20221202_华福证券_2023年度电力设备及新能源行业策略报告：沿途虽有坎坷前景依旧光明_87页.pdf

沿途虽有坎坷，前景依旧光明-2023年度电力设备及新能源行业策略报告证券分析师：邓伟 执业证书编号：S0210522050005证券研究报告行业评级 强于大市2022年12月请务必阅读报告末页的重要声明投资要点 电车电池：锂成本的通胀导致量减、加工费和非锂材料可能面临的通缩导致利减，通胀通缩联合演绎，是当前压制电车中游标的估值的两大担忧。补贴退坡、成本上行后更考验车企车型产品竞争力，名义产能过剩后更考验材料企业产品质量、性能、技术、客户结构带来的产能利用率，和成本管控能力，进一步催化产业链技术变革。重点关注一体化降本的电池和材料龙头、竞争格局相对较好的隔膜环节、PET铜箔技术先行军和钠离子电池先发优势企业。储能：海外户储与国内大储共振，边际向好长期高景气。中国：十四五新型储能政策驱动，电力市场化推动大储经济性；美国：ITC税抵加码，居民电价提高，经济性驱动大储户储共振；欧洲：俄乌战争下，电力自主可控诉求及高经济性驱动户储市场爆发。技术创新：关注储能新技术进步及特定领域储能应用。光伏：需求旺盛已成共识，重点关注硅料价格下降的幅度和节奏，以及利润向下游传导的情况。我们判断22/23年全球需求240GW/340GW以上，23/24年硅料含税平均价格分别为14/10 万元/吨，硅料环节释放出的利润向产业链中下游传导，主产业链中游各环节盈利占比提升，一体化组件企业量利齐升，硅片环节竞争加剧但龙头显著，电池片环节盈利稳定新技术量产快的企业能够获得溢价。同时由于行业竞争，部分利润也会向下游电站传导。逆变器、辅材等环节也将受益于需求爆发，量增利稳。工控：顺周期加速国产替代，电气设备迎数字化、智能化时代。工控顺周期下国产替代加速，传统企业利润改善或为重要前瞻指标：短期：传统工业景气度正逐步筑底，风光锂储新一轮资本开支有望驱动工控OEM需求反弹；中长期：制造业整体资本开支进入繁荣期，人力替代驱动自动化技改升级需求持续提升。“十四五”电网投资有望加速，结构上有望向特高压、智能电网倾斜；车桩比下降空间大，充电桩建设景气高升。风险提示：宏观需求修复不及预期，各环节原材料波动，技术落地不确定性等风险。2 电车电池：通胀通缩联合演绎，寻找降本创新带来的阿尔法 储能：全球储能高景气，大储户储齐共振 光伏：需求旺盛已成共识，关注产业链利润再分配 电力设备&工控：顺周期加速国产替代，电气设备迎数字化、智能化时代 风险提示目录31 核心结论：通胀通缩联合演绎，寻找降本创新带来的阿尔法 锂成本的通胀导致量减、加工费和非锂材料可能面临的通缩导致利减，是当前压制电车中游标的估值的两大担忧。各环节扩产周期和难易差异带来的供需错位，导致碳酸锂横踞高位倾吞中下游利润、中游部分环节扩产释放产能过剩，是当前制约电动车锂电池产业链健康发展的达摩克利斯之剑。针对通胀：近期价格松动，体现价格-需求反馈机制仍然有效，补贴退坡后更考验车企车型产品竞争力。针对通缩：当前市场担忧的2023年名义产能过剩问题实际上并非新生，2021H1至2022H1除石墨化、六氟磷酸锂、PVDF、磷酸铁等偏上游环节产能紧缺外，电池、正极、负极、电解液等实际上名义产能均有富余，真正紧缺的是稳定、优质产能。各企业为获得地方补贴、支持，上报的产能规划一般都远大于首期建设规模，国企资本支出决策周期长、民营企业投资更是关乎存亡，实际投产、后期建设节奏将根据市场真实需求（甚至是客户订单）有序投放。降本是产业发展必要需求，但更多通过技术进步和规模效应，极端情况下更考验企业成本管控能力和技术迭代水平。重点关注具备成本优势的龙头【宁德时代】、【天赐材料】、【亿纬锂能】、【恩捷股份】等。技术进步：复合集流体送样验证加速，2023年有望成为量产元年 复合铜箔对比传统铜箔具有减重、提高安全性、降低成本等优势，未来有望逐步替代传统铜箔，市场空间巨大：材料端2025年、2030年渗透率27%、82%，行业需求为62亿平、465亿平，对应市场空间341亿元、2007亿元；设备端2023-2025年需求复合增速超过110%，对应空间均超百亿。2022年底到2023H1，将成为重要的时间窗口：2022年下半年开始行业已经进入集中送样验证阶段，部分先发企业已获得电池企业送样反馈结果，开始进入量产准备阶段。我们预计最早在2023H1可以看到复合集流体产业化的到来。材料端送样验证结果逐步明朗，设备端伴随量产加速订单密集落地。