電力設(shè)備新能源行業(yè)新老交替迭代成長：百煉成鋼去偽存真 202306 -浙商證券

究助理編號究助理究助理編號究助理編號翰S3劍方林S4子偉——新老交替迭代成長分析師分析師編號分析師編號究助理編號S0究助理書編號究助理書編號3提示中國新能源產(chǎn)業(yè)鏈主導(dǎo)地位突出，海外地區(qū)可能通過出臺法案政策，限制中國企業(yè)參與本土市場，導(dǎo)致中國企業(yè)喪失重要的銷售市場，進而影響產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的盈利水平；或要求中國企業(yè)在當?shù)亟◤S才允許參與當?shù)厥袌龌蛱岣哧P(guān)稅等，導(dǎo)致中國企業(yè)的產(chǎn)品成本提升，削弱市場競爭力；或當?shù)貙崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈自主程度的提升，減少對中國企業(yè)的依賴等，進而導(dǎo)致企業(yè)銷售收入或利潤不及預(yù)2、關(guān)鍵材料價格波動導(dǎo)致企業(yè)成本承壓近年碳酸鋰、硅料等原材料價格波動加大，對新能源企業(yè)的盈利穩(wěn)定性帶來較大壓力。若后續(xù)原材料價格波動未能有效平抑，下游實際需求的釋放將可能延遲，導(dǎo)致中游企業(yè)稼動率不足、單位成本高企；同時加大企業(yè)存貨管控難度，短期庫存減值風險對業(yè)績造成階段性影響。3、行業(yè)競爭加劇風險新能源產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)新增擴產(chǎn)計劃較多，在產(chǎn)業(yè)鏈不存在產(chǎn)能瓶頸的情況下，如果新增產(chǎn)能釋放較快，出現(xiàn)階段性供給大于需求的情況，短期將進入降價競爭階段，行業(yè)盈利能力受到較大影響。4CONTENTS復(fù)合銅箔氫能鈣鈦礦電池鈉離子電池501復(fù)合銅箔有望引領(lǐng)負極集流體創(chuàng)新發(fā)展新趨勢復(fù)合銅箔是傳統(tǒng)電解銅箔的良好替代材料銅箔是鋰離子電池負極集流體的核心材料，復(fù)合銅箔是以厚度4-6μm的超薄型聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等高分子材料作為基材，先采用真空沉積銅的方式制作一層約50-80nm的金屬層，將薄膜金屬化，然后采用水介質(zhì)電鍍的方式將銅層加厚到1μm。提升基材與鍍層之間的結(jié)合力是關(guān)鍵高分子基材能夠改善鋰離子電池的安全性，提升能量密度，但是與金屬鍍層之間結(jié)合力較差，導(dǎo)致金屬鍍層容易從基材表面脫落。復(fù)合銅箔對基材的彎折性、透明度、絕緣性、耐油性及耐酸性均有一定要求，目前個別廠商已有量產(chǎn)PET復(fù)合銅箔的能力，大部分廠商的PP復(fù)合銅箔處于試制階段表：非金屬基材性能對比(單位：g/cm3，℃，10-5/°C，Q·cm，元/噸)密度(g/cm3)透明度熔化溫度(℃)熱膨脹系數(shù)(10-5/°C)阻率 抗彎強度耐酸性PET1.37-1.40透明250-255210199.8-12.6優(yōu)抵抗幾乎所有溶劑 PP0.89-0.91透明-不透明164-1706-8.5>10164.2-5.6良抵抗(80°C以下)PVC1.38PVC1.38透明-不透明185-2055-18.5>101610.2-12.0良溶脹 PI1.43-1.51不透明>4001.51016-101710.5-12.0優(yōu)抵抗資料來源：華陽物產(chǎn)株式會社，浙商證券研究所601干濕混合兩步法為主流，工藝路線尚未明晰干法鍍膜和濕法鍍膜可實現(xiàn)高分子表面金屬化，復(fù)合銅箔三種生產(chǎn)方式中“兩步法”使用最廣泛表：高分子表面金屬化技術(shù)射能粒子轟擊固體靶材，使靶材原子濺射出來體表面形成薄膜規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)率普遍低下、微粒飛濺在薄膜表面會留下氣孔會降低薄膜品質(zhì)、基膜易擊穿純度和致密性高、膜結(jié)構(gòu)及性工藝重復(fù)性差、鍍膜與基體黏結(jié)性較差、蒸鍍溫度之氣化，氣化后粒子飛至基片表面凝聚成膜能獨特高，膜材容易熱失效、良率低金屬層為陰極，以含銅水電鍍離子的溶液作為電解液，銅經(jīng)電極反應(yīng)還原成金屬，并在高分子材料上進行金屬沉積密、表面平滑光亮、上鍍速率高、鍍層與高材料基體之間的黏結(jié)力高、工藝成本低基材結(jié)構(gòu)、廢水污染合力等方面表現(xiàn)良好、鍍層純沉積速度慢、配方中存在貴金屬鈀，成本較高、環(huán)所具有的稀釋作用將物質(zhì)表面的銅離子析出度高、硬度高、能耗低境污染資料來源：《高分子表面金屬化》姚建國，浙商證券研究所濺射+水電鍍射+真空蒸鍍+水電鍍步法磁控濺射后不平整的問題進行改濺射+水電鍍射+真空蒸鍍+水電鍍步法磁控濺射后不平整的問題進行改性良好控制要求高；需要額外蒸鍍較高；蒸鍍環(huán)節(jié)高溫易破壞基膜，流程簡單，降低了設(shè)備維護率高；流程簡單，屬鈀導(dǎo)致成本較高；沉積速度產(chǎn)效率低；環(huán)境污染問題屬鈀導(dǎo)致成本較高；沉積速度產(chǎn)效率低；環(huán)境污染問題勻性略差耗導(dǎo)致良率低；難以大規(guī)模量產(chǎn)代77真空磁控濺射活化/鍍銅工藝采用真空磁控濺射方式，在真空磁控濺射設(shè)備中進行兩次鍍膜；真空磁控濺射活化/鍍銅工藝采用真空磁控濺射方式，在真空磁控濺射設(shè)備中進行兩次鍍膜；兩次離子置換實現(xiàn)鍍銅層增厚，導(dǎo)電性提升至目標水平；為了提升水電鍍前材料表層平整度，可引入真空蒸鍍工藝。