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新能源必不可少的“蓄水池”

来源 中车友 浏览 1209 发表时间:2022-07-05 11:07:16

在科技股一枝独秀高手如林的科技股中拔得头筹,那就是储能。以中证的行业指数为标准,2021年中证储能产业指数大涨近1倍,远远超过了光伏的43%、芯片的31%和新能源车的47%。也就是说,储能不仅是新能源产业链中的核心环节,也是整个大科技领域不可忽视的核心赛道。今天就来讲讲储能。

储能,就是能量的存储,广义上说,储能包括电储能、热储能、氢储能等很多形式,但现在市场上通常指的是狭义的电储能,也就是电力的存储。为什么储能受到了资本市场如此大的关注?我们依然按照惯例从供需两端来分析一下。

新能源发展

从需求端来看,储能是新能源发展的刚需环节。

首先,要在上游发展光伏、风电等新能源,就必须有储能作为配套。光伏和风能最大的问题就是不稳定,基本是靠天吃饭。天气好的时候,发电量可能多到需要弃风弃光,高峰时期年全国的平均弃风率都有7%,弃光率3%,部分地区,比如新疆、西藏等地的弃风率甚至能到30%。但是,天气不好的时候可能又发电量不足。之前我们看到东北出现了缺电的情况,甚至有地方的红绿灯都断电了,这就和当地风电占比较大有关系,黑龙江和吉林的风电占比都超过15%,远高于全国平均水平,而这种供电的稳定性肯定是不如传统火电。

随着新能源的推广,不稳定的问题会愈发凸显出来,最好的解决方案就是通过储能技术把多余的电存储起来,等天气不好、发电不足的时候再拿出来使用,达到削峰填谷的目的。这样一来,新能源发电的成本就不能只看光伏组件或者是风机的成本,还要考虑上储能环节,很多地方一加上这个成本,就又比火电贵了。比如有专家做过统计,大概只有1/5的时间光伏比火电便宜。所以,下一步发展储能技术是必须突破的一个重点,储能行业也必然伴随着新能源的发展进入快车道。

其次,要在下游推广新能源终端设备,就必须有储能设备做支撑。就像我们在新能源课程中讲过的,光有新能源发电不行,关键是让大家在下游使用新能源终端设备,其中最重要的就是新能源汽车,而新能源汽车这种移动的终端必然要用到储能的动力电池。动力电池在新能源汽车的成本中占比接近40%,而且是目前制约新能源汽车推广的主要瓶颈,所以是下一步新能源汽车改进的关键。除此之外,智能革命带来的电气化设备升级也需要储能的电池做支撑,比如智能手机功耗越来越大,对电池的要求也会越来越高。无论如何,在一个清洁电力能源主导的新世界里,储能都是不可或缺的环节。

正是在这种需求的推动下,全球的储能行业都保持了高速的增长。全球的储能项目累计装机规模已经从2016年的169GW增长到191GW,2020年一年新增装机6.5GW,同比增长80%以上,是景气度很高的一个赛道。不过,储能有很多种方式,有的技术已经相对成熟,没有太大的增量,而有的技术还处于成长阶段,未来有很大的潜力。接下来我们就具体分析一下储能的发展方向以及投资中需要关注的重点。

说到储能,很多人首先想到的就是电池,其实电池只不过是离我们生活比较近,但它并不是目前储能的主要方式。电池属于用电侧的储能,而目前大部分的储能是在上游的发电侧。从储能技术上看,电储能又可以分为电化学储能(比如锂离子电池)和机械储能(比如抽水蓄能)。目前抽水蓄能是绝对主力,占全球储能装机存量规模的90%,而电化学储能只占7.5%。国内差不多也是这个比例,电化学储能稍高一点,但也不到10%。

