机房所需部分电力，以补充辅助作用为主。集中式项目方面，秦淮数据 及奥飞数据积极投资布局集中式清洁能源建设，自建/签约项目均在稳步推进中。据 CPIA 《中国光伏产业发展路线图》中的测算，2021年我国地面光伏项目建设所需初始投资约4.15 元/W，分布式光伏系统的运维成本为 0.051 元/W/年，集中式地面电站为 0.045 元/W/年。

可再生能源采购领域，2021 年 9 月 7 日，全国绿色电力交易试点正式启动，来自 17 个省 份的 259 家市场主体，以线上线下方式完成了 79.35 亿千瓦时的首批绿色电力交易，其中 包括腾讯、万国数据、秦淮数据等多家云计算/数据中心企业。根据彭博新能源统计，阿里 巴巴与秦淮数据公开披露的 2021 年绿电消纳量分别为 269GWh 和 183GWh，分别位居 2021 年中国绿电采购买方排行榜第一、第二。

机房配套设备升级改进为 IDC 企业降低 PUE 的主要方式。IDC 能耗部分主要包括 IT 设备、 制冷系统、供配电系统等。具体而言，1）IT 设备方面，可选用闪存硬盘替换机械硬盘，同 等容量下，单块闪存硬盘一年可节省 981 度电，此外，改进算法能够降低功耗，例如，百 度“飞桨”AI 控制系统通过算法改进实现年均 PUE 小于 1.15。2）制冷系统方面，IDC 传 统制冷系统如风冷空调、冷冻水自然冷等方案因能耗较高问题面临转型。据工信部数据， 采用间接蒸发冷却、液冷方案的 PUE 值可分别达 1.13、1.08，而传统风冷解决方案 PUE 值为 1.55。3）针对供配电系统，则可向正向直流电、不间断、分布式、模块化方向改进。

以间接蒸发冷却法为例，机房配套设施的升级改造具备较高经济性。根据 2019《数据中心 间接蒸发冷却技术白皮书》中的测算，某河北数据中心总热负荷为 17,600kW，其采用传统 水冷离心机组进行制冷，单位冷量初始投资成本约 3,000 元/kW，对应初期投资总成本为 5,280 万元，该系统全年能效比（AEER）为 4.5；当采用间接蒸发冷却设备时，单位冷量 初始投资成本约 5,000 元/kW，对应初期投资总成本为 8,800 万元，系统 AEER 可提升至 10.1。相较于传统制冷系统，间接蒸发冷却系统凭借较高 AEER 每年可节约用电 1,900 万 度，对应每年节省电费 1,520 万元，此外叠加水费等方面的节省，约 2.2 年可实现初始投资 成本差额的收回。以系统使用寿命均为 10 年计算，相较于传统冷却，间接蒸发冷却系统全 生命周期可节省成本共计 1.3 亿元。

关注能源转型、绿色化对数据中心长期格局的影响

峰谷电价差拉大、尖峰电价、惩罚性电价等政策下，东部地区 IDC 电费成本较此前平均上 涨 6%-12%。2021 年以来，各省市一次推出电价政策改革，更精细的划分峰谷时段，采取 分时电价，同时，电力系统最高 95%的尖峰时段在峰端电价基础上再上浮 20%；此外，浙 江省/江苏省采取惩罚性电价措施，进一步提高了高能耗企业的电价水平。在此背景下，IDC 运营中的电费成本较此前进一步上涨。 依据全国数据中心运营数据，我们对电价变革对数据中心成本的影响进行了测算。参考各 第三方数据中心上市公司公告中披露的项目参数，我们假设数据中心单机柜平均功率为 4 KW，平均负载率为 70%且一直稳定，平均 PUE 为 1.49，容量电费按照最大需量计算，月 电费账单包含 30 天的日电度电费，不考虑办公用电等其他情况。依照如上公式和假设，结 合各地不同时间段峰谷电价政策，可粗略地计算出单个数据中心的月电度电费，并估算新 电价政策实施下电费涨幅变化。据我们测算，采取峰谷电价政策后，东部地区单月电费成 本较此前上涨 8.8%，西部地区受影响相对较小，单月电费成本较此前上涨 3%。

