2024年度策略:韬光逐薮,含章未曜【民生电新】
(以下内容从民生证券《2024年度策略:韬光逐薮,含章未曜【民生电新】》研报附件原文摘录)
点击蓝字关注我们 韬光逐薮,含章未曜 报告摘要 ■ 2023行情复盘:板块整体震荡下行,估值处于历史底部区间 2023年板块整体表现较弱,截至12月7日,中信一级电力设备与新能源板块自 2023 年以来下跌幅度约28.04%,跑输沪深300指数。 ■ 2024策略推演:从新兴产业发展周期视角出发 我们从新兴产业发展周期视角(以渗透率作为核心指标)出发,兼顾宏观层面如政策催化(规划/刺激政策等)和微观层面的(商业模式、技术创新、估值水平),选取出了当前渗透率更低、景气度指标更鲜明的人形机器人、海风、电力设备等重点投资方向;对于光伏、储能和新能源车来说,我们预计行业结构性机会大于整体性机会,应重视能率先完成产能出清或供需改善、在新技术迭代中能享受先发红利、或是规模和技术等优势加持有望获取超额利润的环节和标的。 ■ 工控&机器人:周期拐点将至,关注人形机器人高成长性 工控:市场需求仍处于恢复阶段,景气度有望回暖,在产业升级&国产替代大背景下,优秀的内资工控企业有望迎来机遇。人形机器人:当前AI大模型发展使得人形机器人通用性增强,以特斯拉为首的人形机器人本体厂产品不断完善,在考虑“机器代人”趋势下国内供应链更具备量产性价比,具备高成长性。 ■ 海风:需求牵引供给,供给创造需求 需求侧:重视“海风+出海”需求结构;供给侧:重视与需求结构高度匹配,海风是或具备降本增效α的环节。 ■ 新能源车+光伏+储能:云开方见日,潮尽炉峰出 新能源车:需求侧,全球仍处高速增长期;供给侧,主产业链方兴未艾,强者恒强;新技术产业化加速进行时。 光伏:需求侧,预计全球23/24年光伏新增装机量将达到380/480GW,同比增长65%/26%;供给侧,技术进步推动产业升级,电池技术百花齐放。 储能:国内大储景气,工商储崭露头角;美国需求有望高增;欧洲去库接近尾声。 ■ 电力设备:结构性机会突显,出海链趋势明确 主网侧:特高压为消纳体系的重要环节,建设进度提速;配用电侧:智能化趋势明显,投资比例有望提升。随着电力市场化进程加快,虚拟电厂商业模式逐步清晰;海外电网建设需求起量,电力设备、充电桩出海趋势明确,未来可期。 ■ 风险提示:政策不达预期、行业竞争加剧致价格超预期下降等。 1 行情复盘与策略推演 1.1 2023年电新行情复盘 1.1.1 2023年板块整体震荡下行 2023年板块整体表现较弱,截至 12月 7日,中信一级电力设备与新能源板块自2023年以来下跌幅度约28.04%,跑输沪深300指数。 板块内部分化较大,从中信三级分类的子板块来看,配电设备、电网、输变电设备板块分别下跌10.31%、12.40%、16.64%,明显跑赢电力设备新能源板块;储能和光伏调整幅度较大,分别下跌47.70%和43.32%。此外,还有一些新兴领域,如机器人(20.12%)、充电桩(12.84%)、氢能(-3.34%)、虚拟电厂(-7.36%)、钙钛矿(-8.60%)等表现各异。 1.1.2 基金持仓 23Q3电新板块持仓环比维持下降态势。根据基金的披露规则,一季报和三季报披露前十大重仓股,半年报和年报披露全部持仓,故持仓总市值存在差异,因此我们主要选取相同的数据口径即前十大重仓股进行趋势分析。从中信一级行业分类来看,截至2023Q3中信电新行业基金持仓比重为9.52%,环比-2,21Pcts,同比-4.91Pcts;中信电新行业市值在A股总市值的比重为5.96%,环比-0.64Pcts,同比-1.76Pcts。 考虑到行业分类的一些误差,我们针对电新行业的305只自选股进行统计,结果显示截至2023Q3,305只电新股基金持仓占比为12.91%,环比-3.30Pcts,同比-7.20Pcts;电新股市值在A股总市值的比重为8.29%,环比-0.90Pcts,同比-2.54Pcts。 1.2 2024策略推演:从新兴产业发展周期视角出发 我们认为整个电力设备新能源行业的发展,是基于国内能源安全和双碳目标下的新型电力系统建设这一宏大叙事而展开的,本质是将传统电力系统“发-输-变-配-用”的单向过程,逐步转变为“源-网-荷-储”的一体化循环过程。从产业投资逻辑上看,下游运营商为改造电力系统而增加资本开支,孕育出中游电新制造的机会,包括电源侧的光伏、风电,用电侧的新能源车、充电桩,以及储能、特高压等。 受政策、技术、需求三大因素的影响,各环节的起步时间和发展阶段各有不同,行业渗透率水平亦不同,使得各环节景气度及其业绩空间增量预期存在差异。因此我们从创新主导的新兴产业发展周期视角出发,以渗透率作为核心观测指标,去挖掘各板块的投资机会。 考虑到渗透率速度和加速度,我们将新兴产业发展阶段前期按照0-5%、5-20%、20-50%的渗透率分为三个阶段。下图我们做了一个大致推演,以渗透率为指标,判断各细分子板块处于新兴产业发展周期的哪个位置。 渗透率位于5%以下(导入期):此阶段处于产业发展的0-1阶段,新技术取得突破性进展,促进新产品/新模式/新场景诞生,但也存在技术不确定性风险以及证伪风险,然而一旦行业渗透率突破5%,将进入渗透率加速向上的拐点,属于投资不确定性较高但潜在收益也较高的阶段。当前人型机器人、磷酸锰铁锂等锂电新技术以及HJT、BC、钙钛矿等光伏新技术正处于0-1的发展阶段,技术不断取得突破,发展潜力和发展前景广阔;虚拟电厂则处于政策引导下,商业模式和发展路径逐渐成型的过程,具备更低渗透率、更高增速和更大想象空间。 渗透率位于5-20%(渗透率加速度为正的加速发展期):此阶段产业前景逐渐明朗,新技术开始应用于量产,新产品/新模式/新场景开始扩散,市场规模加速扩张,行业景气度快速提升,属于主升阶段,股价或迎来“戴维斯双击”。当前海风、充电桩、高压快充等正处于享受新技术/新场景催动下,规模效应快速提升带来的的毛利上升×渗透率提升下的销量增长的加速发展期;全球范围的新能源车、储能亦处于渗透率加速的阶段。 渗透率位于20-50%(渗透率加速度为负的加速发展期):此阶段行业仍处于加速发展阶段,但随着供给增速超过需求增速,行业或出现“量升价跌”,竞争加剧,企业需要依靠内生动力(如产品、品牌、渠道等)等抢占市场份额。当前国内新能源车、光伏、风电整体仍处于渗透率提升的加速期,但目前受供需格局、竞争格局等影响而出现板块行情调整,后续随着行业出清加速、供需格局改善,估值将重回合理位置。 综上,我们从中观的新兴产业发展周期角度(以渗透率作为核心指标)出发,兼顾宏观层面如政策催化(规划/刺激政策等)和微观层面的(商业模式、技术创新、估值水平),选取出了当前渗透率更低、景气度指标更鲜明的人形机器人、海风、电力设备等重点投资方向。对于光伏、储能和新能源车来说,我们预计2024年行业结构性机会大于整体性机会,应重视能率先完成产能出清或供需改善、在新技术迭代中能享受先发红利、或是规模和技术等优势加持有望获取超额利润的环节和标的;与此同时,市场所关心的整体性问题,如竞争格局、供需格局、海外市场等影响板块行情的关键点也有望逐步清晰,进而带动板块估值体系重回合理位置。 2 工控&机器人:周期拐点将至,关注人形机器人高成长性 2.1 周期性:市场需求仍处于恢复阶段,景气度有望回暖 制造业产需两端持续改善。PMI自2023年5月开始逐步回升,9月升到50.2%,10、11月份略有下降,PMI分别为49.5%/49.4%,低于荣枯线(主要受“十一”节日休假和节前部分需求提前释放等因素影响);从供需端来看,今年整体保持指标修复态势,10、11月新订单和生产指数指标略有下降,但生产指数从6月起保持高于临界点,表明制造业生产保持扩张。 工业生产维持稳定增长,企业利润同比收窄。从工业生产指标来看,2023年10月全国规模以上工业增加值同比增长4.60%;企业盈利水平在2023年2月份触底后开始反弹,2023年1-10月工业企业利润累计同比减少7.8%,相比1-9月收窄1.2pcts,整体来看呈现回升态势。2023年1-10月固定资产投资完成额累计同比增长2.9%,相比1-9月份下降0.2pct。工业增加值及固定资产投资目前已经呈现企稳态势,后续随着企业盈利能力改善及企业后续投资意愿增强,工控下游行业需求有望提振。 23Q3自动化整体市场规模环比有所回升。2023年上半年受宏观经济偏弱、市场需求低迷、出口走弱、行业周期性下滑影响,自动化产品市场规模整体呈下滑趋势,2023年三季度跌幅收窄,市场规模达735.28亿元,同比减少1.72%。在中国经济稳步复苏的推动下,我们预计自动化市场将在2024年保持恢复态势并有望迎来全面增长。 2.2 进口替代:国产替代持续推进 2.2.1 国产化率稳步增长 2022年本土自动化品牌占比达43.7%。随着国产品牌优势显现,在产品性能、技术水平、成本和服务上与进口品牌的差距逐步缩小,国产化程度不断提升,工业自动化国产品牌的市场份额从2009年的24.8%稳步增长至2022年的43.7%,工业自动化行业正进入一个国产品牌全面替代进口品牌的快速发展阶段。 2.2.2 变频器:国产品牌产品力逐渐完善,占比持续提升 本土品牌与国外品牌占有率差距不断缩小。经过多年技术追赶,国内企业在生产工艺上逐渐完善,产品可靠性稳步提升,本土厂商与外资的技术差距不断收敛。2023年前三季度,汇川技术占比达到17.6%,相较于2022年份额提升1.56pcts;英威腾占比4.6%,相较于2022年份额提升0.2pcts 。未来随着国产品牌定制化能力以及产品研发制造实力的提升,国产替代趋势有望延续。 2.2.3 伺服系统:市场认可度不断提升 进口替代正加速进行。国内厂商自主研发的伺服系统开始进入快速发展阶段,国产伺服系统凭借产品质量和技术水平的优化,在国内市场中的份额占比持续增长。2023年前三季度,汇川技术市占率达27.2%,相较于2022年份额提升4.76pcts,禾川占比达4.2%,相较于2022年提升0.8pcts。内资品牌持续采取定制化与价格策略抢占外资品牌份额,在部分细分市场上表现出明显的竞争优势,随着本土厂商在产品技术及市场推广上的提升,优质内资品牌正在加速崛起。 2.2.4 PLC:中大型仍是外资主导,小型已经实现突破 中大型PLC:目前仍以西门子、欧姆龙、三菱电机等外资厂商为主导,2023年前三季度西门子市场份额达52.81%,欧姆龙占比达13.31%,三菱电机占比达8.52%。 小型PLC:内资品牌与行业部分外资品牌相比,拥有行业定制化解决方案、技术水平、性价比高、客户需求响应及时等优势,从而逐步替代外资份额。2023年前三季度,汇川技术占比15.28%,相较于2022年份额提升3.43pcts,信捷电气占比7.19%,相较于2022年份额提升0.82pct,整体来看,内资企业正处于加速赶超的阶段。 2.3 人形机器人:供应商百舸争流,新时代蓬勃而至 2.3.1 当前进展:特斯拉Optimus持续成型,国内本体厂进展顺利 特斯拉首款人形机器人Optimus进度持续更新。 ■ 2021年8月,特斯拉在AI Day上首次提出人形机器人的概念,并通过图片展示了大致形态,正式宣布进军机器人领域。 ■ 2022年9月的特斯拉AI Day上,Optimus人形机器人完成全球首秀,马斯克及其工程师团队介绍Optimus的功能展示、量产计划和训练方法,并预计其价格将不超过2万美金。 ■ 2023年3月的特斯拉Invsetor Day上,Optimus的外观有所改善,并首次展示了稳定步态行走、通过两个灵巧手抓放物品、拧螺丝等动作,马斯克透露其实验室已有多台Optimus机器人,其执行器、电池组和其他关键部件均由特斯拉定制设计。 ■ 2023年5月特斯拉召开股东大会,官方展示视频中Optimus已拥有电机扭矩控制、环境探索与记忆、基于人类跟踪运动的AI训练以及物体操纵能力。 ■ 2023年7月Optimus亮相WAIC世界机器人大会。 ■ 2023年9月特斯拉官方账号发布最新一期视频,Optimus已能够仅依靠视觉自主对物品分类,其神经网络训练是“完全端对端”,即可实现视频信号输入,控制信号输出,同时仅用视觉系统和关节位置编码器,就可精准确定其肢体空间中的准确位置,完成高难度的瑜伽动作。 智元、宇树、傅利叶等国内本体厂进展顺利。 ■ 智元:智元机器人成立仅半年便推出了首款人形机器人远征A1。整体采用模块化设计理念,共有49个自由度,其中灵巧手拥有12个主动自由度、5个被动自由度,且可以自主更换;自研关节电机峰值扭矩350Nm,独特的反关节设计使其拥有更多操作空间;AI算力达200Teraflops,传感器采用RGBD相机、激光雷IMU及麦克风阵列。远征A1可应用于1)制造场景,工厂车间等生产流水线(装配、检测、物料搬运);2)实验室(生物样本制备等);3)家庭场景(倒水、取东西等),应用场景广泛。 ■ 宇树科技:H1人形机器人采用M107电机,显著提升运动灵活度、速度、负载能力、续航等,对标特斯拉Optimus关节电机Tesla-1和Tesla-2。H1全部采用旋转关节,上半身以谐波减速器为主,下半身以行星减速器为主,运动能力卓越,是国内首台能奔跑的全尺寸通用人形机器人。 ■ 傅利叶:GR-1人形机器人拥有高度仿生的躯干构型和拟人化的运动控制,全身拥有44个自由度,并采用自适应平衡算法实现拟人化的运动,支持后退行走、站走切换、原地转弯、扭腰、转头和跑步等多种运动方式,最快行走速度超过5km/h、并能够敏捷避障、稳健上下坡、抗冲击干扰等,“小脑”能力发达。GR-1支持底层源代码和基础预训练大模型二次开发和功能扩展,可用于科研教育、AI具身智能本体、安防巡检等多种应用场景。 2.3.2 通用性&成本亟待突破 人形机器人落地推广受制约,主要体现在通用性和成本两方面 1)通用性不足:当前产业链升级和硬件技术迭代进展迅速,但人形机器人操作系统和应用程序的开发仍然相对有限,表现在数量少、配置过程复杂、用户界面和交互设计不够直观等方面。由于没有形成完全成熟的生态系统,软件难以充分发挥硬件性能,限制了机器人能够执行的任务种类和复杂性,导致其功能性与拓展性不足,从而不具备通用性。 2)价格昂贵:虽然工业机器人价格逐步下降,但人形机器人当前处于研发阶段,尚不具备规模化量产能力,成本相对较高,价格远高于其它类型的机器人产品,限制其在个人和商业市场的推广和普及。 2.3.3 “机器代人”替代空间广阔,有望降低劳动力成本 中国工业机器人渗透率较低,机器代人仍有无限替代空间。目前中国制造业的自动化渗透率仍处于较低水平,以最具代表性的工业机器人为例,22年我国工业机器人密度392台/万人,远低于韩国(1012台/万人)、新加坡(730台/万人)等发达国家。据国际机器人联合会(IFR)统计,自2011年起我国工业机器人年安装量以25.92%的CAGR增长,22年安装量达到29.03万台。根据阿西莫格鲁和雷斯特雷波对美国就业市场的研究,美国平均1台机器人代替3至6名工人,鉴于中国制造业自动化水平低于美国,我们取该研究中的低值1:3作为机器人替代率;据ILO统计,21年我国制造业就业人口1.47亿,按照工业机器人渗透率=机器人保有量*替代率/制造业就业人口数计算,22年我国工业机器人渗透率仅3.07%,意味着绝大部分工厂里的生产工作仍然由人完成。 “机器代人”缓解制造业劳动力短缺,降低企业用人成本。机器人成本快速下行,制造业用工成本不断增加,机器代人已具备较高性价比: ■ 我国工业机器人成本持续下降进一步扩大机器代人的可行性。从工业机器人价格看,1996-2021年我国工业机器人进口均价已由4.76万美元/台下降到1.34万美元/台,工业机器人价格不断下降、制造业工资不断上升之间形成的剪刀差正在扩大,考虑到机器代人所带来的效率和安全性等方面的提升,目前机器换人已经具备较高性价比。 ■ 美国工业机器人造价越来越便宜。根据美国咨询机构Kearney统计,目前美国的劳动力成本持续上升,但工业机器人的成本呈现下降趋势。据ARK Inest预测,到2025年工业机器人的单位成本将下降50%-60%,来到10856美元/台。 2.3.4 大模型降低机器人使用门槛,助力通用性增强 机器人运动控制分为任务级-动作级-初识级-伺服级四个层级。根据《Robotics:Modelling, Planning and Control》中提到,机器人的运动控制通常可分为四个层级,即任务级、动作级、初始级和伺服级,每个层级都有其特定的控制算法和硬件设备。高级和中级控制层通常依赖于高性能的计算机和复杂的软件算法进行定义和动作规划,而低级控制层则依赖于实时控制系统和精密的硬件设备实现实时运动控制。目前,工业机器人控制器编程主要基于“MOVE”指令,包括MoveL(直线运动)、MoveC(圆弧运动)、MoveJ(关节运动)3个。在编程时,需要先有目标点的位置,然后运用这些MOVE指令将点连接起来,实现期望的运动轨迹规划动作,完成相应任务。 大模型技术在“任务层”具备巨大潜力,增强机器人通用性。随着大模型技术的出现,机器人任务级出现更多可能。在大模型技术出现之前,层级控制(Hierarchical Structure)中仅第四步的控制和反馈由计算机自动完成,其余步骤需工程师负责定义任务、拆解任务到具体动作,并编写相应代码以控制机器人执行动作。而大模型借助其通识理解能力和强大的零样本学习能力,能够使机器人自动理解和解析高级任务,直接生成动作级代码,指挥机器人的动作来完成任务。 大模型赋能主要体现在“任务级”和“技能级”。目前,大多数具身大模型主要输出离散的目标位置点,而非考虑连续运动中的轨迹平顺性、时间最优性和功耗等额外因素,不适合做偏底层的精细运动控制。但在涉及更多较为模糊的任务级规划的通用场景下,大模型具有简化任务定义和拆解过程的独特优势,使得机器人使用者从工程师拓展为一般用户,极大程度上增强机器人通用性。 预先编程方法主要侧重于通过精确编程实现机器人的精确运动控制,在工业机器人领域得到了广泛应用并取得了良好效果。例如,ABB公司的机器人控制系统则以此实现高效的生产流程。在已经有成熟的基于模型(model-based)的方法可用的情境下,目前并没有迫切的需求要引入新的方法,已发表的研究成果也反映大模型难以有效处理机器人在复杂环境中的连续运动控制,从而确保运动流畅、时间最优和能效高,因此在精确运动控制方面仍然依赖预编程方法。 大模型驱动的路径则侧重于简化任务定义和拆解过程,更适用于高级、抽象或模糊的任务级规划和控制场景。例如,OpenAI的GPT-4模型通过自然语言和视觉处理能力,使得机器人能够理解高级的任务指令并执行相应的任务;而特斯拉FSD V12的决策规划采用大模型来探索自动驾驶的端到端(end-to-end)方案。大模型提高了机器人泛化能力,为任务级交互开辟了新的可能,有望推动人形机器人技术在更广泛的应用领域中得到发展。 大模型降低机器人使用门槛,推动工业及商用领域应用创新与普及。AI大模型降低用户操作机器人的使用门槛,提高效率,扩展机器人应用场景,使人形机器人具备通用性。当大模型带来的任务级交互在各个应用领域陆续落地时,人形机器人将得以在更广泛的领域得到应用和发展。 2.3.5 展望:软硬件协同发展促进产业正循环 机器人融合了精密硬件和智能软件,体现出“机电软”一体化的典型特征,硬件和软件之间构成相互制约而共同推动产品进步的矛盾关系。硬件的性能升级可以支持更为强大和高效的软件运行,而优秀的软件则能发挥硬件的极限性能,从而拓展机器人的应用范围。随着应用领域的不断扩大,市场需求也随之增长,激励制造商投入更多的资源进行研发,进一步优化和提升机器人的硬件性能。因此机器人产业的健康发展需要软硬件二者的协同进化。 通过软硬件协同发展,一个互惠的良性循环逐渐形成:硬件性能提升带动软件的发展,软件的进步拓展应用领域,应用的增多吸引更多用户,用户的增加扩大市场,市场的扩大又反过来推动硬件的进一步优化和升级。 投资建议: 主线一:工控行业景气度底部向上,在产业升级&国产替代大背景下,推荐优秀内资工控企业【汇川技术】【伟创电气】;全球继电器龙头【宏发股份】;低压电器内资头部企业【正泰电器】【良信股份】,建议关注【儒竞科技】【禾川科技】【雷赛智能】【麦格米特】【信捷电气】等。 主线二:人形机器人当前行情以确定性高的Tesla产业化进度为主线,关注Tier1(手部集成)【鸣志电器】;(执行器)【三花智控】【拓普集团】,Tier2(谐波减速器)【绿的谐波】;考虑人形机器人后续降本需求,国产供应链厂商具备量产性价比,有望供应Tier1或者受益后续人形机器人的大规模量产。建议关注(丝杠)【五洲新春】【斯菱股份】【贝斯特】【恒立液压】【北特科技】;(减速器)【中大力德】【精锻科技】;(传感器)【柯力传感】等。 3 海风:需求牵引供给,供给创造需求 3.1 风电行情复盘:业绩拐点与需求拐点 从交易面维度来看,今年风电走势实际上先后交易了两重逻辑,其一是当年景气度和业绩兑现度,其二是需求预期。第一重逻辑的载体是年初产业链排产旺盛、23Q1量利修复除主机厂外均有所体现。第二重逻辑也是从下半年开始的交易重点,其本质是行业需求,主要原因在于Q2以来海陆风项目的开工节奏,以及制约海风项目推进的军事、航道等问题的解决进度较市场预期均有所滞后,且招标量同比表现较弱,进而反映在业绩上是二三季度不及预期,反映在股价上是市场悲观情绪的释放;但相应地,从2023Q3末开始,随着江苏项目核准、广东竞配落地、各地招标集中释放等,右侧信号逐渐明朗,市场信心和预期重新建立,进而在股价上有了一定积极的反应。 业绩回顾:我们选取风电行业30家上市公司列入统计。一季度为传统淡季,但大部分环节已出现明显修复,主要表现为:铸锻件和塔筒一季度整体同比高增,量利同比双增;东缆环比高增,毛利率显著改善,产品结构升级逻辑兑现;主机厂主要受出货结构影响,业绩表现不佳。二三季度综合来看,行业需求特别是海风需求低于预期,成本端产能利用率下降的同时、新产能的人工折旧等扰动较大,最终导致整体业绩也低于预期。 需求指标:2023年10月国内新增核准风电项目约4.7GW;1-10月新增核准风电项目约50.3GW,其中新增核准海风项目约10.8GW。 2023年10月国内新增风电招标约3.48GW;其中新增海风招标约210MW;1-10月国内新增风电招标约54.7GW ,其中新增海风招标约7.48GW ,4月、5月出现海风招标空档。 2023年10月国内新增风电装机约3.83GW,同比+101.6%,1-10月新增装机37.31GW,同比+76.5%。1-10月风电电源投资额1717亿元,同比+42.5%。 3.2 行业增长动能推演:需求牵引供给,供给创造需求 我们比较常用的是传统的制造业“量价利”模型,其中“利”受可变成本和固定成本共同影响;而2022年年中以来以钢材等为代表的主要原材料价格趋势下行,23Q1有一定回升,但3月以后继续震荡下行;近期出现小幅反弹,但中厚板、铸造生铁、螺纹钢、环氧树脂2023年1-11月均价仍分别较去年同期下降11%/13%/12%/37,23年11月均价较23年1月均价波动1%/-3%/2%/-17%。 当总成本模型中单位可变成本带来的负反馈减弱时,固定成本的重要性上升;而固定成本的摊薄与“量”息息相关,这又与前述的“需求“这一交易核心相互印证,因此当前直接采用“需求—供给”间的总量和结构框架分析会更为直观有效。 在“需求-供给”框架下,可以明显看出从2021到2023年的三年间,风电行业大致经历了两次增长核心条件的切换: 第一次增长核心条件:2021年,海风供给相对短缺 恰逢海风补贴退坡最后一年,终端装机需求激增,海风或大兆瓦装备及施工条件相对紧张,最终产业链量价双升,利润向中游传导。当年以海力、东缆等为代表的海风企业业绩达历史高点;此外,产业链相关公司开始规划产能扩张或业务延伸,一方面为了适应大型化和海风平价之后的需求变化,另一方面为了对冲大型化可能对产值造成的负面影响。 第二次增长核心条件:2022-2023年,需求相对不足 2022年陆风受疫情影响,海风受抢装透支需求、平价初期部分非市场性因素尚未理顺等因素影响,下游需求整体萎靡,实际装机与存量招标存在较为明显的剪刀差;2023H1海风面临的军事、航道等非市场性因素影响尚未消退,上半年需求不及预期,但从三季度末开始,随着江苏项目核准、广东竞配落地、各省重点项目招标密集释放等,行业右侧信号逐渐明朗,需求拐点出现。 3.2.1 需求侧:重视“海风+出海”需求结构 国内:非市场性因素逐渐解绑,竞配、招标等密集释放 本质上国内海上风电长期可开发资源量丰富优质,且靠近用电负荷地;各主要省份新增规划量充足;平价后产业链快速降本增效配套,理论上应该呈现低基数、高增速的陡峭成长曲线。但自去年三季度以来,束缚海风需求的因素呈现明显的非市场化特征,主要表现为军事、航道等影响了存量项目推进,深远海规划和开发管理办法等尚未落地模糊了长期需求预期。 今年三季度末以来,行业积极信号密集释放,非市场化因素的压力有望逐渐缓解: 江苏:9月底开始,江苏省发改委发布龙源射阳(1GW)、三峡大丰(0.8GW)海风项目核准公告;11月初国信大丰(0.85GW)项目也获得核准。 广东:青洲六已经启动海风导管架招标;青洲五七项目海缆集中送出工程已经进行核准前公示,并于11月提交海域使用论证报告书;10月末广东帆石一也公示了海域使用二次论证报告书中标候选人。 深远海:10月国家能源局下发《关于组织开展可再生能源发展试点示范的通知》,提出要支持新型漂浮式基础、±500KV及以上柔直技术、单机15MW 及以上海风风机等技术应用,且深远海海风平价示范项目单体规模不低于1GW。 此外,广东省管海风7GW项目竞配结果已于10月下发。截至目前,“十四五“期间已公布的新增竞配约37.95GW,后续相应的核准和招标有望陆续启动,进一步夯实”十四五“甚至”十五五“期间海风开发建设的基础。 海外:减排目标和能源安全推高能源转型速度,海外市场潜力较大 风电已在全球范围内实现规模化应用。根据GWEC数据,2011-2021年全球新增装机量从41GW上升至93.6GW,年均复合增速约为8.6%,2022年受疫情等因素影响,新增装机同比下降17%;2011-2022年全球累计装机量从238GW上升至914GW,年均复合增速约为13% 。2022年新增装机TOP5为中国、美国、巴西、德国和瑞典,合计占比约72%。 减排目标和能源安全推高能源转型速度,主要地区风电装机目标出现上调,海风高成长性全球共振。海外风电特别是陆上风电起步较早、装机基数较大,因此未来几年海外陆上风电增长斜率相对较缓。近年出于减排目标和能源安全等方面的考虑,海外尤其是欧洲多国陆续加大风电部署。从结构上来看,预计海外海上风电装机有望实现超越行业整体的增速,新增装机主要由欧洲、亚太和北美地区贡献。 欧洲:全球第二大风电市场,海风规划提速。2014年7月,欧洲议会和欧盟理事会通过了2014/89/EU号指令,建立了海洋空间规划(MSP)的框架,要求沿海成员国在2021年3月31日前向欧盟委员会提交其海洋空间规划;据WindEurope统计,欧盟成员国通过各自的海洋空间计划,分配了大约52,000平方公里用于海上风能的开发,相当于超过220GW。新建项目的单位投资也大幅下降,从2012年的550万欧元/兆瓦降至2020年和2021年的350万欧元/兆瓦。 据WindEurope统计,截至2021年,欧洲累计海风装机达28GW,22H1新增并网装机30MW;海风规划显著提高,例如,在5月18日举行的Esbjerg海上风电峰会上,比利时、丹麦、德国和荷兰四国承诺,到2050年将海上风电装机增加10倍,从目前的16GW提高至150G;根据各政府规划预计到2030年欧洲累计海风规模将达160GW。 美国:潜在资源丰富,政策转向积极。据美国国家可再生能源实验室(NREL)测算,美国的海上风能总资源潜力为108 亿千瓦,即每年潜在发电量超过44 万亿千瓦时,其中,各州技术可开发潜力超过4200GW (固定式+浮式) 。从技术上来讲,美国东北部,即缅因州、马萨诸塞州、罗德岛州、纽约州、新泽西州具有最好的海上风电发展潜力。 2021年拜登政府将海风列入能源清洁计划,设定了到2030年实现30GW海上风电装机的目标;2022年9月,又宣布计划到2035年安装15GW漂浮式海上。截至2022年5月31日,美国海风规划总量约为40041MW;综合考虑项目规划进度,及BNEF(2021)和4C Offshore(2021)对2030年美国海上风电市场累计将达到26GW和32GW的预测,预计到实现2030年实现30GW目标的可能性较大。 3.2.2 供给侧:重视与需求结构高度匹配,或具备降本增效α的环节 从供给端与上述需求结构匹配度来看, 海风环节,海缆和管桩受自身生产和运输等条件限制,区域化竞争属性较强;在这两年的行业蛰伏期中,头部厂家已经积极获取优质的码头岸线等相关资源并进行产能规划,以适应国内和海外的要求;随着明年需求修复,率先卡位优势市场,有望获取更多优质订单和超额收益。 出海链上,国内企业在海外竞争的优势主要体现在原材料和人工成本、交付响应效率等方面。当前出海逻辑较顺、节奏较快的是风机零部件和塔筒/管桩,其海外业务占营收的比重相对较高;此外,今年以来海缆环节的东方电缆、中天科技也陆续中标大额海外订单,预计随着海外需求起量,有望贡献更大的业绩弹性。 此外,从风机均价和主机厂盈利水平来看,中游关键零部件环节降本增效尚有空间;当前时点看,适应高载荷、有效降低齿轮箱重量和成本的滑动轴承,有望进一步优化扭矩、效率和使用成本的液压变桨等渗透率都有望加速提升。 投资建议 1)海风,弹性环节管桩(推荐天顺风能、海力风电、泰胜风能等);海缆(推荐东方电缆,关注起帆电缆、中天科技等);关注深远海/漂浮式相关(亚星锚链等); 2)具备全球竞争力的零部件和主机厂等:关注日月股份、金雷股份、振江股份大金重工、天顺风能、东方电缆、三一重能、明阳智能、飞沃科技等。 3)适应降本增效需要、渗透率有望提升的大兆瓦关键零部件等,关注崇德科技、盘古智能等。 4 新能源车+光伏+储能:云开方见日,潮尽炉峰出 4.1 新能车:破晓在即,厉兵秣马 4.1.1 全球新能源车:千帆竞发,激烈角逐 1)各国市场分化明显,长期趋势不变,全球仍处高速增长期 全球新能车渗透率仍处于低位,未来成长空间较大。全球视角下,电动化进程稳步推进,2022年全球新能车渗透率为12%,2023年全球渗透率预计达16%。目前海外新能源汽车渗透率较低,23年1-9月欧洲新能车累计销量对应的渗透率为22.2%,美国累计销量对应的渗透率为9%,随着全球电动化脚步持续推进,海外新能车增速将显著高于国内。 