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文档简介

1、2022年新能源汽车产业市场深度分析报告文档合集资料汇编目 录1、新能源汽车热失控防护技术产业分析:电动车自燃问题分析2、2022年区块链行业新能源技术应用发展白皮书3、新能源汽车行业研究及2022年投资策略4、新能源汽车快充行业专题报告:从电池材料、零部件看投资机会5、电力设备及新能源行业专题报告:22Q1基金持仓分析新能源汽车热失控防护技术产业分析:电动车自燃问题分析1.自燃事件频发,系统级热失控防护是当前解决问题的关键1.1. 自燃事件频发,“永不自燃”成行业共识,针刺成为“网红实验”自燃问题频发,成为阻碍新能源汽车发展的掣肘。新能源汽车频繁爆出自燃 事件,已经引起了消费者、企业以及国家

2、监管部门的高度关注,也给相关企业造 成了巨额损失。国内众多车企都爆发过汽车自燃事件,面临着不小的监管压力。2021 年 8 月通用汽车召回 Bolt EV,预计召回费用 19 亿美金,这是到目前 为止新能源汽车最大的召回事故。今年 8 月 Bolt EV在美国起火,通用汽车开始 召回所有 14.2 万台的 Bolt EV,同时将无限期的停止销售 Bolt EV电动汽车(恢 复销售得等到这次召回的车辆得到妥善处理以后),并将向电池供应商 LG 寻求 赔偿。根据汽车电子设计的信息,通用汽车和 LG 的专家已经确定,电池中同时 存在两种制造缺陷(负极极耳撕裂和隔膜发生褶皱)是导致 Bolt EV 起

3、火的根本 原因,除韩国梧仓工厂,其他工厂也有相似的制造问题,且通用目前没能力确认 生产出质量过关的电池模块。2021 年 2 月现代汽车召回 81701 辆 KONA EV,预计召回费用 80 亿人民 币,原因是电池存在起火风险。这不是 KONAEV 的首次召回,在 2020 年 10 月 现代汽车就宣布召回了 2.5 万台 KONAEV,并对电池管理软件进行了更新,加强 软件对车辆异常的监控与报警功能,并对存在起火风险的车辆更换了电池,但之 后再次发生了自燃事件,说明补救措施并未达到预期效果,现代汽车不得已再次 召回。“永不自燃”成行业共识,评估标准就是针刺试验,国标要求的 5min 是底

4、线。在行业内,电芯发生不可控的剧烈放热反应称之为热失控,电芯热失控引发 其他电芯热失控称之为热扩散或者热蔓延。在自燃事故频发的背景情况下,车企 面临着巨大的监管及召回压力。2021 年 5 月发布的新国标 GB 38031-2020电 动汽车用动力蓄电池安全要求中,特别增加了电池系统热扩散试验,要求电池 单体发生热失控后,电池系统在 5 分钟内不起火不爆炸,为乘员预留安全逃生时 间。而 5 分钟本质是最底线要求,众多车企的要求实际上是电池包过针刺,若发 生热失控,不影响乘客安全及整车安全,事后只需将电池包更换即可继续使用。各电池企业密集发布“永不自燃”电池包的解决方案。这几年电池和汽车企 业对

5、电池自燃问题进行了大量的研发工作,并取得了不错的进展,至今为止已经 有比亚迪、宁德时代、欣旺达、广汽新能源、上汽智己、蜂巢能源、岚图汽车、长 城汽车等多家企业发布了“永不自燃”电池包的解决方案。电池组成可分为 4 个层级:材料、电芯、模组和系统,在任何一个层级阻隔 热失控,即可以实现“永不自燃”。不同企业选择的路径有所差异,但殊途同归, 最终目的都是实现“永不自燃”。比亚迪选择的是使用高热稳定性的材料,即三元 材料切换为铁锂材料;广汽、上汽等选择的是增加系统层级的防护措施,电池包过针刺试验。比亚迪刀片电池出圈,针刺成为网红试验。2020 年 3 月,比亚迪发布刀片电 池,其中刀片电池和三元电池

6、的针刺试验传播度很高,“你的电池能过针刺吗?” 成为客户购买电动车的考虑因素。在“永不自燃”的技术路线上,比亚迪义无反顾 的选择了热稳定性更高的铁锂材料,后续大部分车型都会切换至铁锂电池。铁锂与三元的技术路线之争已持续多年,高镍的劣势在于成本高及安全性能 差。在补贴时代,由于能量密度要求,三元电池逐渐成为主流,但在补贴退坡之 后,在刀片电池以及特斯拉的引领下,磷酸铁锂电池强势回归。1.2. 热失控防护关键影响因素,材料热稳定是基础,系统防护是核心影响热失控防护效果的因素众多,可划分为材料级,电芯级,模组级以及系 统级。材料热稳定性是基础,但在当前阶段,材料级尚未出现可量产的技术突破, 企业主要

7、依靠系统防护实现“永不自燃”的目标。材料热稳定性是热失控防护的基础,铁锂材料的热稳定性明显优于三元材料。比亚迪展示的针刺实验在公众眼中成为了安全标准。如刀片电池采用热稳定性高 的磷酸铁锂材料,根据磷酸铁锂材料的热重-质谱分析曲线,可以看出磷酸铁锂在 温度 400以上出现显著的放热峰,表现出良好的热稳定性。对比之下,经典比 例三元材料的热重曲线中,NCM811 的放热峰出现在 230左右,NCM111 的放 热峰出现在 306左右,三元材料的热稳定性明显劣于铁锂材料。除比亚迪全面转向铁锂材料外,大部分车企都是同时兼顾铁锂和三元两条技 术路线,如何在电芯、模组及系统层级实现“永不自燃”目标,成为产

