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储能爆发的前夜!

发布时间:2023-05-29 06:30:01 行业动态
储能爆发的前夜!:一、驱动逻辑

从2020年开始,新能源席卷全球,其中的变革路线两条,一是电能代替石油为汽车提供动力;二是可再生能源替代传统能源发电。

无论是电动车,还是清洁能源,最终都指向了电能。2020年我国发电量构成中,火力发电占有71%的绝对份额,电网系统也主要为火电服务。清洁能源发电占比29%,以水电、风电、核电、太阳能发电为主。其中水电占比最大,而水电、核电资源有先天限制,所以新能源装机增长最为迅猛的是光伏、风电。

但风光资源易受天气影响,具有很强的随机性,每天、每时、每刻都不相同,无法像火电、水电一样稳定输出。比如光强、风大时发电量多,光弱、风小时发电量少,这导致新能源发出的电极不稳定。而且光伏、风能电站占地面积大,主要位于人迹罕至的地方,电力消费又是以东部地区为主,这意味着电力输送距离较远。

这种不规律、不稳定的电接入电网,对电力系统就是灾难。所以电网早年消纳“风光”的意愿不强,时有弃风弃光的事件。但今日不同以往。

双碳政策持续发力,纲领性文件指出,到2060年非化石能源消费占比要达到80%以上,这意味着清洁能源电力大规模并网是必须要解决的问题。储能,应运而生!

储能的作用和充电宝无异,即把电能储存起来,需要的时候再拿出来用。这样不仅能稳定电压波动,让新能源电力平稳接入电网,不仅减少对电力系统的冲击,还可以灵活响应用电需求,调节用电高峰和低峰。

因此新能源发展越迅速,储能的需求就越广阔。

二、电化学储能

储能形式有很多,比如抽水蓄能、电化学储能、熔融盐储热、压缩空气储能、飞轮储能、超级电容储能等。其中抽水蓄能和电化学储能,是全球最主要的储能形式。

抽水蓄能,即利用势能和电能的相互转化,在电力低峰时用电能抽水至上水库,在电力高峰时放水发电。

电化学储能,就是电池,根据材料不同,又可分为锂电池、铅酸电池、钠离子电池、液流电池等。

根据CNESA数据,2020年全球储能装机191GW,同比增长3.4%,其中抽水蓄能占比90%,电化学储能占比7.5%。

虽然抽水蓄能占有绝对份额,但受制于自然条件,规模增长已非常缓慢,全年增长仅0.9%,而电化学储能市场同比大增49.6%,达到14.2GW。

在电化学储能市场中,锂电池占有92%的份额,所以电化学储能的增量基本来自于锂电池。国内情况和全球相似,同样是抽水蓄能占据主导,但电化学储能增长迅猛。

2020年国内储能累计装机35.6GW,同比增长6.2%,其中抽水蓄能累计31.79GW,同比增长4.9%。电化学储能累计3.26W,同比大增91.2%。如果看新增装机容量,电化学储能去年首次突破GW大关,达到1.56GW,同比飚增159%,几乎是爆发式增长。

三、黄金赛道

如上所述,储能和新能源伴生发展,市场空间和新能源装机规模直接挂钩。在清洁能源中,我国水电占比最大,达到16%,风电6%,核电5%,太阳能2%。但从新能源累计装机增速来看,风能累计装机最快,同比增长34.6%,太阳能次之,同比增长24.1%。

水电增速较低,仅有3.4%,一是因为我国水力发电技术领先,对水力资源开发的比较充分,本身规模已经很大;二是水力资源有限,不像风光资源,受到地理条件的限制更小。核能增速同比下降6.7%,核能受技术影响,发展受限。

所以新能源装机主要看风、光,与之相伴的就是电化学储能。

根据CNESA预计,今年电化学储能装机累计有望达到5.79GW,同比增长77%。预计到2025年,国内储能装机累计有望达到35.5GW,这意味着增长空间达到10倍,从2021年起,复合增长率高达57.4%。

据光大证券预测,2025年我国储能市场空间将达到0.45万亿,2030年将增长至1.3万亿。假设电化学储能在2020年占比30%,市场空间将轻松超过千亿规模,远期更是有望超过5000亿元。

所以从当前时点出发,储能无疑又是一条正在急速爆发的黄金赛道。更具体来看,储能增量看电化学储能,电化学储能的增量看锂电池。锂电池横跨新能源车和储能两大黄金赛道,庞大的需求拉动电池产业狂奔,这才有了市场极度追捧锂电产业的现象。

三、储能产业链

1、储能系统

在一个储能系统中,主要构造包括电池、储能变流器(PCS)、电池管理系统 (BMS)、能量管理系统(EMS),以及其它配件。

电池,主要功能是充电和放电,成本最高,占比在60%左右。目前储能电池以锂电池为主,由于磷酸铁锂路线成本更低,所以在储能市场中份额占比最大。

储能变流器,主要功能是控制电池的充电和放电,进行电流的直交流转换,确保电池运行安全,在储能系统中成本占比约15%,排在第二位。储能变流器可分为集中式、组串式、户用式,区别主要在于适用的功率范围不同,集中式主要用于大型电站;组串式适用于小型电站,户用功率最小,适用小型单个住宅。

