十五五能源革命：AI赋能清洁能源新场景，万亿投资新赛道全面启幕

十五五能源革命：AI赋能清洁能源新场景，万亿投资新赛道全面启幕

1、行业发展概述

清洁能源新场景产业，是指以 《国务院办公厅关于加快场景培育和开放推动新场景大规模应用的实施意见》（国办发〔2025〕37号） 所明确的“场景”概念为核心，用于系统性验证与推动太阳能、风能、氢能、生物质能、储能等清洁能源技术及产品实现产业化与商业化应用的具体情境。它是连接技术创新与产业落地，打通研发和市场的桥梁，是推动科技创新和产业创新融合发展的重要载体。其本质是通过构建生产、生活、治理等领域的融合应用场景，促进能源系统向清洁、低碳、智能、高效转型，从而加快培育发展新质生产力。

行业主要发展历程

资料来源：普华有策

2、行业产业链总结及影响

清洁能源新场景产业的产业链呈现典型的“技术密集+资本密集”特征，其上下游的联动与博弈深刻影响着行业的成本、创新速度与最终竞争力。

（1）上游（原材料与核心装备）是产业发展的基石与成本压舱石

主要包括硅料、锂/钴/镍等金属材料、稀土永磁体、质子交换膜、碳纤维等关键原材料，以及高性能光伏电池生产设备、大功率风机叶片模具、电解槽、储能电池产线等高端装备。上游环节技术壁垒极高，其供给稳定性与价格波动直接传导至中游制造成本。同时，上游的材料创新（如钙钛矿、固态电解质）可能引发中下游技术路线的颠覆性变革。目前，我国在光伏硅料、锂电材料等领域已建立全球优势，但部分尖端材料和核心装备（如某些高性能膜材料、精密仪器）仍受制于人，成为产业链安全的潜在风险点。因此，上游的自主可控与技术进步，是决定整个产业能否持续降本、保持国际竞争力的关键。

（2）下游（场景应用与运营）是产业价值实现的终端和市场需求的源头

下游已从传统的电网公司、发电集团，扩展至工业园区、商业楼宇、数据中心、交通枢纽、甚至家庭和农业领域。需求侧的深刻变化正在重塑产业链：首先，需求从单纯的“购买绿色电力”升级为对“稳定、高效、低碳的综合能源服务”的需求，这迫使中游企业从设备制造商向“产品+解决方案+运营服务”商转型。其次，如电动汽车普及带来的V2G（车网互动）场景、高耗能工业的“零碳园区”场景，催生了对智能双向充电桩、能源管理平台、碳追踪系统等新产品和新服务的需求，直接拉动了相关中游细分市场的增长。下游用户的接受度、付费意愿以及电力市场机制的完善程度，最终决定了新场景商业模式的可行性与推广速度。因此，下游需求的多元化与升级，是牵引产业链技术创新和商业模式演进的核心动力。

3、行业竞争格局

当前清洁能源新场景产业的竞争格局呈现“多元主体竞合、生态位逐渐清晰”的复杂态势，已形成层次分明的竞争梯队。

第一梯队是由大型国有能源集团和民营垂直领域巨头构成的“系统整合者”。

前者如国家电投、国家电网、中石化等，凭借其雄厚的资本实力、庞大的资产规模、深厚的政策资源及承担国家战略项目的使命，主导着跨区域、跨行业的综合性重大场景（如千万千瓦级风光大基地配套制氢、区域新型电力系统试点）。

后者如宁德时代、隆基绿能、比亚迪等，则在锂电池、光伏组件等单一环节建立了全球性的规模、成本和品牌优势，并以此为基础向系统集成扩展。他们的竞争焦点在于对大型项目的主导权、技术标准的定义权以及全产业链的整合能力。

第二梯队是数字化与专业化解决方案提供商，构成了“技术创新与赋能者”群体。

以华为数字能源、远景科技为代表，它们将ICT领域积累的AI、物联网、云计算等技术与能源硬件深度结合，提供智能逆变器、能源管理平台、智慧风场软件等“软硬一体”的解决方案。