傳統(tǒng)純銅箔生產(chǎn)基于電解原理，存在流程復(fù)雜，污染物多等問題復(fù)雜涉及多種重金屬銅證銅箔與基材之均勻式易滴漏與空氣接觸時閉的電解設(shè)備金屬電鍍，鍍后均電解液和金屬廢水發(fā)物廢氣含金屬泥，濾芯等有電解液和金屬廢水發(fā)物廢氣含金屬泥，濾芯等有重慶金美主要采用“兩步法”即通過真空濺射及離子置換方式生表：復(fù)合銅箔與電解銅箔工藝對比產(chǎn)復(fù)合復(fù)合銅箔對比項目復(fù)合銅箔電解銅箔工藝真空鍍膜+離子置換溶銅電解+水電鍍工藝原理藥液/鍍液理簡單只涉及到銅一種8-10要基材平整、光亮料傳送料傳送境序物序污染物水機械噪聲污水廢氣廢渣機械噪聲子置換法容易效率高與空氣接 間較短體構(gòu)成密閉堿/酸性自立置換后無無的金屬渣液和金屬廢水有含金屬泥，濾芯等有889花板，動力電池能量密度再上臺階PET路線打開銅箔輕量化天花板，單位面積銅箔質(zhì)量對鍍銅層厚度敏感性高。PET基材與銅的密度相差6.47倍，相同厚度下逐步提升基材厚度占比，降低鍍銅層厚度占比可進一步提升銅箔輕量化水平，且PET銅箔單位面積重量對鍍銅層厚度的敏感性高于基材厚度。設(shè)備，遠期成本相比超薄銅箔有優(yōu)勢按照現(xiàn)階段銅價PET銅箔對6μm傳統(tǒng)銅箔可實現(xiàn)降本4.67%按照上海有色網(wǎng)2022年電解銅平均價5.98萬元/噸測算(不含增值稅)，根據(jù)我們測算，PET銅箔的單位面積成本相比6μm銅箔實現(xiàn)降本6.68%，在當前良率下與4.5μm銅箔仍有一定差距。多因素共振影響下，PET銅箔有望實現(xiàn)28.94%降本空間，相較傳統(tǒng)銅箔存在25.14-40.67%的成本優(yōu)勢。未來基于銅價價格保持現(xiàn)狀59800元/噸，PET銅箔成本為2.26元/m2，相比當前有36.31%降本空間，相較于4.5、6μm傳統(tǒng)銅箔將分別實現(xiàn)21.57%、40.57%的成本優(yōu)勢。表：4.5+1*2PET銅箔成本測算(當前，單位：元/m2，kwh/m2，t/m2，元/噸，元/kwh)本項位用量成本(元/㎡)構(gòu)成比例(%)材料銅g/㎡元/噸47%g/㎡元/噸備折舊kwh/㎡元/kwh耗t/㎡元/噸人工成本他成本計資料來源：金美環(huán)評報告書，浙商證券研究所表：4.5+1*2PET銅箔成本測算(規(guī)模量產(chǎn)后，單位：元/m2，kwh/m2，t/m2，元/噸，元/kwh)成本項位用量成本(元/㎡)構(gòu)構(gòu)成比例(%)材料18g/㎡元/噸PET6.23g/㎡元/噸%備折舊kwh/㎡元/kwh耗t/㎡元/噸人工成本他成本計 100%10資料來源：金美環(huán)評報告書，浙商證券研究所花板，安全性和循環(huán)性能提升PET板，單位面積銅箔質(zhì)量對鍍銅層厚度敏感性高。PET基材與銅的密度相差6.47倍，相同厚度下逐步提升基材厚度占比，降低鍍銅層厚度占比可進一步提升銅箔輕量化水平，且PET銅箔單位面積重量對鍍銅層厚度的敏傳統(tǒng)銅箔存在一定的安全弊端一般來說，鋰離子電池發(fā)生事故主要是由于不可預(yù)測的內(nèi)短路所造成熱失控引起的。傳統(tǒng)銅箔在金屬疲勞斷裂或意外損壞情況下產(chǎn)生毛刺，穿透隔膜后使正負極接觸炸。復(fù)合銅箔通過基材熔斷效應(yīng)、吸收疲勞應(yīng)力，雙管齊下提升動力電池安全性高分子材料彈性較大，可吸收部分疲勞應(yīng)力減少金屬材料的疲勞斷裂。同時，復(fù)合材料絕緣性好，可以形成隔膜材料穿透的阻隔，在刺穿過程能夠形成斷路，避免短失控。表面光潔度高、溫度應(yīng)力下材料變形協(xié)調(diào)性高，助推電池循環(huán)壽命提升復(fù)合銅箔提升電池壽命的關(guān)鍵在于：第一，水電鍍工藝制備銅箔的表面均勻性及光潔度好，表面缺陷少，能夠有效降低充放電過程鋰離子在集流體上的消耗，增加電界，需求爆發(fā)增長鋰電池開啟擴產(chǎn)狂潮，鋰電銅箔需求空間廣闊截至2022年9月，全球主要電池廠商的產(chǎn)能規(guī)劃已達5.09TWh，電池銅箔作為鋰電關(guān)鍵材料之一，未來有望隨鋰電池實際新增產(chǎn)能的釋放而快速放量。預(yù)計2025年，全球復(fù)合銅箔需求量達48.62億m2，2023-2025年CAGR為214.97%假設(shè)2025年前復(fù)合銅箔應(yīng)用集中體現(xiàn)在對動力電池領(lǐng)域傳統(tǒng)鋰電銅箔的替代，預(yù)計到2025年，動力領(lǐng)域滲透率達23%，儲能和消費領(lǐng)域滲透率達10%，對應(yīng)復(fù)合銅箔需求量為48.62億m2，2023-2025年CAGR分別為214.97%。