文|錦緞研究院 知勇
過去三十年,鋰電池從給手機供電到驅(qū)動汽車,其卓越的電化學(xué)潛力被一次次激發(fā)。如今新能源汽車已成為聚光燈下最靚的仔,然而新能源汽車并不是鋰電池應(yīng)用的終點,而是起點。
新年前后,總有人與我探討鋰電產(chǎn)業(yè)鏈2022年的投資策略,作為鋰電的死多頭,我們對于鋰電仍然保持樂觀,但觀點的微調(diào)體現(xiàn)在:鋰電的投資機會可能不局限于龍頭白馬的貝塔,而機會將外溢到“新能源+”,個股的選擇優(yōu)于賽道的下注。
“新能源+”是個什么意思?新能源+主要想表達新能源的熱度仍然很高,但是主流公司已經(jīng)被充分定價和完全研究,獲取超額收益的難度陡增,而新能源(尤其是鋰電)對整個產(chǎn)業(yè)鏈甚至商業(yè)世界的重塑正在發(fā)生,有望孕育更多的阿爾法機會。
2022年,我們也將把更多的精力投入這個方向(未來將有更多相關(guān)文章推出),今天想跟大家聊一聊的是一個已經(jīng)不容忽略的趨勢——鋰電破圈,即以鋰電為代表的“新能源+”商業(yè)形態(tài)。
鋰電池由于新能源車的大熱而家喻戶曉,但實際上這種輕便且性能強勁的二次電池,自面世以來就在改變?nèi)藗兊纳罘绞剑瑥脑缙诘臄?shù)碼產(chǎn)品到智能手機再到電動汽車,鋰電池已經(jīng)和我們的衣食住行密不可分,因此實際上新能源車僅僅是鋰電池應(yīng)用的一個分支,重頭戲還在后面。
本文作為鋰電化未來趨勢的概述,將談到兩個問題:第一個是哪些領(lǐng)域正在“鋰電化”;第二個是鋰電池的滲透會帶來哪些新機遇。此處需要指出的是,我們本文僅以鋰電池為樣本,隨著電池技術(shù)在電化層面的突破,未來“新能源+”的載體將不僅僅是鋰電池,而是多元小型化可充電電池百花齊放的新商業(yè)格局。
01、鋰電池“三級跳”
有必要先介紹下鋰電池的發(fā)展歷程。
可充電電池是人們生活中不可或缺的一部分,目前已商業(yè)化應(yīng)用的有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池。其中鋰電池是最晚產(chǎn)業(yè)化的,但卻在短短30年的時間里取得極大的發(fā)展,現(xiàn)已在多個領(lǐng)域成功替代其他類型可充電電池,成為主導(dǎo)者,甚至正在替代傳統(tǒng)能源。
翻開后來居上者的逆襲史,鋰電池主要經(jīng)歷了三次跳躍。
1、數(shù)碼產(chǎn)品奠定鋰電池發(fā)展的根基
時間回到1991年,索尼公司率先實現(xiàn)鋰電池量產(chǎn),敲開了鋰電池商業(yè)化的大門。當時索尼已經(jīng)打造了一個龐大的消費電子產(chǎn)品王國,從隨身聽、錄音機、攝像機到筆記本、手機,無所不包。剛上市的鋰電池憑借體積小、質(zhì)量輕、能力密度高、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點,迅速在便攜式數(shù)碼產(chǎn)品上普及。
到1998年,松下推出了用于筆記本電腦的圓柱型鋰離子電池,又打開了筆記本電腦的成長空間。在2000年左右,消費電子占到了鋰電池需求的90%,其中功能手機和筆記本電腦的占比高達75%。得益于便攜數(shù)碼產(chǎn)品的快速發(fā)展,鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈開始形成。
圖1:四種二次電池性能對比,資料來源:錦緞研究院整理
2、智能手機接棒
從2007年開始,作為消費電子主力的功能型手機和筆記本電腦的增量逐步放緩,其對鋰電池的貢獻開始下降。與此同時,2008年金融風(fēng)暴又影響了人們的消費需求,鋰電池的發(fā)展受到抑制。
這個時期,智能手機和平板電腦開始陸續(xù)登上歷史舞臺,一方面大屏的智能手機逐漸取代功能機,另一方面平板電腦打開了新市場,銷售火爆,鋰電池重新回到快車道。