8、业链上下游 共同攻坚的难题。电芯追求高能量密度,内部设计越来越极限,电芯层级无空间增加防护措施。为了满足整车的续航要求,电芯的尺寸越来越大,同时电芯的体积能量密度越来 越高,内部填充的活性物质也越来越多,内部设计越来越极限,在电芯内部增加 防护措施对能量密度影响太大。实际上电芯层级的安全等级在降低,老国标 GB/T31485-2015 中过充标准是 150%SOC,而在新国标 GB/T 38031-2020 中, 过充标准降低至 115%SOC。宁德时代等众多企业也取消了电芯 SSD(一种断开 电芯内部回路的装置)设计,使得电芯内部有更多空间容纳活性材料。模组内和电池系统内部有较多空间做热失控

9、防护设计,阻止电芯间的热扩散 是关键。由于模组的载电量越来越大,电池包结构无法承受一个模组完全热失控 时的能量,所以在电芯间阻止热扩散是主要解决方案,同时要求电池包结构能够 承担少量几颗电芯热失控带来的冲击及热量。1.3. 热量传递方式及影响电芯间热扩散的核心影响因素分析热量传递有三种基本方式:热传递、热对流、热辐射。在电芯热失控之后, 一部分热量通过高温烟气被带走,剩下的热量则通过这三种方式传递至周边电芯 或者其他零部件。热传递的基本方程式:dQ=-dAdt/dn热对流的基本方程式:Q=At/(平壁导热)热辐射的基本方程式:Q=AT 4(平壁导热)Q:导热速率,A 导热面积,dt/dn:温度

10、梯度, 导热系数,t 平壁两侧温差,平壁厚度, 斯忒藩-玻尔兹曼常数,T:热力学温度在热失控过程中,热传递是最主要的热量传导方式。热传递速率与接触面积、 导热系数、温度梯度成正相关关系。阻止周边电芯温度达到自发性产热临界温度 K 是关键。在发生热失控后,周边电芯会受到热失控电芯的加热以及电池自身或整车热管理 系统的散热;t1t2时刻由于热失控电芯的剧烈放热,导致周边电芯加热散热,温 度逐渐升高,若温度升高至自产热温度 K,则会由于电芯发生不可逆的自发性产 热导致电芯热失控,从而引发连锁反应造成其他电芯热失控,整个传递过程称之 为热扩散。若电芯的隔热效果较好,周边电芯的温度上升缓慢,在热平衡时刻

11、 t2 达到最高温度 K1,此时 K1低于电芯的自产热温度 K,则电芯在 t2时刻后,温度会 逐渐降低至室温,不会引发其他电芯热失控,避免整车自燃风险。综合分析电芯间热扩散的核心影响因素包括:单体释放能量,单位散热能力, 周边电芯隔热能力。单体释放能量指的是电芯在发生热失控时对外释放的总热量,与电芯材料、 单体电芯能量、电芯封装方式等息息相关。单位散热能力指的是每度电的电池与外界进行热交换的能力,主要与热管理 系统设计、电芯的直接水冷面积相关。周边电芯隔热能力指的是触发电芯与周边电芯的热量传递情况,主要与电芯 间的直接接触面积以及传热系数相关。2.第一代热失控防护方案:圆柱最简单,方形已突破,

12、软包难度最高2.1. 不同封装方式对防护效果影响重大,圆柱最简单,方形次之,软包最 难第一代防护方案以加强隔热,加快散热为主要技术手段,不同封装方式对电 池热失控防护有重大影响。选择典型设计方案,综合对比三者的单体释放能量、 单位散热能力、周边电芯隔热能力。圆柱电池的单体释放能量最低。热失控释放的能量与电芯材料、单体电芯能 量、电芯封装方式等息息相关。在假设电池材料热稳定相同的情况下,简单将单 体释放能量等同于单颗电芯的能量。特斯拉的 21700 圆柱电芯能量为 0.01776kwh, 是方形电芯的 1.7%,软包电芯的 4.1%。单位散热能力与电芯与水冷板的直接接触面积成正相关。在特斯拉蛇形

13、水管 +导热胶的设计中。每个电芯侧面至少有 1/6 的面积直接接触水冷管(考虑到电芯 间隙中填满了导热胶,实际散热面积应大于 1/6)。每度电的水冷散热面积约为 0.043m2,是方形电芯的 2.7 倍,软包电芯的 2.5 倍。同时考虑到软包电池接触水 冷板的侧面并非平整的,实际冷却效果应低于方形电池。周边电芯隔热能力与电芯间的直接接触面积以及传热系数相关,直接接触面 积越小,传热系数越小,则隔热能力越强。每个圆柱电芯周边有 6 个电芯,但是 电芯之间并没有直接接触,具体分析,与 2 个电芯隔着水冷板,与 2 个电芯隔着 隔热棉,与同排 2 个电芯无直接接触,电芯间的直接传热面积是 0m2。而

14、软包与 方形电芯,都是通过大面与周围电芯直接接触,大面之间都需要增加相应的隔热 材料,来增加隔热能力。方形电池的每度电需要隔热面积为 0.0314m2,软包电池 每度电需要隔热面积为 0.0976m2。总结:三种封装方式中,在假设电池材料热稳定相同的情况下,圆柱电池的 单体释放能量最低,单位散热能力最好,周边电芯的隔热能力最强,热失控防护 方案最简单有效。2.2. 广汽埃安“弹匣电池”核心技术解读,加强隔热,加快散热为核心2020年广汽 AionS搭载了宁德时代的NCM811电池,发生了多起自燃事故, 一时间成为了新闻热点。痛定思痛下广汽开启了电池热失控防护安全研究,终于 在 2021 年上海