PET銅箔需求測算(單位：GWh，%，億㎡，萬噸，臺，元/㎡，元/噸，萬元/臺，億元)1223E24E25ECAGR(2023E-2025E)力電池裝機量箔滲透率箔需求力電池裝機量箔滲透率箔需求80%01%67%137.21%229.24%0%0.043.3848.625%1.95106%.003%0.9%.900%0.0GWhGWh%億m2域能電池需求費電池需求量能電池需求費電池需求量箔滲透率箔需求領(lǐng)域合計全球復(fù)合銅箔滲透率(GWh角度)合銅箔需求89%0%.57%GWh%億m2129.41%214.97%129.41%214.97%m廠01上下游共同積極推進，復(fù)合銅箔產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入在即廠司類別司名稱司主業(yè)轉(zhuǎn)型復(fù)合銅箔時間局情況產(chǎn)能規(guī)劃東威科技PCB電鍍設(shè)備6月售合同。首臺真空磁控濺射雙面鍍銅設(shè)備已正式出貨。2022年8月投資10億建設(shè)昆山東威新能源設(shè)驕驕成超聲超聲波焊接設(shè)備公司超聲波滾焊設(shè)備已于2017年通過客戶驗證，焊接速度可達擬投資2.38億建設(shè)智能超聲波設(shè)備制造基地騰勝科技真空應(yīng)用設(shè)備2022年推出2.5代真空鍍膜設(shè)備，線速度達20m/min。-研發(fā)出一步法PVD磁控濺射卷繞鍍膜設(shè)備，線速度0.5-30m/min。-雙星新材光學材料在已開發(fā)4.5μm基材基礎(chǔ)上正開發(fā)3.5μm及以下基材。目前強化復(fù)合材料已經(jīng)批量供應(yīng)客戶。復(fù)合銅箔首條線已經(jīng)完成安裝調(diào)試產(chǎn)品開發(fā)對接料廠市場料廠康輝新材多康輝新材。資60億元建設(shè)復(fù)合銅箔生產(chǎn)基地，一期LED2021年年初PET銅箔生產(chǎn)良率達80%，已送樣多家客戶，部分客戶下達小批量訂單。項目11.5億達產(chǎn)后年產(chǎn)約1.4-1.8億平米鋰電 箔試驗線，目前-廠 復(fù)合銅箔已送樣寧德時代和比亞迪，進入客戶驗證階段。-復(fù)合銅箔、鋁箔廠泰來負極材料2022年11月產(chǎn)基地，規(guī)劃年產(chǎn)1.6萬噸復(fù)合銅箔，預(yù)計在 2.12.1每年的可再生氫氫能需求不斷攀升，全球碳中和已經(jīng)達成共識2021年全球氫氣產(chǎn)量9400萬噸，中國氫氣產(chǎn)量達3300萬噸，2030年全球氫氣產(chǎn)量1.5億噸，2050年達到3.2億噸，在全球終端能源消費量中的占比可高達25%，在全球終端能源消費量中的占比可高中國氫氣產(chǎn)量達3781萬噸。經(jīng)濟占全球GDP70%的18個政府已經(jīng)制定了部署氫能源解決方案的詳細戰(zhàn)略。截至2022年年底全球氫能領(lǐng)域的直接投資額近2500億美元。據(jù)國際氫能委員會預(yù)測，到2030年該投資總額將升至5000億美元。表：各國氫能布局(單位：MW，萬輛，座)025年030年035年040年050年國200座加氫站氫需求1000萬噸/年制氫成本2美元/千克制氫成本1美元/千克氫需求2000萬噸/年氫需求5000萬噸/年建成單槽功率100MW，裝機容量6GW的可再生氫能年產(chǎn)量超過100萬噸提升至40GW以上可再生氫能產(chǎn)量達大道1000萬噸加氫站320座燃料電池轎車20萬輛氫產(chǎn)量300萬噸/年氫產(chǎn)量2000萬噸/年國氫燃料電池汽車累計銷量達輛加氫站增至1200個燃料電池產(chǎn)能擴大至15GW氫氣價格約為3000韓元/千克 (約17.6元/公斤)氫需求總量約3000萬噸產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值1萬億元氫終端銷售價格40元/千克加氫站數(shù)量200座氫燃料電池汽車保有量10萬輛氫需求總量約4000萬噸產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值5萬億元氫終端銷售價格30元/千克加氫站數(shù)量2000座氫燃料電池汽車保有量100萬輛氫需求總量約6000萬噸產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值12萬億元氫終端銷售價格20元/千克加氫站數(shù)量12000座氫燃料電池汽車保有量3000輛2.1氣制氫逐步過渡綠氫，綠氫是未來能源2.1位：%，元/kgh，元/N㎡，gCO2/KgH2)方式。2020年我國煤制氫占比62%，天然氣制氫占比19%，工業(yè)副產(chǎn)氫占比18%，電解水制氫占比1%。2020年全球氫氣來源煤制氫占比18%，天然氣制氫占比48%，本的下降及我國風光發(fā)電行業(yè)發(fā)展帶來的電價下降，電解漸增加。預(yù)計在2030、2040和2050年，我國化石能源制氫占比，工業(yè)副產(chǎn)氫占比分別為23%、5%、0%，可再生能源、45%、70%，其他技術(shù)制氫占比分別為2%、5%、0%。洲和碳稅政策的實施，電解水制氫勢在必行。預(yù)計2030年全球制9.8%，電解水制氫占34.30%，化石燃料制氫占%。 (KgCO2/KgH2)氫氣成本 Nm2)氫氣價格(元/KgH)能源效率(%)制氫方式碳排放點點化石燃料制氫氫一次裝置投資成本高，碳排放煤制氫1一次裝置投資成本高，碳排放煤制氫10-159-11布廣，成本低產(chǎn)量高產(chǎn)量高，成本低天然氣制氫碳排放4焦爐煤氣制氫成本低焦爐煤氣制氫成本低6-1112-18污染高污染高產(chǎn)品純度高氯堿制氫耗電量大，成本高風光水發(fā)電則碳排耗電量大，成本高風光水發(fā)電則碳排小于30-5045-55%純度高3.5元/立方米，電力價格0.6元/KWh圖：中國制氫結(jié)構(gòu)(單位：%)化石能源制氫工業(yè)副產(chǎn)氫可再生能源電解水制氫其他技術(shù)%20202030E2040E2050E)工業(yè)副產(chǎn)氫,,工業(yè)副產(chǎn)氫,,4%8%化石燃料制氫,化石燃料制氫,18%石油制氫,石油制氫,,40%48%2.1發(fā)展，堿性電解質(zhì)技術(shù)為當前主流2.1已有堿性電解水制氫技術(shù)、質(zhì)子交換膜、陰離子交換膜、固體氧化物等多種技術(shù)路線，堿性電解水技術(shù)為當前主流堿性電解水：目前中國市場主流的制備技術(shù)，也是唯一實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化、最具經(jīng)濟性的電解水制氫技術(shù)。質(zhì)子交換膜：國外已有量產(chǎn)產(chǎn)品，國內(nèi)產(chǎn)品受制于成本，停留在起步階段，研究集中在電催化劑、膜電極和擴散層。海外主流技術(shù)為質(zhì)子交換膜技術(shù)，堿性電解水制氫技術(shù)正在逐步發(fā)展，其余技術(shù)停留在研發(fā)和實驗室階段，仍有待突破。表：電解水制氫技術(shù)對比(單位：%，Mpa，kWh/Nm3)電解水交換膜式氣體，使得氫氧根到陰下可以實現(xiàn)陽離子的傳輸,并且本身具有 。質(zhì)量分數(shù)20%~30%的KOH/NaOH水氣態(tài)電解水,通常采用摻雜8mol%比例Y2O3氧化釔的ZrO3氧化鋯作為電解質(zhì)水工作溫度/℃80氫氣純度/%/Mpa單位能耗/(kWh/NM3)-5.5-5.5-4.8電解效率/%負荷范圍/%-特征較快，數(shù)十秒級快，秒級不便，分鐘級-壽命/h-優(yōu)勢熟、可選材料多、成本低、商業(yè)化程度高度高、結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)速度快、電流密度高效率高、無需貴金屬催化劑屬催化劑、啟停快瓶頸解質(zhì)有污染高、可用催化劑少20182019202020212025E20182019202020212025E2035E2.1中國電解槽出貨量逐年增加，政策、技術(shù)驅(qū)動下全球電解槽市場空間廣闊在雙碳目標驅(qū)動下，國家層面出臺的氫能行業(yè)相關(guān)政策數(shù)目持續(xù)增加，示范項目不斷出現(xiàn)。2021年中國制氫電解槽出貨量達466MW。2022年國內(nèi)電解槽出貨量達到近722MW(含出口)。隨我國電解水制氫技術(shù)的不斷突破及可再生能源制氫方案的逐步成熟，綠氫下游應(yīng)用的不斷拓展將帶動電解槽銷量增加，2025年預(yù)計達到1GW，2035年達到6GW。2022年中國電解槽市場規(guī)模為40億元。全球電解槽產(chǎn)能快速增加，預(yù)計2030年將達到54GW。預(yù)計2030年全球電解槽市場規(guī)模將上漲至2202億元。出貨量增長率00%圖：全球電解槽市場規(guī)模(單位：億元、%)市場規(guī)模增長率020222023E2024E2025E2030E0%資料來源：勢銀，浙商證券研究所資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院，浙商證券研究所18時間項目名稱相關(guān)企業(yè)/招標項目容量制氫規(guī)模技術(shù)路線人期國華投資寧夏項目分公司中國華能集團時間項目名稱相關(guān)企業(yè)/招標項目容量制氫規(guī)模技術(shù)路線人期國華投資寧夏項目分公司中國華能集團華能清能院1300Nm3/h堿性電解制氫清潔能源技術(shù)1月16日6.5MW1300Nm3/h堿性系統(tǒng)試制設(shè)備研究院有限公司陽新能1月28日7.5MW1500Nm3/h堿性站EPC總承包工程能源有限公司規(guī)劃/AEM性性/PEM性/PEM潔凈能團司月28日2.12023年1-5月電解槽公開招標量高增，堿性制氫為主始逐步進入電解槽招標環(huán)節(jié)，截至2023年5月26日，今年氫項目有13個，電解槽總招標量為624.5MW，以堿性制氫為W派瑞氫能、隆基氫能、陽光電源勢頭迅猛，隨項目增多市場集中度有望下降2022年我國電解槽出貨量722MW，同比增長106%。從出貨規(guī)模來看，考克利爾瑞氫能和隆基氫能居國內(nèi)企業(yè)第一梯隊，隆基氫能首次躋身第三。隨著R今年前5個月的公開招標項目中，派瑞氫能排名第一、陽光電源排名第二、隆基能,氫能,氫能,他,源,派瑞氫源,能,證券研究所資料來源證券研究所0圖：2021年-2023M1-5電解槽出貨量0考克利爾競立派瑞氫能考克利爾競立派瑞氫能賽克賽斯考克利爾競立派瑞氫能考克利爾競立派瑞氫能賽克賽斯派瑞氫能派瑞氫能M-5資料來源：香橙會研究院，浙商證券研究所1月6日105MW20000Nm3/h堿性1月16日1月16日包(EPC)開發(fā)有限公6MW1200Nm3/h堿性勃利縣200MW風電制氫聯(lián)合運行項目七臺河潤沐新2月162月16日設(shè)計研究有限45MW9000Nm3/h堿性司司日大安風光制綠氫合成氨一體化示范項吉林電力股份目有限公司W(wǎng)46000Nm3/h堿性/PEM陽200標方集裝箱式水電解