新电价政策下，数据中心降低PUE、西部地区选址布局趋势将更为明显。新电价政策下， 由于电费成本更加昂贵，我们观察到万国数据等电费支出较高的企业毛利率短期内已有所 承压，在成本端上行的背景下，我们认为IDC公司升级配套设备，降低PUE水平的经济效益 更高，相应趋势将更为明显。在国内当前数据中心机房保有量较多的厂商中，百度/字节跳 动等互联网大厂依靠其技术优势已实现较低PUE水平，秦淮数据在第三方IDC厂商中实现绿 色化领先。

另一方面，由于西部地区布局的数据中心电费成本优势显著，电费成本受峰谷差价影响较 小，叠加“东数西算”政策推动，我们预计未来几年中，西部地区数据中心占比将得到明 显提升。当前，第三方IDC公司的机柜资源仍主要分布于北上广深等一线城市，但已逐步在 西部地区有所布局，如据万国数据2Q22业绩报告，其西部地区存量机柜占比5.6%，相较而 言，运营商在西部地区的IDC资源布局更丰富，据中国电信董事长柯瑞文在2022年中国算 力大会上的主题演讲，公司十四五期间将进一步优化东西部数据中心比例，由现在的7:3调 整至“十四五”末的6:4。

新型储能技术能够有效调节峰谷间电力差，配合光伏发电，或将在数据中心场景普及应用。 在传统数据中心中，储能以 UPS 的形式存在，仅在供电异常时作为紧急电源使用。若在数 据中心内部配套新型储能设施，除应急外，还能平衡峰谷电价，管理集中式光伏、分布式 光伏发电的不稳定性。当前，数据中心内部配置储能设备的比例还较低，据世纪互联官网， 世纪互联新一代荷储 IDC 项目是我国首个规模化将新型储能技术应用于数据中心的项目， 除了应用于峰谷场景外，还能消纳 8 万度太阳能，进一步节约电费，配合电网需求侧响应 调度 20 多次。

储能配套成本方面，不同类型的储能电站投资成本不一，据《基于全寿命周期成本的储能 成本分析》，若以世纪互联新一代荷储项目 2MWH 的储能容量，90%的电能转换效率，选 用锂电子电池的方案为例，储能电站初始投资成本为 3600 万元，后续运营维护成本约为 12 万元/年，对应投资回收期约为 3-4 年。

规模效应逐渐显现，储能成本将持续降低。近年来随着产业链配套日臻完善、商业化应用 逐渐成熟，储能成本不断下降，未来随着锂电池产业规模效应的进一步显现，储能成本仍 有较大下降空间。根据 CNESA 预测，到 2025 年我国锂电储能市场系统并网成本将从 2020 年的 1.45 元/Wh下降至 0.84 元/Wh，较 2020 年下降 42 个 pct；平准化度电成本（LCOE） 将从 2020 年的 0.57 元/kWh 下降至 0.2/kWh,较 2020 年下降 65 个 pct。我们认为在此驱使 下，后续 IDC 储能配套单位配置成本有望逐步下降。