15、车展前发布了全新一代动力电池安全技术,官方将此技术命名为 “弹匣电池系统安全技术”(下简称“弹匣电池”),由于电芯置于型似“弹匣”的 安全舱,所以得名“弹匣电池”。“弹匣电池”本质仍然是通过提高单位散热能力以及周边电芯的隔热能力来 达到“永不自燃”的目标。广汽官方宣传“弹匣电池”采用了 4 项核心技术,综 合分析“弹匣电池”仍属于第一代热失控防护技术范畴。第一代热失控防护方案的新增的零件价值量在 500-1500 元,由于单个零部 件的价值量不高,供应商基本以中小企业为主。相比于无任何防护的电池包,新 增零部件包括:气凝胶等隔热材料、中间复合板、模组防火棉、整包防火毯、防爆 阀、压力传感器等。

16、不同企业的电池包设计可能存在差异,但第一代热失控防护 设计思路以及所需要的零件基本一致。智己汽车采用的设计思路基本与“弹匣电池”一致。上海车展期间智己汽车 首款车型亮相,采用了“永不自燃”的技术方案,通过“预、导、构、隔、疏”五 重防护方案,确保其动力电池达到较高的安全系数:“预”,指从云端实时预警, 一旦系统判断电池有热失控风险,能立即召回故障车辆;“导”,指主动冷却系统; “构”指低热导结构,“隔”指全方位热隔离设计,利用新型隔热材料,使电芯之 间的热传递尽量缩小;“疏”指高效排烟通道,可以把单个电芯热失控产生的高温 烟气尽快定向排出包外,不至于引发其他电芯的热失控。2.3. 软包电池的热

17、失控防护难度最大,成本最高单体释放能量:软包电池与方形电池基本相同。两片软包电芯并联,每两片 电芯之间隔一张泡棉,针刺一颗电芯必定引发另一片并联电芯热失控,故单体释 放能量应该是两片电芯的总能量即 0.876kwh,单体释放能量是方形电池的 84%。单体散热能力,软包电池弱于方形电池。软包每度电水冷面积为 0.017 m 2, 略高于方形电池的 0.0158 m 2,但考虑到软包电池侧面并非平整面,且铝壳的导热 率效果优于铝塑膜,综合考虑软包电池的散热能力弱于方形电池。周边电芯的隔热能力:软包电池和方形电池表现出明显的差异:1)方形电池 有防爆阀,可以定向将热量释放至电芯上方,而软包电池目前做

18、到定向泄压难度 较高,热失控发生时热量可能直接对着周边电芯喷发,进一步弱化防护效果;2) 方形电池的铝壳在热失控的一段时间内可以保持结构完整性,软包电池的铝塑膜 结构强度低,在电芯间的隔热材料必须有一定的结构强度,否则在高温条件下易 结构坍塌,无法起到隔热的效果;3)隔热材料的选择上,软包电池受到的限制也 更多,软包电池间的泡棉的主要作用是吸收电芯膨胀,但泡棉的结构强度低,隔 热性能差。如果换成隔热效果更好的气凝胶材料,则成本会有较大幅度的提升, 如果使用支撑结构强度稍好的材料,则电芯间隙必将增大,导致系统能量密度降 低;4)软包电芯是大面接触,需要隔热的面积很大,按照每两片电芯隔一片防护 材

19、料,每度电需要的隔热面积是 0.0976 m 2,是方形电池的 3.1 倍。至今为止尚未有软包电池企业发布“永不自燃”的热失控防护方案。相比于 圆柱电池和方形电池,软包电池的热失控防护难度最大,成本最高。目前部分软 包电池企业试图每 5 片左右电芯隔一片复合隔热材料,试图平衡结构强度、膨胀 空间以及隔热效果,但真正的防护效果如何仍然有待验证。3.第二代热失控防护方案:大量灌注冷却液灭火大量灌注水是目前唯一能够熄灭锂电池火焰的方法,第二代热失控防护方案 就是利用电池冷却液进行灭火。设计方案主要是在电池泄压阀上方新增一套水冷 系统,在电池发生热失控时,高温气体从泄压阀处喷出,融化电芯上方的铝板后,

20、 铝板内的冷却液由于重力向泄压阀处灌注,实现灭火冷却,安全性能得到大幅度 提升。缺点是该系统占据一部分空间,降低体积利用率及能量密度。目前已经有 包括宁德时代、上汽智己等多家企业在研究,已完成初步的可行性评估。在合适 的实验条件下,在单颗电芯热失控后,冷却液可以顺利注入电芯壳体中,没有明 火蔓延至电池包外。第二代热失控防护方案简单有效,核心受益厂商是银轮股份、三花智控等动 力电池热管理企业。我们预计该方案最早在 2023 年推向市场。防爆阀在上方的硬 壳电芯使用该方案的效果最好。软包电池厂商也在尝试该思路。目前已经有部分厂商尝试将软包电池的水冷板由电池底部更改为电池顶部,这有助于改善热失控,但

21、由于软包电芯定向泄压 难度大,且铝塑膜结构强度低,没有容纳冷却液的容器,实际效果仍然待验证。另 外取消底部水冷板,也会弱化电池底部的安全防护。4.第三代热失控防护方案:超高热稳定性材料是关键,高镍电芯均可通过针刺4.1. 磷酸锰铁锂改善高镍材料热稳定性磷酸锰铁锂(LFMP)能量密度比磷酸铁锂(LFP)更高,两者的放电容量相 近,但 LFMP 平台电压更高。LFMP 与 LFP 的晶体结构相同,也属于橄榄石结构, LFMP 除了具有较高的理论比容量(170mAh/g)外,还具有高的放电平台(4.1V VS Li+ /Li),因此具有较高的能量密度,在完全充放电的情况下,比LFP高1520%。LF

22、P 的导电性差,LFMP 比 LFP 更差,目前导电性的问题已基本解决。橄榄 石型 LFP 本质上具有较低的电子电导率(室温下约为 10-9 -10-10 S/cm)和 Li +扩散 速率(室温下约为 1.810-14cm2 /s)。LFMP 的电子电导率(室温下10-10 S/cm) 和 Li +扩散速率(室温下 LiPF6 LiTFSI LiClO4 LiBF4 )电解液更高的电导率,且其含氟量较低,更为环保,因此LiFSI更利于 快充。粘结剂:若采用硅负极,负极粘结剂采用PAA更为匹配(石墨体系下是SBR)。硅负极:预计25年全球市场空间有望达300亿+,21-25年复合增速135%我们

