1980 年(庚申年)聯(lián)合國召開(kāi)的“聯(lián)合國新能源和可再生能源會(huì )議” 對新能源的定義為:以新技術(shù)和新材料為基礎,使傳統的可再生能源得到 現代化的開(kāi)發(fā)和利用,用取之不盡、周而復始的可再生能源取代資源有限、 對環(huán)境有污染的化石能源,重點(diǎn)開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、潮汐能、 地熱能、氫能和核能(原子能)。2006 年后,中國成為世界 CO2 第一排 放大國。2019 年,世界 CO 2 排放量排在前六位的國家和地區分別是:中國 98.26 億噸、美國 49.65 億噸、歐盟 41.11 億噸、印度 24.80 億 噸、俄羅斯 15.33 億噸和日本 11.23 億噸。據此計算,中國的碳排放總 量已經(jīng)超過(guò)美國和歐盟的總和,即將達到美國、歐盟和日本的總和,但還 未到達峰值。2019 年,中國的能源消費結構中,煤炭、石油、天然氣、 可再生能源(包括水電)和核電的比例分別為 57.6%、19.7%、7.8%、12.7%、 2.2%。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織預測,2060 年全社會(huì )用電量將達 17 萬(wàn) 億千瓦時(shí),人均用電量達到 12700 千瓦時(shí),清潔能源和新能源裝機占比 將達 90%以上。12 月 12 日,在氣候雄心峰會(huì )上宣布“到 2030 年,中國單位國 內生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比 2005 年下降 65%以上,非化石能源占一次 能源消費比重將達到 25%左右,森林蓄積量將比 2005 年增加 60 億立方 米,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機容量將達到 12 億千瓦以上”。據此目標, 未來(lái)十年我國風(fēng)電、光伏年均新增裝機將超過(guò) 6600 萬(wàn)千瓦,水電和核電 也將迎來(lái)新的發(fā)展機遇。
中國經(jīng)濟結構決定了能源使用量巨大,單位 GDP 能耗遠高于世界平均水平。構建可持續發(fā)展的能源結構是我國當前高質(zhì)量 發(fā)展目標的必選之路。發(fā)展新能源替代、實(shí)現能源轉型、降低化石燃料排 碳量,成為我國“十四五”時(shí)期的重要能源戰略。為此,必須加大水、風(fēng)、 光、核、生物質(zhì)等清潔能源與新能源開(kāi)發(fā)力度,推動(dòng)清潔和新電能全面消 納,逐漸替代煤、油、氣等化石能源成為終端能源消費的核心載體。清潔 能源重點(diǎn)以水電為主體,這里所稱(chēng)新能源重點(diǎn)是指風(fēng)電、光伏與光熱、核 電、儲能、生物質(zhì)能源。截至 2020 年底,我國全口徑發(fā)電裝機容量 22.0 億千瓦,同比增長(cháng) 9.6%。
其中,化石能源發(fā)電 12.5 億千瓦、水電 3.7 億千瓦、并網(wǎng)風(fēng)電 2.8 億千瓦、并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電 2.5 億千瓦、核電 4,989 萬(wàn)千瓦?;茉窗l(fā)電 裝機容量中,煤電裝機 10.8 億千瓦、氣電 1.0 億千瓦。非化石能源發(fā)電 裝機容量占總裝容量達 43%?;?2030 年非化石能源占一次能源消費比 重達到 25%的總量目標,到2030年我國電源裝機總量將增長(cháng)至38億千瓦, 水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、核電和生物質(zhì)及其他發(fā)電裝機占比將達到 68%。未來(lái)十年清潔能源裝機將增加約 16 億千瓦,從 2020 年到 2030 年復合增 長(cháng)率為 10.5%??梢?jiàn)從十四五時(shí)期開(kāi)始,風(fēng)電、光伏與光熱、核電、儲能、 生物質(zhì)能等細分能源行業(yè)將進(jìn)入高速增長(cháng)階段,新能源產(chǎn)業(yè)革命新的征程 已經(jīng)啟航。
2.1 雙碳背景下政策驅動(dòng)光伏行業(yè)進(jìn)入景氣周期
為應對全球氣候變暖,多國承諾將全球氣溫上升限制在 1.5°C。IEA 署長(cháng) Fatih Birol 提到,由此制定的"凈零"路線(xiàn)圖中要求,到 2030 年, 全球太陽(yáng)能光伏發(fā)電新增裝機達到 630GW,相當于每天安裝一個(gè)現有最大 的太陽(yáng)能電站的規模。這樣到 2030 年,實(shí)現全球能源效率平均每年可提 高 4%,約為過(guò)去 20 年平均水平的 3 倍。其中,到 2050 年,全球發(fā)電總 量的近 20%來(lái)自太陽(yáng)能光伏和風(fēng)能。
投資規模方面,根據與國際貨幣基金組織(IMF)的聯(lián)合分析,到 2030 年,年度能源總投資將激增至 5 萬(wàn)億美元,每年為全球 GDP 增長(cháng)額外增加 0.4 個(gè)百分點(diǎn)。在清潔能源以及工程、制造和建筑行業(yè)中創(chuàng )造了數百萬(wàn)個(gè) 就業(yè)機會(huì )。
光伏產(chǎn)業(yè)是半導體技術(shù)與新能源需求相結合而衍生的產(chǎn)業(yè)。大力發(fā)展 光伏產(chǎn)業(yè),對調整能源結構、推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命、促進(jìn)生態(tài)文明建 設具有重要意義。我國已將光伏產(chǎn)業(yè)列為國家戰略性新興產(chǎn)業(yè)之一,在產(chǎn) 業(yè)政策引導和市場(chǎng)需求驅動(dòng)的雙重作用下,全國光伏產(chǎn)業(yè)實(shí)現了快速發(fā) 展,已經(jīng)成為我國為數不多可參與國際競爭并取得領(lǐng)先優(yōu)勢的產(chǎn)業(yè)。
目前我國光伏產(chǎn)業(yè)在制造業(yè)規模、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平、應用市場(chǎng)拓展、 產(chǎn)業(yè)體系建設等方面均位居全球前列。國家能源局新能源與可再生能源司 副處長(cháng)孔濤提到,“十四五”期間光伏發(fā)電發(fā)展將進(jìn)入一個(gè)新階段,光伏 發(fā)電年均裝機規模將大幅度的提升,裝機規模將進(jìn)一步擴大。光伏發(fā)電在 能源消費中的占比將持續提升,光伏發(fā)展將進(jìn)入平價(jià)階段,擺脫對財政補 貼的依賴(lài),實(shí)現市場(chǎng)化發(fā)展、競爭化發(fā)展。
按照“3060 雙碳”戰略,實(shí)現碳中和目標,我國一次能源消費中的 清潔能源占比將大幅提升。根據清華能源轉型中心何繼江估算,我國光伏 裝機容量需求在實(shí)現“碳中和”目標時(shí)人均光伏大約為 5~10 千瓦,需要 約 85.8 億千瓦光伏資源量。疊加“十四五”將通過(guò)加快構建以新能源為 主體的新型電力系統提升光伏發(fā)電消納和存儲能力,既實(shí)現光伏發(fā)電大規 模開(kāi)發(fā),也實(shí)現高水平的消納利用,同時(shí)更加有力的保障電力可靠穩定供 應,實(shí)現高質(zhì)量躍升發(fā)展。
2.2 全面平價(jià)時(shí)代,光伏市場(chǎng)快速增長(cháng)
光伏發(fā)電在很多國家已成為清潔、低碳、同時(shí)具有價(jià)格優(yōu)勢的能源形式,發(fā)電成本快速下降推動(dòng)光伏發(fā)電進(jìn)入“平價(jià)時(shí)代”。從發(fā)電成本 角度看,根據國際可再生能源署(IRENA)的統計,自 2010-2020 的十年時(shí) 間里,在生產(chǎn)成本大幅下降和技術(shù)快速進(jìn)步驅動(dòng)下,全球光伏發(fā)電加權平 均 LCOE(平準化度電成本)已從 38.1 美分/kWh 下降至 5.7 美分/kWh, 降幅高達 85.0%。而同期水力發(fā)電 LCOE 則上升至 4.4 美分/kWh,海上 風(fēng)電、陸上風(fēng)電、光熱發(fā)電、以及生物質(zhì)發(fā)電 LCOE 則分別下降 48.1%、 56.2%、68.2%、0%,均小于光伏發(fā)電的 LCOE 降幅。
在過(guò)去十年間,太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本快速下降,成本的下降主要是由 于電池板價(jià)格和系統配套費用的降低,前者降幅達 90%,這些因素使得太 陽(yáng)能光伏發(fā)電的總裝機成本下降了 80%以上。
具體數據來(lái)看,2020 年,我國地面光伏系統的初始全投資成本為 3.99 元/W 左右,較 2019 年下降 0.56 元/W,降幅為 12.3%。其中,組 件約占投資成本的 39.3%,較 2019 年上升 0.8 個(gè)百分點(diǎn)。非技術(shù)成本約占 17.3%(不包含融資成本),較 2019 年下降了 0.3 個(gè)百分點(diǎn)。2020 年 我國工商業(yè)分布式光伏系統初始投資成本為 3.38 元/W,分布式光伏系統 運維成本為 0.054 元/W/年,集中式地面電站為 0.046 元/W/年,基本維 持 2019 年的水平。預計未來(lái)幾年地面光伏電站以及分布式系統的運維成 本將持續保持在這個(gè)水平并略有下降。據光伏業(yè)協(xié)會(huì )預測, 2021 年后在 大部分地區可實(shí)現與煤電基準價(jià)同價(jià),到 2030 年光伏系統初始投資成本 將會(huì )降至 3.15 元/W。
經(jīng)濟發(fā)展,社會(huì )用電量增長(cháng)成為光伏產(chǎn)業(yè)規模擴張的內生動(dòng)力。2021 年 1-8 月,全社會(huì )用電量累計 54704 億千瓦時(shí),同比增長(cháng) 13.8%。
2021 年 1—8月份,全國發(fā)電裝機容量228254 萬(wàn)千瓦,同比增長(cháng) 9.5%, 發(fā)電 53894 億千瓦時(shí),同比增長(cháng) 11.3%。其中,太陽(yáng)能發(fā)電裝機 27513 萬(wàn) 千瓦,同比增長(cháng) 24.6%,太陽(yáng)能發(fā)電增長(cháng) 8.5%。在 2021 年保障性并網(wǎng)規 模不低于 90GW 的政策指引下,四季度需求將得到顯著(zhù)提振。
根據中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì )(CPIA)的預測,保守情況下 2025 年我國新增 光伏裝機容量將達到 90GW,相比 2020 年 48.2GW,復合增速為 13.3%。而 2025 年全球新增光伏裝機容量為 270GW,相比 2020 年 130GW,復合 增速為 15.7%。在而樂(lè )觀(guān)情況下,2025 年我國新增光伏裝機容量將達到 110GW,相比 2020 年復合增速將達到 17.9%。全球新增光伏裝機容量將 達到 330GW,相比 2020 年的復合增速將達到 20.5%。
2.3 裝機需求與技術(shù)成熟驅動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)入高景氣賽道
太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)鏈包括硅料、鑄錠(拉棒)、切片、電池片、電池組件、 應用系統等 6 個(gè)環(huán)節。上游為硅料、硅片環(huán)節;中游為電池片、電池組件 環(huán)節;下游為應用系統環(huán)節。從全球范圍來(lái)看,產(chǎn)業(yè)鏈 6 個(gè)環(huán)節所涉及企 業(yè)數量依次大幅增加,光伏市場(chǎng)產(chǎn)業(yè)鏈呈金字塔形結構。太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè) 鏈的上游是太陽(yáng)能電池板的原料硅片和晶體硅原料的生產(chǎn),這一產(chǎn)業(yè)在我 國屬于壟斷行業(yè)。中游是由生產(chǎn)晶硅電池片開(kāi)始的,將晶硅體加工為電池 片,是實(shí)現光電轉化的核心步驟。在我國,晶硅(單晶、多晶)光伏組件的 應用占到了市場(chǎng)的 95%以上。然后就是電池組件的生產(chǎn),將電池片組裝成 電池組件,屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè),是光伏產(chǎn)業(yè)鏈中游的尾端。
從光伏產(chǎn)業(yè)鏈角度看,由于整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)仍處于快速發(fā)展階段,因此 相關(guān)的生產(chǎn)技術(shù)和加工工藝的進(jìn)步速度十分迅速,推動(dòng)光伏設備持續不斷 更新?lián)Q代,行業(yè)銷(xiāo)售收入持續增長(cháng)。根據 CPIA 統計數據,全球光伏設備 行業(yè)銷(xiāo)售收入從 2013 年的 17.5 億美元增長(cháng)至 2019 年約 50 億美元,復合 增長(cháng)率為 19.1%。與此同時(shí),由于全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節的主要生 產(chǎn)地均在中國,所以中國光伏設備市場(chǎng)規模占全球的比重較高。
多晶硅:屬于光伏產(chǎn)業(yè)鏈上游第一道環(huán)節,一般從項目建設到產(chǎn)能投 產(chǎn)需要 12-18 個(gè)月,產(chǎn)能周期相對較長(cháng)。目前技術(shù)工藝全部國產(chǎn)化,隨著(zhù) 技術(shù)改進(jìn),成本呈現大幅下降趨勢。2020 年,全國多晶硅產(chǎn)量達 39.2 萬(wàn)噸,同比增長(cháng) 14.6%。其中,排名前五企業(yè)產(chǎn)量占國內多晶硅總產(chǎn)量 87.5%,行業(yè)集中度較高。價(jià)格方面,硅料價(jià)格自去年下半年以來(lái)不斷攀 升,雖然 2021 年 6 月份出現減緩跡象,但是 8 月份重回上漲趨勢。硅料 產(chǎn)能周期及需求彈性特性,疊加行業(yè)高壁壘特性使得下游需求擴大時(shí),價(jià) 格呈現敏感變化,并在較長(cháng)時(shí)間內維持價(jià)格高位。2021 年隨著(zhù)多晶硅企 業(yè)技改及新建產(chǎn)能的釋放,產(chǎn)量將達到 45 萬(wàn)噸。
硅片:光伏硅片領(lǐng)域,由于受到規模、技術(shù)、成本等因素限制,使得 寡頭運營(yíng)模式明顯,行業(yè)集中度越來(lái)越高。2020 年全國硅片產(chǎn)量約為 161.3GW,同比增長(cháng) 19.7%,占全球產(chǎn)量約 167.7 GW 的 96.2%。其中,排 名前五企業(yè)產(chǎn)量占國內硅片總產(chǎn)量的 88.1%,且均超過(guò) 10GW。隨著(zhù)頭部 企業(yè)加速擴張,2021 年全國硅片產(chǎn)量將達到 181GW。相關(guān)企業(yè)主要包括 以上機數控、京運通、高測股份等為代表的傳統硅片設備制造商,以及雙 良節能、高晶太陽(yáng)能、三一集團等新進(jìn)入者。
晶硅電池片:TOPCon 和 HJT 電池的轉換效率則仍有很大提升空間。晶硅電池主要類(lèi)型包括 AI-BSF、PERC、TOPCon、HJT、IBC 等,其中,從 2020 年平均轉換效率數據來(lái)看,N 型電池轉化率最高,TOPCon 電池平均 轉換效率達到 23.5%,異質(zhì)結電池平均轉換效率達到 23.8%,背接觸電池 達到 23.6%。因此,未來(lái)隨著(zhù)生產(chǎn)成本的降低及良率的提升,N 型電池將 會(huì )是電池技術(shù)的主要發(fā)展方向之一,而且也是光伏技術(shù)的核心競爭因素。從整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈的角度看,不斷降低生產(chǎn)成本、提高轉換效率,從而降 低光伏 LCOE,是驅動(dòng)整個(gè)光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節技術(shù)進(jìn)步的核心動(dòng)力。然而 硅料、硅片、組件環(huán)節的成本下降和技術(shù)進(jìn)步的空間相對有限,提高電池 轉化率將是未來(lái)降低 LCOE,優(yōu)化成本的主要有效環(huán)節。預計到 2025 年, 二者的量產(chǎn)轉換效率分別有望達到 25.0%和 25.2%。