消费电子制造：能源转型重构品牌供应链

绿色供应链趋势下，能源转型成为供应商的必做题。苹果承诺于 2020 年达成 100%使用再 生能源目标，并已于 2018 年提前达标，范围包括品牌总部、研发中心、全球零售店及数据 中心等。从苹果碳排放结构看，供应链在产品制造环节的用电排放是最大的碳排放来源。 因此，推动供应商能源转型成为苹果碳中和的当务之急。从 2015 年起，苹果通过发起清洁 能源计划等方式，推动供应商使用清洁能源制造苹果产品，并定期公开披露参与清洁能源 计划的供应商名单，以此激励供应商参与承诺。 从消费电子制造业的实践来看，我国供应链企业能源转型重点关注能效提升（制冷效率、 建筑改造）与电气化（购买绿电、自建电站）。我们认为，受益于绿色电力交易发展及新能 源发电度电成本下降，消费电子制造业通过数字化和电气化手段进行绿电转型的进程有望 加速。在此过程中，短期绿色转型的硬性要求拔高了行业门槛，或将导致市场份额向零碳 制造能力领先的企业集中；中长期看，低碳转型有利于厂商降本增效以及扩大低碳产品营 收，带动行业良性发展。

品牌方推动：苹果推出清洁能源项目和能效提升项目督促供应商能源转型

可再生能源使用：苹果通过教育培训、基金投资等方式推动供应商承诺。苹果提倡“供应 商责任”价值观，即苹果有责任教育并赋能供应链成员。通过《供应商行为准则》和《供 应商责任标准》，苹果在环境方面对供应商的水资源管理、废弃物零填埋、可再生能源使用 提出要求。2015 年，苹果启动“供应商清洁能源计划”；2017 年，启动“供应商清洁能源 平台”，供应商可于该平台取得各类资讯、教育训练及成功案例；2018 年，在中国大陆启 动“清洁能源基金”，鼓励供应商共同投资再生能源发电厂；2019 年，举办供应商实体教 育训练活动；2020 年，来自 24 个国家、超过 100 家主要供应商承诺供应苹果的产品或产 线使用 100%再生能源；2021 年，苹果承诺所有产品至 2030 达到碳中和。

根据苹果历年的环境责任报告披露，2018 年苹果启动的中国清洁能源基金，帮助许多供应 商接触到更多可再生能源项目。通过该投资基金，苹果及其中国大陆的供应商已共同投资 了 465 兆瓦清洁能源。2021 年，中国加入苹果清洁能源计划的供应商同比增长 75%，共 有 55 家中国生产合作伙伴承诺仅使用清洁能源生产苹果产品，代表了几乎所有总部位于 中国的苹果主要供应商。截至 2022 年 4 月，苹果超 70%的供应商（213 家）承诺 100%使 用可再生能源制造苹果产品，这些供应商占 Apple 产品制造直接支出 98%。

能效提升：苹果与供应商合作推动建立节能供应链。苹果于 2015 年推出供应商节能项目， 目前与 100 家供应商合作，协助供应商场所设施节能减排。苹果首先要求供应商定期测算 和报告范围 1 和范围 2 的碳排放量及来源，基于供应商排放数据，协助供应商开展能效项 目评估和提供技术支持。针对 AirPods、iPad 和 Apple Watch 等重点产品的供应商，苹果 要求其启动多年期节能计划。同时，苹果还通过金融手段支持供应商节能转型，协助有节 能需求的供应商与能源管理及项目投资的服务商的合作。

供应商进展：果链厂商积极响应客户要求，大力开展能源转型

果链厂商正在通过自发电力和外购电力进行清洁能源转型。企业获取绿电的途径主要分为 自发电力和购买电力，自发电力主要为厂区屋顶光伏项目，购买绿电方式包括：1）购买供 应商在公司设施中装配的发电设备产生的绿电；2）直接与发电公司采购绿电；3）从电网 采购绿电；4）与绿电供应商签署绿电 PPA；5）购买绿证。 据苹果《供应商清洁能源 2022 年进展报告》披露，果链供应商转用清洁能源主要通过购买 绿电（78%）、直接投资（10%）、购买 REC（8%）、现场清洁能源项目（3%）。根据 BNEF， 2021 年苹果及其供应商是中国绿证市场交易规模最大的买家，引领中国绿证需求。自发电 力方面，鹏鼎控股、立讯精密、比亚迪、安洁科技、京东方、欣旺达等均已在厂区建设现 场光伏项目。