23、预计23/25年全球硅负极需求量有望达12/52万吨,市场空间88/319亿元。核心假设如下:负极需求:根据鑫椤锂电数据,21年负极全球产量88万吨,我们预计22年增速在55%,后续在40%。硅基负极渗透率:21年为历史数据,我们预计硅负极在23年迎来放量拐点预计渗透率达6.5%,25年达14%,渗透率的假设和大圆 柱放量相匹配。21年大圆柱未放量下硅负极渗透率在1.5%,23-25年大圆柱驱动下,硅负极渗透率分别在6.5%、9.5%、14%。硅基负极单价:根据硅纯品价格和人造石墨价格按照加权平均而得,纯品硅掺杂比例在提升22年在5%,预计25年达10%,纯品硅 价格22年在45万元/吨,25

24、年降至30万元/吨,人造石墨22年在6万元/吨,25年降至4万元/吨。我们预计硅基负极(复合品)22年 单价在8万元/吨。25年降至6.1万元/吨,价格下降但性能显著提升(硅掺杂比例在提升)。硅负极:贝特瑞在硅负极研发、量产、客户端全面领先同行贝特瑞研发和量产供货领先同行。公司2010年取得硅基负极材料的 技术突破,并于 2013年实现批量出货,客户系松下、三星。贝特瑞硅碳、硅氧两手抓,且在持续更新迭代。截至20年,公司硅 碳负极已开发至第三代产品,比容量从第一代的650mAh/g提升至 第三代的1500mAh/g,正在开发第四代硅碳负极材料产品,硅氧 负极部分产品比容量达到1600mAh/g

25、以上。近期拟扩产4万吨硅负极,我们预计公司硅负极放量拐点或至。22 年2月17日,公司拟扩产4万吨硅基负极,加上现有的3000吨产能 ,总产能在4.3万吨。 HYPERLINK /SH688116.html 单壁碳管:高性能材料,天奈科技有望在23年放量碳纳米管(CNTs)是一种新型的石墨材料,分为单壁、双壁和多壁。碳纳米管是由石墨片层卷曲而成的圆柱形结构,直径范围一般 为一纳米至几百纳米,管状纤维的长度变化范围很大,一般为几微米到几千微米,因此碳纳米管的长径比(长度与直径的比值)范 围为一千到十万。碳纳米管可以分为单壁、双壁和多壁碳纳米管,其主要差别在于碳纳米管结构中石墨片层的数目。单壁碳管

26、是碳纳米管的发展方向,但目前价格高昂。单壁碳纳米管直径更小、长径比更大,理化性能更优、导电性能更好、添加量 更少、对能量密度和循环寿命提升效果更为明显,且更适用于硅基负极材料中,因此成为各碳纳米管生产企业未来的重点研究方向。PAA粘结剂正处于中,技术溢价带来高毛利,典型企业如茵地乐 HYPERLINK /SH600673.html 锂电粘结剂正经历国产替代过程。锂电用PVDF主要由法国(阿科玛)、日本(吴羽)企业垄断,负极粘结剂SBR、CMC主要由 日本企业垄断。正负极粘结剂正经历国产替代过程,正极粘结剂国内企业主要有东岳集团、东阳光(璞泰来持股55%)等,负极粘 结剂国内企业有长兴材料(台湾

27、企业,产品为PA系)、茵地乐(产品为PA系)、研一新材料(产品为PA系)。 HYPERLINK /SZ300750.html 从电芯倍率和技术储备看看,宁德时代较为领先,已实现4C充电 HYPERLINK /SZ300014.html 快充第二大问题热效应考验的是电池厂,此外电芯最终能实现多少倍率快 充也考验的是电池厂。目前主流电芯实现的1-2C的充电倍率,从年报数 据看,宁德实现的倍率性能上限高于亿纬锂能(其他公司无可比数据), 乘用车最大倍率在4C,亿纬锂能在3C。 HYPERLINK /SZ300750.html 宁德时代快充技术能充分发挥自主研发的快充型电芯的快充性能,最快5分 钟充至

28、80%电量。目前其超快充技术已经涵盖电子网、快离子环、各向同 性石墨、超导电解液、高孔隙隔膜、多梯度极片、多极耳、阳极电位监控 等。2.2、零部件电压平台提升,哪些零部件需要升级?电驱动系统从400V提升至800V,800V回路中功率器件电压平台要同步提升,高压线、电机设计等相应配套设施都要进行优化,电气 系统绝缘、散热系统等也需要升级。800V回路中,电池、功率器件(电机电控、OBC、 DC-DC,也包括里面的一些零部件:电容、电感等)、PDU(包括继电器、熔断器)、 连接器等需要升级。我们重点探讨继电器、熔断器、薄膜电容、电感:元器件:在450V下,Si-IGBT的实际耐压需求接近650V

29、,而当电压提升到800V,Si-IGBT的实际耐压需求将达到1200V,之前适用于400V 的Si-IGBT模块将不再适用。同时,继电器、熔断器、薄膜电容也会受到高压的影响,使用寿命会出现下降,需要选择具有更高的耐 压值的元器件。合金软磁粉芯:随着充电电压达到800V,需要升压电感进行升压,特别是PHEV车型,须安装升压模块,对软磁合金粉芯使用需求提 升。纯电动汽车金属磁粉用量为0.6-0.8kg/辆,混动汽车用量为2-3kg/辆。报告节选:电力设备及新能源行业专题报告:22Q1基金持仓分析1 仓位稳于高位,仍处超配水平1.1. 电新持仓稳于高位,行业龙头仍为配置重点电新板块 2022Q1 基

