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政策驱动+技术优势,储能成为第二增长引擎

2023-07-11财通证券野***
政策驱动+技术优势,储能成为第二增长引擎

储能电池行业领先,业务收入保持高增长:公司2022年实现储能电池系统业务收入449.8亿元,占总收入的13.69%,同比增长230.15%,2017-2022五年复合增长率高达390%。由于规模较小,系统定制化程度高、产品差异性大导致以往储能电池盈利能力优于动力电池。2022年受锂电行业整体原材料上涨的影响,毛利率下降明显,但随着碳酸锂价格显著下降,储能电池盈利能力有望逐步改善。 长循环、高集成打造产品壁垒,储能电池市场份额超40%:公司储能系统次数最高可达15000次,长寿命带来储能系统全生命周期度电成本的降低。 大储系统对于电池一致性要求更高,产品安全性构筑高技术壁垒。此外,公司产品相较于二线电池厂具备产品价格优势,而相较于同等级竞争对手具备成本优势,因而电芯获集成商认可度高,市场份额超40%。 受益于大储旺盛的需求,公司储能业务成为新增长引擎:强制配储是当前国内储能发展的重要驱动力,我们测算国内发电侧大储2023-2025强配新增容量有望达到6.9GWh、16.9GWh、25.1GWh,保持高速增长。同样空间广阔的美国表前大储在IRA法案刺激下需求高增,公司作为目前中美储能产业链的龙头参与者有望深度受益于大储需求的增长。目前公司已进入主要储能系统集成商供应链,国内与国家能源集团、国电投、中国华电、三峡集团、中国能建等头部能源企业达成战略合作,海外与Nextera、Fluence、Wartsila、Tesla、Powin等国际头部储能客户深度开展业务合作,在手订单充足。 投资建议:公司是锂电行业龙头,储能电池全球份额领先,在国内及美国储能市场高增速下,公司营收及利润有望显著增长。我们预计公司2023-2025年合计实现营业收入4308.90、5742.50、7605.00亿元,归母净利润454.56、661.84、860.56亿元。对应PE分别为22.16、15.22、11.70倍,给予“增持”评级。 风险提示:原材料价格波动风险、新产品替代风险、政策变动风险、产能过剩风险 1储能电池行业领先,具备全方位全场景产品供应能力 1.1早期储能行业参与者,市场地位领先 宁德时代因其全球动力电池龙头的地位而为人所熟知,但其在储能领域也因出色产品而拥有领先地位。公司21、22年分别出货17、53GWh,市占率分别为38.3%、43.4%,领跑行业。 宁德时代董事长曾毓群曾提出公司的三大战略发展方向:一是用可再生能源和储能替代固定式化石能源,二是用动力电池替代移动式化石能源,三是通过电动化和智能化实现市场应用的集成创新。公司在战略上将储能与动力放在同一重要层级。 从发展历程来看,宁德储能业务可追溯至2011年。2011年宁德参与当时全球规模最大的风光储输示范工程——张北储能项目。公司18年设立储能事业部并将其列为重点发展业务,19年与星云、科士达成立合资公司,与美国Powin Energy签订1.85 GWh磷酸铁锂储能电芯供货合同,22年独资1.2亿元成立宁德时代储能发展有限公司;与阳光电源、协鑫集团达成重磅战略合作,携手开拓全球光储一体化市场,客户端获FlexGen(10GWh)、Primergy(1.416GWh)订单。 图1.宁德时代发展历程 1.2储能业务收入保持高增长,业务质量较好 公司储能业务收入保持高速增长。2018年起公司储能业务进入高速发展阶段,2022年实现储能电池系统业务收入449.8亿元,同比增长230.15%,五年复合增长率高达390%。目前储能业务是公司第二大收入来源,和动力电池业务收入相比还有一定差距,未来储能业务出货量有望进一步提升,拉动收入增长。 图2.2015-2022宁德时代储能业务收入及同比增速(亿元) 储能电池盈利能力优于动力电池。