所以,从存量的角度看,未来相当长的一段时间内,抽水蓄能依然是储能的最主要方式。尽管抽水蓄能在储能中的占比已经接近90%,但储能配套在整个电力供应中的比例还是很低的,2021年占比只有1.4%,也就是说只有1.4%的电能被储存起来进行调配,远低于发达国家,也远远满足不了未来新能源发电增加之后的需求,未来还有很大的增长空间。截至2020年底,全国共有抽水蓄能电站32座,装机量31.5GW,比2010年已经翻了一番以上,而且目前的在建产能还有45.5GW。按照国家的规划,到2025年达到62GW,2030年达到120GW左右,也就是说未来十年还有四倍的空间,而且这个基本是政府和国企投资为主,所以确定性也是很高的,这算是储能里面一个相对成熟的方向。

抽水蓄能的产业链主要包括三个环节:一是投资商,主要是国家电网、南方电网等电力企业;二是承包商,负责项目的设计和建设;三是设备商,也就是建设用到的机组等设备,这部分占整个投资成本的20%左右。从投资的角度看,可配置的主要是后两个环节,不过这块业务相对传统,机构总体配置不多,其中机构相对青睐的是承包商中的中国电建。截至2021年中,共有181只公募基金持有。设备商的竞争格局也比较稳定,两大一小,两大是哈尔滨电气和东方电气,一小是浙富控股,哈尔滨电气在港股上市,后两家中机构相对青睐的是市值更小的浙富控股,截至2021年中,共有161只公募基金持有。

从增量的角度看,电池储能的增长空间更大、增长速度也更快,是储能领域更有成长性的一个方向。过去电池技术不成熟,存在明显的问题:一个是储能效率,有专家做过估算,按照现有技术,目前全世界电池生产商5年多的电池产能只能满足东京3天的用电。再一个是资源限制,电池材料要用到锂、钴、镍等稀有金属,之所以叫稀有金属,就是因为它们的储量和供给非常有限,再加上下游的动力电池等终端需求还在高速增长,这就导致根本没有那么多锂和钴来生产储能电池。即便有,成本也太高了。比如这两年电池级碳酸锂的价格已经从最低的4万元/吨飙涨到18万元/吨以上,就是因为供给实在是跟不上。

但现在随着电池技术的改进,电化学储能的占比正在不断提升,潜力很大。在2020年的新增储能装机中,电化学储能已经占到了73%,其中又以锂离子电池为主,而抽水蓄能只占了23%,也就是说电化学储能的增速要快得多。目前我国的电化学储能存量规模大概是3.3GW,其中锂电池储能2.9GW,根据赛迪智库的预测,2025年能到50GW,2030年250GW,2060年600GW。

基于电池的储能系统是一条庞大的产业链:按照东吴证券的梳理,储能系统主要包括电芯、EMS(能量管理系统)、BMS(电池管理系统)、PCS(双向变流器)等多个部分,其中电芯也就是电池是储能系统的核心,成本占比约67%。电池中包括了正极材料、负极材料、电解液、隔膜等细分领域,其中占比较大的是正极材料,成本占比约40%。除了上游的设备供应商,还有中游的储能系统集成和系统安装以及下游的电站、电网系统等。

从机构配置的角度看,电池的投资价值最高,其中机构配置最多的就是宁德时代、亿纬锂能和比亚迪。截至2021年中,分别有1969、1254和890只公募基金持有,是绝对的机构重仓股,也是中证储能指数中的前三大权重股。除此之外,在电池材料的各个细分领域,也有大量的机构配置,不过电池是一个复杂的领域,我们在新能源车和电池的专题课程里会分析,在此不再赘述。除了电池和相关的电池材料,机构配置最多的就是储能逆变器及集成商,其中最受机构青睐的就是阳光电源、锦浪科技和固德威,尤其是市场份额最大的逆变器和储能系统集成双龙头阳光电源,也是中证储能指数的第四大权重股。截至2021年中,共有911只公募基金持有阳光电源,另外两家公司也分别有312和256只公募基金持有。

总结:储能是发展新能源的一个必不可少的配套环节,未来随着新能源占比的不断提升,储能具有广阔的增长空间。目前的储能存量上以抽水蓄能为主,但增量上以电化学储能尤其是电池储能为主,围绕电池的储能系统产业链具有很高的投资价值,其中机构最为青睐的是储能电池、储能逆变器及相关的集成商。