同樣是新能源，上述幾個(gè)行業(yè)，既有共性與融合，也有其獨特的發(fā)展路徑與特點(diǎn)。本文作者試圖從技術(shù)路線(xiàn)、發(fā)展路徑、潛力空間、數據測算等多個(gè)維度就新能源涉及的多個(gè)行業(yè)進(jìn)行剖析。
鋰電池領(lǐng)域投資還有機會(huì )嗎?
2021年寧德時(shí)代(CATL)的全球市場(chǎng)份額將進(jìn)一步攀升，比亞迪刀片電池批量供應，刀片一出安天下。預計前五大：寧德時(shí)代(CATL)、LG、松下、比亞迪、三星會(huì )占據全球市場(chǎng)份額的85%以上，前十名占據95%的份額。鋰電池行業(yè)既是資金密集型行業(yè)，又是技術(shù)密集型行業(yè)。
鋰電池行業(yè)競爭比光伏更加慘烈，光伏設備投資也會(huì )面臨技術(shù)路線(xiàn)和成本之爭，但是一般不會(huì )清零。而鋰電如果沒(méi)有合適的客戶(hù)和過(guò)硬的產(chǎn)品，極有可能面臨設備投資打水漂，這方面已經(jīng)有案例出現。
本質(zhì)上光伏產(chǎn)品及組件相對標準化同質(zhì)化，一線(xiàn)品牌和一般產(chǎn)品差異不大，很難賣(mài)出產(chǎn)品溢價(jià);而鋰電池涉及到電化學(xué)，易學(xué)難精，一線(xiàn)產(chǎn)品往往比一般產(chǎn)品溢價(jià)5%以上，有些細分產(chǎn)品甚至會(huì )更極端;導致有效優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能?chē)乐夭粔?，差的產(chǎn)品即使低價(jià)也無(wú)人問(wèn)津。
關(guān)于磷酸鐵鋰和三元：寧德時(shí)代董事長(cháng)曾毓群認為，磷酸鐵鋰電池的增長(cháng)速度會(huì )非?？?，因為它比較便宜。隨著(zhù)充電樁越來(lái)越多，電動(dòng)汽車(chē)的續航里程就不需要那么長(cháng)。“沒(méi)開(kāi)過(guò)電動(dòng)車(chē)的人比較焦慮，真正開(kāi)過(guò)的人就不大焦慮，所以應該來(lái)說(shuō)磷酸鐵鋰比例會(huì )逐漸的增加，三元占比會(huì )減少。”
隨著(zhù)磷酸鐵鋰占有率提高，現階段再布局鋰電池首先得明確產(chǎn)品定位，確保產(chǎn)品有市場(chǎng)機會(huì )，市場(chǎng)得精準細分，專(zhuān)注做好一款磷酸鐵鋰動(dòng)力電芯兼顧儲能可能有大的市場(chǎng)機會(huì )。
磷酸鐵鋰的巨大想象空間不僅體現在對續航要求較低的乘用車(chē)上，更大空間在對壽命要求更高的商用車(chē)領(lǐng)域，儲能領(lǐng)域。
電池是能源的儲存介質(zhì)，大能源領(lǐng)域本質(zhì)是成本為王，效率優(yōu)先;光伏、鋰電概莫如是。
像早年的光伏領(lǐng)域，2016年前都是成本更低的多晶硅片電池占據主流，一度市占率超過(guò)85%。在光伏巨頭隆基持續產(chǎn)業(yè)投入的影響下，金剛線(xiàn)切割硅片工藝異軍突起，徹底打破單晶硅片成本瓶頸，2020年單晶市占率超過(guò)85%。在下一代大硅片，薄片化工藝趨勢下，N型單晶topcon工藝將引領(lǐng)下一代光伏技術(shù)變革，單晶將淘汰掉多晶硅片;N型topcon電池與HJT電池之爭，同樣基于成本考慮，topcon將成為下一代光伏電池主流;