电池管理系统,成本占比10%,能量管系统占比5%-10%,其它配件5%。

储能产业链的上游,主要是上面提到的6大细分产业,核心在于电池和储能变流器。

中游,主要是储能系统集成、安装和运维。

下游,主要面向大型电站、户用和工商业发电用户。

2、储能核心企业

当前在中游储能系统集成供应商中,阳光电源技术和规模较为领先,全球累计已经完成超过1000个储能集成项目。

2020年公司储能系统集成营收11.7亿,同比大增115%,国内发货量超过350MW,连续5年位居储能系统集成商榜首。而在上游,储能电池、变流器是价值量最高的两个细分产业。

由于储能电池和动力电池路线重合,长期深耕锂电池的厂商先发优势非常明显,在赛道爆发初期就抢到了有利的位置。就像宁德时代,2020年储能电池营收19亿,但今年上半年就干到了47亿,相比去年同期飙涨727%。

其动力电池在国内市占率超过50%,储能电池市占率同样是遥遥领先,2020年接近60%。比亚迪储能电池市场排名第二,公司同样在动力电池市场份额领先。排在第二梯队的中航锂电、国轩高科等,市场份额在4%左右,大幅落后于头部厂商。

2020年,我国储能电池市场CR3达到67%,CR8达到77%,行业集中度较高。电池产业具有技术和资金密集的特点,而头部厂商资源丰厚,马太效应明显,市场集中度将会进一步提高。

在储能变流器市场,中国军团跟随光伏组件出海,凭借成本优势在全球市场攻城略地。2020年中国光伏逆变器全球市占率合计超过60%,其中华为市占率23%,位居第一;阳光电源仅次于华为,市占率达到19%。

阳光电源以光伏逆变器起家,已经成长为储能逆变器和储能系统集成双料龙头。公司2020年储能逆变器合计营收89亿,同比大增121%,充分受益于储能行业的爆发。储能逆变器供应商中,排在第二梯队的上市公司有锦浪科技、上能电气、固德威等。

电池在储能系统成本中占比60%,也是最核心的部分,而电池本身就是一个庞大的产业,涉及到设备、结构件、正负极、电解液、隔膜、锂矿、磷化工、氟化工等多个领域,这些同样构成了储能的上游,本文不再赘述。

储能下游有三大应用场景,即发电侧储能、输配电侧储能和用电侧储能。

发电侧储能,主要面向大型清洁能源电站运营商,一般以国有电力企业为主,主要作用是电力调峰、系统调频、可再生能源并网等。

输配电侧储能,主要用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等。

用电测储能场景,可分为居民屋顶和工商业屋顶发电储能,主要功能是电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等


四、产品技术壁垒

逆变器、电力设备零部件升维、电池、温控等降维

客观讲这个赛道的技术壁垒不高,从产品性能指标来看,储能要求的指标有自己的特性,但跑一圈调研,从一个相对普世的角度来理解,我们认为逆变器、电力设备零部件如高压直流继电器、薄膜电容、熔断器、等技术难度是升维的;而电池、温控等降维。比如,温控企业的反馈,idc的温度要求比对储能的温控要求更高;发热量更大,CPU等的处理频率很吃温度环境等。

因此,过于看重技术壁垒,特别是讲究终局很难在这个环节进行投资。相反,我们认为项目经验、成本控制是关键。


五、储能核心标的业绩弹性(弹性VS.质地优秀)

选股角度上,海外供应链优于国内,表后供应链优于表前。初期,市场的刻板印象系质地优秀的公司储能业务弹性不大,而弹性应动态来看。

1)以宁德时代为例:

量的角度,今年预计17GWh,明年预计50GWh,价格今明年0.81、0.78元/wh,毛利率从中报来看,37%毛利率(去年同期25%)已经超过做家储的派能科技(36%,三季度继续下降),按照20%的净利率测算可得今明年储能利润在28、78亿元,占比总利润23%、31%。

图:宁德时代储能业务弹性测算

数据来源:宁德时代报表、天风证券测算

图:宁德时代储能业务毛利率 vs. 派能科技毛利率

数据来源:宁德时代报表、派能科技报表、天风证券测算

2)其他:

集成商:宁德时代(美国、澳洲、中国)、比亚迪(欧洲)、华为(欧洲、中国)、阳光电源(美洲、澳洲)、沃太能源等(欧洲、澳洲)(根据调研反馈,ems、bms控制比较重要)

电池:宁德时代(见上表分析)、比亚迪、亿纬锂能(配套华为、沃太,明年贡献35个亿+收入)、欣旺达(配套华为,明年贡献30个亿收入)。

逆变器:阳光电源(美洲、澳洲,明年贡献75个亿收入)、德业股份(美国、巴基斯坦、南非,明年贡献15个亿)、锦浪科技(欧洲、澳洲,明年贡献收入5.3个亿)、固德威(澳洲、欧洲,明年贡献收入14.1个亿)、盛弘股份(工商业储能,海外大头,但反馈价格降地块)。

电池材料供应链(考虑弹性,不列举所有供货商):德方纳米(宁德时代-储能)、沧州明珠(三星-储能-美国市场)。

电力设备零部件:继电器宏发股份(宁德时代)、低压电器良信股份(华为、宁德时代,明年贡献1个亿+收入)、熔断器中熔电气(华为、宁德时代,明年储能贡献1个亿收入)、薄膜电容等法拉电子(华为、宁德时代)。

温控:松芝股份、空调国际(均液冷-宁德时代-出口-表前,明年贡献3个亿收入),英维克(华为、比亚迪)、高澜股份(宁德-国内-表前)、同飞股份、申菱环境等。https://xqimg.imedao.com/17ce7fea43d25103fc60ba2a.png!raw.jpg


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