更重要的是,在智能機時代,由于電池的質(zhì)量和容量直接影響到用戶的體驗和選擇,特別是平板電腦定位于移動辦公、視頻娛樂的綜合需求,這就要求鋰電池在設(shè)計上更加突出輕薄、長續(xù)航以及散熱性能,鋰電池的技術(shù)水平得到進一步發(fā)展。
舉個簡單的例子,早期的數(shù)碼產(chǎn)品和功能機,單臺電子產(chǎn)品都是單個電芯,電池管理系統(tǒng)(BMS)是相對簡單的,甚至還沒有電池模組的概念。但平板電腦等智能產(chǎn)品一般采用2、3節(jié)電芯組裝而成的電池模組,電池管理系統(tǒng)作為鋰電池模組不可缺少的部件開始發(fā)展。
圖2:國內(nèi)智能手機成為消費電子主力,資料來源:工信部 而寧德時代的母公司ATL,正是依靠上面的兩股春風(fēng)成為一家消費鋰電池隱形冠軍。
3、汽車電動化浪潮
伴隨數(shù)碼產(chǎn)品和智能手機的成長,鋰電池的性能不斷提升,成本進一步下降,同時鋰電池也形成了一個完善的產(chǎn)業(yè)鏈體系,但真正讓鋰電池實現(xiàn)質(zhì)變式飛躍的還是電動汽車。
第一,汽車要求動力電池能力密度更高、循環(huán)壽命更長、充放電能力更強。
第二,動力電池需要數(shù)量更多的電芯組成電池包,這對鋰電池的一致性提出了更高的要求,對工程制造能力是極限考驗。
第三,講到安全方面,動力電池需要管理更多電芯,電池管理系統(tǒng)的難度成倍增加,畢竟一個電芯出問題容易殃及整體。
最后,講到電池成本,由于汽車的帶電量更大,所需的電池材料成千上萬倍地增長,產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)帶動電池成本快速下降。
過去十年,全球的鋰電池廠商都投身到汽車鋰電池,幾乎所有資源都集中到了汽車領(lǐng)域,脫胎于ATL的CATL也站上了世界之巔。今天我們也有幸看到鋰電池的技術(shù)和規(guī)模都發(fā)生了翻天覆地的變化。
能量密度。2011年汽車鋰電池能量僅有80Wh/kg,現(xiàn)在能量密度已超過了270Wh/kg,提升2倍之多,當年遙不可及的800公里續(xù)航得以實現(xiàn)。
電池成本。2011年汽車鋰電池價格高達3800元/kWh,電動車的銷售純靠大額補貼拉動,今天這個價格已經(jīng)降到700元/ kWh,電動車正進入到千家萬戶。
產(chǎn)業(yè)規(guī)模。2011年我國純電動汽車銷量尚不足1萬輛,動力電池裝機量幾乎是消費電池鋰電池的零頭。再看現(xiàn)在,2021年我國純電動汽車銷量超過了200萬輛,動力電池裝機超過50GWh,已成為鋰電池的需求主力。
圖3:隨著技術(shù)進步鋰電池逐步成為二次電池的領(lǐng)導(dǎo)者,資料來源:申萬研究
站在當下的時點,我們的目光應(yīng)該不僅僅限于鋰電池在消費電子和車上的應(yīng)用,而應(yīng)該看到隨著鋰電池被汽車錘煉后,脫胎換骨,鋰電池在其他領(lǐng)域的應(yīng)用理應(yīng)水到渠成。
02鋰電的全面出圈
鋰電在消費電子、汽車領(lǐng)域外的滲透,已然不再是捕風(fēng)捉影、異想天開了。我們實實在在看到的是鋰電的全面出圈:
1、電動兩輪車
一提到兩輪車,人們會不由自主的想到低端、廉價這些標簽。但實際上,我國電動兩輪車保有量超過3億臺,數(shù)量上跟汽車一個級別,并且每年電動兩輪車銷量穩(wěn)定在3000萬臺以上,這是個實打?qū)嵉那|規(guī)模市場。
過去電動兩輪車基本使用性能較低、重量大且污染嚴重的鉛酸電池,其占比一度高達90%。從2018年5月開始,工信部發(fā)布“新國標”,并且從2019年4月正式實施。不過當時各地政府為了政策的有序推進,大多為超標車給出了2-5年不等的過渡期。