中国:优质供给充足,真正进入产品时代。国内电动化进程已发展为“产品力驱动”,各大主机厂在关注市场份额拓展的同时注重产品力提升。1)极具性价比的智能电动车逐渐成为主流;2)产业链环节升级拉动产品竞争力提升。 国内新能源汽车价格下探,销量稳定增长。国内新能源车销量继续攀升,10月新能源汽车较去年同期有所增长,产销分别达到98.9万辆和95.6万辆,同比分别增长29.2%和33.5%,环比分别增长12.5%和5.7%,1-10月产销累计分别完成735.2万辆和728万辆,同比分别增长33.9%和37.8%,市场占有率达到30.4%。 新车型密集上市,2024年纯电动车增长预计主要来自20万元以上市场。2022年,20-30万元价格带新能源汽车渗透率约30%,2023年渗透率提升最为明显,同比提升10 pcts,核心原因为低端纯电市场受到渗透率、车型供给、补贴退坡等因素影响未来增长空间有限,20万元市场主要受益于高端智能化纯电车型、特斯拉以及造车新势力的销量增长。30-40万价格带渗透率提升6-7pcts,核心增量来自蔚来ES6、ES8和理想L7、L8、L9。 C级车占比提升明显,优质车型释放下,景气度有望持续。各级别新能源乘用车细分市场中,与2022年相比,截止2023年10月,A00级车月销售7.5万辆,市场占比9.9%,销量触底回升;A0级车占比15.1%,提升6.6pcts,销量继续增长,主要车型包括海鸥、海豚和五菱缤果等。A级车占比35.8%,下降3.9pcts,B级车占比18.6%,下降1.6pcts,C级车占比20.6%,提升8pcts,主要增量来源于理想汽车L7、L8、L9及问界M7。 欧洲:政策退坡,缺乏优质供给,市场驱动尚需时间。销量上,2023年1-10月欧洲新能车销量达220.66万辆,同比增长18.51%,渗透率为22.29%。我们预计23年,欧洲销量310万辆,24年欧洲新能车销量430万辆。供给结构上,欧洲市场还是以大众、Tesla、Stellantis三家为主,三家加起来占欧洲销量40%,供给结构比较单一,产品力较低。短期电动化转型放缓,长期电动化趋势不变。 美国:政策足够,优质供给充沛,销量有望高增长。政策端:IRA法案于2023年初正式生效,将对美国实行长达10年的补贴和税收减免政策,政策稳定性好,给产业链企业较清晰的指引,美国新能源汽车市场渗透率将快速提升。供给端:特斯拉销量增速稳定,新车型有望贡献新增量,传统车企加速电动化转型,大众、福特、现代-起亚等集团在美国销量增速非常明显,同时诸如Rivian、Lucid Motors等新势力车企不断涌现,加速车企内卷,市场将不断推出优质车型。需求端:我们预计2023年/2024年新能源车销量预计可达167/250万辆。 2)智能化挺进纵深,新车型百花齐放,渗透率或再提速 智能化有望成为拉动新能源汽车消费升级的新动力。随着国家政策扶持以及智能化技术的进一步成熟,消费者对智能汽车的接受度不断提高,智能汽车销量实现快速增长,中汽协预计到 2025 年,中国智能汽车的销量将达到2490万辆,占汽车总销量的 83%,复合增长率为16.1%,发展前景非常广阔。 20-30万价位上市新车智能车型最多,2024年将成为销量主力。2023年8月上市新车型中10-20万价位新车中有11款车达到智能汽车标准,占比21.2%;20-30万价位上市新车智能车型最多,有18款车达到智能汽车标准,占比48.6%,相比上月的75%,环比有所降低。30万以上上市新车型中,除去宾利三款车型没进行智能化标配,其余均进行智能化配置,产品具备较强竞争力。 智能化在新能源车上渗透率明显领先于智能化在传统能源车上的渗透率。2023年,随着问界M7新款、智界S7、理想MEGA等热门智能化车型落地,到明年小米、理想、华为等新车型的量产,智能电动新车型持续放量,有望带动产业链新机遇。 4.1.2 主产业链:方兴未艾,强者恒强 1)电池:盈利能力强劲,出海布局势不可当 电池装机量份额头部集中,宁德时代稳居榜首。据SNE数据,2023年1-9月全球动力电池累计装机总量485.9GWh,同比增长44.4%,前TOP10累计市占率达93.6%,电池装机量份额头部较为集中。其中,全球动力电池装机量前十中国内企业占据六位,分别是宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、亿纬锂能、欣旺达,累计装机量为305.5GWh,市占率合计达62.9%,宁德时代以178.9GWh累计装机量稳居榜首,同比增长52.1%,市占率达36.8%。 头部电池企业毛利率Q3环比上升,盈利能力较为强劲。选取宁德时代、亿纬锂能、国轩高科三家电池头部企业,三家企业Q3毛利率均出现环比增长,一方面由于碳酸锂等原材料价格下滑速度较快,电池厂谈价具有周期性;另一方面Q3需求转暖,整体产能利用率提升带来盈利能力增强。 IRA法案通过,企业出海成为必要,美国市场是重中之中。根据IRA法案,自2023年开始,电动汽车必须有50%以上的电池部件与材料在北美制造或组装,才有资格获得每辆3750美元的税收优惠,而这一比例在2029年之后需达到100%,从电池环节看,IRA法案利好已经开始或规划北美建厂的电池产业链公司,通过电池环节进行技术授权的合作形式目前看可行性较高。从材料环节看,若想符合补贴要求,中国企业需要对组件和关键矿物的本土化做好准备。 目前,宁德时代将与福特汽车在美国密歇根州合作建设磷酸铁锂电池工厂,总投资额为35亿美元,预计2026年投产;亿纬锂能2023年9月发布公告,将与Electrified Power、Daimler Truck、PACCAR设立合资公司,在美国投资建设电池产能,合资公司生产的电池主要应用于指定的北美商用车领域;国轩高科于2023年10月发布公告宣布将在美国伊利诺伊州建立一座电池制造生产工厂,预计将生产10GWh的锂离子电池组和40GWh的锂离子电芯,计划2024年投产,还将在密歇根州投资建设正负极材料工厂建成后每年可生产15万吨电池正极材料和5万吨负极材料,预计2030年完工。 重新定义磷酸铁锂电池,缓解大众补能焦虑——宁德时代神行超充电池开创电动车的新未来。补齐磷酸铁锂短板,宁德时代具备超充时代先发优势。 2)隔膜:行业竞争集中度减弱,龙二存在充足降本空间 隔膜行业竞争格局的集中程度有所降低,二三线企业市场份额逐步提升。2023年H1隔膜行业CR3为58.1%,CR5为75.4%,其中,龙头企业恩捷股份市占率为33.20%,龙二企业星源材质市占率为14.7%,一线企业市场份额有所下降,二三线企业市场份额逐渐提升,隔膜行业竞争格局集中程度有所减弱。 价格在短期内仍处于下行通道,隔膜企业盈利短期承压。Q3隔膜行业单平价格在2.01元/平米左右,环比下降6.2%,隔膜价格持续下滑,整体来看,短期内价格仍处于下行通道,各隔膜公司盈利短期承压。 星源股份单平折旧较低,仍有较大降本空间。从单平折旧来看,我们测算,星源材质18年常州基地3.6亿平米锂离子电池隔膜项目的单平折旧在0.32元/平米;其最新的南通基地单平折旧额在0.18元/平米,新基地的单平折旧额明显低于老基地项目的单平折旧,并且公司后续新投产线均为8米宽幅产线,看后续随公司新产线产能释放,公司成本有望进一步下探。 3)负极:盈利预期边际向下,价格震荡行情有望延续 负极市场竞争格局较为分散,人造负极材料依然是市场主流。2023年H1,各企业中,贝特瑞占比25%,拔得头筹;杉杉股份占比15%,排名第二。整体来看,负极的市场格局仍较为分散,二三线厂商市占率较22年有所提升。据鑫椤资讯统计,23年H1国内锂电负极材料产量为74.94万吨,其中人造负极产量占比83%,天然石墨负极和硅基负极增长不及预期。在人造负极材料中,杉杉股份表现亮眼,保持领先,市占率达22%。 供过于求业绩承压,负极企业毛利率延续下滑趋势。从供应端来看,23年以来,锂电负极行业投产周期结束,头部企业均进入产能释放期,整个负极材料行业供大于求,行业竞争显著加剧,产能过剩。高端数码和中端价格波动下滑,高端动力价格较稳定,高端动力的价格已超过高端数码。预计未来负极价格战持续,价格仍存下调空间,但下调空间有限。 石墨化成本仍对企业整体盈利能力有较大影响,石墨化成本的管控是负极厂商的核心α。尚太今年新投产线石墨化成本6200元/吨,行业平均成本为9700元/吨。尚太科技石墨化环节较同行业相比成本优势显著:1、电力成本低,电耗比行业平均水平少了4000度,每度电比同行低0.1元/度,比比行业平均水平节省了2200元/吨。2、耗材更省钱,折旧更少,石墨坩埚的使用寿命4-5次,耗材成本比箱式炉更低,耗材成本比行业平均水平少了800元/吨,计提的设备折旧也节省了500元/吨。 4)电解液:以价换量,龙头份额提升可期 原材料降价,行业订单抢夺,电解液价格下行。目前电解液主要的溶质为六氟磷酸锂,是电解液的成本重心,因此电解液价格主要受六氟磷酸锂的影响。近来六氟磷酸锂价格下降,电解液的成本随之下降,成本端优势明显。同时电解液供给过剩,为抢占市场份额,企业价格让步,以价换量,电解液价格持续走弱。 在市场格局上,第一梯队厂家地位较为稳定,二梯队厂家奋勇直追。据鑫椤锂电最新数据,23年H1电解液市场竞争激烈,从市场竞争格局看,第一梯队厂家地位较为稳定,天赐国内占比36%,比亚迪市场份额明显提升,市场占比16.6%。二梯队厂家奋勇直追,力争上游,整体来看上半年二梯队厂家市占率皆有不同程度提升,其中珠海赛纬、香河昆仑等企业表现较好。龙头积极布局上游产业链,一体化优势乘风而起,行业加速洗牌,往后看,龙头份额有望进一步提升。 龙头企业盈利基本触底,行业出清需要时间。三季度,天赐材料的吨净利不到4000元/吨,吨净利环比下滑超2000元/吨,主要原因为行业整体产能过剩,行业价格战加剧。三季度新宙邦吨净利1200元/吨,环比基本持平,主要原因是公司电解液海外占比提升。当前来看,行业盈利水平已经触碰盈亏平衡点,但环节各公司在手现金充沛,因此行业出清节奏较慢。 5)正极:竞争格局有望优化,原材料波动业绩短期承压 铁锂集中度优于三元,一线厂商崭露头角。三元方面,市场格局较为分散,2023H1国内CR3市场份额约44.01%,行业竞争较为激烈,暂时没有绝对龙头出现。铁锂方面,受益于动力与储能双轮驱动,磷酸铁锂应用前景广阔,众多厂商纷纷布局。部分企业凭借技术优势、客户资源快速抢占市场份额,CR3达49.06%,行业集中度较高,且湖南裕能市占率高达28.46%,远远领先竞争对手。展望未来,随着头部企业产品迭代升级、工艺改进良率提升、客户结构优化,有望进一步提高市场份额,参与全球价值链分配。 2023年盈利分化。2023年以来,正极厂盈利波动加剧且分化,其中德方纳米23H1业绩出现亏损,容百科技单位盈利震荡下行,而当升科技凭借国际化先发优势有效保障了盈利水平。 业绩短期承压但曙光渐近。碳酸锂断崖式急跌风险趋缓,正极厂商根据下游需求合理安排库存及生产,有效降低跌价损失。电动化+智能化带动新能源汽车需求韧性充足,优质正极厂凭借产品与客户的精准卡位,有望迎来量利修复。 6)结构件:竞争格局集中,龙头盈利能力较强 行业竞争格局集中,龙头企业具有绝对优势。从企业竞争格局来看,目前锂电池结构件市场已初步形成科达利一家独大,震裕科技、金杨股份、中瑞电子等在各自细分领域占有一席之地的市场竞争格局。 盈利能力分化明显,龙头盈利韧性较高。从毛利率来看,2023年以来, 科达利毛利率维持在20%以上,且呈现上升趋势,Q3毛利率为23.88%,环比上升0.08个Pct;震裕科技毛利率均在15%以下,且出现下降趋势,Q3毛利率为11.28%,环比下降2.71个Pcts;金杨股份毛利率在20%以下,Q3毛利率下降明显,为13.73%,环比下降4.25个Pcts;震裕科技、金杨股份目前毛利率均远低于科达利。因此,锂电结构件行业盈利能力分化明显,龙头企业科达利的盈利能力较强。 4.1.3 新技术:产业化加速进行时 1)高压快充:多方共振,所向披靡 高电压平台+高倍率电芯双轮驱动,大功率充电将引领快速补能时代。目前大功率充电与换电模式互相匹敌,从乘用车用户选择看,充电模式车辆受众面更广,高压快充能够有效解决电动车里程焦虑、快速补能问题,已成为未来补能技术演进新趋势,其中800V高电压平台车型及高压大功率超充网络正处于加速布局阶段。 实现快充两种路径:提高电池充放电倍率+提高充电端有效功率。 1)充放电倍率越大,电池接收电能速度越快。目前国内主流电池企业正推进电池充放电倍率从 2C、3C 提升至4C,但由于非线性充电性质的存在,动力电池的平均快充倍率并不能达到峰值充电倍率。 2)提高充电功率可通过增大电压或增大电流实现提升。大电流:目前布局大电流快充方式的主要是特斯拉,特斯拉V3超充最大充电功率为250kW,峰值电流大小达600A。高电压:2023年以来,各大主机厂纷纷加速布局800V高压平台,技术发展上限高,同时充电能量损耗较低,成为当前主流方案。 车企+电池+充电桩端三方共振,赋能高压快充快速发展。 1)车企端:800V高压平台为充电功率的进一步提升创造了更大的发展空间。保时捷:率先量产800V平台电动车Taycan,最大充电功率达270kW,在22.5min内完成5%-80%SOC,后续版本最高充电功率有望达350kw;现代集团:正式发布E-GMP平台,搭载400V/800V超高压充电系统,可在18min内完成0%-80%SOC;奥迪:自研PPE搭载了800V高压电气系统,可实现充电10min续航300km;奔驰:EVA2M引入自主研发的eATS 2.0电动引擎,全新800V高压充电系统;通用:第三代纯电动平台采用800V高压电压平台;大众:布局MEB平台并提出Trinity项目,预计将于2026年应用800V超充技术。国内市场:广汽、小鹏、北汽、长安、比亚迪、极氪、蔚来、长城等均发布了800V平台计划,从量产时间看,国内各车企基于800V高压技术方案的车型将于2023年前后陆续上市,高压快充产业链进入放量期。 高压快充加速渗透,产业链多环节受益。2023年满足3C以上高压快充高端车型密集上市,2025年主流车型将均会支持高压快充,预计到2026年底,支持高压快充车型的市场保有量将达到 1300万辆以上。 800V高压快充技术发展给电池及车端各部件带来升级。1)电机:扁线化、油冷趋势,防腐蚀、绝缘性能要求提升;2)电驱电控:应用SiC材料优势较为明显,能够降低整车能耗,同时轴承防腐蚀、防护要求提升;3)继电器:高压继电器性能要求提升,总价值量上升;4)薄膜电容:耐压等级提升,用量需求更大;5)线束:连接器增加,线缆降规;6)熔断器:要求更加智能创新,现有新型激励熔断器可通过接收控制信号激发保护动作,切断高压回路时间更短。 2)电池端:4C电池使超级快充迅速普及成为可能。宁德时代、蜂巢能源、欣旺达、中创新航等主流电池企业纷纷推出快充、超快充电池解决方案。随着头部电池企业配套电池的量产和交付,电动汽车行业将快速向4C超快充时代迈进。 3)充电桩:液冷超充桩实现超大功率直流快充,将为电动车充电速度提供新标杆。为解决电动汽车“充电慢”的核心痛点,特斯拉、理想、蔚来、小鹏等车企争相在大中城市建设超充站。华为也发布超充解决方案,于今年10月在318川藏线建设600kW液冷超充站。亿欧智库预测,到2025年,有5%的加油站将转为超充站,2030年转化率将超30%,超充综合站数量将达3.5万座。 根据华为发布白皮书预计2023/2024/2025/2026年支持高压快充车型的销量将达到121/188 /323/580万辆。我们对快充应用下负极包覆和碳纳米管的空间进行预测,核心假设有:1)在高倍率负极应用中,负极包覆材料可添加至10%-15%,假设23/24/25/26年添加比例为13%/14%/15%/15%,碳纳米管粉体的添加量约3%,浆料稀释的比例为3.5%;2)我们预计CNT浆料23年的单价约4.6万元/吨,未来随工艺成熟,产品规模化量产,价格有望逐步降低;负极包覆的中高温材料均价1.3万/吨;根据我们测算,25年国内负极包覆材料在高倍率负极应用的市场空间达6.2亿元,碳纳米管可达108.3亿元。同时受益高压快充的车端零部件,如薄膜电容器、直流继电器、高压连接器等,市场空间均可达几十亿,未来成长空间充足。 2)4680:产业链蓄势待发 4680电池是一种直径46mm,高80mm的大体积圆柱形电池。4680在采用无极耳、硅碳负极、干电极等新材料与新技术下,其电芯能量提升5倍,输出功率提升6倍;同时可以让电动车续航提升16%,每千瓦时电池成本下降14%。 4680电池核心技术:全极耳+干法工艺。 1)全极耳技术可以解决圆柱形电池尺寸增大所带来的发热问题,并同时降低成本,每KWh成本降低14%。 2)干法电极生产步骤更少,在降本、性能提升、环境保护上表现更佳。在成本方面,可以减少与蒸发/溶剂回收有关的能源、设备、材料成本;在性能方面,拥有特定的粘结剂分布、增强的倍率性能、低孔隙率、优良的附着性等优势;在环境影响上,无有毒溶剂以及更低的能耗。 较传统的2170电池,4680电池有以下两点优势: 1)4680电池有更高的能量密度,缓解圆柱体能量密度低的劣势。2170的能量重量密度与能量体积密度为254.0Wh/kg和719.1Wh/L,4680大圆柱电池的能量重量密度与能量体积密度分别为284.4Wh/kg和753.9Wh/L。 2)4680让电车可以搭载更少的电池数量,降低BMS管理难度。以四驱版Model Y为例,需要的2170电池数量为4500颗,而替换成4680仅需782颗,需要监控的电池数量减少了约82.6%,显著降低了BMS的管理难度。BMS门槛的降低有利于推动圆柱电池的普及,提高在动力电池中的渗透率。 4680进展:受限于良率的缓慢提升以及能量密度不达标,4680的大规模量产比预期的来的要晚。目前,全极耳和干法电极的技术难点是4680电池量产的主要瓶颈。针对第一代4680的缺点,特斯拉开拓二代4680电池路线,并已投产和大规模规划产能;松下和LG高度绑定特斯拉,看好大圆柱电池在北美市场的潜力;国内市场亿纬锂能率先发力,大力布局大圆柱电池,新品端46系列大圆柱电池未来5年已形成客户意向订单约486GWh。宁德、国轩、比克、比亚迪等厂商也迅速跟进。 3)磷酸锰铁锂:加速落地,放量在即 较传统的磷酸铁锂(LFP)而言磷酸锰铁锂有如下优势: 第一,往LFP中掺Mn,有以下作用:1)Mn2+的半径略大于Fe2+的半径,往LFP进行锰元素的掺入,可扩宽锂离子扩散通道,提升锂离子扩散系数;2)Mn掺杂可使材料晶粒细化且增大LFP晶胞体积,利于锂的脱嵌;3)降低电荷转移阻抗,降低材料极化,提高材料倍率性能;4)提升材料的低温性能;5)电池材料可逆性增加,放电平台增加。 第二,LMFP材料理论能量密度比LFP高20%。由质量能量密度(Wh/kg)=电池克容量(mAh/g)× 工作电压 可知,在克容量相近的条件下,电压越大,质量能量密度越大。由此,可计算出LMFP理论质量能量密度为697 Wh/kg,高于LFP20%。 磷酸锰铁锂进展:从应用端来看,磷酸锰铁锂今年已经小批量导入部分车型中,工信部网站对第374批《道路机动车辆生产企业及产品公告》拟发布内容予以公示。奇瑞星纪元ES及奇瑞与华为智选合作的首款新车智界S73入围,旗下4款车型的储能装置采用了“三元锂离子+磷酸锰铁锂电池”的组合,由此表明磷酸锰铁锂商业化取得实质性进展。 从材料端来看,电池企业及材料企业均在不同程度上加速推进磷酸锰铁锂产品或产能布局。头部电池企业如宁德时代已经率先搭载奇瑞产品,头部材料企业德方纳米已经累计规划60余万吨磷酸锰铁锂材料。 市场空间:从应用角度,目前磷酸锰铁锂分为纯用和混用两种方案。 1)单独应用场景方案设定:二轮车市场-LMFP单独使用/LMFP与三元复配;新能车市场-LMFP与三元复配方案。 2)耗用量&价值量:单LMFP电芯LMFP耗用量为0.22万吨/Gwh;单吨价值量为6.6万元。当碳酸锂价格设定为16万元/吨时,LFP价格区间6.5-7.0万元/吨,由于LFP和LMFP成本和结构接近,由此假设,LMFP单吨价值量6.6万元。 3)LMFP单独使用时的渗透率:LMFP单独使用时的渗透率视作替代LFP市场的占比。由GGII数据,25年,LMFP相比LFP市场渗透率将超15%,根据宁德时代22年世界动力电池大会论坛表示,针对AB级车主要的解决方案为M3P+麒麟电池方案。同时特斯拉将有可能采用宁德时代的M3P电池方案,若特斯拉推进落地,预计24年到25年渗透率将得到快速提升。由此,在中性和乐观情形下,23-25年,在动力电池市场渗透率分别为0.1%/1.5%/10%和0.2%/3%/15%;22-25年,在二轮车领域渗透率为1%/5%/7%/10%和1%/7%/10%/15%。 由此,我们预测到2025年,中性情景下和乐观情景下,全球LMFP材料需求量为33.27万吨和49.91万吨,市场空间分别为219.6亿元和329.4亿元。 1)混合使用:车型占比:由乘联会数据知,21年-22年H1 A00+A0+A级市占比维持在70%左右;B+C级维持在30%左右。由此,假设22-25年,中低端市场占比维持在70%左右;中高端市场占比维持在30%。 2)三元锂电池市场占比:动力电池领域,三元与LFP平分市场,各占50%;二轮车领域,由GGII数据,21年H1二轮车用三元电池占比为27%,由此我们假设维持27%的占比。 3)LMFP与三元复配方案的渗透率:LMFP+三元复配方案的渗透率视作替代三元市场的占比。22-25年,在中性情景下,动力领域占比为0%/1%/2%/10%;二轮车领域为5%/10%/15%/20%。 4)正极材料耗用量:由于三元+LMFP材料复配方案对标三元市场,由GGII数据,三元电池正极材料耗用量为0.18万吨/GWh,由此,我们假设复配方案电池正极材料耗用量为0.18万吨/GWh。 5)复配方案中LMFP材料的含量(LMFP/(三元+LMFP)):由容百科技22年发布会产品数据取均值可知,在复配方案中,动力领域-中低端市场:LMFP含量为75%,动力领域-中高端市场:LMFP含量为25%;二轮车市场对能量密度要求低于新能汽车,假设LMFP含量达80%。 由此,我们预测到2025年,中性情景下,动力+两轮车领域复配方案所需LMFP的需求量分别为8.29万吨,对应市场空间为54.69亿元。 1)混合使用时对车型占比、三元锂电池市场占比、在复配方案中LMFP材料的含量以及复配中正极材料耗用量的相关假设维持与单独使用核心假设一致; 2)LMFP与三元复配方案的渗透率:LMFP+三元复配方案的渗透率视作替代三元市场的占比。22-25年,在乐观情景下,动力领域占比为0%/1%/5%/15%;二轮车领域,5%/15%/25%/35%。 由此,我们预测到2025年,在乐观情景下,动力+两轮车领域复配方案所需LMFP需求量12.53万吨,对应市场空间为82.67亿元。 基于核心假设,与单独使用+复配三元所得LMFP需求量的合计情况我们预测到2025年,1)中性情景下,LMFP需求量合计为41.56万吨,市场空间为274.29亿元,23-25CAGR为571.01%。2)乐观情景下,LMFP需求量为62.44万吨,市场空间为412.07亿元。 4)复合集流体:量产元年将至 复合集流体是一种更轻、更薄、更安全的新型集流体。从结构上看,复合集流体为“金属-高分子材料-金属”的三明治结构。 较传统的集流体,复合集流体(以铜箔为例)有以下3点优势: 1)高安全性。复合铜箔在受到穿刺时,产生的毛刺较小,降低电池短路风险;有机基膜的热稳定性更高,并可以通过掺杂阻燃剂提升安全性;复合铜箔可减缓锂枝晶的产生,提升安全性能。 2)更低的成本。复合集流体将原有的一部分金属铜替换为更为便宜的pet和pp材料,降低了原材料成本。 3)更高的能量密度。根据比亚迪的复合铜箔专利显示,采用3μm PP材料上下各镀1μm铜的复合集流体,相比6μm电解铜箔,电池重量能量密度可提升3.3%,若将正极的铝箔集流体同样改成PP+铝箔的复合集流体,电池的重量能量密度可以进一步提升6.1%。 复合集流体进展:从应用端来看,复合集流体今年已经小批量导入高端车型或电池产品中,市场需求逐渐释放。从复合集流体技术路线来看,基膜材料的选择有PET、PP、PI的分歧,制造方法或许从一步法、两步法、三步法向两步法收敛(龙头的测试已接近尾声)。 从材料端厂商来看:双星、万顺已于今年年中接到首张订单。璞泰来规划1.6万吨铜箔产能;金美、安迈特、英联、诺德分别有12亿、7亿、7亿、4.2亿平的产能规划;宝明、斯迪克等均有产能布局。目前多家企业相继宣布接到订单,产业化迎来曙光。 从设备厂商来看:设备厂商跟进放量。东威已于20多家客户签订复合铜箔电镀设备销售合同,单台超1000万;道森销售1.84亿复合铜箔一体机设备销售合同;三孚新科销售2.43亿元复合铜箔电镀设备。 投资建议: 主线一:长期来看,行业各环节呈现出极强的马太效应,即使在供需失衡、库存波动、新技术迭代等多重影响下,依然看到行业龙头公司呈现出远高于其他竞争优势,我们认为各环节长期竞争格局清晰、盈利稳定的龙头公司更值得关注,重点推荐:宁德时代、科达利、天赐材料等。 主线二:基于海外市场的低渗透率、广阔增长空间及欧美市场经营环境的变化, 2023年锂电行业开启全面出海时代。关注出海进程加速的材料与电池环节,重点推荐:新宙邦、亿纬锂能、星源材质等;建议关注:国轩高科。 主线三:以材料体系+封装工艺为核心的技术创新仍将是板块内不断演绎的从0-1迭代,也是企业提升竞争力的核心所在,重点关注:1)高压快充产业链的威迈斯、黑猫股份、元力股份、中熔电气、宏发股份、法拉电子等;2)复合集流体产业链的宝明科技、骄成超声,三孚新科、璞泰来等、英联股份、道森股份等;3)磷酸锰铁锂产业链的德方纳米、湖南裕能等。 4.2 光伏:重整旗鼓,静候花开 4.2.1 国内:景气度延续,全年新增装机量有望达到180GW 国内市场延续高景气度。11月20日,国家能源局公布1-10月全国电力工业统计数据,1-10月光伏新增装机量达到142.46GW,同比+144.78%;单月来看,10月光伏新增13.62GW,同比+141.5%。 集中式光伏电站:由于硅料供大于求带动组件价格下降,刺激下游电站业主装机意愿,地面电站之前积压的需求得到释放,2023年Q1-Q3,集中式新增装机61.79GW,同比+258%。 分布式光伏电站:截至23年8月底,全国分布式装机累计装机量超2亿千瓦,在全部光伏装机中占43%,2023年Q1-Q3,分布式光伏新增装机量达67.14GW,在光伏装机中的占比超50%。 我们预计全年国内新增装机有望达到180GW。2023年前三季度,光伏投资增长至2229亿元,新增发电装机结构中50%来自光伏,目前中国已建立全球最完整的光伏产业链,硅料、硅片、电池、组件产量同比增长超70%。根据中电联预测,到2023年底,光伏发电装机容量将达5.6亿千瓦,占总装机容量近20%。综上,我们预计今年国内光伏新增装机量在180GW左右。 4.2.2 海外:电池组件、逆变器出口金额下滑,海外市场阶段性需求放缓 电池组件方面,10月出口金额达到192.98亿元,同比-20.4%。2023年1-10月电池组件出口金额达到2722.34亿元,同比增长3.25%,总体呈向上趋势。逆变器方面,10月总出口39.86亿元,同比-41%。出口疲软预计与去年同期较高的基数、欧洲市场库存的减少以及海外安装力度不足相关。 1)欧洲:库存情况或将好转,远期光伏装机目标明确 欧洲2023年光伏新增装机超60GW,库存情况有望好转。据SPE统计,2022年欧洲光伏新增装机46GW,同比+43.75%,预计 2023年欧洲光伏新增装机有望达到62GW,同比+34.78%。电价方面,欧洲PPA电价仍未从能源危机引发的飙升中回落,截至2023年Q3,PPA电价为74.1欧元/Mwh,环比小幅提升,可以看出欧洲仍在应对高利率和天然气供应紧张的后遗症,对可再生能源的需求仍在。库存方面,由于上半年欧洲大量拉货导致库存堆积问题,随着欧洲进入冬季前的施工期,库存堆积问题稍有缓解,Q4出口量有望与Q3持平。 9月12日,欧盟议会投票通过对RED3法案的更新,该法案提出在2030年底欧盟的可再生能源占比将提升至42.5%,且成员国应该尽力将占比提升至45%(此前RED2目标为32%)。根据SolarPower Europe预计,2030年欧盟光伏装机量有望突破900MW。 2)美国:中美关系缓和,需求有望持续向好 中美联合声明,支持 2030 年全球可再生能源装机增至三倍。11月15日,中美两国发表关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明,声明指出争取到2030年全球可再生能源装机增至三倍。我们认为此次声明在确立两国可再生能源目标的同时,是中美关系向好的信号,未来中国对于美国光伏组件的出口通道或将疏通,利好国内组件厂对于美国的出口。 3)全球:光伏新增装机有望维持高增速。 今年以来,随着硅料产能的持续释放,硅料价格进入下行区间,向下传导后组件价格随之下降,地面电站开工率提升,海内外光伏新增装机量稳步提升。展望未来,国内方面,风光大基地建设从持续推进,地面电站招标提速;海外方面,库存情况明年或将好转,叠加欧美可能进入降息周期,有望刺激光伏电站业主的装机意愿。综上,预计全球2023/2024年光伏新增装机量将达到380/480GW,同比增长65%/26%。 4.2.3 硅料:产能集中释放,价格持续下行 根据PVinfolink报价,截至11月14日致密块料价格为68元/kg,环跌2.86%,与2023年初相比下跌64%。硅料价格在11月出现了明显下跌,从80元/kg降至70元/kg左右。市场对后续价格预期仍偏向下降,使得硅料价格短期内难以反弹。产量方面,根据SMM预计,2023年全年多晶硅产量将达150万吨,同比增长84%;2024年多晶硅保守估计产能或将达到300万吨,届时将满足1400GW左右的装机量。 4.2.4 硅片:去库效果显著,高纯石英砂或成为关键变量 硅片去库成效显著,价格有稳住迹象。硅片的成交均价基本稳定,其中P型M10和G12尺寸硅片的成交价格在每片2.4元至3.4元人民币之间,N型M10尺寸硅片价格在每片2.4-2.48元人民币,而G12尺寸则因电池技术类别不同而有所差异,整体维持在每片3.45-3.5元人民币。