布局飞轮储能，华阳股份：煤炭贡献业绩弹性，转型打开增长空间

（报告出品方/分析师：山西证券 胡博 杨立宏）

1. 华阳集团旗下上市公司，煤炭业务助力业绩改善

1.1 华阳集团唯一的上市平台，实控人为山西国资委

公司经历多次战略调整，成为华阳集团旗下唯一上市平台。

山西华阳集团新能股份有限公司成立于1999年12月30日，2003年8月21日在上海证券交易所挂牌上市，为华阳新材料集团（原阳泉煤业集团）旗下唯一上市平台。2008-2010年前后山西煤矿大规模兼并重组，公司在此背景下2011年改名为阳泉煤业。2021年由于山西煤炭集团专业化重组后集团定位发生变化，公司改名华阳股份。

华阳新材料科技集团为公司第一大股东，实控人为山西省国资委。

华阳新材料科技集团有限公司持有公司55.51%股份，为公司第一大股东。剩余44.49%的股权被其他股东持有。山西省国资委通过山西省国有资本运营有限公司间接持有上市公司29.86%的股份，为公司实际控制人。此外，山西焦煤集团有限责任公司间接持有上市公司3.08%的股份，中国信达间接持有上市公司19.25%的股份。

1.2 业绩持续改善，主要由煤炭业务贡献

公司2021年营收增速由负转正，归母净利大幅改善。在经历了2019-2020年的下行周期，公司业绩于2021年大幅改善。其中，2021年公司主营收入实现380.07亿元，同比增21.89%；同年归母净利实现35.34亿元，同比增134.80%。

2022年业绩持续向好。2022年上半年实现营业收入183.34亿元，同比减少2.93%；2022年上半年公司实现归母净利33.2亿元，同比增长188.4%。

煤炭业务贡献公司主要业绩。

从业务构成来看，2017-2021年煤炭业务分别占公司营收的95.1%、95.3%、93.8%、93.8%、95.1%;分别占公司毛利的97.62%、97.49%、95.48%、93.19%、98.24%。

2. 无烟煤龙头，自身成长性与行业趋势兼具

2.1 无烟煤龙头，增量可期，价格提升

公司为中国无烟煤产量最大的上市公司，具备较长可持续生产能力。公司煤炭资源储量丰富，由于矿区主要分布在重要的无烟煤生产基地，公司主要煤种为相对稀缺的无烟煤。截至2022年3月末，公司可采储量15.47亿吨，核定年产能4210万吨/年（在产3210万吨/年），按在产产能折算储采比48.19，具备较长可持续生产能力。

公司在建产能1000万吨/年，核增和改扩建合计590万吨/年，内生增长潜力大。公司在建矿井分别为七元矿和泊里矿，单矿产能规模均为500万吨/年。七元矿预计2023年进行联合试运转，2024年可达产。泊里矿预计2024年进行联合试运转，2025年可达产。平舒矿自90万吨改扩建至500万吨批复已经完成。榆树坡矿自120万吨核增至300万吨已经取得山西省能源局核定批复。预计未来3年公司内生增长产能可达1180万吨，较现有在产产能将有30%的增幅空间。

公司煤炭产量连年增长。公司近5年煤炭产量增速均保持在5%以上。其中2019-2021年煤炭产量分别为4101万吨、4322万吨和4610万吨，增速分别为6.41%、5.39%、6.66%。根据近年的产量数据判断，公司部分煤矿存在年产量超过核定产能的情况。

集团重组致外购煤销量下降，产量提升带动自产煤销量增加。

公司煤炭销量大于煤炭产量，产品主要包括自产煤和外购华阳集团以及其下属的其他子公司矿井。销售品种主要为选末煤、洗块煤、喷粉煤和煤泥，其中块煤主要由公司自产。

外购煤方面，为避免同业竞争，华阳集团曾承诺本部及其子公司生产的原煤全部由上市公司按市场价格收购，并通过洗选加工后再进行销售。

2021年公司煤炭销量有一定幅度下降，主要因当年山西煤炭企业重组落地，华阳集团下属除公司外其余煤炭子公司陆续移交管理权，导致除块煤外其余类型的外购煤销量下降。而块煤销量提升主因自产煤量持续增加。

