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2023年天能股份研究报告:铅酸电池龙头,铅炭及锂电储能大有可为

时间:2023-08-27 10:15:10     来源:华福证券
1 多品类电池研发、生产、销售一体化领先企业

1.1 专研电池行业 35 余年,领军国内绿色能源发展

天能股份是国内一家以电动车动力电池业务为主的制造商,前身“长兴煤山第 一蓄电池厂”于 1986 年成立于“中国绿色动力能源中心”浙江长兴,2021 年公司 在上交所 A 股科创板上市。公司作为铅酸电池龙头企业,和超威集团在铅酸动力电 池市场占有率约 85%,呈行业双寡头格局。此外,公司致力于成为全球领先的绿色 能源解决方案商,保持技术研发体系优势,形成了“总部研究部+事业部技术中心+ 生产基地技术部”的三级研发架构。根据公司公告,截至 2022 年 H1,公司拥有专 利 3382 项,其中发明专利 660 项。


(资料图片仅供参考)

公司的电池业务应用领域广泛。公司的业务范围覆盖动力电池、储能电池、起 动启停电池等多品类电池的研发、生产、销售。动力电池包括铅酸动力蓄电池、牵 引用铅酸蓄电池和锂离子电池,应用领域在电动轻型车、新能源电动汽车和电动特 种车;储能电池包括工业备用电池、电力储能电池和移动储能电池,应用领域在全 球通信、铁路、UPS、数码和消费类产品等;起动电池和启停电池主要应用领域在汽 车。

铅蓄业务为基本盘,锂电技术储备较厚。铅酸业务是公司的传统业务和发展后 盾,自 1986 年公司成立以来经历了三次铅蓄动力电池的技术改革响应低碳发展。近 年来为了适应电池行业的能源变革期,公司开始积极布局新型材料电池研发,目前 包括锂电、氢能、钠电和储能等业务,现已建立起铅蓄和锂离子电池协同带动其他 新材料电池发展的业务产品体系。股权较为集中。截至 2023 年 Q1,公司的最大股东是天能控股集团有限公司,持 股比例 81.88%。香港上市公司天能动力间接通过天能投资、天能控股和天能商业持 有天能股份 86.12%股份,张天任先生直接控股 Prime Leader100%股份、间接持有天 能动力 36.44%股权,为天能股份实际控制人。

1.2 主业稳定增长,积极探索前沿技术

公司收入保持提升,盈利恢复增长。2020 年受疫情对国内经济冲击的影响,公 司主动控制贸易规模导致营业收入下降。2021 年公司实现营业收入 387.16 亿元, 同比增长 10.30%;净利润为 13.69 亿元,同比下降 39.94%,原因系报告期内公司 主产品原辅材料大幅上涨导致营业成本增加。2022 年公司实现营业收入 418.82 亿 元,同比增长 8.18%;归母净利润为 19.08 亿元,同比增长 39.35%,公司收入和业 绩增长的原因主要系公司有效应对原材料涨价及锂电储能业务发展带动增长。 2023Q1 公司实现营业收入 107.52 亿元,同比增长 26.23%;归母净利润为 6.18 亿 元,同比增长 41.10%,主要系毛利率同比提升 2.09pct。

铅蓄业务稳中精进,锂电业务翻倍增长。截至 2022 年,铅蓄电池和锂离子电池 是公司主要收入来源。2022 年铅蓄电池业务收入 373.97 亿元,占比 89.29%;锂电 池业务收入 16.44 亿元,占比 3.92%,同比增长 64.93%。2022 年铅蓄电池业务板块 受益于营收规模增长,下游电动轻型车整车市场迅速整合,以及 2021 年第四季度公 司针对辅材价格上涨的定价机制调整,毛利率水平回升至 20.28%。锂电池业务随着 公司产能释放和研发投入呈快速增长趋势,收入和业绩规模实现翻倍。

毛利率实现回升,管理费用率有所增长。2021 年公司毛利率 15.58%,同比下 降 4.63pct,主要受铅蓄业务毛利率下降影响。2022 年公司毛利率回升至 18.56%; 期间费用率中,管理费用率保持波动上涨,2022 年为 2.71%,同比增长 0.70pct, 销售费用率和财务费用率则整体呈下行态势。