制氫試項目陽200標方集裝箱式水電解制氫試項目AEM槽采購統(tǒng)設(shè)備采購海水制氫一體化項目(一期)堿性電制氫設(shè)備采購礦區(qū)綠電綠氫制儲加用一體化場綜合建設(shè)斯市納日松40萬千瓦光伏制氫示范項目工程示范項目制氫站安裝0Nm3/hhNm3/hNm3/hNm/h性月4日環(huán)保裝備公司發(fā)電公司月15日月15日本投資運限公司股份公司技術(shù)相對成熟，關(guān)鍵零部件仍依賴進口，儲氫密度較國外低民用技術(shù)處于起步階段，與國技術(shù)相對成熟，關(guān)鍵零部件仍依賴進口，儲氫密度較國外低民用技術(shù)處于起步階段，與國外目前水平存在差距2.2儲運是氫能產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié)，氣態(tài)高壓儲運為目前主流方案，且已相對成熟處于氫能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵中間環(huán)節(jié)的氫儲運方面技術(shù)路線尚未成熟，是未來氫能產(chǎn)業(yè)鏈攻堅破難的重要方向，未來物理吸附、氫化物、液氫與管道運輸有望成為最主要的氫氣儲運方式。：1.車載運氫。在制氫廠產(chǎn)氫后，通過壓縮機將氫氣儲存，再由拖車運輸至下游。2.氫氣管道運氫。制氫廠生產(chǎn)的氫氣直接通過輸氫管道輸送至下游，途中需壓縮機提供動力。氣態(tài)高壓儲運技術(shù)突破主要有兩個方向：1.優(yōu)化儲氫瓶材料。因氫氣具有能量密度低、擴散系數(shù)大、燃點低、爆炸極限寬的特點，儲運安全性極為重要。2.加壓減容。目前氫能源儲存所需空間遠大于燃油能源，且70MPa以上的壓力對密度的提升存在邊際遞減的同時成本大幅增加，限制了車載儲氫瓶的發(fā)展。氣態(tài)氣態(tài)液態(tài)液態(tài)大多處于研發(fā)試驗階段大多處于研發(fā)試驗階段，距商裝壓縮機xN2.2至關(guān)重要，產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展2.2儲氫的基礎(chǔ)設(shè)施儲氫瓶需求旺盛，市場規(guī)模并有望加速擴張儲氫瓶按材料可分為純鋼制金屬瓶(I型)，鋼制內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞瓶(II型)，鋁內(nèi)膽纖維全纏繞瓶(III型)及塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV型)四個類型；按用途可分為固定式儲氫瓶與移動式儲氫瓶。目前國內(nèi)車載高壓儲氫系統(tǒng)主要采用35兆帕型III瓶，氫燃料電池汽車普遍使用III型瓶和Ⅳ型瓶。固定式儲氫場景下高壓、高容量的儲氫瓶需求將逐步釋放；車載儲氫瓶場景下，在現(xiàn)有的III型瓶和IV型瓶基礎(chǔ)上進一步提升儲氫瓶的結(jié)構(gòu)強度并盡可能減輕整體質(zhì)量是主要發(fā)展方向。2022年中國車載儲氫瓶市場需求量約3.03萬支，根據(jù)高工氫電預(yù)測，需求量將于2030年達到224萬支，在8年內(nèi)實現(xiàn)指數(shù)性增長；相對應(yīng)的，2022年車載儲氫瓶市場規(guī)模約為10.4億元，高工氫電預(yù)測2030年市場規(guī)模將達到722億元，實現(xiàn)增長。圖：中國車載儲氫瓶市場需求量預(yù)測(單位：萬支)圖：中國車載儲氫瓶市場規(guī)模預(yù)測(單位：億元)020212022E2025F2026F2030F002022E2025F2026F2030F21所資料來源：高工氫電，浙商證券研究所222.2至關(guān)重要，產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展2.2壓縮機是氫儲運的關(guān)鍵設(shè)備壓縮機在氫儲運的制、儲、運各個環(huán)節(jié)均有廣泛的應(yīng)用。加氫站用壓縮機主要有隔膜式壓縮機、液驅(qū)式壓縮機以及離子壓縮機。三種技術(shù)路線中國內(nèi)應(yīng)用較廣泛的為隔膜式壓縮機與液驅(qū)式壓縮機，比例約為7:3，離子壓縮機在國內(nèi)的應(yīng)用案例最少。更高壓、更大排量是壓縮機研發(fā)的主要方向。根據(jù)高工氫電研究，2021年中國加氫站用氫氣壓縮機市場規(guī)模約為2.1億元，并預(yù)計將在2025年達到7億元以上。壓壓縮機類型勢勢1)相對間隙很小，密封性好，氫氣純凈度高；2)單級壓縮比較大;；3)壓1)單機排氣量相對較小；2)不適用于頻繁啟停；3)排氣壓力較大時隔膜壽命會縮短。11)單機排氣量相對較大；2)相同輸1)密封性要求高，氫氣受污染可能性較大；4)活塞結(jié)構(gòu)，噪聲較大。液驅(qū)式壓縮機)構(gòu)造簡單，維護方便；2)能耗較低1)制造標準與國內(nèi)不同，引進復(fù)雜；2)價離子壓縮機圖：中國加氫站用壓縮機類型占比(單位：%)液液驅(qū)式壓縮機,0%資料來源：中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020，浙商證券研究所232.2至關(guān)重要，產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展2.2液態(tài)、固態(tài)儲氫未來可期盡管高壓氣氫為目前主流儲氫方案，其仍有著儲氫密度低，容器耐壓要求高等缺點，未來液態(tài)、固態(tài)儲氫替換存在較大的空間。