环旭电子：绿证采购先行者，大陆厂区已实现 100%再生能源使用。环旭电子将清洁能源使 用比例纳入 ESG 绩效考核指标，根据环旭电子 2021 年 ESG 报告，环旭自 2018 年开始持 续购买再生能源凭证，2021 当年购买凭证已达用电量 80.3%，费用约人民币 3.38 百万元， 占营收 0.006%，并宣告到 2025 年再生能源凭证购买比例 85%，2035 年制程 100%使用再 生能源。2021 年，环旭中国大陆厂区已全数通过购买再生能源凭证（I-REC）达成 100% 再生能源使用率，墨西哥厂区已实现 30%可再生能源使用率。在现场项目方面，环旭推动 太阳能发电，在南投南岗厂顶楼建置太阳能发电系统，截至 2021 年底已产生约 1508MWh 再生能源。

在能效提升方面，环旭为降低营运活动及产品制程所产生的能源消耗并节约成本，在产品 设计过程中，优先选用低耗能的外部电源供应单位，并进行评估测试，确保产品符合环保 节能设计的要求。在各厂区的空调、照明设备及厂区重大能源耗用设施上，环旭也执行了 各项节能改善方案，持续降低能源消耗量，减少电费投入，如加装变频控制、季节性调整 空调温度、更换老旧设备、监控及管理用电费用等，2021 年环旭相关节能措施总节电量达 732MWh。 工业富联：2035 年实现 100%可再生电力使用。工业富联积极推动能源结构转型，计划逐 步提升清洁能源使用比例，根据工业富联 2021 年 ESG 报告，公司预计到 2035 年实现 100% 可再生能源使用，2021 年通过建设分布式光伏发电站，采用“自发自用，余电上网”模式， 公司的光伏发电总量约为 42690MWh。能效提升方面，工业富联实施了 LED 灯节能应用、 磁悬浮冰机导入与汰换、节能型气动组件应用、自动化机台照明控制、更换节能型水泵、 高效电机能效提升、风机加装变频控制、工艺优化等 50 多个节能项目，2021 年共计减少 用电超过 45850MWh，节省用电成本超过 2734 万元。

立讯精密：积极使用清洁能源，推动厂区节能改造。立讯通过自建光伏项目、购买绿色电 力、购买绿证等绿色权益、大力推广清洁能源使用、构建能源管理体系、投资高效能设备 等方式致力于厂区能源转型。根据立讯 2021 年 ESG 报告，清洁能源使用方面，立讯 2021 年度采购绿证 239651MWh、直购绿电 29304MWh，并增加屋顶式太阳能电站装置容量， 总发电量 16246MWh。节能改造项目方面，立讯 2021 年度投入 1009.57 万元，累计在全 球厂区开展空压机改造、照明系统优化、余热回收改造等多种节能减排改造，全年累计节 电量达 49481MWh。在智能能源管理方面，立讯对现有配电系统、空压系统、空调系统安 装控制模块，建设 ICT 智慧园区，实现能源设施运行状态/参数监控、自动运行调节、能耗 统计与分析等功能。

关注能源转型对供应链格局的中长期影响

影响#1：果链企业积极参与能源转型，ESG 表现优于同业，有望享有“绿色溢价”。在 ESG 投资体系下，能源转型是“环境”项目中的重要评价指标，因此在能源转型方面举措更完 善的公司 ESG 表现更优，更受资本市场关注，并享受绿色溢价。受益于苹果在清洁能源使 用方面推动，果链厂商 ESG 表现更优。在 A 股制造业企业中，环旭电子（AAA）、闻泰科 技（AA）、欣旺达（AA）、立讯精密（A）、京东方（A）位列前五，均为果链公司。我们认 为随着投资者对于能源转型及碳中和的关注度提升，环境表现领先同行的果链企业有望迎 来估值提升机遇。