公司研发费用持续增长,投入规模显著高于同行。2017-2022 年,公司研发费 用从 8.95 亿元增至 15.26 亿元,CAGR 为 11.26%。2022 年,研发费用率为 3.64%,同比增长-0.05pct。公司研发投入规模持续稳定增长,体现公司高度重视科研工作, 持续加大整体研发投入,旨在增强公司技术创新能力,坚定将科技创新作为公司持 续发展的重要手段和核心竞争力。资产负债率有所回升,资产周转率略有下降。2017-2021 年间,公司资产负债 率有一定优化趋势,从 70.44%降至 52.25%,2022 年底,公司资产负债率回升至 56.53%。公司经营产生的净现金流保持为正,行业地位显著,回款情况良好。

2 铅蓄电动二轮龙头地位稳固,贡献稳增长现金流

2.1 铅蓄电池未来有望保持主力地位,换购潮下置换需求继续释放

铅蓄电池特性适配电动二轮车场景,未来仍将主导市场。电动二轮车应用场景 主要为上下班、单人接送等短程通勤,消费者对续航等性能要求偏低,而更注重安全 性、保障性、经济性。据广东省电动车商会调研,31%的消费者将质量作为首选标准, 仅有 17%的消费者将性能放在首位。铅蓄电池的物理特性与用户需求完美适配,不会轻易被锂电取代。我们认为未来电动二轮车市场将会是铅蓄电池与锂电池并存,铅蓄面向 规模更大、可靠性要求更高的大众市场,锂电池面向性能要求更高的细分市场。

1)安全性:铅蓄电池化学成分稳定,锂电池起火事件频发。铅酸电池由铅和铅的 氧化物组成,电解液主要成分是硫酸,无易燃物质。而锂金属化学性质活泼,短路 后会导致内部温度升高,电解液气化,从而导致外壳膨胀,甚至爆炸燃烧。整理近 期发生的锂电池起火事件:5 月 22 日,四川省西昌市某住户为电动自行车锂电池充 电,发生起火事故;8 月 20 日,南京市一辆城际公交车在行驶过程中起火,初步调 查起火原因为一乘客携带的锂电池电瓶自燃。两起事件均为锂电池起火。锂电池仍 有安全隐患,铅蓄电池是户用二轮车的更优选择。

2)再生性:再生铅产业发展完善,铅蓄电池支持“以旧换新”。再生铅工艺主要有 火法和湿法,湿法环境效益更好、回收率更高,但化学试剂的高成本拉低项目经济性, 因此当前国内再生铅工艺还是以火法为主。根据中国有色金属报道,与原生铅生产相比, 每吨再生铅可节省标煤 659 公斤,节水 235 立方,减少固废排放 128 吨,二氧化硫排放 0.03 吨,带来显著的环境效益。当前湿法中的硫酸亚铁-氢氧化钠法和亚硝酸钠-碳酸氢 铵法虽还未规模化应用,但环境和经济优势明显,随着工艺从高温熔炼向低温熔炼、免 冶炼技术的迭代创新,再生铅的经济性和环保性有望进一步提升。

据观研天下统计,19 年我国再生铅产量占比为 41%,2021 年提升至 49.7%,但仍 然低于美国、德国、日本、加拿大 2019 年的水平,仍有广阔发展空间。根据工信部的 《“十四五”工业绿色发展规划》,预计至 2025 年,我国再生铅将达到 290 万吨。再生 铅行业发展带动铅蓄电池回收体系完善,以北京为例,市民可以在任意销售或维修门店 “以旧换新”,或交给专门的收集废铅蓄电池的网点,废铅蓄电池的质保和弃置得到充 分保障。

锂电池回收工艺仍有缺陷,回收体系不完善。锂电池回收方式包括梯次利用和拆 解回收,其中梯次利用涉及电池的检测、筛选、重组,有较高技术难度,并且梯次 利用的安全、循环寿命和再利用价值较难得到保证。拆解回收是指将电池拆解以提 取锂、钴、镍元素,不同于传统铅酸电池的简单回收利用方式,锂离子电池的拆解 回收利用工艺相对复杂,不当拆解会导致安全、环境与资源等多方面问题,如存在 钴、镍等重金属污染、氟污染和电池隔膜造成的白色污染。且在碳酸锂价格下跌背 景下,其发展或将承压。当前锂电池仍未建立起有效的回收机制,不支持“以旧换 新”,后运维服务市场不够完善。