圖4:部分地方政府超標電動兩輪車處置方案,資料來源:各地政府官網(wǎng)
短期看,超標車的換購潮是鋰電池在電動兩輪車的最大機遇。參照新國標的技術(shù)規(guī)范,市面上約70%的電動兩輪不符合新國標的要求,相當于有近2億量的新車需求,由此帶來的大量替換需求將在2022年至2024年達到高點。
中長期看,隨著鋰電池單價逐年下降,鋰電池與鉛酸電池的價差逐漸縮小,而且鋰電池循環(huán)壽命基本在鉛酸的2倍以上,鋰電池的優(yōu)勢將進一步突出。加上現(xiàn)在年輕消費者對電動兩輪車的續(xù)航和性能要求越來越高,傳統(tǒng)鉛酸電池難以勝任,最后的選擇還是鋰電池。
圖5:鉛酸電池和鋰電池價格(元/Wh),資料來源:GGII,長江證券
雖然目前鋰電兩輪車的滲透率只有23%左右的水平,并不算高,但在鋰電化趨勢確定的情況下,這更能說明其較為可觀的成長空間。還有近幾年快遞、外賣、共享等行業(yè)的蓬勃發(fā)展,不僅帶來電動兩輪車銷量的增長,也促進了換電模式的發(fā)展,這些都額外增加了鋰電池的需求。
圖6:2016-2020年中國鋰電兩輪車產(chǎn)量及滲透率,資料來源:EVTank,伊維智庫
圖7:電動兩輪車換電柜,資料來源:天能官網(wǎng)
2、電動工具“無繩化”
電動工具是全社會必不可少的工具,如今無繩電動工具憑借輕便,便攜的優(yōu)點越來越受到消費者的青睞。相比有繩工具,無繩電動工具舍棄了電線,采取電池包供電,具備顯著的安全和便利優(yōu)勢,尤其在戶外和高空作業(yè)情景下。根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù),2020年無繩電動工具的滲透率已達到52.3%。
在無繩化的趨勢下,各大電動工具頭部品牌競相推出了電動工具鋰電池平臺,相當于同一塊電池可以給不同類型的工具進行供電,這將進一步提升無繩化帶來的便利優(yōu)勢和客戶粘性,更加利于無繩電動工具的推廣。
圖8:常見電動工具,資料來源:DEVON官網(wǎng)
3、傳統(tǒng)工具“電動化”
另一層面,鋰電池的技術(shù)還在不斷突破,氣動、燃油、液壓式等傳統(tǒng)工具都出現(xiàn)逐漸被鋰電池電動工具替代的可能。
舉例說明,割草機作為戶外工具的主要種類,市場規(guī)模超千億,其鋰電化正在快速導(dǎo)入。目前家用割草機鋰電化率30%,商用割草機的鋰電化率僅個位數(shù),后者與早期掃地機器人類似,未來兩者均存在較大提升空間。
剛剛赴港上市的泉峰控股(HK:02285)就是電動工具無繩化發(fā)展的受益者之一。根據(jù)招股書透露,公司來自鋰電產(chǎn)品的收益由2018年的約3.47億美元增至2020年的8.27億美元,年復(fù)合增長率達到54.3%。
圖9:鋰電割草機,資料來源:DEVON官網(wǎng)
4、工程機械電動化
目前我國重型工程機械與重卡約1500萬輛,大多采用大功率柴油發(fā)動機,不為人所熟知的是,一輛重卡的污染排放量約等于100輛小型汽車,在“雙碳”目標的背景下,工程機械的電動化已經(jīng)迫在眉睫。2021年國內(nèi)新能源乘用車的滲透率已經(jīng)超過10%,部分月份甚至超過了20%,但工程機械和重卡領(lǐng)域的滲透率還不到5%,滲透率提升已經(jīng)迫在眉睫。
從2020年開始,政府密集發(fā)布多項政策推進工程機械和重卡電動化。據(jù)GGII數(shù)據(jù),工程機械車輛用電功耗較大,平均單機鋰電池裝機量約為普通新能源汽車的5倍,到2025年按照30%鋰電滲透率,工程機械車輛的鋰電池需求將超過30GWh。
圖10:工程機械與重卡的相關(guān)政策與規(guī)定,資料來源:公開資料整理,浙商證券
5、智能終端
