先进制造行业周报：熔盐储能开启长时储能新模式，光热电站项目释放有望推动需求增长
熔盐储能开启长时储能新模式，光热电站项目释放有望推动需求增长 行业评级：增持 分析师：邹润芳 证券执业证书号：S0640521040001 研究助理：唐保威 证券执业证书号：S0640121040023 研究助理：闫智 证券执业证书号：S0640122070030 分析师：卢正羽 证券执业证书号：S0640521060001 行业报告：先进制造行业周报 2023年2月26日 中航证券研究所发布证券研究报告请务必阅读正文后的免责条款部分 股市有风险入市需谨慎 中航先进制造——投资观点 重点推荐：双良节能、航锦科技、华伍股份、德龙激光、天通股份、西子洁能、捷佳伟创、天准科技、联赢激光、科德数控 核心个股组合：首航高科、航锦科技、华伍股份、协鑫能科、双良节能、西子洁能、德龙激光、联赢激光、骄成超声、东威科技、奥特维、罗博特科、高测股份、宇晶股份、百利科技、至纯科技、先导智能、杭可科技、星云股份、天宜上佳、迈为股份、捷佳伟创、金辰股份、禾望电气、科威尔、绿的谐波、埃斯顿、东方电气 本周专题研究：“双碳”背景下光伏光热、风电水力等新能源存在间歇性和不稳定性，易造成能源供需不匹配，熔盐储能开启长时储能的新模式，目前主要应用于光热电站领域，具有规模大、储能密度大、安全性能高的优点。2022年我国新增规划、在建、光热项目32个，光热装机规模达到3610MW，较2021年新增装机规模超3倍，实现跨越式增长，随着光热电站的建设，熔盐储能需求有望快速增加。投资方面，建议关注：1）自主研发的光热储热系统及装备荣获国家能源领域首台（套）重大技术装备，具备光热及熔盐储能项目经验：西子洁能；2）布局光热发电全产业链，具备技术优势：首航高科；3）旗下东方锅炉生产储换热系统设备：东方电气。 重点跟踪行业： 锂电设备，全球产能周期共振，预计21-25年年均需求超千亿，国内设备公司优势明显，全面看好具备技术、产品和规模优势的一二线龙头； 光伏设备，光伏产业链价格调整刺激下游需求，看好光伏设备、电池组件、电站运营、非硅辅材、耗材等方向； 换电，2025年换电站运营空间有望达到1357.55亿元，换电站运营是换电领域市场空间最大的环节，看好换电站运营企业； 储能，储能是构建新型电网的必备基础，政策利好落地，发电、用户侧推动行业景气度提升，看好电池、逆变器、集成等环节龙头公司； 半导体设备，预计2030年行业需求达1400亿美元，中国大陆占比提高但国产化率仍低，看好平台型公司和国产替代有望快速突破的环节； 自动化，下游应用领域广泛的工业耗材，市场规模在400亿左右，预计2026年达557亿元，看好受益于集中度提高和进口替代的行业龙头； 氢能源，绿氢符合碳中和要求，光伏和风电快速发展为光伏制氢和风电制氢奠定基础，看好具备绿氢产业链一体化优势的龙头公司； 工程机械，强者恒强，建议关注行业龙头，看好具备产品、规模和成本优势的整机和零部件公司。 熔盐储能技术开启长时储能新模式。“双碳”背景下，构建新型电力系统是保障我国能源安全的战略任务。光伏光热、风电水力等新能源存在间歇性和不稳定性，易造成能源供需不匹配，需要配合储能技术。熔盐储热是一种安全水平较高的储能方式，利用硝酸盐等熔盐作为传热介质，通过收集太阳能、风能等可再生能源，在充电期间将熔盐加热至高温状态，储存热能，而在放电期间则将热能转化为电能，实现清洁能源的储存和利用。熔盐储能广泛应用在太阳能光热发电、耦合火电机组调峰调频、耦合新能源绿电供热这三个领域。针对不同应用场景，熔盐的使用温度区间和换热过程均有较大差异，现阶段以解决光热电站的技术需求为主。 熔盐储热技术具有规模大、储能密度大、安全性能高等优点。目前熔盐储热具备单日10小时储热能力，储能规模可达几百兆瓦。熔盐储能工作原理是加热熔盐储能，并通过蒸汽带动汽轮机发电，采用硝酸盐等熔盐作为传热介质，有着寿命较长、运行费用低、储能密度大的优点，同时整个过程不产生污染排放。 