电池行业：储能大年叠加钠电元年，传统电池产业周期向上

储能大年叠加钠电元年，传统电池产业周期向上 电池行业 2023-2-9星期四 投资要点 全球储能电池出货量快速增长，锂电为主，铅碳和钠电有潜力 随着碳达峰、碳中和成为全球共识，新能源在全球能源体系中的比重快速增加，储能迎来急速增长。市场综合预测2022-2025年全球储能电池出货量为123/190/305/420GWh，CAGR50.1%。短期内锂电池仍将是电化学储能的主要路线，铅碳电池有望因性能突破获得份额增长。中长期，钠电池或许会对锂电池在储能领域构成较明显的替代关系。 2023年大概率是钠电池商用元年，电动两轮车率先运用 钠离子电池具有原材料储量丰富，成本低，无过放电性，不易起火和爆炸和充电速度快等优点。在全球电池需求持续旺盛、锂离子电池成本居高不下的背景下，钠离子大规模商业化应用的条件日益成熟。市场判断，2023年大概率会是钠离子电池商业化的元年。电动两轮车和A00级纯电动汽车或率先搭载钠离子电池。 铅蓄电池应用广泛，有望受益于国内同城业务与海外市场发展 铅蓄电池在电动两轮车、起动电池、储能等应用领域广泛。电动两轮车是铅蓄电池的最主要运营场景之一，其电池需求的70%来自为4亿存量电动两轮车进行旧电池更换，总体稳定。电动两轮车同时受国内同城配送业务增长和海外市场拓展双驱动，成长性有保障。 投资建议 证券研究报告 研究部 姓名：杨森 SFC：BJO644 电话：0755-21519178 Email:yangsen@gyzq.com.hk 我们认为传统的铅蓄电池产业正在进入新的增长周期，主要逻辑如下： 铅蓄电池主业竞争结构稳定，并有望跟随同城配送等新业态一起成长，海外市场也有增长空间； 全球储能电池需求正持续快速提升。铅蓄电池龙头都在及时发展新业务，锂电池产能不断扩大，有望充分分享储能行业红利，为其业务增长提供新的动力源。铅碳电池生产链条与铅蓄电池高度重合，一旦在储能上获得政策认可，将有望迅速对收入产生贡献； 钠电池商业化量产，短期有助于提升资本市场关注度和公司估值。 目前港股铅蓄电池企业估值整体处于低位，未来有望迎来盈利与估值双提升。建议重点关注铅蓄电池龙头天能动力（0819.HK）、超威动力 （0951.HK）、理士国际（0842.HK），以及电动两轮车龙头雅迪控股 （1585.HK）。 目录 一、全球储能电池出货量快速增长4 1.1全球储能市场方兴未艾4 1.2电化学储能将沿多技术路径快速发展5 二、2023年大概率是钠电池商用元年6 2.1钠离子电池大规模量产的条件日益成熟6 2.2两轮车和低速电动车或将率先使用钠离子电池8 三、铅蓄电池有望稳健增长9 3.1铅蓄电池应用广泛，成长空间不断拓展9 3.2两轮车铅蓄电池需求稳定并有望受益于同城快递和配送增长9 四、传统铅蓄电池龙头企业进入新增长曲线11 4.1行业投资观点11 4.2天能股份：锂电快速增长，铅碳储能业内领先12 4.3超威动力：深耕铅蓄，发布钠电池13 4.4理士国际：多板块发展，全球化运营15 风险提示17 图目录 图1：国内各储能技术路线规模占比4 图2：2022-2025年全球储能电池出货量预测4 图3：电化学储能技术及其发展现状5 图4：钠离子电池较锂电池有明显成本优势7 图5：钠离子电池应用场景广泛7 图6：锂离子电池成本拆解7 图7：碳酸锂和氢氧化锂价格高企7 图8：新能源乘用车销量和A00纯电动车的销售占比9 图9：中国电动两轮车销量10 图10：中国电动两轮车保有量10 图11：规模以上快递业务：同城快递（万件/当月）10 图12：美团餐饮外卖交易笔数（百万笔/年）10 图13：超威动力毛利率总体稳定11 图14：天能动力业务结构12 图15：天能动力收入结构优化12 图16：天能动力锂电池业务13 图17：天能动力储能业务13 图18：天能动力氢燃料电池业务13 图19：天能动力国际业务13 图20：超威动力历年收入14 图21：超威动力收入结构（2022H1）14 