销售以电煤为主，2022年售价有望继续抬升。

公司生产的煤炭全部是无烟煤，从下游需求方向划分，电煤约占80%，化工煤和喷吹煤占20%。按销售方式划分，长协占比80%左右，市场煤约占20%。2020年和2021年公司煤炭售价随着市场上行持续提升。2022年由于俄乌战争等因素，煤炭价格再次出现大幅上涨。从产地煤价看，2022年中创2006年以来的历史新高，预计2022年公司销售价格中枢较去年仍将保持一定增速。

2.2 国内供需偏紧叠加海外缺口扩大，电煤或将长期维持高位

2.2.1 价格：2022年煤炭价格走势坚挺

2021年动力煤价格波澜壮阔，2022年周期延续。2021年动力煤价格由于供需错配在二季度开始上涨，并在四季度创造了历史新高。2022年由于俄乌战争等因素，价格再次上探，高点略低于去年4季度高点。之后价格表现相对坚挺。

2.2.2 供给端：供给弹性偏低，未来增速空间有限

2022年保供延续，但增速空间有限。从供给角度看，受保供等因素影响，2022年以来原煤产量延续了2021年四季度的水平。此外，2022年前8月当月产量明显高于往年同期，但基本维持在3.7亿吨左右，而这一生产能力基本也反映出短期内供给所能达到的极限。

考虑2021年下半年产量逐渐递增的情况，预计2022年下半年产量增速或将有所下降。

2.2.3 需求端：火电替代性作用显现，投资回暖有望支撑电煤需求

火电上半年因疫情影响较同期有所下降，夏季由于水电供应紧张火电增速提升明显。上半年由于疫情等因素拖累终端需求，导致火电产量较往年有一定幅度下降。

进入夏季，由于来水量明显低于往年，导致水电失速。进一步导致依赖水电的部分南方省份出现限电等情况。为保障能源安全，而火电具备较强可靠性，夏季持续发挥替代作用，增速明显回升。

煤电投资回暖，改善电煤需求预期。

本轮限电与2021年四季度逻辑不同，上一轮是由于部分地区缺煤，供应短缺而造成限电，而本轮则是由于部分区域的来水不足，同时火电机组产能不足导致的限电。一直以来碳中和政策旨在提升可再生能源占比，也导致了近年火电新增装机量有所下降。

考虑到未来紧张的电力供需形势，2022年以来国家能源局已提前督促地方和企业加快推动支撑性电源建设。

在这一背景下，多省市加快了煤电建设，形式包括但不限于新批火电机组、现有煤电项目延寿以及前期缓建项目开工等。

煤电投资增加有望提振电煤需求，同时亦可改善对未来需求的悲观预期。根据电规总院预测，未来3年将会新增1.4亿千瓦机组。按2022年上半年煤电可利用小时水平（2139小时）计算，1.4亿千瓦时新增装机将带来1.8亿吨左右的电煤需求。

2.2.4 进口煤：俄乌战争抑制国内进口，未来贸易空间料延续偏紧格局

俄乌战争导致电煤进口大幅下降。2022年2月俄国向乌克兰发动特别军事行动，之后战争持续升级。西方国家为制裁俄罗斯在多方面对其进行制裁，其中也包含能源领域。而俄罗斯也给予了较为强硬的反制裁。

能源战背景下，一方面欧盟煤炭将面临禁运俄煤之后的刚性供给短缺，另一方面也将考虑在石油和天然气供应紧缺之后可能会间接提升煤炭的弹性需求。表观数据层面，俄乌战争导致世界煤炭贸易格局重塑，国际煤价出现大幅上涨，且造成了中外煤价的倒挂。显著的价差也抑制了煤炭进口，尤其是动力煤。根据煤炭资源网数据，2022年前8月动力煤进口量创新低，增速较去年同期下降43.03%。考虑到欧洲能源危机不断升级，缺口持续放大，预计未来国际煤炭贸易空间或将维持偏紧状态。

2.2.5 供需展望：缺口扩大，煤价或将维持高位

关键假设：

考虑未来供给增量空间有限，2022年-2024年国内煤炭产量增速分别为4%、3%和2%。

海外贸易格局重塑，进口煤价长期处于高位。2022年-2024年煤炭净进口量增速分别为-35%、-10%和-5%。

根据各个需求领域关键假设测算，2022年-2024年国内煤炭总需求增速分别为3.77%、2.67%和2.85%。

供需平衡推演：推算未来3年动力煤缺口分别为-16869万吨、-17389万吨和-21666万吨。表观缺口持续放大。

行业展望

1、国内：供给增量空间有限，需求端有所支撑。当前产量基本已达极限，未来增量空间有限。本轮限电逻辑与2021年不同，主要由于电力机组产能不足导致。未来新增火电机组改善电煤需求端预期。