2018年以前,公司储能业务尚处于试点阶段,主要为客户对于公司产品方案可行性与成本竞争力的验证阶段。由于规模较小,系统定制化程度高、产品差异性大、销售价格差异较大导致储能电池毛利率变化远大于动力电池。2019年随着储能市场规模化的提高以及成本的下降,储能系统应用达到经济性拐点,储能毛利率达到高点37.87%。2019-2021年,随着国内储能电池出货量增加单位价格有所下降,储能毛利率随之下降但维持较高水平,分别为37.87%、36.03%、28.52%。2022年受锂电行业整体原材料上涨的影响,毛利率下降明显,预计随着行业上游原材料价格显著下降,储能电池盈利能力将逐步改善。 图3.宁德时代电池业务毛利率 储能业务收入、利润份额持续上升。公司储能业务营业收入与毛利占比自2017年起连续5年持续提升,2022年两者占比分别为13.69%、20.78%,2023年公司储能业务出货量有望持续保持高增,推动储能业务成为公司动力电池以外营收利润新支柱。 图4.宁德时代储能业务毛利及占比(亿元) 1.3产品范围全覆盖,业务大储为主 公司具备从电芯至整体系统集成的完备供应能力。公司提供包括电芯、集装箱电池柜以及整体储能系统集成在内的全套储能解决方案,产品兼具安全性、经济性与长寿命,性能处于行业领先地位。电力储能方面,公司提供新能源发电侧储能集装箱系统、电网及微电网储能电池簇,工商业储能产品包括家用或工商业小型储能电柜及光储一体化系统,通信储能方面有数据中心配套电池、5G及常规基站备电电池。除电芯、电池系统外,公司业务还涉足储能整体集成领域。2023年6月9日,中国华电集团有限公司发布2023年第一批磷酸铁锂电化学储能系统框架采购中标候选人公示,其中宁德时代成为标段一2GWh项目的中标备选人以及标段二3GWh项目的中标候选人。 图5.宁德时代储能产品矩阵 公司具备全场景储能业务供应能力,打造行业标杆地位。公司在发电侧持续中标或参与各类重大项目以及国家级示范项目的建设,同时在电网侧、用户侧等场景均有丰富业务经验。1)发电侧:2019年投运的鲁能海西州多能互补集成优化示范工程储能电站项目,是当时中国规模最大的电源侧集中式电化学储能电站,配套百兆瓦级别风光电储能系统。2)电网侧:福建晋江储能电站试点项目一期,由宁德时代负责整个储能系统的系统集成(电池系统+PCS+EMS),首度成功应用12000次超长循环寿命储能电池,远超市场平均水平3000-6000次循环寿命的水平。3)用户侧:张家港海螺水泥储能项目,采用宁德时代的集装箱模块化设计。公司产品主要应用于大储、户储、基站、备电等多个场景,绝大部分为大储。 表1.宁德时代主要储能项目 2长循环、高集成打造产品壁垒,储能电池市场份额超40% 2.1储能系统核心为电池系统,注重循环寿命与安全性 一般的储能电站基本结构为:电芯经过串联、并联或串并联后组成电池簇,多个电池簇并联后组成电池堆接入储能变流器直流侧,储能变流器将直流电压转变为交流电压,再经变压器升压,经电缆或架空线接入电网。而目前主流的集装箱式储能系统集成柜中,也主要包括储能电池系统、监控系统、电池管理单元、专用消防系统、专用空调、储能变流器及隔离变压器等。 图6.储能系统结构 电池系统是储能系统的核心,决定了储能系统的存储容量。国内电化学储能产业链上游为原材料,中游为核心部件制造及系统集成商,下游是系统运营与应用。 其中,中游储能系统的核心部件制造主要分为电池和系统两部分,细分之下一般包括电池组、电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)、能量管理系统(EMS)四大部分。 储能系统中电池成本占比最高。其中大储的电池(电芯+PACK+BMS)成本占比为67%,户储成本占比为35%(光储一体机),不算光伏组件则占比为49%。 图7.电化学储能成本构成 相比于动力电池,储能电池对循环寿命要求更高。储能电池与动力电池在基本原理方面没有太大差异,但由于使用场景不同,往往会对两类电池的使用性能提出不同要求。