图表：熔盐储能系统流程图图表：熔盐储能不同应用场景对比 应用场景 熔盐使用温度区间℃ 换热过程 光热发电系统 290-565 熔盐-蒸汽 火电机组调峰调频 140-650 熔盐-蒸汽、蒸汽熔盐、电-熔盐 绿电供热 140-650 熔盐-蒸汽、电-熔盐 熔盐储能的关键核心技术和设备包括熔盐、电加热器、储罐以及换热器。耐高温熔盐如技术成熟的Solar盐，最高工作温度达565℃，适合于高参数光热发电或火电机组储热调峰系统。熔盐储罐主要有单罐、双罐、多罐系统，单罐熔盐储能系统结构简单，成本较低，适用于小面积生活供暖等领域；双罐系统包含冷罐与热罐，通过冷热熔盐分离并在2罐中循环换热，避免了斜温层问题，技术风险也相对较低，在双罐的基础上还可进 一步增加储罐数量，形成多罐系统，增大储热量。实现大规模熔盐储能的关键是兼具低成本、可实施性的高电压等级熔盐电加热器的研发。目前，熔盐电加热器主要有电阻式、电极式、感应式3种形式，现有技术普遍为380V或690V的低压电阻式加热器，主要应用于光热发电场景。换热器方面主要包括管壳式、套管式两种，管壳式换热器是目前熔盐换热器的主要形式，套管式换热器具有结构简单、能耐高压的优点。 图表：熔盐储能关键技术对比 关键技术 分类 优点 缺点 应用 熔盐 耐高温熔盐 扩大温域，支持更高参数蒸汽 工作温度通常不能超过600℃ 高参数光热电站 低熔点盐 扩大温域，增加光热电站运行天数 温度上限低，储热容量受限 低参数电站 储罐 单罐 结构简单，投资成本低 斜温层降低系统有效储热量 槽式或小型光热电站 双罐 技术风险相对较低 熔盐冷罐凝固风险大 大部分商业光热电站 多罐 提高机组可靠性、灵活性 投资成本高 局部应用于中间再热式机组 加热器 电阻加热器 热惯性小，调控速度快、控温精度高 高电压电阻式在熔盐加热未曾运用 应用广泛 电极加热器 电压等级高 加热炉温度骤变，连接管道易老化 多结合电极锅炉使用 感应加热器 加热速度块，有效避免电阻丝烧断 功率系数一般较低 目前应用较少 换热器 管壳式换热器 结构坚固、适应性强 熔盐直接作用换热器存在安全隐患 广泛应用 板式换热器 紧凑高效、使用温度区间大 成本较高 高参数光热和新型动力循环方向 我国光热发电装机量达到58.8万千瓦时，熔盐储热快速发展。2022年，我国新增1座光热电站并网发电，为玉门鑫能二次反射塔式光热发电示范项目，装机容量50MW，电站设计储热时长9小时。根据国家太阳能光热产业技术创新战略联盟对我国MW级以上规模含汽轮发电机组的太阳能热发电系统的梳理统计，截至2022年底，我国太阳能热发电累计装机容量588MW，在全球太阳能热发电累计装机容量中占比8.3%。目前国内单机容量最大的光热电站为首航高科塔式光热电站，储电能力达到1.7GWh。 2022年大批规划光热项目落地，熔盐储能需求有望迎来增长。根据我们统计，2022年我国新增规划、在建、光热项目32个，光热装机规模达到3610MW，较2021年新增装机规模超3倍，实现跨越式增长，项目大多于2022年年中启动招投标程序，其主要原因为新疆、甘肃、青海等省份出台储能配套相关政策。根据《2022中国太阳能热发电行业蓝皮书》项目显示，储热系统在光热电站中的投资占比在11%-17%，随着光热电站的建设，熔盐储能需求有望快速增加。 图表：我国光热发电装机容量（MW） 588 538 538 438 238 13 23 23 700 600 500 400 300 200 100 0 20152016201720182019202020212022 装机容量 图表：规划及在建光热发电按省市划分（MW） 20222021 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 新疆青海甘肃内蒙古吉林西藏 TOPCon电池实验室转化率提升至26%，成本逐渐下探逼近PERC电池。