30、金持仓维持高位,仍处超配水平。基金 2022Q1 季报已经披露完毕, 根据基金的披露规则,一季报和三季报披露前十大重仓股,半年报和年报披露全部持仓,故持 仓总市值存在差异,因此我们选取相同的数据口径进行趋势分析。从中信一级行业分类来看,2022Q1 中信电新行业基金持仓比重为 14.49%,环比 +2.58Pcts,同比+6.93Pcts;中信电新行业市值在 A 股总市值的比重为 7.21%,环比0.48Pcts,同比+1.95Pcts。相较于中信电新行业市值占 A 股总市值的比重,电新股持仓处于超 配水平。考虑到行业分类的一些误差,我们针对电新行业的 305 支股票进行统计,结果显示 202

31、2Q1 电新板块基金持仓占比为 20.86%,环比+2.19Pcts,同比+9.59Pcts;电新行业市值 在 A 股总市值的比重为 10.14%,环比-1.1Pcts,同比+2.42Pcts。相较于电新行业市值占 A 股 总市值的比重,电新股持仓仍稳定维持在超配水平。电力设备与工控板块小幅下降,新能源车和新能源发电小幅提升。分板块来看,新能源发 电持仓占比从 2021Q4 的 6.09%上升至 2022Q1 的 6.80%;新能源汽车基本维持上季度的高配 置水平,从 10.58%上升至 12.69%;电力设备与工控板块从 2021Q4 的 2.11%小幅下降至 1.41%。电新行业整体持仓从

32、 18.67%上升至 20.86%。 HYPERLINK /SZ300750.html 持仓公司集中度提高。2022Q1 电新板块持仓市值约为 6467.73 亿元。从持仓市值前十的 公司来看,宁德时代、隆基股份仍为电新板块前二重仓股。集中度方面,2022Q1 的集中度有 所提高, TOP10 持仓市值比重占电新行业公司比重为 60.14%,环比增加 6.06Pcts;若从 TOP20 持仓市值来看,则占电新总基金持仓市值的 78.68%,环比增加 5.51Pcts。龙头配比短期调整,但仍处于领先地位。2022 年以来受到宏观市场因素及供应链价格博弈 因素扰动,电新板块出现一定调整,整体持仓市

33、值环比下降,但比重仍处于高位。从加减仓排 名情况来看,行业龙头公司虽较上季度持股总市值稍微回落,但仍处于领先水平。总体来看, 新能源行业一季度仍维持较高景气度,基本面无忧,预计随着市场因素转好及产业链供需关系稳定,板块估值将回归合理区间。1.2. 光伏和新能源车持续引领基金持仓 HYPERLINK /SZ300750.html 光伏和新能源车两大板块继续引领基金持仓。从前十名基金持仓市值企业变动来看,总体 格局较为稳定,宁德时代和隆基股份稳居前二,比亚迪反超亿纬锂能回到第三。除此之外,一 体化光伏组件公司晶澳科技进入前十,锂电材料环节赣锋锂业退出前十。以基金持仓市值测算, 电新板块持股中新能源

34、发电和电动车合计占比达到了 93.42%,继续引领板块持仓。 HYPERLINK /SZ002594.html 新能源汽车:一季度来看,比亚迪大幅增持,排名上升至第二位,具备全球竞争力的电池 龙头公司仍更受青睐。从集中度来看,新能源汽车产业链基金持仓的集中度有所上升,前十名 基金持仓占新能源汽车产业链基金总持仓比重为 78.79%,环比增长 12.30Pcts;前十名基金持 仓占 A 股总持仓比重为 12.69%,环比增长 2.10Pcts。 HYPERLINK /SH601012.html 新能源发电:集中度有明显提高,前十名基金持仓占新能源发电产业链基金总持仓比重为 82.70%,环比增长

35、 15.78Pcts;前十名基金持仓占 A 股总持仓比重为 6.80%,环比增长 0.71Pcts。从具体排名来看,前五名地位稳固,隆基股份仍稳居首位,光伏逆变器龙头阳光电 源保持第二,中环股份大幅增持,位居第六。 HYPERLINK /SZ300124.html 电力设备和工控:一季度以来持仓则稍有回落。汇川技术和正泰电器稳居前二,国网信通、 新雷能跻身前十。集中度大幅提高,前十名基金持仓占电力设备和工控产业链基金总持仓比重 为 87.14%,环比增长 24.18Pcts;前十名基金持仓占 A 股总持仓比重为 1.41%,环比下降 0.70Pcts。2 新能源汽车:四月拐点已至,新能车真实需

36、求不减2.1. 2022 年 Q1 新能车市场延续高景气22 年 Q1 新能源汽车延续快速增长势头。根据中汽协数据,3 月新能源车产销分别完成为 46.5 万辆与 48.4 万辆,环比增长 25.4%和 43.9%,同比上升 114.8%和 114.1%;一季度累计 产销量分别为 129.3 万辆和 125.7 万辆,同比累计增长分别为 142.0%和 138.6%。一季度新能 源汽车零售整体明显增量,继续保持高速增长,表现优于传统汽车。新能源汽车市场渗透率高位攀升,新能源化转型进程提速。根据乘联会,批发层面,2022 年 3 月份新能源车厂商批发渗透率达 25.1%,较 2021 年 3 月

37、 11.1%的渗透率提升了 14 个百 分点,较今年 2 月 21.8%渗透率上升了 3.3 个百分点,3 月新能源乘用车批发量达 45.5 万辆, 同比环比分别增长 122.4%和 43.6%。零售层面,3 月新能源车厂商零售渗透率达 28.2%,较 2021 年 3 月 10.6%的渗透率提升 17.6 个百分点,较今年 2 月 21.8%渗透率提升了 6.4 个百分 点。整体上看,22 年新能车渗透率较 21 年有明显提升。随着新能源汽车普及率加速,生产资 料购车拉动传统车换购需求较强,新能源乘用车市场批发零售渗透率在维持高位的基础上进一 步攀升,新能源汽车重塑汽车行业格局步伐加快。2.