2、海外：能源博弈仍在升级，欧盟煤炭缺口增加。预计2022-2024年海外缺口难以弥补。

3、价格：考虑夏季高温和限电将在一定程度上缓解电煤淡季下调压力，同时未来海外缺口或将继续放大，四季度价格或将继续冲高。中长期电煤价格有望持续维持高位。而在周期景气延续的背景下，煤企盈利有望维持高位。

3. 布局新能源，受益钠电风口

在国内能源转型的大背景下，公司以股权投资的方式布局“储能+光伏”新能源产业。新能源产业主要通过股权投资的方式持续推进，未来公司或将逐步构建起煤炭、钠离子电池、飞轮储能、高效光伏组件等传统能源与新能源一体化发展的产业格局。

储能领域公司主要布局了钠离子电池和飞轮储能。储能技术指将不易储存的能量转换成为更方便使用或者更经济的能量形式进行存储，并在未来需要能量供应时以特定的能量形式将存储的能量释放出来的技术。

目前最普遍的储能技术主要分为电化学储能、机械储能、电气储能、化学储能和热储能。公司所布局的钠离子电池属于电化学储能，飞轮储能则是机械储能的一种。

3.1 打造钠离子电池全产业链，未来想象空间广阔

打造钠离子电池全产业链。在钠离子电池领域，公司目前布局了正负极、电芯、电池pack、电解液等细分产线，基本形成全产业链条。电芯、正负极和电池pack等产线是通过股权投资的方式跟中科海钠合作。

华阳股份通过全资子公司山西新阳清洁能源有限公司和间接持股中科海钠等方式合计持有100%电芯产线和49%正负极产线。

电解液方面，公司通过与多氟多合作设立公司的方式布局。目前公司间接持有电解液产线2.12%股份。

钠离子电池项目稳步推进。

2021年4月，公司拟投资8000万元，成立山西华纳碳能科技有限责任公司，生产2000吨钠离子电池正极材料。

2021年4月，公司拟投资6000万元，生产2000吨钠离子电池负极材料。

2021年6月，公司与中科海钠共同打造全球首套1MWH钠离子电池储能柜。

2021年12月，钠离子电池正极材料生产项目累计投入4500万元，负极材料生产项目累计投入3500万元；1GWH钠离子Pack电池生产线建设项目可研报告获得通过。

2022年3月，正负极项目完成生产线设备调试并进入试生产阶段。

2022年7月，钠离子电池pack生产线开工。2022年8月，万吨级钠离子电池正极材料项目审批通过。

钠离子电池研发历史悠久，近年产业界关注度持续提升。

20世纪80年代，随着金属层状氧化物正极材料被发现，钠离子电池领域的研究也逐步拉开序幕。

2011年，全球首家非水系钠离子电池公司Faradion在英国成立，也标志钠离子电池正式进入产业界。

2017年，中国首家钠离子电池公司中科海钠成立，以较快速度追赶国际水准。

2021年，宁德时代开始布局钠离子电池，并计划2023年形成基本产业链，产业界对钠离子电池关注度不断提高。

与锂离子电池相比，钠离子电池的核心竞争力在于经济性。

锂离子电池技术更为成熟，但也面临原料价格高企且锂资源对外依存度高等问题。从技术路径上看，相比较钠离子电池而言，在电化学储能领域中较为成熟的技术是锂离子电池。

但是随着锂离子电池在汽车动力电池和大规模储能等领域的广泛应用，锂资源面临较为严峻的资源匮乏问题。

截至2022年8月，碳酸锂价格已经从2020年初的4-5万元/吨的价格上涨至50万元/吨左右的水平，涨幅超过900%。

此外，中国锂矿的对外依存度较高，企业资源保障率偏低，很多企业均通过外购或者与海外矿山合作等方式获取锂资源。

若海外资源被切断，国内锂离子电池企业可持续生产能力将会严重下降。根据SMM 统计，2021 年中国锂资源对外依存度约 69%。

钠离子电池在成本方面具备竞争力。钠元素拥有更高的地壳丰度，同时与锂元素在物理和化学性质上更为相近，均可作为二次化学电源的金属离子载体。由于目前碳酸锂价格高企，碳酸钠具备较强比价优势。