硅片价格已接近生产成本线,预期未来价格跌幅将十分有限,将主要受行业库存和产能利用水平的影响。自9月底以来,硅片价格持续下降,主要由于高库存导致的需求下降。目前,硅片库存从高峰期的约30亿片降至大约19亿片,显示出库存正逐渐趋于合理水平,硅片价格趋于稳定。 供需紧平衡,高纯石英砂价格维持高位。内层用高纯石英砂的价格从年初的7.5万元/吨飙升至41.5万元/吨,增长了约5.53倍,这一增长主要由N型硅片占比提升所驱动。N型电池对高纯石英砂的纯度要求更高,促使光伏拉晶环节中对高品质石英的需求激增,硅片厂石英砂保供能力的重要性提升,我们认为与海外厂商签署长协、保供能力较好的龙头硅片厂有望受益。 4.2.5 电池片:新型技术产业化进程加快,多厂商加码产能 1)价格来到21年以来最低位,NP价差有所收窄 价格分化明显,NP价差收窄。2月以来电池片价格持续走低,尺寸间价格明显分化,P型M10电池片成交均价来到21年以来最低位,G12电池片成交均价则由于供需错配再度上扬,目前价差达到0.11元/W。由于产品品质参差不齐,TOPCon电池片成交均价范围进一步扩大,目前已下行至0.5-0.51元/W,N/P型电池片价差收窄至0.05元/W。随着电池片价格崩跌的影响逐步发酵,部分二三线厂商在生产PERC上已基本没有盈利空间,减产氛围持续酝酿,但考虑到产线关停可能造成的人员流失和复工难、降低开工率变相增加生产成本等因素,厂商减产决定困难。 2)TOPCon:新老厂商加码产能,提效路径清晰 N型技术加速渗透,市场份额不断上升。据CPIA统计,22年TOPCon电池技术市场占比约10%,预计23年将提升5pct至15%,到27年达到25%,与HJT等其他N型电池技术共占60%,超越PERC电池。 相比PERC电池,TOPCon电池理论极限效率高达28.7%,最接近晶体硅太阳电池理论极限效率(29.43%),同时兼具低衰减性能、高量产性价比等明显优势,近年来逐步被业内厂商采纳。 新老厂商加码,23年落地产能将超500GW。据各公司排产计划不完全统计,截至23年底拥有TOPCon电池片产能的厂商将超30家,总计落地产能将超500GW,其中晶科能源、钧达股份、天合光能、晶澳科技、隆基绿能等头部厂商23年产能均有望达到30GW以上。 激光SE+双面poly,TOPCon提效路径清晰。TOPCon+SE工艺的主要技术路径包括:(1)一次激光硼掺杂(2)两次硼扩散+激光掺杂(3)两次硼扩散+激光开槽,相较于传统的硼扩散工艺,可助推光电转换效率提升0.2%-0.4%,则TOPCon电池效率达到25.5%以上。 目前TOPCon电池钝化结构主要应用在电池背面,正面仍采用传统电池结构。双面poly通过在电池正面进行poly层制备,可进一步降低电池表面载流子复合速率、减小接触电阻,提效达0.5%以上,使TOPCon电池效率突破26%大关。 3)HJT:产业化优势显著,降本路径明确 HJT即本征薄膜异质结电池,具备对称双面电池结构。 尚处起步阶段,23年落地产能将达82GW。据各公司排产计划不完全统计,23年将有华晟新能源、东方日升、爱康科技等18家厂商的HJT电池组件产能落地,总产能将达到81.92GW。同时还有已公布投资规划的厂商共40家,拟建的HJT产能达到320.6GW,其中华晟新能源和东方日升的产能保持行业领先。 工艺流程短,产业化优势显著。与PERC、TOPCon相比,HJT具有以下优势: ■ 工艺流程短:HJT的核心工艺流程为四步,分别是清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO 膜沉积、金属电极化,更短的工艺流程在提高良率的同时能够降低人工、运维等成本。 ■ 低温工艺:HJT全工艺流程低于200℃(PERC磷扩环节850℃;TOPCon硼扩环节1100℃),低温工艺有助于减少硅片热损伤。 ■ 双面率高:HJT为双面对称结构,双面率可达90%,PERC与TOPCon分别为75%、85%,高双面率意味着更高的发电量。 ■ 温度系数低:HJT温度系数约为-0.24%/℃,优于PERC的-0.35与TOPCon的-0.30,更低的温度系数意味着在高温环境中能耗损失更少、发电量更高。 ■ 低衰减:HJT无PID与LID效应,首次衰减为1%,线性衰减为0.25%,全生命周期发电量更高。 ■ 薄片化:由于双面堆成结构降低了硅片的机械应力,且低温工艺减少了硅片受热发生翘曲的可能,更有利于薄片化的进行。据CPIA统计,22年PERC、TOPCon硅片的平均厚度分别为155、140μm,HJT硅片厚度约130μm,且有厂家正在测试110μm硅片,薄片化有助于减少硅用量,进一步降低成本。 总体来看,双面HJT电池全生命周期单瓦发电量高于双面PERC电池,相对优势在7%左右。 制约HJT产业化的主要因素在于成本。据CPIA统计,22年P型电池正、背银耗量分别为65、26mg/片,TOPCon双面银浆耗量为115mg/片,HJT双面低温银浆耗量为127mg/片,耗银量明显更大的同时,低温银浆价格更高。另一方面,HJT需要额外沉积透明导电层,所用的ITO(PVD路线)或IWO(RPD路线)等靶材价格较高。此外,HJT设备投资较高,目前HJT设备投资额约4亿元/GW(无电镀铜),而PERC与TOPCon分别为1.5、1.8亿元/GW。 降本增效路径清晰,未来潜力可期。目前行业内主流的降银方案有材料端的银包铜与技术端的电镀铜。 银包铜:在铜的表面包裹银粉,使铜作为导电材料,从而降低银耗。浆料方面,22年银包铜浆料实现小批量出货,主流产品为45%的银包铜浆料,CPIA预测未来极限含银量为30%。 0BB:0BB是SMBB技术的升级,通过取消电池片主栅进一步降低银耗。据华晟新能源测算,HJT搭载无主栅技术(0BB)可将银耗减少30%以上;据琏升科技测算,50%银包铜方案+0BB方案的银浆成本与TOPCon持平,硅片薄片化具有0.02-0.03元/W优势。我们认为银包铜+0BB导入后将进一步降低非硅成本,有望加速推进HJT产业化进程。 电镀铜:在导电层表面通过电解方法沉积金属铜、制作铜栅线,是完全无银化的颠覆性技术。与丝网印刷方案相比,电镀铜电极内部致密均匀、没有明显空隙,能够有效降低电极的欧姆损耗、提高导电性能,且电镀电极与透明导电薄膜之间无明显孔洞,接触性能优异。电镀铜在降本的同时能进一步提升电池转换效率,据海源复材统计,与低温银浆方案相比,电镀铜技术可降低成本约50%,提升转换效率约0.3%。目前电镀铜处于中试线导入阶段,仍面临技术工艺改进与设备成本较高等问题,随着技术迭代与产业化推进,我们预计24-25年电镀铜有望逐步成熟并实现量产。 从非硅成本看,目前TOPCon与PERC的差距不大,HJT由于银耗大、低温银浆价格高、设备成本高等因素,非硅成本显著高于TOPCon。银包铜的导入能够大幅降低HJT的非硅成本,但可能对转换效率造成一定影响;电镀铜更符合下游降本增效的诉求,但目前成本降幅并不明显。未来随着设备、靶材及其他材料降本的持续推进,我们预计HJT的非硅成本有望和TOPCon打平。 4)BC:平台型技术,多厂商产能落地 BC技术是一种平台型技术,可与PERC、TOPCon、HJT等主流电池技术结合,具有高光电转换效率和外观优势。 优势一:正面无栅线遮挡,效率优势显著。IBC电池的正面无金属栅线,发射极、背场及对应的正负金属电极呈叉指状集成在电池的背面。正面无栅线遮挡使BC电池能够最大限度利用入射光、减少光学损失,从而获得更大的短路电流,有效提高光电转换效率。 优势二:外型美观,契合高端分布式市场需求。正面无栅线使BC电池组件的外形更加美观,在高溢价的海外分布式市场具有较强竞争力。 优势三:平台型技术,有望与其他技术结合获得更高效率。BC作为一种平台型技术,可与PERC、TOPCon、HJT等主流电池技术结合,获得更高的转换效率。 ■ HBC:IBC与HJT相结合,在N型硅片上制备叉指背接触异质结太阳能电池,具有良好的钝化效果与较低的温度系数。23年9月,金阳新能源建立了全球首条HBC量产线,规划产能5GW,电池转换效率达到27.42%。 ■ TBC:IBC与TOPCon相结合,具有IBC高短路电流与TOPCon优异的钝化接触特性,通过良好的钝化结构提高转化效率。 ■ PSC IBC:IBC与钙钛矿相结合,能够实现吸收光谱互补,从而通过提升太阳光谱的利用率来提高光电转换效率。 多厂商产能落地,产业化有望加速。 隆基绿能:目前公司已投建年产30GW的HPBC电池产能,预计24Q1全面达产,未来的新增产能也将聚焦于BC电池技术。 爱旭股份:目前,公司的珠海6.5GW ABC电池产能已基本达产,另有3.5GW正在安装调试,组件端已建成产能5GW,另有5GW自9月下旬开始安装,预计23年底达产;义乌15GW ABC电池组件产能正在建设中,建成后公司BC电池组件总产能将达到25GW。同时,公司ABC组件的海外溢价情况良好,23H1不含税价格约2.2元/W,相对于TOPCon溢价约5-6分/W。 金阳新能源:据公司公告,公司与金石能源共同建立的HBC量产线于9月7日落地,后续将扩产至5GW,转换效率超过27%。 5)钙钛矿:产业化前景良好,设备订单先行 钙钛矿电池是第三代新型太阳能电池,具有材料吸光性更好、转换效率更高、生产成本更低等优势。钙钛矿单节电池的理论效率达33%,量产组件效率可达25%左右。 23年下半年以来,多家企业和科研团队在钙钛矿方面取得突破。11月23日,协鑫光电推出的1000毫米×2000毫米钙钛矿单结组件光电转化效率达到18.04%,这一成绩标志着协鑫光电成功跨过18%的转换效率门槛;11月30日,协鑫光电宣布公司279毫米×370mm的钙钛矿叠层组件效率达到26.17%,创造新的世界纪录;据美国国家可再生能源实验室(NREL)最新认证报告显示,由隆基绿能自主研发的晶硅-钙钛矿叠层电池效率达到33.9%,首次超越晶硅单结电池的肖克利-奎伊瑟(S-Q)理论效率极限33.7%,这也是目前全球晶硅-钙钛矿叠层电池效率的最高纪录。 生产成本优势显著。从成本端看,钙钛矿电池(1)原材料无需稀有金属,储量丰富、价格低廉;(2)生产过程温度低、能耗小,产线最高温一般不超过120℃,而晶硅生产需要1000℃以上的高温;(3)组件化便利程度高,产出即组件,无需电池到组件的封装效率损失。据观研天下统计,实现1GW钙钛矿产能所需的投资额约5亿元,仅为晶硅的1/2。据协鑫光电测算,未来量产钙钛矿组件成本可低至0.5元/W。 多厂商积极布局钙钛矿赛道,产业化前景良好。目前国内已有极电光能、纤纳光能、协鑫光电等多家厂商布局钙钛矿赛道,产业化前景良好。随着行业研发投入加大,钙钛矿的产业化进程有望加速,据CPIA预测,23年钙钛矿新增产能约0.5GW、渗透率约0.2%,2030年新增产能将达161GW、渗透率达到30%。 设备订单先行,部分厂商进入中试阶段。钙钛矿设备订单先行,厂商交付顺利,主要设备厂商迈为股份、晟成光伏、捷佳伟创、杰普特、德沪涂膜均已收获设备订单,部分厂商已经顺利交付量产。生产领域主要厂商协鑫光电、纤纳光电、极电光能均已完成超亿元融资,其中协鑫光电已投建全球首条100MW大面积组件中试线,极电光能已开始建设150MW试验线,纤纳光电7次刷新小组件世界纪录。 4.2.6 组件:价格下行趋势不减,出货集中度再次提升 价格持续下探,主流报价逼近1元/W。今年初起组件价格一路走低,10月以来,受供应过剩、需求增长不及预期等因素影响,组件价格不断往1元/W靠拢,低价部分已出现跌破1元/W的交单,非库存抛货价格增多,预计年底主流报价将来到1-1.05元/W的区间,组件环节已无太多降价空间。N型组件也持续受到PERC冲击、需求转换等因素影响,价格波动下行。 欧洲库存尚未完全消化,23Q3热度明显下降。10月我国光伏组件出口额192.98亿元,同比-20.41%、环比-20.43%,来到近两年的最低水平。这一问题主要是因为23Q1-Q2欧洲大量拉货,造成库存堆积,使理应为旺季的Q3市场热度明显下降。随着欧洲步入冬季前的施工期,组件需求小幅回升,且库存堆积问题稍有缓解,欧洲市场的组件价格跌势已趋缓,若库存持续消化,Q4市场有望与Q3持平或仅出现正常年末的小幅下跌。 组件出货量大洗牌,23年TOP5总出货或超300GW。23Q1-Q3组件出货TOP5仍将在晶科能源、天合光能、隆基绿能、阿特斯等老牌巨头之间产生,并多年来保持着断层式领先,预计23年全年TOP5总出货量将超过300GW,较22年同比+64%,行业集中度再次提升。 品牌与渠道是组件的核心竞争力所在。在当前产能过剩、融资困难的情况下,在手现金充沛、具有技术和供应链优势的龙头厂商,受益于其渠道和品牌而更具竞争力。 4.2.7 逆变器:去库接近尾声,业绩有望迎来回暖 中国企业占据出货主导,库存高企导致出口下滑。8月中旬,Wood Mackenzie发布2022年全球逆变器出货量排名前十,中国企业占据八席。其中华为和阳光电源自2015年以来连续8年保持全球领先,锦浪科技、古瑞瓦特、固德威跻身前五,TOP5出货量超200GW,占全球总出货量的71%,行业集中度进一步提升。然而23年以来,随着俄乌冲突的缓和、天然气价格回落,产能过剩、新进入者众多导致逆变器主战场欧洲库存高企,5月以来我国逆变器出口额持续下滑,10月出口额39.86亿元,同比-40.69%、环比-14.3%,降幅较9月再次拉大。 去库压力下23Q3业绩遇冷。在欧洲累库和出口下滑的背景下,23Q3国内逆变器厂商的营收和利润遭遇了不同程度下滑,其中昱能科技归母净利润同比收缩高达62.76%,锦浪科技、禾迈股份同比降幅也逼近60%,与此同时阳光电源和上能电气仍保持着营收高增,归母净利润实现了同比翻番。从23Q3的业绩看,逆变器厂商之间出现了分化,阳光电源产品广度最大,上能电气也覆盖了集中式、大功率组串式和集散式逆变器,受益于原材料价格下降带来的地面电站装机热潮,两家公司业绩表现亮眼;而锦浪、固德威主攻组串式逆变器,禾迈、昱能则专注微逆赛道,应用场景偏用户侧,受欧洲库存积压影响较大。 去库接近尾声,有望迎来新增出货。综合欧洲出口数据和主要厂商口径看,欧洲去库已接近尾声,经销商库存已从上半年的7-8个月降至3个月的合理水平,头部厂商已基本完成去库、10月开始新增出货,我们预计最快23年底、最慢24Q1-Q2市场上大部分厂商将完成库存消化,并迎来新增出货。同时,由于欧洲和北美市场对于降价背后可能存在的倾销问题比较敏感,主流厂商对于价格控制非常谨慎,出现价格战的可能性较小。综上,考虑到欧洲去库逐步完成、市场价格保持稳定,我们仍对逆变器环节持乐观态度。 4.2.8 辅材:受益于电池技术迭代,量利持续修复 1)焊带:细线化趋势不断发展,SMBB助力TOPCon降本 焊带是光伏组件的重要组成部分。从组件的成本构成看,电池片占比超50%、焊带占比约3%,虽占比不高,但其性能的稳定和质量的优劣将直接影响光伏组件的电流收集效率。 受益于电池技术变革,焊带朝着细线径不断发展。 SMBB是TOPCon电池降本的重要手段。SMBB的线径通常小于0.25mm,减少了锡用量、增加了铜用量,更细的焊带使重量更低、银浆耗量更少、单瓦成本更低,加之SMBB所覆盖的EVA胶膜厚度更薄,整体成本的下降给厂商带来了更高的毛利率;同时由于加工难度的提升,SMBB的加工费比传统焊带更高,进一步拉升了厂商的盈利能力。 2)银浆:受益于TOPCon放量,N型电池银耗更高 银浆是制备太阳能电池金属电极的关系材料。目前主流电池技术中,PERC和TOPCon主要采用高温银浆,HJT由于其低温工艺的特性采用低温银浆。 中短期看,N型电池银耗高于P型,有望受益于TOPCon放量。据CPIA统计,P型M10电池片平均银耗(正银+背银)95mg/片,N型TOPCon电池双面银浆(95%银)平均银耗115mg/片,HJT电池双面低温银浆平均银耗127mg/片。随着新老厂商TOPCon产能迎来释放,预计中短期内银浆的用量或将持续提升。目前,国内厂商TOPCon仍处于产能爬坡阶段,对银浆的导电性、匹配性等技术诉求高于成本,且TOPCon银浆技术难度较高,因此毛利率高于PERC银浆。 长期看,HJT路线下低温银浆价格更高。HJT所需的低温银浆生产工艺难度高、需要冷链运输,且国产率较低,因此价格大幅高于高温银浆,目前市场上低温银浆的价格约8000元/kg,超出高温银浆近2000元/kg。加工费方面,目前PERC正银加工费约500元/kg,TOPCon加工费高出PERC正银超300元/kg,而HJT低温银浆加工费较PERC正银高1000-1500元/kg。 3)热场:价格战接近尾声,盈利有望触底回升 碳碳热场加速渗透,拉动需求增长。碳碳复合材料扮演着越来越重要的角色,凭借其更出色的稳定性、耐冲击性、抗震性等性能逐步渗透到原有市场。据中国复合材料工业协会测算,预计2025年光伏用碳/碳热场总需求17231吨,其中替换需求占比由22年的59%提升至72%,需求结构转向以存量替换为主导,可持续性较强。同时,结合碳碳热场发展趋势,预计2025年坩埚渗透率将达到100%;导流筒、保温筒分别达到70%、66%;碳碳加热器低成本制备技术有待突破,目前金博股份已将光伏底部加热器交付下游,25年渗透率有望达到8%。 价格战接近尾声,盈利有望触底回升。由于供需错配、落后产能过剩,23年以来碳碳热场经历了惨烈的价格战,高峰期80万元/吨的价格最低跌至20+万元/吨。随着热场价格触及或跌破二三线厂商的成本线,落后产能逐步出清,进入23Q3热场价格有所回调,10月中旬光伏产业链中的热场企业在头部硅片厂商的招标中标价普遍上涨10%-15%。同时,作为热场的重要原材料之一,碳纤维价格回落,有望增厚热场利润,叠加市场供需两旺、部分公司订单已排满至24Q1,热场环节单位盈利有望触底回升。 4)支架:地面电站发量带动跟踪支架需求,国内厂商市占率有望提升 光伏支架可分为跟踪支架和固定支架,其中跟踪支架可随太阳入射角变化而调整角度,让光伏组件保持朝向阳光照射的最佳角度,相较于固定支架通常可获得5%-35%发电量增益。 受益于组件价格下降,跟踪支架随地面电站放量。据IHS Markit预测,2022-2030年间跟踪支架累计装机量预计将达830GW,带动产生760亿美元的市场机会,其中27年新增装机将突破100GW、30年有望突破120GW。 国内跟踪支架起步较晚,渗透率加速提升中。目前,我国跟踪支架渗透率远低于全球水平,2020年全球跟踪支架在大型地面电站中的渗透率便已达到50%,而截至22年末我国跟踪支架渗透率仅有12%。未来随着制约因素消退、国内风光大基地等项目建设提速,叠加成本下降和可靠性的解决,跟踪支架的应用将有广阔的市场空间,国内渗透率将加速提升。 在手订单充沛,国内厂商加速进击。跟踪支架市场集中度较高,老牌龙头Nextracker以超30%的市占率稳居全球第一,连续八年领跑全球跟踪支架市场。国内企业中,22年中信博以3.33GW的跟踪支架出货量位列全球第四,市占率达到8%。 投资建议: 1)主产业链方面,供给端名义产能过剩且未来资产投资回报率会下滑至合理甚至是阶段性较差的状态是市场较为担心的核心问题,而从融资、盈利能力回归及原有产能替代等三个维度来看,仍需要一段时间才能逐步验证。建议关注量产N型新技术的相关电池片及一体化组件企业,建议关注隆基绿能、晶澳科技、晶科能源、天合光能、阿特斯、东方日升、爱旭股份、钧达股份等。 2)辅产业链方面,推荐价格体系独立,具有自身强α,弹性较大的小辅材企业通灵股份、威腾电气、关注宇邦新材等;推荐盈利触底回升的辅材企业中信博、金博股份、福莱特、福斯特等;目前N型招标情况向好,电池片溢价能力出众,建议关注N型相关辅材产业链标的帝科股份、威腾电气、宇邦新材、聚和材料、高测股份等;关注N型相关设备标的奥特维、仕净科技、高测股份等。 3)建议关注深度受益光储需求高景气的逆变器环节阳光电源、固德威、锦浪科技、德业股份、禾迈股份、昱能科技等。 4.3 储能:行则将至,静待拐点 4.3.1 国内:大储招标景气度依旧,工商储崭露头角 国内大储:招投标高景气度,静候价格企稳 23年以来储能招投标规模已远超22年,预计全年维持较高景气度。根据储能与电力设备公众号的不完全统计,2023年1-10月已完成招投标的储能项目有315个,规模达到28GW/71GWh,已经远高于22年全年的204个(规模14GW/39GWh)。其中,23年9月单月中标规模6.77GW/18.37GWh,中标规模创新高,10月单月的中标规模为3.63GW/7.55GWh,持续高增,我们预计全年国内储能招投标规模将维持较高景气度。 受到上游原材料碳酸锂价格波动影响,储能系统投标报价自今年开始呈现下降趋势。碳酸锂价格方面,根据鑫椤锂电报价, 从22年底开始,碳酸锂价格呈现下跌趋势,到23年5月碳酸锂价格出现小幅反弹,至23年7月继续呈现下跌趋势,目前最新的碳酸锂报价在15万元/吨左右,相较于此前60万元/吨的高价已经下跌约74%。储能招投标报价方面,23年1-10月,2小时储能系统与EPC平均报价分别为1.19元/Wh和1.66元/Wh,相比于22年全年平均的1.53元/Wh和1.9元/Wh分别同比下降22%/12%,呈现下降趋势。从单10月的情况来看,2h储能系统平均报价环比下降10.6%,首次低于1元/Wh。往后来看,随着碳酸锂价格逐步企稳,有望带动储能系统及EPC投标报价的改善。 国内工商储:逐渐崭露头角,24年有望成为发展元年 工商业企业配储意愿逐步提升,装机规模持续高增。2023年以来,随着浙江、江苏、广东等地工商业储能政策陆续出台及多地峰谷价差扩大,叠加部分地区政府对新建储能项目进行补贴,工商业储能经济性逐步显现。同时在能耗双控和限电背景下,企业对能源稳定性、独立性的要求进一步提升,工商业储能逐渐为终端客户认知和接纳,工商业企业配储意愿不断提升。根据GGII的统计数据,2022年中国工商业储能装机规模约2GWh,另外初步预计2023年国内工商业储能新增装机规模将达到8GWh,同比增长300%。 工商储商业模式多样,目前主流模式为三种:业主自投、合同能源管理、融资租赁。每种商业模式优势各异,风险不一,工商业业主根据需求进行选择。 ■ 模式一:业主自投 业主自投资模式即由用电企业自己投资购买储能,用电企业自主投资可获得最大收益。这种模式下,用电企业一般需能承受现金流压力和管理压力,业主通常还需要向储能设备销售方定期支付维保费用,以获得相关运维和技术服务,保障储能的正常运行。 ■ 模式二:合同能源管理 合同能源管理模式是由能源投资方投资采购建设储能,与用电企业签订能源服务合同,分享储能收益,一般能源投资方与用电企业按照90%:10%或85%:15%等比例分享,用电企业获取小部分收益,能源投资方可获得大部分收益,同时还包括需求侧响应获取的补贴收益以及未来可能拓展的其他收益;对于用电企业来说提供场地即可,相较于业主自投模式风险较低。 能源服务方一般包括节能服务公司、国家能源集团等,而国家能源集团在资金、渠道、产品上具有多方优势,目前是合同能源管理商业模式下的主力军(例如国网子公司国网江苏综能、中国能建等)。 ■ 模式三:融资租赁 融资租赁模式是在合同能源管理模式下,引入融资租赁方作为储能资产的出租方,由此形成新的商业模式。该模式能够减少业主或能源服务方的资金压力,在租赁期内,能源服务企业负责建设运维;融资租赁方拥有储能资产所有权;业主拥有使用权,储能收益一部分作为还款,到期后可获储能所有权。 融资租赁模式下的投资方主要包括国家能源集团、电网一二级设备商、分布式光伏开发商等。 客户资源和渠道网络门槛对于新进入者较高。工商业储能用户群体多元分散,各行各业均有涉及,因此下游客户群体具有定制化、多元化和分散化等特点,设备企业无法全面覆盖全部客户,这就需要设备企业根据自身资源,选择合适的区域或者行业进行渠道构建、维护。这需要设备厂商与目标市场投资者、经销商和售电公司建立广泛且牢固的合作关系。 4.3.2 美国:并网延期问题有望改善,24年装机预计持续高增 美国大储:部分项目需求递延,仍保持较高景气度 项目延期状况存在,但23年美国大储整体仍保持高增长。2023年1-10月美国电池储能新增装机4.56GW。1-5月大储投运低于预期主要系供应链限制及并网排队等,6、7月迎来投运高峰,装机量分别达1.1GW、1.51GW。8-10月受到项目并网延期影响,装机量略低于预期。11-12月计划投运3.1GW大储项目,若按计划完成,从2023年全年维度来看,大储新增并网投运量将达7.66GW,相较2022年的4.8GW显著增加。 部分延期项目推迟至24年,美国大储未来需求持续向好。根据EIA发布的储能装机预测数据来看,目前对于24年的装机预期为14.91GW,我们判断23年由于并网延期等问题部分项目将延期至24年,预计24年美国储能装机将维持高增长。 美国大型储能并网延迟问题长期存在。美国是全球储能行业最重要的市场之一,2020年以来随着光伏和风电装机量的快速上升,电力系统的不稳定促进了清洁能源配储比例的大幅提高,叠加国家政策和储能技术等多重因素的驱动,美国储能装机容量快速增长。但目前受繁琐的并网流程影响,美国清洁能源平均并网排队时长在2年以上,在CAISO(加州电力调度中心)管辖地区则达到近4年。 主要原因系:1)并网研究流程繁琐。美国输配电网络老化严重,电网系统运营商或公共事业公司要求包括储能在内的新能源项目在并网前进行一系列的并网影响研究,比如可行性研究、系统影响研究、设施研究;2)高昂的电网改造费用。美国电网系统整体比较老旧,随着新能源接入量的不断上升,部分电网不堪重负,因此地区公共事业公司和电网运营商往往要求新能源开发商承担电网和变电站升级等电力设施改造费用。业主若不同意电网运营商的方案,将导致来回多轮谈判,并影响队列后续项目的接入进度。 政策+补贴+成本下降等多重催化,美国大储未来需求向好。美国联邦能源监管委员会(FERC)已推出简化流程、加快并网的疏导政策应对并网排队问题。往后来看,我们认为在政策疏导、IRA补贴细则确定、碳酸锂成本下降等多重有利因素推动下,美国大储需求向好。 美国户储:具备增长潜力,市场空间较大。 美国家庭户数多,区域条件适合家庭储能系统。根据美国统计局数据,美国家庭的平均人口通常在2-4人之间,典型住宅面积2,000-2,500平方英尺,且多数住宅屋顶结构适合户用光储系统的安装。2022年,美国家庭数量已达到1.31亿,呈上升趋势,给家庭储能提供了较大的渗透场景。 据EESA统计,美国户用储能装机近年间增长迅猛,2022年新增户储装机量超过1GWh,2023年上半年新增装机量为734.5MWh,预计后续美国户用储能装机将继续呈现上升趋势。 4.3.3 欧洲:去库接近尾声,预期24Q1迎来好转 欧洲户储预计去库过程将持续到23年底,24Q1迎来好转。根据EESA数据,22/23H1欧洲户用储能市场出货量分别约为9.8/6.3GWh,然而从实际装机量来看,22/23H1欧洲户用储能实际装机分别为4.6/5.1GWh。据此判断截至22年底约有5.2GWh的库存,截至23H1仍有6.4GWh库存,约8个月装机量,库存水平仍处于高位。 ?22年由于天然气价格飙升推高欧洲电力成本。欧洲的电价机制采用Merit-Order(优先择序)原则,定价的核心是基于能源的最低边际成本,因此这个机制中的电价是由满足给定需求水平所需的最昂贵的来源决定。22年欧洲天然气价格飙升,相比各类发电电源中天然气属于最昂贵的来源,因此带动欧洲电价持续提高。 目前电价回落,相比21年仍较高,户储依然具备经济性。从2022年8月开始,高昂的天然气价格持续回落,从2022年8月的约340欧元/MWh下降到2023年11月20日的约45欧元/MWh。电价方面,继 21 年和 22 年飙升之后,欧盟 (EU) 的批发电价在 23 年出现下降,以德国为例,最新的23年10月的批发电价已经下降到87欧元/MWh,但相比于2021年电价上涨启动前仍处于较高水平,我们认为户储仍具备经济性。 投资建议: 主线一:国内大储招标规模持续增长,商业模式不断清晰,推荐【威腾电气】【上能电气】【华自科技】【南网科技】,建议关注【科华数据】。国内工商储正处于萌芽期,峰谷电价差扩大趋势下部分区域项目经济性较优,24年装机需求有望持续增长,推荐【苏文电能】【芯能科技】,建议关注【三晖电气】【开勒股份】; 主线二:美储壁垒较高,盈利能力较优,后续有望受益利率改善+并网流程优化+IRA政策持续落地,推荐【阳光电源】【科陆电子】【东方日升】,建议关注【通润装备】; 主线三:欧洲户储当前估值水平具备较高性价比,静待积压库存消化迎来拐点,推荐【德业股份】【科士达】【派能科技】【鹏辉能源】,建议关注【华宝新能】。 5 电力设备:结构性机会突显,出海链趋势明确 5.1 电网投资:新能源装机持续高增,电网投资有望加速 5.1.1 电网投资复盘:结构性周期明显 我国电网投资已经历两个阶段,2021年起进入新型电力系统建设阶段。 ■ 2002-2008年(电网扩容阶段):我国电源装机及用电量快速增长,这一阶段主要任务是对输电能力进行扩容以跟上快速增长的电力需求增长; ■ 2009-2020年(坚强智能电网阶段):经历三轮特高压骨干网建设周期,并对电网智能化、信息化水平进行全面提升; ■ 2021年及以后(新型电力系统建设阶段):电网投资规模进一步提升,且结构上需匹配高比例新能源接入、高电气化率、源网荷储协同互动等新型电力系统需求。 电源、电网投资交替增长,具备结构性。复盘过去的投资情况来看,根据我国电力体系建设,电源投资和电网投资呈现交替增长(电网扩容-三轮特高压建设-新能源电力系统)。近两年电源投资高速增长,2022年/2023年1-10月电源投资完成额分别为7208/6621亿元,分别同比增长30.3%/43.7%,随着风光装机大规模投入呈现高速增长。电网投资方面,2022年/2023年1-10月电网投资完成额分别为5012/3731亿元,分别同比增长1.2%/6.3%,增速远低于电源投资。往后来看,电网投资是逆周期调节的重要手段之一,拉动上下游产业链发展的同时,也能保证日益增长的电力需求,随着社会用电量以及新能源装机占比持续提升,我们判断后续电网投资有望加速。 5.1.2 “十四五”期间电网投资计划明确 国网:2022年国家电网公司年度电网投资首次突破5000亿元,预计未来两年将持续高投资。国家电网公司2022年电网投资5094亿,同比增长4.3%,较计划投资额上涨1.6%,达历史最高水平。