38、2. 上游价格:碳酸锂拐点隐现,22Q3 供应释放确定碳酸锂价格步入回调期。碳酸锂从 21 年年初 6 万/吨上涨至最高价 50.3 万/吨,涨势凶猛。 本周碳酸锂 2206 收盘价 443.5 千元/吨,月涨跌幅-7.31%。3 月 17 号,相关部门对部分锂盐 企业进行约谈,会议主要在于摸底行业现状,促进锂价的合理平稳进行,保障锂电产业良性可 持续发展。随 2-3 季度上游产能释放,碳酸锂格将逐步回调,中游电池/材料厂商压力有望减小, 盈利能力或将改善。2.3. 展望:内在需求真实,维持 22 年销量预期 HYPERLINK /SH600617.html 2021 年中国新能源车销量 35

39、2 万辆,同比增长 157%,预计 2022 年新能源车销量 550 万辆,同比增长 59%。中长期来看 2021-2022 年双积分趋严,补贴延期将有利于新能源车销 量持续发展;而更重要的因素在于,中国已进入产品驱动的黄金时代,随着不同级别,不同价 位面向不同细分人群的新能源车选择多样化,新能源车渗透率有望持续提升。我们预计 2022 年特斯拉上海工厂产能放量,年销量 90 万辆,同比增长 86%,比亚迪 EV 和 DMi 两线并进,年销量达 150 万辆,同比增长 102%。3 新能源发电:路线坚定,风光处处好3.1. 光伏:Q1 淡季不淡,需求有望环比加速2022 年 Q1 硅料价格持续

40、上升,预计价格可能在 5 月底有所调整。2021 年 12 月至年底, 硅料价格开始向下调整,年底价格较最高点累计跌幅曾一度达到 15%。而今年年初以来,硅料 价格一路走高,到目前已比年初增长超过 7%。从需求侧来看,主要原因在于 Q1 需求淡季不淡, 海外表现为主要市场印度等需求增长,加之国内用户侧装机需求旺盛;而供给方面,自 21Q4 以来,虽然包括通威、大全、保利协鑫、亚洲硅业、新特能源等在内贡献的 20 万吨硅料新增产 能陆续投产,但扩产产能释放进度不及预期,导致实际供应量增长不及预期。据硅业分会统计, 国内 Q1 供给量为 16 万吨左右,因此 2022 年年初以来,硅料价格持续小幅

41、上升。展望 2022Q2,考虑到俄乌战争背景下进口量可能有所减少,但随着国内产能逐步释放, 我们预计国内供应量略有增加。据硅业分会统计,Q2 国内大概供给 18 万吨左右。而需求侧 Q2 海外市场需求主要来自印度,国内由于价格走高,需求较 Q1 略有下降。同时由于印度零关 税窗口期在 5 月份即将结束,因此我们判断硅料价格在 5 月底可能下降。下游需求旺盛,带动玻璃硅基组件电池片等环节价格也有所上涨。尽管全球光伏组件售 价从去年下半年出现上涨,但海外主要市场印度从 2021 年 7 月至 2022 年 4 月的零关税窗口 期推动印度光伏组件进口量不断增加,在 2021 年 11 月进口高达 2

42、GW 的光伏组件。目前印度 的发电厂正在利用零关税窗口期,努力完成建设因 2021 年新冠疫情而被迫推迟的项目。同时 在 2022Q1,为提前布局夏季新增装机需求,缓解 2021 年三四季度因新冠疫情导致的项目运 营资本积压,印度市场在维持组件高进口量的同时正向盈利能力更高的大尺寸组件和双面光伏 技术快速转型。日本、波兰等西方国家光伏储能政策的补贴退坡引起的抢装潮也促进了海外装 机需求的增长。截至 4 月目前,3.2mm 玻璃均价已经从 2021 年年底的 25.5 元/平米上涨至 27.5 元/平米, 涨幅约 7.8%,2.0mm 玻璃均价从 2021 年年底的 20 元/平米上涨至 21.

43、2 元/平米,涨幅约 6%。 电池片方面,根据本年度数据显示 210mm 单晶 PERC 电池单价年初约 1.03 元/W,截至 4 月 20 日价格为 1.16 元/W,除在 2 月份有小幅度上升外其余时间价格均基本稳定,166mm 单晶 PERC 电池则从 1.05 元/W 上升到 1.1 元/W,涨幅约 5%。我们判断,今年上半年硅料供给仍 处于偏紧状态,但硅料新产能释放后,为激发更多的下游需求,预计硅料与组件价格会回落。 由于终端需求锚定 IRR,因此即使组件价格无法降低至 1.6 元/W,预计明年需求也将在 1.8 元 /W 大规模启动。我们测算,组件由 2 元/W 回落至 1.8

44、元/W 时,全国平均 IRR 提高 1pct, 近半数省级行政区地面电站 IRR 已超过 5%。从国内需求来看:光伏发电集中式与分布式共同推进,户用装机占比显著提升,总体需求 高景气。根据国家能源局数据,2021 年国内光伏新增装机 55GW,较 2020 年增长 12.4%。其 中,分布式光伏新增约 29GW,约占全部新增光伏发电装机的 55%,历史上首次突破 50%。 2020 年全国新增集中式光伏装机 32.68GW,2021 年同比降幅达 36%。不完全统计,各省光 伏电站配置规模(包括部分风电)合计 89.28GW,已公布大基地规模超过 60GW。截至 2021 年 12 月底,全国