重点关注【宝明科技】、【东威科技】、【骄成超声】。技术创新：钠离子电池产业化进入加速期，有望成为锂离子电池互补方案 钠元素和锂元素电化学性质相似，学术研究2000年重启、2010年起加速。近期资源分布不均、价格持续上探的锂盐成为中下游产业链共同焦虑，近一步推动钠离子电池产业化进程。2022年下半年以中科海钠为代表的钠离子电池专业企业中试线、1GWh级别产线陆续投放，2023年以宁德时代为代表的锂离子电池龙头企业即将推出钠离子电池批量生产方案，钠离子电池有望成为锂离子电池的互补替代路线，“变革”环节重点关注负极【贝特瑞】【元力股份】【圣泉集团】等、普鲁士类【百合花】【美联新材】等；“切换”环节重点关注锂电池龙头【宁德时代】【孚能科技】【鹏辉能源】等、钠电池新秀【华阳股份】【维科技术】【传艺科技】等；电解液【天赐材料】【多氟多】【新宙邦】【丰山集团】等。41.1 需求研判：至暗时刻预期悲观，趋势不改静待花开 多重因素扰动短期销量，碳中和大背景下电动化趋势明朗。22年疫情、俄乌战争、美联储加息多重影响下电动车销量持续超预期，预计中国22年电动车销量达660万辆，同比增长87%；全球销量预计达1043万辆，同比增长59%。展望2023，市场担心1）补贴退坡、高电池成本带来的车企涨价降低电车性价比；2）疫情反复带来的消费疲软等因素将影响新能车销量。我们认为1）电车售价不涨反降，性价比继续提升：产业快速发展阶段车企对销量（市占率）重视程度大于单位盈利，近期特斯拉降价变可看出其对销量重视程度；我们预计头部车企为抢占市场份额提升稼动率将主动跟随特斯拉采取降价策略，车企竞争加剧加速出清。2）消费疲软确实在短期将影响电车销量（可选消费），但宏观经济长期向好以及不可逆的碳中和趋势下远期电动化趋势明朗。我们预计23年全球新能源车销量将达1406万辆，同比增长35%；其中中国、欧洲、美国分别为853、323、166万辆。5-50%0%50%100%150%200%0500100015002000250030002019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E中国 欧洲 美国其他 yoy-中国 yoy-全球0%5%10%15%20%25%30%01000002000003000004000005000006000007000008000002021-12021-22021-32021-42021-52021-62021-72021-82021-92021-102021-112021-122022-12022-22022-32022-42022-52022-62022-72022-82022-92022-10EV销量 PHEV销量 PHEV占比图表：2019-2025年全球新能源汽车销量与预测（单位：万辆）图表：碳酸锂高价背景下中国PHEV销量占比逐步提升（单位：辆）资料来源：中汽协，乘联会，华福证券研究所1.1.1 电池：中游降价叠加锂成本传导，预计盈利触底回升 22年电动车销量超预期增长叠加欧洲储能装机超预期促使锂矿供不应求售价快速上涨挤压电池端利润，往后看电池端盈利的修复来自：1）中游材料产能释放后供需紧张局面缓解售价下降；2）电池定价模式转为锂盐成本加成向下传导。6图表：预计三元五系电池2023年营业成本较2022Q2高点降低11%，非锂成本降低14%资料来源：公司公告，鑫椤锂电，华福证券研究所 注释：23年各材料价格为预测值图表：预计LFP电池2023年营业成本较2022Q2高点降低10%，非锂成本降低12%1.1.2 隔膜：产业链产能快速投放阶段，隔膜竞争格局最优盈利最稳定 隔膜环节产业链竞争格局最优，23年量增利稳 供给侧产能释放后锂电产业链多数环节供需紧缺程度有所缓解，利润留存能力降低。隔膜受制于优质设备短缺、长投产周期、成本曲线陡峭等因素进入壁垒较高，23年需供比仍高达87%，优质产能供不应求，预计行业整体单平盈利较22年持平。龙头公司单平盈利有望进一步提升 售价升：高售价涂覆膜&海外出货占比提升提售价；成本降：新代际产线&新工艺降成本；即使考虑部分让利，23年强龙头公司单平盈利仍有望继续提升。7图表：23年隔膜为锂电产业链供需最优环节资料来源：公司公告、官网，鑫椤锂电，公开资料整理，华福证券研究所 注释：表内数值为各公司有效母卷产能；出货能力=有效母卷产能*直通率1.1.3 电解液：近似标品成本为核，龙头成本优势显著 电池厂自供配方背景下电解液主流材料趋于标品，成本逐步成为核心竞争点，关键在于一体化&物料大循环。