3)经济性:铅为主要原材料,价格优势显著。铅蓄电池主要原材料为铅及铅制 品,辅材系电解质硫酸溶液、塑料件和极板等。截至 2020 年 H1,公司铅蓄电池原 材料采购中,铅采购价为 67.43 亿,占比 60.93%。根据公司公告数据,2017-2018 年公司锂电池平均原材料成本有较大下滑,2019-2022 年保持上涨趋势,截至 2022 年,公司锂电池平均成本为 6.94 亿元/GWh,约为公司铅蓄电池平均成本 2.75 倍 (2.52 亿元/GWh)。高昂的锂电池成本直接增加了两轮电动车企业的电动车成本, 影响消费者决策。除了直接材料成本方面,铅蓄电池的“以旧换新”服务降低后期 保养成本,进一步加大经济性优势。

对比之下,锂电池更适合电动汽车,两轮车锂电化不及预期。根据《铅酸电池 现状及发展》和公司公告的数据,锂离子电池主要优势在于电池能量密度偏高、循 环寿命长,但在生产成本、回收利用率和安全性上并不占优,更适合电动汽车应用。 根据 GGII 数据,2022 年中国电动两轮车及平衡车用锂电池出货量为 18.6GWh,同比 下滑 7.0%,主要是原材料成本上涨和以锂电为主的共享电单车推广遭受政策阻力。 根据艾瑞咨询,2022 年锂电两轮车的渗透率为 25.0%,低于预期(27.3%)。鉴于铅 蓄电池在性价比和安全性方面的优越性显著,中期内我们认为铅蓄电池在两轮车市 场的主体地位不会改变。

两轮车保有量持续增加,超标车换购潮有望到来。2019 年 4 月,电动自行车 《新国标》的正式实施促进了中国电动二轮车行业供给侧结构性改革,产业集中度 提升带动产品价值提高。2022 年国内大量城市政策实施临时牌照过渡期结束,电动 二轮车迎来新车换购热潮。根据艾瑞咨询发布的《2023 年中国两轮电动车行业白皮 书》,2022 年,中国电动两轮车销量 5010 万辆,同比增加 15.17%,远超预期 (4500 万辆);预计 2023 年全年销量将达到 5400 万辆,同比增长 7.78%。根据中国自行车协会数据,2019 年新国标执行时,国内两轮电动车保有量 3 亿辆,其中大 部分属于超标车,2023 年超标车换购大潮或将延续,置换需求继续释放。

2.2 渠道、格局、产能占尽优势,公司龙头地位持续稳固

存量替换市场可观,渠道优势为铅蓄业务保驾护航。公司铅酸动力电池业务中, 70%-80%的营收来自于存量替换市场,20-30%的营收来自于一级整车市场。一级市场 方面,公司与爱玛、雅迪、新日、小牛等国内主流整车厂商均建立了稳定的合作关 系。在存量替换市场方面,公司主要采用经销模式,已建成覆盖全国 32 个省、自治 区、直辖市的超过 3,000 个经销商的营销及售后一体化网络,并借助该网络链接数 十万家终端网点。铅酸电池二轮车通常 2-3 年需要更换电池,终端网点是触及消费 者的重要抓手,公司的渠道优势为铅蓄业务提供了有力的保障。

浙江湖州双龙头企业,铅蓄电池市场良性竞争。公司和超威集团均为浙江省长 兴县的龙头动力电池企业,铅蓄电池的起步并推动电动车产业化发展与之有着密切 关联。随着近年来大部分二三线品牌退出市场,公司和超威形成铅蓄电池行业双寡 头格局。较公司的多元电池材料发展战略,超威集团的主要产品为电动两轮车用铅 蓄电池,集中度较高且产品较为单一化。截至 2022 年,公司铅蓄电池业务收入为 373.97 亿,同比增长 11.62%;超威集团铅蓄电池业务收入为 279.34 亿,同比增长 15.31%。

产能优势明显,出货量稳步增长。公司已在浙、苏、皖、豫、黔五省建成十大 生产基地, 2022 年,公司铅蓄产量和出货量分别为 11164.22 万 kVAh 和 10031.84kVAh,同比增长 9.90%和 8.28%。2017-2022 年公司铅蓄产量和出货量均 持续增长,产销率始终保持在 90%以上,业务表现优异。