45、累计纳入 2021 年国家财政补贴规模户用光伏项目装机容量为 21.59GW,占 总装机比重约 41%。从月度数据上看,2022 年 1-2 月国内光伏新增装机达 10.86GW,同增 234%,Q1 新增装机达 13.21GW,同比增长 148%,国内光伏市场持续升温。出口数据亮眼,淡季不淡得到验证。海关发布 3 月电池组件与逆变器出口数据:电池组件 出口 262 亿元,同比+86.5%,维持上涨态势,其中欧洲数据抢眼,西班牙、德国和荷兰单三 月出口金额同比分别为+357%/102%/105%;3 月逆变器出口 30 亿元,同比+51.8%,其中巴 西单月出口 3.57 亿元,同比+147%

46、。单季度来看,Q1 组件与逆变器出口金额达 729/84 亿元, 同比+101%/29%,淡季不淡得到验证。根据 PVinfolink 发布的组件价格,按电池组件美元价 格同比涨约 25%推算,3 月单月电池组件出口约 15GW,同比+50%,Q1 电池组件出口约 41GW,同比+64%。其中印度 3 月出口量约 3GW,同比+124%,Q1 出口量达 11GW,同比 +215%,三月下旬抢装开始放缓。欧洲出口维持高增长态势,根据德国、荷兰与西班牙的数据推算,3 月欧洲组件出口量同比约+90%,Q1 来看,欧洲需求持续高景气,出口量同比+85%。 HYPERLINK /SZ000591.htm

47、l 印度、欧洲地区需求高增刺激海外需求加速。短期来看,印度于 2022 年 4 月 1 日起对进 口太阳能电池和组件征收新的基本关税,由此导致的抢装已反应到装机数据,3 月印度装机约 3.22GW,同比+221%,环比+579%。欧洲方面,俄乌冲突引发欧盟对于能源安全的重视,且 在 PPA 电价上行的趋势中(根据 LevelTen 数据,一季度欧洲 ppa 价格同比+27.5%,环比 +8.5%),欧洲业主开发商对高组件价格容忍度提升。中期来看,3 月份价格博弈之后,产业链 价格下行,需求持续高增是趋势,目前国内招标提速,南美,中东等地集中式电站等待起量, 22 年光伏装机需求有望在 230G

48、W 以上,全年增速超 50%,中期高景气确定性强。(报告来源:未来智库)3.2. 风电:需求增长稳健,静待海风放量3.2.1. 2021-2022Q1 装机&招标回顾历史上风电装机受政策影响呈现一定的周期波动。20 世纪 90 年代,中国风电经历了国家 “乘风计划”、“双加工程”、“国债项目”的培育以及技贸合作项目的示范,风电特许权项目的 促进,并在 2006 年国家可再生能源法实施后迎来了大发展,于 2010 年达到了第一个发展高峰, 累计装机容量约 4.5GW,第一次成为全球风电装机第一大国。自 2010 年开始,中国每年稳居 风电装机容量全球第一的位置,风电装机容量连续 11 年保持全球

49、第一。2020 年达到了第二次 高峰,主要是由于补贴政策的调整所致,国内新增风电装机容量超过 54GW,新增并网容量 72GW,创历史新高;累计装机容量 2.9 亿千瓦,累计并网容量 2.8 亿千瓦。21 年起风机大型化趋势加快,新增装机平均单机容量为 3.5MW。据 CWEA 统计,2021 年 国内新增装机的平均单机容量为 3.5MW,同比增长 31.7%;其中,陆上风机平均单机容量为 3.114MW,同比增长 20.7%,海上风机平均单机容量为 5.563MW,同比增长 13.9%。截至 2021 年底,累计装机的风机平均单机容量为 2.025MW,同比增长 8.1%。2021 年,在新

50、吊装的 风电机组中,3.0MW(不含)以下新增装机容量占比约 20%,同比下降约 42Pcts;3.0MW5.0MW (不含)风机新增装机容量占比达到 56.4%,同比增长约 22Pcts;5.0MW 及以上风机新 增装机容量占比达 23.3%,同比增长约 19Pcts。大型化降本路径清晰,风电经济性增强。风电机组大型化实现降本的路径主要有三条:1) 摊薄单位零部件用量和采购成本;2)摊薄非风机成本;3)提升发电小时数。2021 年初至今风 机大型化和轻量化进程加速,风机价格大幅下降,当前陆风主流价格大致在 1800-2,200 元/kW, 海风最低报价已降至 3548 元/KW(含塔筒)。据

51、我们测算,以 III 类资源区 50MW 项目为例, 假设:1)陆上风电发电利用小时数为 2000h,光伏为 1150h;2)陆上风电单位建造成本降至 5500 元/千瓦,光伏由于 21 年年初以来组件价格持续上涨,当前单位建造成本假设为 4000 元/ 千瓦;3)折旧年限为 20 年,建设周期为 1 年。陆上风电项目 IRR 约为 8%,光伏项目的 IRR 约 为 6%,阶段性的陆上风电项目收益率要高于光伏。自下而上的经济性驱动需求,行业内生动力增强。2021 年是国内陆上风电行业的平价元年, 新核准的陆上风电项目全面实现平价上网,国家不再补贴。在建设成本大幅下降、平价时代项目收益率不降反升

52、的背景下,据不完全统计,2021 年国内风电公开市场招标量约 62.78GW,同比 增长约 80%。2022Q1 风电新增装机 7.9GW、新增招标 15.8GW,成长确定性强。装机方面,2022Q1 新增风电装机约 7.9GW,同比增长 50.2%,其中海风新增约 0.26GW,陆风新增约 7.64GW; 22Q1 风电发电量约 1627.4 亿度,同比增长 3.3%。招标方面,参考北极星电力网、风芒能源 等处公开信息统计,2022 年一季度风电主机招标量约 15.8GW;其中包括 3 个共计 900MW 海 上风电项目。从业主性质来看,民企约贡献 715.5MW,占比 4.52%;央国企贡

