储能技术路线选择:锂电、钠电、氢能、钒电产业链谁将胜出
国泰君安证券 2023-01-04 13:14

(一)从长时储能需求说起

储能装机量需求弹性巨大,国内储能的未来将是多技术路线并存的市场化竞争。储能的下游是电网、电站运营、户用等,与车用锂电(认证周期长、一致性要求高)进入壁垒高、集中度高不同,很难出现寡头的格局,更多是以经济性和成本优势为核心的竞争格局,从产业史上来看和光伏产业更为相似。研究储能的技术路线的选择和投资机会,必须以“长时储能需求和经济性”作为研究的出发点,储能时长才真正意义上代表了储能的市场空间。

海外借鉴:德国户用光伏与储能的发展依赖经济性。德国光伏发电景气度与政策导向高度同频,对补贴依赖度较高,新增装机以经济性驱动的户用为主;相应地,随储能系统成本的下降,用电侧储能装机占比持续提升,单户规模约8.5kWh,与非光伏发电时段的单户用电量基本匹配。经测算(俄乌冲突之前),德国500€/kWh系统成本下的户用储能系统静态投资回收期4.28年,具备良好经济效益。

国内展望:发电侧的政策性配储规模的核心是合理的IRR。目前,各地依据本地情况出台配储比例政策,常见要求配储10%、2h(0.2wh)。长期来看,配储规模的增长弹性取决于光伏和储能装置成本的持续下价,理论上是维持光储一体化资产的合理IRR。我们按照2030年光伏和储能的成本测算,配储0.6wh的IRR可以达到6%。

国内展望:用户侧的经济性体现在峰谷电价差和充放电次数。国内用户侧的峰谷电价差套利,我们认为主要体现在小工业和商业。按照地区分布,主要是长三角和珠三角。储能装置的经济性体现在两峰两谷(平),每天可以有效充放电两次的区域,比如广东、浙江、江苏等,按照我们的测算,广东、浙江、江苏三省储能系统投资回报期仅3-5年。

(二)锂电、钠电、氢能、钒电产业链谁将胜出

国内储能的未来:市场化竞争、多技术路线并存。储能的下游是电网、电站运营、户用等,与车用锂电(认证周期长、一致性要求高)进入壁垒高、集中度高不同,很难出现寡头的格局,更多是以经济性和成本优势为核心的竞争格局,更像是光伏产业。

钠电:产业化的进程快于市场的预期,主要基于高锂价带来的理论上的成本优势,以及锂电产业链的复用。从电池到正极、负极、隔膜等产能大部分可以通用,这个跟光伏领域的单晶多晶之争、异质结不同,成熟产业链的阻力非常小。钠电不会颠覆锂电龙头的竞争格局,更多地是行业β的机会,我们更需要寻找钠电和锂电在材料端的差异,比如石墨负极和硬碳/软碳的工艺和成本差异,几条不同路线正极前驱体性能和成本差异、集流体材料的差异等等。

氢能:产业链庞杂,包括制氢、储运、加氢、电堆等,最像三大化石能源中的天然气,虽然最清洁,但基于其运输瓶颈未来在能源领域大概率是补充,而不是主角;氢能的应用参考巴拉德的年报可以分为公交、重卡、船用、备用电源,在时长和功率层面要求高的领域最为适用,高功率才是氢能的核心竞争力。更简便的办法是去找柴油和燃料油的替代领域,单看商用车市场可能没多少,但看柴油和汽油的消费量,前者更大,氢能估值的天花板是否可以用柴油的需求来衡量?更长周期,氢能在能源领域的应用之外,是大量的工业领域(尤其是化工)的减排需求。

液流体系(钒电):安全性、长寿命以及易回收等优势,长期来看是储能最优的解决方案,但产业化受制于钒资源的稀缺性和钒的提纯工艺。另外,由于液流体系和氢燃料电池在结构上的相似性,氢能产业的发展速度、燃料电池的产业链能力也同样影响了液流体系的产业化进程。燃料电池产业链尤其是材料环节和龙头竞争力将大部分传承给液流体系,我们更关注在电堆中,氢燃料电池和液流电池的共用组件部分,比如双极板、质子交换膜、气体扩散层等,单一技术路线的应用空间不应该是上游材料的估值天花板。

我们的结论:钠锂求异,氢钒求同,寻找上游材料的投资机会。我们以钠电和锂电的负极为例,寻找在原材料端的差异,酚醛树脂、生物质均是钠电不同于锂电的负极原料;我们以氢能电堆和液流电池的双极板为例,对于共用组件石墨双极板来讲,长期来看在液流电池中的应用很可能远远大于氢能电堆。

(三)乘新能源之风、寻材料类平台

国内目前具备全球竞争力的新能源赛道,可以类比1970-2000年电子产业在日本的地位。强大的政策扶持、技术推动的变革和成本下降,是一个全新的、技术驱动、在全球没有竞争对手的行业,光伏和锂电的崛起就是典型的案例,因为新能源市场的机会和增速被市场认可,资本投入下一代技术导致的变革也最为迅猛,比如电池环节的锂电-钠电-钒电甚至氢能,比如光伏领域的PERC-TOPCon-HJT-钙钛矿。

对于新能源技术的快速迭代,我们认为,电池和光伏龙头企业由于资金、人才、规模等因素具备天然的优势,但依然没办法完全避免新技术带来的新生力量。与此同时,上游优秀的材料龙头,面对技术路线之争带来的下游集中度走向分散,将在整条产业链的话语权增强。新能源领域单一技术路线的需求和应用空间,不应该是上游材料龙头估值的天花板,我们看好在新能源高速成长和快速技术迭代的长周期里,出现具备中国特色的材料类平台企业。

日本国内电子行业的崛起和完整的纵向产业链,带动了一系列上游材料集团的产生。日本电子产业2000年前后的繁荣和衰落,对日本电子材料企业的影响微乎其微。至今,日本依然在电子上游的元器件、材料和精密设备市场实力强劲,依然保持全球的领先地位。材料和设备由于认证周期、规模效应、产品一致性等等属性,可以在更长周期上保持龙头的领先地位和壁垒。

日本电子材料企业长周期的财务表现稳健。21世纪以来日材料企业ROE中枢维持在8%合理水平。住友金属矿山及信越化工这净利率呈上升趋势明显,二者业务中起拉动作用的分别是资源业务及半导体硅业务。日本企业逐步明确全球产业链中的材料及零部件供应商定位。虽然,2000年以后日本电子产业产值开始急剧减少,但是企业电子材料相关业务营收却呈上升趋势,增速与全球半导体销售增速基本匹配,同时,经营利润率亦有小幅提升。

编辑/范辉

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