主要考慮以下三方面因素：1、即使量產(chǎn)情況下，設備投資HJT是topcon的2倍左右，而且老產(chǎn)線(xiàn)沒(méi)有辦法改造，所有產(chǎn)線(xiàn)得重置，這是所有巨頭們最頭疼的;2、HJT及topcon效率相當，在疊加鈣鈦礦方面機會(huì )均等(鈣鈦礦市場(chǎng)機會(huì )尚未出現)，需處決于鈣鈦礦的成本和方案;3、耗材成本HJT的銀漿遠遠高于topcon,topcon漿料未來(lái)有可能全面使用更低成本漿料，成本差距會(huì )更加巨大。
電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域的電池情況稍微溫和些，三元和鐵鋰，不存在誰(shuí)淘汰誰(shuí)，基于用戶(hù)多元化選擇。
三元能量密度更高，體積更小，低溫性能更好，將在部分高端車(chē)型始終占據一席之地。而磷酸鐵鋰以低成本長(cháng)壽命等特性快速搶占其他其他市場(chǎng)，尤其以電動(dòng)重卡，工程機械，儲能領(lǐng)域最為矚目。
鋰電池產(chǎn)銷(xiāo)瘋狂擴張的十年
2021年將是大力出奇跡的一年，電動(dòng)車(chē)及動(dòng)力電池領(lǐng)域將迎來(lái)未來(lái)十年增長(cháng)最快的一年，也是行業(yè)巨擘瘋狂布局奠定江湖地位的一年;之前的各種預測都有可能出現極大偏差。半年前筆者曾做過(guò)一個(gè)預測，回頭看行業(yè)已經(jīng)發(fā)生重大變化，新能源替代的腳步，正以大家難以估量的速度在加速替代;我們通常會(huì )高估1-2年的變化，而低估未來(lái)10年的變化，確實(shí)替代的速度將更加猛烈。
2021年動(dòng)力電池出貨量，全球大概率超過(guò)350gwh，比2020年增長(cháng)150%，全球電動(dòng)車(chē)2021年出貨量達到600萬(wàn)輛以上，中國市場(chǎng)有機會(huì )成倍增長(cháng)到250萬(wàn)臺，發(fā)展勢不可擋。筆者之前調研到部分廠(chǎng)家出貨量甚至增長(cháng)3-500%，磷酸鐵鋰用量接近60%，這種驚人的發(fā)展速度可能持續一段時(shí)間。鋰電前5名，甚至前10名都在瘋狂布局產(chǎn)能。
2025年，全球電動(dòng)車(chē)占有率超過(guò)35%，達到3000萬(wàn)輛，按平均60度/車(chē)計算，電池用量達到1800gwh，C公司產(chǎn)能可能達到1000gwh，巨頭正式步入TWH時(shí)代。儲能及商用車(chē)領(lǐng)域用量估計超過(guò)500gwh，三元與磷酸鐵鋰的比例可能接近35：65，磷酸鐵鋰將占據市場(chǎng)絕對主流。
展望2030年，全球電動(dòng)車(chē)出貨量會(huì )整體超過(guò)90% ，達到9000萬(wàn)輛，動(dòng)力電池用量超過(guò)6000gwh，0.6元/kwh，則動(dòng)力電池市場(chǎng)為3.6萬(wàn)億人民幣，燃油車(chē)無(wú)限接近禁售，算上儲能市場(chǎng)鋰電池的出貨量極有可能接近1萬(wàn)億美元。
光伏+儲能撼動(dòng)傳統石化能源
2030年，以光伏+儲能為代表的新能源將顛覆整個(gè)傳統能源生產(chǎn)的格局!
