新能源大時代，誰是大贏家？——光伏、鋰電、氫能行業(yè)全解析

題記：在30·60的號角下，中國正進入一個全新的且富有絕對想象空間的新能源大時代，這其中既有浮沉十年走向平價的光伏，也有逐步大放異彩的鋰電池、儲能以及被寄予厚望的氫能，它們將共同推動中國走向碳中和的星辰大海。

同樣是新能源，上述幾個行業(yè)，既有共性與融合，也有其獨特的發(fā)展路徑與特點。本文作者試圖從技術路線、發(fā)展路徑、潛力空間、數(shù)據(jù)測算等多個維度就新能源涉及的多個行業(yè)進行剖析。

2021年寧德時代（CATL）的全球市場份額將進一步攀升，比亞迪刀片電池批量供應，刀片一出安天下。預計前五大：寧德時代（CATL）、LG、松下、比亞迪、三星會占據(jù)全球市場份額的85%以上，前十名占據(jù)95%的份額。鋰電池行業(yè)既是資金密集型行業(yè)，又是技術密集型行業(yè)。

鋰電池行業(yè)競爭比光伏更加慘烈，光伏設備投資也會面臨技術路線和成本之爭，但是一般不會清零。而鋰電如果沒有合適的客戶和過硬的產(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(xiàn)。

本質(zhì)上光伏產(chǎn)品及組件相對標準化同質(zhì)化，一線品牌和一般產(chǎn)品差異不大，很難賣出產(chǎn)品溢價；而鋰電池涉及到電化學，易學難精，一線產(chǎn)品往往比一般產(chǎn)品溢價5%以上，有些細分產(chǎn)品甚至會更極端；導致有效優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能嚴重不夠，差的產(chǎn)品即使低價也無人問津。

關于磷酸鐵鋰和三元：寧德時代董事長曾毓群認為，磷酸鐵鋰電池的增長速度會非?？欤驗樗容^便宜。隨著充電樁越來越多，電動汽車的續(xù)航里程就不需要那么長?！皼]開過電動車的人比較焦慮，真正開過的人就不大焦慮，所以應該來說磷酸鐵鋰比例會逐漸的增加，三元占比會減少。”

隨著磷酸鐵鋰占有率提高，現(xiàn)階段再布局鋰電池首先得明確產(chǎn)品定位，確保產(chǎn)品有市場機會，市場得精準細分，專注做好一款磷酸鐵鋰動力電芯兼顧儲能可能有大的市場機會。

磷酸鐵鋰的巨大想象空間不僅體現(xiàn)在對續(xù)航要求較低的乘用車上，更大空間在對壽命要求更高的商用車領域，儲能領域。

電池是能源的儲存介質(zhì)，大能源領域本質(zhì)是成本為王，效率優(yōu)先；光伏、鋰電概莫如是。

像早年的光伏領域，2016年前都是成本更低的多晶硅片電池占據(jù)主流，一度市占率超過85%。在光伏巨頭隆基持續(xù)產(chǎn)業(yè)投入的影響下，金剛線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工藝將引領下一代光伏技術變革，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)線沒有辦法改造，所有產(chǎn)線得重置，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均等（鈣鈦礦市場機會尚未出現(xiàn)），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漿料未來有可能全面使用更低成本漿料，成本差距會更加巨大。

電動車領域的電池情況稍微溫和些，三元和鐵鋰，不存在誰淘汰誰，基于用戶多元化選擇。

三元能量密度更高，體積更小，低溫性能更好，將在部分高端車型始終占據(jù)一席之地。而磷酸鐵鋰以低成本長壽命等特性快速搶占其他其他市場，尤其以電動重卡，工程機械，儲能領域最為矚目。

2021年將是大力出奇跡的一年，電動車及動力電池領域?qū)⒂瓉砦磥硎暝鲩L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(xiàn)極大偏差。半年前筆者曾做過一個預測，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；我們通常會高估1-2年的變化，而低估未來10年的變化，確實替代的速度將更加猛烈。