溶质在电解液中成本占比较高，为一体化降本关键所在。我们以市价采购原材料并不考虑物料循环的情况下测算自制液体六氟和固体六氟的成本，测算值较外采价分别低9.9/7.2万元/吨。液体六氟成本更低主要系：1）省去结晶干燥环节降低能耗成本；2）反映环境温和设备投资成本低；3）收率较固体六氟更高。一体化自制溶质且掌握液体六氟生产工艺的企业成本优势显著。此外，HF以及硫酸的物料循环对降本也有较大帮助。我们认为具备电解液一体化生产能力、配套硫酸大循环、布局锂资源回收的电解液龙头天赐材料凭借其强大的成本优势有望跨越周期，获得超额收益。8图表：电解液售价初见回升（单位：万元/吨）资料来源：鑫椤锂电，公司公告，华福证券研究所图表：自制液体六氟成本优势明显(单位：万元/吨）051015202530自制液体六氟 自制固体六氟 外采六氟1.2 把握低渗透率新技术环节，享行业与替代共振 在单车续航里程超500km后，当前锂电产业链主要矛盾已由续航里程转为充电时长、锂价&安全性，相关新技术领域与新材料将享受渗透率提升红利，拥有更高业绩弹性。9产业链痛点 新技术、新材料 现有技术or材料 优势 成本差距 率先应领域充电时硅基负极 碳基负极 快充性能好、容量当前硅基负极成本约为传统墨负极3倍左右，已掺硅例8%，负极占电池成本5%测算，硅基负极替代约增加电池成本0.8%，单w成本提升约1分/wh价格不敏感且对电池性能要求较的领域，如中端快充型LiFSI 6F 快充性能好、温性能佳当前碳酸锂价格下，LiFsi成本约为6f1.5倍左右，按添加例3%，电解液占电池成本7%测算，LiFSI替代约增加电池成本0.11%，电池成本约提升0.1分/wh价格不敏感且对电池性能要求较的领域，如中端快充型碳纳管 炭 快充性能好、强度导电剂在电池成本中占仅1%，碳纳管替代对电池成本影响不价格不敏感且对电池性能要求较的领域，如中端快充型锂盐售价过 钠离电池 锂离电池 原材料主可控，理论成本更低当前产业链处于起步阶段，期理论成本能降低约0.3元/wh对初次投成本较为敏感，且对电池循环寿命与能量密度要求较低的领域，例如：两轮、铁塔通讯储能等安全性 固态电池 液态电池 电池安全性能好，能量密度或有提 尚处于探索阶段，成本差距待验证初期预计率先应于对价格相对不敏感领域，列如：电产品机等资料来源：鑫椤锂电，公开资料整理，华福证券研究所图表：锂电产业链低渗透率新材料&新技术梳理1.2.1.1 复合铜箔可同时减重、降本、提高安全性，产业趋势明确10 复合集流体采用三明治结构，由中间的高分子材料和两侧的金属堆积层组成。复合铜箔五大优势：减重、降本（目前工艺可以做到3元/平左右）、安全性（提高机械滥用安全性，解决纯金属老化可靠性问题）、长寿命（改善电池充放电界面应力问题）；兼容性。图表：复合铜箔性能优势介绍原材料 成本 价格 单耗 密度6成本(元/平)成本(万元/吨)单耗PET铜箔 1.41 传统铜箔 3.19 5.93铜(2)0.95 6.00 0.00 8.96 铜 2.85 5.31 1基膜(4.5)0.27 5.00 0.00 1.38 辅材 0.12 0.22其他 0.18 电费 0.21 0.40 7910折旧成本 成本单价(万元)台数(台)折旧年限6折旧(元/平)折旧(万元/吨)投资强度PET铜箔 0.73 0 0 传统铜箔 0.38 0.70 7.00磁控溅射 0.30 3000 1500 10水电镀 0.30 3000 1000 10其他成本 0.32 0.13 0.25成本合计 2.46 3.70关键假设 具体内容原材料假设铜价6万元/吨，PET基膜价格5万元/吨（不含税），除铜、基膜价格之外成本占总成本10%；传统天加工费3.7万/吨假设每GWh需要1000万平复合集流体，对应2台磁控溅射设备，3台水电镀设备，设备折旧周期10年设备假设磁控溅射设备价格1500万元，水电镀价格1000万元/台假设其他设备及厂房每亿平2亿元，折旧15年图表：复合铜箔成本测算资料来源：金美环评书、金美官网，华福证券研究所1.2.1.2 行业进入加速认证阶段，明年有望实现量产11 从复合铜箔发展产业进度来看，行业已经进入集中送样验证阶段，部分先发企业已经获得电池企业送样反馈结果，开始进入量产准备阶段。我们预计最早在2023年H1可以看到复合集流体产业化的到来。