組件:光伏組件是光伏發(fā)電系統的核心構成部分,工藝包括串焊、疊 層、壓層、檢測等。其核心競爭優(yōu)勢主要體現在除質(zhì)量性能外帶來(lái)成本優(yōu) 化外,還包括品牌與渠道,及服務(wù)等。如具有高融資價(jià)值的組件品牌就擁 有更強的競爭力,銷(xiāo)售渠道全球布局更利于渠道競爭與售后服務(wù)跟進(jìn)。成 本角度來(lái)看,硅料硅片價(jià)格變化影響較弱,主要源于一體化組件自供比例 提升,消化部分成本上漲壓力。
2020 年,全國組件產(chǎn)量達到 124.6GW,同比增長(cháng) 26.4%,約占全球產(chǎn) 量 163.7GW 的 76.1%。其中,排名前五企業(yè)產(chǎn)量占國內組件總產(chǎn)量的 55.1%,集中度相對分散。以隆基股份、晶科能源、天合光能、晶澳科技、 阿特斯等為代表的一體化組件企業(yè),憑借更強的品牌、融資價(jià)值、盈利能 力以及更為全面的銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò ),市場(chǎng)份額呈現出不斷提升的趨勢。在產(chǎn)業(yè)鏈 價(jià)格高企的背景下,組件降價(jià)空間較小,2021 年 8 月開(kāi)標均價(jià)維持在 1.75-1.85 元/W,相對年初 1.55 元/W 左右的價(jià)格提升 13-19%。
2.4 長(cháng)景氣周期將繼續提升行業(yè)業(yè)績(jì)增長(cháng)空間
光伏行業(yè)高景氣,2021 上半年業(yè)績(jì)高增漲。2021 年上半年,Wind 光 伏板塊 63 家上市公司合計實(shí)現營(yíng)業(yè)總收入 2928.84 億元,同比增長(cháng) 39.22%;歸屬于上市公司股東的凈利潤 279.18 億元,同比增長(cháng) 66.28%。得益于光伏各環(huán)節出貨量增加,產(chǎn)品價(jià)格增長(cháng)以及同期基數低等因素影 響,光伏板塊上半年取得較高的業(yè)績(jì)增速。分季度來(lái)看,21Q1 板塊實(shí)現 營(yíng)業(yè)收入 1628.90 億元,歸屬于上市公司股東的凈利潤 149.81 億元,分 別同比增長(cháng) 33.02%、37.96%;21Q2 板塊毛利率、凈利率分別為 23.13%、 10.03%,環(huán)比提升 1.11 個(gè)百分點(diǎn)、-0.46 個(gè)百分點(diǎn)。
細分領(lǐng)域來(lái)看,硅料、硅片、膠膜、光伏玻璃、光伏設備上半年經(jīng)營(yíng) 業(yè)績(jì)普遍較好,電池片、組件環(huán)節盈利承壓。受原材料價(jià)格上漲、運輸成 本提升以及競爭激烈等因素影響,部分公司增收不增利。(報告來(lái)源:未來(lái)智庫)
3.1 熱發(fā)電技術(shù)原理
光熱發(fā)電是將太陽(yáng)熱輻射能轉化為熱能再將熱能轉化為電能,間接用 于發(fā)電。光熱發(fā)電經(jīng)過(guò)“光能-熱能-機械能-電能”的轉化過(guò)程實(shí)現發(fā) 電。具體來(lái)說(shuō),反射鏡、聚光鏡等聚熱器將采集的太陽(yáng)輻射熱能匯聚到集 熱裝置,用來(lái)加熱集熱裝置內導熱油或熔鹽等傳熱介質(zhì),傳熱介質(zhì)經(jīng)過(guò)換 熱裝置將水加熱到高溫高壓蒸汽,蒸汽驅動(dòng)汽輪機帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。光熱 發(fā)電和火力發(fā)電的原理基本相同,后端技術(shù)設備一模一樣,最大的差別是 發(fā)電所用熱源不同,前者利用太陽(yáng)能搜集熱量,后者是利用燃燒煤、天然 氣等獲取熱量。
3.2 光熱發(fā)電技術(shù)分類(lèi)
光熱發(fā)電按照聚能方式及其結構進(jìn)行分類(lèi),主要有塔式、槽式、碟式、 菲涅爾式太陽(yáng)能光熱發(fā)電四大類(lèi)技術(shù),塔式和槽式光熱發(fā)電技術(shù)商用更廣 泛。
塔式光熱發(fā)電系統:點(diǎn)式聚焦集熱系統,利用大規模自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的 定日鏡場(chǎng)陣列,將太陽(yáng)熱輻射能精準反射到置于高塔頂部的集熱器,投射 到集熱器的陽(yáng)光被吸收轉變成熱能并加熱中間介質(zhì),使其直接或間接產(chǎn)生 540℃ ~560℃ 蒸汽,其中一部分用來(lái)發(fā)電,另一部分熱量則被儲存,以 備早晚或沒(méi)有陽(yáng)光時(shí)發(fā)電使用。塔式系統具有熱傳遞路程短、高溫蓄熱、 綜合效率高等優(yōu)點(diǎn),新建的光熱發(fā)電項目中塔式光熱發(fā)電技術(shù)越來(lái)越多, 塔式是未來(lái)太陽(yáng)熱輻射能光熱發(fā)電的主要技術(shù)。
槽式光熱發(fā)電系統:也稱(chēng)槽式鏡像系統,是線(xiàn)式聚焦集熱系統。利用 大面積槽式拋面鏡反射太陽(yáng)熱輻射能,連續加熱位于焦線(xiàn)位置集熱器內介 質(zhì),將熱能轉化為電能。槽式聚光器是一維跟蹤太陽(yáng)方式,屬于中高溫熱 力發(fā)電,串并聯(lián)集成后發(fā)電容量無(wú)限制。太陽(yáng)熱輻射能集熱裝置占地面積 比塔式、碟式系統要小 30%~50%,已建成的光熱發(fā)電站有 80%以上采用槽 式技術(shù)。
碟式光熱發(fā)電系統:也稱(chēng)為拋物面反射鏡斯特林系統,是點(diǎn)式聚焦集 熱系統,是世界上最早出現的太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統。由許多拋物面反射鏡組構成集熱系統,接收器位于拋物面焦點(diǎn)上,收集太陽(yáng)輻射能量,將接收 器內的傳熱介質(zhì)加熱到 750℃ 左右,驅動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機進(jìn)行發(fā)電。碟式 發(fā)電優(yōu)點(diǎn)是光學(xué)效率高,啟動(dòng)損失小,適用于邊遠地區獨立電站。
菲涅爾式光熱發(fā)電系統:工作原理類(lèi)似槽式光熱發(fā)電,只是采用多個(gè) 平面或微彎曲的光學(xué)鏡組成的菲涅爾結構聚光鏡來(lái)替代拋面鏡,眾多平放 的單軸轉動(dòng)的反射鏡組成的矩形鏡場(chǎng)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng),將太陽(yáng)光反射聚集到 具有二次曲面的二級反射鏡和線(xiàn)性集熱器上,集熱器將太陽(yáng)能轉化為熱 能,進(jìn)而轉化為電能。特點(diǎn)是系統簡(jiǎn)單、直接使用導熱介質(zhì)產(chǎn)生蒸汽,其 建設和維護成本相對較低。
從全球范圍看,目前已投入使用的光熱發(fā)電站中,槽式仍然憑借其更 低的前期投資,較低的門(mén)檻與建設難度,以及更低的維護成本在投運項目 中占據主流。但在建項目中,塔式則憑借更高的聚光率產(chǎn)生更高溫度,實(shí) 現更高的熱電轉化效率以及更低的發(fā)電成本,是未來(lái)的主要方向。實(shí)際上 由于光熱發(fā)電良好的兼容性,多種設計混用的情況并不罕見(jiàn),全球范圍內 將塔式與槽式混用的光熱電站就有 10 座。我國境內也有青海省海西州700MW 風(fēng)光熱儲多能互補項目,混合了風(fēng)光熱三種可再生能源。
大型光熱電站系統由四部分構成,即集熱系統,熱傳輸系統,儲熱系 統,發(fā)電系統。
集熱系統:集熱系統負責吸收太陽(yáng)輻射能,對導熱介質(zhì)進(jìn)行加熱,為 后續發(fā)電提供能量,是光熱發(fā)電系統最核心的組成部分。集熱系統包含聚 光裝置與接收器兩個(gè)核心組件,其中聚光裝置由中央控制系統操控,跟蹤 太陽(yáng)位置收集并反射最大量的陽(yáng)光,將輻射能集中至接收器上。接受器則 利用收集到的能量加熱內部介質(zhì),實(shí)現能量的吸收與儲運。
熱傳輸系統:熱傳輸系統則是將集熱系統收集起來(lái)的熱能,利用導熱 介質(zhì),輸送給后續系統的中間環(huán)節。目前最主流的工作流體是熔鹽,相較 于早期使用的水和導熱油,熔鹽在熔融態(tài)下可保持較寬的工作溫度范圍, 允許系統在低壓工況下吸收和儲存熱能,安全性能出色。但由于高溫熔鹽 對管道與儲熱罐內部存在一定的腐蝕,所以對材料要求比較高。
儲熱系統:通過(guò)儲熱罐,光熱系統可以將集熱器加熱過(guò)的介質(zhì)集中儲 存,再泵出與水換熱,產(chǎn)生蒸汽來(lái)推動(dòng)汽輪機發(fā)電。之后冷卻的工作流體 可再次流回集熱系統重新加熱。熱能被儲存在儲熱罐中,可以在夜間或光 照不足的情況下持續工作一段時(shí)間,進(jìn)而突破光照時(shí)長(cháng)的限制,實(shí)現超長(cháng) 發(fā)電時(shí)間。同時(shí),儲能罐還具備調節輸出功率的能力,能夠根據當地的用 電負荷,適應電網(wǎng)調度發(fā)電。
傳熱蓄熱技術(shù)是光熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)之一,而傳熱介質(zhì)的工作性能直接 影響系統的效率和應用前景。傳熱介質(zhì)中,使用較多的有水、水蒸汽、空 氣、液態(tài)金屬、導熱油以及熔鹽等。其中,熔融鹽具有工作溫度高、使用 溫度范圍廣、傳熱能力強、系統壓力小、經(jīng)濟性較好等一系列的優(yōu)點(diǎn),目 前已成為光熱電站傳熱和儲熱介質(zhì)的首選。常見(jiàn)熔鹽的熔點(diǎn)從低到高的排 列順序為:硝酸鹽<氯化物<碳酸鹽<氟化物。
當前中國的光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)仍處于起步階段,大規模商業(yè)化發(fā)展仍須等待。中國熔鹽供應企業(yè)多數是傳統的硝酸鹽生產(chǎn)企業(yè),也有部分企業(yè)通過(guò) 采購硝酸鹽原料生產(chǎn)符合質(zhì)量要求的熔鹽。
發(fā)電系統:光熱的發(fā)電系統和傳統電廠(chǎng)區別不大,仍是通過(guò)加熱水獲 得高質(zhì)量的過(guò)熱蒸汽,推動(dòng)各式汽輪機發(fā)電。由于光熱電站所用導熱介質(zhì) 是循環(huán)使用的,幾乎不產(chǎn)生排放,發(fā)電過(guò)程無(wú)疑更加環(huán)保。
3.4 光熱發(fā)電的獨特優(yōu)勢
3.4.1 自帶儲能系統,具有調峰調頻功能
光熱發(fā)電機組配置儲熱系統,可實(shí)現 24 小時(shí)連續穩定發(fā)電,可替代燃 煤電站作為基礎負荷,提高風(fēng)光電等間歇性可再生能源消納比例,并可作 為離網(wǎng)系統的基礎負荷電源;同時(shí),機組啟動(dòng)時(shí)間、負荷調節范圍等性能 優(yōu)于燃煤機組,可深度參與電網(wǎng)調峰,保證電網(wǎng)及電源的高效利用;此外, 太陽(yáng)能熱發(fā)電還可根據電網(wǎng)用電負荷的需要,參與電力系統的一次調頻和 二次調頻,確保電網(wǎng)頻率穩定,保證電網(wǎng)安全。
電力系統的運行,需要連續、穩定的電源作為支撐。中控德令哈 50MW 塔式熔鹽儲能光熱發(fā)電項目為例(配置 7 小時(shí)儲能),在 2020 年 2 月 1 日 至 2 月 13 日期間,實(shí)現了機組 292.8 小時(shí)的連續、不間斷穩定運行。光熱 電站通過(guò)配置更大容量的儲能系統,還可進(jìn)一步提高不間斷運行的時(shí)長(cháng)。
由于太陽(yáng)能熱發(fā)電與生俱來(lái)的優(yōu)勢,其對電網(wǎng)的友好性正逐漸得到認可。當前光熱產(chǎn)業(yè)在項目和技術(shù)上已有一定基礎,但是否能成為新能源行業(yè)下 一個(gè)風(fēng)口,還取決于能否獲得持續政策支持,加速規?;当竞图夹g(shù)創(chuàng )新 迭代。
3.4.2 可以實(shí)現多能互補
在風(fēng)、光電裝機規模集中、比例迅速提高的地區,可以布局建設“光 熱+光伏或光熱+風(fēng)電”多能互補示范項目,通過(guò)多種能源的有機整合和集 成互補,緩解風(fēng)光消納問(wèn)題,促進(jìn)可再生能源高比例應用。引導“光熱+ 光伏或光熱+風(fēng)電”的可再生能源基地建設,深入推進(jìn)源網(wǎng)荷儲多能互補 項目建設;完善跨區峰谷分時(shí)電價(jià)政策,并將銷(xiāo)售電價(jià)模式向電源側傳導, 推動(dòng)我國光熱產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展。
3.5 光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈
3.5.1 光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈構成
光熱發(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈從上下游關(guān)系來(lái)說(shuō),可由基礎材料、裝備制造、電 站 EPC、電站運營(yíng)、電力輸配等環(huán)節構成。產(chǎn)業(yè)鏈的核心環(huán)節在于裝備制 造、電站和 EPC。中國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈條比較完整,但目前規模還較小。
光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)從電站的結構來(lái)說(shuō),其產(chǎn)業(yè)涉及到太陽(yáng)島、傳儲熱島、 常規島、工程咨詢(xún)服務(wù)以及原材料與配件供應等鏈條。
太陽(yáng)島所占成本比例最高:太陽(yáng)島主要包括聚光系統和吸熱系統。熱 力發(fā)電島主要包括熱力系統及輔機設備、水循環(huán)、水處理系統、換熱設備 等。對于具有一定規模的塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電站(10MW 以上),太陽(yáng)島成 本占電站建造成本的 55%以上。隨著(zhù)塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電站裝機容量增加, 太陽(yáng)島成本所占的比例也越來(lái)越高,裝機容量為 300MW,600MW 時(shí),太陽(yáng) 島成本所占的比例分別可達到 68%和 70%。
定日鏡是塔式太陽(yáng)島中成本占比最高的部件:目前中國塔式太陽(yáng)能熱 發(fā)電站的太陽(yáng)島造價(jià)為 3600~4000 元/kW。其中定日鏡成本約占太陽(yáng)島成 本的 75%,隨著(zhù)電站規模變大,定日鏡數量相應增加,太陽(yáng)島成本構成中 定日鏡的占比也會(huì )增加,吸熱器輸出熱功率達到 500MW 以上后,定日鏡成 本在太陽(yáng)島中的占比大于 80%。
傳儲熱島則分為主設備、輔設備和工質(zhì)三部分,主要涉及換熱器、熔 鹽泵、熔鹽閥、流量計、電加熱及電伴熱等裝備以及熔鹽、導熱油等傳儲 熱工質(zhì)。
常規島部分與傳統化石電站相似,涉及到的相關(guān)裝備也相對更加成 熟,主要分為主機設備和輔機設備兩部分,關(guān)鍵裝備汽輪機、蒸汽發(fā)生器 和發(fā)電機等均屬此列
工程咨詢(xún)服務(wù)部分包含范圍則更廣,涉及到光熱電站開(kāi)發(fā)的多個(gè)方 面。主要分為項目前期、建設期和其它三部分,包含了 EPC 總包、可行性 研究、詳細設計、業(yè)主工程師、系統集成、運維服務(wù)等。
最后是原材料與配件,該部分主要涉及組成光熱發(fā)電設備的配件供應 商,以及光熱電站開(kāi)發(fā)或運行要用到的一些原材料。主要為原材料、配品 配件和其他部分。
