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李睿宸:从特斯拉开启的“新能源革命”,看储能投资框架

2020-03-20 13:22:27
“ 特斯拉已经成为美国市值最高的工业公司,2020年,新能源新材料的时代已经到来,新型电池、储能设备强势崛起。在未来,新能源新材料将会更多的商业模式、生产方式的变革。
 
我国新能源发展现状及趋势如何?新能源行业投资逻辑是什么?梧桐树资本目前关注的新能源新材料领域都有哪些?
 
本文是3月17日,梧桐树资本新能源新材料基金合伙人李睿宸在五矿信托“投思公开课”的线上分享,主题是《新能源行业的投资框架》。”
 
 
 
 
01
特斯拉开启“新能源革命”
 
一句广告词,“2020你们加油吧”。让特斯拉走进了大众消费者的视野,逐步成为大家喜欢并乐于接受的新能源汽车品牌。特斯拉的成功主要归功于他们的三步走战略,实现了从证明自己能造一辆高品质的车、到实现车的纯电动化、再到成本下探至大众所能接受的程度,一步一步让新能源汽车走近人们的日常生活中。
 
特斯拉的成功对行业也有着深远影响,不但掀起了车用能源的革命,加快以纯电动驱动方式为代表的新能源汽车的推广,而且推动了汽车行业的技术进步、进一步改变了全球汽车产业格局。
 
现在我们看来,汽车能运行公里数、安全性、充电是否方便及价格是我们需要关注的重点。分析现阶段特斯拉的优势主要在于他们高能量密度的电池体系(NCA)、性能优异的BMS、快速充电系统及电池冷却系统、合理的成本可控制,因此,我们要以性能作为关键优势,积极控制成本,进而改变整体产业格局。 
 
从新能源汽车成本构成中可以看出,电池仍为汽车主要成本,尤其是正极和负极材料。
 
 
02
国内储能行业的发展状况
 
现阶段储能方式主要分为机械储能、电化学储能、电磁储能三种类型。
 
机械储能中的抽水蓄能作为目前最主要的大规模储能方式由于受地域和投资量的影响过大等弊端,在缺水和发达地区很难发展。机械储能还有压缩空气和飞轮储能这两个方式,目前都处在示范阶段,即将商业化。
 
电化学储能方面由于正极材料的技术路线不同,有非常多的分支。生活生产中用的比较多的是锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂和镍钴铝酸锂四种。
 
锰酸锂电池价格低,安全性好,但是能量密度低、电解质相容性差。磷酸铁锂电池环保性好,但是存在低温性能差、放电电压低等弊端。镍钴锰酸锂电化学性能稳定、循环性能好但是价格昂贵。镍钴铝酸锂电池安全性较好但是高温性能差,安全性能差,生产技术门槛高。所以未来电池必定向固态电池方向发展。
 
拿三元锂电NCM来说,镍钴锰配比导致了电池的不同特性。比如提高镍含量,能量密度得以提升,但是相应会导致锰含量降低,造成稳定性及安全性大打折扣。NCA电池为未来新能源电池趋势,它有能量密度高,低温循环性好等优势,但是也会导致高温及安全性差。
 
电磁储能属于功率型储能方式,适合应用于特殊场景,目前仍处于发展早期实验室阶段。
 
纵观全球储能项目,截止2019年9月,美国居于世界第一位,中国第二位。像英美这样电力市场较为市场化的国家,不但有电力服务业的需求,也有家庭需求。
 
对于我国而言,未来的储能市场发展潜力巨大。我国从80年代分五个阶段逐步实现电力市场的市场化改革,为储能的发展提供了硬条件。
 
同时,2018年开始,由于磷酸铁锂价格的不断下降,使得储能电站的回报期6到8年,即年化回报15%左右,就比较适合储能项目的财务投资。因此,2018年电网固有的储能需求几乎全部是磷酸铁锂化学储能方式,当年增长600%多,业内也将2018年称为“电化学储能元年”。
 
 
03
我国储能行业未来的发展趋势
 
中国的储能市场潜力最大。彭博社预测到2035年全球储能规模接近700GW,我国也有望实现150GW。另外,根据中国汽车工程学会《节能与新能源技术路线图》预测2030年我国新能源车销量1500万到1800万辆。可以看出,我国新能源储能将达到万亿级的市场规模。
 