目前复合铜箔赛道可分为三类企业，第一类主业与复合铜箔生产技术具有同源性，如宝明科技主业涉及ITO镀膜技术，与两步法磁控溅射工艺具有同源性；第二类PET/PP基膜生产企业，业务向下游延伸；第三类企业是传统铜箔企业，进行复合铜箔的同步开发。时间 分类 事件2017-2022H1：研发阶段标志事件1）2016-2017年，头部电池企业开展复合集流体研发。金美等企业进行设备及材料探索。2）2018年，第一代复合铝箔在龙头电池企业欧洲高镍三元车型上应用。3）2020年，宁德时代在世界新能源汽车大会宣布成功研发不起火只冒烟电池。4）2021年6月，东威科技上市，其水电镀设备可应用于复合集流体生产特点 行业玩家少，工艺、设备端不成熟，量产有瓶颈2022H1-H2：送样、量产准备阶段标志事件1）2022年7月以来，宝明科技、双星新材、阿石创、胜利精密等企业入局，部分企业宣布产能规划，积极进行生产准备。2）东威科技从8月以来公告大单累计接近20亿元，目前在手订单近300台。3）金美2022年11月11日宣布正式量产复合铝箔，复合铜箔也在准备中特点1）行业玩家、资金涌入，百花齐放，电池企业能获得的样品不在稀缺，进入加速认证的状态2）设备企业订单从过去1-2台实验线开始出现规模采购大单2023H1后：量产应用阶段展望1）先发企业有望在2022年年末通过大部分企业送样测试，在2023年上半年获得订单，年中实现量产。2）大部分入局企业会在2023年上半年获得送样测试，在2023、2024年做好产能准备及正式量产。图表：复合铜箔发展推演 图表：不同企业送样认证进度企业类型 公司名称 进度 设备采购 产能规划同源技术迁移宝明科技 验证进展良好2亿元东威订单赣州投资60亿元，一期11.5亿，二期48.5亿元，一期建设周期12个月金美新材料 量产阶段 自产设备 研发时间最久，近期量产复合铝箔阿石创 技术交流设备下定选型三孚新科 技术交流 自产设备目前中试阶段，预计明年规模化应用胜利精密 送样验证 安装调试一期产能15条线预计2023年末建成投产，2025年建成100条产线，累计12亿平基膜企业双星新材 送样验证 安装调试元琛科技 技术交流 安装调试传统铜箔诺德股份 样品准备嘉元科技 样品准备中一科技 生产准备 两步法工艺先建设500万平产能资料来源：各公司公告，华福证券研究所1.2.1.3 空间：复合铜箔远期渗透率超80%，对应2000亿以上空间12应用领域 指标 单位 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E动力电池出货量 GWh 638 929 1,308 1,782 3,969 yoy%34%46%41%36%8%复合铜箔渗透率%0.1%1.5%10%20%75%复合铜箔需求 亿平 0.1 1 13 36 298 复合铝箔渗透率%0%1%5%10%40%复合铝箔需求 亿平 0 1 7 18 159 电力储能出货量 GWh 97 146 212 295 1,144 yoy%50%51%45%39%23%复合铜箔渗透率%0.5%5%25%45%100%复合铜箔需求 亿平 0.05 1 5 13 114 消费锂电出货量 GWh 152.2 182.6 219.1 262.9 528.8 yoy%20%20%20%20%10%复合铜箔渗透率%0.3%3%30%50%100%复合铜箔需求 亿平 0.05 0.5 6.6 13.1 52.9 复合铝箔渗透率%0%2%15%25%50%复合铝箔需求 亿平 0.0 0.3 3.3 6.6 26.4 合计出货量 GWh 887 1,257 1,739 2,340 5,642 复合铜箔渗透率%0%2%14%27%82%复合铜箔需求 亿平 0.2 2.7 24.9 62.1 465 yoy%1592%834%149%19%复合铝箔渗透率%0.8%5.7%10.4%32.8%复合铝箔需求 亿平 0.1 1.0 9.8 24.4 185.2 yoy%1674%912%148%23%指标 单位 2022E 2023E 2024E 2025E 2030E复合铜箔需求 亿平 0.2 2.7 24.9 62.1 465 单平价格(含税)元/平 7.00 7.00 6.00 5.50 4.32 单平价格(不含税)元/平 6.19 6.19 5.31 4.87 3.82 单平成本(不含税)元/平 3.07 2.77 2.71 2.56 单平净利 元/平 1.86 1.48 1.22 0.75 