全面顛覆傳統能源需要解決的問(wèn)題?實(shí)現低成本光伏+低成本儲能，綜合成本低于火電。光伏的系統成本已經(jīng)降到3元/W，部分分布式電站已經(jīng)降到2.35元/W的成本，遙想2007年系統成本達到60元/W，13年時(shí)間，成本降到5%;很快磷酸鐵鋰儲能系統降到1元/wh以下，充放次數可以達到10000次。
2025年光伏系統成本到2元/W，攤到25年折舊加財務(wù)成本，1500小時(shí)/年發(fā)電小時(shí)數，度電成本0.1元每度電以?xún)?儲能系統成本低于1元/WH，充放次數10000次，按15年折舊，度電存儲成本低于0.1元每度，;光伏+儲能系統成本0.2元/kw，2030年成本有望降到0.15元每度電以?xún)?，成本遠低于化石能源。
2020年全球用電量約30萬(wàn)億度，隨著(zhù)電動(dòng)化的迅速發(fā)展，則2030年全社會(huì )用電量將達到50萬(wàn)億度。2030年大概率發(fā)生事件，光伏+儲能可以占領(lǐng)全球電力市場(chǎng)30%，約15萬(wàn)億度電。按全球范圍發(fā)電條件來(lái)看，平均1250小時(shí)的年發(fā)電量可以期待，1GW(100萬(wàn)千瓦)裝機量約12.5億度電。
則15萬(wàn)億度電，需要總裝機量12000GW，地面裝機占地面積約12萬(wàn)平方公里。預測光伏地面系統成本2025年2元/W(組件1元/W);2030年1.8元/W(組件0.8元/W)，光伏市場(chǎng)未來(lái)需求10年需求，12000*18-=216000億，21.6萬(wàn)億人民幣。
2040年全球電力需求將達到70萬(wàn)億度，2040年占領(lǐng)全球電力市場(chǎng)60%，約42萬(wàn)億度電，需要總裝機量33600GW，2030-2040年得新增21600GW光伏裝機量，地面裝機新增土地面積21萬(wàn)平方公里。
成本方面，2035年1.6元/W(組件0.7元/W)，2040年1.5元/W(組件0.6元/W)，整體光伏市場(chǎng)21600*15=32.4萬(wàn)億人民幣，進(jìn)入平穩發(fā)展期。
2021-2030將是光伏行業(yè)的白金十年。
儲能市場(chǎng)配比
2030年，15萬(wàn)億度電約需要60%儲能，9萬(wàn)億度電儲能，平均每天充放1.2次計算，工作按300天計算，需要7.5萬(wàn)億kwh儲能，需要250億kwh儲能裝機量，約25000GWH。
儲能市場(chǎng)按照均價(jià)0.8元/kwh計算，市場(chǎng)總量20萬(wàn)億，跟光伏市場(chǎng)相當并駕齊驅。
2040年，42萬(wàn)億度電約需要60%儲能，25.2萬(wàn)億度電儲能。平均每天充放1.2次計算，工作按300天計算，需要21萬(wàn)億kwh儲能，需要700億kwh儲能裝機量，約70000GWH;新增45000gwh。
儲能市場(chǎng)按照均價(jià)0.65元/kwh計算，市場(chǎng)總量29.25萬(wàn)億，跟光伏市場(chǎng)體量相當。
未來(lái)十年毫無(wú)疑問(wèn)是光伏和儲能最為輝煌的十年，誕生的機會(huì )不可估量。
氫能市場(chǎng)涌動(dòng)：風(fēng)光儲聯(lián)合制氫
隆基股份與朱雀投資布局氫燃料，光伏龍頭布局氫燃料，給了大家很多想象空間，光伏+氫能戰略浮出水面，利用越來(lái)越廉價(jià)的光伏發(fā)電來(lái)制備儲存氫氣，既解決了光伏發(fā)展的天花板，也生產(chǎn)出大量可替代石油的清潔能源。日本最近投產(chǎn)了全球最大的光伏制氫項目，國內領(lǐng)先企業(yè)陽(yáng)光電源，隆基抓緊產(chǎn)業(yè)布局。中石油，中石化等傳統能源企業(yè)同樣在加快光伏+儲能+制氫的產(chǎn)業(yè)布局。
實(shí)際上最近中東的光伏招標電價(jià)以及達到1.04美分/kwh，真是沒(méi)有最低只有更低，技術(shù)的迅速發(fā)展大大超過(guò)我們的想象，中東地區的光伏+儲能有可能在2025年達到2美分/kwh，那中國鄂爾多斯高原，青海格爾木地區2025年光伏+儲能成本將達到2.5美分/kwh，折合0.1625元/kwh，光儲聯(lián)合制氫將大行其道，電解水制氫的直接能源成本將低于10元/KG。