虽然市场潜力巨大,但我国储能行业仍然存在些许差距,比如在原始创新的关键材料、器件设计、先进理论和测试方法方面差距较大,知识产权尚未形成壁垒。国内掌握的储能技术尚不足以支撑电动汽车和智能电网的发展,在装备、软件及个别材料方面还存在“卡脖子”的现状。
 
从细分领域来看,在材料方面,铝塑膜、先进粘结剂、隔膜原料等目前还依赖海外,装备制造技术方面,CVD、ALD、连续多级烧结炉、湿法隔膜成套制备装备等国产化程度也不够。
 
电芯制造中BMS传感器、MES芯片、无损激光切割装备、双面高速多层涂布设备、连续智能烘干设备等也依赖海外进口和制造。
 
电池材料领域,纳米硅负极、锂复合负极、固态电解质、无钴正极、无锂正极等是国际公认的发展方向,与之相对应的,固态电池电芯技术、预锂化技术、热复合技术、快充电芯技术、快速检测评价技术等也必将是未来5到10年重点突破的技术环节。
 
大规模储能领域,压缩空气、兆瓦级以上飞轮储能、低成本液流电池、钠离子电池等新型技术也将逐个走入我们的生活生产中。
 
03
新能源行业的投资逻辑
 
所有储能的新技术、新材料研发和商业化目标是一致的,即在安全性、可靠性保证的前提下,提高能量密度、循环寿命,降低成本。这是推动储能发展的核心技术目标。
 
在不同的应用场景下,目前均有很明确的技术和手段与之相适应。
 
在功率型储能方面,锂电、飞轮储能、超级电容都比较适合,飞轮储能从去年开始已经进入示范阶段,已有项目在房山线地铁应用。
 
能量型储能主要应用在大规模储能领域,全钒液流电池由于钒的价格较高,很难应用,但其技术非常成熟,期待低成本液流电池的开发和应用。压缩空气储能目前也处在示范和推广阶段,主要的问题也在成本和效率方面。
 
氢能是将能量通过氢气这种媒介储存下来,氢能更加环保,目前的问题是不经济,因为氢气是二次能源,所以在制氢、储运、应用等环节不可避免的会造成损失和支付多余成本。李睿宸认为,最经济的能源模型,就是煤矿在坑口发电,然后充到各类电池里去或直接到终端,如果能在用户侧形成规模不等的分布式能源,利用率和效率可能会更高。
 
我国电池行业,特别是锂电池的发展,已经达到较高的位置,从能量密度到循环寿命,再到采购成本和度电成本,已然且在未来的一段时间内成为新能源领域的标杆,不管什么技术,总会拿来和锂电相比,从指标和成本上只有做到更经济或更有高效率,才能在终端市场发展起来,因此,逻辑很简单,类似发电端一定会拿来和火电相比一样,新能源锂电的标杆作用就放在那里,新的技术和材料,拿来比就可以了。
 
梧桐树资本新能源新材料基金从设立开始,做了大量的研究和访谈,确定了以先进储能技术和材料为主线的投资方向,也投出了中科海钠、奇峰聚能这样走过了实验室和中试,正处于示范和即将商业化阶段的储能项目。
 
中科海钠的主要产品是钠离子电池,产品指标和磷酸铁锂相当,但成本优势明显,而且低温性能比磷酸铁锂要好得多,精准适合大规模储能、中低端的动力电池及3C电池。
 
奇峰聚能是国内唯一拥有自主知识产权的复合材料飞轮的生产商,产品已经在电力市场、动态UPS和轨道交通等领域得到示范,即将产业化。
 
梧桐树资本坚信,有温度的科学和技术革命是社会生产力的第一驱动力。正在来临的新一波科技革命势不可挡,TMT的长足持续发展将深刻重塑全世界范围内的经济形态和消费者生活场景;服务于供给侧改革的战略新兴产业崛起将带领中国经济由大到强。这正是梧桐树资本长期深耕细作的主要战场。
 
新能源新材料领域是梧桐树资本的产业投资部关注的重要领域之一,主要投资在于电化学储能正负极材料,以“投资+服务”为理念,投资布局国内外新一代储能技术、电化学储能正负极材料及新能源行业上下游优质企业,取得良好成就。
 
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