产业趋势研究系列报告（三）：论能源革命的核心，降本和提效

敬请阅读末页的重要说明 证券研究报告 | 策略研究 2022 年 5 月 17 日 深度报告 ——产业趋势研究系列报告（三） 人类历史经历过两次重要的能源革命，回溯复盘历次能源革命，能源增效和降本是永恒的主题。当下以低碳，可再生能源为标志的第三次能源革命正在开展，本报告将从煤炭、动力电池，储能、光伏，风电、氢能和核电七大核心题材梳理相关能源领域的技术迭代和降本提效驱动力。 ❑ 煤炭中期占主导地位，实现绿色开采与应用。煤炭是我国的主导能源，中期看占绝对份额，通过科技进步实现煤炭安全、高效、智能、绿色开采和清洁高效利用是我国煤炭工业高质量发展的方向，在生产端，智能矿山技术提高了煤炭开采效率，减少了煤炭开采过程中的损耗；在应用端，煤制氢技术的进步降低了二氧化碳的排放，为煤炭清洁高效利用提供了有效的技术支撑。 ❑ 动力电池装机量远超预期，行业景气度维持高位。正极材料升级是提升动力电池能量密度的突破口，高镍化，低钴化，单晶化的三元正极同时兼备高能量密度和安全性，是三元正极的升级方向；磷酸锰铁锂正极独特的双电压平台以及高能量密度是磷酸铁锂正极新的发展方向；负极石墨化工艺的连续法和箱式法有效降低了能耗和原材料用量；4680 圆柱电池是平衡降本和续航的最优解，具有结构简单，能量密度高的优点，刀片电池则具有能量密度高，安全性高的优势；换电模式和快充模式有效缓解了电动车里程焦虑。 ❑ 储能是能源革命的重要参与者，电化学储能更具优势。储能技术实现了电力供需的时间转移，电化学储能是未来的主要储能形式，传统的磷酸铁锂储能电池循环寿命有望翻倍，单次循环成本大幅降低，新的钠电池技术有望推动储能成本进一步下降。 ❑ 光伏发电成本稳步下降，光电转换效率不断提升。硅料环节，硅烷流化床法生产的颗粒硅具有效率高，能耗低，二氧化碳排放少等优势；硅片环节的单晶代替多晶，硅片大尺寸化和薄片化将会有效降低成本，提升效率；电池片环节的趋势是 N 型电池替代 P 型电池，以 N 型 PERT、TOPCon、HJT 和 IBC 为代表的的 N 型电池可以有效提高光电转换效率；组件环节的半片和双面组件技术可以有效降低企业成本和提升组件功率。 ❑ 风电成本大幅下降，风电进入平价时代。风机大型化可以有效降低风电成本，是未来风机的发展方向，碳纤维叶片则可以解决风机大型化的尺寸和重量难题，提升风电整体经济性，除此之外规模效应也可以有效降低风电成本。 ❑ 双碳”目标下，氢能迎来新的机遇。制氢环节，电解水制氢是未来的发展方向；储运氢环节，大规模液氢储运有望实现民用化；加氢环节，政策补贴带来的规模化是加氢站成本下降的关键性驱动因素；氢燃料电池整车环节，氢燃料电池系统和储氢系统价格下降以及政策补贴发力是整车降本的主要驱动因素。 ❑ 第四代核电站技术增强核能安全性，提升发电功率。核电的应用和发展主要面临“选址条件苛刻”、“核废料处理困难”和“核泄漏风险难以规避”三大问题。第四代核电技术让反应堆实现自我控制核泄漏，并选用氟化盐等物质替代水，解决对水的依赖问题；在核废料的处理上，第四代核电技术有希望实现废料的循环利用，从而大大减少废料的总量。 ❑ 风险提示：技术进步不及预期、政策推广不及预期、上游原材料价格变化、新冠疫情扩散 相关报告： 《氢能革命，星辰大海——产业趋势研究系列报告（二）》 《移动互联网 VS 电动智能驾驶，十年王者之路——产业趋势研究系列报告（一）》 张夏 zhangxia1@cmschina.com.cn S1090513080006 陈刚 chengang6@cmschina.com.cn S1090518070004 论能源革命的核心：降本与提效 敬请阅读末页的重要说明 2 策略研究 目录 一.第三次能源革命正式开启 ......................................................................................................................................... 8 二.煤炭 .......................................................................................................................................................................... 9 1.煤炭中期占主导地位，实现绿色开采与应用 ............................................................................................................. 9 2.降本提效驱动因素：超临界水煤气化制氢和智能煤矿 ............................................................................................... 9 2.1.智能煤矿 ................................................................................................................................................................. 9 2.2. 超临界水煤气化制氢 ............................................................................................................................................ 11 三.动力电池 ................................................................................................................................................................ 13 1.动力电池装机量远超预期，行业景气度维持高位 .................................................................................................... 13 2.降本提效驱动因素：材料升级，工艺升级，结构升级和模式升级........................................................................... 13 2.1 材料升级：高镍三元正极和磷酸锰铁锂正极..........................................................................