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波澜壮阔的新能源时代,储能的征途是星辰大海

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  文|陈方明

  作者简介:陈方明,易津资本创始人,同时创立了专注电动重卡的博雷顿科技。作为有超过十年风险投资经验的专家,在新能源、新材料领域做了深厚布局。他着眼于高精尖技术,聚焦新能源领域的硬科技,投资过常州聚和,拉普拉斯,凯世通,南通天盛,杭州瞩日等一大批新能源企业。陈方明是上海市五一劳动奖章获得者,他创立的博雷顿获得了高新技术企业、高新技术成果转化、市重点人工智能示范项目、高端装备首台套、交通部国家级行业研究中心、上海市专精特新项目等一系列名号和荣誉。

  题记:光伏+储能将成未来最主要能源来源

  习主席9月22号宣布2030年中国碳排放达峰,2060年中国实现碳中和承诺,吹响了全球能源转型的号角。日韩、欧盟、巴西、智利等国家也已经明确立法或宣誓碳中和。2020年12月12号是巴黎协定5周年,新一届美国政府也将重返巴黎协议。

  遏制碳排放,共建美好家园,新能源革命是大势所趋。同时,超大型的企业,尤其是传统能源企业像BP、壳牌、国家能源集团、上海电气也在加速绿色战略转型。在此背景下,传统能源企业加速向新能源企业转型,而储能也顺势成为产业焦点。譬如松下正计划在2021年将其与特斯拉的合资工厂Giga factory 1扩产10%至39 GWh,并考虑与挪威国家石油公司(Equinor)、挪威海德鲁电解铝厂(Hydro)在挪威新建一家大型合资电池工厂。上海电气电站集团与国轩高科成立上海电气国轩,主攻储能及动力电池方向。

  传统能源公司态度发生大逆转,BP公司发布的2020版世界能源展望报告,将光伏列为未来最主要的能源。

  在未来20年,明确的技术路线表明人类要摆脱化石能源依赖,人类有史以来第一次真正有机会实现能源自由,新能源也将成为最便宜的能源,这将会延伸出大量的时代机遇、催生一批伟大的公司。

  汽车、工程机械,船舶等典型能耗大户,都在全面往电动化转型。

  一、新能源汽车资本市场提前预演

  以Tesla、蔚来NIO为代表的新能源汽车股直线狂飙,尤其以NIO蔚来为例,一年多时间涨幅超过40倍。新能源汽车的局面从濒临死亡迅速扭转,蔚来的“斌哥”从2019年“最惨的人”成为2020年资本市场最受青睐的哥,资本市场不缺传奇,缺乏洞见和超前思维。

  过去一年,新能源汽车走了一把180度逆转行情,Tesla市值超过7500亿美金,远远超过丰田+大众+宝马+奔驰+福特+通用的总市值;NIO蔚来,比亚迪也接连市值超过奔驰,全球汽车市值排名前十企业,中国独占三席。几年前传统势力还是非常傲慢,他们连Tesla都不放在眼里,更别说其他造车新势力了;今日传统势力的市值连新势力的尾灯都看不到了。因果其实早已种下,昔日柯达,诺基亚的故事反复登场,套用股市经典的理论就是历史会重演;传统势力尾大不掉,决策缓慢,效率低下,没有创新土壤,也很难包容失败,内卷十分严重。


  全球汽车行业2020年销售车辆约9000万辆,其中约2000万辆为商用车,约7000万辆为乘用车。

  以中国市场为例:中国2020年全年汽车销售约2600万辆,其中约2100万辆乘用车,500万辆则为商用车,分为轻卡,中卡,重型卡车。Tesla,NIO蔚来等专注于乘用车市场,斯堪尼亚,解放等则专注于商用车市场。2020年中国市场重型卡车销售突破160万辆,增幅和产量均大幅领先全球,保有量达到850万台,轻卡、中卡保有量超过2000万台,合计接近3000万台。

  2020年中国新能源汽车市场格局下,动力电池出货量预计66GWh,其中乘用车预计消耗50GWH,出货量为百万台级别,后续增长每年约30-50%;轻卡及大巴车消耗15GWH,出货量十万台级别,后续几乎无增长,略微下滑;电动重卡及工程机械约1GWH,出货量千台级别,后续将呈指数级增长。随着动力电池产量扩大及成本的继续降低,基于完全市场化且想象空间巨大的储能及重卡,工程机械的电动化处于爆发的前夜。

  二、电动化应用正在多领域渗透

  重卡保有量超过850万台,适合于电动化的场景为大宗物资运输,建筑砂石料,煤炭,铁矿等大宗商品运输。该场景传统车辆排放标准低,运输半径一般在150公里内。粗略计算,以单车配置电量约为300KWH度电,100万辆全部替换需要300GWH锂电池。


  工程机械保有量超过800万辆,其中装载机约200万辆,挖机约200万辆,叉车350万辆,其他约100万辆;装载机、叉车的电动化率可以超过80%。装载机配置电量为2-300KWH电,80%替换约400GWH锂电;叉车一般为15-30KWH电不等,80%替换约50GWH,装载机的电动化约等于叉车电动化的10倍市场空间。