液態(tài)氫國內(nèi)目前主要應(yīng)用于航天、軍事等對氫氣純度有高要求的領(lǐng)域，而在國外已得到商業(yè)化應(yīng)用的驗證。未來有望在液化技術(shù)突破，成本降低的基礎(chǔ)下實現(xiàn)對氣氫儲運的部分替代；固態(tài)儲氫則相較于液態(tài)和氣態(tài)儲氫有著更高的密度與運輸效率，但目前仍處于研發(fā)階段，在更遠的未來有望隨著技術(shù)的迭代逐漸開始商業(yè)化進程。態(tài)儲氫態(tài)儲氫甲醇儲氫LOHC吸附儲氫術(shù)原理將氫氣壓縮于高壓容器中，儲氫密度與儲存壓力、儲存容器類型相關(guān)溫(20K)條件下對氫氣進行液化在特定條件利用金屬合金、碳質(zhì)材料、有機液體材改變反應(yīng)條件實現(xiàn)氫的釋放放的可逆反應(yīng)實現(xiàn)點技術(shù)成熟、充放氫速率可調(diào)體積儲氫密度高、液態(tài)氫純度高儲氫密度高、安全性較好、儲運方便安全性高、儲存壓力低、運輸方便體積儲氫密度低、容器耐壓要求高釋成本高氣體往返效率相對較低放條件苛刻等問題技術(shù)成熟度發(fā)展成熟，廣泛應(yīng)用于車用氫能領(lǐng)域外低題驗證充分題驗證充分在差距處于攻克研發(fā)階段大多處于研發(fā)試驗階段與國際先進水平存在較大差距2.3料電池穩(wěn)健發(fā)展，進一步完善氫能產(chǎn)業(yè)鏈2.3全球燃料電池車蓬勃發(fā)展2022年全球主要國家燃料汽車保有量分別為韓國29369輛，美國14979輛，中國12306輛，日本8150輛，德國2135輛；銷量分別為韓國10164輛，中國3367輛，美國2707輛，日本848輛，德國835輛。近年來全球燃料電池汽車保有量穩(wěn)步增長，2020-2022年保有量分別為33245輛，49563輛和67488輛，同比增長率分別為41.3%，49.1%和36.2%。隨著氫能產(chǎn)業(yè)鏈的不斷成熟，燃料電池汽車有望保持高速增長。圖：全球主要國家2022年燃料電池汽車銷量與保有量(單位：輛)0中國美國日本韓國德國資料來源：張家口氫能可再生能源研究院，浙商證券研究所圖：全球燃料電池汽車保有量趨勢(單位：輛)000201520162017201820192020202120222.3料電池穩(wěn)健發(fā)展，進一步完善氫能產(chǎn)業(yè)鏈2.3政策發(fā)力推動燃料電池車發(fā)展2020年9月五部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》，2021年8月，京津冀、上海、廣東三大城市群示范區(qū)首批入選，2021年12月，河北、河南城市群第二批入選。截止目前五大示范城市群燃料電池汽車推廣實施均已度過首年，其中僅京津冀完成首年目標，廣東、河北首年目標完成率不足50%。整體看，燃料電池汽車城市群示范推進進度較慢，或因疫情與謹慎的政策規(guī)定所致，未來有望加速發(fā)展。2020-2022年中國燃料電池保有輛分別為7352輛，10700輛和12306輛，2021年與2022年分別同比增長45.54%和15.01%。根據(jù)國家發(fā)改委等部門發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃2021-2035年》，預(yù)計燃料電池汽車保有量將于2025年達到50000輛，未來有著加速發(fā)展的空間。表：五大燃料電池汽車示范城市目標完成情況示范城總示范目標(輛)年目標 (輛)實際上牌量 (2021.8-2022.8)首年目標完2022年上牌2022上牌全成率量(輛)國占比津冀津冀1240106.70%11971240106.70%119723.90% 20.70%%廣東廣東20.10%% 20.10%% 南- 河北(650176-2705.40%資料來源：汽車商業(yè)評論，浙商證券研究所圖：中國燃料電池汽車保有輛預(yù)測(單位：輛)000E2.3料電池穩(wěn)健發(fā)展，進一步完善氫能產(chǎn)業(yè)鏈2.3燃料電池汽車發(fā)展?jié)摿薮笕剂想姵仄嚠a(chǎn)銷近年來穩(wěn)步增長。2020年因疫情原因產(chǎn)銷受到了較大沖擊，之后逐漸恢復(fù)升勢，并于2022年產(chǎn)銷達到了3628輛與3367輛，突破了2019年疫情前的峰值。盡管如此，2022年燃料電池汽車銷量僅占新能源車銷量的0.05%。未來隨著技術(shù)迭代與氫能產(chǎn)業(yè)鏈逐漸完善，燃料電池汽車有望跨入指數(shù)型增長。圖：燃料電池產(chǎn)銷(單位：輛)燃料電池車產(chǎn)量燃料電池車銷量0002016201720182019202020212022圖：2022年新能源車銷量占比(單位：輛)燃料電池,0.05%插電混合插電混合,22%純電動,78%資料來源：中汽協(xié)，浙商證券研究所26塑造新一代太陽能電池材料鈣鈦礦為ABX3型的化學組成的化合物，可結(jié)合無機與有機材料優(yōu)勢鈣鈦礦一般為立方體或八面體形狀(分子式為ABX3的一類化合物)，A位離子通常是稀土或者堿土具有較大離子半徑的金屬元素，B位一般為離子半徑較小的元素(一般為過渡金屬元素)，X為鹵素離子。