能源金属2023年度投资策略：新型储能拥抱大时代，钠钒电池迎接主升浪

、 新型储能蓄势待发，未来迎高速增长。由于可再生能源的随机性和波动性与用电负荷不匹配，需要大量的储能承担削峰填谷、时空转换作用。传统抽水蓄能存在诸多限制，新型储能有望迎来高速增长。在《储能产业研究白皮书2022》中，按照保守、乐观场景下，我国2026年新型储能累计规模将分别达到48.5、79.5GW，2022-2026年的复合年均增长率（CAGR）分别为53.3%、69.2%。 钠电池：成本优势显著，优先看好电池和负极硬碳环节。根据胡勇胜等《钠离子电池储能技术及经济性分析》数据，在考虑电力损耗的情况下，钠电池的度电成本上限分别较铅蓄电池、磷酸铁锂电池以及三元锂电池低52.2%、32.4%、54.3%。钠电池的经济性优势使其可广泛应用于A00乘用车、两轮电动车以及储能等领域。按照弹性测算，优先看好电池和负极硬碳环节。 钒电池：产业加速发展，看好电解液和质子交换膜。电解液：1GWh钒电池对五氧化二钒的用量约为8000吨。我们预计2025年钒电池拉动的五氧化二钒需求分别为6.1万吨（悲观）和12.9万吨（乐观），假设五氧化二钒价格稳定在10万元/吨，对应市场规模分别为61亿元和129亿元。质子交换膜：我们预计2025年钒电池对质子交换膜的需求分别为152万（悲观）和320万平方米（乐观），假设2025年质子交换膜单价降至2000元/㎡，对应市场规模分别为30亿元和64亿元。 锂：锂矿战略资源属性凸显，预计锂价2023年仍处于高位震荡。近期锂OPEC以及加拿大要求中企剥离在加锂矿事件，再次彰显锂矿的战略资源属性。我们预计2025年全球锂供给量为193.4万吨LCE，2021年-2025年CAGR38.0%。锂行业2023年仍处于供应偏紧状态，2024年由于全球范围内大量新增矿山产能释放，供需平衡有望恢复正常。 钴：预计2022-2023年处于供需紧平衡，2024年后供不应求加剧。新能源汽车高速发展带来的动力电动用钴量将有望维持在27%左右的复合增速（2022-2025年），2022-2023年全球钴矿供给增长较快，钴行业将维持供需紧平衡；2024年后新增钴矿有限，钴供应短缺将加剧。 稀土：国内配额有序释放，预计2022-2025年稀土仍有望处于紧平衡状态。预计国内配额仍维持有序释放，国外整体增量有限。考虑到新能源汽车、风电、工业电机三大需求的拉动，预计2025年全球氧化镨钕需求12.26万吨，2021-2025年CAGR14%。预计2022年-2025年稀土行业仍处于供需紧平衡状态。 投资建议：在新型储能需求高增长的背景下，自主可控同时具有高性价比的新型电化学体系将更受青睐，推荐钠电池领域的华阳股份和钒电池领域的钒钛股份。 错综复杂的地缘政治问题再次强调了资源的战略意义，锂板块推荐天齐锂业、赣锋锂业；钴板块推荐华友钴业；稀土板块推荐北方稀土。 风险提示：国内外新能源汽车产量不及预期，全球矿山产能产量扩张超预期等。 1、新型储能势在必行 1.1、储能接棒电动车，大规模需求增长在即 2021年，全球能源短缺与各国能源转型相互伴随，竭力协调统筹能源绿色低碳发展与供应。为应对气候变化等，各国纷纷提出更积极的碳排放目标，并制定和实施了一系列的战略和措施；能源产业相关的支持政策也陆续出台，国家能源结构得到调整和优化，能源安全问题更成为焦点；各国政府面对能源短缺和价格上涨等难题，通过限价、补贴、减税等举措尽可能减少能源供需矛盾及价格攀升对经济和生活造成的影响。 截至2022年4月20日，全球超过130个国家和地区提出了净零排放或碳中和的目标，欧盟、英美、俄罗斯、日韩等在2021年相继出台碳达峰、碳中和的行动计划，加快广泛而深刻的经济社会系统性变革的步伐。 表1：2021年各国关于碳中和和新能源规划文件及相关信息 在世界各国提出碳中和、碳达峰的目标背景下，全球碳市场建设进入加速期，碳市场的逐步成熟、碳价的不断上涨已经成为各行各业加大投资清洁技术的主要推动力。为实现减排目标，大力发展可再生能源是实现能源清洁低碳转型的重要路径，也是世界各国的共识，中国也在“十四五”规划中着重强调了实现“双碳”目标的重要性。 