影响#2：能源转型是品牌商对供应链的硬性要求，转型不力的企业或将出局。品牌厂如苹 果已达成自身运营 100%再生能源使用的目标，目前正在全力投入与供应商合作，为供应商 能源转型提供动能。中长期看，品牌供应链在能源转型的要求下，进入门槛将提高，供应 商需要增加绿电采购及节能技改支出提升能源转型表现，布局早的企业将获得先机，不达 标的供应商或将淘汰；同时，品牌商与供应商在能源转型上的合作增加，如共同投资建设 清洁能源项目、定期汇报清洁能源使用及节能改造进展，构建上下游关系更紧密的绿色供 应链，无形中提高了品牌商更换供应商的壁垒。因此，消费电子供应链份额有望向能源转 型领先的企业进一步集中。

源：电子器件是电力能源革命的基础支撑

光伏、风电等清洁能源的加速应用是发电侧实现能源转型的关键。在新能源发电系统中， 逆变器和变流器是“风光”发电并网的核心，依赖于功率半导体和被动元件等电子器件的 底层支撑：其中，IGBT 是新能源发电系统中电能和功率处理的核心器件；电容器则起到直 流支撑和滤波作用，为新能源发电设备的稳定性和性能发挥提供保障。我们认为，随着电 子元器件在光伏组件中的应用成熟化，成本下降有望加速发电侧转型；另一方面，随着包 括电动车、光伏、风电和储能在内的新能源产业发展，电子元器件市场空间有望显著扩容， 功率半导体与被动元件国产厂商率先受益，如斯达、江海、顺络等公司已有领先布局，成 长空间进一步打开。

功率半导体和被动元件是新能源发电系统的关键器件

逆变器和变流器是光伏和风电发电并网的核心部分。逆变器和变流器实现了新能源所发电 能向 50Hz 电网交流电的稳定转化。原理上看，光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应 将光能直接转换为电能，需要逆变器将光伏阵列所发的直流电转化为交流电，才能将产生 的电能并入电网或者供负载使用；风力发电是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机 提升旋转速度来促使发电机发电，风电变流器能够根据风速大小适应发电机转速，将风机 在自然风作用下所发的不稳定的电能转换为频率、幅值稳定、符合电网要求的电能后并入 电网。

IGBT 是新能源发电系统中电能和功率处理的核心器件。IGBT 全称是绝缘栅双极型晶体管， 是由 BJT（双极型三极管）和 MOSFET（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动 式功率半导体器件，兼具 MOSFET 的高输入阻抗和 GTR 的低导通压降两方面的优点，能 够根据工业装置中的信号指令来调节电路中的电压、电流、频率、相位等，以实现精准调 控的目的。IGBT 在光伏逆变器中主要应用在 DC/DC 升压和 DC/AC 逆变电路中，承担着功 率变换和能量传输的作用，核心作用体现在驱动保护、过电流/短路保护、过温保护、机械 故障保护等方面。

电容器起到直流支撑和滤波作用，为新能源发电设备的稳定性和性能发挥提供保障。在逆 变器中，直流电作为输入电源，需通过直流母线与逆变器连接，该方式为 DC-Link 或直流 支撑。电容器在逆变器中能够吸收从 DC-Link 端的高脉冲电流，使得逆变器端的电压波动 稳定可控，同时也能够防止逆变器受到 DC-Link 端的电压过冲和瞬时过电压的影响。电容 器还承担直流环节的滤波功能，使滤波后输出的电压为稳定的直流电压，并能够抑制和缓 冲电源线和信号线路上的高频电磁噪声。