氫能市場(chǎng)將異軍突起，氫能來(lái)源廣泛，燃燒性能好且零排放，有望成為碳中和戰略中的核心一環(huán)。氫是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，約占宇宙質(zhì)量的 75%。氫氣燃燒性能良好，且安全無(wú)毒。氫氣空氣混合時(shí)可燃范圍大，具有良好的燃燒性能，而且燃燒速度快。
同時(shí)氫氣燃燒時(shí)主要生成水和少量氨氣，不會(huì )產(chǎn)生諸如一氧化碳、碳氫化合物等，與其他燃料相比更清潔。同時(shí)氫氣導熱性能、發(fā)熱值高。氫氣的導熱系數高出一般氣體導熱系數的10倍左右，是良好的傳熱載體。
氫的發(fā)熱值 142,351kJ/kg，是汽油發(fā)熱值的 3 倍，遠高于化石燃料、化工燃料和生物燃料的發(fā)熱值。氫的獲取途徑多、熱值高、燃燒性能好、清潔低碳，更重要的是反應后生成的水，又可在一定條件下分解出氫，實(shí)現循環(huán)再生可持續發(fā)展。
氫能的應用方向
作為燃料廣泛應用于交通運輸行業(yè)，用于氫燃料電池或者直接燃燒;供熱：鋼鐵水泥造紙氨氣應用或者建筑行業(yè)直接供熱;作為冶金及鋼鐵行業(yè)還原劑還有石化行業(yè)的原材料。水泥行業(yè)燃燒大量的天然氣和煤炭，為了碳減排，需要氫氣來(lái)中和二氧化碳生產(chǎn)甲醇。
現階段大量氫氣來(lái)源于煤制氫及天然氣制氫，即所謂的灰氫，隨著(zhù)風(fēng)光發(fā)電成本進(jìn)一步下降以及電解水制氫設備成本的快速下降，未來(lái)2-3年，綠氫的制備成本可以到10元每公斤，不用儲存加壓，純化直接用于石化行業(yè)作為原料，水泥行業(yè)，冶金鋼鐵等行業(yè)，需求將暴增。
煤制氫成本約7元每公斤，天然氣制氫約10元每公斤，則綠氫的制備成本接近天然氣制氫，考慮到未來(lái)的碳稅和碳交易收益，綠氫將極大的替代現有的煤制氫以及天然氣制氫。
2500萬(wàn)噸的氫氣存量空間將形成一定替代，新增場(chǎng)景體現在陸地交通運輸場(chǎng)景，海上貨運、郵輪、飛機、水泥、冶金等領(lǐng)域將全面采用氫氣。
氫氣用途展望：低成本氫氣除氫燃料電池車(chē)輛使用，石油化工，煉鋼等都將得到更大規模使用。
工業(yè)副產(chǎn)氫的熱值價(jià)值相當于12元/KG，理論上氫氣終端銷(xiāo)售價(jià)格在當下這個(gè)是底線(xiàn)價(jià)格，按氫燃料電池用于交通行業(yè)，16度電/kg氫氣的水平，則氫氣轉化為電能的價(jià)格為每度電0.75元，這個(gè)是極限假設的價(jià)格。
如果綠氫的價(jià)格可以低于12元/Kg，需要考慮制氫設備的折舊和效率，需要光伏風(fēng)電的價(jià)格低于0.15元/kwh,則氫氣可以摻雜在天然氣管道中，摻雜比例在5-10%,對管道的影響會(huì )比較少?？梢钥紤]在天然氣管道的周邊建設大規模的風(fēng)光互補電站來(lái)來(lái)聯(lián)合制氫。
這個(gè)場(chǎng)景12元/公斤的氫氣如果用在電動(dòng)車(chē)上，通過(guò)儲能、運輸、加注到車(chē)端成本則可能接近30元每公斤，成本偏高。而直接用于石化，鋼鐵則減少了大量中間環(huán)節。也可以考慮用在水泥行業(yè)碳捕捉，將二氧化碳+氫氣，制取甲醇。石化，鋼鐵，水泥行業(yè)如果大規模推廣氫氣應用，需求量將不低于1億噸，二氧化碳的減排量更是驚人，極大加快推動(dòng)碳中和。
按照現階段城市氫氣補貼后的價(jià)格一般高于30元/KG，換算成度電成本接近2元/度電，遠遠高于現在的工業(yè)電價(jià)：谷電約0.3元/度電，平電約0.6元/度電，峰值約電價(jià)1.2元/度。氫燃料電池的使用成本會(huì )一直高于鋰電，乘用車(chē)用氫燃料電池的必要性大打折扣。
那么，氫燃料電池在交通運輸的使用應該在廣闊的長(cháng)途運輸，商用大卡車(chē)，遠洋貨輪，該場(chǎng)景需要能量密度較高的氫燃料。
以商用車(chē)領(lǐng)域為例：然而續航超過(guò)300公里的49噸牽引車(chē)，配置6組氫瓶+110kw燃料電池系統+130kwh鋰電，整個(gè)系統約2.5噸，比傳統天然氣車(chē)及柴油車(chē)的質(zhì)量多1噸左右。解決方案是氫瓶減重，用全氫燃料電池系統。氫燃料的大規模使用，最終必須滿(mǎn)足成本低于化石能源，才有機會(huì )普及。目前來(lái)看任重道遠，而跟純電動(dòng)拼使用成本尚不具備優(yōu)勢，只能拼場(chǎng)景;如果能夠得到15元/KG的綠色氫氣，長(cháng)途貨運，遠洋貨輪，煉鋼這些場(chǎng)景則可以大規模應用氫氣。
如何低成本制氫?