2021年動力電池出貨量，全球大概率超過350gwh，比2020年增長150%，全球電動車2021年出貨量達到600萬輛以上，中國市場有機會成倍增長到250萬臺，發(fā)展勢不可擋。筆者之前調(diào)研到部分廠家出貨量甚至增長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(xù)一段時間。鋰電前5名，甚至前10名都在瘋狂布局產(chǎn)能。

2025年，全球電動車占有率超過35%，達到3000萬輛，按平均60度/車計算，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時代。儲能及商用車領域用量估計超過500gwh，三元與磷酸鐵鋰的比例可能接近35：65，磷酸鐵鋰將占據(jù)市場絕對主流。

展望2030年，全球電動車出貨量會整體超過90% ，達到9000萬輛，動力電池用量超過6000gwh，0.6元/kwh，則動力電池市場為3.6萬億人民幣，燃油車無限接近禁售，算上儲能市場鋰電池的出貨量極有可能接近1萬億美元。

2030年，以光伏+儲能為代表的新能源將顛覆整個傳統(tǒng)能源生產(chǎn)的格局！

全面顛覆傳統(tǒng)能源需要解決的問題？實現(xiàn)低成本光伏+低成本儲能，綜合成本低于火電。光伏的系統(tǒng)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(tǒng)成本達到60元/W，13年時間，成本降到5%；很快磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)降到1元/wh以下，充放次數(shù)可以達到10000次。

2025年光伏系統(tǒng)成本到2元/W，攤到25年折舊加財務成本，1500小時/年發(fā)電小時數(shù)，度電成本0.1元每度電以內(nèi)；儲能系統(tǒng)成本低于1元/WH，充放次數(shù)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(tǒng)成本0.2元/kw，2030年成本有望降到0.15元每度電以內(nèi)，成本遠低于化石能源。

2020年全球用電量約30萬億度，隨著電動化的迅速發(fā)展，則2030年全社會用電量將達到50萬億度。2030年大概率發(fā)生事件，光伏+儲能可以占領全球電力市場30%，約15萬億度電。按全球范圍發(fā)電條件來看，平均1250小時的年發(fā)電量可以期待，1GW（100萬千瓦）裝機量約12.5億度電。

則15萬億度電，需要總裝機量12000GW，地面裝機占地面積約12萬平方公里。預測光伏地面系統(tǒng)成本2025年2元/W（組件1元/W）；2030年1.8元/W（組件0.8元/W），光伏市場未來需求10年需求，12000*18-=216000億，21.6萬億人民幣。

2040年全球電力需求將達到70萬億度，2040年占領全球電力市場60%，約42萬億度電，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21600*15=32.4萬億人民幣，進入平穩(wěn)發(fā)展期。

2021-2030將是光伏行業(yè)的白金十年。

2030年，15萬億度電約需要60%儲能，9萬億度電儲能，平均每天充放1.2次計算，工作按300天計算，需要7.5萬億kwh儲能，需要250億kwh儲能裝機量，約25000GWH。

儲能市場按照均價0.8元/kwh計算，市場總量20萬億，跟光伏市場相當并駕齊驅(qū)。

2040年，42萬億度電約需要60%儲能，25.2萬億度電儲能。平均每天充放1.2次計算，工作按300天計算，需要21萬億kwh儲能，需要700億kwh儲能裝機量，約70000GWH；新增45000gwh。

儲能市場按照均價0.65元/kwh計算，市場總量29.25萬億，跟光伏市場體量相當。

未來十年毫無疑問是光伏和儲能最為輝煌的十年，誕生的機會不可估量。

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(zhàn)略浮出水面，利用越來越廉價的光伏發(fā)電來制備儲存氫氣，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(nèi)領先企業(yè)陽光電源，隆基抓緊產(chǎn)業(yè)布局。中石油，中石化等傳統(tǒng)能源企業(yè)同樣在加快光伏+儲能+制氫的產(chǎn)業(yè)布局。