3 铅炭储能大有可为,锂电、新型电池蓄势待发

3.1 铅炭储能电池性能有所延展,国家政策下安全保障需求激增

铅炭电池:兼具高功率、大容量,充放电性能良好。铅炭电池是铅酸电池和超 级电容器并联形成的新型储能装置。传统铅酸电池由一块二氧化铅正极板和一块海 绵状铅负极板构成,极板涂有很多活性物质,在反应过程中容易形成硫酸盐沉积物, 脱落聚集在电极表面,限制铅酸电池循环寿命。为提高铅酸电池使用寿命,铅炭电池应运而生。铅炭电池负极板混合有活性炭,能够有效抑制放电过程中负极板表面 硫酸盐的不均匀分布,同时利用脉冲减慢沉积物沉淀周期,从而延长使用寿命。

循环寿命达 4000 次,成本具备显著优势。与锂电池相比,铅炭电池在循环次 数、使用寿命中不存在优势,但也没有形成明显差距。根据昆工科技,铅炭电池在 70%部分荷电状态下循环寿命大于 4000次。铅炭电池具有明显成本优势,根据太湖 能谷信息,其铅炭电池储能系统全生命周期度电成本在 0.25 元左右,且有清晰的降 本路径;而根据文军等《储能技术全生命周期度电成本分析》,不考虑充电成本且折 现率为 0 时,磷酸铁锂储能度电成本为 0.68 元,铅炭度电成本显著低于磷酸铁锂。

储能安全需求提高,铅炭电池迎来发展机遇。2012 年至今,国内外发生多起电 化学储能电站事故,造成严重损失。截至 2022 年 8 月,全国电化学储能项目非计划 停机达 300 余次。2021 年以来,国家多次发布政策强调储能安全,安全问题将成为 电化学储能健康发展的关键因素。铅炭电池不含有易燃物,能量密度低,不易燃烧, 安全性高的铅炭电池有望迎来发展机遇。

铅炭储能项目多地开花,携手太湖能谷拟合作 30GWh 项目。公司于 2020 年供 应国内首座铅炭电网侧储能电站 24MWh 电池,项目运行稳定。之后,公司与大型 能源企业、地方政府展开积极合作。其中,太湖能谷为公司重要合作方,是一家成 立于 2016年的能源互联网公司,专注于打造智慧能源互联网平台,同时促进传统铅 酸蓄电池制造业的转型升级。太湖能谷已与国家电投浙江分公司、吉电股份、国家 电网、南方电网等国家队签订战略合作协议。2022 年末,公司与太湖能谷在多个项 目展开深度合作,包括:

1)“和平共储”项目:2022 年 3 月,公司和国家电投联手打造湖州综合智慧零碳电厂“和平共储”项目,电站容量达 100MW/1000MWh,是目前全世界规模最大 的铅炭储能电站。 2)《储能项目战略采购合作协议》:2022 年 12 月 12 日,公司与太湖能谷达成 《储能项目战略采购合作协议》。根据协议,未来三年太湖能谷在其所实施的储能项 目(含公司下属生产基地)中,采用天能股份的铅炭电池电芯总量合计不低于 30GWh,为公司的生产基地投资配套建设不超过 3GWh 的储能电站。 3)煤山镇共享储能项目:2022 年 10 月 12 日,公司与国家电投、国家电网和太 湖能谷共同签署煤山镇共享储能项目合作协议,推动经济能源绿色低碳转型。2023 年 3 月,该项目 EPC 开标,规模为 5.04MW/48.66MWh,中标人为太湖能谷。

3.2 大举提升锂电产能,积极扩展国内外市场

较早布局锂电业务,具备客户协同优势。公司布局锂离子电池研发和生产已有 十余年时间,通过采用“LMFP+”等多种先进材料、BMS多重保护、耐高温阻燃材 料、高镍包覆型复合材料、电化学技术的优质能源效率等技术手段实现了电动车动 力电池、电动汽车动力电池模组、储能系统等多项锂电产品的性能提升。2019 年, 公司与世界 500强法国道达尔集团的子公司帅福得(SAFT)签订合作协议,设立合 资子公司天能帅福得,双方结合各自优势共同发展,目前公司下游客户有小牛、爱 玛、雅迪等知名厂商。2017-2022年,公司锂电产能已从 0.83GWh 增长至 7GWh。