光照條件充足的中東地區，可利用光伏+儲能+制氫，考慮到光伏和儲能成本接近2美分/kwh，在中東地區制氫將變得實(shí)際可行。
用高能量密度氫氣來(lái)儲存新能源以替代石油資源，將是沙特及中東地區最大的機會(huì )。如果沙特建設龐大的光伏電站約3000GW，占地面積3萬(wàn)平方公里，年發(fā)電量可以達到6.3萬(wàn)億度，考慮到全天候制氫，則60%需要通過(guò)鋰電儲能，其中6萬(wàn)億度電用來(lái)電解水制取氫氣，產(chǎn)生1億噸氫氣，10元每公斤的氫氣通過(guò)海運將占領(lǐng)全球市場(chǎng)，每年收入1萬(wàn)億人民幣，與沙特現階段的石油規模相當。
電解海水制氫還可得到副產(chǎn)品氘氚，又是人類(lèi)終極能源核聚變的主要原材料，實(shí)現商用航天的關(guān)鍵。
全球大規模光伏發(fā)電成本最低為沙特等中東地區，沙特土地面積超過(guò)190萬(wàn)平方公里，有大量的土地建設光伏系統。傳統石油巨頭可全面轉型為新能源巨頭，以提供高能量密度的氫氣為主，2025年沙特光伏成本降到0.8美分/kwh，折合人民幣約5.2分/kwh。沙特氫氣能源成本低于5元人民幣每公斤，全部成本將低于7元/KG，運往全球價(jià)格約12元/KG，全球終端銷(xiāo)售價(jià)格約12-15元人民幣每公斤。
低于15元/KG的氫氣，在長(cháng)途貨運，遠洋航海，煉鋼，石化，建材等都將占有一席之地?？紤]沙特得天獨厚的地理位置，亞非歐板塊中心，從紅海通過(guò)蘇伊士運河運往歐美，馬六甲海峽運往亞太地區都將具有成本優(yōu)勢。
筆者2018年造訪(fǎng)日本，曾與軟銀孫正義的高參島聰先生交流，島聰提及：孫正義曾經(jīng)構想在沙特建設全球最大的光伏基地，再找中國最好的光伏及鋰電技術(shù)去沙特聯(lián)合設廠(chǎng)，打造光伏+鋰電的黃金能源組合。生產(chǎn)全世界最便宜的電力通過(guò)中國的特高壓技術(shù)建設涵蓋中亞、東北亞的電力網(wǎng)絡(luò )，經(jīng)過(guò)伊朗，中亞，中國，將清潔的電力輸送給日本，因為日本的平均電價(jià)超過(guò)0.2美金/kwh。不得不佩服孫的雄才偉略，異想天開(kāi)。
光伏電站易建，不過(guò)經(jīng)過(guò)這么多國家建電力網(wǎng)絡(luò )難度就大了，而光伏儲能制氫則就變得更容易實(shí)現了，然后通過(guò)遠洋運輸更有可落地性。
很多人會(huì )問(wèn)，中國會(huì )成為新能源領(lǐng)域的沙特嗎?中國不一定成為新能源領(lǐng)域的沙特，倒可以成為產(chǎn)業(yè)輸出方;沙特源于獨到的地理位置，如果和中國聯(lián)手有機會(huì )在未來(lái)的五十年，仍然成為全球的新能源中心。
在于中國目前是全球最大的光伏生產(chǎn)基地，光伏技術(shù)領(lǐng)先全球，光伏技術(shù)具有標準化，可復制的特點(diǎn)。而且形成了獨立的裝備能力和材料開(kāi)發(fā)能力，行業(yè)內又有普遍后進(jìn)入者優(yōu)勢，可后發(fā)制人。