毛利率%50%48%44%33%净利率%30%28%25%17%复合铜箔市场空间亿元 1 19 150 341 2,007 关键假设 2023E 2024E 2025E铜 价655传统铜箔价格(含税)5.9 5.3 5.3传统铜箔价格(不含税)5.2 4.7 4.7复合铜箔价格(含税)7.0 6.0 5.5符合铜箔价格(不含税)6.2 5.3 4.9良率 80%83%85%图表：复合铜箔空间测算关键假设图表：复合铜箔市场空间 渗透率，考虑到动力快充复合铜箔的应用受限，我们假设2030年复合铜箔在动力领域渗透率为75%；储能对成本和寿命敏感，渗透率100%；价格方面，复合铜箔对比传统铜箔性能更优，在导入期可享受阶段性溢价；2030年行业盈利回归合理水平。复合铜箔每亿平投资6亿元，投资回收周期8年，铜价5万元/吨，良率90%的情况下，对应单平净利0.75元/平。复合铜箔2025年、2030年渗透率27%、82%，行业需求为62亿平、465亿平，对应市场空间341亿元、2007亿元。资料来源：华福证券研究所测算1.2.1.4 空间：2025年设备市场空间超百亿，复合增速超过110%13市场需求 指标 单位 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E复合铜箔需求电池出货量 GWh 887 1,257 1,739 2,340 3,040 3,814 4,475 5,071 5,642 复合铜箔渗透率%0%2%14%27%45%61%71%77%82%复合铜箔电池出货 GWh 2 27 249 621 1,376 2,337 3,174 3,902 4,650 复合铝箔渗透率%0%1%6%10%19%24%28%30%33%复合铝箔电池出货 GWh 0 10 98 244 564 931 1,261 1,510 1,852 磁控溅射设备市场空间存量需求 台 3 53 499 1,241 2,752 4,674 6,348 7,804 9,300 当年新增需求 台 28 248 594 1,127 1,716 1,798 1,565 1,476 1,198 存量市场空间 亿元 0.5 8.0 75 186 413 701 952 1,171 1,395 当年新增规模 亿元 4.2 37.2 89 169 257 270 235 221 180 水电镀设备市场空间存量需求 台 5 80 748 1,862 4,128 7,010 9,523 11,706 13,950 当年新增需求 台 41 372 891 1,690 2,574 2,697 2,348 2,213 1,797 存量市场空间 亿元 0.5 8.0 75 186 413 701 952 1,171 1,395 当年新增规模 亿元 4.1 37.2 89 169 257 270 235 221 180 滚焊单元市场空间设备存量需求 台 6 146 1,391 3,458 7,761 13,073 17,740 21,649 26,007 当年新增需求 台 76 692 1,656 3,185 4,807 4,990 4,288 4,134 3,336 设备存量市场空间 亿元 0 4 42 104 233 392 532 649 780 当年新增市场空间 亿元 2 21 50 96 144 150 129 124 100 图表：复合铜箔相关设备市场空间 复合铜箔材料端新增磁控溅射与水电镀设备，电池端需要超声波滚焊设备进行极耳转印焊。每GWh需要2台磁控溅射设备、每台1500万元，3台水电镀设备、每台价值1000万元，4台滚焊单元，每台300万。2025年当年磁控溅射需求1127台、水电镀设备1690台、滚焊设备3185台，磁控溅射、水电镀、滚焊设备市场空间169亿元、96亿元，2027年设备需求达到高峰，磁控溅射需求1798台、水电镀设备2697台、滚焊设备4990台，磁控溅射、水电镀设备市场空间270亿元、滚焊设备150亿元。资料来源：华福证券研究所测算1.2.1.5 产业链投资机会14 复合铜箔产业链上游包括设备和基膜企业、中游包括材料企业、下游包括各类电池企业。从确定性角度，我们认为首选设备。在产业化初期，材料格局尚不明朗，考虑到资本开支前置，设备企业订单持续落地催化股价。磁控溅射：复合集流体领域设备出货国内为主，腾胜科技、振华科技和汇成真空实现出货。水电镀：目前仅东威科技实现量产，预计领先优势能保持2-3年时间。