电网投资充分发挥电网基础支撑和投资拉动作用,带动社会投资超过1万亿元。2023年国家电网计划将继续加大投资,发挥投资对经济社会的拉动作用,年度计划电网投资额超5200亿元,同比增长4%,将有望再创历史新高。“十四五”期间国家电网计划投入电网投资2.23万亿元,我们预计2024年也将延续高投资态势。 南网:2022年南方电网年度电网投资近900亿元,“十四五”期间规划投资6700亿元。“十四五”期间,南网将规划投资约6700亿元,较“十三五”增加51%。年均投资额为1340亿元,较投资额最高年度的2019年同比增加27%。南网投资将助力数字电网建设和现代化电网进程,推动以新能源为主体的新型电力系统构建。 5.1.3 新能源装机占比快速提升 风光新能源装机量持续高增,2023年前三季度新增装机量占比近80%。近15年我国能源装机结构变化趋势明显,太阳能和风电新增装机比例逐年上升。2022年全国新能源新增装机中风电、光伏发电新增装机达到1.25亿千瓦,光伏、风电新增装机量分别为0.87/0.38亿千瓦,占新增总装机量比例分别为45%/19%。2023年1-10月全国新能源新增装机中风电、光伏发电新增装机达到1.8亿千瓦,再创历史新高。光伏、风电新增装机量分别为1.43/0.37亿千瓦,占新增总装机量比例分别为61%/16%。 风光新能源发电量再创新高,2023年前三季度发电量占比12%。我国太阳能和风电发电量比例逐年上升。2022年光伏累计发电量229TWh,占总发电量比例2.7%,风电发电量686.7TWh,占比8.2%,同比分别增长0.5/1.6pcts。2023年1-10月光伏发电量243.6TWh,占总发电量比例3.3%,风电发电量642.4TWh,占比8.8%,同比分别增长0.5/0.8pct。 5.1.4 当前两挑战:我国资源逆向分布,新能源发电波动大 挑战一:我国电力资源与负荷中心分布不平衡。我国用电大省集中在华北、华东、华中等地区,而风、光等新能源分布远离负荷中心,清洁能源和负荷中心呈现逆向分布的特点,此前部分项目曾由于输出通道配套滞后,就地消纳能力有限而造成弃电。我国东、中、西部呈现经济发展水平和电力资源分布不均衡的特点,具体表现为: 1)区域电力供需矛盾:我国南方经济发达,电力需求量相对较大,而北方地区电力供应相对不足,导致南北电力供需矛盾。 2)地区电力负荷不均:我国东部沿海地区工业发达,电力需求量相对较大,而西部地区经济相对落后,电力需求量相对较小,导致地区电力负荷不均。 3)电力输送能力需提升:由于电力资源的错配,东部经济活跃地区需要依赖中西部的“西电东送”工程输送电力资源。但目前我国电力输送能力相对不足,在升压及长距离输送过程中会有所损耗,造成部分浪费,导致电力供需中心之间的电力输送困难,也加剧了电力供需不均衡的问题。 2022年我国有15个省份存在电力缺口。从2022年各省份发电量和用电量的差额来看,全国有15个省份存在电力缺口,其中主要以广东、浙江、江苏、山东、河北为主。发电量盈余的地区主要是内蒙古、云南、山西、四川、新疆等地区。 挑战二:风光等新能源的发电波动性大幅提升。风、光等新能源的发电模式高度依赖于发电环境,不同时间尺度下的新能源出力具备不稳定性,能量利用效率低,且易对电网稳定性造成冲击。此外,充电桩等多种可调节负荷大量接入也将提升电网波动性。风、光具有“极热无风”、“晚峰无光”的反调峰特性,将给电网带来15%-30%的反调峰压力。在极热极寒无风、连续阴雨等特殊天气下,“鸭子曲线”表明,为维持电力系统稳定、保障电能供应质量,新能源并网规模扩大对常规能源迅速进行调峰、调频的要求更高。 5.2 主网侧:特高压为消纳体系的重要环节,建设进度提速 5.2.1 现状:风光大基地陆续并网,消纳问题待解 现状1:弃光弃风率仍有降低空间 早期我国新能源在发展过程中面临弃风弃光的困扰。2016年,全国平均弃风率高达17%,全年弃风电量接近500亿千瓦时。其中,西北五省区的弃光率达到19.81%,弃光电量达到70.42亿千瓦时。弃风弃光造成严重的资源浪费,也给发电企业带来沉重的经营负担。 国家发展改革委、国家能源局针对新能源消纳出台了多项政策。2018年,《清洁能源消纳行动计划(2018—2020年)》印发。行动计划提出到2020年,全国风电利用率要在95%左右,光伏发电利用率高于95%。同时随着2016年开始电网投资增加,特高压和跨省跨区输电工程大规模启动后,我国弃光、弃风率大幅下降。 弃风弃光率普遍维持在5%以内,部分地区仍有较严重的弃风弃光现象。弃风最严重的地区为蒙东,2023年1-9月份风电利用率仅有91%;其次为蒙西、甘肃,1-9月份风电利用率均低于95%。弃光最严重的省份为西藏,2023年1-12月份光伏利用率仅有78%;其次为青海,1-9月份光伏利用率为91%。 现状2:风光大基地即将大规模并网,消纳成为关键问题 风光大基地建设全速推进。7月27日,国家能源局相关负责人在季度新闻发布会上透露,第一批大型风电光伏基地已全部开工,第二批项目正在陆续开工、目前正在抓紧推进第三批项目审查。 第一批:以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电、光伏基地建设项目清单,涉及内蒙、青海、甘肃等19个省份,规模总计97.05GW,现已全部开工,预计2023年全面建成。其中,内蒙建设规模最大,覆盖3个8GW沙漠戈壁荒漠地区。 第二批:项目主要布局在内蒙古、宁夏、新疆、青海、甘肃等,主要是沙漠、戈壁、荒漠地区的主要分布地,正陆续开工。 第三批:23年2月,国家能源局在新闻发布会上表示,第三批风光大基地已形成项目清单。 5.2.2 资源禀赋约束下,特高压是最优解 我国能源资源禀赋与负荷中心呈现典型的逆向分布特征、高比例可再生能源对电网结构和调节能力的需求,客观上对特高压建设提出了要求。完善特高压建设能够:(1)加大跨区输送清洁能源力度,保障清洁能源及时同步并网;(2)实现多能互补,提高能源可靠性水平;(3)支持分布式电源和微电网发展,加快电网向能源互联网升级;(4)增加环境效益和经济效益,对产业链带动力极强。 特高压产业链上下游有望高度受益。特高压作为电网新基建重点环节,建设投资规模庞大,逆周期拉动投资的效果明显,其涉及的产业链环节众多,除高压电气开关设备、换流阀、线缆、变压设备等硬件需求将显著扩容外,依托物联网技术高速发展的智能化终端、智能芯片等需求也有望显著提升。 5.2.3 特高压十四五规划“24交14直”正稳步推进 “十四五”期间规划建设新能源大基地,特高压工程迎需而起。《“十四五”现代能源体系规划》明确提出“建设以大型风光基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系”。“十四五”期间规划建成投产风光大基地总装机约200GW,其中外送150GW、本地自用50GW,外送比例达到75%。预计“十五五”期间规划建设风光基地总装机约255GW,其中外送约165GW、本地自用约90GW,外送比例约65%。 特高压建设成为“十四五”电网重点的投资方向。我国特高压投资规模的快速发展第一阶段是2014-2017年,投资额度达1966亿元,随后发展较为平稳,2018-2020年共投入2130亿元用来发展特高压工程建设。“十四五”期间,国网规划建设特高压工程“24交14直”,涉及线路3万余公里,变电换流容量3.4亿千伏安,总投资3800亿元。 特高压2023年已开工“4直1交”,未来2年预计持续核准开工。国家电网规划2023年开工特高压项目“6直2交”,目前已完成“4直1交”的核准和开工(金上-湖北、陇东-山东、张北-胜利(交流)、宁夏-湖南、哈密北-重庆),数量已超过2022全年(4交)。根据已规划的特高压工程来看,未来两年预计将新核准并开工“5直2交”,新投产运营“9直8交”。随着特高压西电东送网络的不断构建,将逐步缓解清洁能源的消纳问题,减少电力资源在本地的浪费。 5.2.4 电网新技术-柔性直流 柔性直流输电是一种继交流输电、常规直流输电后的新型直流输电方式。柔性直流输电采用电压源换流器(VSC),是柔性直流输电区别于常规直流输电的关键部分。电压源换流器(VSC)在桥臂中用可控电力电子管(IGBT、IGCT)取代了传统直流的晶闸管,通过可关断器件和脉宽调制技术,精确控制换流站输出的电压幅值和相位,有效提升电网的输送能力和安全稳定水平。柔性直流相较于常规直流输电,具有响应速度快、可控性好、运行方式灵活的优点,已广泛应用于远距离大容量输电、区域电网互联、可再生能源接入、海上风电并网等多种电力应用场景。 柔性直流两端的换流站由换流变压器、换向电抗器、交流滤波器、直流电容器等部分组成。(1)换流变压器:为电压源换流器提供合适的工作电压,保证电压源换流器输出最大的有功功率和无功功率。(2)换向电抗器:是交流系统和电压源换流器之间功率传输的纽带,很大程度决定了换流器的功率输送能力以及有功功率与无功功率的控制,同时起到滤波作用。(3)交流滤波器:安装在换流母线处滤除交流电压中的高次谐波,其体积和容量较小。(4)直流电容器:电压源换流器直流侧储能元件,为换流器提供直流电压。同时缓冲系统故障时引起的直流侧电压波动,减少直流侧电压纹波,并为受端站提供直流电压支撑。 相较于传统直流输电,柔性直流输电拥有多项技术优势。(1)无需无功补偿,占地面积小:柔性直流输电采用可关断器件,控制系统可以随时关断换流阀,无需交流侧提供换相电流和反向电压。得益于完整控制,柔性直流输电在交流侧无需大量无功支撑,无需常规直流输电交流滤波器场的用地,大大减少了征地范围。(2)无换相失败:常规直流输电并网时难以避免换相失败现象,会对受端电网系统安全稳定带来一定冲击。柔性直流输电技术采用可关断器件,开通关断时间可控,与电流的方向无关,从原理上避免了换相失败问题,提升电网稳定性。(3)适用于多端系统:柔性直流输电系统的电流可双向流动,便于构建多端直流输电系统。(4)无源网络供电:常规直流系统依靠电网完成换相,需要较强的有源交流系统支撑。柔性直流输电技术能实现自换相,无需外加换相电压,因此受端系统可以是无源网络,为偏远地区供电提供技术支持。 柔性直流输电技术将在孤岛供电、远海风电和区域电网互联等方面发挥重要作用。(1)孤岛供电:我国在偏僻的海岛或村庄采用孤立负荷主网,采用柴油机组就地发电,解决居民用电的同时带来环境污染大、能源消耗大等弊端。柔性直流输电技术能够实现对无源网络的直接供电,同时不限制输电的功率大小,该技术未来可实现偏远地区的交流供电。(2)远海风电:高压交流输电技术受海缆电容效应限制,长距离交流电缆充电功率过大会引起电压升高等问题,不能满足大容量、远距离海上风电输送的需求。柔性直流输电无充电功率限制,可有效降低风电间歇性对电网稳定性的影响,可为海上风电场提供稳定的并网电压,系统运行方式调控灵活,是解决远海风电并网消纳的理想方案。(3)区域电网互联:我国能源与负荷分布不均衡,城市电网常面临本地电源支撑不足、建设难度大成本高等问题,柔性直流技术的灵活性和快速的控制能力适用于城市电网的柔性分区互联,可改变原有分区间交流弱互联的局面,增强分区间的互济,提高区域供电的可靠性及灵活性。 我国历史已有多个柔性直流项目。2022年3月22日,国家发改委国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》,提出“完善区域电网主网架结构,推动电网之间柔性可控互联,构建规模合理、分层分区、安全可靠的电力系统,提升电网适应新能源的动态稳定水平。科学推进新能源电力跨省跨区输送,稳步推广柔性直流输电”。至今我国已有多个柔性直流工程建成投产,送电能力及电压等级均逐步提升。 5.3 配用电侧:智能化趋势明显,投资比例有望提升 5.3.1 配网侧智能化改造趋势明显,数字化投资比例提升 现有主干网输电线路覆盖面已非常广泛,配网输电线路建设加速。前期电网建设以220KV及以上的主网线路建设为主,现阶段220KV及以上线路建设增速放缓,110KV及以下的配网建设呈现明显的增长趋势。 我国配电网目前较为薄弱,”十四五”规划投资将向配网侧倾斜。清洁能源占比&电气化率大幅提升等对电网的响应处理能力提出更高的要求,能源电力配置方式将由“部分感知、单向控制、计划为主”,转变为“高度感知、双向互动、智能高效”,但我国配电网目前在故障识别隔离、数据采集、自动化、智能化水平等方面仍存在较大提升空间。 配网侧改造为南网“十四五”重点投资环节。以南方电网为例,南方电网将配电网建设列入“十四五”工作重点,规划投资达到3200亿元,配网端投资占比约为48%。此外,南网规划进一步加快电网数字化转型步伐,加强智能输电、配电、用电建设,推动建设多能互补的智慧能源建设,强化电网的数字化、智能化建设。 “十四五”期间配网侧投资占比有望提升至60%以上。提升配网、农网供电水平,增强电网服务清洁能源成未来趋势,”十四五”投资规划中配网侧投资占比明显提升,配网侧投资占比有望达到60%以上。 电网投资结构优化,智能化投资力度不断加大。国家电网智能化规划分为规划试点阶段(2009-2010)、全面建设阶段(2011-2015)、引领提升阶段(2016-2020)三个发展阶段。国家电网在三个发展阶段规划智能化投资额分别为341.2/1750/1750亿元,占电网总投资比例6.19%/11.67%/12.50%,占比持续提升。随着宏观政策、数字技术进步与升级等多重利好因素的叠加影响,能源与互联网融合进程加快,未来智能电网将迎来高速发展阶段。 变电、配电和用电环节是电网智能化的主要投资方向。投资额从第一阶段的17.2/56.0/100.8亿元分别增加到第三阶段的366.0/455.7/504.9亿元,分别增长2027.9%/713.8%/400.9%。第三阶段来看,用电环节占智能化投资的比重最高,达到28.9%,主要系用电信息采集等项目的建设规模大。其次是配电环节占26.0%,变电环节占20.9%,主要系配电自动化、智能变电站新建和改造等项目的建设规模大。 5.3.2 设备端:关注二次设备、智能电表、变压器等需求起量 (1)二次设备:配网智能化核心部件,需求有望显著提升 配电主站为自动化核心二次设备,地市级主站覆盖率有待提升。电力二次设备是指对一次设备进行保护、监视、测量、操作控制的辅助设备。随着新能源、分布式电源、电动汽车充换电设施等多元化负荷日益增多,配电自动化需求不断提升。新一代配电自动化主站系统为配网侧核心二次设备,覆盖率提升有望协助新型电力系统实现源网荷储多要素精准、全自动化控制。“十四五”期间,I区配电主站地市公司覆盖率、馈线自动化线路覆盖率等将进一步提升,分别有望接近100%、50%。 “一二次融合”设备市场需求、行业渗透率提升,未来发展空间较大。一二次设备分开会存在一二次设备型号不匹配导致安装困难等问题。随电网对供电稳定性、可靠性要求不断提升,一二次融合(即在设计时将一次设备、二次设备的功能集成在一起)成为行业趋势,在反应速度、诊断准确率及智能化水平等方面具有明显优势,2022年国网柱上断路器招标中一二次融合成套柱上断路器招标数量为178102台,占比超90%。一二次融合标准化配电设备有望由选配改为全面采用以提升供电稳定性,智能柱开(架空线路)、智能环网柜(埋构线)等核心产品有望深度受益。 (2)智能电表:新一轮换表周期开启,量&价齐升 新一轮换表周期来临,智能电表改造空间广阔。智能电表属于强制检定类计量器具,检定周期不超过8年,一般换表周期为7-8年。招标量方面,根据国网的历史招标数据,新一轮换表周期已经来临,2022年及2023年分别招标6896、7104万只,同比增长均为3%。单价方面,新一代智能电表可选配电能质量模块和负荷识别模块,能更好的满足电网数字化升级的要求。根据国网招标数据计算,2023年智能电表单价较2020年提升约25%,价值量显著提升。 (3)变压器:国内市场需求持续增长 我国变压器市场规模持续增长。23H1我国变压器产量为28.79亿千伏安,同比增长84.80%。2020年我国变压器行业市场规模为42亿元,同比增长2.4%,预计到2025年行业市场规模将增长至75亿元。 5.4 虚拟电厂:随着电力市场化进程商业模式逐步清晰 我国虚拟电厂目前以负荷侧为主,与国外相比仍有较大差距。其本质原因在于:1)聚合资源类型不同;2)政策与市场成熟度不同;3)核心技术发展程度不同;4)商业模式成熟度不同。 我国虚拟电厂正处于邀约型向市场型过渡阶段,项目以研究示范为主,普遍由政府主导、电网实施,尚未到商业化阶段,呈现以下4个特点:1)相关政策框架仍需进一步完善,亟需制定国家和省级专门政策;2)项目开发总体上仍处于试点和示范阶段,且在省级范围内缺乏统一的虚拟电厂平台;3)大多数虚拟电厂试点已实现用户用能监测的初步目标,但实现虚拟电厂的优化调度和对分布式能源的闭环控制的项目仍然稀缺;4)商业盈利模式尚未明晰,仍在探索阶段,目前主要通过价格补偿和政策引导来参与市场。 虚拟电厂商业模式的贯通取决于是否有成熟的电力现货市场。目前中国虚拟电厂商业模式主要以需求侧响应为主。历史与现实条件、物理和社会环境决定各国电力市场发展路径不唯一,中国的电力现货有特殊性,需要积极探索建设具有中国特色的电力市场体系。 目前实施的虚拟电厂项目与电力现货交易试点区域在地理位置上基本一致。除冀北外,开展虚拟电厂试点项目的所有地区都在电力交易试点的省份名单中。南网覆盖的地区在推进虚拟电厂项目的实施上走在前列,在电力现货交易试点的推进上也取得了较快进展。 经济发达地区虚拟电厂模式以可控负荷的需求侧响应为主。广东、江苏、浙江和上海等经济发达地区主要通过聚合充电桩、商业体等负荷端资源,积极参与需求侧响应。而在冀北等其他地区,主要的虚拟电厂模式则是聚合发电侧、储能装置和可控负荷等多种资源的综合型虚拟电厂。其原因在于基于城市功能区不同应用场景,负荷类型、通用能源需求、能源典型配置的对应关系不同,虚拟电厂建设需因地制宜,基于现有电力市场与需求侧响应市场开展。 5.5 出海:海外电网建设需求起量,电力设备出海趋势明确 5.5.1 背景:全球电网投资有望加速 海外多国加大智能电网投资力度,数字化份额持续提升。根据EIA数据,2022年全球电网投资额约3320亿美元,同比增长7.79%。发达国家与新兴经济体均加大电网投资,加速实现建筑、工业和交通等领域的电气化转型,提升可再生资源在电力系统中的比例。从数字化趋势来看,全球电网数字化份额逐步提升,从2015年的11%逐步提升至2022年的20%。 ■ 美国:能源部2021年底签署一项105亿美元的智能电网投资项目,用于电网维护、电网智能化和电网创新发展。 ■ 欧盟:2022年底发布一项价值5840亿欧元的电网投资计划,其中1840亿美元将用于电网数字化改造。 ■ 印度:2022 年启动了一项3.03万亿伊朗里亚尔(368亿美元)的计划,为配电公司提供现代化服务并加强配电基础设施,包括强制安装智能电表,预计到2025年将覆盖2.5亿台设备。 ■ 日本:2022年设立规模1550亿美元基金,重点关注智能电网和区域互联的建设,鼓励电网新、节能住宅和其他减碳技术的投资。 5.5.2 欧洲:可再生能源占比提升,对欧洲电网基础设施带来挑战 欧洲新能源发电量占比持续提升。欧洲开始新能源转型较早,2012年欧洲清洁能源发电量首次超过化石能源,此后风光发电高速增长,清洁能源占比持续提升。22年开始的地缘冲突加速欧盟进行能源转型,22年5月欧盟提出REPowerEU计划,23年10月欧盟理事会通过了新的《可再生能源指令》,将到2030年可再生能源发电的目标水平调高至42.5%,同时包含一个2.5%的“指示性上限”以实现45%的目标。2022 年,风能和太阳能发电量占欧盟电力的五分之一(22%),首次超过化石能源(20%),并继续高于煤电(16%)。基于能源转型的目标下,电网作为能源链接的重要载体需要扩容升级,以匹配高速增长的风光等新能源装机。 可再生能源占比提升,对欧洲电网基础设施带来挑。随着欧盟可再生能源发电量上升,欧洲输电网络面临的压力逐步加大,目前的电网规模小、设备老旧、连接不足。1)欧洲40%的配电网已经使用超过40年:老化的电网易损失输送的电力,且无法连接到新的可再生能源,据BNEF统计,目前西班牙、意大利各有超150GW的风能和太阳能等待并网。目前,欧盟每年在扩大配电网络上花费约230亿欧元,计划到2030年将输电线路长度增加20%,将配电网长度增加6.7%。2)用于可再生能源的土地资源紧缺:满足可再生能源发电目标所需的土地面积较大,但欧洲土地紧张,德国仅有约9%的可用土地适合风电、意大利只有不到1%的土地适合无限制的发展太阳能光伏。 欧盟启动4.5万亿电网投资升级计划。基于能源转型的目标下,电网作为能源链接的重要载体需要扩容升级,以匹配高速增长的风光等新能源装机。23年11月24日,据Bloomberg报道,欧盟委员会将制定5840亿欧元(约人民币4.55万亿元)的投资计划,对欧洲的电网进行全面检修和升级,以应对越来越多可再生能源带来的电力需求。 5.5.3 美国:输电网存在时间较长,面临更换问题 美国电网老旧,面临更换需求。美国大部分电网建于20世纪60年代和70年代,目前超过70%的电网已经使用了25年以上。AEP(美国最大的TOs之一)指出,在未来十年内,30%的现有输电导线的预期寿命将达到或超过70年。 美国电网未来面临巨额更换投资需求。根据Brattle Group预测,如果在50-80年后,仅更换美国历史输电投资的四分之一,那么在未来20年内,每年将需要大约100亿美元的输电投资来更换、重建或升级8万英里的老化输电网。 5.5.4 电力设备出海趋势明确 海外电网建设有望拉动电力设备出海。全球能源转型大背景下,海外电网建设持续推进,对电力设备的需求日益增长,我国拥有完整的电力设备制造供应链体系,具备竞争优势。从商业模式来看,EPC是中国企业的最常见出海模式,中国企业优势明显(总承包经验丰富+报价具有竞争力+项目执行效率高)。往后来看,随着海外示范项目增多叠加企业自身的渠道布局完善,我国电力设备企业有望在海外逐步提升竞争力,进而转向EPC带动设备或者纯设备出口模式提升盈利能力,打开电力设备企业的新增长机会。 ■ 变压器 海外市场变压器缺口扩大,我国出口量持续增长。2022年我国变压器出口金额达281.38亿元,同比增长27%,2023年前三季度我国变压器出口金额达249.10亿元,同比增长24%。其中美国和墨西哥的出口较多,2023前三季度为出口金额分别为21.46/11.18亿元,同比增长16%/40%。2023前三季度我国变压器出口欧洲的金额达42.77亿元,同比增长61%,主要系工业能源需求增加和电网智能化改造所打开的市场空间。 ■ 智能电表 我国近年智能电表出口放量,得益于欧洲能源系统数字化转型+亚非拉电网基础设施建设。2022年我国智能电表出口金额达75.9亿元,同比增长11%,2023年前三季度我国智能电表出口金额达69.62亿元,同比增长30%。其中欧洲和亚非拉地区的出口较多,2023前三季度为出口金额分别为26.83/41.38亿元,同比增长23%/36%,分别占总出口额的 39%/59%。根据Grand View Research数据,2022年全球智能电表市场约为117亿美元,预计到2030年将达到218亿美元,以7.6%的年化复合增长率增长。 5.6 充电桩:星辰大海未来可期,国内企业出海加速 5.6.1 2025年国内充电桩增量或达944亿元,3年CAGR达68.6% 国内新能源汽车仍处于高速发展期,对充电桩的需求自发且刚性。近两年在政策+市场驱动下各方资本纷纷加码布局充电桩建设,供给有所提升。但车桩比仍处高位,有效供给依旧捉襟见肘。更多的公共桩能够满足多场景需求,大功率直流快充是未来发展趋势。基于此判断的核心假设如下: 1)新能源汽车历经2021/2022两年快速增长,2023年迎来增速相对放缓但仍保持高景气态势,我们预计新能源汽车2023/2024/2025年销量分别为893/1116/1395万辆。同期对应保有量分别为2129/3116/4340万辆。 2)2022年按照保有量口径测算的车桩比在2.51,较上一年下降约0.5。在各部门政策支持及新能源汽车存量市场持续扩大情况下,国内充电桩有望持续放量,我们预计2023/2024/2025年车桩比将显著下降至2.3/2.1/1.9,后续几年将小幅年降并最终在2030年达到1.3。 3)公共桩凭借多场景适用性可以随时随地满足车主需求,具备良好发展空间。2022年新增公共桩数量占全部充电桩的比重下降至25%,主要系新能源汽车销量提升带动随车配桩上量,而公共桩仍处于起步阶段放量需要一定时间。随着各地政策出台,运营商项目逐步上马,我们预计2023/2024/2025年新增公共桩占比将提升至30%/36%/42%,并且在2030年逐步提升至55%。 4)私人桩多是交流桩,而公共桩将更多以直流快充桩为主,以此提供高效公共服务。2021/2022年直流桩在公共桩中占比在45%左右,在大功率快充趋势下我们预计2023/2024/2025年上升至48%/51%/53%,并且在2030年上升至61%。 5)价格方面,充电桩定价具有一定差异性,这与使用方的非标化需求有一定关联。目前市场120KW直流快充桩售价在5万元左右,随着供给增加及竞争加剧,我们预计2023/2024/2025年单价在4.8/4.8/4.6万元;7KW交流慢充桩技术壁垒较低,目前售价在0.3万元左右,我们预计2023/2024/2025年单价在0.25/0.25/0.2万元。 2022年充电桩市场规模达到197亿元,同比+90%。我们预计2025/2030年国内充电桩市场规模或达到944/3585亿元,CAGR分别达到68.6%/43.7%。 5.6.2 海外市场仍是蓝海,3年CAGR欧洲91.3%,美国106.3% 随着海外国家接连宣布禁售燃油车计划,欧美新能源汽车及充电桩有望迎来高速增长。基于此判断的核心假设如下: 1)随着政策加持及新能源汽车加速渗透背景下,欧美国家充电桩发展迎来提速,国内企业经过多年积淀在技术、资金、客户、产能方面日臻成熟加速出海,欧美地区的车桩比有望逐步下降。我们预计2023/2024/2025年欧洲及美国的公共车桩比分别为11/9/7以及13/11/9。 2)欧美国家直流快充占比低,主要系早期各国对充电桩重视程度不够,而随着新能源汽车销量攀升,欧美车主在地域广袤的活动范围下势必要求大功率直流快充的配套。我们预计2023/2024/2025年欧洲及美国的公共直流桩占比分别为23%/28%/32%以及25%/29%/33%。 3)价格方面,海外客户对充电桩的品质及售后服务要求很高,而供给紧缺之下对产品售价的接受度也自然相对较高。我们预计欧洲同品类的充电桩大概是国内的2.5倍(2-3倍取中值),而美国的高额认证费用、准入门槛、较高的生产成本进一步推高充电桩售价,因此我们预计美国同品类产品价格高出欧洲10%。 2022年欧洲公共充电桩市场规模达到50亿元,同比+42%。我们预计2025/2030年欧洲公共充电桩市场规模或达到350/1597亿元,CAGR分别达到91.3%/54.2%。 2022年美国公共充电桩市场规模达到20亿元,同比+60%。我们预计2025/2030年美国公共充电桩市场规模或达到177/1380亿元,2025/2030年CAGR分别达到106.3%/69.7%。 5.6.3 海外市场定价弹性强,毛利水平高 海外市场盈利水平更高。2022年通合科技充电模块业务在海外取得实质性突破,实现营业收入2442万元,对应毛利率高达47.87%,印证了海外市场的高盈利水平。优优绿能坚定出海战略,毛利率处于业内较高水平,主要系海外业务逐年提升带动整体盈利向上,2020/2021/2022年海外营收占比分别为19.78%/24.05%/51.72%,毛利率较国内业务分别高出25.16/26.29/21.15pct。 海外市场壁垒更高,主要体现在产品认证、渠道铺设、品牌磨合,运营保养、物流交付等,有效供给不足将提升海外定价弹性。国内企业凭借日益精进的技术工艺、不断增强的客户服务意识持续攻克海外市场,在低成本要素优势下获得更高的利润空间。 投资建议: 主线一:配网侧投资占比有望提升。配网智能化、数字化为新型电力系统发展的必由之路,是“十四五”电网重点投资环节,推荐【国电南瑞】【四方股份】,电力数字化建议关注【国网信通】;分布式能源实现用户侧就地消纳,推荐EPCO模式服务商【苏文电能】【泽宇智能】,分布式能源运营商【芯能科技】,新能源微电网【金智科技】;建议关注:功率及负荷预测【国能日新】;虚拟电厂运营商【安科瑞】【东方电子】【恒实科技】。 主线二:电力设备出海趋势明确。电力设备出海有望打开设备企业新成长空间,我国拥有完整的电力设备制造供应链体系,竞争优势明显(总承包经验丰富+报价具有竞争力+项目执行效率高),国网出海带动推荐【思源电气】;变压器推荐【金盘科技】,建议关注【明阳电气】;分接开关建议关注【华明装备】;智能电表推荐【海兴电力】,建议关注【三星医疗】;芯片模组推荐【威胜信息】。 主线三:特高压“十四五“线路规划明确,进度确定性高。相关公司未来有望受益于特高压建设带来的业绩弹性,推荐【平高电气】【许继电气】,建议关注【中国西电】。 风险提示 1.政策不达预期:各主要国家对新能源行业的支持力度若不及预期,则新兴产业增长将放缓; 2.行业竞争加剧致价格超预期下降:若行业参与者数量增多,竞争加剧下,价格可能超预期下降; 3.新增产能/新技术推进不及预期:如果部分环节新增产能建设进度,或者新技术开发及推广进度不及预期,可能对行业竞争格局或者个股业绩预测产生影响; 4.上游原材料价格波动超预期:新能源系统的经济性与采购成本关系密切,若上游原材料涨价,将导致系统成本上涨,可能会影响下游业主投资的积极性,从而导致行业需求不及预期。 5.全球地缘不确定性上升风险。俄乌冲突增加了地缘和能源不确定性,引致“能源通胀”,直接影响企业供应端的正常运作以及地区的经济运行态势,或影响国家产业链的稳步发展。 证券研究报告:电新行业2024年年度策略:韬光逐薮,含章未曜 对外发布时间:2023年12月15日 报告撰写: 邓永康 SAC编号S0100521100006 | 王一如 SAC编号S0100523050004 | 朱碧野 SAC编号 S0100522120001 |席子屹 SAC编号S0100122060007 | 林誉韬 SAC编号S0100122060013 | 许浚哲 SAC编号S0100123020010 电力设备新能源行业第一线最深度研究 期待与您的交流