3.5.2 光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈上的主要公司
3.6 國內光熱發(fā)電的現狀與未來(lái)
3.6.1 國內光熱發(fā)電現狀
目前光熱發(fā)電成本依舊較高:由于國內光熱產(chǎn)業(yè)還處于示范階段,光熱發(fā)電站裝機規模較小,尚未形成規?;?,造成成本較高。從初始投資成 本看,光熱發(fā)電站的單位千瓦投資成本在 2.5 萬(wàn)-3.5 萬(wàn)元,是傳統煤電 站的 3-4 倍、陸上風(fēng)電的 3-4 倍、光伏電站的 4-5 倍,關(guān)鍵的太陽(yáng)島和儲 熱島固定投資分別占 50%-60%、15%-20%,并且儲熱時(shí)間越長(cháng),投資成本 越高;從度電成本看,據業(yè)內估算,塔式光熱電站的度電成本在 1 元/千 瓦時(shí)左右,相當于煤電的 3-4 倍、陸上風(fēng)電的 2-3 倍、光伏發(fā)電的 1.4-2 倍。
2022 年 1 月 1 日后并網(wǎng)的首批太陽(yáng)能熱發(fā)電示范項目中央財政不再 補貼。
根據《關(guān)于 2021 年新能源上網(wǎng)電價(jià)政策有關(guān)事項的通知》,首批光 熱示范項目的延期電價(jià)政策為:2019 年和 2020 年全容量并網(wǎng)的,上網(wǎng)電 價(jià)按照每千瓦時(shí) 1.10 元執行;2021 年全容量并網(wǎng)的,上網(wǎng)電價(jià)按照每千 瓦時(shí) 1.05 元執。在我國光熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期階段,上網(wǎng)電價(jià)形成機 制尚未完成市場(chǎng)化改革之前,取消電價(jià)補貼,使近 10 年時(shí)間發(fā)展起來(lái)的 產(chǎn)業(yè)鏈面臨新的挑戰。
雖然首批示范項目已經(jīng)建設投產(chǎn),但太陽(yáng)能熱發(fā)電產(chǎn)業(yè)目前仍處于初 期發(fā)展階段,發(fā)電裝機規模仍然較小。同時(shí)價(jià)格機制未形成,光熱發(fā)電的 價(jià)值無(wú)法在現有電力市場(chǎng)機制下得到合理體現。今年 4 月發(fā)布的《國家發(fā) 展改革委關(guān)于進(jìn)一步完善抽水蓄能價(jià)格形成機制的意見(jiàn)》中明確抽水蓄能 電站實(shí)行的兩部制電價(jià)政策,而光熱發(fā)電自帶熔鹽儲能系統,完全可以在 電力系統中承擔與抽水蓄能電站同樣的角色,建議參照抽水蓄能價(jià)格政 策,落實(shí)儲能型光熱電站的價(jià)格形成機制,以體現光熱發(fā)電的獨特價(jià)值。
3.6.2 國內光熱發(fā)電的未來(lái)
降本提效是光熱發(fā)電未來(lái)發(fā)展的必經(jīng)之路。根據塔式太陽(yáng)能光熱發(fā)電 站成本構成,影響成本電價(jià)的三個(gè)主要動(dòng)因:產(chǎn)能規?;?、單機裝機 容量和技術(shù)工藝進(jìn)步及管理優(yōu)化。預計在未來(lái),光熱發(fā)電站成本電價(jià)可與 燃煤火電站的電價(jià)相當,具有廣闊的應用前景和成長(cháng)空間。
以塔式發(fā)電為例,定日鏡成本占到塔式光熱發(fā)電站成本的一半左右, 所以定日鏡的降本是光熱發(fā)電發(fā)展的重中之重:定日鏡由反射鏡、鏡架、 動(dòng)力設備、控制器及基座組成,各部分的造價(jià)大致構成比例依次為 9%、 9%、61%、6%和 15%。由于規模效應帶來(lái)的加工費用和運輸費用降低;更 輕便定日鏡的設計降低相關(guān)材料費用;動(dòng)力設備的優(yōu)化設計降低該部件成 本。預計隨著(zhù)裝機量的提升,定日鏡成本可大幅下降。
未來(lái)萬(wàn)億市場(chǎng)可期。按照 IEA 預測,中國光熱發(fā)電市場(chǎng)到 2030 年將 達到 29GW 裝機,到 2040 年翻至 88GW 裝機,到 2050 年將達到 118GW 裝機, 成為全球繼美國、中東、印度、非洲之后的第四大市場(chǎng),照此看來(lái),光熱 發(fā)電萬(wàn)億級市場(chǎng)才剛剛拉開(kāi)帷幕。(報告來(lái)源:未來(lái)智庫)
4.1 能源結構加快調整,核電成為多能互補重要組成部分
受全球氣候變暖、不可再生的化石能源不斷消耗等因素影響,全球能 源消費結構正加快向低碳化轉型。許多國家已將核能發(fā)電作為新一代能源 技術(shù)的重要戰略組成部分和經(jīng)濟發(fā)展的重要新領(lǐng)。根據世界核能協(xié)會(huì ), 2019 年,核能發(fā)電量達到 2657 TWh,能夠滿(mǎn)足世界電力需求的 10%以 上。中國的核能發(fā)電量從 2013 年的 105TWh 增至 2019 年的 330 TWh, 增長(cháng)了超過(guò)兩倍。2019 年,北美,西歐和中歐的核能發(fā)電量有所下降, 非洲,亞洲,南美,東歐和俄羅斯的核能發(fā)電量有所增加,亞洲的核能發(fā) 電量增長(cháng)了 17%。其中,中國的核能發(fā)電量占比過(guò)半,是世界上核能發(fā) 電量排名第二的國家,核能發(fā)電量占世界比重 13.6%。
我國的核電建設受 2011 年日本福島核電站泄露的影響,核電項目的 審批一度放緩,尤其是自 2015 年核準 8 臺新建機組后,更是經(jīng)歷了三 年“零審批”的狀態(tài)。但是從最近 2 年來(lái)看,2019 和 2020 年每年都有 新的項目獲批,連續兩年核準新的核 電項目,代表了核電新建機組的審批和核準開(kāi)始恢復正常。更關(guān)鍵的是, 這一變化正是從 2018 年能源工作指導意見(jiàn)中對核電的態(tài)度從安全發(fā)展 轉為穩妥推進(jìn)后才發(fā)生的。隨著(zhù)政府對核電發(fā)展的態(tài)度進(jìn)一步轉變?yōu)椤胺e 極有序發(fā)展”,核電有望在“十四五”期間迎來(lái)新的發(fā)展階段。
我國近五年核電裝機增長(cháng)節奏較快,帶動(dòng)發(fā)電占比穩步提升。據中國 核能行業(yè)協(xié)會(huì )今年 7 月發(fā)布的《2021 年 1-6 月全國核電運行情況》顯示, 截至 6 月 30 日,我國運行核電機組共 51 臺,裝機容量 5327.5 萬(wàn)千瓦, 占全國發(fā)電裝機容量的 2.36%,發(fā)電量占比達到 5.04%。運行核電機組累 計發(fā)電量為 1950.91 億千瓦時(shí),占全國累計發(fā)電量的 5.04%,比 2020 年 同期上升了 13.76%;累計上網(wǎng)電量為 1830.51 億千瓦時(shí),比 2020 年同 期上升了 14.12%。
根據核電專(zhuān)業(yè)媒體《核電觀(guān)察》在 1 月發(fā)表的年度展望中曾測算,要 實(shí)現 2030 年非化石能源占一次能源消費比重 25%以上,綜合考慮風(fēng)電、 太陽(yáng)能、水電的發(fā)展空間以及核電的建設周期,需要十四五期間至少新開(kāi) 工 3500 萬(wàn)千瓦核電機組,即 30-35 臺百萬(wàn)千瓦核電機組,年均新開(kāi)工 6-8 臺機組,屆時(shí)至 2030 年核電裝機容量可達到 1 億至 1.1 億千瓦。
4.2 三代核電技術(shù)成熟落地,核電市場(chǎng)規模有望再上臺階
核電產(chǎn)業(yè)鏈的上游為鈾礦開(kāi)采加工精煉、鈾轉化濃縮和核燃料組件制 造;中游為核電設備制造環(huán)節,主要包括核島設備、常規島設備和輔助設 備;下游是核電站建設運營(yíng)及乏燃料處理等。核電具有建設周期長(cháng)、投資 規模大的特點(diǎn),核電建設既可以發(fā)揮穩定投資的作用又有推動(dòng)未來(lái)能源結 構優(yōu)化具有重要作用。在新一輪政策的引導下,核電整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展空間 有望獲得提升。
上游:對外進(jìn)口依賴(lài)程度高,泛燃料處置制約核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展
發(fā)現新的高質(zhì)量鈾礦、與鈾資源豐富國建立合作項目、收購海外鈾礦項目、發(fā)展四代核技術(shù)等才能實(shí)現降低需求與成本的目的。核燃料棒 最核心的材料是燃料芯塊,由二氧化鈾組成,是裂變反應產(chǎn)生熱量的主要 原料。在核燃料成本結構中,天然鈾占比最高,達到 49%。而國內鈾資源 由于受到品質(zhì)及成本限制的原因產(chǎn)量較低,要滿(mǎn)足自身需求需要大量進(jìn) 口,數據顯示,2018 年進(jìn)口占比超 85%,遠超 50%的國際警戒線(xiàn)。同時(shí)由 于中國政府對核燃料物資行業(yè)實(shí)施嚴格的管制,只有獲得國家許可的企業(yè) 才能從事海外鈾產(chǎn)品的采購,所以核電上游具有非常高的的政策性進(jìn)入門(mén) 檻。
目前國內獲授經(jīng)營(yíng)許可及牌照從事天然鈾進(jìn)口及貿易并提供核相關(guān)服 務(wù)的實(shí)體只有中國廣核集團下屬的鈾業(yè)公司、中核集團下屬的原子能公司 和國家電投下屬的國核鈾業(yè)發(fā)展有限責任公司,具有明顯壟斷地位。核燃 料元件制造在技術(shù)門(mén)檻與國家安全要求下也存在較高進(jìn)入門(mén)檻,國內僅中 核集團旗下的中核北方與中核建中獲得授權,具有極高議價(jià)能力。
乏燃料處理將成為制約中國核電發(fā)展的重要因素。核電站產(chǎn)生的乏 燃料與核電站設備容量相關(guān),大約每 100 萬(wàn)千瓦的核電設備容量乏燃料的 年產(chǎn)量為 21 噸。2020 年中國乏燃料產(chǎn)生量達 1,071.6 噸,而乏燃料后處 理能力僅為 50 噸,無(wú)法滿(mǎn)足處理需求。且根據中國核電發(fā)展規劃,到 2030 年,每年將產(chǎn)生乏燃料近 2,000 噸,累積乏燃料約 24,000 噸。截止 2021 年,中國仍未形成后處理工業(yè)能力,且離堆貯存能力也趨于飽和。乏燃料 后處理廠(chǎng)建設成本高且建設周期長(cháng),平均建設周期為 10 年,因此短期內 乏燃料處理需求難以滿(mǎn)足。這也是后期核電能源能否長(cháng)足發(fā)展的關(guān)鍵,也 是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈能否進(jìn)入景氣周期的前提。
中游:核心技術(shù)突破優(yōu)化成本結構
核島設備制造是核電國產(chǎn)化的核心,壟斷程度高,技術(shù)壁壘高,毛利率接近 40%。核電站建設成本占比最高,達到 64.3%,其中,核電設備 在核電站建設中所占成本最高,其比例高達 50%,而核電設備中核島成本 占比最高,達到 58%,因為核島工藝復雜,且安全性要求極高,核島中的 關(guān)鍵部件由于制造工藝要求高,制造所需資產(chǎn)均由國企壟斷。常規島與輔 助系統由于技術(shù)壁壘低,價(jià)格明顯下降,成本占比也相應下降,毛利率水 平僅為 10%左右。
核電自主創(chuàng )新能力顯著(zhù)增強,華龍一號、國和一號自主三代核電技術(shù)完成研發(fā),高溫氣冷堆核電站示范工程取得重大進(jìn)展,小型堆、第四代核能技術(shù)、聚變堆研發(fā)基本與國際水平同步。AP1000、EPR 三代核電技術(shù) 全球首堆相繼在我國建成投產(chǎn)并完成首爐燃料循環(huán)運行,自主核電品牌 “華龍一號”首堆成功并網(wǎng),我國在三代核電技術(shù)領(lǐng)域已躋身世界前列。
CAP1400 是我國在引進(jìn)的美國西屋公司 AP1000 的基礎上消化、吸收再升 級的非能動(dòng)大型先進(jìn)壓水堆核電機組。相比于 AP1000,機組功率提高 20%, 進(jìn)一步降低了堆芯熔化概率,優(yōu)化了放射性廢物處理系統。目前,CAP1400 技術(shù)已開(kāi)發(fā)成熟,基于 CAP1400 機組的石島灣 1#、2#機組分別于 2019 年 4 月及 2020 年 6 月拿到 FCD 核準,機組關(guān)鍵設備材料基本實(shí)現了自主化 的設計和國產(chǎn)化制造,設備國產(chǎn)化率已超過(guò) 85%。
目前,上海電氣、中國一重在我國核電行業(yè)國內核電裝備綜合市場(chǎng)的占有率持續居于領(lǐng)先地位。目前核島設備的供應以上海電氣、東方電 氣、哈電集團、中國一重四大國企為主,主要承擔三代核電主設備,如反 應堆壓力容器、穩壓器、蒸汽發(fā)生器、汽輪發(fā)電機、主冷卻劑泵的供應。民營(yíng)企業(yè)在細分產(chǎn)品如閥、泵管道、風(fēng)機制冷設備等方面占據了主要供應 地位。中國一重負責反應堆壓力容器的制造任務(wù);東方電氣負責汽輪發(fā)電 機組等主設備的設計、制造以及蒸汽發(fā)生器的制造任務(wù);上海電氣負責反 應堆堆內構件、核二三級泵等制造任務(wù);哈電股份負責核島反應堆冷卻劑 泵、常規島輔機給水加熱器等;中核科技負責關(guān)鍵閥門(mén),如主蒸汽隔離閥、 核級直流電裝驅動(dòng)閘閥。
下游:十四五時(shí)期市場(chǎng)規模有望突破千億
核電建設周期長(cháng)、投資規模大,前期工作一般需要 5-10 年以上;工 程建設及安裝調試一般需要 5 年左右;第三代核電站投產(chǎn)后運行時(shí)間可 達 60 年。由于核電行業(yè)的特殊性及核電技術(shù)的復雜性,目前我國經(jīng)國務(wù) 院正式核準的核電項目均由中國廣核、中國核電和國家電投三家分別或合 作開(kāi)發(fā)運營(yíng),其中,中國廣核和中國核電占據核電運營(yíng)的絕大部分市場(chǎng)份 額。
根據中國核能行業(yè)協(xié)會(huì )發(fā)布的《中國核能年度發(fā)展與展望(2020)》, 預計到 2025 年,我國核電在運裝機達到 70GW,在建 30GW,對應十四五年 均新增核準約 5~6 臺機組,帶來(lái)約 1200 億元/年的市場(chǎng)空間。
從發(fā)展核電相較其他清潔能源來(lái)看,核電存在穩定性強、發(fā)電效率領(lǐng) 先,發(fā)電成本低等的優(yōu)勢特點(diǎn)。與水電相比,核電不存在枯水期問(wèn)題;與 煤電相比,核電燃料較少受到交通狀況的影響及環(huán)保問(wèn)題;與風(fēng)、光、生 物質(zhì)等可再生能源發(fā)電相比,核電沒(méi)有間歇性、間斷性等問(wèn)題,利用效率 高達 80%;從發(fā)電成本來(lái)看也是較低的。與其他不可再生能源相比,排放 的等效溫室氣體比煤電燃料小兩個(gè)數量級。從發(fā)電量月度波動(dòng)來(lái)看,月度發(fā)電量占比最高與最低月份差異不超過(guò) 2 個(gè)百分點(diǎn)。與此同時(shí),核電發(fā)電 效率遙遙領(lǐng)先,2020 年我國核電平均利用小時(shí)達 7453 小時(shí),較火電領(lǐng)先 超 3000 小時(shí),較風(fēng)電、光伏領(lǐng)先超 5000 小時(shí)。
中國核電上網(wǎng)標桿電價(jià)為 0.43 元/千瓦時(shí),隨著(zhù)二代核電站的批量建 設,核電發(fā)電成本已得到一定程度的降低,近兩年核電平均上網(wǎng)電價(jià)約降 低至 0.416 元/千瓦時(shí),但隨著(zhù)安全性能更高的三代核電站投入建設,核 電上網(wǎng)電價(jià)需重新核算調整,三代核電站初步定價(jià)為 0.5 元/千瓦時(shí)。
鋰電池是電池的一種,電池按照工作性質(zhì)可分為一次電池與二次電 池。一次電池,是指放電后不能再充電使其復原的電池,即不能循環(huán)使用 的電池,如堿錳電池、鋅錳電池等。二次電池又稱(chēng)為充電電池或蓄電池, 指在電池放電后可通過(guò)充電的方式使活性物質(zhì)激活而繼續使用的電池,如 鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池,二次電池的特點(diǎn)為可循環(huán)使用, 較一次電池更為環(huán)保。鋰電池即為目前最為先進(jìn)的二次電池。
隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源依賴(lài)以及環(huán)境保護問(wèn)題成為了制約我 國經(jīng)濟轉型以及產(chǎn)業(yè)結構調整最主要的問(wèn)題。在能源依賴(lài)及環(huán)境保護雙重 壓力下,最近幾年,國務(wù)院及各部委連續出臺了一系列推廣新能源汽車(chē)普 及、應用的政策,刺激了我國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,推動(dòng)了動(dòng)力鋰 電池行業(yè)的快速發(fā)展。
5.1 鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈分析
(1)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈概述
鋰電池產(chǎn)業(yè)可以分為上游的礦產(chǎn)資源、中游的原材料和產(chǎn)品制造及組 裝、下游的應用三大范疇。
鋰電池重要組成部分:鋰電池主要由正極材料、負極材料、電解液和電池隔膜四部分組成。
1)正極材料,正極材料占鋰電池成本的 40%左右。鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈中, 市場(chǎng)規模最大、產(chǎn)值最高的環(huán)節當屬正極材料,且其性能決定了電池的能 量密度、壽命、安全性、使用領(lǐng)域等,正極材料成為鋰電池的核心關(guān)鍵材 料。
目前動(dòng)力電池正極材料技術(shù)路線(xiàn)主要有:鈷酸鋰、鎳鈷錳三元、改性 錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷鋁三元。其中磷酸鐵鋰作為正極材料的電池充放 電循環(huán)壽命長(cháng),但其缺點(diǎn)是能量密度、高低溫性能、充放電倍率特性均存 在較大差距,磷酸鐵鋰電池技術(shù)和應用已經(jīng)遇到發(fā)展的瓶頸;鈷酸鋰主要 用于對體積能量密度要求較高的消費類(lèi)電池的正極材料;錳酸鋰電池能量 密度低、高溫下的循環(huán)穩定性和存儲性能較差,因而錳酸鋰僅作為國際第 1 代動(dòng)力鋰電的正極材料;三元材料憑借其較高的能量密度,成為當下 EV 車(chē)型廣泛采用的技術(shù)路線(xiàn)。
需求方面,三元材料方面需求較為平穩,三元材料 5 系部分需求被磷 酸鐵鋰替代,電池廠(chǎng) 8 系以上材料需求快速增。價(jià)格方面,2021 年 9 月 底,三元材料 523/811 報價(jià)分別 20 與 24.0 萬(wàn)元/噸左右。原料端硫酸鎳、 硫酸鈷、硫酸錳報價(jià) 3.7、8.1、0.9 萬(wàn)元/噸左右。整體來(lái)看,碳酸鋰漲 勢強勁,與氫氧化鋰價(jià)格已出現倒掛,導致低鎳材料成本上行明顯,成交 價(jià)格上調幅度較大,氫氧化鋰因疫情、運輸等因素出口減少,國內供應量 小幅提升,上漲有所滯后。原料端煉廠(chǎng)存在成本壓力較大,短期內價(jià)格下 調空間不大,隨著(zhù)產(chǎn)能的不斷釋放,在四季度的交付量會(huì )不斷提高,短期 內三元材料價(jià)格上漲趨勢,具體來(lái)看:原料鋰鹽價(jià)格節節攀升供應緊張, 價(jià)格明顯上漲,預計短期內依舊維持高位。
2)負極材料主要影響鋰電池的首次效率、循環(huán)性能等,負極材料的 性能也直接影響鋰電池的性能,負極材料占鋰電池總成本不超過(guò) 15%。負 極材料一般分為碳系負極和非碳系負極,其中碳系負極可分為石墨、硬炭、 軟炭負極等,石墨又可分為人造石墨、天然石墨、中間相炭微球;非碳系 負極包括鈦酸鋰、錫類(lèi)合金負極、硅類(lèi)合金負極等。
3)電解液是鋰離子電池的關(guān)鍵原材料之一,下游為鋰離子電池。鋰 離子電池具有循環(huán)壽命長(cháng)、能量密度高、成本相對較低、安全性能好等特 點(diǎn),應用領(lǐng)域廣泛。鋰離子電池電解液上游材料包括了溶劑,鋰鹽和添加 劑。
電解質(zhì)作為電解液的重要組成部分,直接影響著(zhù)鋰離子電池的擱置時(shí) 間和使用壽命、內阻與功率特性、充放電效率、使用溫度范圍、安全性能 及成本等。受下游需求拉動(dòng),國內外主流廠(chǎng)商紛紛布局溶質(zhì)領(lǐng)域,產(chǎn)能將 持續擴張。但目前溶質(zhì) LiPF6 的主流合成和提純工藝仍有改進(jìn)空間,使得 高品質(zhì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝難度較大。隨著(zhù)下游持續景氣,目前生產(chǎn)企業(yè)暫無(wú) 庫存,現貨緊張,擴產(chǎn)周期較長(cháng),大多以交付和長(cháng)期訂單為主,供需缺口 將持續存在,預計 2021 年內六氟磷酸鋰將持續保持高景氣度。2022 年鋰 電池電解液溶質(zhì)需求量有望增加 70%,需求動(dòng)能將保持強勁。
根據 GGII,2020 年中國電解液市場(chǎng)出貨 25 萬(wàn)噸,同比增長(cháng) 38%。按 照比重 5%計算,2020 年國內電解液添加劑出貨量約 1.46 萬(wàn)噸,同比增長(cháng) 27%。預計 21 年中國電解液產(chǎn)量將在 42 萬(wàn)噸左右,同比增加約 17 萬(wàn)噸。隨著(zhù)電解液的市場(chǎng)需求不斷攀升,即使生產(chǎn)企業(yè)在三季度順利投產(chǎn),明年 仍存在較大的市場(chǎng)缺口。
2021 年 9 月 24 日碳酸二甲酯(DMC)、六氟磷酸鋰報價(jià) 1.1、46 萬(wàn) 元/噸,環(huán)比 5.5%、2.3%。上游氫氟酸、碳酸鋰報價(jià) 1.05、17.6 萬(wàn)元/噸, 環(huán)比 1.9%,14%。鹽湖提鋰指數收報 4177,環(huán)比-9.1%,近三個(gè)月上漲 110%。整體來(lái)看,電解液廠(chǎng)家總庫存為 757 噸,同比下降 53%,依舊維持低位, 個(gè)別企業(yè)內部出現零庫存現象。當前電解液廠(chǎng)家的綜合成本約 7.95 萬(wàn)元/ 噸,目前大部分電解液企業(yè)與上游六氟企業(yè)達成鎖量合作,因而六氟價(jià)格 波動(dòng)對成本影響減弱,但隨著(zhù)原料端其他產(chǎn)品供應吃緊,價(jià)格的進(jìn)一步走 高,電解液成本壓力將進(jìn)一步增強。隨著(zhù)電解液企業(yè)內部六氟磷酸鋰自給 能力的提升,電解液廠(chǎng)家的利潤水平逐步回升,目前行業(yè)平均毛利維持在 1.65 萬(wàn)元/噸左右。
4)隔膜是正負極之間的一層薄膜,容許離子通過(guò)、阻止電子通過(guò), 防止出現短路。為了使隔膜在充放電過(guò)程中保持完整性和熱穩定性, 一 般行業(yè)內都會(huì )對隔膜進(jìn)行表層涂覆,涂一下諸如陶瓷、勃姆石、硫酸鋇等 無(wú)機材料。有涂覆的叫涂覆膜,沒(méi)有涂覆的稱(chēng)為基膜。動(dòng)力電池基本都會(huì ) 選擇涂覆膜。隔膜的制作工藝主要分為濕法和干法,干法又有單向拉伸和 雙向拉伸。目前高端產(chǎn)品中以濕法為主,中低端以干法為主。
從國內市場(chǎng)來(lái)看,鋰電隔膜市場(chǎng)已高度集中,新增產(chǎn)能主要來(lái)自于頭 部企業(yè)。由于下游需求旺盛,頭部企業(yè)訂單飽滿(mǎn)。目前,恩捷股份、星源 材質(zhì)、中材科技等都在加大擴產(chǎn)力度。擴產(chǎn)的同時(shí),產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)還在發(fā)力 提升海外銷(xiāo)售比例,并謀劃海外建廠(chǎng),以提升利潤水平。近期恩捷股份在 匈牙利投資建設鋰電池隔膜生產(chǎn)基地的奠基儀式在匈牙利東部城市德布 勒森舉行。值得關(guān)注的是,匈牙利工廠(chǎng)是恩捷股份第一個(gè)海外生產(chǎn)基地, 該基地擬每年為全球供應鏈再增加 4 億平方米的鋰電池隔膜產(chǎn)品。供應 端:2021 年 8 月鋰電池隔膜產(chǎn)量約為 55593 萬(wàn)平方米,同比增長(cháng) 62.26%, 環(huán)比上漲 2.38%。2021 年 8 月鋰電池隔膜行業(yè)開(kāi)工率為 61.3%,環(huán)比上漲 2.37%。2020 年鋰電池隔膜總產(chǎn)量為 384529.3 萬(wàn)平方米,同比增長(cháng) 27%。需求端:在市場(chǎng)需求快速增長(cháng)的情況下,動(dòng)力電池的供應存在缺口,目前 個(gè)別企業(yè)的電池訂單已經(jīng)排到了明年,當前行業(yè)內電池缺口在 30%-50%左 右,且每家企業(yè)的情況不一樣,供應緊張的情況有可能會(huì )持續到 2025 年。
實(shí)際上,為了滿(mǎn)足快速增長(cháng)的市場(chǎng)需求,從去年以來(lái),多家動(dòng)力電池就在 密集擴充產(chǎn)能,除擴產(chǎn)以外,動(dòng)力電池企業(yè)十分明顯的動(dòng)作是加緊捆綁上 游原材料資源,“供需錯配”致使相關(guān)產(chǎn)品和行業(yè)景氣度不斷上行。價(jià) 格方面,2021 年 9 月,濕法 9μm/干法 14μm 基膜、濕法涂覆:9μm+2μ m+2μm 分別報價(jià) 1.20、0.95、1.95 元/平方米,環(huán)比均無(wú)變化。鋰電池 隔膜的成本受原料 PP 以及 PE 價(jià)格的影響較小,上游原料 PP/PE 市場(chǎng)價(jià)格 較為平穩, PP、PE 價(jià)格指數收報 9085、10095,環(huán)比分別-0.2%、-1.1%。整體來(lái)看,本周綜合成本約 7564 元/萬(wàn)平方米,短期內鋰電池隔膜成本壓 力變動(dòng)不大,利潤小幅回暖,各大廠(chǎng)商受益于行業(yè)需求旺盛,產(chǎn)能加速釋 放,生產(chǎn)效率提升,疊加客戶(hù)結構優(yōu)化,盈利能力提升趨勢明顯。目前行 業(yè)平均毛利維持在 2850 元/萬(wàn)平方米左右,從目前各隔膜企業(yè)的單平利潤 來(lái)看,隔膜漲價(jià)能帶來(lái)較大的業(yè)績(jì)彈性。預計短期內鋰電池隔膜價(jià)格或將 維持穩定,上漲空間不大。
5.2 鋰電池需求分析
鋰電池的下游應用市場(chǎng)分為電動(dòng)交通工具、3C 消費電子、工業(yè)儲能 三大類(lèi)別:電動(dòng)交通工具、3C 消費電子、工業(yè)儲能
(1)新能源汽車(chē)需求爆發(fā)式增長(cháng),帶動(dòng)鋰電池負極材料需求快速提。升在同體積重量情況下,鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的 1.6 倍,是鎳 鎘電池的 4 倍,因此,新能源汽車(chē)使用鋰電池可以顯著(zhù)增強續航里程, 大大增強產(chǎn)品的實(shí)用性和便捷性,在純電動(dòng)汽車(chē)的應用上這一優(yōu)勢尤為明 顯。目前,鋰電池已經(jīng)成為了新能源汽車(chē)的主要能量裝置之一,新能源汽 車(chē)快速發(fā)展將推動(dòng)鋰電池的市場(chǎng)規??焖贁U大。
1)全球市場(chǎng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規模。為推動(dòng)新能源汽車(chē)發(fā)展,各國相繼出臺新能源汽車(chē)支持政策,包括購 車(chē)補貼、稅收優(yōu)惠、積分政策等,新能源汽車(chē)政策營(yíng)造了新能源時(shí)代下的 全球新環(huán)境,新能源汽車(chē)全球化的趨勢已經(jīng)來(lái)臨。一些國家為搶占新一輪 產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)已經(jīng)制定了停止生產(chǎn)銷(xiāo)售傳統能源汽車(chē)的時(shí)間表。英國和法國 宣布將在 2040 年全面禁售燃油車(chē);德國將在 2030 年后禁售傳統內燃機 汽車(chē);荷蘭和挪威將在 2025 年禁售燃油車(chē);印度將在 2030 年全面禁售 燃油車(chē)。根據彭博社發(fā)布的預測,全球電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量將于 2025 年的 1,100 萬(wàn)輛,并且隨后在 2030 年增至 3,000 萬(wàn)輛,中國將主導這一轉 變,2025 年電動(dòng)汽車(chē)占中國所有乘用車(chē)銷(xiāo)量的 19%,中國電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng) 的銷(xiāo)售額將占到全球電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的近 50%;歐洲僅次于中國,占全球 電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)銷(xiāo)售額的 14%,美國排名第三,占 11%。到 2040 年,全球 預計將售出約 6,000 萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē),相當于全球汽車(chē)市場(chǎng)的 55%;電動(dòng)汽 車(chē)保有量達到 5.59 億輛,占所有類(lèi)型汽車(chē)保有量的 33%。
2)中國是全球最大新能源汽車(chē)市場(chǎng),未來(lái)發(fā)展前景廣闊。2014 年以來(lái),隨著(zhù)免購置稅的落實(shí)及全國推廣實(shí)施、多地政府實(shí)行 限牌限購但對新能源汽車(chē)特開(kāi)“綠色通道”及配套設施的不斷增加,新能 源汽車(chē)在私人領(lǐng)域的推廣度及接受程度快速上升,我國新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量 突飛猛進(jìn)。根據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )統計,2021 年 8 月,新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo) 分別完成 30.9 萬(wàn)輛和 32.1 萬(wàn)輛,同比均增長(cháng) 1.8 倍。其中純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn) 銷(xiāo)分別完成 25.2 萬(wàn)輛和 26.5 萬(wàn)輛,同比均增長(cháng) 1.9 倍;插電式混合動(dòng)力 汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)均完成 5.6 萬(wàn)輛,同比分別增長(cháng) 1.4 倍和 1.7 倍;燃料電池汽車(chē) 產(chǎn)銷(xiāo)分別完成 40 輛和 38 輛,同比分別下降 58.8%和 68.6%。本月新能源 產(chǎn)銷(xiāo)繼續刷新記錄。從細分車(chē)型來(lái)看,純電動(dòng)汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē) 的產(chǎn)銷(xiāo)也均刷新記錄。8 月新能源汽車(chē)滲透率已提升至 17.8%,新能源乘 用車(chē)滲透率更是接近 20%。按照這樣的態(tài)勢發(fā)展,我國有望提前實(shí)現 2025 年新能源汽車(chē) 20%市場(chǎng)份額的中長(cháng)期規劃目標。