图22：超威动力钠电池关键材料布局14 图23：超威动力钠电池实验室数据及展望14 图24：理士国际收入结构（2022H1）15 图25：理士国际业务结构15 图26：理士国际全球业务布局16 图27：理士国际备用储能产品16 图28：理士国际起动电池业务16 图29：理士国际业务规模展望16 表目录 表1：电化学储能各技术路线比较5 表2：国内部分钠电池项目进展7 表3：电动车所需钠离子电池性能8 表4：港股电池产业链相关公司（单位：亿港元）12 一、全球储能电池出货量快速增长 1.1全球储能市场方兴未艾 随着碳达峰、碳中和成为全球共识，新能源在全球能源体系中的比重快速增加，储能迎来急速增长。 目前市场上主要的储能类型包括物理储能和电化学储能。根据CNESA数据，截至2020年底，国内已投运储能项目累计装机量35.6GW，占全球18.6%，同比增9.8%。国内储能市场中抽水蓄能的累计装机量占比最大，占比89.3%；其次是电化学储能，占比为9.2%。 图1：国内各储能技术路线规模占比 资料来源：前瞻产业研究院，国元证券经纪（香港）整理 由于电化学储能技术不受地理地形环境的限制，可以对电能直接进行存储和释放，且从乡村到城市均可使用，因而近年来增长很快。市场综合预测2022-2025年全球储能电池出货量为123/190/305/420GWh，CAGR50.1%。 图2：2022-2025年全球储能电池出货量预测 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 2022E2023E2024E2025E 90% 85% 61% 55% 38% 123 190 305 420 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 全球储能电池出货量(GWh)YOY 资料来源：GGII，国际能源网，国元证券经纪（香港）整理 1.2电化学储能将沿多技术路径快速发展 电化学储能主要技术路线包括铅蓄电池、理离子电池、液流电池、钠离子电池等。其中锂离子电池的累计装机规模最大，占电化学储能装机规模的88.8%；其次为铅蓄电池，占比10.2%；液流电池占比0.77%。 我们认为短期内锂电池仍将是电化学储能的主要路线，铅碳电池有望因性能突破获 全钒液流电池 液态金属电池 铅酸电池 锂聚合物电池 液态锂离子电池 第三代锂离子电池 全固态金属锂 半固态金属锂 得份额增长。中长期，钠电池或许会对锂电池在储能领域构成较明显的替代关系。图3：电化学储能技术及其发展现状 超级铅酸电池 半固态锂离子 全固态锂离子 电化学储能 高功率液流电池 锂液流电池 钠硫电池 钠-氯化镍电池 钠离子电池 原理样机 完整测试 模拟环境 真实环境 定型量产 商业应用 资料来源：中国科学院，国元证券经纪（香港）整理 表1：电化学储能各技术路线比较 项目 基本原理 优点 缺点 能量密度 循环寿命 工作温度 锂离子电池 正负电极由两种不同的理离子入化合物构成。充电时，Li+从整机脱嵌经过电解质嵌入负极；放电时则相反。 长寿命、高能量密度、高效率、响应速度快、环境适应性强。 价格高昂，存在一定的安全风险。 三元200-300Wh/kg；磷酸铁锂 ≤200Wh/kg 2000-3000次 -20-55℃ 铅蓄电池 铅酸电池的正极二氧化铅和负极纯铅浸到电解液中，两极间产生电势。 技术成熟、结构简单、价格低廉、维护方便。 能量密度低、寿命短，不宜进行深度充放电和大功率放电。 20-40Wh/kg 300-500次 15-25℃ 钠离子电池 主要依靠钠离子在正极和负极之间移动来工作，与锂离子电池工作原理相似 原材料储量丰富，成本低，无过放电性，不易起火和爆炸,充电速度快 能量密度相对较低，目前无完善产业链 160Wh/kg >2000次 -40-80℃ 液流电池 利用正负极电解液分开、各自循环的一种高性能蓄电池。 容量高、使用领域广、循环使用寿命长、电解液可循环利用、生命周期性价比高、环境友好。 