钠离子电池可用铝箔作为其正负极集流体材料，扩大成本优势。由于铝箔在低电位下易与锂发生合金化反应，锂离子电池负极集流体材料只能采用价格更高的铜箔。而钠离子电池正负极均可采用铝箔，再次增加成本优势。

钠离子电池工作原理与锂离子相同，产业链易转换。与锂离子电池相同，钠离子电池也由正极、负极、隔膜、电解液和集流体等构成。

正负极之间由隔膜隔开，电解液通过浸润正负极导通离子，收集和传输电子主要由集流体负责。充电时，钠离子从正极脱出，经电解液穿过隔膜嵌入负极，此时正极处于高电势贫钠态，负极处于低电势富钠态。

放电过程与充电相反，正极恢复至富钠态，负极变为贫钠态。为保持电荷的平衡，充放电过程中有相同数量的电子经外电路传递，与钠离子一起在正负极间迁移，使正负极分别发生氧化和还原反应。这一工作原理与锂离子相同。

目前中国锂离子电池产业链条完备，而钠离子电池的生产设备大部分可与锂离子电池兼容，整条产业链可以借助锂离子电池产业链的基础上快速发展。

钠离子电池正极材料各有千秋，竞争格局有待进一步观察。

正极材料是钠离子电池的核心技术，对电池的能量密度和功率密度起决定性作用。根据材料类型划分，目前正极材料主要分为层状氧化物体系、普鲁士蓝类化合物体系、隧道型氧化物体系和聚阴离子化合物体系，而层状氧化物、普鲁士蓝类化合物和聚阴离子化合物是主要发展方向。由于这三种材料各有优劣且目前仍在研发过程中，未来格局尚不确定。

层状氧化物具备较高的可逆比容量和较低的成本等优势。但由于钠离子在脱嵌过程中，层状金属氧化物易发生结构变化或相转变，因此也存在循环性较差和稳定性不佳等特点。

未来发展趋势或将用阳离子取代进而提升稳定性和循环性，华阳股份和中科海钠主要选择该路线。

普鲁士蓝类化合物正极材料虽然由比较高的比容量，但是由于结构缺陷和结晶水导致在充放电的过程中结构容易坍塌，循环性能一般。

未来发展趋势主要是解决共沉淀制备法带来的结晶水和结构缺陷含量高、生产效率低下等问题。聚阴离子化合物因结构稳定和对材料的氧化还原电对具有可调的诱导效应，具备较为出众的稳定性、循环性和安全性能，但也带来了比容量低和导电性一般的缺点。未来发展趋势主要是通过碳材料包覆、氟化、掺杂、不同阴离子基团混搭等提升比容量和导电性。

无定形碳材料作为钠离子电池负极更具开发潜力。

钠离子电池负极材料主要有合金类、过渡金属氧化物和无定型碳类等技术路线。合金类容量较高但循环性能和倍率性能一般。过渡金属氧化物容量偏低。无定形碳可逆容量和循环性能均有不错的表现，在成本进一步控制后可释放潜力。

无定形碳主要分为硬碳和软碳，高度有序的石墨类软碳负极材料储钠容量较低，而高度无序的硬碳材料由于具有高的比容量和长循环寿命等优良的综合性能。

目前中科海钠核心胡勇胜团队以无烟煤为前驱体，通过简单的粉碎和一步碳化得到具有优异储钠性能的碳负极材料。

裂解无烟煤得到的是一种软碳材料，但不同于来自于沥青的软碳材料，该材料在1600°C以下仍具有较高的无序度，产碳率高达90%，储钠容量达到220mAh/g，循环稳定性优异且具备较高性价比，未来前景可期。华阳股份所产无烟煤有望作为负极材料，增强上下游协同。

钠离子电池有望替代铅酸电池和替补锂电池。

与竞品相比，钠离子电池能量密度整体高于铅酸电池，与锂电池（磷酸铁锂）相仿。同时，钠离子电池具备更优秀的安全性、环保性以及高低温性能。由于与铅酸电池的应用场景相似和锂电池应用场景有一定重叠，未来有望取代铅酸电池，并替补锂电池。

钠离子电池的主要应用场景为大规模储能和低速交通工具。其中大规模储能主要包括风力电站、太阳能电站和家庭储能等，低速交通工具主要包括两轮电动车和低速四轮电动车等。

未来想象空间广阔。

根据研究机构EVTank、伊维经济研究院联合中国电池产业研究院共同发布的《中国钠离子电池行业发展白皮书（2022 年）》，基于钠离子电池各项比较性能，或将在电动二轮车、低速电动车、储能、启停等应用场景具备较好的前景，并且基于创新的电池PACK方式，钠离子电池还可通过与锂离子电池等其他产品混搭、串联、并联、集成的方式应用在新能源汽车领域。