点击蓝字关注我们 韬光逐薮,含章未曜 报告摘要 ■ 2023行情复盘:板块整体震荡下行,估值处于历史底部区间 2023年板块整体表现较弱,截至12月7日,中信一级电力设备与新能源板块自 2023 年以来下跌幅度约28.04%,跑输沪深300指数。 ■ 2024策略推演:从新兴产业发展周期视角出发 我们从新兴产业发展周期视角(以渗透率作为核心指标)出发,兼顾宏观层面如政策催化(规划/刺激政策等)和微观层面的(商业模式、技术创新、估值水平),选取出了当前渗透率更低、景气度指标更鲜明的人形机器人、海风、电力设备等重点投资方向;对于光伏、储能和新能源车来说,我们预计行业结构性机会大于整体性机会,应重视能率先完成产能出清或供需改善、在新技术迭代中能享受先发红利、或是规模和技术等优势加持有望获取超额利润的环节和标的。 ■ 工控&机器人:周期拐点将至,关注人形机器人高成长性 工控:市场需求仍处于恢复阶段,景气度有望回暖,在产业升级&国产替代大背景下,优秀的内资工控企业有望迎来机遇。人形机器人:当前AI大模型发展使得人形机器人通用性增强,以特斯拉为首的人形机器人本体厂产品不断完善,在考虑“机器代人”趋势下国内供应链更具备量产性价比,具备高成长性。 ■ 海风:需求牵引供给,供给创造需求 需求侧:重视“海风+出海”需求结构;供给侧:重视与需求结构高度匹配,海风是或具备降本增效α的环节。 ■ 新能源车+光伏+储能:云开方见日,潮尽炉峰出 新能源车:需求侧,全球仍处高速增长期;供给侧,主产业链方兴未艾,强者恒强;新技术产业化加速进行时。 光伏:需求侧,预计全球23/24年光伏新增装机量将达到380/480GW,同比增长65%/26%;供给侧,技术进步推动产业升级,电池技术百花齐放。 储能:国内大储景气,工商储崭露头角;美国需求有望高增;欧洲去库接近尾声。 ■ 电力设备:结构性机会突显,出海链趋势明确 主网侧:特高压为消纳体系的重要环节,建设进度提速;配用电侧:智能化趋势明显,投资比例有望提升。随着电力市场化进程加快,虚拟电厂商业模式逐步清晰;海外电网建设需求起量,电力设备、充电桩出海趋势明确,未来可期。 ■ 风险提示:政策不达预期、行业竞争加剧致价格超预期下降等。 1 行情复盘与策略推演 1.1 2023年电新行情复盘 1.1.1 2023年板块整体震荡下行 2023年板块整体表现较弱,截至 12月 7日,中信一级电力设备与新能源板块自2023年以来下跌幅度约28.04%,跑输沪深300指数。 板块内部分化较大,从中信三级分类的子板块来看,配电设备、电网、输变电设备板块分别下跌10.31%、12.40%、16.64%,明显跑赢电力设备新能源板块;储能和光伏调整幅度较大,分别下跌47.70%和43.32%。此外,还有一些新兴领域,如机器人(20.12%)、充电桩(12.84%)、氢能(-3.34%)、虚拟电厂(-7.36%)、钙钛矿(-8.60%)等表现各异。 1.1.2 基金持仓 23Q3电新板块持仓环比维持下降态势。根据基金的披露规则,一季报和三季报披露前十大重仓股,半年报和年报披露全部持仓,故持仓总市值存在差异,因此我们主要选取相同的数据口径即前十大重仓股进行趋势分析。从中信一级行业分类来看,截至2023Q3中信电新行业基金持仓比重为9.52%,环比-2,21Pcts,同比-4.91Pcts;中信电新行业市值在A股总市值的比重为5.96%,环比-0.64Pcts,同比-1.76Pcts。 考虑到行业分类的一些误差,我们针对电新行业的305只自选股进行统计,结果显示截至2023Q3,305只电新股基金持仓占比为12.91%,环比-3.30Pcts,同比-7.20Pcts;电新股市值在A股总市值的比重为8.29%,环比-0.90Pcts,同比-2.54Pcts。 1.2 2024策略推演:从新兴产业发展周期视角出发 我们认为整个电力设备新能源行业的发展,是基于国内能源安全和双碳目标下的新型电力系统建设这一宏大叙事而展开的,本质是将传统电力系统“发-输-变-配-用”的单向过程,逐步转变为“源-网-荷-储”的一体化循环过程。从产业投资逻辑上看,下游运营商为改造电力系统而增加资本开支,孕育出中游电新制造的机会,包括电源侧的光伏、风电,用电侧的新能源车、充电桩,以及储能、特高压等。 受政策、技术、需求三大因素的影响,各环节的起步时间和发展阶段各有不同,行业渗透率水平亦不同,使得各环节景气度及其业绩空间增量预期存在差异。因此我们从创新主导的新兴产业发展周期视角出发,以渗透率作为核心观测指标,去挖掘各板块的投资机会。 考虑到渗透率速度和加速度,我们将新兴产业发展阶段前期按照0-5%、5-20%、20-50%的渗透率分为三个阶段。下图我们做了一个大致推演,以渗透率为指标,判断各细分子板块处于新兴产业发展周期的哪个位置。 渗透率位于5%以下(导入期):此阶段处于产业发展的0-1阶段,新技术取得突破性进展,促进新产品/新模式/新场景诞生,但也存在技术不确定性风险以及证伪风险,然而一旦行业渗透率突破5%,将进入渗透率加速向上的拐点,属于投资不确定性较高但潜在收益也较高的阶段。当前人型机器人、磷酸锰铁锂等锂电新技术以及HJT、BC、钙钛矿等光伏新技术正处于0-1的发展阶段,技术不断取得突破,发展潜力和发展前景广阔;虚拟电厂则处于政策引导下,商业模式和发展路径逐渐成型的过程,具备更低渗透率、更高增速和更大想象空间。 渗透率位于5-20%(渗透率加速度为正的加速发展期):此阶段产业前景逐渐明朗,新技术开始应用于量产,新产品/新模式/新场景开始扩散,市场规模加速扩张,行业景气度快速提升,属于主升阶段,股价或迎来“戴维斯双击”。当前海风、充电桩、高压快充等正处于享受新技术/新场景催动下,规模效应快速提升带来的的毛利上升×渗透率提升下的销量增长的加速发展期;全球范围的新能源车、储能亦处于渗透率加速的阶段。 渗透率位于20-50%(渗透率加速度为负的加速发展期):此阶段行业仍处于加速发展阶段,但随着供给增速超过需求增速,行业或出现“量升价跌”,竞争加剧,企业需要依靠内生动力(如产品、品牌、渠道等)等抢占市场份额。当前国内新能源车、光伏、风电整体仍处于渗透率提升的加速期,但目前受供需格局、竞争格局等影响而出现板块行情调整,后续随着行业出清加速、供需格局改善,估值将重回合理位置。 综上,我们从中观的新兴产业发展周期角度(以渗透率作为核心指标)出发,兼顾宏观层面如政策催化(规划/刺激政策等)和微观层面的(商业模式、技术创新、估值水平),选取出了当前渗透率更低、景气度指标更鲜明的人形机器人、海风、电力设备等重点投资方向。对于光伏、储能和新能源车来说,我们预计2024年行业结构性机会大于整体性机会,应重视能率先完成产能出清或供需改善、在新技术迭代中能享受先发红利、或是规模和技术等优势加持有望获取超额利润的环节和标的;与此同时,市场所关心的整体性问题,如竞争格局、供需格局、海外市场等影响板块行情的关键点也有望逐步清晰,进而带动板块估值体系重回合理位置。 2 工控&机器人:周期拐点将至,关注人形机器人高成长性 2.1 周期性:市场需求仍处于恢复阶段,景气度有望回暖 制造业产需两端持续改善。PMI自2023年5月开始逐步回升,9月升到50.2%,10、11月份略有下降,PMI分别为49.5%/49.4%,低于荣枯线(主要受“十一”节日休假和节前部分需求提前释放等因素影响);从供需端来看,今年整体保持指标修复态势,10、11月新订单和生产指数指标略有下降,但生产指数从6月起保持高于临界点,表明制造业生产保持扩张。 工业生产维持稳定增长,企业利润同比收窄。从工业生产指标来看,2023年10月全国规模以上工业增加值同比增长4.60%;企业盈利水平在2023年2月份触底后开始反弹,2023年1-10月工业企业利润累计同比减少7.8%,相比1-9月收窄1.2pcts,整体来看呈现回升态势。2023年1-10月固定资产投资完成额累计同比增长2.9%,相比1-9月份下降0.2pct。工业增加值及固定资产投资目前已经呈现企稳态势,后续随着企业盈利能力改善及企业后续投资意愿增强,工控下游行业需求有望提振。 23Q3自动化整体市场规模环比有所回升。2023年上半年受宏观经济偏弱、市场需求低迷、出口走弱、行业周期性下滑影响,自动化产品市场规模整体呈下滑趋势,2023年三季度跌幅收窄,市场规模达735.28亿元,同比减少1.72%。在中国经济稳步复苏的推动下,我们预计自动化市场将在2024年保持恢复态势并有望迎来全面增长。 2.2 进口替代:国产替代持续推进 2.2.1 国产化率稳步增长 2022年本土自动化品牌占比达43.7%。随着国产品牌优势显现,在产品性能、技术水平、成本和服务上与进口品牌的差距逐步缩小,国产化程度不断提升,工业自动化国产品牌的市场份额从2009年的24.8%稳步增长至2022年的43.7%,工业自动化行业正进入一个国产品牌全面替代进口品牌的快速发展阶段。 2.2.2 变频器:国产品牌产品力逐渐完善,占比持续提升 本土品牌与国外品牌占有率差距不断缩小。经过多年技术追赶,国内企业在生产工艺上逐渐完善,产品可靠性稳步提升,本土厂商与外资的技术差距不断收敛。2023年前三季度,汇川技术占比达到17.6%,相较于2022年份额提升1.56pcts;英威腾占比4.6%,相较于2022年份额提升0.2pcts 。未来随着国产品牌定制化能力以及产品研发制造实力的提升,国产替代趋势有望延续。 2.2.3 伺服系统:市场认可度不断提升 进口替代正加速进行。国内厂商自主研发的伺服系统开始进入快速发展阶段,国产伺服系统凭借产品质量和技术水平的优化,在国内市场中的份额占比持续增长。2023年前三季度,汇川技术市占率达27.2%,相较于2022年份额提升4.76pcts,禾川占比达4.2%,相较于2022年提升0.8pcts。内资品牌持续采取定制化与价格策略抢占外资品牌份额,在部分细分市场上表现出明显的竞争优势,随着本土厂商在产品技术及市场推广上的提升,优质内资品牌正在加速崛起。 2.2.4 PLC:中大型仍是外资主导,小型已经实现突破 中大型PLC:目前仍以西门子、欧姆龙、三菱电机等外资厂商为主导,2023年前三季度西门子市场份额达52.81%,欧姆龙占比达13.31%,三菱电机占比达8.52%。 小型PLC:内资品牌与行业部分外资品牌相比,拥有行业定制化解决方案、技术水平、性价比高、客户需求响应及时等优势,从而逐步替代外资份额。2023年前三季度,汇川技术占比15.28%,相较于2022年份额提升3.43pcts,信捷电气占比7.19%,相较于2022年份额提升0.82pct,整体来看,内资企业正处于加速赶超的阶段。 2.3 人形机器人:供应商百舸争流,新时代蓬勃而至 2.3.1 当前进展:特斯拉Optimus持续成型,国内本体厂进展顺利 特斯拉首款人形机器人Optimus进度持续更新。 ■ 2021年8月,特斯拉在AI Day上首次提出人形机器人的概念,并通过图片展示了大致形态,正式宣布进军机器人领域。 ■ 2022年9月的特斯拉AI Day上,Optimus人形机器人完成全球首秀,马斯克及其工程师团队介绍Optimus的功能展示、量产计划和训练方法,并预计其价格将不超过2万美金。 ■ 2023年3月的特斯拉Invsetor Day上,Optimus的外观有所改善,并首次展示了稳定步态行走、通过两个灵巧手抓放物品、拧螺丝等动作,马斯克透露其实验室已有多台Optimus机器人,其执行器、电池组和其他关键部件均由特斯拉定制设计。 ■ 2023年5月特斯拉召开股东大会,官方展示视频中Optimus已拥有电机扭矩控制、环境探索与记忆、基于人类跟踪运动的AI训练以及物体操纵能力。 ■ 2023年7月Optimus亮相WAIC世界机器人大会。 ■ 2023年9月特斯拉官方账号发布最新一期视频,Optimus已能够仅依靠视觉自主对物品分类,其神经网络训练是“完全端对端”,即可实现视频信号输入,控制信号输出,同时仅用视觉系统和关节位置编码器,就可精准确定其肢体空间中的准确位置,完成高难度的瑜伽动作。 智元、宇树、傅利叶等国内本体厂进展顺利。 ■ 智元:智元机器人成立仅半年便推出了首款人形机器人远征A1。整体采用模块化设计理念,共有49个自由度,其中灵巧手拥有12个主动自由度、5个被动自由度,且可以自主更换;自研关节电机峰值扭矩350Nm,独特的反关节设计使其拥有更多操作空间;AI算力达200Teraflops,传感器采用RGBD相机、激光雷IMU及麦克风阵列。远征A1可应用于1)制造场景,工厂车间等生产流水线(装配、检测、物料搬运);2)实验室(生物样本制备等);3)家庭场景(倒水、取东西等),应用场景广泛。 ■ 宇树科技:H1人形机器人采用M107电机,显著提升运动灵活度、速度、负载能力、续航等,对标特斯拉Optimus关节电机Tesla-1和Tesla-2。H1全部采用旋转关节,上半身以谐波减速器为主,下半身以行星减速器为主,运动能力卓越,是国内首台能奔跑的全尺寸通用人形机器人。 ■ 傅利叶:GR-1人形机器人拥有高度仿生的躯干构型和拟人化的运动控制,全身拥有44个自由度,并采用自适应平衡算法实现拟人化的运动,支持后退行走、站走切换、原地转弯、扭腰、转头和跑步等多种运动方式,最快行走速度超过5km/h、并能够敏捷避障、稳健上下坡、抗冲击干扰等,“小脑”能力发达。GR-1支持底层源代码和基础预训练大模型二次开发和功能扩展,可用于科研教育、AI具身智能本体、安防巡检等多种应用场景。 2.3.2 通用性&成本亟待突破 人形机器人落地推广受制约,主要体现在通用性和成本两方面 1)通用性不足:当前产业链升级和硬件技术迭代进展迅速,但人形机器人操作系统和应用程序的开发仍然相对有限,表现在数量少、配置过程复杂、用户界面和交互设计不够直观等方面。由于没有形成完全成熟的生态系统,软件难以充分发挥硬件性能,限制了机器人能够执行的任务种类和复杂性,导致其功能性与拓展性不足,从而不具备通用性。 2)价格昂贵:虽然工业机器人价格逐步下降,但人形机器人当前处于研发阶段,尚不具备规模化量产能力,成本相对较高,价格远高于其它类型的机器人产品,限制其在个人和商业市场的推广和普及。 2.3.3 “机器代人”替代空间广阔,有望降低劳动力成本 中国工业机器人渗透率较低,机器代人仍有无限替代空间。目前中国制造业的自动化渗透率仍处于较低水平,以最具代表性的工业机器人为例,22年我国工业机器人密度392台/万人,远低于韩国(1012台/万人)、新加坡(730台/万人)等发达国家。据国际机器人联合会(IFR)统计,自2011年起我国工业机器人年安装量以25.92%的CAGR增长,22年安装量达到29.03万台。根据阿西莫格鲁和雷斯特雷波对美国就业市场的研究,美国平均1台机器人代替3至6名工人,鉴于中国制造业自动化水平低于美国,我们取该研究中的低值1:3作为机器人替代率;据ILO统计,21年我国制造业就业人口1.47亿,按照工业机器人渗透率=机器人保有量*替代率/制造业就业人口数计算,22年我国工业机器人渗透率仅3.07%,意味着绝大部分工厂里的生产工作仍然由人完成。 “机器代人”缓解制造业劳动力短缺,降低企业用人成本。机器人成本快速下行,制造业用工成本不断增加,机器代人已具备较高性价比: ■ 我国工业机器人成本持续下降进一步扩大机器代人的可行性。从工业机器人价格看,1996-2021年我国工业机器人进口均价已由4.76万美元/台下降到1.34万美元/台,工业机器人价格不断下降、制造业工资不断上升之间形成的剪刀差正在扩大,考虑到机器代人所带来的效率和安全性等方面的提升,目前机器换人已经具备较高性价比。 ■ 美国工业机器人造价越来越便宜。根据美国咨询机构Kearney统计,目前美国的劳动力成本持续上升,但工业机器人的成本呈现下降趋势。据ARK Inest预测,到2025年工业机器人的单位成本将下降50%-60%,来到10856美元/台。 2.3.4 大模型降低机器人使用门槛,助力通用性增强 机器人运动控制分为任务级-动作级-初识级-伺服级四个层级。根据《Robotics:Modelling, Planning and Control》中提到,机器人的运动控制通常可分为四个层级,即任务级、动作级、初始级和伺服级,每个层级都有其特定的控制算法和硬件设备。高级和中级控制层通常依赖于高性能的计算机和复杂的软件算法进行定义和动作规划,而低级控制层则依赖于实时控制系统和精密的硬件设备实现实时运动控制。目前,工业机器人控制器编程主要基于“MOVE”指令,包括MoveL(直线运动)、MoveC(圆弧运动)、MoveJ(关节运动)3个。在编程时,需要先有目标点的位置,然后运用这些MOVE指令将点连接起来,实现期望的运动轨迹规划动作,完成相应任务。 大模型技术在“任务层”具备巨大潜力,增强机器人通用性。随着大模型技术的出现,机器人任务级出现更多可能。在大模型技术出现之前,层级控制(Hierarchical Structure)中仅第四步的控制和反馈由计算机自动完成,其余步骤需工程师负责定义任务、拆解任务到具体动作,并编写相应代码以控制机器人执行动作。而大模型借助其通识理解能力和强大的零样本学习能力,能够使机器人自动理解和解析高级任务,直接生成动作级代码,指挥机器人的动作来完成任务。 大模型赋能主要体现在“任务级”和“技能级”。目前,大多数具身大模型主要输出离散的目标位置点,而非考虑连续运动中的轨迹平顺性、时间最优性和功耗等额外因素,不适合做偏底层的精细运动控制。但在涉及更多较为模糊的任务级规划的通用场景下,大模型具有简化任务定义和拆解过程的独特优势,使得机器人使用者从工程师拓展为一般用户,极大程度上增强机器人通用性。 预先编程方法主要侧重于通过精确编程实现机器人的精确运动控制,在工业机器人领域得到了广泛应用并取得了良好效果。例如,ABB公司的机器人控制系统则以此实现高效的生产流程。在已经有成熟的基于模型(model-based)的方法可用的情境下,目前并没有迫切的需求要引入新的方法,已发表的研究成果也反映大模型难以有效处理机器人在复杂环境中的连续运动控制,从而确保运动流畅、时间最优和能效高,因此在精确运动控制方面仍然依赖预编程方法。 大模型驱动的路径则侧重于简化任务定义和拆解过程,更适用于高级、抽象或模糊的任务级规划和控制场景。例如,OpenAI的GPT-4模型通过自然语言和视觉处理能力,使得机器人能够理解高级的任务指令并执行相应的任务;而特斯拉FSD V12的决策规划采用大模型来探索自动驾驶的端到端(end-to-end)方案。大模型提高了机器人泛化能力,为任务级交互开辟了新的可能,有望推动人形机器人技术在更广泛的应用领域中得到发展。 大模型降低机器人使用门槛,推动工业及商用领域应用创新与普及。AI大模型降低用户操作机器人的使用门槛,提高效率,扩展机器人应用场景,使人形机器人具备通用性。当大模型带来的任务级交互在各个应用领域陆续落地时,人形机器人将得以在更广泛的领域得到应用和发展。 2.3.5 展望:软硬件协同发展促进产业正循环 机器人融合了精密硬件和智能软件,体现出“机电软”一体化的典型特征,硬件和软件之间构成相互制约而共同推动产品进步的矛盾关系。硬件的性能升级可以支持更为强大和高效的软件运行,而优秀的软件则能发挥硬件的极限性能,从而拓展机器人的应用范围。随着应用领域的不断扩大,市场需求也随之增长,激励制造商投入更多的资源进行研发,进一步优化和提升机器人的硬件性能。因此机器人产业的健康发展需要软硬件二者的协同进化。 通过软硬件协同发展,一个互惠的良性循环逐渐形成:硬件性能提升带动软件的发展,软件的进步拓展应用领域,应用的增多吸引更多用户,用户的增加扩大市场,市场的扩大又反过来推动硬件的进一步优化和升级。 投资建议: 主线一:工控行业景气度底部向上,在产业升级&国产替代大背景下,推荐优秀内资工控企业【汇川技术】【伟创电气】;全球继电器龙头【宏发股份】;低压电器内资头部企业【正泰电器】【良信股份】,建议关注【儒竞科技】【禾川科技】【雷赛智能】【麦格米特】【信捷电气】等。 主线二:人形机器人当前行情以确定性高的Tesla产业化进度为主线,关注Tier1(手部集成)【鸣志电器】;(执行器)【三花智控】【拓普集团】,Tier2(谐波减速器)【绿的谐波】;考虑人形机器人后续降本需求,国产供应链厂商具备量产性价比,有望供应Tier1或者受益后续人形机器人的大规模量产。建议关注(丝杠)【五洲新春】【斯菱股份】【贝斯特】【恒立液压】【北特科技】;(减速器)【中大力德】【精锻科技】;(传感器)【柯力传感】等。 3 海风:需求牵引供给,供给创造需求 3.1 风电行情复盘:业绩拐点与需求拐点 从交易面维度来看,今年风电走势实际上先后交易了两重逻辑,其一是当年景气度和业绩兑现度,其二是需求预期。第一重逻辑的载体是年初产业链排产旺盛、23Q1量利修复除主机厂外均有所体现。第二重逻辑也是从下半年开始的交易重点,其本质是行业需求,主要原因在于Q2以来海陆风项目的开工节奏,以及制约海风项目推进的军事、航道等问题的解决进度较市场预期均有所滞后,且招标量同比表现较弱,进而反映在业绩上是二三季度不及预期,反映在股价上是市场悲观情绪的释放;但相应地,从2023Q3末开始,随着江苏项目核准、广东竞配落地、各地招标集中释放等,右侧信号逐渐明朗,市场信心和预期重新建立,进而在股价上有了一定积极的反应。 业绩回顾:我们选取风电行业30家上市公司列入统计。一季度为传统淡季,但大部分环节已出现明显修复,主要表现为:铸锻件和塔筒一季度整体同比高增,量利同比双增;东缆环比高增,毛利率显著改善,产品结构升级逻辑兑现;主机厂主要受出货结构影响,业绩表现不佳。二三季度综合来看,行业需求特别是海风需求低于预期,成本端产能利用率下降的同时、新产能的人工折旧等扰动较大,最终导致整体业绩也低于预期。 需求指标:2023年10月国内新增核准风电项目约4.7GW;1-10月新增核准风电项目约50.3GW,其中新增核准海风项目约10.8GW。 2023年10月国内新增风电招标约3.48GW;其中新增海风招标约210MW;1-10月国内新增风电招标约54.7GW ,其中新增海风招标约7.48GW ,4月、5月出现海风招标空档。 2023年10月国内新增风电装机约3.83GW,同比+101.6%,1-10月新增装机37.31GW,同比+76.5%。1-10月风电电源投资额1717亿元,同比+42.5%。 3.2 行业增长动能推演:需求牵引供给,供给创造需求 我们比较常用的是传统的制造业“量价利”模型,其中“利”受可变成本和固定成本共同影响;而2022年年中以来以钢材等为代表的主要原材料价格趋势下行,23Q1有一定回升,但3月以后继续震荡下行;近期出现小幅反弹,但中厚板、铸造生铁、螺纹钢、环氧树脂2023年1-11月均价仍分别较去年同期下降11%/13%/12%/37,23年11月均价较23年1月均价波动1%/-3%/2%/-17%。 当总成本模型中单位可变成本带来的负反馈减弱时,固定成本的重要性上升;而固定成本的摊薄与“量”息息相关,这又与前述的“需求“这一交易核心相互印证,因此当前直接采用“需求—供给”间的总量和结构框架分析会更为直观有效。 在“需求-供给”框架下,可以明显看出从2021到2023年的三年间,风电行业大致经历了两次增长核心条件的切换: 第一次增长核心条件:2021年,海风供给相对短缺 恰逢海风补贴退坡最后一年,终端装机需求激增,海风或大兆瓦装备及施工条件相对紧张,最终产业链量价双升,利润向中游传导。当年以海力、东缆等为代表的海风企业业绩达历史高点;此外,产业链相关公司开始规划产能扩张或业务延伸,一方面为了适应大型化和海风平价之后的需求变化,另一方面为了对冲大型化可能对产值造成的负面影响。 第二次增长核心条件:2022-2023年,需求相对不足 2022年陆风受疫情影响,海风受抢装透支需求、平价初期部分非市场性因素尚未理顺等因素影响,下游需求整体萎靡,实际装机与存量招标存在较为明显的剪刀差;2023H1海风面临的军事、航道等非市场性因素影响尚未消退,上半年需求不及预期,但从三季度末开始,随着江苏项目核准、广东竞配落地、各省重点项目招标密集释放等,行业右侧信号逐渐明朗,需求拐点出现。 3.2.1 需求侧:重视“海风+出海”需求结构 国内:非市场性因素逐渐解绑,竞配、招标等密集释放 本质上国内海上风电长期可开发资源量丰富优质,且靠近用电负荷地;各主要省份新增规划量充足;平价后产业链快速降本增效配套,理论上应该呈现低基数、高增速的陡峭成长曲线。但自去年三季度以来,束缚海风需求的因素呈现明显的非市场化特征,主要表现为军事、航道等影响了存量项目推进,深远海规划和开发管理办法等尚未落地模糊了长期需求预期。 今年三季度末以来,行业积极信号密集释放,非市场化因素的压力有望逐渐缓解: 江苏:9月底开始,江苏省发改委发布龙源射阳(1GW)、三峡大丰(0.8GW)海风项目核准公告;11月初国信大丰(0.85GW)项目也获得核准。 广东:青洲六已经启动海风导管架招标;青洲五七项目海缆集中送出工程已经进行核准前公示,并于11月提交海域使用论证报告书;10月末广东帆石一也公示了海域使用二次论证报告书中标候选人。 深远海:10月国家能源局下发《关于组织开展可再生能源发展试点示范的通知》,提出要支持新型漂浮式基础、±500KV及以上柔直技术、单机15MW 及以上海风风机等技术应用,且深远海海风平价示范项目单体规模不低于1GW。 此外,广东省管海风7GW项目竞配结果已于10月下发。截至目前,“十四五“期间已公布的新增竞配约37.95GW,后续相应的核准和招标有望陆续启动,进一步夯实”十四五“甚至”十五五“期间海风开发建设的基础。 海外:减排目标和能源安全推高能源转型速度,海外市场潜力较大 风电已在全球范围内实现规模化应用。根据GWEC数据,2011-2021年全球新增装机量从41GW上升至93.6GW,年均复合增速约为8.6%,2022年受疫情等因素影响,新增装机同比下降17%;2011-2022年全球累计装机量从238GW上升至914GW,年均复合增速约为13% 。2022年新增装机TOP5为中国、美国、巴西、德国和瑞典,合计占比约72%。 减排目标和能源安全推高能源转型速度,主要地区风电装机目标出现上调,海风高成长性全球共振。海外风电特别是陆上风电起步较早、装机基数较大,因此未来几年海外陆上风电增长斜率相对较缓。近年出于减排目标和能源安全等方面的考虑,海外尤其是欧洲多国陆续加大风电部署。从结构上来看,预计海外海上风电装机有望实现超越行业整体的增速,新增装机主要由欧洲、亚太和北美地区贡献。 欧洲:全球第二大风电市场,海风规划提速。2014年7月,欧洲议会和欧盟理事会通过了2014/89/EU号指令,建立了海洋空间规划(MSP)的框架,要求沿海成员国在2021年3月31日前向欧盟委员会提交其海洋空间规划;据WindEurope统计,欧盟成员国通过各自的海洋空间计划,分配了大约52,000平方公里用于海上风能的开发,相当于超过220GW。新建项目的单位投资也大幅下降,从2012年的550万欧元/兆瓦降至2020年和2021年的350万欧元/兆瓦。 据WindEurope统计,截至2021年,欧洲累计海风装机达28GW,22H1新增并网装机30MW;海风规划显著提高,例如,在5月18日举行的Esbjerg海上风电峰会上,比利时、丹麦、德国和荷兰四国承诺,到2050年将海上风电装机增加10倍,从目前的16GW提高至150G;根据各政府规划预计到2030年欧洲累计海风规模将达160GW。 美国:潜在资源丰富,政策转向积极。据美国国家可再生能源实验室(NREL)测算,美国的海上风能总资源潜力为108 亿千瓦,即每年潜在发电量超过44 万亿千瓦时,其中,各州技术可开发潜力超过4200GW (固定式+浮式) 。从技术上来讲,美国东北部,即缅因州、马萨诸塞州、罗德岛州、纽约州、新泽西州具有最好的海上风电发展潜力。 2021年拜登政府将海风列入能源清洁计划,设定了到2030年实现30GW海上风电装机的目标;2022年9月,又宣布计划到2035年安装15GW漂浮式海上。截至2022年5月31日,美国海风规划总量约为40041MW;综合考虑项目规划进度,及BNEF(2021)和4C Offshore(2021)对2030年美国海上风电市场累计将达到26GW和32GW的预测,预计到实现2030年实现30GW目标的可能性较大。 3.2.2 供给侧:重视与需求结构高度匹配,或具备降本增效α的环节 从供给端与上述需求结构匹配度来看, 海风环节,海缆和管桩受自身生产和运输等条件限制,区域化竞争属性较强;在这两年的行业蛰伏期中,头部厂家已经积极获取优质的码头岸线等相关资源并进行产能规划,以适应国内和海外的要求;随着明年需求修复,率先卡位优势市场,有望获取更多优质订单和超额收益。 出海链上,国内企业在海外竞争的优势主要体现在原材料和人工成本、交付响应效率等方面。当前出海逻辑较顺、节奏较快的是风机零部件和塔筒/管桩,其海外业务占营收的比重相对较高;此外,今年以来海缆环节的东方电缆、中天科技也陆续中标大额海外订单,预计随着海外需求起量,有望贡献更大的业绩弹性。 此外,从风机均价和主机厂盈利水平来看,中游关键零部件环节降本增效尚有空间;当前时点看,适应高载荷、有效降低齿轮箱重量和成本的滑动轴承,有望进一步优化扭矩、效率和使用成本的液压变桨等渗透率都有望加速提升。 投资建议 1)海风,弹性环节管桩(推荐天顺风能、海力风电、泰胜风能等);海缆(推荐东方电缆,关注起帆电缆、中天科技等);关注深远海/漂浮式相关(亚星锚链等); 2)具备全球竞争力的零部件和主机厂等:关注日月股份、金雷股份、振江股份大金重工、天顺风能、东方电缆、三一重能、明阳智能、飞沃科技等。 3)适应降本增效需要、渗透率有望提升的大兆瓦关键零部件等,关注崇德科技、盘古智能等。 4 新能源车+光伏+储能:云开方见日,潮尽炉峰出 4.1 新能车:破晓在即,厉兵秣马 4.1.1 全球新能源车:千帆竞发,激烈角逐 1)各国市场分化明显,长期趋势不变,全球仍处高速增长期 全球新能车渗透率仍处于低位,未来成长空间较大。全球视角下,电动化进程稳步推进,2022年全球新能车渗透率为12%,2023年全球渗透率预计达16%。目前海外新能源汽车渗透率较低,23年1-9月欧洲新能车累计销量对应的渗透率为22.2%,美国累计销量对应的渗透率为9%,随着全球电动化脚步持续推进,海外新能车增速将显著高于国内。 