其中金屬陽離子B和鹵素離子X通過強配位鍵形成八面體結(jié)構(gòu)，B位于八面體的體心，X位于八面體的頂點，八面體通過角共享擴展形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而A位陽離子則填充于八面體三維網(wǎng)絡(luò)形成的空隙中，使得晶體結(jié)構(gòu)得以穩(wěn)定。在光照下，鈣鈦礦活性層吸收具有一定能量的光子，最高占據(jù)分子軌道能級(HOMO)上的電子躍遷到最低未占據(jù)分子軌道能級上。電子在MAPbI3/ETL界面的能級勢壘作用下注入到電子傳輸層，形成自由移動的電子，然后經(jīng)過電子傳輸層傳輸?shù)紽TO導(dǎo)電玻璃被收集?？昭ㄔ?，形成自由移動的空穴，然后經(jīng)過空穴傳輸層傳輸?shù)綄﹄姌O被收集。負載在外電路接高鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈顯著縮短，制備工藝化繁為簡括硅料、硅片、電池片、組件、應(yīng)用系統(tǒng)等5個環(huán)節(jié)，上游為硅料、硅片環(huán)節(jié)，中游為電池片、組件環(huán)節(jié)，下游為應(yīng)用系統(tǒng)環(huán)節(jié)。鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)割后制得硅片，而后進行清洗、擴散、噴蠟、進而鍍膜、印刷制得電池片，其中需要涉及燒結(jié)技術(shù)、絲網(wǎng)印刷技術(shù)、刻蝕技術(shù)、化學表面測試技術(shù)等多項工藝配合完成。而鈣鈦礦電池制備過程主要涉及術(shù)，涉及工藝與晶硅電池片相比較為簡單。產(chǎn)業(yè)鏈價值高度集中，高效生產(chǎn)縮減時間成本在生產(chǎn)效率上，由于晶硅電池產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)巨頭的工廠分布在全國各地，產(chǎn)業(yè)鏈地域分布較為廣泛，從硅料生產(chǎn)到組件組裝需要分別在4個工廠完工，最快耗時需約度集中，生產(chǎn)過程中原材料到組件裝配只需45分鐘，且所有工藝流程都可在同一工廠完成，在相同時間內(nèi)生產(chǎn)效率為晶硅電池的多圖：鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)鏈圖：鈣鈦礦電池制備過程與硅電池制備過程對比鈣鈦礦電池理論轉(zhuǎn)換效率最高可達45%，遠高于其他類別電池從理論極限轉(zhuǎn)換效率看，單結(jié)鈣鈦礦電池理論極限轉(zhuǎn)換效率為超31%，疊層鈣鈦礦電池理論極限轉(zhuǎn)換效率則可達45%。而各類晶體硅太陽能電池的理論極限轉(zhuǎn)換率電池行業(yè)效率提升新階段。鈣鈦礦原料來源充足，雜質(zhì)容忍度高，制造能耗更低，具有綜合成本優(yōu)勢鈣鈦礦主要由化工產(chǎn)能材料合成，原材料來源充足。在原料純度上，太陽能級的硅料純度要求達到99.9999%以上，而鈣鈦礦可容忍1%級別的雜質(zhì)，通常只要95%的純度即可滿足光伏電池組件的制作。在單瓦能耗上，晶硅電池的最高工藝溫度為1700℃，而鈣鈦礦組件最高工藝溫度為150℃，制造時的單瓦能耗為0.12KWh，僅為晶硅電池的1/10。在應(yīng)用條件上，鈣鈦礦組件在弱光及低溫和高溫下可不受環(huán)境、溫度變化影響正常工作，綜合成本優(yōu)于晶硅電池組件。鈣鈦礦材料易與其他材料組合，構(gòu)成多樣化技術(shù)路線的鈣鈦礦疊層電池圖：不同類型光伏電池理論極限轉(zhuǎn)換效率(單位：%)5%0%池與晶硅電池性能對比礦電池時間時間代薄膜代晶體體系命(T80)命(T80)寬度11藝溫度耗尺寸含鉛量厚度要求，陰雨天氣和日出日落基本不工作天氣和日出日落能工作效應(yīng)度影響較大(大10倍)，適合極端低溫和高溫本徑平價上網(wǎng)還需努力，可全口徑實現(xiàn)平價上網(wǎng)GW產(chǎn)能，產(chǎn)線投建進度加速落地頭部企業(yè)領(lǐng)先布局GW級別產(chǎn)能，其余企業(yè)產(chǎn)業(yè)化布局加速目前，頭部廠商協(xié)鑫光電、纖納光電、極電光能目前已擁有百MW級鈣鈦礦電池量產(chǎn)線，GW級別產(chǎn)線規(guī)劃正在推進。仁爍光能、光晶能源、無限光能、萬度光能等多個廠商相繼推出MW級鈣鈦礦調(diào)試產(chǎn)線，各企業(yè)產(chǎn)業(yè)化進度較快，中試線調(diào)試順利開展，部分企業(yè)現(xiàn)已實現(xiàn)大面積鈣鈦礦組件量產(chǎn)及出貨。 公司名稱所在地融資輪次及金額技術(shù)方向技術(shù)特點現(xiàn)有產(chǎn)能產(chǎn)能規(guī)劃轉(zhuǎn)換效率及組件尺寸BMW2024年1GW，2025年5-10GW16.02%@1m*2m(2023年目標18%) 纖納光電杭州D輪融資疊層-100MW生產(chǎn)線正在規(guī)劃GW級生，2023年部分投產(chǎn)；21.8%@19.35cm2極電光能無錫A輪融資：數(shù)億元單結(jié)原位固膜150MW量產(chǎn)線試生產(chǎn)2024年預(yù)計第一期1G成題；2025年6GW產(chǎn)線19.9%@809.8cm2 