考虑到钠离子电池各潜在应用场景对电池的需求量，假设渗透率为100%，钠离子电池 2026年的理论市场空间可达到369.5GWh，理论市场规模或将达到1500 亿元。

3.2 前瞻布局飞轮储能，具备竞争优势

前瞻布局飞轮储能。飞轮储能项目实施主体为阳泉奇峰聚能科技有限公司，其中北京奇峰聚能科技有限公司持股51%，山西新阳清洁能源有限公司持股49%，后者为公司全资子公司。

飞轮储能项目稳步推进。阳泉一期项目总投资1亿元，落地于阳泉市矿区，设计年产200套飞轮储能系统的生产装配线已于2021年5月建成，可满足飞轮储能装置生产需要。

公司于2021年8月，收购阳泉奇峰聚能科技有限公司49%股权，投资额共计2580万元。

截止2022年3月末，共生产完成飞轮储能装置20套，其中QFFL200/60s型飞轮储能完成2套，飞轮车间光伏+飞轮+钠离子电池微网系统在用1台，另1台用于太原综改区光储网充示范项目；QFFL600/30s型飞轮储能装置完成18套，自留1套；深圳地铁七号线车公庙交付2套，已全面调试完成；河北三河电厂和华能山东莱芜电厂调频项目15套。

储能飞轮为飞轮储能系统的核心部件。

飞轮储能系统是一种机电能量转换的储能装置，以高速旋转的飞轮作为能量储存的介质，利用电动发电机来实现电能和动能之间的互相转换和储存，从而实现充电和放电。

在储能时，电能通过电力转换器变换后驱动电机运行，电机带动飞轮加速转动，飞轮以动能的形式把能量储存起来，完成电能到机械能转换的储存能量过程，能量储存在高速旋转的飞轮体中；之后，电机维持一个恒定的转速，直到接收到一个能量释放的控制信号。

释能时，高速旋转的飞轮拖动电机发电，经电力转换器输出适用于负载的电流与电压，完成机械能到电能转换的释放能量过程。其核心部件为储能飞轮，而储能飞轮则主要由磁悬浮轴承、高强度飞轮转子和高速电动/发电一体机三个部分构成。

磁悬浮轴承具备非接触无磨损特点，稳定可靠。高强度飞轮转子具备高强度、抗拉伸的特性。高速永磁同步电机机构紧凑体积小，大功率高效率的充放电特性，可满足频繁充放电工况需求。

飞轮储能具备竞争优势。相比对比其他储能方式，飞轮储能具备储能密度大、放能密度深、响应快等性能优势，同时兼具安全性、可靠性、低维护和无污染等技术优势，具备较强竞争优势。

3.3 全资设立高效光伏组件产线，项目稳步推进

全资设立光伏产线。公司光伏产线主要为高效光伏组件制造项目，其实施主体为公司全资孙公司山西华储光电有限公司（山西新阳清洁能源有限公司占股100％）。

光伏项目稳步推进。

光伏项目落地于阳泉市郊区苇泊工业园区，占地356亩，用于生产单晶高效光伏组件。项目估算总投资106975万元，截止2021年12月31日累计完成投资29461万元。第一条0.5GWh生产线已于2022年1月22日投产。2022年7月，5GW高效光伏组件制造项目正式投产，目前达到2GW生产规模。

4. 报告总结

4.1 关键假设

假设煤炭业务、电力业务和供热业务销量、均价和单位成本如下：

考虑未来钠离子电池、飞轮储能和高效光伏组件产能释放进度，假设2022-24年其他业务营收增速分别为30%、20%和10%；营业成本增速分别为28%、15%、5%。

4.2 估值

公司煤炭业务有望受益量价齐升，钠离子电池发展空间广阔。基于以上逻辑假设，我们预计公司2022-2024年分别实现收入403.88/432.62/449.79亿元，归母净利分别为60.09/68.97/74.05亿元，分别同增70%/14.8%/7.4%，对应PE 8/7/6X。

5.风险提示

煤炭价格大幅下跌，公司新矿投产和产能核增不及预期，碳酸锂价格大幅下跌导致钠离子电池市场空间缩小，钠离子电池项目建设和生产进度低于预期，其他转型项目受阻。

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