一文读懂今年新能源各大产业链(下)

olyn
2021-08-29

一文读懂今年新能源各大产业链(下)

上文说的锂电池行业能随着细分行业发展壮大的最重要原因,就是随着时间推移,成本可以降低,比如手机行业的进程,在产业变革的过程中,相同的价格带来更多的内容,再用更多的内容提升价格,同时在成本上继续下探,使得整个产业链扩张,这就是技术与产业最好的结合。

风电光伏行业也是如此,随着技术发展,成本不断降低,尽管还没有低于传统能源。因为煤气等资源的易得性高和可控性高导致成本更低。但是随着碳中和的全球趋势,这些依靠政府投资的行业,会迎来大量资本投入,以满足政策性的要求。新能源发电的硬性占比,将会迅速扩张整个产业链。

总的来说,新能源行业需求方面的空间很大,行业都已进行巨大的资本投入来扩产。这与基建和半导体行业的资本投入有所不同,那是由产业链去美化与国产替代的愿景所推动的,而不是终端的需求所驱动。

整体上产业链的重点为光伏,风电和储电,市场目前对运维等细分也有一些估值的提升,资金的流入。但新能源建设的BT与EPC模式总的来说不是很好的商业模式,乃至后期的运维,利润较低,电力价格上也不会允许较大的利润空间。

从需求来看

根据2030年碳达峰的政策,非化石能源将会占比25%,年均增速50%,预计2030年风电光伏合计装机1200GW。今年上半年光伏装机14GW,集中式受上游涨价影响,下滑较大,但是工商户用光伏增长很快,分布式是重点,原因是政策上的整县推进与峰谷电价,但商业模式还在发展。无论是户用还是集中,新能源的发电时间不受控需要储能系统来进行调节。比如光伏年均利用小时数大约是1200小时,风电平均利用小时数在2000小时。

短期来看,下半年光伏国内装机预计36GW比上半年增幅较大,海外预计60GW。中期来看,中性预期下2021-2023年全球光伏需求分别为170GW、209GW、250GW。预计国内需求未来五年可能年均新增80GW,五年将会增加400GW。比十三五周期需求翻倍,累计将达到650GW的规模。从发电侧的角度来说,随着技术成熟,成本也会降低,但电价也可能随之调低。远期来看预期25-30年预计全球新增将达到600GW以上,最终也是达到TW规模。预计2025年风电光伏总和发电量占比16.5%,才能在30年完成25%的要求。产业将面临较大的扩张和需求变化。

另一方面,风电的需求原先预计每年新增2500万千瓦(25GW),十四五规划增加到5000万千瓦(50GW),预计2025年之后每年新增6000万千瓦(60GW)。这样2030年就会有累计总量8亿千瓦(800GW),2060年会是30亿千瓦(3TW)。根据国家能源局的统计结果,2021年6月底全国风电累计装机292GW,其中海上风电仅占11.13GW,是陆上风电的5%不到。但是上半年国内新增风电装机总量10.84GW中,海上风电新增2.15GW(同比100%),远超陆上风电的65%增速。不过陆上新增的绝对数量8.69GW还是比较高的。

再有一个就是储电侧,20年全球装机量5.3GW国内装机量3GW,市场规模目前来说很小。但是25年全球装机量预计104GW,国内预计30-50GW,如果按发电2小时配就是60GWh。按照30年的国内新能源总体目标1200GW来配储能,装机量的10%配2小时发电就需要240GWh,如果配4小时就更多,整个行业复合增长率很高60%以上。但是这个未来不一定全是属于锂电池行业的。因为锂电池本身有理论瓶颈,将来可能使用比如氢能源液化储能等技术。但目前而言电池成本在储能系统的成本占比是60%,最为重要。总的来说,储能将会成为锂电行业新的一个增长极。储能的性价比有1500元/KWh的成本拐点,这也是20年储能开始增加的原因。

从政策的指导意见来看,2025年装机规模是30GW/60GWh。今年的国内需求大约是25GWh,全球40GWh,相对于去年的增幅较大。储能的应用上,有电网侧,电源侧和用户侧,暂时来看,并网侧占48%,户用和工商的占比是29%。户用和工商用合计1.5GW/3.5GWh,占比和总量都较低,但是政策对户用和工商有较大推进作用。从特斯拉在北美户用的情况来看,20年就具有3GWh的装机量,国内外需求都很大。

