储能类负极
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当下看锂 远期看氢 储能产业链最大受益者居然是它!
来源:kok平台 | 作者:kok平台买球赛hiveyan | 发布时间: 2021-09-10 04:47:23 | 15 次浏览 | 分享到:

  本周受益超预期的利好催化,储能板块集体爆发。8月10日,国家发改委发布《关于进一步完善分时电价机制的通知》,叠加之前的《关于加快推动新型储能的指导意见》,政策强力推动带来新的需求增量,未来5年10倍的市场空间,让储能行业站到了风口上。

  政策频繁出台的背后也反映出电网对于储能的需求越来越大,也是促使二级市场风起云涌的最主要原因。

  众所周知风电和光伏有明显的季节性和波动性,风电和光伏发电的占比提升将影响电力系统的稳定,外加地理因素风光发电一般在西北,当地人口较少,工业规模小,消纳能力有限,而电网送出通道不畅,导致弃风弃光现象很严重。储能的价值就是解决电力的供需时差,也就是大家称之为的调峰,同时可以平滑风光的输出频率,这就是调频,可以减少电网侧的输送压力,进而降低弃风弃光率。

  逆变器在光伏系统中,发挥着交/直流转换、功率控制、并/离网切换等重要功能。在去年的光伏行情中,逆变器是涨幅最大的上游环节。行业龙头公司的股价一年七八倍,市值突破2000亿元。

  在没用储能系统辅助的时候,光伏发的电直接通过逆变器并入电网。而有了储能之后,光伏发的电,先通过逆变器储存到储能系统中,然后这些电再通过逆变器并入电网。虽然多拐了一道弯,但就能把浪费掉的电(弃光)节约下来,从而延长了光伏的利用小时数。

  逆变器需求的增长是必然的。根据相关研究的预测,2025年全球光伏储能逆变器对应的装机量可达104GW,而2020年全球装机量仅5.3GW。也就是5年20倍,年均复合增长率超过80%。

  动力电池是新能源汽车重要零部件之一,对新能源汽车的续航里程、整车寿命、安全性等关键指标具有重要影响。动力电池在新能源汽车整车成本中占比接近40%,是新能源汽车成本占比最大的部分。

  正极材料作为锂离子电池最核心的部分,其特性对于电池的储能密度、循环寿命、安全性等具有直接影响。锂电池常用的正极材料有磷酸铁锂(LFP)、钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)和三元材料(如NCA和NCM),不同种类的正极材料电池根据优劣势有不同的应用领域,新能源乘用车及货车细分市场三元锂电池为主,LFP为辅,而新能源客车领域则LFP占绝大比重,而其他种类正极材料的锂电池在动力领域应用较少。

  负极材料主要影响电池的能量密度、安全性和循环性能。在探索负极材料时,理想的负极材料具备以下特征,与正极材料电化学位差大以提高电池功率;材料层间距相对较大,锂离子嵌入反应所需自由能小,易具有较大的锂离子容量,且嵌入后不膨胀,循环性能好;电极电位不受锂离子嵌入量影响,有利于电池工作电压稳定;热力学稳定性好,不与电解液反应;锂离子在负极材料中的扩散速率高,易于容纳大量的锂离子;石墨化程度越低,SEI膜稳定性越好,可避免电解液嵌入电极材料;易制备,资源丰富等。

  是保障电池安全的最重要组件之一,其浸渍在电解液中,位于正负极材料之间,起到避免正负极材料接触导致短路的作用。同时隔膜应具有热塑性,在高温环境下隔膜发生熔融,微孔关闭,从而达到断电目的。因此隔膜通常采用具有绝缘、不溶于有机溶剂、强度高等特性的聚烯烃多孔膜。常用的隔膜有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)及丙烯-乙烯共聚物等。全球汽车动力锂电池使用的隔膜以三层PP/PE/PP、双层PP/PE以及PP+陶瓷涂覆、PE+陶瓷涂覆等隔膜材料产品为主。

  电解液在锂电池组件中连接正负极材料,同时是锂离子传输的载体,是使电池具备高电压、高比能的关键。电解液由溶剂、电解质(锂盐)和添加剂组成,其中溶剂具备介电常数高、粘度小、纯度高、吸湿性好等特性,易于提高电解液的导电性。电解质为电解液中锂源,部分锂盐由于高温安全性差、导电率低、价格昂贵等原因被弃用。目前,应用较多的为六氟磷酸锂LiPF6,但,易水解、热稳定性存在不足。

  8月11日,中国汽车动力电池产业创新联盟发布的数据显示,今年7月国内磷酸铁锂电池装车量5.8 GWh,年内首次超过三元电池。同期,三元电池的装车量为5.5 GWh。产量方面,磷酸铁锂电池已连续三个月高于三元电池。今年7月,磷酸铁锂电池产量9.3 GWh,三元电池产量为8 GWh。三元电池在今年1-4月的产量均高于磷酸铁锂,5月和6月被磷酸铁锂反超。

  前几周锂电炒作行情持续不断,本周储能涨停潮算是接力锂电行情,但后续锂电行情势必会再次袭来,此前中信证券曾预计锂供应紧张的局面在较长时间内仍无法缓解,锂价上行周期至少还可持续一年,价格高度可看至12万-15万元/吨。

  回到储能,储能存在多种不同的技术方案,各类技术方案的成熟度大不相同,产业化应用水平也存在比较大的差距。当前国内外主要运行的储能项目仍以抽水蓄能为主,截止2020年抽水蓄能在全球储能的装机占比高达89.3%,其次则是电化学储能,占比达9.2%,在电化学储能中又以锂离子电池为主,占比高达88.8%。电化学储能从累计值来看虽然不多,不过在2020年新增储能装机中,电化学储能装机占比却高达近73%,是目前主流的储能装机技术方案。