仁爍光能蘇州Pre-A輪融資：數(shù)億元疊層全溶液印刷技術(shù)已建成10MW鈣鈦礦疊層研發(fā)線預(yù)計2023年建設(shè)；未來能源縫涂布已建成30*30cm的10MW小試線計劃于2023年投建60cm×120cm組件100MW中試線，2024年實現(xiàn)100MW產(chǎn)線量產(chǎn)能：數(shù)千萬元發(fā)-MW00MW產(chǎn)線超24%@1cm2；柔性組件超過20%@1cm2；實驗室柔性電池組件轉(zhuǎn)換效率23.6%能-孔MW礦組件產(chǎn)線開設(shè)200MM，順利量產(chǎn)后,公司計劃擴充至 -微納已投資8000萬元，計劃再投資2億元布球首條鈣鈦礦薄膜自動化線0*60cm眾能光電杭州戰(zhàn)略投資：1600萬元--擁有300kW鈣鈦礦量產(chǎn)線鈣鈦礦光伏組件生產(chǎn)線產(chǎn)能達到200MW/年20.08%@61.58cm2 合特光電杭州----鈣鈦礦/晶硅薄膜疊層電池100MW中試線投產(chǎn)目標效率28%以上鑫磊鑫半導(dǎo)體金昌總投資10.36億元---建設(shè)年產(chǎn)1GW鈣鈦礦薄膜光伏組件生產(chǎn)基地----32.44%@1cm2；大面積鈣鈦礦/晶硅疊層電池穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換效率29.57% 華晟新能源-B輪及B+輪融資：20億元+疊層-已具備量/HJT疊層已成功實現(xiàn)M6尺寸大面積鈣鈦礦層的均勻制備2025年目標HJT-鈣鈦礦電池效率30%資料來源：北極星太陽能光伏網(wǎng)，公司官網(wǎng)，公司公告，浙商證券研究所31注：統(tǒng)計引自北極星光伏網(wǎng)2023年1月4日數(shù)據(jù)，部分公司根據(jù)最新公告/新聞信息進行更新熔點/℃熔點/℃鈉離子電池主要由正極材料、負極材料、電解質(zhì)和隔膜等關(guān)鍵部件組成鈉離子電池的工作原理和鋰離子電池相似，都屬于“搖椅式”。充電時鈉離子從正極材料脫出后，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極材料中。與此同時電子則從正極經(jīng)由外電路運動到負極，以維系整個系統(tǒng)的電荷平衡。放電過程則與充電過程相反。與鋰電池相比，鈉電池的優(yōu)勢在于：1)資源豐富和低成本：鈉離子在地殼元素中的儲能更豐富，因而成本低，截至2023年5月數(shù)據(jù)，碳酸鈉價格約為碳酸鋰價格的1/100；2)寬溫性：在-40℃~80℃的溫度范圍內(nèi)均有較好的容量保持率；3)快充和倍率性好：相同濃度的鈉離子電池電解液比鋰離子電池電解液具有更高的離子電導(dǎo)率，同時鈉離子在極性溶劑中具有更輸，無運輸安全風險，在短路時，自發(fā)熱熱量少，無起火/爆炸等隱患。質(zhì)鈉鋰V(vs64%64% 價格/萬元每噸約2.630低，安全性高鈉離子電池技術(shù)實用化的痛點主要在于其物理性質(zhì)與體積鈉離子電池技術(shù)實用化的痛點在于：1)鈉離子質(zhì)量比鋰離子重，電負性不及鋰，因而能量密度不及鋰。同類電極材料鈉離差。鈉離子半徑比鋰離子大，因此導(dǎo)致鈉離子在剛性結(jié)構(gòu)中相對比較穩(wěn)定，難以可逆脫嵌。即使可以發(fā)生脫嵌，鈉離子嵌入脫出的動力學很慢，并且容易引起電極材料的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不可逆的相變，從而降低了電池的循環(huán)性能。電池電池料鋰鋰層狀氧化物聚陰離子普魯士藍料DEClLNaPFECDMCEMCDECPC極集流體,負極銅箔均為鋁箔(質(zhì)量)能量密度kgWh/kgWh/kg4.1V4.1V命004500能性能-20℃-60℃高溫衰減嚴重不可逆低溫性較差-40-80℃-40-55℃-20-40℃本高低資料來源：中國知網(wǎng)，高工鋰電，鑫欏資訊，浙商證券研究所3404空間：應(yīng)用前景廣闊，鈉電池應(yīng)用路線相對明晰，2025年全球需求量或達98GWh鈉電池早期有望先在A00級和A0級電動車、后備電源、啟停電源等領(lǐng)域?qū)︺U酸電池和鋰電池進行替代，之后在家庭儲能、電力儲能和A級電動車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更大范圍滲透。為此我們分別按照電動兩輪車、儲能(含通信儲能、備用電源等)和低速車(含專用車、商用車和低速乘用車)三大應(yīng)用場景對鈉電池的滲透率進行預(yù)測，我們預(yù)計在2025年鈉離子電池全球需求量有望達到對應(yīng)正極、負極、電解液、隔膜、鋁萬/GWh，萬噸，億平方米)全球鈉電池需求量2023E2024E2025E2026E.1儲能A00和A0級A0.1計GWh15.741.897.9204.8%材料單耗正極材料極材料箔平/GWh材料需求量正極材料極材料箔億平方米45.74量產(chǎn)布局，目前規(guī)劃產(chǎn)能約30GWh目前行業(yè)眾多企業(yè)均在加快鈉電池產(chǎn)業(yè)布局，其中中科海鈉、傳藝科技、眾鈉能源等電池企業(yè)也在積極布局材料領(lǐng)域，加快一體化生產(chǎn)。公司規(guī)劃產(chǎn)能派能科技擬建設(shè)派能科技1GWh鈉離子電池項目多氟多多氟多鈉離子電池一期已基本形成約1GWh的產(chǎn)能傳藝科技一期4.5GWh正在產(chǎn)能爬坡，二期5.5GWh已開展廠房建設(shè)等前期工作傳藝科技維科