在去年小米十一周年發(fā)布會上,雷軍帶來了小米的首款仿生四足機器人—CyberDog,吸引了不少科技愛好者的關(guān)注。想必大家的關(guān)注點都在其智能化上,但另外不容忽視的點是,包括智能機器人在內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)智能終端將是鋰電池的下一個增長點之一。畢竟,過去已經(jīng)有多個智能終端已經(jīng)在鋰電的加持下取得了成功。
比如工業(yè)領(lǐng)域AGV(搬運機器人)和餐飲服務(wù)行業(yè)的服務(wù)機器人;還有家電領(lǐng)域代表性爆款產(chǎn)品掃地機器人,根據(jù)Euromonitor數(shù)據(jù),我國掃地機器人零售量份額由2010年的2.4%提升至2020年的26.2%。
6、儲能
當前我國正在建設(shè)以可再生能源為主體的新型電力系統(tǒng),儲能的重要性愈發(fā)突出。目前電網(wǎng)的儲能以抽水蓄能為主,雖然技術(shù)成熟、成本低、規(guī)模大,但響應(yīng)時間較長,且對地理位置依賴性強,難以滿足新型電力系統(tǒng)的未來要求。
相比之下,電化學(xué)儲能的靈活便利性優(yōu)勢一直是其他儲能方式無法比擬的。而在所有電化學(xué)儲能中,鋰電池先天就有能量密度高、循環(huán)效率高的優(yōu)勢,加上消費電子和新能源汽車的蓬勃發(fā)展培育了完善的鋰電產(chǎn)業(yè)鏈,使得鋰電池的成本降到了具備規(guī)?;l(fā)展的條件。
去年7月23日,發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》,首次從國家層面提出到2025年新型儲能裝機規(guī)模達3000萬千瓦以上的目標,未來五年儲能裝機規(guī)模將擴大10倍。
除了電網(wǎng)儲能,還有5G基站的相關(guān)儲能需求也值得關(guān)注。根據(jù)運營商實測,5G基站的單站功耗為4G基站的2.5-3.5倍,而且5G的頻率高、功率衰減快、傳輸距離短,若實現(xiàn)全覆蓋,所需基站數(shù)目是4G基站的3倍之多。從2020年開始,中國移動、中國鐵塔等公司已經(jīng)開始了基站用儲能電池的招標,目前公開的相關(guān)招標項目幾乎全部為磷酸鐵鋰電池。
04新起點:電動化時代大潮
行文至此,想必對鋰電的理解應(yīng)該更深:鋰電不僅僅可以用作汽車的動力電池,而是作為一個標準基礎(chǔ)性工業(yè)品,具有極強的延展性。
這意味著投資機會不僅僅只是與車相關(guān),2022年我們更多需要看“新能源+”相關(guān)的機會。而這一機會又可以一分為二,一方面國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈迎來價值升維的機會,另一方面,傳統(tǒng)企業(yè)的在碳中和主題下加速鋰電化練就下一個時代的競爭力。
1、全球產(chǎn)業(yè)變遷下的價值升維
在2000年以前,日本企業(yè)憑借專利優(yōu)勢與先發(fā)優(yōu)勢幾乎壟斷全球鋰離子電池市場,也造就了三洋、松下等鋰電池巨頭??梢钥吹?000年的數(shù)據(jù),三洋、松下、索尼三家企業(yè)分別占有全球市場的24%、21%和19%,排名前三。
圖11:2000年前日本壟斷全球鋰離子電池行業(yè)市場,資料來源:《Evolution du march é mondial des batteries rechargeables》,開源證券
后來的十年,韓國企業(yè)借助全球化的供應(yīng)鏈快速追趕,到了2008年左右,韓國鋰電池出貨量占到全球出貨量比重的三分之一,打破了日本獨大的局面,同時韓國也出現(xiàn)了三星SDI、LG等龍頭公司。在這個時期,中國鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈并不突出,但已完成了初期的建設(shè),像貝特瑞、當升科技、新宙邦、星源材質(zhì)、恩捷股份等企業(yè)都是在這個時期成立。