53、献约 15.1GW, 占比 95.48%。从机型来看,基本单机容量都在 3MW 及以上,部分超低单价项目单机容量要求 5MW 甚至 6MW 以上。从招标要求的供货时间来看,有约 2.032GW 风机供货时间是 2022- 2023 年。整体来看去年起陆风大型化提速率先打开行业成长空间,21 年全年公开招标量超 60GW,叠加 2022 年一季度招标情况良好,对应 22 年全年装机增长确定性强。3.1.1 海风:平价前夜,静待放量长期看,海上风电可开发资源量充足,且靠近用电负荷地。据中国近海的风能资源统计,从粤东到浙江中部近海年平均风速达 8m/s,台湾海峡最大 8-9m/s,浙北到长江口 7-

54、 8m/s,江苏近海 6.5-7.5m/s,渤海和黄海北部为 5.8-7.5m/s。根据中国风电发展路线图 2050,我国水深 5-50 米海域的海上风能资源可开发量为 5 亿千瓦,50-100 米的近海固定式 风电储量 2.5 亿千瓦,50-100 米的近海浮动式风电储量 12.8 亿千瓦,远海风能储量 9.2 亿千 瓦。总体来看,我国海风潜在可开发资源量丰富。此外,由于海风资源分布的临近省份多为经 济发达、用电量较大的地区,因此较容易解决消纳的问题。中期看,主要省份“十四五“规划明确,或可支撑 60GW 海风装机。目前,广东、山东、 江苏、浙江、广西、海南等省份已公布较为明确的“十四五”海

55、上风电规划:一方面在量上, 预计“十四五”期间各省份的规划将支撑 50GW 以上的装机规模;另一方面,从各省规划来看, 已经描摹出较为清晰的海上风电发展趋势,主要表现为风机大型化,风场规模化、产业集群化, 近海向深远海推进、固定基础变漂浮式平台。继广东之后,山东明确海风省补。4 月 1 日,山东能源局副局长答记者问时表示,对 2022- 2024 年建成并网的“十四五”海风项目,省财政按 800/500/300 元/KW 标准给予补贴,年补 贴规模分别不超过 2/3.4/1.6GW。2023 年底前建成并网的项目,免于配建或租赁储能设施。对 20222025 年建成并网的漂浮式海上光伏项目,按

56、照 1000/800/600/400 元/KW 的标准给予 补贴,补贴规模不超过 0.1/0.2/0.3/0.4GW。山东是继广东后第二个明确海风地补的省份,对比 来看,广东省补补贴范围为 2018 年底前已核准、2022-2024 年全容量并网的省管海域项目,补 贴标准为 2022/2023/2024 年全容量并网项目 1500/1000/500 元/KW。短期看,平价进程提速,2022 年招标量或达 15GW。我们认为海风可类比平价前的光伏。 近年来大容量机组、智能运维平台、集中连片规模开发等举措使得近年来风电投资及运维成本 不断下降,单位投资成本已从 2010 年的 2.4 万元/千瓦左

57、右降至 2020 年的 1.6 万元/千瓦左右。 今年是平价元年,从当前招投标价格来看,占比最大的主机已贡献约 3000 元/KW 降幅,考虑 抢装后建安成本的下降,低成本海风有望在 23 年开启装机高峰。当前平价提速打开向上空间, 结合项目规划和产业链调研情况,预计 22 年招标量或达 15GW。4 电力设备与工控:结构性机遇凸显,工控中长期成长稳健4.1. 电力设备1-3 月电网投资完成额增幅明显。新能源发电量占比提升、用电负荷结构变化等因素导致 电网结构复杂性大幅提高,电网加速升级改造的需求显著提升。2022 年 1-3 月,全国电网工程 完成投资 621 亿元,同比增长 15.1%,电

58、网投资需求保持较高水平。为满足新型电力系统需求,国南网“十四五”电网计划投资规模大幅提升。新能源发电量 占比提升、用电负荷结构变化等因素导致电网结构复杂性大幅提高,电网加速升级改造的需求 显著提升。国网方面,2022 年电网计划投资将达 5012 亿元,为国家电网年度电网投资计划首 次突破 5000 亿元,创历史新高,同比增长 8.84%。南网方面,“十四五”期间,南网规划投资 约 6700 亿元,较“十三五”增加 51%;年均投资额为 1340 亿元,较投资额最高年度的 2019 年同比增加 27%,以加快数字电网建设和现代化电网进程,推动以新能源为主体的新型电力系 统构建。国网已公布两项特

59、高压工程开工建设,释放 22 年年内特高压建设积极信号。国家电网 3 月 底宣布同时开工建设两项特高压输电工程:福州至厦门、驻马店至武汉特高压工程,总投资 109 亿元,其中福州至厦门特高压输电工程新建 1000kV 变电站 1 座、扩建 2 座,新增变电容 量 600 万 kVA,新建 1000kV 输电线路 238 公里,总投资 71 亿元;驻马店至武汉特高压输电 工程新建 1000kV 输电线路 287 公里,总投资 38 亿元,两项工程将于 2023 年底前竣工投运。“十四五”国网特高压投资超预期,产业链上下游有望高度受益。“十三五”期间的投资全 国口径约 3000 亿,国网投资约 2

60、700 亿元。“十四五”期间,国网规划建设特高压工程“24 交 14 直”,总投资 3800 亿元,较“十三五”期间大幅增长;2022 年,国网计划开工“10 交 3 直”,规划翻番,交直流特高压建设规模均超市场预期。特高压作为电网新基建重点环节,特高 压建设投资规模庞大,逆周期拉动投资的效果明显,其涉及的产业链环节众多,除高压电气开 关设备、换流阀、线缆、变压设备等硬件需求将显著扩容外,依托物联网技术高速发展的智能 化终端、智能芯片等需求也有望显著提升。“十四五”期间,南网和国网对配电侧及智能化改造越发重视。“十三五”期间,南网累计 完成配电网投资 3031 亿元,配电网的网架结构逐步得到加

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