截至 2022 年,公司锂电出货量 1.99GWh,并维持着优异的产销率;锂电业务收入 16.44 亿,同比增长 64.93%,呈翻倍增长态势。

优化锂电业务产品客户结构,积极提升储能业务占比。公司目前已形成铅蓄电 池为主,锂电池为辅的产品体系,锂电应用领域涵盖了动力、储能、3C 和备用电池。 公司锂电池业务已经从主营电动轻型车领域逐渐转向储能领域,公司 2022 年 11 月 公告,未来公司锂电产能将持续增长,其中 60-80%将用于储能业务。2022 年,公司 锂电储能业务出货量为 600MWh,锂电储能营业收入为 5.63 亿元,占主营收入 1.34%。 锂电产能建设发展如火如荼,预计 23 年新增 7GWh 产能。截至 2022 年底,公司 具备 7GWh 锂电产能,其中三元锂电池 2GWh、磷酸铁锂电池 1GWh,22 年新增的 4GWh 磷酸铁锂产能重点用于储能领域,包含了国内大型储能电站、工商业储能,以及海 外工商业以及户用领域,锂电储能产品规格主要为280Ah和180Ah。公司预计到2023 年底,将再建成 7GWh 锂电产能。

国内市场面向三侧客户,与大型能源企业合作。目前公司储能市场面对着国内 市场和海外市场,国内主要是面向发电侧、电网侧和用户侧的客户。公司于 2021 年 与华能(浙江)能源开发有限公司、大唐山东发电有限公司以及国家电网供电公司等 地区公司建立战略合作伙伴关系,将在储能、光伏等领域进行深度合作,陆续推出 相关项目。2022 年 8 月 2 日,公司山东省威海市文登区人民政府、签约高能储能锂 电池项目,拟牵头在当地经济开发区投资建设 2GWh/年储能 PACK 生产线项目,锂电 池全产业链基地项目等。2023 年 4 月 13 日,公司与中国电建集团核电工程有限公司 以联合体形式中标大唐鲁北 100MW(200MWh)储能电站项目 EPC 总承包。2023 年 4 月 25 日,公司与金昌市签订共享储能电站系统项目投资协议。公司与大型能源企业、 地方政府的合作不断深化,支持未来业务发展。

携手帅福得进军欧美市场。公司通过与帅福得合作在海外欧美市场渠道销售锂 电储能产品,主要面向商用领域。根据公司公告,未来将产品销售范围拓展至户用 储能板块,公司提供电芯及 PACK 产品。2022 下半年至 2023 年,公司面向储能业务 的产能将新增 4GWh,预计国内市场和海外市场的比例为 1:1。此外,公司海外锂电 储能毛利率约在 20-25%区间,高于国内锂电储能毛利率,因此海外业务预计将为公 司贡献优厚的盈利

3.3 新型材料电池多技术布局,一体多翼新能源业务发展

工信部:加强替代新材料开发应用催化储能领域。2023 年 1 月 3 日,工信部发 布《关于推动能源电子产业发展的指导意见》提出,加快研发固态电池、钠离子电 池、氢储能/燃料电池等新型电池,加强固态电池、钠离子电池、超级电容器、氢储 能/燃料电池等标准体系研究。国家重视锂电池之外的其他新型电池研发,多个锂电 厂商开始布局新型电池技术。

研发钠离子电池产业化落地。截至 2022 年 11 月,公司钠离子电池业务在顺利进行研发与实测,前期在研究院下设了钠电研发机构,组建了由博士专家领衔的研 发团队,并于 2022 年 9 月 5 日成立了浙江天能钠电科技有限公司为钠电独立运营公 司,使公司钠离子电池产业化正式落地实施。在公司的布局理念中,钠电在未来锂 电池原材料价格保持高位的背景下,会成为锂电的补充和替代。钠离子电池相较于 锂离子电池能量密度和循环等性能现阶段较差,目前钠电产业化仍需要全行业的共 同推进,以此建立成熟的供应链促进规模化生产。

氢燃料电池攻破技术难关,进入基础设施建设阶段。氢燃料电池业务是公司目 前进展最为迅速的新型电池业务,研发涉及氢制造到运输的全部环节,以及膜电极、 电堆、系统等关键零部件。截至 2022 年,公司已经完成了 500(套/年)氢电产能 的中试组装线,其中自主研发的 T70 系统已通过强制检验。目前公司已与南京金龙、 徐工集团、吉利汽车等厂商签订战略合作协议,相关合作车辆登上工信部目录;公 司在江苏沭阳基地建设的 3000套燃料电池发动机系统正在稳步推进过程中。与钠离 子电池相同,公司加氢站等基础设施的建设还在完善过程中,未来氢燃料电池的应 用场景在储能、重卡和工程车辆等。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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