铝电解电容器和薄膜电容器是常用解决方案，在高压场景中薄膜电容器性能更佳。铝电解 电容器和薄膜电容器介质不同：铝电解电容器介质状态为液体，电解液的电阻率较高导致 载流能力较差，同时电解液存在受热分解的问题，使得电容寿命受到影响；薄膜电容器介 质为金属化薄膜，因此有“自愈”的特性，一个击穿点的缺陷不会影响整个薄膜电容的使 用。在光伏发电领域，铝电解凭借单位体积容值密度高、成本低的优势，更多用于组串式、 低电压的光伏系统中，在高压场景下需要多只电容串联使用，影响电路可靠性；薄膜电容 器具备耐高压、高稳定性、温度特性好、寿命长等优势，能够更加经济地覆盖千伏级高压 场景，主要用于集中式、高压的光伏系统中。在风电领域，两类电容都有应用，对功率密 度要求更高的新型更大功率等级的机组变流器采用薄膜电容。

发电侧能源转型助推新能源用电子器件加速应用

光伏、风电等清洁能源将成为实现能源转型的主要力量之一。光伏等清洁能源的加速应用 是发电能源转型的关键。2022 年 6 月，《“十四五”可再生能源发展规划》提出到 2025 年 国内可再生能源年发电量达 3.3 万亿千瓦时，在全社会用电增量占比超 50%，风电和太阳 能发电量翻倍。全球能源互联网合作组织预测到 2050 年，中国化石燃料发电占比有望从 2018 年 70%左右降低至 10%左右，而光伏和风电占比将在 2050年达到 60%以上。同时， 受益总装机成本下降、容量系数提升，光伏经济竞争力将逐渐凸显。根据 IRENA 预测，到 2030 年光伏全球加权平均平准化度电成本（LCOE）有望降至 0.04 美元/千瓦时，成为最经 济的能源。受益于政策推动和发电成本下降，光伏装机量有望长期提升。

光伏高景气利好上游电子元器件，功率半导体与被动元件国产厂商率先受益。据锦浪科技 招股书，功率半导体/电容/电感等均为光伏逆变器核心元器件，成本占比约 12%/11%/14%， 光伏装机量扩容有望催化产业链上游市场空间加速成长。 功率半导体方面，在晶圆产能紧张及分布式光伏需求提升多重催化下，国产 IGBT 厂商自 21 年起在下游逆变器厂商加速验证，22 年有望成为国产光伏 IGBT 突破元年，我们看到斯 达、士兰微、新洁能、宏微、扬杰、华润微等公司领先布局。电容器方面，薄膜电容和铝 电解电容是光伏逆变器电容主流方案。其中，薄膜电容凭借耐高压、使用寿命长等优势， 是未来替代升级方向，预计将为国内江海股份等公司打开成长空间。电感方面，国内电感 龙头顺络电子在功率电感方面正重点布局，长期有望受益。

长期来看，随着包括电动车、光伏、风电和储能在内的新能源产业发展，电子元器件市场 空间有望显著扩容。我们以功率半导体和电容两大核心电子元件为例，测算新能源带来的 增量市场规模。 具体来看，受益于电动车销量与风光储新增装机量高速增长，以及新能源车单车电子器件 用量增长和产品迭代驱动下的价值量提升，我们预测：1）全球新能源用功率半导体（包括 新能源汽车、光伏、风电、储能）市场规模有望从 21 年 292 亿元增至 25 年 1036 亿元， 对应 CAGR 为 37%；2)薄膜电容: 全球新能源用薄膜电容（定义同上）市场规模有望从 21 年 34 亿元增至 25 年 108 亿元，对应 CAGR 为 33%；3)铝电解电容:全球用于新能源车与 光伏的铝电解电容市场空间有望从 21 年 19 亿元增至 52 亿元，对应 CAGR 为 29%。