中国:优质供给充足,真正进入产品时代。国内电动化进程已发展为“产品力驱动”,各大主机厂在关注市场份额拓展的同时注重产品力提升。1)极具性价比的智能电动车逐渐成为主流;2)产业链环节升级拉动产品竞争力提升。 国内新能源汽车价格下探,销量稳定增长。国内新能源车销量继续攀升,10月新能源汽车较去年同期有所增长,产销分别达到98.9万辆和95.6万辆,同比分别增长29.2%和33.5%,环比分别增长12.5%和5.7%,1-10月产销累计分别完成735.2万辆和728万辆,同比分别增长33.9%和37.8%,市场占有率达到30.4%。 新车型密集上市,2024年纯电动车增长预计主要来自20万元以上市场。2022年,20-30万元价格带新能源汽车渗透率约30%,2023年渗透率提升最为明显,同比提升10 pcts,核心原因为低端纯电市场受到渗透率、车型供给、补贴退坡等因素影响未来增长空间有限,20万元市场主要受益于高端智能化纯电车型、特斯拉以及造车新势力的销量增长。30-40万价格带渗透率提升6-7pcts,核心增量来自蔚来ES6、ES8和理想L7、L8、L9。 C级车占比提升明显,优质车型释放下,景气度有望持续。各级别新能源乘用车细分市场中,与2022年相比,截止2023年10月,A00级车月销售7.5万辆,市场占比9.9%,销量触底回升;A0级车占比15.1%,提升6.6pcts,销量继续增长,主要车型包括海鸥、海豚和五菱缤果等。A级车占比35.8%,下降3.9pcts,B级车占比18.6%,下降1.6pcts,C级车占比20.6%,提升8pcts,主要增量来源于理想汽车L7、L8、L9及问界M7。 欧洲:政策退坡,缺乏优质供给,市场驱动尚需时间。销量上,2023年1-10月欧洲新能车销量达220.66万辆,同比增长18.51%,渗透率为22.29%。我们预计23年,欧洲销量310万辆,24年欧洲新能车销量430万辆。供给结构上,欧洲市场还是以大众、Tesla、Stellantis三家为主,三家加起来占欧洲销量40%,供给结构比较单一,产品力较低。短期电动化转型放缓,长期电动化趋势不变。 美国:政策足够,优质供给充沛,销量有望高增长。政策端:IRA法案于2023年初正式生效,将对美国实行长达10年的补贴和税收减免政策,政策稳定性好,给产业链企业较清晰的指引,美国新能源汽车市场渗透率将快速提升。供给端:特斯拉销量增速稳定,新车型有望贡献新增量,传统车企加速电动化转型,大众、福特、现代-起亚等集团在美国销量增速非常明显,同时诸如Rivian、Lucid Motors等新势力车企不断涌现,加速车企内卷,市场将不断推出优质车型。需求端:我们预计2023年/2024年新能源车销量预计可达167/250万辆。 2)智能化挺进纵深,新车型百花齐放,渗透率或再提速 智能化有望成为拉动新能源汽车消费升级的新动力。随着国家政策扶持以及智能化技术的进一步成熟,消费者对智能汽车的接受度不断提高,智能汽车销量实现快速增长,中汽协预计到 2025 年,中国智能汽车的销量将达到2490万辆,占汽车总销量的 83%,复合增长率为16.1%,发展前景非常广阔。 20-30万价位上市新车智能车型最多,2024年将成为销量主力。2023年8月上市新车型中10-20万价位新车中有11款车达到智能汽车标准,占比21.2%;20-30万价位上市新车智能车型最多,有18款车达到智能汽车标准,占比48.6%,相比上月的75%,环比有所降低。30万以上上市新车型中,除去宾利三款车型没进行智能化标配,其余均进行智能化配置,产品具备较强竞争力。 智能化在新能源车上渗透率明显领先于智能化在传统能源车上的渗透率。2023年,随着问界M7新款、智界S7、理想MEGA等热门智能化车型落地,到明年小米、理想、华为等新车型的量产,智能电动新车型持续放量,有望带动产业链新机遇。 4.1.2 主产业链:方兴未艾,强者恒强 1)电池:盈利能力强劲,出海布局势不可当 电池装机量份额头部集中,宁德时代稳居榜首。据SNE数据,2023年1-9月全球动力电池累计装机总量485.9GWh,同比增长44.4%,前TOP10累计市占率达93.6%,电池装机量份额头部较为集中。其中,全球动力电池装机量前十中国内企业占据六位,分别是宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、亿纬锂能、欣旺达,累计装机量为305.5GWh,市占率合计达62.9%,宁德时代以178.9GWh累计装机量稳居榜首,同比增长52.1%,市占率达36.8%。 头部电池企业毛利率Q3环比上升,盈利能力较为强劲。选取宁德时代、亿纬锂能、国轩高科三家电池头部企业,三家企业Q3毛利率均出现环比增长,一方面由于碳酸锂等原材料价格下滑速度较快,电池厂谈价具有周期性;另一方面Q3需求转暖,整体产能利用率提升带来盈利能力增强。 IRA法案通过,企业出海成为必要,美国市场是重中之中。根据IRA法案,自2023年开始,电动汽车必须有50%以上的电池部件与材料在北美制造或组装,才有资格获得每辆3750美元的税收优惠,而这一比例在2029年之后需达到100%,从电池环节看,IRA法案利好已经开始或规划北美建厂的电池产业链公司,通过电池环节进行技术授权的合作形式目前看可行性较高。从材料环节看,若想符合补贴要求,中国企业需要对组件和关键矿物的本土化做好准备。 目前,宁德时代将与福特汽车在美国密歇根州合作建设磷酸铁锂电池工厂,总投资额为35亿美元,预计2026年投产;亿纬锂能2023年9月发布公告,将与Electrified Power、Daimler Truck、PACCAR设立合资公司,在美国投资建设电池产能,合资公司生产的电池主要应用于指定的北美商用车领域;国轩高科于2023年10月发布公告宣布将在美国伊利诺伊州建立一座电池制造生产工厂,预计将生产10GWh的锂离子电池组和40GWh的锂离子电芯,计划2024年投产,还将在密歇根州投资建设正负极材料工厂建成后每年可生产15万吨电池正极材料和5万吨负极材料,预计2030年完工。 重新定义磷酸铁锂电池,缓解大众补能焦虑——宁德时代神行超充电池开创电动车的新未来。补齐磷酸铁锂短板,宁德时代具备超充时代先发优势。 2)隔膜:行业竞争集中度减弱,龙二存在充足降本空间 隔膜行业竞争格局的集中程度有所降低,二三线企业市场份额逐步提升。2023年H1隔膜行业CR3为58.1%,CR5为75.4%,其中,龙头企业恩捷股份市占率为33.20%,龙二企业星源材质市占率为14.7%,一线企业市场份额有所下降,二三线企业市场份额逐渐提升,隔膜行业竞争格局集中程度有所减弱。 价格在短期内仍处于下行通道,隔膜企业盈利短期承压。Q3隔膜行业单平价格在2.01元/平米左右,环比下降6.2%,隔膜价格持续下滑,整体来看,短期内价格仍处于下行通道,各隔膜公司盈利短期承压。 星源股份单平折旧较低,仍有较大降本空间。从单平折旧来看,我们测算,星源材质18年常州基地3.6亿平米锂离子电池隔膜项目的单平折旧在0.32元/平米;其最新的南通基地单平折旧额在0.18元/平米,新基地的单平折旧额明显低于老基地项目的单平折旧,并且公司后续新投产线均为8米宽幅产线,看后续随公司新产线产能释放,公司成本有望进一步下探。 3)负极:盈利预期边际向下,价格震荡行情有望延续 负极市场竞争格局较为分散,人造负极材料依然是市场主流。2023年H1,各企业中,贝特瑞占比25%,拔得头筹;杉杉股份占比15%,排名第二。整体来看,负极的市场格局仍较为分散,二三线厂商市占率较22年有所提升。据鑫椤资讯统计,23年H1国内锂电负极材料产量为74.94万吨,其中人造负极产量占比83%,天然石墨负极和硅基负极增长不及预期。在人造负极材料中,杉杉股份表现亮眼,保持领先,市占率达22%。 供过于求业绩承压,负极企业毛利率延续下滑趋势。从供应端来看,23年以来,锂电负极行业投产周期结束,头部企业均进入产能释放期,整个负极材料行业供大于求,行业竞争显著加剧,产能过剩。高端数码和中端价格波动下滑,高端动力价格较稳定,高端动力的价格已超过高端数码。预计未来负极价格战持续,价格仍存下调空间,但下调空间有限。 石墨化成本仍对企业整体盈利能力有较大影响,石墨化成本的管控是负极厂商的核心α。尚太今年新投产线石墨化成本6200元/吨,行业平均成本为9700元/吨。尚太科技石墨化环节较同行业相比成本优势显著:1、电力成本低,电耗比行业平均水平少了4000度,每度电比同行低0.1元/度,比比行业平均水平节省了2200元/吨。2、耗材更省钱,折旧更少,石墨坩埚的使用寿命4-5次,耗材成本比箱式炉更低,耗材成本比行业平均水平少了800元/吨,计提的设备折旧也节省了500元/吨。 4)电解液:以价换量,龙头份额提升可期 原材料降价,行业订单抢夺,电解液价格下行。目前电解液主要的溶质为六氟磷酸锂,是电解液的成本重心,因此电解液价格主要受六氟磷酸锂的影响。近来六氟磷酸锂价格下降,电解液的成本随之下降,成本端优势明显。同时电解液供给过剩,为抢占市场份额,企业价格让步,以价换量,电解液价格持续走弱。 在市场格局上,第一梯队厂家地位较为稳定,二梯队厂家奋勇直追。据鑫椤锂电最新数据,23年H1电解液市场竞争激烈,从市场竞争格局看,第一梯队厂家地位较为稳定,天赐国内占比36%,比亚迪市场份额明显提升,市场占比16.6%。二梯队厂家奋勇直追,力争上游,整体来看上半年二梯队厂家市占率皆有不同程度提升,其中珠海赛纬、香河昆仑等企业表现较好。龙头积极布局上游产业链,一体化优势乘风而起,行业加速洗牌,往后看,龙头份额有望进一步提升。 龙头企业盈利基本触底,行业出清需要时间。三季度,天赐材料的吨净利不到4000元/吨,吨净利环比下滑超2000元/吨,主要原因为行业整体产能过剩,行业价格战加剧。三季度新宙邦吨净利1200元/吨,环比基本持平,主要原因是公司电解液海外占比提升。当前来看,行业盈利水平已经触碰盈亏平衡点,但环节各公司在手现金充沛,因此行业出清节奏较慢。 5)正极:竞争格局有望优化,原材料波动业绩短期承压 铁锂集中度优于三元,一线厂商崭露头角。三元方面,市场格局较为分散,2023H1国内CR3市场份额约44.01%,行业竞争较为激烈,暂时没有绝对龙头出现。铁锂方面,受益于动力与储能双轮驱动,磷酸铁锂应用前景广阔,众多厂商纷纷布局。部分企业凭借技术优势、客户资源快速抢占市场份额,CR3达49.06%,行业集中度较高,且湖南裕能市占率高达28.46%,远远领先竞争对手。展望未来,随着头部企业产品迭代升级、工艺改进良率提升、客户结构优化,有望进一步提高市场份额,参与全球价值链分配。 2023年盈利分化。2023年以来,正极厂盈利波动加剧且分化,其中德方纳米23H1业绩出现亏损,容百科技单位盈利震荡下行,而当升科技凭借国际化先发优势有效保障了盈利水平。 业绩短期承压但曙光渐近。碳酸锂断崖式急跌风险趋缓,正极厂商根据下游需求合理安排库存及生产,有效降低跌价损失。电动化+智能化带动新能源汽车需求韧性充足,优质正极厂凭借产品与客户的精准卡位,有望迎来量利修复。 6)结构件:竞争格局集中,龙头盈利能力较强 行业竞争格局集中,龙头企业具有绝对优势。从企业竞争格局来看,目前锂电池结构件市场已初步形成科达利一家独大,震裕科技、金杨股份、中瑞电子等在各自细分领域占有一席之地的市场竞争格局。 盈利能力分化明显,龙头盈利韧性较高。从毛利率来看,2023年以来, 科达利毛利率维持在20%以上,且呈现上升趋势,Q3毛利率为23.88%,环比上升0.08个Pct;震裕科技毛利率均在15%以下,且出现下降趋势,Q3毛利率为11.28%,环比下降2.71个Pcts;金杨股份毛利率在20%以下,Q3毛利率下降明显,为13.73%,环比下降4.25个Pcts;震裕科技、金杨股份目前毛利率均远低于科达利。因此,锂电结构件行业盈利能力分化明显,龙头企业科达利的盈利能力较强。 4.1.3 新技术:产业化加速进行时 1)高压快充:多方共振,所向披靡 高电压平台+高倍率电芯双轮驱动,大功率充电将引领快速补能时代。目前大功率充电与换电模式互相匹敌,从乘用车用户选择看,充电模式车辆受众面更广,高压快充能够有效解决电动车里程焦虑、快速补能问题,已成为未来补能技术演进新趋势,其中800V高电压平台车型及高压大功率超充网络正处于加速布局阶段。 实现快充两种路径:提高电池充放电倍率+提高充电端有效功率。 1)充放电倍率越大,电池接收电能速度越快。目前国内主流电池企业正推进电池充放电倍率从 2C、3C 提升至4C,但由于非线性充电性质的存在,动力电池的平均快充倍率并不能达到峰值充电倍率。 2)提高充电功率可通过增大电压或增大电流实现提升。大电流:目前布局大电流快充方式的主要是特斯拉,特斯拉V3超充最大充电功率为250kW,峰值电流大小达600A。高电压:2023年以来,各大主机厂纷纷加速布局800V高压平台,技术发展上限高,同时充电能量损耗较低,成为当前主流方案。 车企+电池+充电桩端三方共振,赋能高压快充快速发展。 1)车企端:800V高压平台为充电功率的进一步提升创造了更大的发展空间。保时捷:率先量产800V平台电动车Taycan,最大充电功率达270kW,在22.5min内完成5%-80%SOC,后续版本最高充电功率有望达350kw;现代集团:正式发布E-GMP平台,搭载400V/800V超高压充电系统,可在18min内完成0%-80%SOC;奥迪:自研PPE搭载了800V高压电气系统,可实现充电10min续航300km;奔驰:EVA2M引入自主研发的eATS 2.0电动引擎,全新800V高压充电系统;通用:第三代纯电动平台采用800V高压电压平台;大众:布局MEB平台并提出Trinity项目,预计将于2026年应用800V超充技术。国内市场:广汽、小鹏、北汽、长安、比亚迪、极氪、蔚来、长城等均发布了800V平台计划,从量产时间看,国内各车企基于800V高压技术方案的车型将于2023年前后陆续上市,高压快充产业链进入放量期。 高压快充加速渗透,产业链多环节受益。2023年满足3C以上高压快充高端车型密集上市,2025年主流车型将均会支持高压快充,预计到2026年底,支持高压快充车型的市场保有量将达到 1300万辆以上。 800V高压快充技术发展给电池及车端各部件带来升级。1)电机:扁线化、油冷趋势,防腐蚀、绝缘性能要求提升;2)电驱电控:应用SiC材料优势较为明显,能够降低整车能耗,同时轴承防腐蚀、防护要求提升;3)继电器:高压继电器性能要求提升,总价值量上升;4)薄膜电容:耐压等级提升,用量需求更大;5)线束:连接器增加,线缆降规;6)熔断器:要求更加智能创新,现有新型激励熔断器可通过接收控制信号激发保护动作,切断高压回路时间更短。 2)电池端:4C电池使超级快充迅速普及成为可能。宁德时代、蜂巢能源、欣旺达、中创新航等主流电池企业纷纷推出快充、超快充电池解决方案。随着头部电池企业配套电池的量产和交付,电动汽车行业将快速向4C超快充时代迈进。 3)充电桩:液冷超充桩实现超大功率直流快充,将为电动车充电速度提供新标杆。为解决电动汽车“充电慢”的核心痛点,特斯拉、理想、蔚来、小鹏等车企争相在大中城市建设超充站。华为也发布超充解决方案,于今年10月在318川藏线建设600kW液冷超充站。亿欧智库预测,到2025年,有5%的加油站将转为超充站,2030年转化率将超30%,超充综合站数量将达3.5万座。 根据华为发布白皮书预计2023/2024/2025/2026年支持高压快充车型的销量将达到121/188 /323/580万辆。我们对快充应用下负极包覆和碳纳米管的空间进行预测,核心假设有:1)在高倍率负极应用中,负极包覆材料可添加至10%-15%,假设23/24/25/26年添加比例为13%/14%/15%/15%,碳纳米管粉体的添加量约3%,浆料稀释的比例为3.5%;2)我们预计CNT浆料23年的单价约4.6万元/吨,未来随工艺成熟,产品规模化量产,价格有望逐步降低;负极包覆的中高温材料均价1.3万/吨;根据我们测算,25年国内负极包覆材料在高倍率负极应用的市场空间达6.2亿元,碳纳米管可达108.3亿元。同时受益高压快充的车端零部件,如薄膜电容器、直流继电器、高压连接器等,市场空间均可达几十亿,未来成长空间充足。 2)4680:产业链蓄势待发 4680电池是一种直径46mm,高80mm的大体积圆柱形电池。4680在采用无极耳、硅碳负极、干电极等新材料与新技术下,其电芯能量提升5倍,输出功率提升6倍;同时可以让电动车续航提升16%,每千瓦时电池成本下降14%。 4680电池核心技术:全极耳+干法工艺。 1)全极耳技术可以解决圆柱形电池尺寸增大所带来的发热问题,并同时降低成本,每KWh成本降低14%。 2)干法电极生产步骤更少,在降本、性能提升、环境保护上表现更佳。在成本方面,可以减少与蒸发/溶剂回收有关的能源、设备、材料成本;在性能方面,拥有特定的粘结剂分布、增强的倍率性能、低孔隙率、优良的附着性等优势;在环境影响上,无有毒溶剂以及更低的能耗。 较传统的2170电池,4680电池有以下两点优势: 1)4680电池有更高的能量密度,缓解圆柱体能量密度低的劣势。2170的能量重量密度与能量体积密度为254.0Wh/kg和719.1Wh/L,4680大圆柱电池的能量重量密度与能量体积密度分别为284.4Wh/kg和753.9Wh/L。 2)4680让电车可以搭载更少的电池数量,降低BMS管理难度。以四驱版Model Y为例,需要的2170电池数量为4500颗,而替换成4680仅需782颗,需要监控的电池数量减少了约82.6%,显著降低了BMS的管理难度。BMS门槛的降低有利于推动圆柱电池的普及,提高在动力电池中的渗透率。 4680进展:受限于良率的缓慢提升以及能量密度不达标,4680的大规模量产比预期的来的要晚。目前,全极耳和干法电极的技术难点是4680电池量产的主要瓶颈。针对第一代4680的缺点,特斯拉开拓二代4680电池路线,并已投产和大规模规划产能;松下和LG高度绑定特斯拉,看好大圆柱电池在北美市场的潜力;国内市场亿纬锂能率先发力,大力布局大圆柱电池,新品端46系列大圆柱电池未来5年已形成客户意向订单约486GWh。宁德、国轩、比克、比亚迪等厂商也迅速跟进。 3)磷酸锰铁锂:加速落地,放量在即 较传统的磷酸铁锂(LFP)而言磷酸锰铁锂有如下优势: 第一,往LFP中掺Mn,有以下作用:1)Mn2+的半径略大于Fe2+的半径,往LFP进行锰元素的掺入,可扩宽锂离子扩散通道,提升锂离子扩散系数;2)Mn掺杂可使材料晶粒细化且增大LFP晶胞体积,利于锂的脱嵌;3)降低电荷转移阻抗,降低材料极化,提高材料倍率性能;4)提升材料的低温性能;5)电池材料可逆性增加,放电平台增加。 第二,LMFP材料理论能量密度比LFP高20%。由质量能量密度(Wh/kg)=电池克容量(mAh/g)× 工作电压 可知,在克容量相近的条件下,电压越大,质量能量密度越大。由此,可计算出LMFP理论质量能量密度为697 Wh/kg,高于LFP20%。 磷酸锰铁锂进展:从应用端来看,磷酸锰铁锂今年已经小批量导入部分车型中,工信部网站对第374批《道路机动车辆生产企业及产品公告》拟发布内容予以公示。奇瑞星纪元ES及奇瑞与华为智选合作的首款新车智界S73入围,旗下4款车型的储能装置采用了“三元锂离子+磷酸锰铁锂电池”的组合,由此表明磷酸锰铁锂商业化取得实质性进展。 从材料端来看,电池企业及材料企业均在不同程度上加速推进磷酸锰铁锂产品或产能布局。头部电池企业如宁德时代已经率先搭载奇瑞产品,头部材料企业德方纳米已经累计规划60余万吨磷酸锰铁锂材料。 市场空间:从应用角度,目前磷酸锰铁锂分为纯用和混用两种方案。 1)单独应用场景方案设定:二轮车市场-LMFP单独使用/LMFP与三元复配;新能车市场-LMFP与三元复配方案。 2)耗用量&价值量:单LMFP电芯LMFP耗用量为0.22万吨/Gwh;单吨价值量为6.6万元。当碳酸锂价格设定为16万元/吨时,LFP价格区间6.5-7.0万元/吨,由于LFP和LMFP成本和结构接近,由此假设,LMFP单吨价值量6.6万元。 3)LMFP单独使用时的渗透率:LMFP单独使用时的渗透率视作替代LFP市场的占比。由GGII数据,25年,LMFP相比LFP市场渗透率将超15%,根据宁德时代22年世界动力电池大会论坛表示,针对AB级车主要的解决方案为M3P+麒麟电池方案。同时特斯拉将有可能采用宁德时代的M3P电池方案,若特斯拉推进落地,预计24年到25年渗透率将得到快速提升。由此,在中性和乐观情形下,23-25年,在动力电池市场渗透率分别为0.1%/1.5%/10%和0.2%/3%/15%;22-25年,在二轮车领域渗透率为1%/5%/7%/10%和1%/7%/10%/15%。 由此,我们预测到2025年,中性情景下和乐观情景下,全球LMFP材料需求量为33.27万吨和49.91万吨,市场空间分别为219.6亿元和329.4亿元。 1)混合使用:车型占比:由乘联会数据知,21年-22年H1 A00+A0+A级市占比维持在70%左右;B+C级维持在30%左右。由此,假设22-25年,中低端市场占比维持在70%左右;中高端市场占比维持在30%。 2)三元锂电池市场占比:动力电池领域,三元与LFP平分市场,各占50%;二轮车领域,由GGII数据,21年H1二轮车用三元电池占比为27%,由此我们假设维持27%的占比。 3)LMFP与三元复配方案的渗透率:LMFP+三元复配方案的渗透率视作替代三元市场的占比。22-25年,在中性情景下,动力领域占比为0%/1%/2%/10%;二轮车领域为5%/10%/15%/20%。 4)正极材料耗用量:由于三元+LMFP材料复配方案对标三元市场,由GGII数据,三元电池正极材料耗用量为0.18万吨/GWh,由此,我们假设复配方案电池正极材料耗用量为0.18万吨/GWh。 5)复配方案中LMFP材料的含量(LMFP/(三元+LMFP)):由容百科技22年发布会产品数据取均值可知,在复配方案中,动力领域-中低端市场:LMFP含量为75%,动力领域-中高端市场:LMFP含量为25%;二轮车市场对能量密度要求低于新能汽车,假设LMFP含量达80%。 由此,我们预测到2025年,中性情景下,动力+两轮车领域复配方案所需LMFP的需求量分别为8.29万吨,对应市场空间为54.69亿元。 1)混合使用时对车型占比、三元锂电池市场占比、在复配方案中LMFP材料的含量以及复配中正极材料耗用量的相关假设维持与单独使用核心假设一致; 2)LMFP与三元复配方案的渗透率:LMFP+三元复配方案的渗透率视作替代三元市场的占比。22-25年,在乐观情景下,动力领域占比为0%/1%/5%/15%;二轮车领域,5%/15%/25%/35%。 由此,我们预测到2025年,在乐观情景下,动力+两轮车领域复配方案所需LMFP需求量12.53万吨,对应市场空间为82.67亿元。 基于核心假设,与单独使用+复配三元所得LMFP需求量的合计情况我们预测到2025年,1)中性情景下,LMFP需求量合计为41.56万吨,市场空间为274.29亿元,23-25CAGR为571.01%。2)乐观情景下,LMFP需求量为62.44万吨,市场空间为412.07亿元。 4)复合集流体:量产元年将至 复合集流体是一种更轻、更薄、更安全的新型集流体。从结构上看,复合集流体为“金属-高分子材料-金属”的三明治结构。 较传统的集流体,复合集流体(以铜箔为例)有以下3点优势: 1)高安全性。复合铜箔在受到穿刺时,产生的毛刺较小,降低电池短路风险;有机基膜的热稳定性更高,并可以通过掺杂阻燃剂提升安全性;复合铜箔可减缓锂枝晶的产生,提升安全性能。 2)更低的成本。复合集流体将原有的一部分金属铜替换为更为便宜的pet和pp材料,降低了原材料成本。 3)更高的能量密度。根据比亚迪的复合铜箔专利显示,采用3μm PP材料上下各镀1μm铜的复合集流体,相比6μm电解铜箔,电池重量能量密度可提升3.3%,若将正极的铝箔集流体同样改成PP+铝箔的复合集流体,电池的重量能量密度可以进一步提升6.1%。 复合集流体进展:从应用端来看,复合集流体今年已经小批量导入高端车型或电池产品中,市场需求逐渐释放。从复合集流体技术路线来看,基膜材料的选择有PET、PP、PI的分歧,制造方法或许从一步法、两步法、三步法向两步法收敛(龙头的测试已接近尾声)。 从材料端厂商来看:双星、万顺已于今年年中接到首张订单。璞泰来规划1.6万吨铜箔产能;金美、安迈特、英联、诺德分别有12亿、7亿、7亿、4.2亿平的产能规划;宝明、斯迪克等均有产能布局。目前多家企业相继宣布接到订单,产业化迎来曙光。 从设备厂商来看:设备厂商跟进放量。东威已于20多家客户签订复合铜箔电镀设备销售合同,单台超1000万;道森销售1.84亿复合铜箔一体机设备销售合同;三孚新科销售2.43亿元复合铜箔电镀设备。 投资建议: 主线一:长期来看,行业各环节呈现出极强的马太效应,即使在供需失衡、库存波动、新技术迭代等多重影响下,依然看到行业龙头公司呈现出远高于其他竞争优势,我们认为各环节长期竞争格局清晰、盈利稳定的龙头公司更值得关注,重点推荐:宁德时代、科达利、天赐材料等。 主线二:基于海外市场的低渗透率、广阔增长空间及欧美市场经营环境的变化, 2023年锂电行业开启全面出海时代。关注出海进程加速的材料与电池环节,重点推荐:新宙邦、亿纬锂能、星源材质等;建议关注:国轩高科。 主线三:以材料体系+封装工艺为核心的技术创新仍将是板块内不断演绎的从0-1迭代,也是企业提升竞争力的核心所在,重点关注:1)高压快充产业链的威迈斯、黑猫股份、元力股份、中熔电气、宏发股份、法拉电子等;2)复合集流体产业链的宝明科技、骄成超声,三孚新科、璞泰来等、英联股份、道森股份等;3)磷酸锰铁锂产业链的德方纳米、湖南裕能等。 4.2 光伏:重整旗鼓,静候花开 4.2.1 国内:景气度延续,全年新增装机量有望达到180GW 国内市场延续高景气度。11月20日,国家能源局公布1-10月全国电力工业统计数据,1-10月光伏新增装机量达到142.46GW,同比+144.78%;单月来看,10月光伏新增13.62GW,同比+141.5%。 集中式光伏电站:由于硅料供大于求带动组件价格下降,刺激下游电站业主装机意愿,地面电站之前积压的需求得到释放,2023年Q1-Q3,集中式新增装机61.79GW,同比+258%。 分布式光伏电站:截至23年8月底,全国分布式装机累计装机量超2亿千瓦,在全部光伏装机中占43%,2023年Q1-Q3,分布式光伏新增装机量达67.14GW,在光伏装机中的占比超50%。 我们预计全年国内新增装机有望达到180GW。2023年前三季度,光伏投资增长至2229亿元,新增发电装机结构中50%来自光伏,目前中国已建立全球最完整的光伏产业链,硅料、硅片、电池、组件产量同比增长超70%。根据中电联预测,到2023年底,光伏发电装机容量将达5.6亿千瓦,占总装机容量近20%。综上,我们预计今年国内光伏新增装机量在180GW左右。 4.2.2 海外:电池组件、逆变器出口金额下滑,海外市场阶段性需求放缓 电池组件方面,10月出口金额达到192.98亿元,同比-20.4%。2023年1-10月电池组件出口金额达到2722.34亿元,同比增长3.25%,总体呈向上趋势。逆变器方面,10月总出口39.86亿元,同比-41%。出口疲软预计与去年同期较高的基数、欧洲市场库存的减少以及海外安装力度不足相关。 1)欧洲:库存情况或将好转,远期光伏装机目标明确 欧洲2023年光伏新增装机超60GW,库存情况有望好转。据SPE统计,2022年欧洲光伏新增装机46GW,同比+43.75%,预计 2023年欧洲光伏新增装机有望达到62GW,同比+34.78%。电价方面,欧洲PPA电价仍未从能源危机引发的飙升中回落,截至2023年Q3,PPA电价为74.1欧元/Mwh,环比小幅提升,可以看出欧洲仍在应对高利率和天然气供应紧张的后遗症,对可再生能源的需求仍在。库存方面,由于上半年欧洲大量拉货导致库存堆积问题,随着欧洲进入冬季前的施工期,库存堆积问题稍有缓解,Q4出口量有望与Q3持平。 9月12日,欧盟议会投票通过对RED3法案的更新,该法案提出在2030年底欧盟的可再生能源占比将提升至42.5%,且成员国应该尽力将占比提升至45%(此前RED2目标为32%)。根据SolarPower Europe预计,2030年欧盟光伏装机量有望突破900MW。 2)美国:中美关系缓和,需求有望持续向好 中美联合声明,支持 2030 年全球可再生能源装机增至三倍。11月15日,中美两国发表关于加强合作应对气候危机的阳光之乡声明,声明指出争取到2030年全球可再生能源装机增至三倍。我们认为此次声明在确立两国可再生能源目标的同时,是中美关系向好的信号,未来中国对于美国光伏组件的出口通道或将疏通,利好国内组件厂对于美国的出口。 3)全球:光伏新增装机有望维持高增速。 今年以来,随着硅料产能的持续释放,硅料价格进入下行区间,向下传导后组件价格随之下降,地面电站开工率提升,海内外光伏新增装机量稳步提升。展望未来,国内方面,风光大基地建设从持续推进,地面电站招标提速;海外方面,库存情况明年或将好转,叠加欧美可能进入降息周期,有望刺激光伏电站业主的装机意愿。综上,预计全球2023/2024年光伏新增装机量将达到380/480GW,同比增长65%/26%。 4.2.3 硅料:产能集中释放,价格持续下行 根据PVinfolink报价,截至11月14日致密块料价格为68元/kg,环跌2.86%,与2023年初相比下跌64%。硅料价格在11月出现了明显下跌,从80元/kg降至70元/kg左右。市场对后续价格预期仍偏向下降,使得硅料价格短期内难以反弹。产量方面,根据SMM预计,2023年全年多晶硅产量将达150万吨,同比增长84%;2024年多晶硅保守估计产能或将达到300万吨,届时将满足1400GW左右的装机量。 4.2.4 硅片:去库效果显著,高纯石英砂或成为关键变量 硅片去库成效显著,价格有稳住迹象。硅片的成交均价基本稳定,其中P型M10和G12尺寸硅片的成交价格在每片2.4元至3.4元人民币之间,N型M10尺寸硅片价格在每片2.4-2.48元人民币,而G12尺寸则因电池技术类别不同而有所差异,整体维持在每片3.45-3.5元人民币。硅片价格已接近生产成本线,预期未来价格跌幅将十分有限,将主要受行业库存和产能利用水平的影响。