目前,我國是全球最大的新能源汽車(chē)市場(chǎng),也是增長(cháng)最快的市場(chǎng),是 推動(dòng)全球新能源車(chē)市增長(cháng)的主要驅動(dòng)力。根據工信部《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(cháng)期發(fā) 展規劃》和中汽協(xié)《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖》(2016 年)提出的 目標,未來(lái) 10-15 年新能源汽車(chē)逐漸成為主流產(chǎn)品,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現 電動(dòng)化轉型。2020 年汽車(chē)產(chǎn)量達到 2522.5 萬(wàn)輛,其中新能源汽車(chē)年產(chǎn)量將達到 136.6 萬(wàn)輛;預計到 2025 年,其中新能源汽車(chē)年占比 20%以上;到 2030 年,汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)規模將達到 3,800 萬(wàn)輛,其中新能源汽車(chē)占比 40% 以上。相對于我國傳統汽車(chē)每年接近 3,000 萬(wàn)輛的銷(xiāo)售市場(chǎng),2020 年新 能源汽車(chē)銷(xiāo)量滲透率 5.4%,行業(yè)處于高速增長(cháng)的初期階段。根據 2020 年 11 月 2 日,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2021-2035 年)》,到 2025 年,新能源汽車(chē)新車(chē)銷(xiāo)量占比達到 20%左右,發(fā)展前景 廣闊。
下游的應用:
鋰電池目前主要分為動(dòng)力(電動(dòng)交通工具,如新能源汽車(chē)、 電動(dòng)自 行車(chē)等)、3C 消費電子和工業(yè)儲能等三大應用領(lǐng)域。在“碳達峰”、“碳 中和”戰略目標的實(shí)現過(guò)程中,對動(dòng)力、儲能等 領(lǐng)域的鋰電池市場(chǎng)需求 將帶來(lái)持續增長(cháng)。
動(dòng)力 2021 年上半年,受益于國內外新能源汽車(chē)終端市場(chǎng)增長(cháng)拉動(dòng), 我國鋰電新能源行業(yè)發(fā)展快速。據中國汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )統計,2021 年上半 年新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為 121.5 萬(wàn)輛和 120.6 萬(wàn)輛,同比分別增長(cháng) 200.6% 和 201.5%;據 中國汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新聯(lián)盟數據,1-6 月我國動(dòng)力電 池累計產(chǎn)量 74.7GWh,同比增長(cháng) 217.5%;結合《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃 (2021–2035 年)》提出的新能源汽車(chē)占比 20% 目標,2035 年公共領(lǐng)域 用車(chē)全面電動(dòng)化目標,疊加“碳達峰”“碳中和”戰略目標,未來(lái)新能源 汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展潛力巨大,將促進(jìn) 動(dòng)力電池行業(yè)高速發(fā)展。預計到 2030 年,電動(dòng)汽車(chē)的銷(xiāo)量將會(huì )達到全球乘用車(chē)銷(xiāo)量的 50%。目前,我國動(dòng)力 鋰電池在國際競爭中優(yōu)勢明顯,歐洲等海外新能源汽車(chē)市場(chǎng)快速發(fā)展有助 于進(jìn)一步提升國內動(dòng)力鋰電企業(yè)的市場(chǎng)占有率,動(dòng)力鋰電上游產(chǎn)業(yè)鏈有望 受益。
根據高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統計的數據顯示,2021 上半年全球新 能源汽車(chē)銷(xiāo)售約 225.2 萬(wàn)輛,同比增長(cháng) 151%;動(dòng)力電 池裝機量約 100.49GWh,同比增長(cháng) 141%。受?chē)鴥刃履茉雌?chē)需求帶動(dòng)以及國內動(dòng)力電池企業(yè)進(jìn)入海外車(chē)企供應鏈的影響, 新能源產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步發(fā)展。根據中 汽協(xié)最新數據顯示,2021 年上半年我國新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為 121.5 萬(wàn) 輛和 120.6 萬(wàn)輛,同 比均增長(cháng) 2 倍。其中,純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量超過(guò) 100 萬(wàn) 輛,新能源汽車(chē)滲透率由今年年初的 5.4%提高至 6 月底的 9.4%。高工產(chǎn) 研鋰 電研究所(GGII)表示,受《新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2021-2035 年)》、《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖(2.0 版)》等 多項利好政策 影響,動(dòng)力汽車(chē)市場(chǎng)需求呈現大幅上升趨勢,預計 2021 年中國新能源汽 車(chē)銷(xiāo)量達到 240 萬(wàn)輛,預計全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)量有望突破 550 萬(wàn)輛。
(2)3C 消費電子 ,我國 3C 消費品領(lǐng)域中,手機與計算機占據了絕 大部分市場(chǎng)。受新興 5G 技術(shù)商業(yè)應用的推動(dòng)以及疫情以來(lái)線(xiàn)上教育、線(xiàn) 上辦公以及居家影視娛樂(lè )需求增長(cháng)的驅動(dòng),消費類(lèi)電子產(chǎn)品市場(chǎng)始終保持 穩定增長(cháng)趨勢。據中商產(chǎn)業(yè)研究院數據顯示,除智能手機、筆記本電腦等 傳統消費類(lèi)電子的持續增長(cháng),近年來(lái)輕薄型、小型化新興消費類(lèi)電子產(chǎn)品 如智能手環(huán)、藍牙耳機等也 成為需求新的增長(cháng)點(diǎn),預計我國消費類(lèi)鋰離 子電池出貨量將由 2020 年的 37.8GWh 提升至 2023 年的 51.5GWh,復合增 長(cháng)率將達 到 10.86%。
2021 年上半年,隨著(zhù)宏觀(guān)經(jīng)濟的改善,在 5G 智能手機的需求驅動(dòng)下, 全球消費手機市場(chǎng)正在逐漸復蘇。根據市場(chǎng)研究 機構 IDC 數據:2021 年 第二季度全球智能手機出貨量為 3.13 億部,同比增長(cháng) 13.2%。除中國地 區外,其他地區都對整體的增長(cháng)做出了貢獻。IDC 預測未來(lái)五年內,全球 手機出貨量仍將保持持續增長(cháng),2021 年全球智能手機出貨量預測將達 13.8 億部。智能可穿戴設備、智能出行、智能家居設備、無(wú)人機等新興 智能硬件產(chǎn)品作為消費電子行業(yè)的新生代成員,其市場(chǎng)規模 逐年遞增, 行業(yè)處于上升階段。IDC 公布的最新數據顯示,2021 年第一季度可穿戴設 備出貨量為 1.05 億部,相比去年同期 7780 萬(wàn)部增長(cháng)了 34.4%。近年來(lái), 消費需求升級促使智能穿戴市場(chǎng)正在朝著(zhù)商業(yè)化、產(chǎn)品形態(tài)多樣化、設備 新型化的方向發(fā)展, 智能硬件產(chǎn)業(yè)鏈將進(jìn)一步完善,未來(lái)市場(chǎng)規模增長(cháng) 空間巨大。
工業(yè)儲能,儲能能夠為電網(wǎng)運行提供調峰、調頻、備用、黑啟動(dòng)、需 求響應支撐等多種服務(wù),是提升傳統電力系統靈活性、經(jīng)濟性 和安全性 的重要手段;儲能能夠顯著(zhù)提高風(fēng)、光等可再生能源的消納水平,支撐分 布式電力及微網(wǎng),是推動(dòng)主體能源由化石能源向可再生能源更替的關(guān)鍵技 術(shù)。中國提出 2060 年實(shí)現碳中和的承諾,隨著(zhù)電化學(xué)儲能成本的逐年下 降,工業(yè)儲能將快速增長(cháng)。此外,能源企業(yè)對儲能電池需求也將進(jìn)一步提 升。
儲能領(lǐng)域來(lái)看,2021 年電化學(xué)儲能市場(chǎng)繼續保持快速發(fā)展,根據中 關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟預計,本年累計裝機規??蛇_ 5790.8MW,儲能市 場(chǎng)累計規模將達 6614.8MW?!疤歼_峰”、“碳中和”等目標對儲能行業(yè) 形成巨大利好,根據中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè) 技術(shù)聯(lián)盟數據顯示,未來(lái)五年電化 學(xué)儲能累計規模復合增長(cháng)率為 57.4%,市場(chǎng)將呈現穩步、快速增長(cháng)的趨勢。
5.3 鋰電池板塊三季報業(yè)績(jì)綜述
鋰電池板塊的營(yíng)業(yè)收入經(jīng)過(guò)三年的蟄伏 之后,今年的營(yíng)業(yè)收入迎來(lái)了大爆發(fā),2021 年前三季度的營(yíng)業(yè)收入超過(guò)了 7500 億元,同比增長(cháng)達到 73.24%。在營(yíng)業(yè)收入大幅增長(cháng)的同時(shí),凈利 潤也與之水漲船高,2021 年前三季度的凈利潤達到了 592.6 億元,與去 年同期相比,暴增 190.49%。通過(guò)數據的對比,我們不難發(fā)現,鋰電池板 塊最近三年的凈利潤是逐步提高了,凈利潤的增長(cháng)速度遠超營(yíng)業(yè)收入的增 長(cháng)速度,可見(jiàn)鋰電池板塊在增加營(yíng)業(yè)收入的同時(shí),營(yíng)業(yè)成本是快速下降的, 這主要得益于產(chǎn)業(yè)規模的提升以及技術(shù)的迭代升級。
經(jīng)營(yíng)活動(dòng)現金流量好 比企業(yè)的血液,鋰電池板塊最近3年1期的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)現金流是十分健康的, 凈現金流遠遠超過(guò)同期的凈利潤,是一種非常穩健的表現,2021 年 1-9 月 整個(gè)板塊的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)凈現金流為 846.70 億元,同比增長(cháng)超過(guò) 39%。從板 塊盈利能力指標上看,鋰電池板塊的毛利率達到 25.04%,高于過(guò)去三年 的毛利率,達到了毛利的一個(gè)小高峰。鋰電池板塊的資產(chǎn)負債率連續 2 年低于 50%,2021 年三季報顯示整個(gè)板塊的資產(chǎn)負債率為 49.64%,依然 維持在一個(gè)較低的水平。鋰電池板塊的盈利能力在過(guò)去兩年一直在穩步提 升,凈資產(chǎn)收益率從 2019 年的 1.51%提升到 2020 年的 3.54%,今年前三 季度再次大幅攀升到 10.57%,盈利能力增幅驚人。
6.1 碳中和背景下,儲能承擔著(zhù)重要角色
6.1.1 儲能發(fā)展的重要性
2020 年 400 余家風(fēng)能企業(yè)代表聯(lián)合發(fā)布的《風(fēng)能北京宣言》提出, “十四五”期間,須保證風(fēng)電年均新增裝機 50GW 以上,2025 年后,風(fēng) 電年均新增裝機容量應不低于 60GW。單從數據來(lái)看,12 億千瓦的目標似 乎能夠輕松實(shí)現。但電力低碳化不是簡(jiǎn)單的做加法,要克服風(fēng)電光伏的間 歇性和波動(dòng)性,整體電力系統都需要發(fā)生轉變。儲能,正是轉型之中的關(guān) 鍵技術(shù)。
風(fēng)光發(fā)電受自然因素影響較大,缺乏可調節性。過(guò)去十多年,補貼政 策帶動(dòng)了風(fēng)電光伏的高速發(fā)展,也把嚴重的棄風(fēng)棄光問(wèn)題丟給整個(gè)電力行 業(yè)。為了解決可再生能源的消納,電力系統使用各種手段,包括大舉建設 電力外送通道,壓減火電發(fā)電空間,以消納空間確定投資空間等等。經(jīng)過(guò)數年努力,除了少數省份,中國大部分省區都已將棄風(fēng)棄光率控制在 5% 以下。但靚麗的成績(jì)背后仍然有深重的憂(yōu)慮。隨著(zhù)發(fā)電裝機規模的不斷擴 大,未來(lái)數十年風(fēng)力光伏發(fā)電將從補充能源逐漸演變?yōu)橹髁δ茉?,傳統火 電機組將會(huì )增速放緩直至減少,這意味著(zhù)電力系統對靈活性資源的需求將 更加迫切。儲能是我國未來(lái)提升系統靈活性的重要、可靠的選擇之一。自 2020 年以來(lái),已有青海、內蒙古、山東、湖南等近二十個(gè)省市出臺鼓勵 新能源配套儲能的支持性文件。儲能項目將迎來(lái)快速發(fā)展機遇期。
6.1.2 儲能發(fā)展三階段
第一階段(2020-2025 年)
“十四五”風(fēng)光發(fā)展信心足。國家層面的能源“十四五”規劃尚未出 臺,但北京、天津、上海等 20 多個(gè)?。▍^、市)已相繼發(fā)布了“十四五” 新能源發(fā)展規劃,“風(fēng)光”正無(wú)限。國能投、國電投、華能、大唐、華電、 三峽、中廣核等眾多電力央企紛紛表態(tài),將把新能源作為“十四五”期間 的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)?!笆奈濉逼陂g電力約束問(wèn)題不構成主要矛盾,儲能是風(fēng)光 發(fā)展的標配?!笆奈濉逼陂g,隨著(zhù)光伏裝機占比的逐漸提高,儲能在限 電率范圍內調峰,起到削峰填谷的作用。但風(fēng)光儲不具備深度調峰能力, “十四五”期間儲能調峰的能力不具備經(jīng)濟性。在此階段,光伏風(fēng)電的發(fā) 電量占比還較低,電網(wǎng)穩定性和靈活性可通過(guò)現有調峰機組得到保證。
第二階段(2025-2030 年)
新能源成為主力能源,電網(wǎng)穩定性亟需大量?jì)δ?。我國?2020 年 12 月聯(lián)合國“2020 氣候雄心峰會(huì )”提出 2030 年可再生能源裝機達到 12 億千瓦。為了實(shí)現 2030 年碳達峰目標,可再生能源裝機將超過(guò)火電裝機, 從補充能源變?yōu)橹髁δ茉?,基本?shí)現新增電力來(lái)自新能源。要承載如此規 模的新能源裝機,電網(wǎng)乃至整個(gè)電力系統不僅要有“量”的增加,還要有 “質(zhì)”的變革,對儲能的需求急劇提升。成本方面,隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步,風(fēng)光 儲電力度電平均售價(jià)低于全國煤電平均售價(jià),存量替代化石能源階段開(kāi) 啟。根據 Solarzoom,風(fēng)光電力要“100%增量替代”化石能源發(fā)電,要做到發(fā)電裝機保有量:儲能裝機保有量≈1W:1-2Wh 的比例。我們預計在這 一階段功率配比 50%-100%,備電時(shí)長(cháng) 2-4h。
第三階段(2030-2060 年)
新能源存量替代化石能源,儲能將在電網(wǎng)側替代火電機組。2030 年 往后,至 2060 年實(shí)現碳中和,當可再生能源發(fā)展為電力消費的絕對主體 時(shí),構建以可再生能源為中心的靈活電力系統,主動(dòng)提供系統服務(wù),整個(gè) 電力系統會(huì )更經(jīng)濟更平衡。儲能將在電網(wǎng)側承擔調峰調頻等職責,傳統火 電機組將在輔助服務(wù)領(lǐng)域逐步退出。
根據 Solarzoom 測算,風(fēng)光電力要“100%存量替代”化石能源發(fā)電, 要做到發(fā)電裝機保有量:儲能裝機保有量≥1W:5Wh 的比例。預計在這一 階段功率配比 100%+,備電時(shí)長(cháng) 4h+。這既要求光伏系統、儲能系統成本 進(jìn)一步降低,也要求儲能裝機量大幅提高。
6.1.3 儲能政策的演進(jìn)
“十三五”期間國家能源局聯(lián)合其他部門(mén)陸續發(fā)布了關(guān)于儲能技術(shù)、 電化學(xué)儲能、輸配電價(jià)格等有關(guān)方面的指導與規劃政策,促使儲能在“十 三五”期間舉得了明顯的發(fā)展,特別是電化學(xué)儲能裝機舉得了長(cháng)足的發(fā)展。