另一部分则是在氢能电解槽、燃料电池、固态电池、钙钛矿等细分前沿技术领域深耕的创新企业。这类玩家的核心竞争力在于突出的研发能力、敏捷的迭代速度和灵活的商业模式。它们并不直接与第一梯队进行规模对抗，而是通过提供关键增量价值（如提升发电量、优化运营效率、解锁新应用），嵌入到由第一梯队主导的大型生态中，或在特定高价值细分场景（如工商业储能、分布式制氢）中建立主导地位。未来竞争的关键在于技术领先周期的维持和生态合作网络的构建。

4、驱动行业发展的主要核心因素

核心驱动因素

资料来源：普华有策

5、行业发展主要趋势

（1）智能化从“辅助”走向“主导”，AI原生能源场景涌现

人工智能与能源的融合将超越当前的运维优化和预测分析，进入“AI原生”阶段。未来将出现由AI算法直接设计和实时调度的能源系统，例如：自学习、自适应的虚拟电厂可自主聚合海量分布式资源参与市场交易；基于强化学习的电网控制模型能在极端情况下实现毫秒级自我恢复；生成式AI能够为特定工业园区快速生成并模拟最优的零碳解决方案。AI不仅是工具，更将成为新型能源系统的“大脑”，重新定义能源的生产、交易和消费模式。

（2）系统形态深度去中心化，产销融合成为常态

随着分布式能源、储能和智能控制成本的下降，能源系统的拓扑结构将从传统的“发-输-配-用”单向树状结构，向多节点、扁平化、双向互动的网络结构演进。绝大多数工商业建筑和家庭将同时具备“消费者”和“生产者”的双重身份，成为“产消者”。基于区块链和智能合约的点对点（P2P）能源交易将在区域微网内率先实现商业化。能源民主化趋势加剧，用户从被动接受者转变为主动参与者，这将深刻改变现有的电力市场规则和商业模式。

（3）跨产业深度融合，催生“能源+”新业态

清洁能源的应用边界将不断拓展，与国民经济其他部门产生化学融合。“能源+交通”将超越充电，迈向车与楼、车与网（V2G/B/H）的深度能源互动。“能源+工业”将从供应绿电绿氢，深入到工艺流程再造（如电加热、氢冶金）。“能源+农业”将发展出“农光互补”、“光伏治沙”、“生物质循环”等生态能源新模式。“能源+数字基础设施”将为数据中心、通信基站提供“绿电+储能”的一体化保障方案。这些融合场景将催生出全新的跨界产业和市场主体。

（4）材料与循环技术革命，推动全产业链绿色化

可持续发展压力将推动产业向更上游延伸，关注全生命周期的碳足迹。以生物基材料、低碳/零碳工艺制备的光伏组件和电池材料将受到青睐。退役风机叶片、光伏组件、储能电池的规模化、高值化回收利用技术将成为必争之地，形成新的产业分支。循环经济理念将深度植入从产品设计到报废回收的全过程，实现从“绿色能源产品”到“全绿色产业链”的升级。

（5）标准化与平台化竞争，生态构建能力成为核心

未来的竞争将超越单纯的产品性能与价格，转向对技术标准、数据接口、平台生态的争夺。谁能主导虚拟电厂通信协议、氢能品质认证标准、能源物联网平台架构，谁就能掌握生态主导权。大型企业将致力于构建开放平台，吸引众多开发者、集成商和服务商加入，形成以自身为核心的产业生态圈。竞争格局将从“企业链式竞争”演变为“生态圈网状竞争”。

北京普华有策信息咨询有限公司《“十五五”清洁能源新场景培育与大规模应用战略趋势预判专项报告》系统剖析了“十五五”时期清洁能源新场景产业。首先界定行业内涵并梳理发展脉络，呈现从示范到驱动范式的转变。报告深入分析宏观政策、经济、社会与技术（PEST）环境，量化评估市场规模、产业链（上/中/下游）结构与区域格局。通过SWOT与波特五力模型解析行业竞争态势，并深度聚焦光伏、储能、氢能等细分领域领军企业。核心部分构建了“综合-行业-切口”三层新场景体系，详细规划了“AI+”、“生物技术+”等融合场景。最后，报告明确了“十五五”分阶段实施路径，前瞻市场规模，揭示投资机遇与潜在风险，为各方参与者提供战略建议。