具体到细分市场

光伏行业整体内部竞争激烈,没有全行业链的巨头,细分市场很割裂上下游互相博弈,技术路线需要不断投入以免被新技术淘汰,整个行业的历史不是很稳定。

比如最近最热就是异质结技术(HIT,HJT名字很多)的电池片技术,已经有近30年的研究,将成为PERC下一代技术路线的选择之一。另一个路线是Topcon,两者最大的不同是Topcon可以兼容使用较多的上一代PERC的设备。而上一代技术就算在两三年后开始逐步退出,也需要再2-3年的时间,对厂商来说过渡可能比较平滑,是一种较大的优势。再下一代技术预计是IBC。一代技术投入大约需要2-3年的扩产周期,才能成为市场的主力产品,这会先带动产业链上的设备需求。扩产后的替代周期预计将在2023年迎来两倍左右的投资增量。通威目前的HJT转换率是24.5%,预计可以提升到28%-29%,利用钙钛矿叠层。目前的PERC是23%的转化率,Topcon可以升级到28%。因此从技术上来说,下一代技术如果转换效率和良品率等成熟起来,投资和生产成本降低,替换就是必然的。

从成本上来说,PERC目前每GW成本1.5亿左右,Topcon是2.3亿左右,如果从PERC升级只需要0.7亿。HIT就比较高,在4亿每GW以上,但是随时时间推进,技术上一定可以降低成本,预计两到三年的技术成熟期后,成本达到2.5亿左右的水平。HJT的技术路线因为不兼容上一代设备,而转换率有足够的提升水平,因此对新设备的需求更多,因此带来了大额的资本投入上游设备需求,扩大了市场规模。而设备又占据HJT技术的成本较大比重。目前清洗,沉积,印刷等环节拥有部分国产替代。最重要和成本最高也是难度最高的是 PECVD设备。PEVCD设备投入较早的有迈为股份,捷佳伟创和金辰股份。整体上迈为优势比较大。但HIT不会成为目前的营收主力,目前设备厂商主要还是受益于产业扩张的资本投入,类似迈为的丝网印书无论是旧技术还是哪个新技术都需要用到,营收上也是丝网印刷成套机为主,只是对HIT投入较早,但HIT设备PVD和PECVD的产能仅8000片每小时,对应年产电池片仅400MW。迈为年化增长高,毛利稳在30%以上。产能在10-15GW,预计明年能到20-30GW,后年到40-50GW,扩产激进。而捷佳伟创募集25亿建设HJT生产线,预计2年后有20GW HJT湿法设备和50套的电池镀膜设备PAR的产能,未来还是要看HJT的需求。

从设备上来说,龙头企业会定制化改造来加强自己的生产能力。HIT整个4道工序,非晶硅膜沉积和TCO膜沉积两道工序设备价值量占整条产线的75%。TOPCON有11道工序,TOPCON设备中,扩散设备,气象化学沉积设备,印刷设备占产线价值量是33%、17%、15%。国产化程度高,更成熟,但工序多对良率可能有影响。还是要等技术路线的确定。

离开终端比较近的是组件,因此组件的成本比较重要。组件成本上分为硅成本(电池片)和非硅成本(封装和材料)。非硅成本有强周期性,电池片景气程度为主,之前竞争激烈的时候仅有单晶硅片有利润。目前电池片成本占比已经从2010年的九成下降到目前五成左右的占比。当新一代替代技术大量产能投放的时候,电池片价格可能大跌后才能稳定。长期来看电池片成本下降和非硅成本成本占比上涨是趋势。组件设备的单位实际投资在八千万到一亿每GW,对应组件成本0.008-0.01元/W。成本上折旧占比比较小,比如组件串焊机每GW需要32台 单台180万元,相比较电池产线的单台千万量级差距较大。另外就是组件自动化投资单台千万级,虽然较高但是显著降低了人工成本,加快了流程。至于非硅成本上,就是铝边框,玻璃, EVA,背板等细分行业。