国家发展改革委、国家能源局等九部门2021年10月21日联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》锚定碳达峰碳中和目标，要求大力提高可再生能源比例。一方面，需要减少化石能源的使用，同时使工业、交通、供热等各领域的电气化水平进一步提高，2025年可再生能源年发电量达到3.3万亿千瓦时左右，提升终端用能低碳化电气化水平，积极推动新能源汽车在城市公交等领域的应用，到2025年，新能源车新车销量占比达20%左右；另一方面，在电力结构中，需要用光伏、风电等可再生能源逐渐取代传统的火电：重点部署城镇屋顶光伏行动、“光伏+”综合利用行动等九大行动，实现多渠道储能。 相比于传统火电，新能源资源无枯竭危险、安全可靠、对环境无污染等优点，让新能源发电日益兴起。随着光伏、风电比例的逐步提高，电力系统不稳定的问题也随之而来。光伏发电主要是利用太阳光进行发电,因而受天气影响较大。与光伏发电因昼夜差异和短时波动存在更为明显的峰谷特性不同，风电消纳匹配性较差，可能存在连续数天大风或无风天气的情况。截至2021年底，我国火电量占比为71.1%，水电占比14.6%，核电占比5.0%。风电、光伏较5年前增长明显，分别占全国发电量的7.0%/2.3%。 图1：2010-2022YTD全国发电量构成 图2：光伏日平均处理曲线图 图3：风电日平均出力及日平均负荷曲线 2021年7月，国家能源局曾发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》（简称“《意见》”），文件提出到2025年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变，《意见》中指出“建立电网侧独立储能电站容量电价机制、研究探索将电网替代性储能设施成本收益纳入输配电价回收”。故建立健全的储能价格机制以及有效的“新能源+储能”项目机制将成为未来破局关键。通过“削峰填谷”，电网需要的发电设备调峰容量小，从而可以提高发电设备的利用率，对电网的安全运行及经济效益都有益。 图4：新型储能项目图 图5：“削峰填谷”图 1.2、新型储能迎风而起，为双碳目标贡献力量 2022年截止11月底，共有20余省份的光伏及风力发电要求配置储能，配置比例基本不低于10%，其中河南、陕西部分要求达到20%。配置时间大部分为2h。 表2：国内部分省份配储相关政策 在《储能产业研究白皮书2022》中，据CNESA预测，在政策执行、成本下降、技术改进等因素未达到预期的保守场景下，我国2026年新型储能累计规模将达到48.5GW，市场将呈现稳步、快速增长的趋势，2022-2026年的复合年均增长率（CAGR）为53.3%；在储能规划目标顺利实现的理想情形下，预计2026年我国新型储能累计规模将达到79.5GW，这意味着2022年至2026年期间，新型储能将保持年均69.2%的复合增长率持续高速增长。 图6：2000-2021中国新型储能市场累计装机规模及增长率 传统储能应用广泛，但其劣势不可忽略。目前传统储能是储能市场中最主要的储能形式，其中抽水蓄能是最成熟、效率最高的储能技术，是当前大规模解决电力系统峰谷困难的主要途径，应用广泛，占了全球70%以上。它储存能量大，能量释放持续时间长，技术成熟可靠。2021年8月国家能源局综合司印发关于征求对《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》提出到2035年我国抽水蓄能装机规模将增加到300GW。但抽水蓄能选址困难，极其依赖地势;投资周期较长，损耗较高。 表3：抽水蓄能储存成本低，但不足之处明显 针对传统储能的不足之处，国家能源局2022年6月24日在《提升新型储能建设水平》中提出“新型储能具有响应快、配置灵活、建设周期短等优势，可在新能源比重不断提高的新型电力系统中发挥重要调节作用，是实现碳达峰碳中和目标的重要支撑。” 