一方面公司5年前开始研发该设备具备先发优势，另外公司全球唯一上市的电镀企业，自身实力雄厚。滚焊设备：骄成超声滚焊设备2017年跑通，2024年前独供宁德；达牛、新栋力等也在做开发。从弹性角度，伴随送样验证结果逐步揭晓，材料端开始明朗。在此阶段最关键的是认证进度，弱化竞争格局忧虑。宝明科技客户送样进度领先。材料送样测试反馈良好、设备采购、产能规划积极，有望将技术先发优势进一步转化为产能先发优势。建议关注宝明科技、东威科技、骄成超声。图表：复合铜箔产业链资料来源：各公司公告，华福证券研究所1.2.2.1钠离子电池具备成锂离子电池互补方案的天然优势 钠元素储量丰富分布均匀，是锂离子电池可期互补方案 锂离子电池较早开始商业化进程，主要是由于锂相对原子质量小、标准电极电位低、比容量高。而钠元素储量丰富、分布更均匀，且能兼容已有的锂电产线，从资源供应保障、成本角度考虑，钠离子电池是锂离子电池的优选互补方案。15资料来源：中科院物理所，各公司专利，华福证券研究所项目 钠离子电池锂离子电池钒液流电池 铅酸电池三元 磷酸铁锂地壳丰度 2.60%锂：0.0017%；镍：0.008%；钴：0.002%锂：0.0017%0.02%0.0016%资源保障来源丰富，分布广泛，提炼简单分布不均，锂集中在澳大利亚、南美等；镍集中在印尼、北美等；钴集中在刚果（金）、澳大利亚等分布不均匀，我国已探明锂资源占全球6%多为共生矿，作为冶金业副产品我国铅资源丰富，探明储量近亿吨，占全球20%左右。2020年进口134万吨，铅产量544万吨环境影响 较轻，氰化钠有毒 较轻，钴有毒 较轻 五氧化二钒为剧毒物质2B类致癌物，三大重金属污染物之一，有毒有害实际能量密度 140-160Wh/kg 240-280Wh/kg 150-180Wh/kg 15-50Wh/kg 50-70wh/kg循环次数 1000-5000次 3000-6000次 4000-8000次 10000-15000次 300-500次热稳定性 较好 高镍较差 较好 较好-低温性能 较好 较好 较差 较好-电压平台 2.8-3.7V 4.2-4.5V 3.2V 2V投资成本推广期 0.5-0.7元/Wh；发展期0.3-0.5元/Wh；爆发期0.3元/Wh 以下当前0.9-1.1元/Wh；2021年0.7-0.8元/Wh当前0.8-1元/Wh；2021年0.6-0.7元/Wh3.8-6元/Wh 0.4-0.5元/Wh其他优点负极可用铝箔代替铜箔；快充不影响寿命回收简单，残值高图表：钠离子电池特性及优势1.2.2.2 钠离子电池研究发源已久，即将进入爆发期 萌芽期：1967年从高温钠硫电池出发 停滞期：在1979年法国Armand提出“摇椅电池”概念后，由于锂离子电池体系中应用较为广泛的石墨负极储钠能力欠缺，对钠离子电池的研究几乎停滞。重启期：直至2000年加拿大Dahn等发现硬碳负极具备优异的可逆储钠能力，学界才继续推进。复兴期：到2010年，随锂离子电池研究和产业链建设趋于成熟，以及对锂资源的担忧，钠离子电池的研究和产业化进程，进入复兴时期，海内外出现产业化公司和零星商业化应用。爆发期：直至2021年7月，宁德时代发布第一代钠离子电池，宣布计划2023年形成基本产业链，叠加锂价在2021年底-2022年年初快速上涨，引发全产业链对互补、替代方案钠离子电池的高度重视，涌现数十家推动钠离子电池及原材料量产的企业。当前碳酸锂价格突破60万元/吨，更近一步加速钠离子电池产业化进程。16资料来源：中科院物理所，华福证券研究所；注：高温钠电池主要包括钠硫电池和ZEBRA电池，用可实现钠离子导电的陶瓷电解质作为离子交换的隔膜，并将金属钠或者化合物形式的钠作为电价变化的活性物质制造二次发电电池，必须在高温下才能运行。而常温钠离子电池类似于锂离子电池，依靠钠离子在正负极之间的嵌入脱出和迁移实现充放电过程。