从上游材料来看,一方面是应用较广泛的材料或者大宗商品,周期性比较强,价格上主要是供需上的周期波动,并非光伏行业的重点,比如隆华科技的靶材。但是另一方面光伏对于某些材料的需求如果比较大,就会形成对材料周期影响较大的因素,比如玻璃,纯碱和有机硅等。比如玻璃行业,去年底才政策允许新增产能,扩产周期需要1年左右,光伏玻璃目前增速年均19%,全球产能九成在中国。今年国内增加产能2.7万吨每天,明年增加2.6万吨每天。目前产能2.9万吨每天,总产能可达4万吨每天,产能利用率68%。预计明年利用产能能达到8.3万吨每天。也就是全年产能可达2000万吨,已经超过25年预计需求1942万吨,扩产比较激进。但同样也是为了未来布局。再比如纯碱,对应今年需求190万吨,明年384万吨,预计光伏锂电叠加需求,纯碱2030年全球需求千万吨,增长较快。

回到光伏内的重点细分

银浆上,新技术的用量一定是会大增,但是目前比较依赖进口。国产替代是未来的细分驱动因素。比如固锝和帝科等。银粉上有连城数控的子公司连银。总的来说未来带动的银浆需求在2万吨以上。现在PERC技术正面银浆消耗量大约78mg/片。TOPCon消耗量大约164mg/片,HJT消耗量223mg/片。如果选用了HJT技术,银浆需求更多。

硅料和上游有机硅,因环保和化工技术等原因,扩产周期较长,为18个月。而硅片电池片的扩产周期短一些在1年左右,组件的周期就更短了,只有半年。其中硅片和电池片对资本的要求非常高,投入很大,因此一般会形成硅片-电池-组件一体化,或电池-组件的一体化,单做组件的ROA是负的。一体化程度高,ROA也较高。但是光伏的技术投入十分巨大,对资本要求就会非常高。无论是硅料上的通威大全协鑫等,还是硅片的隆基中环。而有机硅的比如合盛硅业,周期性明显,在目前的供需失衡价格下,70-90万吨的产能,可以让预估利润达到70-120亿。

从产能上看,硅片产能预计年底能达到310GW。但硅料产能大约是48万吨,进口10万吨,总对应硅片产能181GW,这个产能是与目前实际终端装机需求相匹配的,但是硅片的大规模扩产导致了硅料在行业链中游存在缺口。价格暂时性的失衡。硅料真正的需求大增应该属于新产能大规模投放替代,或终端需求大幅增加的时候,预计24-25年迎来这个时间节点。

电池片目前来说两个新路线的转换效率差不多。因此通威表示HIT只有转换效率高1%,成本高0.1元以内,HIT才有大规模应用可能。目前真正投产的新技术份额不大。但行业的扩产仍然在进行,比如天合光能预计今年底电池总产能将达到35GW。

总的来说 光伏组件出货排名,隆基股份 天合光能 晶澳科技 晶科能源位列前四。上文说过了,如果没有一体化的生产结构,组件的毛利率将十分低。导致亏损。隆基一向是Topcon的拥护者,但是并不会完全放弃HIT。因为行业内对于技术路线押宝错误的过去,太过恐惧。龙头企业一定会多方布局。因此目前无法判断哪个技术最终会成功,只是HIT的投资需求比较大,带来的市场规模就比较大。其他的东方日升,通威和晶科也是如此,一方面更新TOPCON的设备,一方面小部分慢慢投入HIT等待成本降低。HIT的设备比较新,各方面也要磨合。 目前落地HIT的有华晟,爱康,金刚玻璃,明阳,都在个位数GW的水平。可以看出各大厂商还是在一个试验的阶段。

小的细分,比如热场,在新技术新硅片的应用下。有改造替换或新增装机的双重需求。但是问题在于整个市场本身太小,如果估值给的高,很难消化。预计在2025年达到100亿的市场规模。公司有金博股份

关于逆变器行业,主要的爆点是储能和分布式电站带来的量的提升。但目前储能和分布式光伏行业规模较小,虽然增速很高。风险在于,上下游厂商可能进入这个行业加剧竞争。华为就通过几年时间在这个行业做到龙头。