表4：新型储能方式及优势 图7：2021年中国新型储能装机量（MW,%) 图8：2021年中国储能技术集成示范和产业化梯队 根据CNESA于2022年4月发布的《2022年储能产业应用研究报告》，截至2021年底，已投运的全球储能项目累计装机规模为209.4GW，同比增长9%。 其中，规模最大的是抽水储能，累计装机规模约180.5GW，占比86.2%，较2020年底下降4.1个百分点。 新型储能（除抽水蓄能和熔融盐储热储能以外的储能方式，包括锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池、压缩空气、液流电池、超级电容和飞轮储能等）累计装机规模为25.4GW，同比增长67.7%，占比12.2%。新型储能中，锂离子电池仍占据主导地位，累计装机规模占比达90.9%；压缩空气储能占比2.3%，铅蓄电池占比2.2%；钠硫电池占比2.0%；液流电池占比为0.6%。 图9：2021年全球不同类型储能系统累计装机规模占比 图10：2021年全球不同类型新型储能系统累计装机规模占比 2021年底，中国储能累计装机规模46.1GW，位居全球第一。其中，抽水蓄能装机规模39.8GW，占比86.3%；新型储能累计装机规模达5729.7MW，占比12.5%，熔融盐储热累计占比1.2%。 新型储能装机中，锂离子电池累计装机规模占比89.6%，铅蓄电池累计装机规模占比5.9%，压缩空气储能占比3.2%，液流电池占比0.9%，其他其他电化学储能（超级电容、飞轮储能）合计占比0.4%。 图11：2021年中国不同类型储能系统累计装机规模占比 图12：2021年中国不同类型新型储能系统累计装机规模占比 新型储能未来市场空间可期，电化学储能、超级电容器未来几年将迎飞速增长。 （1）电化学储能 在理想状态下，“碳达峰”和“碳中和”目标对储能行业是巨大的利好。 如果能有稳定的盈利模式，在“十四五”后期，电化学储能将再形成一轮高增长。 根据前瞻产业研究院数据，到2025年国内电化学储能装机规模有望达到55.9GW，2021-2025年CAGR为70.5%。 图13：2021-2025年国内电化学储能累计投运规模（乐观场景） （2）超级电容器 与传统电容相比，超级电容器具有达到法拉级别的超大电容量、较高的能量、较宽的工作温度范围，以及较长的使用寿命，充放电循环次数可达十万次以上，而且能快速充放电，不需要维护等特性。正因为这些优良特性，超级电容器发展迅速。更重要的是超级电容器的发展完全是自发的市场行为，没有政策补贴强行推广。据QYResearch统计，2021年全球超级电容器销售额达到12亿美元，预计到2028年将达到58亿美元，CAGR24.3%。 过去几年，超级电容器在中国市场增长较快，根据沙利文数据显示，2012年至2018年间，中国超级电容器市场规模从16.3亿元快速增长至120.0亿元。 2016年至2019年，中国超级电容器市场增速虽有放缓，但增长速度仍处于较高水平。未来随着电网、轨道交通、消费电子等下游应用领域对超级电容应用的增长，中国的超级电容器市场将继续保持高速增长态势，据中商研究院预计，到2026年中国超级电容器市场规模有望超过300亿元。 图14：2021-2026我国超级电容装机容量及其预测 1.3、钠电池：成本优势显著，优先看好电池和负极硬碳环节 1.3.1、钠电池成本优势明显，有望替代锂电池 随着新型储能的持续渗透，资源丰富、成本低廉、能量转换效率高、循环寿命长、维护费用低的钠离子电池备受关注。同时多项行业政策的出台助力钠电池的发展。 与锂离子电池工作原理相似，钠离子电池是主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，以钠离子嵌入化合物作为正极材料的一种可二次充电的电化学钠离子电池。钠离子电池研究在近十年内突飞猛进。2022年1月《“十四五”新型储能发展实施方案》中，钠电池被列在各类储能技术的首位。 表5：最新行业政策 图15：地壳元素丰度对比 钠离子电池在地壳中丰度较高且成本更低廉。根据2020年3月容晓晖发布