页岩气是指富含有机质、成熟的暗色泥页岩或高碳泥页岩中由于有机质吸附作用或岩石中存在着裂缝和基质孔隙,使之储集和保存了一定具商业价值的生物成因、热解成因及二者混合成因的天然气。
全球页岩气储量分布,中国储量占比最高
在整个世界范围内,页岩大约占沉积岩的60%。因此,页岩气在全球分布广泛,储量非常丰富,估计资源量约为456万亿立方米,是煤层气或致密砂岩气的两倍。主要分布在中国、阿根廷、美国等地,中国的储量占比最高。但页岩气的开发主要集中在北美油气田区。
中国页岩气开发正向规模化发展
2005年开展页岩气勘探开发以来,中国页岩气发展跨越了3个阶段,分别为合作借鉴阶段、探索评价阶段和规模建产阶段。初步实现了海相页岩气勘探开发“理论、技术、生产”的跨越,正在向一体化、规模化、经济化发展。
中国页岩气开发重点产区,集中分布于中西部地区
我国页岩气资源在四川省、新疆吾尔族自治区、重庆市、贵州省、湖北省、湖南省、陕西省均有分布,但主要集中在中西部地区,以重庆市、四川省为主。
我国页岩气开发重点产区
中国页岩气产量占比不断上升
从我国天然气产量结构上来看,我国非常规天然气取得了不错的开发利用。非常规天然气产量占比从2015年的7.9%增长至19.6%,其中页岩气产量占比从2015年的3%增长至2021年的11.3%。
2021年,全国共生产230亿立方米页岩气,相当于每天生产6300万立方米,满足1.2亿户家庭日需,给我国原本紧张的燃气市场提供了很好的补充。在当前技术条件下,2025年中国页岩气产量将有望达到300亿立方米,2030年将达到350亿至400亿立方米。
美国已实现页岩气开发的商业化,产量不断增长
页岩气的研究最早开始于美国,可追溯到1821年。当时钻探的第一口天然气生产井就是页岩气井,在井深21米处、8米厚的页岩裂缝中产出了天然气。
20世纪20年代,美国才开始页岩气的现代化工业生产,到70年代中期开始步入规模化发展阶段。目前,美国已实现了页岩气的商业性开发,年产量逐年增长,2021年页岩气产量为7722亿立方米。
2021年,美国天然气总的开采量为41.67万亿立方英尺(1立方英尺=0.0283168立方米,约合1.18万亿立方米),市场销售的天然气为37.33万亿立方英尺,天然气干气的产量为34.52万亿立方英尺,均创下了新的历史纪录。美国能源信息署指出,由于水平钻井和水力压裂技术的广泛采用,使得石油天然气生产商能够提高页岩气的开采效率,从而使得过去的十多年里,美国天然气产量不断增加。2021年,页岩气占美国天然气总产量的79%。
中美页岩气开发对比,中国开发成本仍较高
中国压裂改造技术以及单井开发效果等方面依然与美国存在较大差距,在技术瓶颈突破以前,需要进一步降低钻井与压裂费用。
2021年,中国的页岩气成本已大幅下降。国内在实现了部分装备国产化和大量技术突破之后,平均综合成本降低了50%以上,与美国单井成本差距也在逐渐缩小。
目前,汽车行业是钕铁硼永磁材料的第一大消费领域:其中传统汽车EPS需求占到30%左右,而2016年后新能源汽车的飞速发展持续带动高性能钕铁硼需求增长。家电行业为钕铁硼第二大消费体:受益于低碳环保之风,节能变频空调与节能电梯渗透率不断提高。
近年来,我国炭黑行业产能稳步增长,随着行业新增产能逐步释放,供需矛盾日益加剧,炭黑设备开工率和产能利用率偏低,产量增速较缓。2024年,我国炭黑产量同比小幅增长,炭黑总产量为666.7万吨。
我国钛铁矿储量约1.9亿吨,占全球总储量的28%,位居世界第一;澳大利亚和印度的钛铁矿储量占世界储量比重分别为25%、11%,分别居世界第二、第三,其次为巴西、挪威、加拿大、南非、莫桑比克、马达加斯加岛、乌克兰、美国、越南、肯尼亚,上述13个国家的钛铁铁矿储量约占世界储量的97.52%。
2024年全球锂电池产能突破4.5TWh,其中中国产能占比高达62%,总产量达到1170GWh,同比增长24%,行业总产值超过1.2万亿元。其中,消费型、储能型和动力型锂电池产量分别为84GWh、260GWh、826GWh。
在全球各地区生物柴油消费量的市场份额中,欧盟以39.4%的份额位居首位,美国紧随其后,占比20.6%。印尼和巴西分别占据13.8%和12.5%的市场份额,中国的生物柴油消费量相对较低,仅占1.5%,其他地区的市场份额则为12.2%。
固态电池解决液态电池痛点,成为最有前景的电池新技术。根据《固态电池研究及发展现状》(洪月琼等,2023),固态电池因有望解决目前动力电池能量密度低和安全隐患两大痛点,成为最有前景的电池系统。固态电池具备能量密度高、安全、循环寿命长和应用温度范围宽等优势。
考虑配储功率为 1:1 及配储时长在 3-4 小时之间,预计每 100MW 的数据中心建设有望带动 450-800MWh 的储能需求。未来数据中心储能需求有望高速增长,预计 2027 年全球数据中心储能需求将突破 69GWh,到 2030 年储能需求将增长至 300GWh。