在“十四五”開(kāi)局之年,國家發(fā)展改革委、國家能源局近日聯(lián)合印發(fā) 了《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲能發(fā)展 的指導意見(jiàn)》,文件明確指出,到 2025 年,實(shí)現新型儲能從商業(yè)化初期向規?;l(fā)展轉變,裝機 規模達 3000 萬(wàn) 千瓦以上。到 2030 年,實(shí)現新型儲能全面市場(chǎng)化發(fā)展。指導意見(jiàn)是“十 四五”時(shí) 期的第一份儲能產(chǎn)業(yè)綜合性政策文件,從市場(chǎng)化發(fā)展、技術(shù)進(jìn) 步、市場(chǎng)環(huán)境、政策監管等方面做出 引導,對行業(yè)發(fā)展重大利好,預期 未來(lái)國家會(huì )出臺一系列政策,破除產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的難題,實(shí)現儲能 的市場(chǎng) 化發(fā)展。
電價(jià)是電力系統的市場(chǎng)化結果,通過(guò)深化電價(jià)改革、完善電價(jià)形成機 制,可進(jìn)一步推動(dòng)新能源為主 題的新型電力系統建設。2021 年 7 月 29 日,國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步完善分時(shí)電價(jià)機制的通知》,主要內容包括分時(shí)電價(jià)機制的優(yōu)化、執行和實(shí)施保障等三個(gè)方面。這一政策再能 源消費、 能源生產(chǎn)、能源技術(shù)和能源體制方面都具有重要意義,通過(guò)優(yōu) 化分時(shí)電價(jià)機制,引導用戶(hù)改變用能 習慣,提升電網(wǎng)友好性;峰谷電價(jià) 差更高會(huì )推動(dòng)用電側儲能等分布式靈活資源的發(fā)展,儲能利用峰 谷電價(jià) 差盈利的空間增大;儲能等多種靈活能源加強互動(dòng),發(fā)展多樣的商業(yè)模式。
此外,各省市也都推出了相關(guān)政策文件,對儲能配置比例和充電小時(shí) 數有一定要求,對新能源項目 配置儲能從鼓勵到要求配置。截至 2021 年上半年,我國已有 25 個(gè)省份發(fā)布文件明確新能源配置儲能,青海、新 疆、陜西西安三地區推出了地方性補貼政策。有 10 個(gè)省份公布了儲能參 與調峰服務(wù) 的價(jià)格文件,鼓勵了電網(wǎng)側儲能的發(fā)展。在應用場(chǎng)景上,國 外機構習慣按照儲能系統接入系統的位置分為家用儲能、工商業(yè)儲能和電 表前段 儲能(包括發(fā)電側和電網(wǎng)側儲能)三類(lèi);CNESA 則將應用場(chǎng)景劃 分為 5 類(lèi),包括:集中式可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、電網(wǎng)側、用電側 和電源側。結合我國的實(shí)際情況和后續分析需要,我們采取目前國內常用 的分類(lèi)方式,把應用場(chǎng)景分為發(fā)電側、電網(wǎng)側和用電側三類(lèi),儲能技術(shù)安 裝在不同的位置有不同的用途或盈利方式。
6.1.4 儲能的目標
到 2025 年,實(shí)現新型儲能從商業(yè)化初期向規?;l(fā)展轉變。新型儲 能技術(shù)創(chuàng )新能力顯著(zhù)提高,核心技術(shù)裝備自主可控水平大幅提升,在高安 全、低成本、高可靠、長(cháng)壽命等方面取得長(cháng)足進(jìn)步,標準體系基本完善, 產(chǎn)業(yè)體系日趨完備,市場(chǎng)環(huán)境和商業(yè)模式基本成熟,裝機規模達 3000 萬(wàn) 千瓦以上。新型儲能在推動(dòng)能源領(lǐng)域碳達峰碳中和過(guò)程中發(fā)揮顯著(zhù)作用。到 2030 年,實(shí)現新型儲能全面市場(chǎng)化發(fā)展。新型儲能核心技術(shù)裝備自主 可控,技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)水平穩居全球前列,標準體系、市場(chǎng)機制、商業(yè)模 式成熟健全,與電力系統各環(huán)節深度融合發(fā)展,裝機規?;緷M(mǎn)足新型電 力系統相應需求。新型儲能成為能源領(lǐng)域碳達峰碳中和的關(guān)鍵支撐之一。
6.2 儲能行業(yè)概述
6.2.1 儲能簡(jiǎn)介
儲能技術(shù),儲能即能量的存儲。根據能量存儲形式的不同,廣義儲能 包括電儲能、熱儲 能和氫儲能三類(lèi)。電儲能是最主要的儲能方式,按照 存儲原理的不同又分為電化 學(xué)儲能和機械儲能兩種技術(shù)類(lèi)型。其中,電 化學(xué)儲能是指各種二次電池儲能,主 要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉 硫電池等;機械儲能主要包括抽水蓄能、壓縮 空氣儲能和飛輪儲能等。
儲能技術(shù)應用范圍廣泛,包括電力系統、通信基站、數據中心、UPS、 軌道交通、人工智能、工業(yè)應用、軍事應用、航空航天等,潛在需求巨大。
儲能產(chǎn)業(yè)鏈。
完整的電化學(xué)儲能系統主要由電池組、電池管理系統(BMS)、能量 管理系統(EMS)、儲能變流器(PCS)以及其他電氣設備構成。電池組是 儲能系統最主要的構成部分;電池管理系統主要負責電池的監測、評估、 保護以及均衡等;能量管理系統負責數據采集、網(wǎng)絡(luò )監控和能量調度等;儲能變流器可以控制儲能電池組的充電和放電過(guò)程,進(jìn)行交直流的變換。
儲能產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括電池原材料及生產(chǎn)設備供應商等;中游主要 為電池、電池管理系統、能量管理系統以及儲能變流器供應商;下游主要 為儲能系統集成商、安裝商以及終端用戶(hù)等。
儲能行業(yè)仍處于發(fā)展初期,市場(chǎng)參與者的角色要進(jìn)行清晰地厘清尚有 一點(diǎn)難度。從現階段來(lái)看電池和 PCS 是儲能系統產(chǎn)業(yè)鏈中壁壘較高、價(jià) 值量占比較大的核心環(huán)節。系統集成和 EMS 環(huán)節雖然目前在國內價(jià)值量、 技術(shù)含量不高,但未來(lái)有望 通過(guò)數字化、智能化集成和控制,實(shí)現儲能 越來(lái)越高和越來(lái)越復雜的應用場(chǎng)景;EMS 是實(shí)現系統集成高級功能的基 礎,系統集成商有望掌握行業(yè)話(huà)語(yǔ)權。
儲能變流器(PCS)是電化學(xué)儲能系統中,連接于電池系統與電網(wǎng)之間 的實(shí)現電能雙向轉換的裝置。既可把蓄電池的直流電逆變成交流電,輸送 給電網(wǎng)或者給交流負荷使用;也可把電網(wǎng)的交流電整流為直流電,給蓄電 池充電。PCS 上游主要由電子元器件、結構件、電氣元器件和電線(xiàn)類(lèi)和其 他元器件構成, 其中電子元器件包括電阻、電容、集成電路、PCB 等;結構件包括機柜、機 箱、 金屬和非金屬結構件,其中非金屬結構件包括 多晶硅、硅片和晶硅電池片等;電氣元器件包括斷路器及相關(guān)輔件、變壓 器、電感和散熱器等;電線(xiàn)類(lèi)原材料包括 電線(xiàn)和電纜。
儲能電池主要由電池模組和 BMS 組成。目前主要有低壓 48V 和高壓 200V~400V 的電池系統。BMS 的功能主要是監控電池的電壓、溫度、 SOC/SOH 計算、均衡 容差。
儲能電池的核心技術(shù)主要還是電芯和 BMS。鋰電池有多種不同技術(shù)的 產(chǎn)品,做系統集成需深入了解各家電池產(chǎn)品技術(shù)特性。如需把電池和 BMS集成在一起, 這需要對電池和 BMS 產(chǎn)品性能都了解才能更好匹配。
能源管理系統(EMS)順應能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢。智慧能源管理系 統設備層主要包括能量采集變換、信息采集;通訊層主要包括鏈路、協(xié) 議、傳輸;信息層主要包括緩存中間件、數據庫、服務(wù) 器;應用層主要 包括:APP、Web、數據分析。
儲能系統集成包括核心儲能技術(shù)軟件,以及基于控制將其集成,以完 整的智能系統交付客戶(hù),同時(shí)確保系統的整體盈利能力。隨著(zhù)儲能行業(yè) 的成熟,系統集成商不僅僅是雇傭 EPC 進(jìn)行本地安裝,先進(jìn)的系統設計 和運行/優(yōu)化能力將越來(lái)越重要。目的是最大化項目投資回報,在生命周 期內使得儲能項目滿(mǎn)足安全和性能要求。當前國內外市場(chǎng)中儲能系統尚未 完全標準化,公司能夠結合儲能應用場(chǎng)景的電氣環(huán)境和用戶(hù)需求,將自身 電池系統與市場(chǎng)中的儲能變流器及其他設備進(jìn)行選型匹配,為發(fā)電側、電 網(wǎng)側、工商業(yè)等各類(lèi)場(chǎng)景打造“一站式”儲能解決方案,使儲能系統的整 體性能達到最優(yōu)。
根據 CNESA 發(fā)布了中國儲能技術(shù)提供商、中國儲能變流器提供商和中 國儲能系統集成商的相關(guān)名單。中國儲能技術(shù)提供商榜單中,寧德時(shí)代和 比亞迪分列國內市場(chǎng)和海外市場(chǎng)榜首位置;中國儲能變流器提供商榜單 中,陽(yáng)光電源同時(shí)占據了國內市場(chǎng)和海外市場(chǎng)榜首位置;中國儲能系統集 成商榜單中,功率規模排名中,陽(yáng)光電源同時(shí)占據國內市場(chǎng)和海外市場(chǎng)第 一的位置,能量規模排名中,海博思創(chuàng )和比亞迪分列國內市場(chǎng)和海外市場(chǎng) 榜首位置。
中國儲能技術(shù)提供商排名:2020 年,中國新增投運的電化學(xué)儲能項 目中,裝機規模排名前十位的儲能技術(shù)提供商,依次為:寧德時(shí)代、力神、 ?;履茉?、億緯動(dòng)力、上海電氣國軒新能源、南都電源、贛鋒電池、比 亞迪、中航鋰電和國軒高科。
儲能變流器提供商排名:2020 年,中國新增投運的電化學(xué)儲能項目 中,裝機規模排名前十位的儲能逆變器提供商,依次為:陽(yáng)光電源、科華、 索英電氣、上能電氣、南瑞繼保、盛弘股份、科陸電子、許繼、英博電氣 和智光儲能。
2020 年,中國新增投運的電化學(xué)儲能項目中,能量規模排名前十位 的儲能系統集成商,依次為:海博思創(chuàng )、陽(yáng)光電源、上海電氣國軒新能源、 猛獅科技、平高、科華、南都電源、庫博能源、科陸電子和南瑞繼保。
6.3 中國儲能市場(chǎng)發(fā)展預測
6.3.1 物理儲能:“十四五”進(jìn)入加速發(fā)展期
2021 年全國能源工作會(huì )議明確提出要大力提升新能源消納和儲存能 力,大力發(fā)展抽水蓄能和儲能產(chǎn)業(yè)。作為電力系統安全穩定經(jīng)濟運行癿重 要調節工具,抽水蓄能在十四五將進(jìn)入一個(gè)更快的發(fā)展速度?!笆奈濉?/span>
期間,電力系統對儲能設施的需求將更強烈,抽水蓄能電站規?;瘍δ艿?優(yōu)勢也將有更大發(fā)展揮空間??紤]在建抽水蓄能電站工程施工進(jìn)度,預計 到 2025 年總投運裝機規??蛇_到 65GW。
大規模壓縮空氣儲能技術(shù)發(fā)展更快,2020 年 6 月,中科院工程熱物 理所儲能研究中心完成了百兆瓦膨脹機的加工、集成不性能測試,各項測 試結果全部合格,達到或超過(guò)設計指標,是我國壓縮空氣儲能向大規模, 低成本應用突破的重要里程碑。國家雙碳目標的設立,推進(jìn)了可再生能源 的高速収展,具備大容量、長(cháng)壽命和高安全性等優(yōu)勢的壓縮空氣儲能技術(shù) 受到發(fā)電企業(yè)和投融資機構的高度重視,未來(lái)應用空間巨大。
飛輪儲能,在 2019 年實(shí)現兆瓦級商業(yè)應用突破后,2020 年開(kāi)始更多 地參不到儲能項目中,主要集中在石油鉆井行業(yè)、軌道交通領(lǐng)域、UPS 備 用電源等領(lǐng)域。2020 年 8 月,工業(yè)和信息化部發(fā)布了《新能源汽車(chē)生產(chǎn) 企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規則》,特別將高效儲能器作為解決新能源途徑之一, 作為高效儲能技術(shù)的代表,未來(lái)飛輪儲能在汽車(chē)領(lǐng)域也將有著(zhù)巨大的應用 潛力。
6.3.2 熔融鹽儲熱:示范項目加緊落地,同期積極拓展新應用
根據 CNESA 全球儲能項目庫的統計,到 2020 年底,我國累計投運的 光熱項目規模為 520MW,2020 年僅新增內蒙古烏拉特中旗 100MW 光熱發(fā)電 示范項目,該項目也是國家能源局首批光熱示范項目中的一個(gè)。而從 CNESA 追蹤到的公開(kāi)信息上看,這批示范項目中仍有 13 個(gè)項目尚未完成, 規模預計 899MW。其中,玉門(mén)鑫能熔鹽塔式 50MW 和甘肅阿克塞熔鹽槽式 50MW 光熱収電項目有望在 2021 年底完工。隨著(zhù)可再生能源大規模収展加 速,多種能源高度協(xié)同發(fā)展的趨勢日漸清晰,成本進(jìn)一步下降且靈活可調 的光熱發(fā)電電源或將在多能互補及綜合能源基地項目中迎來(lái)新的發(fā)展機 遇。
6.3.3 電化學(xué)儲能:“十四五”進(jìn)入大發(fā)展期
2020 年,我國電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)再次重啟高速增長(cháng)態(tài)勢,即使是 2020 年的新冠疫情也不能阻擋其規?;l(fā)展的大趨勢。2020 年新增投運裝機 容量約為 1.6GW,是 2019 年新增量的 2.5 倍,同比增長(cháng) 145%,首次突破 GW 大蘭。根據 CNESA 的預測,基于保守場(chǎng)景和理想場(chǎng)景分別對 2021-2025 年電化學(xué)儲能的市場(chǎng)規模進(jìn)行預測。
保守場(chǎng)景 2021 年,電化學(xué)儲能市場(chǎng)繼續保持快速發(fā)展,累計裝機規 模達到 5.8GW?!笆奈濉逼陂g,是儲能探索和實(shí)現市場(chǎng)的“剛需”應用、 系統產(chǎn)品化和獲得穩定商業(yè)利益的重要時(shí)期,屆時(shí),電化學(xué)儲能累計規模 2021-2025 年復合增長(cháng)率 CAGR)為 57.4%,市場(chǎng)將呈現穩步、快速增長(cháng)的 趨勢。
理想場(chǎng)景“碳達峰”和“碳中和”目標對可再生能源和儲能行業(yè)都是 巨大利好,在較理想的市場(chǎng)發(fā)展前提下,2021 年市場(chǎng)累計規模將達 6.6GW, 再創(chuàng )新高。隨著(zhù)新能源為主體的新型電力系統的建設,儲能的規?;瘧?迫在眉睫,如果未來(lái)兩年能有穩定的盈利模式保駕護航,“十四五”后期, 2024 年和 2025 年將再形成一輪高增長(cháng),累計規模分別達到 32.7GW 和 55.9GW,以配合風(fēng)、光在 2025 年的裝機目標的實(shí)現。
綜合三類(lèi)儲能技術(shù)的預測值,截止到 2021 年底,保守場(chǎng)景下,中國 儲能市場(chǎng)累計投運容量為 40.80GW,其中,隨著(zhù)電化學(xué)儲能技術(shù)不斷進(jìn)步, 市場(chǎng)份額有了極大的提升,進(jìn)入了規?;l(fā)展階段。理想場(chǎng)景下,這一數 字將提升至 41.66GW,較保守場(chǎng)景增加容量主要來(lái)自于電化學(xué)儲能。
7.1 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀
7.1.1 風(fēng)電在我國的能源地位
風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)動(dòng)能轉化為機械動(dòng)能,再將機械動(dòng)能轉化為電能的一 種發(fā)電方式。在我國,風(fēng)能儲量大,分布廣,具有可再生性和清潔性,且 隨著(zhù)風(fēng)電技術(shù)的不斷進(jìn)步,平均度電成本不斷降低,已成為國內開(kāi)發(fā)和應 用最為廣泛的電源之一。近幾年,風(fēng)電在國家能源結構優(yōu)化的政策指引和 扶持下,已發(fā)展成為繼火電、水電之后的第三大電源。