實際上最近中東的光伏招標電價以及達到1.04美分/kwh，真是沒有最低只有更低，技術的迅速發(fā)展大大超過我們的想象，中東地區(qū)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(qū)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。

氫能市場將異軍突起，氫能來源廣泛，燃燒性能好且零排放，有望成為碳中和戰(zhàn)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，且安全無毒。氫氣空氣混合時可燃范圍大，具有良好的燃燒性能，而且燃燒速度快。

同時氫氣燃燒時主要生成水和少量氨氣，不會產(chǎn)生諸如一氧化碳、碳氫化合物等，與其他燃料相比更清潔。同時氫氣導熱性能、發(fā)熱值高。氫氣的導熱系數(shù)高出一般氣體導熱系數(shù)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，實現(xiàn)循環(huán)再生可持續(xù)發(fā)展。

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，需要氫氣來中和二氧化碳生產(chǎn)甲醇。

現(xiàn)階段大量氫氣來源于煤制氫及天然氣制氫，即所謂的灰氫，隨著風光發(fā)電成本進一步下降以及電解水制氫設備成本的快速下降，未來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，考慮到未來的碳稅和碳交易收益，綠氫將極大的替代現(xiàn)有的煤制氫以及天然氣制氫。

2500萬噸的氫氣存量空間將形成一定替代，新增場景體現(xiàn)在陸地交通運輸場景，海上貨運、郵輪、飛機、水泥、冶金等領域?qū)⑷娌捎脷錃狻?/p>

氫氣用途展望：低成本氫氣除氫燃料電池車輛使用，石油化工，煉鋼等都將得到更大規(guī)模使用。

工業(yè)副產(chǎn)氫的熱值價值相當于12元/KG，理論上氫氣終端銷售價格在當下這個是底線價格，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(zhuǎn)化為電能的價格為每度電0.75元，這個是極限假設的價格。

如果綠氫的價格可以低于12元/Kg，需要考慮制氫設備的折舊和效率，需要光伏風電的價格低于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%,對管道的影響會比較少?？梢钥紤]在天然氣管道的周邊建設大規(guī)模的風光互補電站來來聯(lián)合制氫。

這個場景12元/公斤的氫氣如果用在電動車上，通過儲能、運輸、加注到車端成本則可能接近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(jié)。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(guī)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，極大加快推動碳中和。

按照現(xiàn)階段城市氫氣補貼后的價格一般高于30元/KG，換算成度電成本接近2元/度電，遠遠高于現(xiàn)在的工業(yè)電價：谷電約0.3元/度電，平電約0.6元/度電，峰值約電價1.2元/度。氫燃料電池的使用成本會一直高于鋰電，乘用車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?shù)氖褂脩撛趶V闊的長途運輸，商用大卡車，遠洋貨輪，該場景需要能量密度較高的氫燃料。

以商用車領域為例：然而續(xù)航超過300公里的49噸牽引車，配置6組氫瓶+110kw燃料電池系統(tǒng)+130kwh鋰電，整個系統(tǒng)約2.5噸，比傳統(tǒng)天然氣車及柴油車的質(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(tǒng)。氫燃料的大規(guī)模使用，最終必須滿足成本低于化石能源，才有機會普及。目前來看任重道遠，而跟純電動拼使用成本尚不具備優(yōu)勢，只能拼場景；如果能夠得到15元/KG的綠色氫氣，長途貨運，遠洋貨輪，煉鋼這些場景則可以大規(guī)模應用氫氣。

光照條件充足的中東地區(qū)，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(qū)制氫將變得實際可行。

用高能量密度氫氣來儲存新能源以替代石油資源，將是沙特及中東地區(qū)最大的機會。如果沙特建設龐大的光伏電站約3000GW，占地面積3萬平方公里，年發(fā)電量可以達到6.3萬億度，考慮到全天候制氫，則60%需要通過鋰電儲能，其中6萬億度電用來電解水制取氫氣，產(chǎn)生1億噸氫氣，10元每公斤的氫氣通過海運將占領全球市場，每年收入1萬億人民幣，與沙特現(xiàn)階段的石油規(guī)模相當。