那么就可以在中東地區發(fā)展光伏+鋰電儲能產(chǎn)業(yè)，低成本足以改變全球能源格局，同樣中國的鋰電技術(shù)具有跟光伏類(lèi)似的特點(diǎn)。沙特可以和中國強強聯(lián)手共同發(fā)展光伏及鋰電儲能產(chǎn)業(yè)，中國通過(guò)技術(shù)輸出在沙特建設全球最大的光伏基地和光伏儲能電站，沙特利用強大的資本實(shí)力實(shí)現從石油到新能源的轉型。
沙特的光伏產(chǎn)品可以行銷(xiāo)全球，光伏產(chǎn)生的電可以銷(xiāo)售到歐洲及非洲、印度等亞洲缺電國家。光伏制氫可以遠銷(xiāo)亞洲，歐美，沙特有機會(huì )成為新的全球能源中心。
中東已經(jīng)在行動(dòng)!
阿聯(lián)酋三個(gè)國有實(shí)體組成了阿布扎比氫能聯(lián)盟，將富含化石燃料的酋長(cháng)國定位于未來(lái)綠氫氣的主要出口國，海灣國家已經(jīng)認識到了這種替代燃料的重要性，氫能的開(kāi)發(fā)在下一步是至關(guān)重要的。從最大的石油輸出國成為最大的氫氣出口國，這樣的機會(huì )將刺激沙特阿拉伯以及阿聯(lián)酋，沙特王國已經(jīng)計劃在特大未來(lái)城市中建造世界上最大的由光伏和風(fēng)能聯(lián)合制氫工廠(chǎng)，整個(gè)城市將是綠色電力，沙特也想實(shí)現氫氣出口國的偉大的計劃，他們認為沙特將成為氫氣的全球領(lǐng)導者，給沙特下一個(gè)50年機會(huì )。
當然全世界其他的地方，尤其是光照和風(fēng)電特別發(fā)達的地區，例如澳大利亞也在計劃發(fā)展氫氣，宣布要投資1500億美金用于綠色氫氣的制造;中國的西北地區正在大力發(fā)展光伏風(fēng)電聯(lián)合制氫。沙特有全球最好的光伏資源，全球的光照時(shí)間最長(cháng)，最長(cháng)時(shí)間甚至可以達到一年2800個(gè)小時(shí);如果可以全力以赴的發(fā)展綠色的氫氣，將有機會(huì )成為全球最大的綠色氫氣的制造基地，同時(shí)成本可以做到全球最低。
總之，平價(jià)的新能源將在下個(gè)十年惠及全球，實(shí)現大部分國家的能源獨立、自由和平。
作者簡(jiǎn)介：陳方明，易津資本&博雷頓科技創(chuàng )始人，博雷頓科技正成為電動(dòng)工程機械、重卡及相關(guān)領(lǐng)域配套儲能的領(lǐng)軍企業(yè)。作為有超過(guò)十年風(fēng)險投資經(jīng)驗的專(zhuān)家，在新能源、新材料領(lǐng)域做了深厚布局。
他著(zhù)眼于高精尖技術(shù)，聚焦新能源領(lǐng)域的硬科技，投資過(guò)常州聚和、拉普拉斯、凱世通、南通天盛、杭州矚日及量孚等一大批新能源企業(yè)。其中量孚作為磷酸鐵鋰正極材料公司，其利用獨特工藝，一步法合成磷酸鐵鋰，有望將磷酸鐵鋰正極材料成本降低20%。
陳方明是上海市五一勞動(dòng)獎?wù)芦@得者，他創(chuàng )立的博雷頓獲得了高新技術(shù)企業(yè)、高新技術(shù)成果轉化、市重點(diǎn)人工智能示范項目、高端裝備首臺套、交通部國家級行業(yè)研究中心、上海市專(zhuān)精特新項目等一系列名號和榮譽(yù)。