还有一个EVA胶膜行业,树脂是一个应用比较广的细分,但比较杂,光伏,锂电,半导体都有需求但是需求上又有所不同。进口依存度在7成,高端紧缺国内产能。全球产能520万吨,国内需求187万吨,进口118万吨。

行业龙头是福斯特,生产比较成熟,净利率10+%,其他的海优威和斯威克净利率在5%以下。行业CR3大于80%,但是很可能面临上下游进入行业的竞争。类似东方盛虹(斯尔邦),联泓新科,福斯特都是胶膜内上下游的龙头企业。海优新材当前年产能3.5亿吨,年底产能6亿吨,Q2出货0.58亿平。从需求上来说,上半年光伏新增装机14GW,出口45GW,按容配比1.2,预计全球胶膜需求8亿平。中性预期下2021-2023年全球光伏需求分别为170GW、209GW、250GW。对应光伏级EVA树脂需求分别达到71.2万吨、92.8万吨、111.2万吨。中金公司研报认为,胶膜行业相较于其他光伏产业细分领域具有产值增速稳定,扩产投资少、周期短,投资回报率较好,产品价格及毛利空间稳定等优势,并且胶膜市场空间快速提升,产品结构持续优化,中国胶膜公司全球市占率逐年攀升,长期看好。

风电

风电下游发电侧70%是由五大四小的大型新能源发电集团为主。“五大”是华电集团、华能集团、国电集团、大唐集团和国家电投,“四小”是华润电力、国华电力、国投电力、中广核,合计占比在70%左右。其余是当地民企和地方政府。上游有叶片,齿轮箱,变流器,发电机,轴承,轮毂,加固件,风轮,增速机等,中游是整机制造。大的来说产业链分为,原材料,零部件,风机整机,还有风电运营。

风电原材料上主要是树脂,玻纤,夹芯。风电纱领域CR为90%,中国巨石,泰山玻纤,重庆国际,其他有中材科技,欧文斯科宁。风电玻纤对叶片强度比较重要,有壁垒,签长单。玻纤用于风电用经编织物,国内厂商有中国恒石,宏发新材,天常股份。

零部件上中材科技,中复连众,天顺风能,明阳,较大的明阳智能也就大约四百亿多。

叶片(23%) 齿轮(9.3%)在风电机组中 成本价值最高。风电零部件全球化供应不太可能面临类似光伏如此大的供需失衡,目前风电大型化和海上风电政策扩大了国内市场。但国内的风机市场基本没有国外企业。目前叶片尺寸在变大,发电量更高,度电成本降低。大型叶片具有技术难度,在于要制造叶片大的同时,重量轻,强度高,因此量产比较困难。2020年行业CR5是 68%。从全球市场看,比较分散,有大企业,民营小企业,还有明阳这种主机厂自产叶片。国内中材科技连续九年市占率第一名。生产快,拥有大叶片技术。大型化趋势下这是公司的技术优势。

另一个重要的领域是风塔,总成本占比与叶片差不多,主要企业是天顺,泰胜,天能,大金。这个领域对技术要求高,客户绑定长。风塔运行环境恶劣,就要求风塔可靠性高,寿命一般会超过20年。主要的材料是钢板,因此大宗价格对毛利有较大影响。在钢材价格下跌时,可能对毛利率有较大提升。目前来看产能主要位于沿海和三北地区,其次还有新疆等。

其他风电铸件和主轴等业务,受生铁等原材料有较大影响,其中日月股份风电铸件2020年销售量37.87万吨,全球市占率达到18%。还有吉鑫科技,金雷股份,通裕重工。机舱罩转子房定子段有振江股份,双一科技,法兰有恒润股份。

全球十大整机商中有6个中国企业。国内市场基本没有国外企业。全球市场CR3 49%,第二位是金风科技。国内市场较大的三位是金风科技,远景能源和明阳智能。加上上海电气和运达股份,CR5有64%。明阳产品线较为全。从技术上来说,永磁直驱不带齿轮箱,双馈异步带齿轮箱,还有半直驱就是低转速比齿轮箱。齿轮箱因为容易损坏,对风机系统寿命影响较大。因此永磁直驱在国内占比较为重大。