动力电池主要运用于汽车、电动工具等领域,由于载体体积有限,对于电池能量密度与功率密度有较高要求;而储能电池一般对于电池的能量密度与功率密度要求不大,且不同场景有不同要求,通常用容量型与功率型电池搭配使用以适配不同场景的需求。另一方面,储能电池对于电池寿命有更高要求,通常要求电芯循环次数达5000次以上,系统日历寿命在10年以上,远远高于动力电池。 表2.动力储能电池差异 2.2长循环提高产品经济性,高一致性提升使用寿命 公司储能电芯循环次数最高可达15000次,长循环带来高经济性。公司绝大部分产品应用于大储,储能系统最大特征是高寿命。当储能电池循环寿命提升到10000次,储能成本将降至1000元/ kWh以下,扣除充放电损耗和折旧,度电成本将低于0.16元。电池使用寿命的增加,可以带来储能系统在全生命周期度电成本的降低。若实现长循环18000次,一天两次循环的情况下可用25年,与光伏同寿命。 表3.大储产品对比 大储系统对于电池一致性要求更高,产品安全性构筑高技术壁垒。集中式储能单元由大量单体电芯串并联而成,由于短板效应存在,单元内电芯数量越多,对于电池组集成的技术要求越高,簇内电池的一致性和簇间环流会影响储能系统寿命与安全性。公司EnterC储能柜共有4160颗电芯(10P52S*8),由10颗电芯为一组并联,52组串联,一共有8组。一般来说,1GWh的储能电站超过150万颗电芯,对产品一致性要求是汽车动力电池的1万倍以上,同时由于储能系统寿命往往高达10-20年,部分在产品交付初期未显现的安全性问题会随着使用期限逐步暴露出来。因此,大储项目的安全性要求构成了更高的技术门槛。 相对于户储,发电侧储能规模更大,功率级别更高。户用储能一般是<10KW,而大型电力储能一般是10MW级别以上。高功率对于电芯与系统性能都提出了更高要求。首先,提高电芯容量减少电芯数量,理论上能够提升电池组一致性水平,提高系统能耗。大储电芯普遍容量高于户储,主流容量有150Ah、200Ah、280Ah等,而近年来300+Ah容量电池也在大储领域受到极大关注,而户储电芯容量一般为50Ah和100Ah,对于电芯容量需求较小。此外,大型储能系统对于热管理要求更高。锂电充放电倍率与产热正相关,大储系统通常会主动参与调峰调频,高容量高充放电倍率带来产热大幅增加。因此大型储能系统中通常搭配专门的热管理系统,目前以风冷与水冷为主,同时整个系统一般集成于集装箱中,系统电池排布紧密且集装箱环境相对封闭,电池热量容易集聚导致温升过高。 公司液冷系统可将单簇电芯温差控制在3℃以内,高一致性提升使用寿命。储能电池的不一致主要指电池容量、内阻、温度等参数的不一致。锂电池在充放电过程中会大量放热,当电芯内阻不一致时,系统内部温度不均衡,电池老化均衡衰减速率加剧,寿命将会缩短。当内部温度提升15℃以上时,储能寿命会缩短一半以上。 产品获得国际认证,海外市场开拓顺利。公司产品出口海外有两种方式,一种是与国内客户合作,经过国内客户出货到海外,另一种是直接出货到海外,但需要通过海外认证。公司储能产品已通过欧盟CE、联合国UN38.3以及多个美国UL的安全认证,可在欧美市场直接开拓客户。 表4.各电池厂储能产品认证情况 大容量电芯趋势性显现。为适应目前储能丰富的应用场景,同时降低成本,市场对于大容量储能电芯需求旺盛,各电池厂纷纷针对储能场景推出专用大容量电芯。 自2020年开始,以宁德时代为代表的电池厂针对储能业务陆续推出280Ah电芯,此类产品目前已成为储能市场主流。2022年开始,电池厂又进一步布局300+Ah大电芯,卡位未来超大容量储能电芯市场。2023年6月,国际电池储能技术博览会中宁德时代储能新产品EnerC Plus首次亮相,其搭载306Ah大电芯,可达到20年安全运行寿命。 表5.各电池厂大容量电芯布局情况 发布光储黑科技,直击储能痛点。2023年5月24日宁德时代在SNEC光伏大会暨(上海)展览会发布全球首个零辅源光储融合解决方案,实现多项技术突破: 1)光与储实时联动,实现毫秒级功率控制,保障电力平滑输出,同时充放电效率提升10%。