自9月底以来,硅片价格持续下降,主要由于高库存导致的需求下降。目前,硅片库存从高峰期的约30亿片降至大约19亿片,显示出库存正逐渐趋于合理水平,硅片价格趋于稳定。 供需紧平衡,高纯石英砂价格维持高位。内层用高纯石英砂的价格从年初的7.5万元/吨飙升至41.5万元/吨,增长了约5.53倍,这一增长主要由N型硅片占比提升所驱动。N型电池对高纯石英砂的纯度要求更高,促使光伏拉晶环节中对高品质石英的需求激增,硅片厂石英砂保供能力的重要性提升,我们认为与海外厂商签署长协、保供能力较好的龙头硅片厂有望受益。 4.2.5 电池片:新型技术产业化进程加快,多厂商加码产能 1)价格来到21年以来最低位,NP价差有所收窄 价格分化明显,NP价差收窄。2月以来电池片价格持续走低,尺寸间价格明显分化,P型M10电池片成交均价来到21年以来最低位,G12电池片成交均价则由于供需错配再度上扬,目前价差达到0.11元/W。由于产品品质参差不齐,TOPCon电池片成交均价范围进一步扩大,目前已下行至0.5-0.51元/W,N/P型电池片价差收窄至0.05元/W。随着电池片价格崩跌的影响逐步发酵,部分二三线厂商在生产PERC上已基本没有盈利空间,减产氛围持续酝酿,但考虑到产线关停可能造成的人员流失和复工难、降低开工率变相增加生产成本等因素,厂商减产决定困难。 2)TOPCon:新老厂商加码产能,提效路径清晰 N型技术加速渗透,市场份额不断上升。据CPIA统计,22年TOPCon电池技术市场占比约10%,预计23年将提升5pct至15%,到27年达到25%,与HJT等其他N型电池技术共占60%,超越PERC电池。 相比PERC电池,TOPCon电池理论极限效率高达28.7%,最接近晶体硅太阳电池理论极限效率(29.43%),同时兼具低衰减性能、高量产性价比等明显优势,近年来逐步被业内厂商采纳。 新老厂商加码,23年落地产能将超500GW。据各公司排产计划不完全统计,截至23年底拥有TOPCon电池片产能的厂商将超30家,总计落地产能将超500GW,其中晶科能源、钧达股份、天合光能、晶澳科技、隆基绿能等头部厂商23年产能均有望达到30GW以上。 激光SE+双面poly,TOPCon提效路径清晰。TOPCon+SE工艺的主要技术路径包括:(1)一次激光硼掺杂(2)两次硼扩散+激光掺杂(3)两次硼扩散+激光开槽,相较于传统的硼扩散工艺,可助推光电转换效率提升0.2%-0.4%,则TOPCon电池效率达到25.5%以上。 目前TOPCon电池钝化结构主要应用在电池背面,正面仍采用传统电池结构。双面poly通过在电池正面进行poly层制备,可进一步降低电池表面载流子复合速率、减小接触电阻,提效达0.5%以上,使TOPCon电池效率突破26%大关。 3)HJT:产业化优势显著,降本路径明确 HJT即本征薄膜异质结电池,具备对称双面电池结构。 尚处起步阶段,23年落地产能将达82GW。据各公司排产计划不完全统计,23年将有华晟新能源、东方日升、爱康科技等18家厂商的HJT电池组件产能落地,总产能将达到81.92GW。同时还有已公布投资规划的厂商共40家,拟建的HJT产能达到320.6GW,其中华晟新能源和东方日升的产能保持行业领先。 工艺流程短,产业化优势显著。与PERC、TOPCon相比,HJT具有以下优势: ■ 工艺流程短:HJT的核心工艺流程为四步,分别是清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO 膜沉积、金属电极化,更短的工艺流程在提高良率的同时能够降低人工、运维等成本。 ■ 低温工艺:HJT全工艺流程低于200℃(PERC磷扩环节850℃;TOPCon硼扩环节1100℃),低温工艺有助于减少硅片热损伤。 ■ 双面率高:HJT为双面对称结构,双面率可达90%,PERC与TOPCon分别为75%、85%,高双面率意味着更高的发电量。 ■ 温度系数低:HJT温度系数约为-0.24%/℃,优于PERC的-0.35与TOPCon的-0.30,更低的温度系数意味着在高温环境中能耗损失更少、发电量更高。 ■ 低衰减:HJT无PID与LID效应,首次衰减为1%,线性衰减为0.25%,全生命周期发电量更高。 ■ 薄片化:由于双面堆成结构降低了硅片的机械应力,且低温工艺减少了硅片受热发生翘曲的可能,更有利于薄片化的进行。据CPIA统计,22年PERC、TOPCon硅片的平均厚度分别为155、140μm,HJT硅片厚度约130μm,且有厂家正在测试110μm硅片,薄片化有助于减少硅用量,进一步降低成本。 总体来看,双面HJT电池全生命周期单瓦发电量高于双面PERC电池,相对优势在7%左右。 制约HJT产业化的主要因素在于成本。据CPIA统计,22年P型电池正、背银耗量分别为65、26mg/片,TOPCon双面银浆耗量为115mg/片,HJT双面低温银浆耗量为127mg/片,耗银量明显更大的同时,低温银浆价格更高。另一方面,HJT需要额外沉积透明导电层,所用的ITO(PVD路线)或IWO(RPD路线)等靶材价格较高。此外,HJT设备投资较高,目前HJT设备投资额约4亿元/GW(无电镀铜),而PERC与TOPCon分别为1.5、1.8亿元/GW。 降本增效路径清晰,未来潜力可期。目前行业内主流的降银方案有材料端的银包铜与技术端的电镀铜。 银包铜:在铜的表面包裹银粉,使铜作为导电材料,从而降低银耗。浆料方面,22年银包铜浆料实现小批量出货,主流产品为45%的银包铜浆料,CPIA预测未来极限含银量为30%。 0BB:0BB是SMBB技术的升级,通过取消电池片主栅进一步降低银耗。据华晟新能源测算,HJT搭载无主栅技术(0BB)可将银耗减少30%以上;据琏升科技测算,50%银包铜方案+0BB方案的银浆成本与TOPCon持平,硅片薄片化具有0.02-0.03元/W优势。我们认为银包铜+0BB导入后将进一步降低非硅成本,有望加速推进HJT产业化进程。 电镀铜:在导电层表面通过电解方法沉积金属铜、制作铜栅线,是完全无银化的颠覆性技术。与丝网印刷方案相比,电镀铜电极内部致密均匀、没有明显空隙,能够有效降低电极的欧姆损耗、提高导电性能,且电镀电极与透明导电薄膜之间无明显孔洞,接触性能优异。电镀铜在降本的同时能进一步提升电池转换效率,据海源复材统计,与低温银浆方案相比,电镀铜技术可降低成本约50%,提升转换效率约0.3%。目前电镀铜处于中试线导入阶段,仍面临技术工艺改进与设备成本较高等问题,随着技术迭代与产业化推进,我们预计24-25年电镀铜有望逐步成熟并实现量产。 从非硅成本看,目前TOPCon与PERC的差距不大,HJT由于银耗大、低温银浆价格高、设备成本高等因素,非硅成本显著高于TOPCon。银包铜的导入能够大幅降低HJT的非硅成本,但可能对转换效率造成一定影响;电镀铜更符合下游降本增效的诉求,但目前成本降幅并不明显。未来随着设备、靶材及其他材料降本的持续推进,我们预计HJT的非硅成本有望和TOPCon打平。 4)BC:平台型技术,多厂商产能落地 BC技术是一种平台型技术,可与PERC、TOPCon、HJT等主流电池技术结合,具有高光电转换效率和外观优势。 优势一:正面无栅线遮挡,效率优势显著。IBC电池的正面无金属栅线,发射极、背场及对应的正负金属电极呈叉指状集成在电池的背面。正面无栅线遮挡使BC电池能够最大限度利用入射光、减少光学损失,从而获得更大的短路电流,有效提高光电转换效率。 优势二:外型美观,契合高端分布式市场需求。正面无栅线使BC电池组件的外形更加美观,在高溢价的海外分布式市场具有较强竞争力。 优势三:平台型技术,有望与其他技术结合获得更高效率。BC作为一种平台型技术,可与PERC、TOPCon、HJT等主流电池技术结合,获得更高的转换效率。 ■ HBC:IBC与HJT相结合,在N型硅片上制备叉指背接触异质结太阳能电池,具有良好的钝化效果与较低的温度系数。23年9月,金阳新能源建立了全球首条HBC量产线,规划产能5GW,电池转换效率达到27.42%。 ■ TBC:IBC与TOPCon相结合,具有IBC高短路电流与TOPCon优异的钝化接触特性,通过良好的钝化结构提高转化效率。 ■ PSC IBC:IBC与钙钛矿相结合,能够实现吸收光谱互补,从而通过提升太阳光谱的利用率来提高光电转换效率。 多厂商产能落地,产业化有望加速。 隆基绿能:目前公司已投建年产30GW的HPBC电池产能,预计24Q1全面达产,未来的新增产能也将聚焦于BC电池技术。 爱旭股份:目前,公司的珠海6.5GW ABC电池产能已基本达产,另有3.5GW正在安装调试,组件端已建成产能5GW,另有5GW自9月下旬开始安装,预计23年底达产;义乌15GW ABC电池组件产能正在建设中,建成后公司BC电池组件总产能将达到25GW。同时,公司ABC组件的海外溢价情况良好,23H1不含税价格约2.2元/W,相对于TOPCon溢价约5-6分/W。 金阳新能源:据公司公告,公司与金石能源共同建立的HBC量产线于9月7日落地,后续将扩产至5GW,转换效率超过27%。 5)钙钛矿:产业化前景良好,设备订单先行 钙钛矿电池是第三代新型太阳能电池,具有材料吸光性更好、转换效率更高、生产成本更低等优势。钙钛矿单节电池的理论效率达33%,量产组件效率可达25%左右。 23年下半年以来,多家企业和科研团队在钙钛矿方面取得突破。11月23日,协鑫光电推出的1000毫米×2000毫米钙钛矿单结组件光电转化效率达到18.04%,这一成绩标志着协鑫光电成功跨过18%的转换效率门槛;11月30日,协鑫光电宣布公司279毫米×370mm的钙钛矿叠层组件效率达到26.17%,创造新的世界纪录;据美国国家可再生能源实验室(NREL)最新认证报告显示,由隆基绿能自主研发的晶硅-钙钛矿叠层电池效率达到33.9%,首次超越晶硅单结电池的肖克利-奎伊瑟(S-Q)理论效率极限33.7%,这也是目前全球晶硅-钙钛矿叠层电池效率的最高纪录。 生产成本优势显著。从成本端看,钙钛矿电池(1)原材料无需稀有金属,储量丰富、价格低廉;(2)生产过程温度低、能耗小,产线最高温一般不超过120℃,而晶硅生产需要1000℃以上的高温;(3)组件化便利程度高,产出即组件,无需电池到组件的封装效率损失。据观研天下统计,实现1GW钙钛矿产能所需的投资额约5亿元,仅为晶硅的1/2。据协鑫光电测算,未来量产钙钛矿组件成本可低至0.5元/W。 多厂商积极布局钙钛矿赛道,产业化前景良好。目前国内已有极电光能、纤纳光能、协鑫光电等多家厂商布局钙钛矿赛道,产业化前景良好。随着行业研发投入加大,钙钛矿的产业化进程有望加速,据CPIA预测,23年钙钛矿新增产能约0.5GW、渗透率约0.2%,2030年新增产能将达161GW、渗透率达到30%。 设备订单先行,部分厂商进入中试阶段。钙钛矿设备订单先行,厂商交付顺利,主要设备厂商迈为股份、晟成光伏、捷佳伟创、杰普特、德沪涂膜均已收获设备订单,部分厂商已经顺利交付量产。生产领域主要厂商协鑫光电、纤纳光电、极电光能均已完成超亿元融资,其中协鑫光电已投建全球首条100MW大面积组件中试线,极电光能已开始建设150MW试验线,纤纳光电7次刷新小组件世界纪录。 4.2.6 组件:价格下行趋势不减,出货集中度再次提升 价格持续下探,主流报价逼近1元/W。今年初起组件价格一路走低,10月以来,受供应过剩、需求增长不及预期等因素影响,组件价格不断往1元/W靠拢,低价部分已出现跌破1元/W的交单,非库存抛货价格增多,预计年底主流报价将来到1-1.05元/W的区间,组件环节已无太多降价空间。N型组件也持续受到PERC冲击、需求转换等因素影响,价格波动下行。 欧洲库存尚未完全消化,23Q3热度明显下降。10月我国光伏组件出口额192.98亿元,同比-20.41%、环比-20.43%,来到近两年的最低水平。这一问题主要是因为23Q1-Q2欧洲大量拉货,造成库存堆积,使理应为旺季的Q3市场热度明显下降。随着欧洲步入冬季前的施工期,组件需求小幅回升,且库存堆积问题稍有缓解,欧洲市场的组件价格跌势已趋缓,若库存持续消化,Q4市场有望与Q3持平或仅出现正常年末的小幅下跌。 组件出货量大洗牌,23年TOP5总出货或超300GW。23Q1-Q3组件出货TOP5仍将在晶科能源、天合光能、隆基绿能、阿特斯等老牌巨头之间产生,并多年来保持着断层式领先,预计23年全年TOP5总出货量将超过300GW,较22年同比+64%,行业集中度再次提升。 品牌与渠道是组件的核心竞争力所在。在当前产能过剩、融资困难的情况下,在手现金充沛、具有技术和供应链优势的龙头厂商,受益于其渠道和品牌而更具竞争力。 4.2.7 逆变器:去库接近尾声,业绩有望迎来回暖 中国企业占据出货主导,库存高企导致出口下滑。8月中旬,Wood Mackenzie发布2022年全球逆变器出货量排名前十,中国企业占据八席。其中华为和阳光电源自2015年以来连续8年保持全球领先,锦浪科技、古瑞瓦特、固德威跻身前五,TOP5出货量超200GW,占全球总出货量的71%,行业集中度进一步提升。然而23年以来,随着俄乌冲突的缓和、天然气价格回落,产能过剩、新进入者众多导致逆变器主战场欧洲库存高企,5月以来我国逆变器出口额持续下滑,10月出口额39.86亿元,同比-40.69%、环比-14.3%,降幅较9月再次拉大。 去库压力下23Q3业绩遇冷。在欧洲累库和出口下滑的背景下,23Q3国内逆变器厂商的营收和利润遭遇了不同程度下滑,其中昱能科技归母净利润同比收缩高达62.76%,锦浪科技、禾迈股份同比降幅也逼近60%,与此同时阳光电源和上能电气仍保持着营收高增,归母净利润实现了同比翻番。从23Q3的业绩看,逆变器厂商之间出现了分化,阳光电源产品广度最大,上能电气也覆盖了集中式、大功率组串式和集散式逆变器,受益于原材料价格下降带来的地面电站装机热潮,两家公司业绩表现亮眼;而锦浪、固德威主攻组串式逆变器,禾迈、昱能则专注微逆赛道,应用场景偏用户侧,受欧洲库存积压影响较大。 去库接近尾声,有望迎来新增出货。综合欧洲出口数据和主要厂商口径看,欧洲去库已接近尾声,经销商库存已从上半年的7-8个月降至3个月的合理水平,头部厂商已基本完成去库、10月开始新增出货,我们预计最快23年底、最慢24Q1-Q2市场上大部分厂商将完成库存消化,并迎来新增出货。同时,由于欧洲和北美市场对于降价背后可能存在的倾销问题比较敏感,主流厂商对于价格控制非常谨慎,出现价格战的可能性较小。综上,考虑到欧洲去库逐步完成、市场价格保持稳定,我们仍对逆变器环节持乐观态度。 4.2.8 辅材:受益于电池技术迭代,量利持续修复 1)焊带:细线化趋势不断发展,SMBB助力TOPCon降本 焊带是光伏组件的重要组成部分。从组件的成本构成看,电池片占比超50%、焊带占比约3%,虽占比不高,但其性能的稳定和质量的优劣将直接影响光伏组件的电流收集效率。 受益于电池技术变革,焊带朝着细线径不断发展。 SMBB是TOPCon电池降本的重要手段。SMBB的线径通常小于0.25mm,减少了锡用量、增加了铜用量,更细的焊带使重量更低、银浆耗量更少、单瓦成本更低,加之SMBB所覆盖的EVA胶膜厚度更薄,整体成本的下降给厂商带来了更高的毛利率;同时由于加工难度的提升,SMBB的加工费比传统焊带更高,进一步拉升了厂商的盈利能力。 2)银浆:受益于TOPCon放量,N型电池银耗更高 银浆是制备太阳能电池金属电极的关系材料。目前主流电池技术中,PERC和TOPCon主要采用高温银浆,HJT由于其低温工艺的特性采用低温银浆。 中短期看,N型电池银耗高于P型,有望受益于TOPCon放量。据CPIA统计,P型M10电池片平均银耗(正银+背银)95mg/片,N型TOPCon电池双面银浆(95%银)平均银耗115mg/片,HJT电池双面低温银浆平均银耗127mg/片。随着新老厂商TOPCon产能迎来释放,预计中短期内银浆的用量或将持续提升。目前,国内厂商TOPCon仍处于产能爬坡阶段,对银浆的导电性、匹配性等技术诉求高于成本,且TOPCon银浆技术难度较高,因此毛利率高于PERC银浆。 长期看,HJT路线下低温银浆价格更高。HJT所需的低温银浆生产工艺难度高、需要冷链运输,且国产率较低,因此价格大幅高于高温银浆,目前市场上低温银浆的价格约8000元/kg,超出高温银浆近2000元/kg。加工费方面,目前PERC正银加工费约500元/kg,TOPCon加工费高出PERC正银超300元/kg,而HJT低温银浆加工费较PERC正银高1000-1500元/kg。 3)热场:价格战接近尾声,盈利有望触底回升 碳碳热场加速渗透,拉动需求增长。碳碳复合材料扮演着越来越重要的角色,凭借其更出色的稳定性、耐冲击性、抗震性等性能逐步渗透到原有市场。据中国复合材料工业协会测算,预计2025年光伏用碳/碳热场总需求17231吨,其中替换需求占比由22年的59%提升至72%,需求结构转向以存量替换为主导,可持续性较强。同时,结合碳碳热场发展趋势,预计2025年坩埚渗透率将达到100%;导流筒、保温筒分别达到70%、66%;碳碳加热器低成本制备技术有待突破,目前金博股份已将光伏底部加热器交付下游,25年渗透率有望达到8%。 价格战接近尾声,盈利有望触底回升。由于供需错配、落后产能过剩,23年以来碳碳热场经历了惨烈的价格战,高峰期80万元/吨的价格最低跌至20+万元/吨。随着热场价格触及或跌破二三线厂商的成本线,落后产能逐步出清,进入23Q3热场价格有所回调,10月中旬光伏产业链中的热场企业在头部硅片厂商的招标中标价普遍上涨10%-15%。同时,作为热场的重要原材料之一,碳纤维价格回落,有望增厚热场利润,叠加市场供需两旺、部分公司订单已排满至24Q1,热场环节单位盈利有望触底回升。 4)支架:地面电站发量带动跟踪支架需求,国内厂商市占率有望提升 光伏支架可分为跟踪支架和固定支架,其中跟踪支架可随太阳入射角变化而调整角度,让光伏组件保持朝向阳光照射的最佳角度,相较于固定支架通常可获得5%-35%发电量增益。 受益于组件价格下降,跟踪支架随地面电站放量。据IHS Markit预测,2022-2030年间跟踪支架累计装机量预计将达830GW,带动产生760亿美元的市场机会,其中27年新增装机将突破100GW、30年有望突破120GW。 国内跟踪支架起步较晚,渗透率加速提升中。目前,我国跟踪支架渗透率远低于全球水平,2020年全球跟踪支架在大型地面电站中的渗透率便已达到50%,而截至22年末我国跟踪支架渗透率仅有12%。未来随着制约因素消退、国内风光大基地等项目建设提速,叠加成本下降和可靠性的解决,跟踪支架的应用将有广阔的市场空间,国内渗透率将加速提升。 在手订单充沛,国内厂商加速进击。跟踪支架市场集中度较高,老牌龙头Nextracker以超30%的市占率稳居全球第一,连续八年领跑全球跟踪支架市场。国内企业中,22年中信博以3.33GW的跟踪支架出货量位列全球第四,市占率达到8%。 投资建议: 1)主产业链方面,供给端名义产能过剩且未来资产投资回报率会下滑至合理甚至是阶段性较差的状态是市场较为担心的核心问题,而从融资、盈利能力回归及原有产能替代等三个维度来看,仍需要一段时间才能逐步验证。建议关注量产N型新技术的相关电池片及一体化组件企业,建议关注隆基绿能、晶澳科技、晶科能源、天合光能、阿特斯、东方日升、爱旭股份、钧达股份等。 2)辅产业链方面,推荐价格体系独立,具有自身强α,弹性较大的小辅材企业通灵股份、威腾电气、关注宇邦新材等;推荐盈利触底回升的辅材企业中信博、金博股份、福莱特、福斯特等;目前N型招标情况向好,电池片溢价能力出众,建议关注N型相关辅材产业链标的帝科股份、威腾电气、宇邦新材、聚和材料、高测股份等;关注N型相关设备标的奥特维、仕净科技、高测股份等。 3)建议关注深度受益光储需求高景气的逆变器环节阳光电源、固德威、锦浪科技、德业股份、禾迈股份、昱能科技等。 4.3 储能:行则将至,静待拐点 4.3.1 国内:大储招标景气度依旧,工商储崭露头角 国内大储:招投标高景气度,静候价格企稳 23年以来储能招投标规模已远超22年,预计全年维持较高景气度。根据储能与电力设备公众号的不完全统计,2023年1-10月已完成招投标的储能项目有315个,规模达到28GW/71GWh,已经远高于22年全年的204个(规模14GW/39GWh)。其中,23年9月单月中标规模6.77GW/18.37GWh,中标规模创新高,10月单月的中标规模为3.63GW/7.55GWh,持续高增,我们预计全年国内储能招投标规模将维持较高景气度。 受到上游原材料碳酸锂价格波动影响,储能系统投标报价自今年开始呈现下降趋势。碳酸锂价格方面,根据鑫椤锂电报价, 从22年底开始,碳酸锂价格呈现下跌趋势,到23年5月碳酸锂价格出现小幅反弹,至23年7月继续呈现下跌趋势,目前最新的碳酸锂报价在15万元/吨左右,相较于此前60万元/吨的高价已经下跌约74%。储能招投标报价方面,23年1-10月,2小时储能系统与EPC平均报价分别为1.19元/Wh和1.66元/Wh,相比于22年全年平均的1.53元/Wh和1.9元/Wh分别同比下降22%/12%,呈现下降趋势。从单10月的情况来看,2h储能系统平均报价环比下降10.6%,首次低于1元/Wh。往后来看,随着碳酸锂价格逐步企稳,有望带动储能系统及EPC投标报价的改善。 国内工商储:逐渐崭露头角,24年有望成为发展元年 工商业企业配储意愿逐步提升,装机规模持续高增。2023年以来,随着浙江、江苏、广东等地工商业储能政策陆续出台及多地峰谷价差扩大,叠加部分地区政府对新建储能项目进行补贴,工商业储能经济性逐步显现。同时在能耗双控和限电背景下,企业对能源稳定性、独立性的要求进一步提升,工商业储能逐渐为终端客户认知和接纳,工商业企业配储意愿不断提升。根据GGII的统计数据,2022年中国工商业储能装机规模约2GWh,另外初步预计2023年国内工商业储能新增装机规模将达到8GWh,同比增长300%。 工商储商业模式多样,目前主流模式为三种:业主自投、合同能源管理、融资租赁。每种商业模式优势各异,风险不一,工商业业主根据需求进行选择。 ■ 模式一:业主自投 业主自投资模式即由用电企业自己投资购买储能,用电企业自主投资可获得最大收益。这种模式下,用电企业一般需能承受现金流压力和管理压力,业主通常还需要向储能设备销售方定期支付维保费用,以获得相关运维和技术服务,保障储能的正常运行。 ■ 模式二:合同能源管理 合同能源管理模式是由能源投资方投资采购建设储能,与用电企业签订能源服务合同,分享储能收益,一般能源投资方与用电企业按照90%:10%或85%:15%等比例分享,用电企业获取小部分收益,能源投资方可获得大部分收益,同时还包括需求侧响应获取的补贴收益以及未来可能拓展的其他收益;对于用电企业来说提供场地即可,相较于业主自投模式风险较低。 能源服务方一般包括节能服务公司、国家能源集团等,而国家能源集团在资金、渠道、产品上具有多方优势,目前是合同能源管理商业模式下的主力军(例如国网子公司国网江苏综能、中国能建等)。 ■ 模式三:融资租赁 融资租赁模式是在合同能源管理模式下,引入融资租赁方作为储能资产的出租方,由此形成新的商业模式。该模式能够减少业主或能源服务方的资金压力,在租赁期内,能源服务企业负责建设运维;融资租赁方拥有储能资产所有权;业主拥有使用权,储能收益一部分作为还款,到期后可获储能所有权。 融资租赁模式下的投资方主要包括国家能源集团、电网一二级设备商、分布式光伏开发商等。 客户资源和渠道网络门槛对于新进入者较高。工商业储能用户群体多元分散,各行各业均有涉及,因此下游客户群体具有定制化、多元化和分散化等特点,设备企业无法全面覆盖全部客户,这就需要设备企业根据自身资源,选择合适的区域或者行业进行渠道构建、维护。这需要设备厂商与目标市场投资者、经销商和售电公司建立广泛且牢固的合作关系。 4.3.2 美国:并网延期问题有望改善,24年装机预计持续高增 美国大储:部分项目需求递延,仍保持较高景气度 项目延期状况存在,但23年美国大储整体仍保持高增长。2023年1-10月美国电池储能新增装机4.56GW。1-5月大储投运低于预期主要系供应链限制及并网排队等,6、7月迎来投运高峰,装机量分别达1.1GW、1.51GW。8-10月受到项目并网延期影响,装机量略低于预期。11-12月计划投运3.1GW大储项目,若按计划完成,从2023年全年维度来看,大储新增并网投运量将达7.66GW,相较2022年的4.8GW显著增加。 部分延期项目推迟至24年,美国大储未来需求持续向好。根据EIA发布的储能装机预测数据来看,目前对于24年的装机预期为14.91GW,我们判断23年由于并网延期等问题部分项目将延期至24年,预计24年美国储能装机将维持高增长。 美国大型储能并网延迟问题长期存在。美国是全球储能行业最重要的市场之一,2020年以来随着光伏和风电装机量的快速上升,电力系统的不稳定促进了清洁能源配储比例的大幅提高,叠加国家政策和储能技术等多重因素的驱动,美国储能装机容量快速增长。但目前受繁琐的并网流程影响,美国清洁能源平均并网排队时长在2年以上,在CAISO(加州电力调度中心)管辖地区则达到近4年。 主要原因系:1)并网研究流程繁琐。美国输配电网络老化严重,电网系统运营商或公共事业公司要求包括储能在内的新能源项目在并网前进行一系列的并网影响研究,比如可行性研究、系统影响研究、设施研究;2)高昂的电网改造费用。美国电网系统整体比较老旧,随着新能源接入量的不断上升,部分电网不堪重负,因此地区公共事业公司和电网运营商往往要求新能源开发商承担电网和变电站升级等电力设施改造费用。业主若不同意电网运营商的方案,将导致来回多轮谈判,并影响队列后续项目的接入进度。 政策+补贴+成本下降等多重催化,美国大储未来需求向好。美国联邦能源监管委员会(FERC)已推出简化流程、加快并网的疏导政策应对并网排队问题。往后来看,我们认为在政策疏导、IRA补贴细则确定、碳酸锂成本下降等多重有利因素推动下,美国大储需求向好。 美国户储:具备增长潜力,市场空间较大。 美国家庭户数多,区域条件适合家庭储能系统。根据美国统计局数据,美国家庭的平均人口通常在2-4人之间,典型住宅面积2,000-2,500平方英尺,且多数住宅屋顶结构适合户用光储系统的安装。2022年,美国家庭数量已达到1.31亿,呈上升趋势,给家庭储能提供了较大的渗透场景。 据EESA统计,美国户用储能装机近年间增长迅猛,2022年新增户储装机量超过1GWh,2023年上半年新增装机量为734.5MWh,预计后续美国户用储能装机将继续呈现上升趋势。 4.3.3 欧洲:去库接近尾声,预期24Q1迎来好转 欧洲户储预计去库过程将持续到23年底,24Q1迎来好转。根据EESA数据,22/23H1欧洲户用储能市场出货量分别约为9.8/6.3GWh,然而从实际装机量来看,22/23H1欧洲户用储能实际装机分别为4.6/5.1GWh。据此判断截至22年底约有5.2GWh的库存,截至23H1仍有6.4GWh库存,约8个月装机量,库存水平仍处于高位。 ?22年由于天然气价格飙升推高欧洲电力成本。欧洲的电价机制采用Merit-Order(优先择序)原则,定价的核心是基于能源的最低边际成本,因此这个机制中的电价是由满足给定需求水平所需的最昂贵的来源决定。22年欧洲天然气价格飙升,相比各类发电电源中天然气属于最昂贵的来源,因此带动欧洲电价持续提高。 目前电价回落,相比21年仍较高,户储依然具备经济性。从2022年8月开始,高昂的天然气价格持续回落,从2022年8月的约340欧元/MWh下降到2023年11月20日的约45欧元/MWh。电价方面,继 21 年和 22 年飙升之后,欧盟 (EU) 的批发电价在 23 年出现下降,以德国为例,最新的23年10月的批发电价已经下降到87欧元/MWh,但相比于2021年电价上涨启动前仍处于较高水平,我们认为户储仍具备经济性。 投资建议: 主线一:国内大储招标规模持续增长,商业模式不断清晰,推荐【威腾电气】【上能电气】【华自科技】【南网科技】,建议关注【科华数据】。国内工商储正处于萌芽期,峰谷电价差扩大趋势下部分区域项目经济性较优,24年装机需求有望持续增长,推荐【苏文电能】【芯能科技】,建议关注【三晖电气】【开勒股份】; 主线二:美储壁垒较高,盈利能力较优,后续有望受益利率改善+并网流程优化+IRA政策持续落地,推荐【阳光电源】【科陆电子】【东方日升】,建议关注【通润装备】; 主线三:欧洲户储当前估值水平具备较高性价比,静待积压库存消化迎来拐点,推荐【德业股份】【科士达】【派能科技】【鹏辉能源】,建议关注【华宝新能】。 5 电力设备:结构性机会突显,出海链趋势明确 5.1 电网投资:新能源装机持续高增,电网投资有望加速 5.1.1 电网投资复盘:结构性周期明显 我国电网投资已经历两个阶段,2021年起进入新型电力系统建设阶段。 ■ 2002-2008年(电网扩容阶段):我国电源装机及用电量快速增长,这一阶段主要任务是对输电能力进行扩容以跟上快速增长的电力需求增长; ■ 2009-2020年(坚强智能电网阶段):经历三轮特高压骨干网建设周期,并对电网智能化、信息化水平进行全面提升; ■ 2021年及以后(新型电力系统建设阶段):电网投资规模进一步提升,且结构上需匹配高比例新能源接入、高电气化率、源网荷储协同互动等新型电力系统需求。 电源、电网投资交替增长,具备结构性。复盘过去的投资情况来看,根据我国电力体系建设,电源投资和电网投资呈现交替增长(电网扩容-三轮特高压建设-新能源电力系统)。近两年电源投资高速增长,2022年/2023年1-10月电源投资完成额分别为7208/6621亿元,分别同比增长30.3%/43.7%,随着风光装机大规模投入呈现高速增长。电网投资方面,2022年/2023年1-10月电网投资完成额分别为5012/3731亿元,分别同比增长1.2%/6.3%,增速远低于电源投资。往后来看,电网投资是逆周期调节的重要手段之一,拉动上下游产业链发展的同时,也能保证日益增长的电力需求,随着社会用电量以及新能源装机占比持续提升,我们判断后续电网投资有望加速。 5.1.2 “十四五”期间电网投资计划明确 国网:2022年国家电网公司年度电网投资首次突破5000亿元,预计未来两年将持续高投资。国家电网公司2022年电网投资5094亿,同比增长4.3%,较计划投资额上涨1.6%,达历史最高水平。电网投资充分发挥电网基础支撑和投资拉动作用,带动社会投资超过1万亿元。