目录

第1章 研究概述：背景、意义与方法论

1.1 研究背景：全球能源变革与中国战略机遇

1.1.1 全球能源绿色低碳转型与地缘政治下的供应链重构

1.1.2 中国“双碳”目标与能源安全新战略的纵深推进

1.1.3 从技术突破到场景驱动：科技创新范式转变与“十五五”规划前瞻

1.2 研究意义：定义未来十年产业竞争新赛道

1.2.1 理论意义：丰富新质生产力在能源领域的实践内涵与路径

1.2.2 现实意义：为政府规划、企业投资与技术研发提供系统性决策支撑

1.3 研究范围、方法论与数据来源

1.3.1 核心概念界定：清洁能源、新场景、大规模应用

1.3.2 研究方法论体系：PEST-SWOT-波特五力组合分析、场景构建法、技术路线图绘制、定量与定性结合预测

1.3.3 主要数据来源与统计口径说明（覆盖“十四五”总结与“十五五”预测）

第2章 宏观环境分析：PEST模型下的战略机遇

2.1 政治与政策环境

2.1.1 全球主要经济体清洁能源战略与场景激励政策比较

2.1.2 中国顶层设计：《国民经济和社会发展第十五个五年规划》能源相关要点解读

2.1.3 核心配套政策：国办发〔2025〕37号文场景培育政策与能源领域的结合点分析

2.1.4 最新政策风向：2025年中央经济工作会议对能源科技创新与内需扩大的部署

2.2 经济环境

2.2.1 全球及中国宏观经济走势对能源投资的影响

2.2.2 绿色金融体系完善与碳定价机制建设进展

2.2.3 规模化应用带来的成本下降曲线与经济效益分析

2.3 社会环境

2.3.1 公众环保意识提升与绿色消费偏好演变

2.3.2 新型城镇化与乡村振兴带来的分布式能源场景需求

2.3.3 能源公平与可及性社会诉求

2.4 技术环境

2.4.1 全球清洁能源技术成熟度与创新热点图谱

2.4.2 人工智能、物联网、大数据、区块链等赋能技术与能源的融合趋势

2.4.3 关键材料、核心部件与装备的国产化进展与瓶颈

第3章 产业全景扫描：发展概况、链结构与市场规模

3.1 全球及中国清洁能源产业发展概况

3.1.1 全球产业发展阶段、区域格局与主要模式

3.1.2 中国产业发展历程、“十四五”成就总结与当前所处阶段

3.1.3 行业基本特征分析（资本、技术、政策驱动型）

3.2 产业链深度剖析

3.2.1 上游：关键原料（如硅料、锂、钴、铂族金属等）与核心设备供需格局、价格走势及国产化率

3.2.2 中游：组件制造、系统集成、解决方案提供商竞争态势与技术路线对比

3.2.3 下游：主要应用市场需求分析（电力、工业、交通、建筑、居民消费）

a. 各细分领域市场规模（“十四五”数据）与需求结构

b. 各细分领域需求前景预测（“十五五”规模与增长驱动）

3.3 市场数据分析与预测

3.3.1 整体市场规模：历史数据（2021-2025）与“十五五”预测（2026-2030）

3.3.2 区域市场结构：国内重点区域（如华北、西北、华东等）发展现状与潜力对比

3.3.3 细分产品市场：光伏（组件、逆变器）、风电（陆上、海上）、储能（电化学、抽蓄）、氢能（制、储、运、用）等细分赛道规模与增速

第4章 行业竞争格局与SWOT分析

4.1 市场集中度与竞争格局总览

4.1.1 全球及中国市场CR5/CR10分析（分主要细分领域）

4.1.2 竞争格局演变：从规模化制造向技术、品牌、生态综合竞争演进

4.2 波特五力模型分析

4.2.1 供应商议价能力

4.2.2 购买者议价能力

4.2.3 潜在进入者威胁

4.2.4 替代品威胁

4.2.5 行业内现有竞争者竞争程度

4.3 SWOT分析：中国清洁能源新场景产业的综合诊断

4.3.1 优势（Strengths）：市场、制造、政策执行力

4.3.2 劣势（Weaknesses）：核心技术、高端材料、国际标准话语权

4.3.3 机会（Opportunities）：场景开放、技术融合、全球绿色需求

4.3.4 威胁（Threats）：贸易壁垒、技术迭代风险、地缘政治

第5章 重点企业/核心玩家深度剖析

5.1 企业整体布局与战略概览