今年的热点在于海上风电,政策上将会提高海上风电的占比。目前海上风电整机制造商CR4的市场占比几乎是100%。上海电气,远景能源,金风科技和明阳智能,各自占比差不多。海上风电要注意的有碳纤维和海缆行业。碳纤维有光成复材。海缆要抗腐蚀,技术和生产困难,国内的主要厂商有中天科技和东方电缆。其次有亨通光电,汉缆股份。另外就是海上风电的建设周期比较长。

储能

储能本身分为源网侧,工商业侧·,户用侧·,还有项目商。在户用侧方面,目前比如正泰电器市占率40%,客户多为央企,但是在大量上下游企业进入的情况下,行业格局可能变化较大,市占率不一定可以维持。而且政策推动的行业,客户获取的能力更为重要。海外市场用户侧发展较早,需求强劲,产能扩张,但用户侧的技术要求比较低。储能总复合增速很高在75%左右。户用在国外属于ToC业务,品牌渠道售后要求很高,国内企业出海可能比较困难。如果保守看可能增速在40%左右。

在储能系统中,除了电池以外,还有PCS逆变器变流器,BMS电池管理系统,EMS电网管理系统。PCS的格局比较稳定,逆变器在这一方面的技术积累比较大。

企业上比如派能海外占比八成,沃太也是在国外做的不错。派能规划电芯新增产能4GW,系统5GW。销售额届时可达50亿。自主品牌家用储能目前是全球第三8.5%的市占率,第一第二为15%和11%。公司大股东中兴,可能带来建设需求。还有比如科华数据,在逆变器变流器和配套系统上都有业务,装机量1.1GW,累计18GW光伏装机量,年产能大约是15GW。目前来看合作国网、国投、上海电气和东方电气全方位增强公司综合竞争力,公司还称有华为加持。再者比如温控龙头英维克,主要是国产替代的规模空间比较大。

市场规模

20年全球光伏装机134GW,按照平均3.5元每W,市场规模在4690亿。对比动力电池市场去年规模,全球动力电池装机量136GWh,即不包含消费电池,按照系统均价1.1元/Wh,市场规模是1500亿。两个市场都将因为碳达峰的目标有着几何级增长,预计2025年,两个市场都将达到1.5万亿的级别。目前来看的政策目标是,全球光伏的发电占比预计从2020年的5%增长到2050年的30%。新能源车市场份额达到30-50%。

2020年中国国内光伏装机量48GW,同比60%,累计光伏并网装机253GW,新增和累计都是全球第一的市场。预计25年国内风电光伏发电量占比16.5%。

风险提示

目前大宗商品涨价可能带来发电侧安装不及预期,和储电成本上升,最终导致行业不及预期,但是储能随着时间推进,成本越来越低,目前就比2018年一套系统降低40%成本。光伏和锂电也是如此。只要需求仍然在驱动,原材料的供需一定会平衡。

无论是光伏还是锂电行业,未来都可能随着碳中和的目标达到万亿以上的市场规模。但是上游资源的涨价,行业投产的竞争,需求的起伏,政策的变化,业绩的预期,目前都打的很满。光伏这一类本身靠政策驱动的行业,历史上内部竞争和资本投入又非常的激烈,因此行业的整个投产过程必定是谨慎的,技术替代的业绩上很难平滑的过渡,这就要看未来是否可以消化这样的估值。另一方面锂电行业也是,上游材料的涨价,对于储能这个新兴的需求,完全可以等,业绩如果不达标很可能杀估值,以目前看回调空间很大,许多扩产又很激进,未来一方面产销和利用率上的博弈,另一方面价格上会面临一个供需平衡的重估。两个行业在过去都曾经历过补贴和补贴后退坡的残酷竞争,目前的龙头企业经历过时间的考验,面临的是真正由需求驱动的行情。因此主要看哪些细分竞争格局更稳定,营收增长更有可持续性,从产业链上来说,还是贴近消费者的比较稳定一些。

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