TOPCON电池实验室转化率提升至26%，成本逐渐下探逼近PERC电池。根据中国能源新闻网数据，2022年P型PERC电池量产效率在23.2%~23.5%之间，基于P型硅片的PERC电池即将达到极限转化效率24.5%，成本在0.2元/W左右，TOPCon电池凭借良好的钝化接触结构与低衰减系数、高双面率的特点，在理论上极限效率远高于PERC电池，达到28.7%，我国晶科能源、通威股份等公司布局TOPCon并投产，量产效率最高的为晶科能源，效率稳定在24.8%水平，同时其实验室转化效率达25.4%创造世界记录。成本端，TOPCon已下降至0.26-0.27元/W，同时由于TOPCon在产线上与PERC电池有一定兼容性，电池片原有厂商在设备投入上不超过2亿元/GW，厂商扩产意愿强烈。 多投资主体涌入，TOPCon产能持续扩张。截至2023年2月16日，经不完全统计，目前披露的TOPCon在建及规划项目超过250GW，其中包括中来股份、天合光能、钧达股份、一道新能等知名厂商，也有着仕净科技、明牌珠宝等新兴跨界公司，随着生产工艺的简化，设备成熟度提升，TOPCon性价比提升，产业投资力度将呈快速增长趋势。 图表：2022年至今TOPCon电池扩产计划图表：TOPCon不同技术路线及相关设备企业 企业 扩产规模：GW 地点 企业 扩产规模：GW 地点 中润光能 16 安徽滁州 晶科能源 29.5 浙江海宁等 钧达股份 16 江苏徐州 协鑫集成 20 四川乐山 宝丰集团 2.5 甘肃酒泉 麦迪科技 8 四川绵阳 中来股份 19.6 泰州 昱辉能源 2 江苏盐城 沐邦高科 10 安义县 亿晶光电 10 安徽滁州 太一光伏 10 江苏徐州 林洋能源 20 南通 一道新能 30 江苏泰州等 海源复材 4 安徽滁州 皇氏集团 20 安徽阜阳 天合光能 8 江苏宿迁 大恒能源 8 安徽巢湖 明牌珠宝 10 浙江绍兴 仕净科技 24 安徽宁国 技术路线 优点 缺点 设备企业 LPCVD 工艺成熟，容易控制，均匀性好，成膜质量好 沉积速度慢，需要高温，有绕度，石英件沉积严重，难以原位掺杂 拉普拉斯、赛瑞达、北方华创、捷佳伟创 等 PECVD 微波 沉积速率快，可原位掺杂，冷壁，无绕镀 膜厚均一性差，非晶硅薄膜含氢量高，易爆膜，维护成 本高 MB 管式 工艺简单，原位掺杂，无 绕镀 石英管及石墨舟易脏污，爆 膜 微导、捷佳伟创、金 辰股份 板式 工艺简单，原位掺杂，无 绕镀 维护成本高，爆膜 理想、江苏杰太等 PVD 工艺简单，原位掺杂，无 绕镀 技术不成熟 江苏杰太 HJT电池转化极限更高，降本增效路径明确。HJT技术较好解决常规电池掺杂层和衬底接触区域的高度载流子复合损失的问题，其核心工艺在PN结中插入本征非晶硅层作为缓冲层。HJT电池有着转化效率高、低功衰、工艺步骤少的优势契合光伏行业发展规律，目前市场上主流的电池技术PERC需要8-10道工序，而HJT技术只有四道工序，有利于减化制备流程，更容易实现产业化。由于HJT电池制备为低温工艺，在制作金属电极中只能使用低温银浆，且需要将银粒做成更小并双面加工，银耗量更高，单W成本接近0.33元。未来随着铜电镀、多主栅、银包铜等技术改良的出现，成本有望进一步降低。 降本增效推动产能扩张，设备厂商先行收益。截至2023年2月16日，经不完全统计，目前披露的HJT在建及规划项目超过120GW，其中包括传统电池企业布局异质结：通威，阿特斯，东方日升，晶澳，隆基，爱旭等；新进入企业布局异质结：华晟，晋能，明阳智能，金刚玻璃等。新进入企业以安徽华晟新能源为代表。随着零部件国产化替代以及规模效应显现，HJT经济性有望得到进一步提升，电池制备工艺环节设备厂商有望受益。 图表：2022年至今HJT电池扩产计划图表：HJT电池工艺环节相关设备厂商 企业 扩产规模：GW 地点 企业 扩产规模：GW 地点 奥维通信 5 安徽淮南 华晟新能源等 5 云南大理 宝馨科技 4