5.1.1 全球领军企业战略动向与在华布局

5.1.2 国内龙头企业分类（国有综合能源集团、民营科技巨头、专业细分赛道冠军）

5.2 分领域代表性企业深度分析（每领域选取3-5家）

5.2.1 光伏与储能领域代表企业

a. 企业概述：发展历程、市场定位、主营业务构成

b. 企业核心竞争力分析：技术专利、成本控制、品牌渠道、资源整合能力

c. 企业经营情况分析：营收规模、利润水平、产能布局、重大项目

d. 新场景布局战略：典型场景项目案例与未来规划

5.2.2 风电与氢能领域代表企业

a. 企业概述

b. 企业核心竞争力分析

c. 企业经营情况分析

d. 新场景布局战略

5.2.3 能源数字化与系统集成领域代表企业

a. 企业概述

b. 企业核心竞争力分析

c. 企业经营情况分析

d. 新场景布局战略

5.3 企业市场份额与竞争态势总结

5.3.1 主要企业市场份额（占有率）量化对比

5.3.2 企业在新场景赛道中的竞争与合作关系分析

第6章 新场景体系架构与重点领域规划（融合技术与市场）

6.1 基于政策的三层场景体系设计

6.1.1 综合性重大场景（区域级）

a. 场景定义与特征

b. 示例：“粤港澳大湾区智慧零碳城市群能源系统”

c. 市场规模与投资估算（“十五五”）

6.1.2 行业集成式场景（产业级）

a. 场景定义与特征

b. 示例：“钢铁-化工-建材跨行业工业余热耦合与CCUS示范园区”

c. 关键技术集成与经济效益分析

6.1.3 高价值小切口场景（单元级）

a. 场景定义与特征

b. 示例：“高速公路服务区‘光储充检放’一体化综合体”

c. 可复制性与推广前景

6.2 重点技术路线与融合场景规划

6.2.1 “AI+清洁能源”场景群

a. 智能光伏电站运维与功率预测

b. 基于AI的电网动态潮流优化与虚拟电厂

c. 用能侧智能诊断与节能优化

6.2.2 “生物技术+能源”场景群

a. 先进生物燃料（乙醇、航空燃油）规模化生产场景

b. 有机废弃物厌氧发酵制氢/甲烷与循环农业场景

6.2.3 “氢能-储能-可再生能源”一体化场景

a. 风光制氢-储氢-氢燃料电池热电联供微网

b. 氢能在重卡、船舶、冶金领域的替代应用场景

6.2.4 存量设施智慧升级场景

a. 传统火电厂灵活性改造与碳捕集场景

b. 老旧风电场/光伏电站增容与数字化改造

第7章 实施路径、投资机遇与风险管控

7.1 “十五五”时期分阶段实施路径图

7.1.1 近期（2026-2027）：试点突破与标准建立

7.1.2 中期（2028-2029）：场景扩容与模式复制

7.1.3 远期（2030）：体系成型与全面推广

7.2 行业驱动因素与市场前景量化预测

7.2.1 核心驱动因素分析（政策、技术、成本、需求）

7.2.2 “十五五”期间行业整体市场规模与增长率预测（分乐观、中性、保守情景）

7.2.3 主要细分市场（如新型储能、绿氢、能源数字化）规模前景预测

7.3 投资机遇与策略建议

7.3.1 产业链关键环节投资价值分析（上游材料、中游集成、下游运营）

7.3.2 不同风险偏好投资者的策略建议（长期价值型、成长型、主题型）

7.4 主要壁垒与风险构成

7.4.1 技术与工艺壁垒

7.4.2 资金与成本壁垒

7.4.3 市场与准入壁垒（标准、认证、地方保护）

7.4.4 政策与监管风险

7.4.5 技术迭代与资产贬值风险

7.4.6 供应链安全风险

第8章 研究结论与战略建议

8.1 核心研究结论总结

8.1.1 关于产业发展阶段的结论

8.1.2 关于市场竞争格局的结论

8.1.3 关于新场景驱动下增长潜力的结论

8.2 对各方主体的战略建议

8.2.1 对政府部门的建议：完善顶层设计、创新支持机制、优化监管环境

8.2.2 对能源企业的建议：战略聚焦、技术合作、商业模式创新

8.2.3 对科技企业的建议：切入垂直场景、提供赋能解决方案

8.2.4 对金融机构的建议：创新金融产品、识别长周期价值

8.3 未来展望：迈向清洁、智能、韧性的现代能源体系