  通过对多种储能技术的对比与技术成熟度来看,目前电化学储能当中的锂电池储能综合性价比最高,这也是锂电池顺理成章成为当下储能主流方案的主要原因。不过锂电池能量密度提升目前有其300Wh/KG的理论瓶颈,相对氢燃料电池的能量密度极限仍存在不少差距,所以从更长期的角度来看,氢会是储能的最佳方案。

  储能产业链包括上游原材料、中游储能系统和下游应用。以锂电储能产业链为例,上游主要是锂电池原材料,中游储能系统集成主要由储能电池、变流装置PCS、电池管理系统BMS、能量控制系统EMS这4个主要组成部分所构成。下游应用集中在发电端、电网端和用电端。

  储能系统成本中电池占比最高,达到了60%,其次是PCS、EMS和BMS,占比分别为20%、10%和5%。

  PCS领域,因为其技术与与光伏逆变器无本质差别,目前看来较为成熟,先发优势明显,龙头几乎延续了光伏逆变器的的行业地位,竞争格局也比较稳定。

  BMS行业中存在少数独立的第三方,不过因为BMS需要与电池参数呈现对应关系同时强调算法和芯片能力,预计该环节会被电池龙头企业所占据。

  EMS是指对电网进行调度,特别是加入储能之后,电网的调度会发生极大的改变并且该环节涉及能源安全存在很高的资质壁垒,国内尚未市场化,目前国内主要玩家均属国网系。

  2019年以来宁德时代300750)凭借强悍的规模和品牌优势在全球范围内与众多公司进行了相关合作,合作企业不仅包括PCS、BMS企业,还有终端客户,搭建了一条覆盖储能上下游的完整产业链。公司除了提供电池产品外,还积极对储能用BMS、系统集成等进行研发和生产,准备在储能领域大展宏图,意图在储能领域再建一个宁德时代。

  根据CNESA数据统计,2020年国内储能电池头部企业多为动力电池企业,宁德时代凭借其在动力电池领域的规模和技术优势保证了其在国内储能电池市场的龙头地位。据公司财报显示,公司储能电池的业务收入占比正在稳步提升,截至2020年,储能电池的收入占比已经达到了3.86%,同时毛利率在近两年也达到了35%以上。

  光伏逆变器与储能逆变器在技术上没有本质的差别,阳光电源300274)依托在光伏逆变器的领先地位,顺势切入储能逆变器领域并占据国内龙头地位。同时系统集成因为要满足电网或调频的要求,对电力电子转换技术和弱电控制要求比较高,而这又恰是逆变器厂商的优势所在,所以储能系统集成商的龙头也是阳光电源。

  阳光电源的储能变流器收入占比逐年上升,在2020年的收入同比2019年甚至直接翻倍,公司在储能变流器的龙头地位十分稳固,收益于行业景气度增长的确定性高。

  公司创始10年来专注于光伏逆变器,以户用组串式逆变器起家并逐步开发覆盖了工商业和地面电站场景。户用储能逆变器业务从单相光储逆变器逐步发展到具有户用储能场景全覆盖能力的的龙头厂商(2019年公司户用储能逆变器市场份额15%),后续有望成为储能方案提供商,业务天花板提升。

  2020年公司市占率4%,20年上市进行大量投入后,可达客户的市场空间扩张3倍以上,且公司采取差异化策略,针对发达市场采取合作方式推出高端产品、增强售后与保修服务提高份额,针对价格敏感型市场采取以价换量方式,预计今明年将迎收获期,主要增量来自澳洲、美国、印度的户用市场。

  派能科技专注于磷酸铁锂电芯、模组及储能电池系统的研发、生产和销售。公司业绩增长迅猛,4年营收CAGR达99%,3年归母净利CAGR达146%。公司为中兴通讯兄弟公司,近年公司储能电池系统的销售收入占主营业务收入比重一直保持在90%以上,销售毛利率和销售净利率一直呈现上升趋势。

  公司是电化学储能行业中的设备提供商,家用储能产品主要应用场景为搭配分布式光伏发电系统的安装,目前已与境外多家知名大型集成商建立稳定的合作关系。经测算,2021年至2025年的5年内,国内通信备电行业的锂电池装机量需求或达130GWh。

  另外,公司的Power-Cube系列产品可以应用于工商业储能业务和可再生能源发电并网业务,这两项业务有着可观的增长潜力。经测算,2021-25年我国可再生能源发电并网对储能电池的总需求将达到180GWh。在2021-25年5年内,10个主要发达国家工商业侧储能的新增装机量需求将达到18.3GWh。

  公司布局新能源、智能、节能三大板块,其中新能源板块中,电站运营有望迎来估值重塑,资产价值重估,EPC卡位平价时代订单高增,成为利润新晋增长点。智能板块稳步发展,节能业务增添业绩增长动力。

  拥有光伏电站资产规模达1.5GW,未来三年预计增至4-5GW,EPC总承包及运维业务发展迅猛,预计今年开发规模可达500MW左右。公司本身拥有大量优质光伏电站资产,同时为国内众多国企、民企提供新能源电站运维服务,且公司新能源资产有较大比例的分布式项目,间接服务大量工商业电力用户。无论在新能源侧储能市场还是用户侧储能市场,公司都已抢占客户资源的先机。公司每年新能源EPC开发规模达500-600MW,由于新能源电站配置储能系统后都会形成一个整体能源系统,无论是老站改造还是新建储能,公司的EPC及系统集成技术优势及经验可以帮助公司更快、更优质地切入储能系统集成领域。