截至 2020 年底,我國可再生能源發(fā)電裝機總規模達到 9.3 億千瓦, 占總裝機的比重達到 42.4%。其中:水電 3.7 億千瓦、風(fēng)電 2.8 億千瓦、 光伏發(fā)電 2.5 億千瓦、生物質(zhì)發(fā)電 2952 萬(wàn)千瓦。
7.1.2 2021 年風(fēng)電市場(chǎng)概況
受搶裝潮影響,2020 年以及 2021 年風(fēng)電發(fā)電機組裝機容量大幅攀升。截止 2020 年,新增并網(wǎng)裝機 7167 萬(wàn)千瓦,累計裝機 28153 萬(wàn)千瓦。同比 增幅超過(guò) 30%。2021 年上半年,風(fēng)電累計裝機 2.92 億千瓦,同比增長(cháng) 34.7%, 占并網(wǎng)發(fā)電裝機容量的 12.9%。
其中,陸上風(fēng)電 2020 年新增裝機超 51GW,同比增長(cháng)至 110.3%,占全國風(fēng)電新增裝機容量的 93%。隨著(zhù)國家能源局解除風(fēng)電投資“紅色預警”, 風(fēng)電投資逐漸向三北地區轉移,占新增風(fēng)電裝機容量 55.5%,主要分布在 內蒙古(11%),山東(9.8%)、河北(7.8%)、青海(6.5%)、新疆(6.3%) 等 13 個(gè)省區市。根據金風(fēng)科技半年報披露數據,2021 年上半年,國內市 場(chǎng)風(fēng)機招標總量達 31.5GW,全部為陸上風(fēng)電招標,其中北方區域占比接 近 70%。
2021 年是海上風(fēng)電補貼最后一年,隨著(zhù)并網(wǎng)時(shí)限臨近,海風(fēng)裝機速 度加快。截止 2021 年 6 月底,海上風(fēng)電累計并網(wǎng)裝機 1113.4 萬(wàn)千瓦,同 比增長(cháng) 59.2%。
7.1.3 風(fēng)電行業(yè)主要政策及影響
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是“大國重器”的重要戰略產(chǎn)業(yè)之一。自 2005 年《中華人 民共和國可再生能源法》頒布以來(lái),多項法律、政策陸續出臺為風(fēng)電的長(cháng) 足發(fā)展奠定了基礎。
(1) 補貼政策對行業(yè)的影響
補貼是政府刺激行業(yè)發(fā)展的有效手段之一。在行業(yè)發(fā)展初期,政府補 貼政策有利于吸引資金大量涌入從而帶動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展。隨著(zhù)行業(yè)技術(shù)的 進(jìn)步,以及度電成本的下降,政府逐漸退補有利于可再生能源行業(yè)穩步走 向市場(chǎng)化健康發(fā)展的道路。
(2)雙碳目標助推行業(yè)高速發(fā)展
“碳達峰碳中和”目標下,能源結構優(yōu)化對經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展具有積極 意義,可再生能源逐漸替代化石能源成為發(fā)展的必然趨勢。根據國家統計 局相關(guān)數據,2015 年至 2020 年期間,我國天然氣、水電、核電、風(fēng)電 等清潔能源消費量占比由 18.0%增長(cháng)至 24.3%,清潔能源在能源供應結構 中比重增加。長(cháng)期以來(lái),國家積極發(fā)展可再生清潔能源,控制煤炭等化石 能源消費比重,推動(dòng)能源結構優(yōu)化的舉措將利于風(fēng)電行業(yè)的持續穩定發(fā) 展。
(3)各地十四五風(fēng)電發(fā)展規劃相繼出臺
根據各地已出臺的十四五規劃顯示,未來(lái)五年內,風(fēng)電擬裝機規模將 達到 1,27 億千瓦,除了陸上裝機以外,東部沿海省份也將海上風(fēng)電定為 著(zhù)力發(fā)展的目標。
(4) 近一年風(fēng)電行業(yè)政策匯總
7.1.4 我國風(fēng)電技術(shù)積累情況
在我國,風(fēng)力發(fā)電的工業(yè)體系完整,產(chǎn)業(yè)基礎完善,是目前新能源發(fā) 電技術(shù)中最成熟、最具規?;陌l(fā)電方式之一。整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈主要涵蓋原材 料加工、零部件制造、整機制造、開(kāi)發(fā)建設、技術(shù)研發(fā)、標準和檢測認證 體系等環(huán)節,屬于技術(shù)密集型行業(yè)。近年來(lái),隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步,機組開(kāi)發(fā)逐漸向大兆瓦、智能化、數字化發(fā)展。
2020 年,中國陸上風(fēng)電場(chǎng)主流機型單機容量平均為 2.6MW,其中 2.5MW 的機型占比最大,達到 40%,3MW 及以上占比為 33%。4MW-5MW 的風(fēng)電機組 已小批量投產(chǎn)。海上風(fēng)電場(chǎng)主流機型平均單機容量已達到 4.9MW。
在技術(shù)研發(fā)方面,經(jīng)過(guò)多年積累與發(fā)展,中國與國外基本保持同步, 在某些方面處于領(lǐng)先地位。目前,中國風(fēng)機制造企業(yè)開(kāi)發(fā)出了低風(fēng)速型、 低溫型、抗鹽霧型、抗臺風(fēng)型、高海拔型等系列化風(fēng)機組。其中自主研發(fā) 的低風(fēng)速型風(fēng)電機組,已將可利用的風(fēng)能資源下探到 4.8m/s,極大提高 了低風(fēng)速區開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟價(jià)值。
7.2 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)特征
風(fēng)電設備制造屬于高端裝備制造之一,具有專(zhuān)業(yè)學(xué)科復雜,前期投資 大,回報周期長(cháng)等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)近十幾年快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)呈現明顯的政策周 期性強、行業(yè)集中度高、產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)動(dòng)性強等特征。
7.2.1 政策周期性強:后補貼時(shí)代將改善下游企業(yè)現流
風(fēng)電行業(yè)是長(cháng)周期朝陽(yáng)行業(yè)。但在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中,全國風(fēng)電建設規 模會(huì )受到國家上網(wǎng)電價(jià)政策的影響,進(jìn)而導致新增風(fēng)電裝機容量和采購需求發(fā)生階段性變化。2014 年,國家發(fā)改委頒布《關(guān)于適當調整陸上風(fēng)電 標桿上網(wǎng)電價(jià)的通知》(發(fā)改價(jià)格[2014]3008 號),下調陸上風(fēng)電標桿上 網(wǎng)電價(jià),將一類(lèi)、二類(lèi)、三類(lèi)資源區風(fēng)電標桿上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)降低 2 分錢(qián)。上述規定適用于 2015 年 1 月 1 日以后核準的陸上風(fēng)電項目,以及 2015 年 1 月 1 日前核準但于 2016 年 1 月 1 日以后投運的陸上風(fēng)電項目。由此引發(fā)風(fēng)電行業(yè) 2015 年的搶裝潮,市場(chǎng)需求旺盛,2015 年全國新增裝 機容量近 31GW,同比增長(cháng) 35.39%。2019 年發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善風(fēng)電上 網(wǎng)電價(jià)政策的通知》,要求自 2021 年起,新核準陸上風(fēng)電全面實(shí)現平價(jià) 上網(wǎng)。20 年風(fēng)電搶裝潮再現,同比增速再次超過(guò) 30%。
7.2.2 行業(yè)集中度高,龍頭優(yōu)勢顯著(zhù)
受先發(fā)優(yōu)勢以及規模優(yōu)勢影響,行業(yè)集中趨勢明顯,從近五年的新增 裝機容量看,排名前五的風(fēng)電整機企業(yè)新增裝機市場(chǎng)份額由 2015 年的 58.3%增長(cháng)到 2020 年的 73.4%,提高了 15.1 個(gè)百分點(diǎn);排名前十的風(fēng)電 整機企業(yè)新增裝機市場(chǎng)份額由 2015 年的 81.2%增長(cháng)到 2020 年的 92.2%,提高了 11 個(gè)百分點(diǎn)。
7.2.3 產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)性強,供應鏈穩定
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)屬于重資產(chǎn)行業(yè),前期投入大,行業(yè)壁壘高,品牌依賴(lài)度強, 上下游供應商合作關(guān)系穩定,企業(yè)粘性高。中上游企業(yè)訂單量更多來(lái)自于 行業(yè)增量,而非同業(yè)間的騰挪。
受經(jīng)營(yíng)模式(以銷(xiāo)定產(chǎn))影響,下游企業(yè)的議價(jià)能力整體強于上游。上游零部件制造商在原材料價(jià)格上漲,中下游需求減少的情況下,會(huì )出現 業(yè)績(jì)承壓現象。
中游整機制造商品牌效應顯著(zhù),但隨著(zhù)度電成本的降低以及后補貼時(shí) 代的來(lái)臨,風(fēng)機中標價(jià)格逐漸走低,倒逼中上游制造企業(yè)通過(guò)技術(shù)革新來(lái) 降低成本,提高毛利率。
7.3 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈分析
7.3.1 產(chǎn)業(yè)鏈整體發(fā)展情況
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈整體呈集中化、一體化趨勢發(fā)展,中上游企業(yè)普遍采用“以 銷(xiāo)定產(chǎn)”的經(jīng)營(yíng)模式,根據下游客戶(hù)訂單進(jìn)行生產(chǎn)和銷(xiāo)售。下游企業(yè)議價(jià) 能力強,中上游企業(yè)競爭激烈,毛利率逐年下滑。為降低成本,提高毛利 率,產(chǎn)業(yè)鏈形成了以風(fēng)電機組設備制造為核心,逐漸向上游產(chǎn)業(yè)融合的新 業(yè)態(tài)。
7.3.2 上游關(guān)鍵零部件制造
上游核心零部件的制造包括葉片、塔架、風(fēng)電主機等。每項核心部件 都涵蓋了多項生產(chǎn)技術(shù)及工藝流程。目前風(fēng)電機組呈現大型化、一體化趨 勢,對葉片、塔架以及風(fēng)電主機的生產(chǎn)和研發(fā)都提出了更高要求。隨著(zhù)上 游原材料成本上升、下游風(fēng)電整機招標價(jià)格走低,降本增效成為零部件制 造商的核心競爭力,行業(yè)淘汰率高,集中度強,具備核心技術(shù)和有一定研 發(fā)能力、生產(chǎn)能力以及規模優(yōu)勢的上游制造企業(yè)將更具競爭力。
(1)葉片——龍頭企業(yè)競爭優(yōu)勢顯著(zhù),近期受原材料漲價(jià)影響業(yè)績(jì) 承壓。
葉片是風(fēng)電機組的重要裝備之一,與風(fēng)電中游產(chǎn)業(yè)當中的整機制造業(yè) 聯(lián)動(dòng)性強,發(fā)展程度相似。據電氣風(fēng)電招股書(shū)中數據,葉片采購成本占風(fēng) 電整機成本的 18%左右。生產(chǎn)葉片所涉及原材料主要有:夾芯材料(巴沙 木、PET、PVC)、增強纖維、結構膠和樹(shù)脂等。
葉片生產(chǎn)工藝復雜,芯材是核心材料之一,其中巴沙木主要產(chǎn)地在南 美洲,成本價(jià)格受海外供給影響大;其次受原材料成本波動(dòng)幅度較大的是 生產(chǎn)大葉片所需的碳纖維材料,碳纖維屬于增強纖維,是一種先進(jìn)復合型 材料,具有輕量化、剛度強等特征,是大葉片的理想型材。受大型機組的 招標搶裝,大葉片需求增加,上游增強纖維材料供應緊張,價(jià)格波動(dòng)幅度 較大;此外,葉片生產(chǎn)中所需的結構膠以及樹(shù)脂產(chǎn)量穩定,價(jià)格變動(dòng)幅度 不大。
目前已上市的葉片生產(chǎn)頭部企業(yè)有中材科技和時(shí)代新材。中材科技 (002080.SZ)擁有江蘇阜寧、河北邯鄲、江西萍鄉、甘肅酒泉、吉林白 城、內蒙古錫林及興安盟七大生產(chǎn)基地,兆瓦級葉片生產(chǎn)能力居全國首位, 成立至今全球銷(xiāo)售近 65GW,年產(chǎn)能超 4000 套,2020 年市場(chǎng)占有率全球排 名第一。2020 年中材科技(002080.SZ)風(fēng)電葉片實(shí)現營(yíng)業(yè)收入 89.77 億元, 同比增長(cháng) 78.15%。公司風(fēng)電葉片業(yè)務(wù)毛利率水平整體穩定。
根據中材科技歷史財務(wù)數據測算,21 年中材科技葉片收入占比將有 所下滑,從 40%左右下滑至 30%左右。根據公司歷史財務(wù)數據顯示,中報 營(yíng)業(yè)收入占全年營(yíng)業(yè)收入的 40%左右,保守估計公司 21 年葉片收入在 70 億左右,貢獻毛利大概在 14.7 億左右。
(2)塔筒——高塔筒漸成趨勢,頭部企業(yè)積極擴張產(chǎn)能。
塔筒是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)上游的細分子行業(yè)之一,原材料占其成本結構的 90% 左右,屬于加工工業(yè)。陸風(fēng)行業(yè)壁壘不高,受大件物流的運輸半徑約束, 風(fēng)塔行業(yè)分散程度較高。但隨著(zhù)海風(fēng)向深海發(fā)展,陸風(fēng)的平價(jià)上網(wǎng),國內 大容量、長(cháng)葉片、高塔架漸成趨勢,塔筒的生產(chǎn)門(mén)檻被提高。未來(lái)塔筒生產(chǎn)企業(yè)應具備更高的技術(shù)要求,行業(yè)逐漸向頭部集中。目前,國內以天順 風(fēng)能為代表的風(fēng)塔生產(chǎn)上市公司,具有更強的技術(shù)優(yōu)勢及規模優(yōu)勢。受行 業(yè)景氣度影響,天順風(fēng)能處于產(chǎn)能擴張階段,根據其 2021 年半年報披露 數據,公司目前塔筒產(chǎn)能合計 70 萬(wàn)噸/年。在濮陽(yáng)、通遼等地積極擴產(chǎn), 并且配合零碳產(chǎn)業(yè)群在東北、西北、華東、華中、華南等地進(jìn)行布局,預 計 2023 年底形成塔筒產(chǎn)能 120 萬(wàn)噸/年,在德國和射陽(yáng)的海工基地也在同 步推進(jìn),預計 2022 年底形成 60 萬(wàn)噸/年海工產(chǎn)能。
(3)軸承——海外進(jìn)口受疫情影響,國內替代供應窗口顯現
軸承是風(fēng)電主機的核心主件之一,風(fēng)電機組長(cháng)期矗立在野外,對軸承 的性能要求很高。目前,風(fēng)機主軸軸承主要被 SKF、FAG、TIMKEN、羅泰 艾德等國外公司壟斷。國內方面,對于大容量機組軸承技術(shù)還處于積累試 制階段。受疫情影響,海外進(jìn)口主軸軸承產(chǎn)能不足,供應存在限制,國內 廠(chǎng)商進(jìn)入替代供應窗口期。
風(fēng)電軸承尤其是主軸軸承制作工藝復雜,行業(yè)技術(shù)壁壘較高,準入嚴 格。但若與下游風(fēng)機制造企業(yè)達成合作,便會(huì )形成穩定的供應關(guān)系。以目 前國內主軸軸承龍頭企業(yè)新強聯(lián)為例,公司首臺主軸軸承提供給湘電,在 平穩運行 2 年之后才進(jìn)入合格供應商名錄。自此與湘電風(fēng)能合作近 10 年, 與明陽(yáng)智能合作 7 年,期間一直穩定供貨。伴隨風(fēng)機主機核心部件國產(chǎn)化 進(jìn)程,該細分子行業(yè)龍頭公司將收益。