圖12:鋰電材料核心企業(yè)在2001-2010時期成立,資料來源:各公司官網(wǎng),開源證券
從2011年開始,中國的鋰電產(chǎn)業(yè)開始進入開掛模式,隨著核心技術(shù)的一步步突破,中國鋰電池的綜合競爭力逐漸上升,全球鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈從日韓逐步過渡到中國,中國從陪跑者慢慢變成領(lǐng)跑者的角色。正如我們在《全球鋰電軍備競賽:寧德時代和它的海外競爭對手們》所總結(jié)的,松下、LG等鋰電池巨頭開始將眼光轉(zhuǎn)向中國供應(yīng)鏈體系。
在鋰電產(chǎn)業(yè)格局演變中,一大批中國企業(yè)從全球激烈的競爭中走出來并發(fā)展壯大。今天我們已經(jīng)有了寧德時代、恩捷股份、比亞迪、億緯鋰能等躋身世界一流水平的領(lǐng)軍企業(yè),后面還有國軒高科、中航鋰電等諸多中堅力量。
因此,在鋰電全面出圈的長邏輯下,中國產(chǎn)業(yè)鏈迎來國際分工價值升維的歷史機遇。
以前文提到的電動工具行業(yè)為例。無繩電動工具應(yīng)用以歐美市場為主,牧田、百得、創(chuàng)科、博世以及保時得等大型海外企業(yè)占據(jù)主要的市場份額,不過他們長期選用三星SDI、松下、LG、村田等海外電芯供應(yīng)商。
近幾年隨著國產(chǎn)電芯廠商的崛起,已經(jīng)有越來越多的國際廠商開始切換中國廠商的鋰電電芯。目前億緯鋰能、天鵬能源、力神、比克電池等國產(chǎn)鋰電池企業(yè)正陸續(xù)進入海外企業(yè)的供應(yīng)鏈。
圖13:進入海外一線品牌供應(yīng)鏈的國內(nèi)電芯廠商,資料來源:公司公告
2、擁抱鋰電化的工業(yè)也將出圈
鋰電池的滲透對傳統(tǒng)領(lǐng)域勢必會造成沖擊,造燃油重卡的要電動化,生產(chǎn)鉛酸兩輪車的要鋰電化…這是“電驅(qū)時代”的趨勢。就像當初傳統(tǒng)燃油車企轉(zhuǎn)型電動化一樣,鋰電化已不僅僅是車的故事。
而筆者向來對國內(nèi)企業(yè)的靈活性都是非常贊許的,盡管相對海外競爭對手增速尚可,但深受儒家思想熏陶的中國企業(yè)家們,憂患意識始終足夠。比如目前國內(nèi)重工機械廠商們正在積極投身電動化轉(zhuǎn)型,已陸續(xù)推出符合市場需求的電動化產(chǎn)品。
2020年3月,浙江鼎力發(fā)布7款家族式模塊化電動臂式系列產(chǎn)品。
2020年12月,柳工856E-MAX電動裝載機正式上市。
2021年11月,中聯(lián)重科在其新產(chǎn)品發(fā)布會上推出8大系列16臺新能源產(chǎn)品。
2021年11月,三一重工智能換電站亮相,將適配重卡、自卸車、攪拌車、裝載機等多種車型。
工程機械行業(yè)的先行者們已經(jīng)在碳中和主題下積極探索擁抱鋰電的路徑,或者說在進行鋰電革命,而掌握鋰電應(yīng)用技術(shù)會不會類似于制造流程數(shù)字化,成為傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)另一核心競爭力,是未來非常值得探討的問題。目前很明確的結(jié)論是,這方面中國工業(yè)企業(yè)已經(jīng)走在了世界潮流的前面。
寫在最后的野望:
也許不久的將來,工業(yè)4.0的要素里除了智能化,還要加上電動化這一新的維度。電動化的未來,將由中國制造書寫;而你我一起見證的,正這一時代大潮的新起點。
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