  重卡的电动化诞生了Nikola,该公司市值约60亿美金(无主营收入);叉车的电动化诞生了普拉格能源(PLUG),市值更是达到308亿美金,是全球最大叉车集团杭叉市值的近12倍,他们累计生产大约万台氢燃料电动叉车。电动装载机的单价也远大于电动叉车,整体市场规模是叉车的10倍。

  对比传统工程机械巨头卡特彼勒1000亿美金的市值,工程机械领域一定会出现“电动版Tesla”,市值超过卡特彼勒是非常值得期待。


  2020年全球动力电池装机量为137 GWh,同比上升了17%。前三强的市场份额集中度在提高,从2019年的62.4%升至65.2%。

  2021年中国市场预测:电动乘用车出货150万台,平均装备55KWH电池,约82.5GWH电池出货量;轻卡及大巴车数量略有下滑,但单车电池装配量增大,则总装机量达到15GWH;重卡及工程机械突破1.5万台,平均装配电量300KWH,总装机量达到4.5GWH,储能装机量达到5GWH,合计达到9.5GWH。统计下来,中国全年电池出货量有希望达到107GWH,较2020年增长65%。全球动力电池装机量预计为210 GWh,较2020年增长53%;2021年细分场景增长将以重卡及工程机械增长最为迅猛,同比达到350%增长速度。

  2025年中国市场测算:预计到2025年,新能源乘用车突破400万辆大关,单车平均装机70KWH,总装机量280GWH;电动重卡突破10万台,单车装机350KWH,总装机量达到35GWH;装载机突破20万台,单车装机350KWH,总装机量达到70GWH,合计达到105GWH,储能达到100GWH。乘用车市场电池装机量约等于重卡,工程机械,储能;考虑到重卡,工程机械3-5年一个周期需要更换电池,乘用车10年一周期,则两大领域长期的电池使用量接近,也接近于该两大行业在燃油车时代的格局,乘用车的总体燃油量约等于重卡加工程机械。

  SNE预计,2025年全球电动汽车对动力电池的需求量将达到1163 GWh,中国占比近40%,2030年将达2963 GWh。

  2030年猜想:考虑到时间长远,得从全社会的新能源化,电动化来看待2030年的巨大机会。2030年,以光伏+储能+氢气为代表的新能源将颠覆整个传统能源生产的格局。

  这里不难看出高瓴重仓CATL、隆基后迅速引爆了锂电和光伏两大新能源基石行业的龙头企业。宁德时代市值接近10000亿,Tesla突破7500亿美金,隆基超过4000亿。

  三、光储空间广阔

  实现低成本光伏+低成本储能,综合成本低于火电,这就是高瓴重仓的理由。光伏的系统成本已经降到3元/W,遥想2007年系统成本达到60元/W,13年时间,成本降到5%;磷酸铁锂储能系统降到1.5元/wh,充放次数可以达到5000次。2025年光伏系统成本有望降到到2.2元/W,摊到25年折旧加财务成本,1500小时/年发电小时数,度电成本0.1元每度电;储能系统成本1元/WH,充放次数10000次,按15年折旧,度电存储成本0.1元每度,算上财务成本0.13元每度;光伏+储能系统成本0.23元/kw,2030年成本有望降到0.15元每度电以内,横扫所有化石能源。

  在电动化的趋势下,全球范围内2020年电力总需求约30万亿度,2030年需求约45万亿度,拉长到2040年约70万亿度电。


  2030年大概率可以看到下面的场景:光伏+储能可以占领全球电力市场的20%,约9万亿度电。按全球范围发电条件来看,平均1250小时的光伏年发电量可以期待,1GW(100万千瓦)装机量约12.5亿度电,那么9万亿度电,需要总装机量7200GW,覆盖约7万平方公里的地面和屋顶。预测地面光伏系统成本在2025年降至2.2元/W(组件1元/W),2030年降至1.8元/W(组件0.8元/W)。

  截至2020年底全球光伏总装机量约750GW,未来10年增长6450GW,巨大增幅足够让人心潮澎湃。

  2030年,9万亿度电最少需要20%储能,1.8万亿度电储能,平均每天充放1.2次计算,工作按300天计算,需要1.5万亿KWH储能,需要50亿KWH储能装机量,约5000GWH。对比下2021年预测,全球储能近10GWH,保有量不超过25GWH,十年时间增长200倍,储能市场同样波澜壮阔、激动人心。

  再拉回到汽车市场,2021年全球新能源汽车保有量大概率超过1000万台,中国占50%以上。2030年新能源乘用车全球保有量超过20000万台,按每台车平均60KWH计算,动力电池需求量约12000GWH。

  商用车的电动化,以重卡+工程机械为例计算,约2000万台,电池总装机量达到6000GWH。

  2030-2040年将是氢燃料发展最迅速的10年,氢燃料与锂电市场并驾齐驱,届时风光储联合制氢将大行其道,传统能源企业将全面转型新能源。

  未来的新能源中心,会是谁?美国,中东,还是中国,需要思考。中东还有机会成为新能源的中心吗?

  结语

  新能源未来将用20年去改变全球能源格局,走过传统化石能源200多年走过的道路;这20年在细分的各个领域都将诞生一批足够伟大的企业。我们能参与到大行业变革中,幸哉。


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