网：技术赋能电网数字化升级提速

新能源体系倒逼电网数字化升级提速。在传统电力系统中，电力输出曲线较为稳定。面对 用电曲线的日内峰谷波动性问题，以火电机组为主体的发电系统可以根据需求侧的实际用 电需求来调整发电出力计划，最终可将日内电压/频率的波动通常控制在±5%以内，实现供 需基本匹配。相比之下，随着风能与太阳能为主的可再生能源发电引入，增大了发电侧电 力输出曲线的波动性，成为电力电网系统中亟待解决的问题。当前新能源体系下传统电网 存在包括源荷波动性，时空随机性，机理模糊性，控制复杂性诸多挑战，而实现电网数字 化升级是解决这一问题的最有效途径。 依托先进通信技术，电力数字化投资将向配电网侧倾斜。2021 年 3 月，国家电网、南方电 网相继公布“碳达峰、碳中和”相关行动方案，均明确要推进电网数字化升级，国家电网 表示，到 2025 年，要初步建成国际领先的能源互联网；南方电网表示，要全面建设现代化 电网，投资结构方面，南方电网将配电网建设列入十四五工作重点，规划投资 3200 亿元， 约占总投资的 48%。我们认为，在碳中和战略的推动下，电网投资有望持续向配电侧持续 倾斜。

电力信息化市场 2020~2024 年 CAGR 有望达 18.4%；关注通信模块升级需求。据弗若斯 特沙利文预测，2024 年国内电网端电力信息化市场规模有望增长至 569 亿元，对应 2020~2024 年 CAGR 达 18.4%。存量市场方面，国内存量电表叠加通信网关中的通信模块， 合计约 7.3 亿个，此前主要安装的是窄带模块，未来有望更换为宽带载波模块，对应市场空 间约 350 亿元，该替换自 2019 年启动，至 2021 年约替换 40%~50%。增量市场方面，如 开关柜、环网柜的原有单机版的用电设备，未来有望升级做监督控制，需要连接通讯模块。 据弗若斯特沙利文预计，国网约有 35 亿开关柜 环网柜升级节点，增量市场空间有望达千 亿级。

虚拟电厂助力能源系统实现总体效益最优化。为平衡新能源发电波动性引起的电力供需不 匹配问题，虚拟电厂模式应运而生，它通过信息技术及管理系统，将分布式能源资源进行 整合，并参与电力市场统一协调管理，配合系统削峰填谷。为实现这一点，数字化、信息 化的支持尤为关键。硬件端而言，需配备传感器、可控开关等终端采集设备，对可控符合 进行调控协调，为保障电网、负荷稳定运行，还需配套电力电子设备、储能装置等；软件 端而言，需要建立统一的协同管控、数字化管控平台，形成配套的算法及模型。 威胜信息、有方科技等为电网信息化产业链中的主要公司。其中，威胜信息提供从数据感知、 通信组网到数据管理的能源互联网全层级综合解决方案；有方科技主要提供智能电网中的无 线通信模块；映翰通主营产品包括工业无线路由器、无线数据终端、边缘计算网关等工业物 联网通信产品；鼎信通讯/东软载波/力合微则是物联网 HPLC 芯片的主要生产厂商。

荷：新型制冷技术方案助力数据中心降低能源消耗

设备配套技术迭代升级使得国内数据中心 PUE 值下降明显。2016 年以来，随着国内对数 据中心节能工作的不断重视和绿色数据中心建设持续推进，数据中心能效水平明显得到提 升，从 2016-2019 年，PUE 值大于 2.0 的数据中心占比从 24.6%下降到 2%，PUE 小于 1.5 的数据中心占比从 2.7%上升到了 12.9%。截至 2021 年，我国数据中心平均 PUE 水平下降 至 1.49，规模较小、能耗水平较低的数据中心正在加速出清。我们认为，随着峰谷电价、 尖峰电价等政策对数据中心成本端影响逐步加大，绿色化水平将成为数据中心产业的核心 竞争要素之一。