7.3.3 中游整機制造——高端裝備制造技術(shù)全球領(lǐng)先
中游產(chǎn)業(yè)主要包括風(fēng)力發(fā)電機組的制造以及風(fēng)機整機的制造,屬高端 裝備制造業(yè)。經(jīng)過(guò)近幾年風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,風(fēng)電整機制造已屬世界領(lǐng) 先水平,數據顯示:2020 年全球前十風(fēng)機供應商提供 80GW 風(fēng)機機組,其中中國風(fēng)機制造商有七家 躋身前十,分別是金風(fēng)科技、遠景能源、明陽(yáng)智能、上海電氣、運達風(fēng)電、 中國中車(chē)、和三一重能。
近年來(lái),平價(jià)、低電價(jià)促使風(fēng)電技術(shù)不斷迭代,風(fēng)機大型化進(jìn)程加速,產(chǎn)業(yè)逐漸向規?;s化發(fā)展,規模效應顯著(zhù),度電成本不斷降低。受此 影響,風(fēng)機價(jià)格步入下行通道。2020 年 Q1 風(fēng)電招標均價(jià)約為 3500 元/KW 左右,2021 年 Q1 招標均價(jià)降至 2800 元/KW 左右,同比下降 18%;到 2021 年年中風(fēng)機主流報價(jià)區間大致在 2200-2600 元/KW。
隨著(zhù)風(fēng)機大型化和招標價(jià)格走低,對風(fēng)機整機制造企業(yè)“降本增效” 能力提出更高要求。
風(fēng)電整機目前國內技術(shù)路線(xiàn)主要分兩種,一種是以金風(fēng)科技、明陽(yáng)智 能為代表的自主研發(fā)技術(shù)路線(xiàn),一種是電氣風(fēng)電為代表的與海外技術(shù)商簽 署協(xié)議,進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線(xiàn),均在不同技術(shù)領(lǐng)域取得市場(chǎng)認可和突 破。
從市場(chǎng)占有率來(lái)看,陸上風(fēng)機金風(fēng)科技具有絕對領(lǐng)先優(yōu)勢,根據金風(fēng) 科技公布數據,2020 年國內市場(chǎng)份額 21%,連續十年國內第一。根據 Wood Mackenzie 對全球風(fēng)機整機企業(yè)市場(chǎng)份額的統計,金風(fēng)科技 2020 年全球 市占率第二,在全球市占率中始終保持 12%以上,行業(yè)龍頭地位穩定。
海上風(fēng)機目前整體裝機容量不大,占比不高,與國內海上環(huán)境開(kāi)發(fā)難 度大,機組生產(chǎn)成本高有關(guān),但隨著(zhù)技術(shù)的推進(jìn),海上風(fēng)機裝機容量增速 將進(jìn)一步加快。根據電氣風(fēng)電招股書(shū)數據,截止 2019 年底,海上風(fēng)電累 計裝機容量達到 60 萬(wàn)千瓦以上有電氣風(fēng)電、遠景能源、金風(fēng)科技和明陽(yáng) 智能,這 4 家企業(yè)海上風(fēng)電機組累計裝機量占海上風(fēng)電總裝機容量的 89.5%,電氣風(fēng)電以 41.4%的市場(chǎng)份額排名第一。
隨著(zhù)中標價(jià)格的走低,風(fēng)電設備銷(xiāo)售毛利率呈普降趨勢,具有技術(shù)優(yōu) 勢,產(chǎn)業(yè)鏈整合優(yōu)勢以及規模優(yōu)勢的風(fēng)機制造商將在頭部企業(yè)中獲取更高 的毛利率。
7.3.4 下游國有大型能源投資集團
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)下游主要包括風(fēng)場(chǎng)運營(yíng)/風(fēng)場(chǎng)投資,目標企業(yè)大多為大型國 有能源投資集團:包括華能?chē)H、大唐電力、國電電力等。風(fēng)電場(chǎng)主要包括兩種類(lèi)型;陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電,目前陸上風(fēng)電技術(shù) 發(fā)展相對成熟,裝機水平占風(fēng)電裝機的 90%以上。預計,未來(lái)十年海上風(fēng)電新增裝機將達到 235GW,大約是當前市 場(chǎng)規模(35GW)的 7 倍。受中國市場(chǎng)大力推動(dòng),2021 年全球 海上風(fēng)電新增裝機容量比 2020 年提高一倍以上。
7.4 2021 年風(fēng)電行業(yè)市場(chǎng)表現
在政策風(fēng)口下,2021 年風(fēng)電指數有不錯的漲幅。根據 wind 統計,截 至 11 月 21 日,中證風(fēng)電指數 PE(TTM)為 36.07 倍,較發(fā)布之日(21.14 倍)大幅提高,已超過(guò) wind 測算的危險值 32.8 倍,隨著(zhù)市場(chǎng)情緒升溫。同期中證光伏產(chǎn)業(yè)指數及儲能產(chǎn)業(yè)指數的 PE(TTM) 分別為 59.05 倍和 73.08 倍。
市場(chǎng)的樂(lè )觀(guān)預期,除了政策利好以外,還與風(fēng)機招標量超預期有關(guān)。2021 年前三季度招標為 41.8GW,10-11 月也將迎來(lái)密集招標,達到 16.66GW,全年整體招標量有望達到 65GW。
7.5 2022 年展望及策略
2022 年,風(fēng)電行業(yè)面臨“后補貼時(shí)代”,受搶裝潮影響,訂單量不會(huì )繼續保持 20 年和 21 年的高速增長(cháng),受此 影響,行業(yè)整體景氣度或將下滑。但風(fēng)電行業(yè)屬朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè),在雙碳目標下,以及 “2025 年非化石能源 消費占一次能源消費的比重達到 20%左右”戰略目標,整個(gè)行業(yè)中長(cháng)期來(lái) 看仍然是受益的。2022 年,可以逢低布局風(fēng)電產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè),或風(fēng)電 ETF。短期應回避 訂單量不足。
8.1.生物質(zhì)能概述
8.1.1 生物質(zhì)的概念
根據國際能源機構(IEA)的定義,生物質(zhì)(biomass)是指通過(guò)光合 作用而形成的各種有機體,包括所有的動(dòng)植物和微生物。生物質(zhì)能則是太 陽(yáng)能以化學(xué)能形式儲存在生物質(zhì)中的能量形式,它一直是人類(lèi)賴(lài)以生存的 重要能源之一,是僅次于煤炭、石油、天然氣之后第四大能源,在整個(gè)能 源系統中占有重要的地位。
生物質(zhì)包括植物、動(dòng)物和微生物,以及微生物為食物的動(dòng)物及其生產(chǎn) 的廢棄物。比如農作物、農作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動(dòng)物糞便。
8.1.2 生物質(zhì)能的概念及技術(shù)分類(lèi)
生物質(zhì)能發(fā)電是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行發(fā)電,是可再生能 源的重要組成部分。生物質(zhì)能的應用途徑包括:直接燃燒、熱化學(xué)轉換和 生物化學(xué)轉換三種途徑。目前可以用來(lái)發(fā)電的技術(shù)主要有(按發(fā)電方式 分):1.垃圾發(fā)電;2.沼氣發(fā)電;3.氣化發(fā)電;4.直接燃燒發(fā)電;5.混合 燃燒發(fā)電。
8.2 我國生物質(zhì)能現狀
8.2.1 我國的生物質(zhì)能資源豐富
據測算,我國理論生物質(zhì)能資源為 50 億噸左右標準煤,是中國總能 耗的 4 倍左右。在可搜集的條件下,我國可利用的生物質(zhì)能資源主要是傳 統生物質(zhì),包括農作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾、工業(yè)有機廢渣 與廢水等。
農業(yè)產(chǎn)出物的 51%轉化為秸稈,年產(chǎn)約 6 億噸,約 3 億噸可作為燃料 使用,折合 1.5 億噸標準煤;林業(yè)廢棄物年可獲得量約 9 億噸,約 3 億噸
可能源化利用,折合 2 億噸標準煤。甜高粱、小桐子、黃連木、油桐等能 源作物可種植面積達 2000 多萬(wàn)公頃,可滿(mǎn)足年產(chǎn)量約 5000 萬(wàn)噸生物液體 燃料的原料需求。畜禽養殖和工業(yè)有機廢水理論上可年產(chǎn)沼氣約 800 億立 方米。
8.2.2 2020 年我國生物質(zhì)發(fā)電量超 1300 億千瓦時(shí)
2020 年,我國生物質(zhì)發(fā)電新增裝機 543 萬(wàn)千瓦,累計裝機 2952 萬(wàn)千 瓦,同比增長(cháng) 22.6%。全年生物質(zhì)發(fā)電量累計 1326 億千瓦時(shí),同比增長(cháng) 19.4%。其中:
垃圾焚燒發(fā)電:20 年新增裝機 311 萬(wàn)千瓦,累計 1533 萬(wàn)千瓦。全年 累計發(fā)電量為 778 億千瓦時(shí),發(fā)電量較多的省份為廣東、浙江、江蘇、山 東、安徽。
農林生物質(zhì)發(fā)電:20 年新增裝機 217 萬(wàn)千瓦,累計裝機 1330 萬(wàn)千瓦。全年累計發(fā)電約 510 億千瓦時(shí),發(fā)電量較多的省份為山東、安徽、黑龍江、 廣西、江蘇。
沼氣發(fā)電:20 年新增裝機 14 萬(wàn)千瓦,累計裝機 89 萬(wàn)千瓦。全年累 計發(fā)電量為 37.8 億千瓦時(shí),發(fā)電量較多的省份為廣東、山東、浙江、四 川、河南。
8.2.3 2021 年上半年生物質(zhì)發(fā)電繼續保持高速增長(cháng)
2021 年 1-6 月,生物質(zhì)發(fā)電新增裝機 367.4 萬(wàn)千瓦,生物質(zhì)發(fā)電累 計裝機達 3319.3 萬(wàn)千瓦,生物質(zhì)發(fā)電量 779.5 億千瓦時(shí),同比增長(cháng)約 26.6%。年發(fā)電量排名前六位的省份是廣東、山東、浙江、江蘇、安徽和 河南,分別為 97.7 億千瓦時(shí)、90.7 億千瓦時(shí)、69.2 億千瓦時(shí)、65.4 億 千瓦時(shí)、56.0 億千瓦時(shí)。
8.3 近年來(lái)我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)政策回顧
2016 年,國家發(fā)改委發(fā)布《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規劃》,鼓勵農林生物質(zhì)發(fā)電全面轉向分布式熱電聯(lián)產(chǎn),推進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)項目建設。
2021 年 2 月,國家能源局發(fā)布《國家能源局關(guān)于因地制宜做好可再 生能源供暖工作的通知》,明確了生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、地熱能開(kāi)發(fā)利用方面 的支持內容,并鼓勵地方對地熱能供暖和生物質(zhì)能清潔供暖等項目積極給 予支持。
2021 年 8 月,國家發(fā)改委、財政部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《2021 年 生物質(zhì)發(fā)電項目建設工作方案》。方案總體思路是“以收定補、央地分擔、 分類(lèi)管理、平穩發(fā)展”,圍繞“2021 年補貼資金申報”和“生物質(zhì)發(fā)電 項目建設”兩大任務(wù),重點(diǎn)突出“分類(lèi)管理”,推動(dòng)生物質(zhì)能發(fā)電有序發(fā) 展。
8.4.生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈分析
我國生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈自上而下可依次分為:上游燃料資源;中游生物質(zhì)能發(fā)電;下游電網(wǎng)運營(yíng)。
8.4.1 上游分析
產(chǎn)業(yè)鏈上游是燃料資源,主要以秸稈和垃圾為主。燃料資源涉及五大 環(huán)節:收購、加工、儲存、轉運、輸送。
秸稈收購:收購來(lái)源主要集中在農戶(hù),由經(jīng)紀人從農戶(hù)手中收購以后 再賣(mài)給發(fā)電廠(chǎng),整個(gè)加工過(guò)程包括打撈、打碎、集條、打包四個(gè)環(huán)節,受產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展程度所限,秸稈上游工業(yè)化程度較低,商業(yè)模式尚未形成規模 效應;
垃圾焚燒:主要針對城鎮居民生活垃圾進(jìn)行收集、轉運到發(fā)電廠(chǎng)再通 過(guò)發(fā)電設備發(fā)電。近幾年隨著(zhù)垃圾分類(lèi)政策的實(shí)施,我國的垃圾焚燒處理 能力大幅提高,根據《中國城市建設統計年鑒》,2010-2019 年國內城市 生活垃圾清運量復合增速為 4.85%,據此預計全國城市生活垃圾將從 2019 年的 2.42 億噸增至 2025 年的 3.22 億噸。結合十四五規劃及垃圾焚燒企 業(yè)項目進(jìn)度,垃圾焚燒企業(yè)縱向延伸空間廣闊;政策鼓勵探索建設集生活 垃圾、建筑垃圾、醫廢、危廢、農林垃圾等各類(lèi)固廢綜合處置基地,垃圾 焚燒企業(yè)橫向擴張優(yōu)勢顯著(zhù)。目前 A 股上市公司中,涉及垃圾焚燒項目的 有:上海環(huán)境、光大環(huán)境、瀚藍環(huán)境、三峰環(huán)境、粵豐環(huán)保、偉明環(huán)保、 旺能環(huán)境、綠色動(dòng)力等。
8.4.2 中游分析
產(chǎn)業(yè)鏈中游主體是發(fā)電企業(yè),核心是生物質(zhì)發(fā)電設備以及輔助設備包 括鍋爐、汽輪機、輔機、冷凝器等設備的生產(chǎn)制造業(yè)。
目前我國的鍋爐技術(shù)、垃圾焚燒技術(shù)以及生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)逐漸成熟。部分生物質(zhì)企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始研究處理發(fā)電副產(chǎn)物的有效方法,灰沙的利用方 向是將其作為生物質(zhì)肥料進(jìn)行使用,如鉀肥,受產(chǎn)量限制,產(chǎn)業(yè)鏈尚未形 成。余熱可以為循環(huán)水供暖,發(fā)展相對成熟。
近幾年政府對生物質(zhì)發(fā)電項目雖有政策扶持,但面對產(chǎn)業(yè)鏈不完整、 技術(shù)落后、補貼退坡等問(wèn)題,生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)生存情況不容樂(lè )觀(guān),資源逐 漸向頭部企業(yè)擠兌。
8.4.3 下游分析
產(chǎn)業(yè)鏈下游是電網(wǎng)輸送,涉及電網(wǎng)運營(yíng)企業(yè)。根據中國能源局數 據, 中國的電力消費需求大,增速快,全社會(huì )用電量由 2010 年的 42019 億千 瓦時(shí)增長(cháng)至 2020 年的 75093.15 億千瓦時(shí),平均增速超過(guò) 6%。下游用電需求的提升,也帶動(dòng)中上游生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
8.5 中長(cháng)期投資展望
隨著(zhù)碳中和目標的推進(jìn),生物質(zhì)能發(fā)電發(fā)展前景較好。按照社會(huì )用電 量增速 5%測算,到 2025 年,全社會(huì )用電量將超過(guò) 9 萬(wàn)億千瓦時(shí),可再生 能源發(fā)電量占比超過(guò) 30%,生物質(zhì)能年發(fā)電量超過(guò)可再生能源發(fā)電量的 10%,預計 2025 年生物質(zhì)能發(fā)電量約為 2700 億千瓦時(shí),較 2020 年的 1326 萬(wàn)千瓦時(shí)實(shí)現翻番。產(chǎn)業(yè)投資步入新藍海。