电池正负极电解液交叉污染，成本较高，能量转化效率不高 10-20Wh/L 10000次以上 5-50℃ 铅炭电池 与铅蓄电池相似，由电容特性的炭材料释放或接收电流 通过加入碳，有效抑制了负极的硫酸盐化趋势，使得电池寿命明显提升 循环重放次数少 40-60Wh/kg 2000-3000次 -20-45℃ 资料来源：中国知网，国元证券经纪（香港）整理 1.3铅碳电池在储能领域有望取得突破 铅碳电池是一种电容型铅酸电池，是从传统的铅酸电池演进出来的技术。它是在铅酸电池的负极中加入了活性碳，能够显著提高铅酸电池的寿命。既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势。 铅碳电池目前循环寿命约2000~3000次，远远高于普通铅酸电池300~500次的循环寿命。而且，由于铅回收技术已经非常成熟，所以铅碳储能电池的投资成本也比较低。 运营安全层面，国家能源局2022年6月发布的《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022年版）（征求意见稿）》中规定：1）中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池；2）锂离子电池设备间不得设置在人员密集场所，不得设置在有人居住或活动的建筑物内部或其地下空间。 综上，铅炭电池无易燃物，成本相对较低，在规模储能的应用中具有高安全性、效益高的优势。 目前，《电力储能用铅炭电池》国家标准正处于征求意见阶段，预计今年有望完成。该标准的确立，大概率有利于铅碳电池在储能领域的推广应用。 二、2023年大概率是钠电池商用元年 2.1钠离子电池大规模量产的条件日益成熟 钠离子电池虽然能量密度较低，但其具备成本低廉、化学性质稳定、较好的高低温性能、优秀的倍率性能等优势，可成为磷酸铁锂电池的下位替代。 随着技术难关不断攻克，钠离子电池能量密度逐步提升，有望达到锂离子电池能量密度的八成。2021年7月，宁德时代发布第一代钠离子电池，电芯单体能量密度可达到160Wh/kg，常温下充电15分钟电量可达80%。宁德时代曾透露，其第二代钠离子电池能量密度有望达到200Wh/kg。 在全球电池需求持续旺盛、锂离子电池成本居高不下的背景下，钠离子大规模商业化应用的条件日益成熟。市场判断，2023年大概率会是钠离子电池商业化的元年。 图4：钠离子电池较锂电池有明显成本优势图5：钠离子电池应用场景广泛 资料来源：中科海纳、国元证券经纪（香港）整理资料来源：中科海纳、国元证券经纪（香港）整理 图6：锂离子电池成本拆解图7：碳酸锂和氢氧化锂价格高企 资料来源：前瞻产业研究院、国元证券经纪（香港）整理资料来源：Wind、国元证券经纪（香港）整理 表2：国内部分钠电池项目进展 公司 钠离子电池项目进展 产能 中科海钠 全球首条GWh级钠离子电池生产线产品下线 约1GWh 众钠能源 百吨级硫酸铁钠中试产线全贯通，电池工厂建设立项 20Gwh 为方能源 电芯中试线已经搭建完毕 100MWh/年 鹏辉能源 电池产品进入中试阶段 - 同兴环保 电池产品进入中试阶段 - 华阳股份 钠离子电池生产线已投运 - 百川股份 钠离子电池进入小试阶段 - 派能科技 钠离子电池进入小试阶段 - 资料来源：各公司公告，国元证券经纪（香港）整理 2.2两轮车和低速电动车或将率先使用钠离子电池 2.2.1电动两轮车 目前电动两轮车主要使用磷酸铁锂、锰酸锂和铅酸电池。钠离子电池相较锂电池等在电动两轮车应用领域存在优势。 表3：电动车所需钠离子电池性能 资料来源：CATL，中科海纳，国元证券经纪（香港）整理 总体来看，钠电池成本、性能均可满足电动两轮车。整个电动两轮车未来钠电实施路径大致分为两个时间段： 在商业化初期，钠电池生产规模尚小，或体现不出经济上的优势，大概率是作为中高阶的动力电池，对锰酸锂为主的锂电车型进行替换； 随着正负极材料跟各种新的技术的提升，逐渐会对铅酸电池进行替换。