升级热管理系统是降低数据中心能耗的关键之一。IDC 能耗部分主要包括 IT 设备、制冷系 统、供配电系统等，而温控节能系统是降低 IDC 能耗的关键之一。根据《数据中心间接蒸 发冷却技术白皮书》中列举的某典型 IDC 能耗构成，当 PUE 为 1.92 时，该数据中心的 IT 设备能耗占比为 52%；制冷系统的能耗占比为 38%，占据非 IT 设备中的较高比例；当 PUE 为 1.3 时，该数据中心的制冷系统的能耗占比为下降到 18%。因此当 IDC 考虑节能减排， 且无法升级 IT 设备时，制冷系统是首先需要考虑的因素，即实现制冷系统的节能是实现 IDC 节能的核心途径之一。 随着政策对 IDC 能耗指标的持续趋严， IDC 传统制冷系统如风冷空调、冷冻水自然冷等方 案因能耗较高问题面临转型。据工信部数据，采用间接蒸发冷却、液冷方案的 PUE 值可分 别达 1.13、1.08，而传统风冷解决方案 PUE 值为 1.55。

此外，IT 设备、供配电技术及绿色运维等环节同样存在一系列新型技术方案助力数据中心 完成绿色化转型。其中，IT 设备方面主要通过设备选型、电源智能化管理及“动态休眠” 等技术实现能耗降低；供配电系统方面，提高 UPS 运行效率是提升能耗水平的关键。以一 个容量为 300KVA 的 UPS 为例，每度电按 0.9 元计算，UPS 效率每提高 1%，一年节 省的电费大 18921.6 元。

储：储能温控乘风起，液冷方案有望迎来放量期

储能需求高速增长，热管理系统为保障储能安全的关键一环。长期来看，能源结构转型和 降本持续催生储能需求，储能是未来全球范围的高成长赛道。根据 BNEF 预测，基本场景 下（不考虑补贴支持政策），2025 年全球储能市场累计装机量预计将达到 60GWh，未来五 年 CAGR 有望达到 25%。储能市场规模持续扩大带动了产业链上下游相关需求，其中，热 管理系统作为保障储能安全的关键有望步入高增长阶段。目前储能热管理产业正在逐步形 成，我们认为，储能热管理对于系统的散热性、安全性及结构设计等方面均提出了更高的 要求，预计在风冷与液冷领域拥有丰富技术积淀的企业将具备先发优势。

北极星储能网统计数据显示，2011-2021 十余年间，全球共发生 32 起储能电站起火爆炸事 故，特别是韩国，在政策激励之下储能项目建设较快增长，但在安装施工、系统集成、运 行维护等方面产生重大安全隐患，自 2017 年来已经发生 24 起安全事故。同时，我们注意 到在上述 32 起储能电站事故中，有 20 起（62%）事故是发生在储能充放电环节。

结合锂离子电池火灾机理，过程安全是电池火灾的防控的重要一环，而热管理是保障过程 安全的关键。过程安全包括合理的电气和结构设计，确保电池的安全运行；主动温控式管 理系统，确保电池工作在适宜温度范围内；多层级架构电池管理系统，对电池状态进行实 时监测和控制，对其发展趋势进行预测，及时发现电池的异常状态。

主流热管理技术中，液冷方案经济价值更高。经济性方面，相比于风冷方案，液冷方案虽 在初期 Capex 更高，但从目前市场中的液冷方案来看，液冷方案可降低能耗约 20%，提升 电池寿命约 20%，并且可以使储能系统具备更高的能量密度。安全性方面，相比于风冷方 案，液冷方案更佳安全性将更适用于大规模储能热管理环节。因此，我们认为，从长生命 周期的角度来看，液冷方案更具备优势，未来在储能温控系统中液冷方案占比将逐步提升。

关注在热管理领域有丰富技术积淀的企业。英维克/申菱环境/高澜股份/同飞股份/奥特佳/松 芝股份为热管理领域代表性上市企业。其中，英维克及申菱环境的产品主要应用于数据中 心/5G 基站/储能等多个细分领域；高澜股份/同飞股份的产品则多用于电力电子装置、高端 装备制造业等工业领域；奥特佳/松芝股份的热管理产品则主要应用于汽车及轨道交通领域。 未来，随着数据中心、储能等细分领域对热管理的需求增长，在热管理领域有丰富技术积 淀的企业有望受益。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。