1967 美国Yao和Kummer发现Na+在 中的快速传导1968 美国Ford公司发明高温钠硫电池；中科院上海硅盐研究所开始研发1972 法国Armand首次构建了基于石墨衍生的嵌入式化合物正极的固态钠电池1976 Goodenough和Hong提出 固体电解质1977 中科院上海硅酸盐研究所研制出6kW钠硫电池模块并成功驱动电动车1979 法国Armand提出“摇椅式电池”概念1986 南非Coetzer提出ZEBRA（钠镍电池1981 法国Delmas等首次报道 层状氧化物正极的脱嵌钠电化学性能2000 转折点：加拿大Dahn等发现钠离子电池高容量硬碳负极材料2006 日本Okada等首次报道NaFeO2的可逆充放电行为2003日本NGK公司实现高温钠硫电池商业化2007 加拿大Nazar等提出形变较小的Na2FePO4F聚阴离子正极材料2011全球首家钠离子电池公司英国Faradion建立；日本Komaba等首次报道NaNi0.5Mn0.5O2|硬碳全电池性能2009中科院上海硅酸盐研究所建成中试线2010中科院上海硅酸盐研究所研制出100kW/800kWh电池组并于世博会示范运行2013美国Goodenough等提出普鲁士白正极2014中科院物理所胡勇胜等首次发现电化学活性，并提出Cu基正极材料中科院上海硅酸盐研究所开始针对ZEBRA电池展开产学研合作2015中科院物理所胡胜勇等首次提出低成本煤基无定型碳负极材料2017 承袭中科院物理所研究成果的中科海钠成立，研制出用于电动自行车的电池组2019 中科海钠推出全球首个100kWh钠离子电池储能电站 中科院上海硅酸盐研究所成立公司“奥能瑞拉”2018 中科海钠推出全球首辆钠离子电池电动汽车2021 7月宁德时代发布第一代钠离子电池，计划2023年形成基本产业链；2022 中科海钠投产2条GWh级别钠离子电池产线；湖南立方发布第一代钠离子电池常温钠离子电池高温钠电池研究停滞：研究条件限制，重心转向锂离子电池，石墨几乎不具备储钠能力进入复兴时期：锂离子电池研究成熟，对锂资源的担忧图表：高温钠电池和常温钠离子电池发展历程1.2.2.3 钠离子电芯产能规划超过100GWh 据公开资料统计，钠离子电芯头部厂商产能规划合计超过100GWh。主要分为传统锂离子电池厂商转型，和钠离子电池专业化厂商。由于钠离子电芯产线和锂离子电芯产线设备相似度较高，存在从锂离子电芯产线技改切换的可能性，实际上产能弹性较大。从投资强度来看：钠离子电池与锂离子电工艺设备基本类似，投资强度与锂电接近；正极分为普鲁士类和层状氧化物，根据企业公告数据，普鲁士类投资强度在1.4-2亿元，层状氧化物与三元共线，投资成本接近；负极和电解液溶质投资预计将会低于现有锂电水平。17资料来源：公司公告，华福证券研究所图表：钠离子电池各环节投资强度公司 基地 远期规划 产能规划宁德时代 福建福鼎等 2023年开始实现产业化。待定中科海钠安徽阜阳一期1GWh已投产，二期4GWh，远期25GWh30江苏溧阳 试验线百兆瓦时级 0.1华阳股份 山西阳泉公告1GWh产线已投产，地方上报总规划50GWh（合作中科海钠）50传艺科技 江苏高邮 10GWh钠离子电池一体化项目 10钠创&维科 江西南昌 一期2GWh23年6月量产，远期8GWh 10多氟多 焦作等地 一期1GWh已投产，后续规划5GWh 6合计 超100GWh环节 单GWh/万吨投资 备注电池 2-3亿元 工艺、设备与锂电基本类似正极1.5亿元 普鲁士蓝/白2-3亿元左右 层状氧化物，可与三元共线负极 预计低于2-3亿元硬碳，反应温度低于石墨，预计单位投资额更低电解液溶质 预计低于4-6亿元六氟磷酸钠，可沿用现有6F工艺设备也可以采用更简单工艺，预计会降低图表：国内钠离子电芯产能规划梳理1.2.2.4 钠离子电池需求测算及产业化应用实例 展望A00级电动车、电动两轮车和储能领域，到2025年对电池需求约为441GWh，假设钠离子电池渗透率为16%，对应钠离子电池需求71.2GWh。展望2030年，钠离子电池需求有望达到439GWh。在此我们强调：决定渗透率的是供给侧能力，如果钠离子电池性能、成本超预期，实际需求空间更大。18资料来源：各公司官网，华福证券研究所图表：国内钠离子电芯产能规划梳理图表：钠离子电池需求测算时间 规模 用途 企业 简介2017年底 48V/10Ah 电动自行车 中科海钠 中科海钠研制出48V/10Ah钠离子电池组应用于电动自行车2018年 72V/80Ah 电动汽车 中科海钠 推出全球首辆钠离子电池电动汽车2019年 100kWh 大型储能 中科海钠推出全球首个100kWh钠离子电池储能电站，首次实现在大规模储能上的示范应用2021年6月28日 1MWh 大型储能 中科海钠 全球首套1MWh钠离子电池储能系统在山西太原正式投入运营2022年1月3+4.8kWh/3kW；12.6kWh家用储能中科海钠&BLUETTI全球首款钠离子电池家用储能系统正式亮相拉斯维加斯CES展2021年9月14日-航标电池 中科海钠长江芜湖大桥水道大桥上左右通航浮使用新型航标供电电池-钠离子电池2022年4月24日 小批量中低速电动车、电动大巴及家用储能立方新能源收到多个客户的样品及量产订单，用于中低速电动车、电动大巴及家用储能等领域。