2023年国家电网计划将继续加大投资,发挥投资对经济社会的拉动作用,年度计划电网投资额超5200亿元,同比增长4%,将有望再创历史新高。“十四五”期间国家电网计划投入电网投资2.23万亿元,我们预计2024年也将延续高投资态势。 南网:2022年南方电网年度电网投资近900亿元,“十四五”期间规划投资6700亿元。“十四五”期间,南网将规划投资约6700亿元,较“十三五”增加51%。年均投资额为1340亿元,较投资额最高年度的2019年同比增加27%。南网投资将助力数字电网建设和现代化电网进程,推动以新能源为主体的新型电力系统构建。 5.1.3 新能源装机占比快速提升 风光新能源装机量持续高增,2023年前三季度新增装机量占比近80%。近15年我国能源装机结构变化趋势明显,太阳能和风电新增装机比例逐年上升。2022年全国新能源新增装机中风电、光伏发电新增装机达到1.25亿千瓦,光伏、风电新增装机量分别为0.87/0.38亿千瓦,占新增总装机量比例分别为45%/19%。2023年1-10月全国新能源新增装机中风电、光伏发电新增装机达到1.8亿千瓦,再创历史新高。光伏、风电新增装机量分别为1.43/0.37亿千瓦,占新增总装机量比例分别为61%/16%。 风光新能源发电量再创新高,2023年前三季度发电量占比12%。我国太阳能和风电发电量比例逐年上升。2022年光伏累计发电量229TWh,占总发电量比例2.7%,风电发电量686.7TWh,占比8.2%,同比分别增长0.5/1.6pcts。2023年1-10月光伏发电量243.6TWh,占总发电量比例3.3%,风电发电量642.4TWh,占比8.8%,同比分别增长0.5/0.8pct。 5.1.4 当前两挑战:我国资源逆向分布,新能源发电波动大 挑战一:我国电力资源与负荷中心分布不平衡。我国用电大省集中在华北、华东、华中等地区,而风、光等新能源分布远离负荷中心,清洁能源和负荷中心呈现逆向分布的特点,此前部分项目曾由于输出通道配套滞后,就地消纳能力有限而造成弃电。我国东、中、西部呈现经济发展水平和电力资源分布不均衡的特点,具体表现为: 1)区域电力供需矛盾:我国南方经济发达,电力需求量相对较大,而北方地区电力供应相对不足,导致南北电力供需矛盾。 2)地区电力负荷不均:我国东部沿海地区工业发达,电力需求量相对较大,而西部地区经济相对落后,电力需求量相对较小,导致地区电力负荷不均。 3)电力输送能力需提升:由于电力资源的错配,东部经济活跃地区需要依赖中西部的“西电东送”工程输送电力资源。但目前我国电力输送能力相对不足,在升压及长距离输送过程中会有所损耗,造成部分浪费,导致电力供需中心之间的电力输送困难,也加剧了电力供需不均衡的问题。 2022年我国有15个省份存在电力缺口。从2022年各省份发电量和用电量的差额来看,全国有15个省份存在电力缺口,其中主要以广东、浙江、江苏、山东、河北为主。发电量盈余的地区主要是内蒙古、云南、山西、四川、新疆等地区。 挑战二:风光等新能源的发电波动性大幅提升。风、光等新能源的发电模式高度依赖于发电环境,不同时间尺度下的新能源出力具备不稳定性,能量利用效率低,且易对电网稳定性造成冲击。此外,充电桩等多种可调节负荷大量接入也将提升电网波动性。风、光具有“极热无风”、“晚峰无光”的反调峰特性,将给电网带来15%-30%的反调峰压力。在极热极寒无风、连续阴雨等特殊天气下,“鸭子曲线”表明,为维持电力系统稳定、保障电能供应质量,新能源并网规模扩大对常规能源迅速进行调峰、调频的要求更高。 5.2 主网侧:特高压为消纳体系的重要环节,建设进度提速 5.2.1 现状:风光大基地陆续并网,消纳问题待解 现状1:弃光弃风率仍有降低空间 早期我国新能源在发展过程中面临弃风弃光的困扰。2016年,全国平均弃风率高达17%,全年弃风电量接近500亿千瓦时。其中,西北五省区的弃光率达到19.81%,弃光电量达到70.42亿千瓦时。弃风弃光造成严重的资源浪费,也给发电企业带来沉重的经营负担。 国家发展改革委、国家能源局针对新能源消纳出台了多项政策。2018年,《清洁能源消纳行动计划(2018—2020年)》印发。行动计划提出到2020年,全国风电利用率要在95%左右,光伏发电利用率高于95%。同时随着2016年开始电网投资增加,特高压和跨省跨区输电工程大规模启动后,我国弃光、弃风率大幅下降。 弃风弃光率普遍维持在5%以内,部分地区仍有较严重的弃风弃光现象。弃风最严重的地区为蒙东,2023年1-9月份风电利用率仅有91%;其次为蒙西、甘肃,1-9月份风电利用率均低于95%。弃光最严重的省份为西藏,2023年1-12月份光伏利用率仅有78%;其次为青海,1-9月份光伏利用率为91%。 现状2:风光大基地即将大规模并网,消纳成为关键问题 风光大基地建设全速推进。7月27日,国家能源局相关负责人在季度新闻发布会上透露,第一批大型风电光伏基地已全部开工,第二批项目正在陆续开工、目前正在抓紧推进第三批项目审查。 第一批:以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电、光伏基地建设项目清单,涉及内蒙、青海、甘肃等19个省份,规模总计97.05GW,现已全部开工,预计2023年全面建成。其中,内蒙建设规模最大,覆盖3个8GW沙漠戈壁荒漠地区。 第二批:项目主要布局在内蒙古、宁夏、新疆、青海、甘肃等,主要是沙漠、戈壁、荒漠地区的主要分布地,正陆续开工。 第三批:23年2月,国家能源局在新闻发布会上表示,第三批风光大基地已形成项目清单。 5.2.2 资源禀赋约束下,特高压是最优解 我国能源资源禀赋与负荷中心呈现典型的逆向分布特征、高比例可再生能源对电网结构和调节能力的需求,客观上对特高压建设提出了要求。完善特高压建设能够:(1)加大跨区输送清洁能源力度,保障清洁能源及时同步并网;(2)实现多能互补,提高能源可靠性水平;(3)支持分布式电源和微电网发展,加快电网向能源互联网升级;(4)增加环境效益和经济效益,对产业链带动力极强。 特高压产业链上下游有望高度受益。特高压作为电网新基建重点环节,建设投资规模庞大,逆周期拉动投资的效果明显,其涉及的产业链环节众多,除高压电气开关设备、换流阀、线缆、变压设备等硬件需求将显著扩容外,依托物联网技术高速发展的智能化终端、智能芯片等需求也有望显著提升。 5.2.3 特高压十四五规划“24交14直”正稳步推进 “十四五”期间规划建设新能源大基地,特高压工程迎需而起。《“十四五”现代能源体系规划》明确提出“建设以大型风光基地为基础、以其周边清洁高效先进节能的煤电为支撑、以稳定安全可靠的特高压输变电线路为载体的新能源供给消纳体系”。“十四五”期间规划建成投产风光大基地总装机约200GW,其中外送150GW、本地自用50GW,外送比例达到75%。预计“十五五”期间规划建设风光基地总装机约255GW,其中外送约165GW、本地自用约90GW,外送比例约65%。 特高压建设成为“十四五”电网重点的投资方向。我国特高压投资规模的快速发展第一阶段是2014-2017年,投资额度达1966亿元,随后发展较为平稳,2018-2020年共投入2130亿元用来发展特高压工程建设。“十四五”期间,国网规划建设特高压工程“24交14直”,涉及线路3万余公里,变电换流容量3.4亿千伏安,总投资3800亿元。 特高压2023年已开工“4直1交”,未来2年预计持续核准开工。国家电网规划2023年开工特高压项目“6直2交”,目前已完成“4直1交”的核准和开工(金上-湖北、陇东-山东、张北-胜利(交流)、宁夏-湖南、哈密北-重庆),数量已超过2022全年(4交)。根据已规划的特高压工程来看,未来两年预计将新核准并开工“5直2交”,新投产运营“9直8交”。随着特高压西电东送网络的不断构建,将逐步缓解清洁能源的消纳问题,减少电力资源在本地的浪费。 5.2.4 电网新技术-柔性直流 柔性直流输电是一种继交流输电、常规直流输电后的新型直流输电方式。柔性直流输电采用电压源换流器(VSC),是柔性直流输电区别于常规直流输电的关键部分。电压源换流器(VSC)在桥臂中用可控电力电子管(IGBT、IGCT)取代了传统直流的晶闸管,通过可关断器件和脉宽调制技术,精确控制换流站输出的电压幅值和相位,有效提升电网的输送能力和安全稳定水平。柔性直流相较于常规直流输电,具有响应速度快、可控性好、运行方式灵活的优点,已广泛应用于远距离大容量输电、区域电网互联、可再生能源接入、海上风电并网等多种电力应用场景。 柔性直流两端的换流站由换流变压器、换向电抗器、交流滤波器、直流电容器等部分组成。(1)换流变压器:为电压源换流器提供合适的工作电压,保证电压源换流器输出最大的有功功率和无功功率。(2)换向电抗器:是交流系统和电压源换流器之间功率传输的纽带,很大程度决定了换流器的功率输送能力以及有功功率与无功功率的控制,同时起到滤波作用。(3)交流滤波器:安装在换流母线处滤除交流电压中的高次谐波,其体积和容量较小。(4)直流电容器:电压源换流器直流侧储能元件,为换流器提供直流电压。同时缓冲系统故障时引起的直流侧电压波动,减少直流侧电压纹波,并为受端站提供直流电压支撑。 相较于传统直流输电,柔性直流输电拥有多项技术优势。(1)无需无功补偿,占地面积小:柔性直流输电采用可关断器件,控制系统可以随时关断换流阀,无需交流侧提供换相电流和反向电压。得益于完整控制,柔性直流输电在交流侧无需大量无功支撑,无需常规直流输电交流滤波器场的用地,大大减少了征地范围。(2)无换相失败:常规直流输电并网时难以避免换相失败现象,会对受端电网系统安全稳定带来一定冲击。柔性直流输电技术采用可关断器件,开通关断时间可控,与电流的方向无关,从原理上避免了换相失败问题,提升电网稳定性。(3)适用于多端系统:柔性直流输电系统的电流可双向流动,便于构建多端直流输电系统。(4)无源网络供电:常规直流系统依靠电网完成换相,需要较强的有源交流系统支撑。柔性直流输电技术能实现自换相,无需外加换相电压,因此受端系统可以是无源网络,为偏远地区供电提供技术支持。 柔性直流输电技术将在孤岛供电、远海风电和区域电网互联等方面发挥重要作用。(1)孤岛供电:我国在偏僻的海岛或村庄采用孤立负荷主网,采用柴油机组就地发电,解决居民用电的同时带来环境污染大、能源消耗大等弊端。柔性直流输电技术能够实现对无源网络的直接供电,同时不限制输电的功率大小,该技术未来可实现偏远地区的交流供电。(2)远海风电:高压交流输电技术受海缆电容效应限制,长距离交流电缆充电功率过大会引起电压升高等问题,不能满足大容量、远距离海上风电输送的需求。柔性直流输电无充电功率限制,可有效降低风电间歇性对电网稳定性的影响,可为海上风电场提供稳定的并网电压,系统运行方式调控灵活,是解决远海风电并网消纳的理想方案。(3)区域电网互联:我国能源与负荷分布不均衡,城市电网常面临本地电源支撑不足、建设难度大成本高等问题,柔性直流技术的灵活性和快速的控制能力适用于城市电网的柔性分区互联,可改变原有分区间交流弱互联的局面,增强分区间的互济,提高区域供电的可靠性及灵活性。 我国历史已有多个柔性直流项目。2022年3月22日,国家发改委国家能源局印发《“十四五”现代能源体系规划》,提出“完善区域电网主网架结构,推动电网之间柔性可控互联,构建规模合理、分层分区、安全可靠的电力系统,提升电网适应新能源的动态稳定水平。科学推进新能源电力跨省跨区输送,稳步推广柔性直流输电”。至今我国已有多个柔性直流工程建成投产,送电能力及电压等级均逐步提升。 5.3 配用电侧:智能化趋势明显,投资比例有望提升 5.3.1 配网侧智能化改造趋势明显,数字化投资比例提升 现有主干网输电线路覆盖面已非常广泛,配网输电线路建设加速。前期电网建设以220KV及以上的主网线路建设为主,现阶段220KV及以上线路建设增速放缓,110KV及以下的配网建设呈现明显的增长趋势。 我国配电网目前较为薄弱,”十四五”规划投资将向配网侧倾斜。清洁能源占比&电气化率大幅提升等对电网的响应处理能力提出更高的要求,能源电力配置方式将由“部分感知、单向控制、计划为主”,转变为“高度感知、双向互动、智能高效”,但我国配电网目前在故障识别隔离、数据采集、自动化、智能化水平等方面仍存在较大提升空间。 配网侧改造为南网“十四五”重点投资环节。以南方电网为例,南方电网将配电网建设列入“十四五”工作重点,规划投资达到3200亿元,配网端投资占比约为48%。此外,南网规划进一步加快电网数字化转型步伐,加强智能输电、配电、用电建设,推动建设多能互补的智慧能源建设,强化电网的数字化、智能化建设。 “十四五”期间配网侧投资占比有望提升至60%以上。提升配网、农网供电水平,增强电网服务清洁能源成未来趋势,”十四五”投资规划中配网侧投资占比明显提升,配网侧投资占比有望达到60%以上。 电网投资结构优化,智能化投资力度不断加大。国家电网智能化规划分为规划试点阶段(2009-2010)、全面建设阶段(2011-2015)、引领提升阶段(2016-2020)三个发展阶段。国家电网在三个发展阶段规划智能化投资额分别为341.2/1750/1750亿元,占电网总投资比例6.19%/11.67%/12.50%,占比持续提升。随着宏观政策、数字技术进步与升级等多重利好因素的叠加影响,能源与互联网融合进程加快,未来智能电网将迎来高速发展阶段。 变电、配电和用电环节是电网智能化的主要投资方向。投资额从第一阶段的17.2/56.0/100.8亿元分别增加到第三阶段的366.0/455.7/504.9亿元,分别增长2027.9%/713.8%/400.9%。第三阶段来看,用电环节占智能化投资的比重最高,达到28.9%,主要系用电信息采集等项目的建设规模大。其次是配电环节占26.0%,变电环节占20.9%,主要系配电自动化、智能变电站新建和改造等项目的建设规模大。 5.3.2 设备端:关注二次设备、智能电表、变压器等需求起量 (1)二次设备:配网智能化核心部件,需求有望显著提升 配电主站为自动化核心二次设备,地市级主站覆盖率有待提升。电力二次设备是指对一次设备进行保护、监视、测量、操作控制的辅助设备。随着新能源、分布式电源、电动汽车充换电设施等多元化负荷日益增多,配电自动化需求不断提升。新一代配电自动化主站系统为配网侧核心二次设备,覆盖率提升有望协助新型电力系统实现源网荷储多要素精准、全自动化控制。“十四五”期间,I区配电主站地市公司覆盖率、馈线自动化线路覆盖率等将进一步提升,分别有望接近100%、50%。 “一二次融合”设备市场需求、行业渗透率提升,未来发展空间较大。一二次设备分开会存在一二次设备型号不匹配导致安装困难等问题。随电网对供电稳定性、可靠性要求不断提升,一二次融合(即在设计时将一次设备、二次设备的功能集成在一起)成为行业趋势,在反应速度、诊断准确率及智能化水平等方面具有明显优势,2022年国网柱上断路器招标中一二次融合成套柱上断路器招标数量为178102台,占比超90%。一二次融合标准化配电设备有望由选配改为全面采用以提升供电稳定性,智能柱开(架空线路)、智能环网柜(埋构线)等核心产品有望深度受益。 (2)智能电表:新一轮换表周期开启,量&价齐升 新一轮换表周期来临,智能电表改造空间广阔。智能电表属于强制检定类计量器具,检定周期不超过8年,一般换表周期为7-8年。招标量方面,根据国网的历史招标数据,新一轮换表周期已经来临,2022年及2023年分别招标6896、7104万只,同比增长均为3%。单价方面,新一代智能电表可选配电能质量模块和负荷识别模块,能更好的满足电网数字化升级的要求。根据国网招标数据计算,2023年智能电表单价较2020年提升约25%,价值量显著提升。 (3)变压器:国内市场需求持续增长 我国变压器市场规模持续增长。23H1我国变压器产量为28.79亿千伏安,同比增长84.80%。2020年我国变压器行业市场规模为42亿元,同比增长2.4%,预计到2025年行业市场规模将增长至75亿元。 5.4 虚拟电厂:随着电力市场化进程商业模式逐步清晰 我国虚拟电厂目前以负荷侧为主,与国外相比仍有较大差距。其本质原因在于:1)聚合资源类型不同;2)政策与市场成熟度不同;3)核心技术发展程度不同;4)商业模式成熟度不同。 我国虚拟电厂正处于邀约型向市场型过渡阶段,项目以研究示范为主,普遍由政府主导、电网实施,尚未到商业化阶段,呈现以下4个特点:1)相关政策框架仍需进一步完善,亟需制定国家和省级专门政策;2)项目开发总体上仍处于试点和示范阶段,且在省级范围内缺乏统一的虚拟电厂平台;3)大多数虚拟电厂试点已实现用户用能监测的初步目标,但实现虚拟电厂的优化调度和对分布式能源的闭环控制的项目仍然稀缺;4)商业盈利模式尚未明晰,仍在探索阶段,目前主要通过价格补偿和政策引导来参与市场。 虚拟电厂商业模式的贯通取决于是否有成熟的电力现货市场。目前中国虚拟电厂商业模式主要以需求侧响应为主。历史与现实条件、物理和社会环境决定各国电力市场发展路径不唯一,中国的电力现货有特殊性,需要积极探索建设具有中国特色的电力市场体系。 目前实施的虚拟电厂项目与电力现货交易试点区域在地理位置上基本一致。除冀北外,开展虚拟电厂试点项目的所有地区都在电力交易试点的省份名单中。南网覆盖的地区在推进虚拟电厂项目的实施上走在前列,在电力现货交易试点的推进上也取得了较快进展。 经济发达地区虚拟电厂模式以可控负荷的需求侧响应为主。广东、江苏、浙江和上海等经济发达地区主要通过聚合充电桩、商业体等负荷端资源,积极参与需求侧响应。而在冀北等其他地区,主要的虚拟电厂模式则是聚合发电侧、储能装置和可控负荷等多种资源的综合型虚拟电厂。其原因在于基于城市功能区不同应用场景,负荷类型、通用能源需求、能源典型配置的对应关系不同,虚拟电厂建设需因地制宜,基于现有电力市场与需求侧响应市场开展。 5.5 出海:海外电网建设需求起量,电力设备出海趋势明确 5.5.1 背景:全球电网投资有望加速 海外多国加大智能电网投资力度,数字化份额持续提升。根据EIA数据,2022年全球电网投资额约3320亿美元,同比增长7.79%。发达国家与新兴经济体均加大电网投资,加速实现建筑、工业和交通等领域的电气化转型,提升可再生资源在电力系统中的比例。从数字化趋势来看,全球电网数字化份额逐步提升,从2015年的11%逐步提升至2022年的20%。 ■ 美国:能源部2021年底签署一项105亿美元的智能电网投资项目,用于电网维护、电网智能化和电网创新发展。 ■ 欧盟:2022年底发布一项价值5840亿欧元的电网投资计划,其中1840亿美元将用于电网数字化改造。 ■ 印度:2022 年启动了一项3.03万亿伊朗里亚尔(368亿美元)的计划,为配电公司提供现代化服务并加强配电基础设施,包括强制安装智能电表,预计到2025年将覆盖2.5亿台设备。 ■ 日本:2022年设立规模1550亿美元基金,重点关注智能电网和区域互联的建设,鼓励电网新、节能住宅和其他减碳技术的投资。 5.5.2 欧洲:可再生能源占比提升,对欧洲电网基础设施带来挑战 欧洲新能源发电量占比持续提升。欧洲开始新能源转型较早,2012年欧洲清洁能源发电量首次超过化石能源,此后风光发电高速增长,清洁能源占比持续提升。22年开始的地缘冲突加速欧盟进行能源转型,22年5月欧盟提出REPowerEU计划,23年10月欧盟理事会通过了新的《可再生能源指令》,将到2030年可再生能源发电的目标水平调高至42.5%,同时包含一个2.5%的“指示性上限”以实现45%的目标。2022 年,风能和太阳能发电量占欧盟电力的五分之一(22%),首次超过化石能源(20%),并继续高于煤电(16%)。基于能源转型的目标下,电网作为能源链接的重要载体需要扩容升级,以匹配高速增长的风光等新能源装机。 可再生能源占比提升,对欧洲电网基础设施带来挑。随着欧盟可再生能源发电量上升,欧洲输电网络面临的压力逐步加大,目前的电网规模小、设备老旧、连接不足。1)欧洲40%的配电网已经使用超过40年:老化的电网易损失输送的电力,且无法连接到新的可再生能源,据BNEF统计,目前西班牙、意大利各有超150GW的风能和太阳能等待并网。目前,欧盟每年在扩大配电网络上花费约230亿欧元,计划到2030年将输电线路长度增加20%,将配电网长度增加6.7%。2)用于可再生能源的土地资源紧缺:满足可再生能源发电目标所需的土地面积较大,但欧洲土地紧张,德国仅有约9%的可用土地适合风电、意大利只有不到1%的土地适合无限制的发展太阳能光伏。 欧盟启动4.5万亿电网投资升级计划。基于能源转型的目标下,电网作为能源链接的重要载体需要扩容升级,以匹配高速增长的风光等新能源装机。23年11月24日,据Bloomberg报道,欧盟委员会将制定5840亿欧元(约人民币4.55万亿元)的投资计划,对欧洲的电网进行全面检修和升级,以应对越来越多可再生能源带来的电力需求。 5.5.3 美国:输电网存在时间较长,面临更换问题 美国电网老旧,面临更换需求。美国大部分电网建于20世纪60年代和70年代,目前超过70%的电网已经使用了25年以上。AEP(美国最大的TOs之一)指出,在未来十年内,30%的现有输电导线的预期寿命将达到或超过70年。 美国电网未来面临巨额更换投资需求。根据Brattle Group预测,如果在50-80年后,仅更换美国历史输电投资的四分之一,那么在未来20年内,每年将需要大约100亿美元的输电投资来更换、重建或升级8万英里的老化输电网。 5.5.4 电力设备出海趋势明确 海外电网建设有望拉动电力设备出海。全球能源转型大背景下,海外电网建设持续推进,对电力设备的需求日益增长,我国拥有完整的电力设备制造供应链体系,具备竞争优势。从商业模式来看,EPC是中国企业的最常见出海模式,中国企业优势明显(总承包经验丰富+报价具有竞争力+项目执行效率高)。往后来看,随着海外示范项目增多叠加企业自身的渠道布局完善,我国电力设备企业有望在海外逐步提升竞争力,进而转向EPC带动设备或者纯设备出口模式提升盈利能力,打开电力设备企业的新增长机会。 ■ 变压器 海外市场变压器缺口扩大,我国出口量持续增长。2022年我国变压器出口金额达281.38亿元,同比增长27%,2023年前三季度我国变压器出口金额达249.10亿元,同比增长24%。其中美国和墨西哥的出口较多,2023前三季度为出口金额分别为21.46/11.18亿元,同比增长16%/40%。2023前三季度我国变压器出口欧洲的金额达42.77亿元,同比增长61%,主要系工业能源需求增加和电网智能化改造所打开的市场空间。 ■ 智能电表 我国近年智能电表出口放量,得益于欧洲能源系统数字化转型+亚非拉电网基础设施建设。2022年我国智能电表出口金额达75.9亿元,同比增长11%,2023年前三季度我国智能电表出口金额达69.62亿元,同比增长30%。其中欧洲和亚非拉地区的出口较多,2023前三季度为出口金额分别为26.83/41.38亿元,同比增长23%/36%,分别占总出口额的 39%/59%。根据Grand View Research数据,2022年全球智能电表市场约为117亿美元,预计到2030年将达到218亿美元,以7.6%的年化复合增长率增长。 5.6 充电桩:星辰大海未来可期,国内企业出海加速 5.6.1 2025年国内充电桩增量或达944亿元,3年CAGR达68.6% 国内新能源汽车仍处于高速发展期,对充电桩的需求自发且刚性。近两年在政策+市场驱动下各方资本纷纷加码布局充电桩建设,供给有所提升。但车桩比仍处高位,有效供给依旧捉襟见肘。更多的公共桩能够满足多场景需求,大功率直流快充是未来发展趋势。基于此判断的核心假设如下: 1)新能源汽车历经2021/2022两年快速增长,2023年迎来增速相对放缓但仍保持高景气态势,我们预计新能源汽车2023/2024/2025年销量分别为893/1116/1395万辆。同期对应保有量分别为2129/3116/4340万辆。 2)2022年按照保有量口径测算的车桩比在2.51,较上一年下降约0.5。在各部门政策支持及新能源汽车存量市场持续扩大情况下,国内充电桩有望持续放量,我们预计2023/2024/2025年车桩比将显著下降至2.3/2.1/1.9,后续几年将小幅年降并最终在2030年达到1.3。 3)公共桩凭借多场景适用性可以随时随地满足车主需求,具备良好发展空间。2022年新增公共桩数量占全部充电桩的比重下降至25%,主要系新能源汽车销量提升带动随车配桩上量,而公共桩仍处于起步阶段放量需要一定时间。随着各地政策出台,运营商项目逐步上马,我们预计2023/2024/2025年新增公共桩占比将提升至30%/36%/42%,并且在2030年逐步提升至55%。 4)私人桩多是交流桩,而公共桩将更多以直流快充桩为主,以此提供高效公共服务。2021/2022年直流桩在公共桩中占比在45%左右,在大功率快充趋势下我们预计2023/2024/2025年上升至48%/51%/53%,并且在2030年上升至61%。 5)价格方面,充电桩定价具有一定差异性,这与使用方的非标化需求有一定关联。目前市场120KW直流快充桩售价在5万元左右,随着供给增加及竞争加剧,我们预计2023/2024/2025年单价在4.8/4.8/4.6万元;7KW交流慢充桩技术壁垒较低,目前售价在0.3万元左右,我们预计2023/2024/2025年单价在0.25/0.25/0.2万元。 2022年充电桩市场规模达到197亿元,同比+90%。我们预计2025/2030年国内充电桩市场规模或达到944/3585亿元,CAGR分别达到68.6%/43.7%。 5.6.2 海外市场仍是蓝海,3年CAGR欧洲91.3%,美国106.3% 随着海外国家接连宣布禁售燃油车计划,欧美新能源汽车及充电桩有望迎来高速增长。基于此判断的核心假设如下: 1)随着政策加持及新能源汽车加速渗透背景下,欧美国家充电桩发展迎来提速,国内企业经过多年积淀在技术、资金、客户、产能方面日臻成熟加速出海,欧美地区的车桩比有望逐步下降。我们预计2023/2024/2025年欧洲及美国的公共车桩比分别为11/9/7以及13/11/9。 2)欧美国家直流快充占比低,主要系早期各国对充电桩重视程度不够,而随着新能源汽车销量攀升,欧美车主在地域广袤的活动范围下势必要求大功率直流快充的配套。我们预计2023/2024/2025年欧洲及美国的公共直流桩占比分别为23%/28%/32%以及25%/29%/33%。 3)价格方面,海外客户对充电桩的品质及售后服务要求很高,而供给紧缺之下对产品售价的接受度也自然相对较高。我们预计欧洲同品类的充电桩大概是国内的2.5倍(2-3倍取中值),而美国的高额认证费用、准入门槛、较高的生产成本进一步推高充电桩售价,因此我们预计美国同品类产品价格高出欧洲10%。 2022年欧洲公共充电桩市场规模达到50亿元,同比+42%。我们预计2025/2030年欧洲公共充电桩市场规模或达到350/1597亿元,CAGR分别达到91.3%/54.2%。 2022年美国公共充电桩市场规模达到20亿元,同比+60%。我们预计2025/2030年美国公共充电桩市场规模或达到177/1380亿元,2025/2030年CAGR分别达到106.3%/69.7%。 5.6.3 海外市场定价弹性强,毛利水平高 海外市场盈利水平更高。2022年通合科技充电模块业务在海外取得实质性突破,实现营业收入2442万元,对应毛利率高达47.87%,印证了海外市场的高盈利水平。优优绿能坚定出海战略,毛利率处于业内较高水平,主要系海外业务逐年提升带动整体盈利向上,2020/2021/2022年海外营收占比分别为19.78%/24.05%/51.72%,毛利率较国内业务分别高出25.16/26.29/21.15pct。 海外市场壁垒更高,主要体现在产品认证、渠道铺设、品牌磨合,运营保养、物流交付等,有效供给不足将提升海外定价弹性。国内企业凭借日益精进的技术工艺、不断增强的客户服务意识持续攻克海外市场,在低成本要素优势下获得更高的利润空间。 投资建议: 主线一:配网侧投资占比有望提升。配网智能化、数字化为新型电力系统发展的必由之路,是“十四五”电网重点投资环节,推荐【国电南瑞】【四方股份】,电力数字化建议关注【国网信通】;分布式能源实现用户侧就地消纳,推荐EPCO模式服务商【苏文电能】【泽宇智能】,分布式能源运营商【芯能科技】,新能源微电网【金智科技】;建议关注:功率及负荷预测【国能日新】;虚拟电厂运营商【安科瑞】【东方电子】【恒实科技】。 主线二:电力设备出海趋势明确。电力设备出海有望打开设备企业新成长空间,我国拥有完整的电力设备制造供应链体系,竞争优势明显(总承包经验丰富+报价具有竞争力+项目执行效率高),国网出海带动推荐【思源电气】;变压器推荐【金盘科技】,建议关注【明阳电气】;分接开关建议关注【华明装备】;智能电表推荐【海兴电力】,建议关注【三星医疗】;芯片模组推荐【威胜信息】。 主线三:特高压“十四五“线路规划明确,进度确定性高。相关公司未来有望受益于特高压建设带来的业绩弹性,推荐【平高电气】【许继电气】,建议关注【中国西电】。 风险提示 1.政策不达预期:各主要国家对新能源行业的支持力度若不及预期,则新兴产业增长将放缓; 2.行业竞争加剧致价格超预期下降:若行业参与者数量增多,竞争加剧下,价格可能超预期下降; 3.新增产能/新技术推进不及预期:如果部分环节新增产能建设进度,或者新技术开发及推广进度不及预期,可能对行业竞争格局或者个股业绩预测产生影响; 4.上游原材料价格波动超预期:新能源系统的经济性与采购成本关系密切,若上游原材料涨价,将导致系统成本上涨,可能会影响下游业主投资的积极性,从而导致行业需求不及预期。 5.全球地缘不确定性上升风险。俄乌冲突增加了地缘和能源不确定性,引致“能源通胀”,直接影响企业供应端的正常运作以及地区的经济运行态势,或影响国家产业链的稳步发展。 证券研究报告:电新行业2024年年度策略:韬光逐薮,含章未曜 对外发布时间:2023年12月15日 报告撰写: 邓永康 SAC编号S0100521100006 | 王一如 SAC编号S0100523050004 | 朱碧野 SAC编号 S0100522120001 |席子屹 SAC编号S0100122060007 | 林誉韬 SAC编号S0100122060013 | 许浚哲 SAC编号S0100123020010 电力设备新能源行业第一线最深度研究 期待与您的交流
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