電解海水制氫還可得到副產(chǎn)品氘氚，又是人類終極能源核聚變的主要原材料，實現(xiàn)商用航天的關鍵。

全球大規(guī)模光伏發(fā)電成本最低為沙特等中東地區(qū)，沙特土地面積超過190萬平方公里，有大量的土地建設光伏系統(tǒng)。傳統(tǒng)石油巨頭可全面轉(zhuǎn)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，運往全球價格約12元/KG，全球終端銷售價格約12-15元人民幣每公斤。

低于15元/KG的氫氣，在長途貨運，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，從紅海通過蘇伊士運河運往歐美，馬六甲海峽運往亞太地區(qū)都將具有成本優(yōu)勢。

筆者2018年造訪日本，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(gòu)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去沙特聯(lián)合設廠，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中國的特高壓技術建設涵蓋中亞、東北亞的電力網(wǎng)絡，經(jīng)過伊朗，中亞，中國，將清潔的電力輸送給日本，因為日本的平均電價超過0.2美金/kwh。不得不佩服孫的雄才偉略，異想天開。

光伏電站易建，不過經(jīng)過這么多國家建電力網(wǎng)絡難度就大了，而光伏儲能制氫則就變得更容易實現(xiàn)了，然后通過遠洋運輸更有可落地性。

很多人會問，中國會成為新能源領域的沙特嗎？中國不一定成為新能源領域的沙特，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)手有機會在未來的五十年，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，光伏技術領先全球，光伏技術具有標準化，可復制的特點。而且形成了獨立的裝備能力和材料開發(fā)能力，行業(yè)內(nèi)又有普遍后進入者優(yōu)勢，可后發(fā)制人。

那么就可以在中東地區(qū)發(fā)展光伏+鋰電儲能產(chǎn)業(yè)，低成本足以改變?nèi)蚰茉锤窬?，同樣中國的鋰電技術具有跟光伏類似的特點。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)，中國通過技術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力實現(xiàn)從石油到新能源的轉(zhuǎn)型。

沙特的光伏產(chǎn)品可以行銷全球，光伏產(chǎn)生的電可以銷售到歐洲及非洲、印度等亞洲缺電國家。光伏制氫可以遠銷亞洲，歐美，沙特有機會成為新的全球能源中心。

阿聯(lián)酋三個國有實體組成了阿布扎比氫能聯(lián)盟，將富含化石燃料的酋長國定位于未來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，氫能的開發(fā)在下一步是至關重要的。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)計劃在特大未來城市中建造世界上最大的由光伏和風能聯(lián)合制氫工廠，整個城市將是綠色電力，沙特也想實現(xiàn)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導者，給沙特下一個50年機會。

當然全世界其他的地方，尤其是光照和風電特別發(fā)達的地區(qū)，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(qū)正在大力發(fā)展光伏風電聯(lián)合制氫。沙特有全球最好的光伏資源，全球的光照時間最長，最長時間甚至可以達到一年2800個小時；如果可以全力以赴的發(fā)展綠色的氫氣，將有機會成為全球最大的綠色氫氣的制造基地，同時成本可以做到全球最低。

總之，平價的新能源將在下個十年惠及全球，實現(xiàn)大部分國家的能源獨立、自由和平。

作者簡介：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工程機械、重卡及相關領域配套儲能的領軍企業(yè)。作為有超過十年風險投資經(jīng)驗的專家，在新能源、新材料領域做了深厚布局。

他著眼于高精尖技術，聚焦新能源領域的硬科技，投資過常州聚和、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獎章獲得者，他創(chuàng)立的博雷頓獲得了高新技術企業(yè)、高新技術成果轉(zhuǎn)化、市重點人工智能示范項目、高端裝備首臺套、交通部國家級行業(yè)研究中心、上海市專精特新項目等一系列名號和榮譽。