6月将开始小批量生产钠离子软包电池，并在2023年开始大批量生产。2021年5月-储能器件钠创新能源推出全球首套钠离子电池-甲醇重整制氢-燃料电池综合能源系统产品2021年7月-双轮电动车钠创新能源钠创新能源与爱玛科技联合发布全球首批钠离子电池驱动双轮电动车2021年10月 25MWh钠电自动化生产线贲安能源贲安在江苏无锡工厂导入贲安第二代水系钠盐电池量产自动化生产线，全线自动化水平超90%，年产25MWh P2电池。是贲安能源近年在国内投入的第二条标准化量产产线。2022年8月-新型储能动模平台贲安能源三峡集团乌兰察布“源网荷储一体化”项目开展园区多种新型储能动模平台调试工作，贲安能源水系钠盐电池动模系统调试一次成功，投入测试运行。2022年10月 60MWh 电网侧储能 中科海钠三峡能源安徽阜阳南部风光储基地项目，30MW/60MWh钠离子电池储能项目，9套钠离子储能单元，华东区域最大电网侧化学储能项目。图表：钠离子电池现有产业化应用1.2.2.5 钠离子电池投资策略：关注“变革”与“切换”变革：原料体系颠覆的【负极】：石墨储钠能力较差，对于储钠能力较强的软碳/硬碳，传统锂电负极企业过去曾在锂电体系内展开过相关研究，部分生产工艺、设备需要定制化设计，关注具备技术和成本优势的【贝特瑞】、【元力股份】、【杉杉股份】、【圣泉集团】、【璞泰来】、【索通科技】等。用量翻倍的【铝箔集流体】：钠离子在负极不会和铝反应，负极集流体可由铜替换为成本更低的铝箔。为抑制钠枝晶、降本、提高安全性，钠离子体系中铝集流体也存在PET复合、造孔等多种改性方案。关注【鼎胜新材】、【万顺新材】等。全新化学体系【普鲁士蓝/白】：理论比容量高、生产成本低，有望成为中长期正极优选方案，短期结晶水问题仍需解决，关注有颜料级普鲁士蓝生产经验的【百合花】、【美联新材】，和电池级开始小批量供货的【容百科技】等。切换：工艺产线相似的【层状氧化物正极】【电解质】：活性金属由锂换为钠，其中层状氧化物、六氟磷酸钠有望成为初期量产方案，二者生产工艺和锂电三元、六氟磷酸锂相似，关注持续投入技术研发、生产经验丰富的传统头部企业【振华新材】、【容百科技】、【当升科技】、【天赐材料】、【多氟多】、【新宙邦】、【丰山集团】。新品类强化竞争优势，提升产能利用率。集大成的【电池】：钠离子电池与锂离子电池生产工艺基本类似，传统锂离子电池产线可调试转产。【宁德时代】、【孚能科技】、【鹏辉能源】等传统锂电龙头将推动量产，【华阳股份】、【维科技术】、【传艺科技】等钠电池专业企业弹性较大。19图表：钠离子电池产业链图谱资料来源：各公司官网，华福证券研究所 电车电池：通胀通缩联合演绎，寻找降本创新带来的阿尔法 储能：全球储能高景气，大储户储齐共振 光伏：需求旺盛已成共识，关注产业链利润再分配 电力设备&工控：顺周期加速国产替代，电气设备迎数字化、智能化时代 风险提示目录202 摘要：海外户储与国内大储共振，边际向好长期高景气 中国：十四五新型储能政策驱动，电力市场化推动大储经济性 电力系统建设方面：坚持优化新型储能建设布局，推动新型储能与电力系统各环节融合发展。电源侧，加快推动系统友好型新能源电站建设；电网侧，因地制宜发展新型储能；用户侧，灵活多样地配置新型储能支撑分布式供能系统建设。储能市场化方面：明确新型储能独立市场主体地位，推动新型储能参与各类电力市场，完善与新型储能相适应的电力市场机制，为逐步走向市场化发展破除体制障碍。容量补偿、辅助服务、电力现货市场化，大储经济性提升：储能电站盈利模式逐步清晰，初步测算下资本金IRR超11%，全投资IRR达8%以上。美国：ITC税抵加码，居民电价提高，经济性驱动大储户储共振 ITC储能税抵加码：拜登政府签署“IRA2022“法案，针对储能部分ITC政策：税抵额度由此前最高26%提升至30%，并将抵免额度延长至2032年；储能税抵要求放宽，由此前必须光伏+储能放宽，独立储能也可单独获得税抵。居民电价持续提高：今年美国居民电价已由1月13.72美分/kWh上涨至8月15.95美分/kWh，总体居民电价已连续8个月上涨。储能渗透率持续提升：税抵加码延期，独立储能电站也可获税抵，大储建设成本下降；初装成本下降，居民电价提高，户用储能经济性体现，户用光储IRR超8%，