解析光伏、氢能两大能源赛道的成长空间及投资策略 | 附完整报告下载

报告出品方：中信证券

碳中和目标下，推动以光伏、氢能为代表的清洁能源革命是保障我国能源安全的根本之道，料其中亦将诞生中长期的主题投资机会。我们围绕光伏、氢能两大能源安全赛道，结合细分领域景气度、竞争格局等方面，优选四个细分方向：光伏支架、光伏储能、储氢、氢燃料电池，赛道拓宽带来领先企业成长空间。

光伏支架：享受跟踪支架渗透率提升及国产化替代双重红利。

跟踪支架替代固定支架的浪潮正高速推进，当前全球渗透率估计达30%，GTM 预计2023 提升至42%；国内渗透率仅16%，后续提升空间巨大。我们测算2021-2023 年跟踪支架市场空间分别为366/439/535亿元，YOY分别为27%/20%/22%。根据WoodMackenzie 数据，全球跟踪支架CR4 约62%，以海外企业为主，国内龙头市场份额仅5%左右，较光伏其余领域差距甚远，国产化占比提升空间较大。结构性优化叠加国产化替代红利下，国内“隐形冠军”迎来脱颖而出的机遇。

光伏储能：政策加码，平价时代下装机规模有望爆发。

储能环节的发展是光伏实现大规模并网的必要前置条件，各地政府接连出台相关政策引导新增光伏项目按5-20%比例进行储能配置。我们测算国内未来3 年光伏储能容量需求可达17.55GWh，存量改造长期将释放更大空间。储能系统核心环节中，储能电池系统与动力电池技术同源，储能逆变器与光伏逆变器技术同源，业内锂电龙头及逆变器龙头有望凭借技术、制造及渠道等优势顺势延伸布局，占据先机。

储氢：关键设备国产化亟待突破，液氢存储技术未来可期。

储氢贯穿氢能产业链各环节，是制约氢能源实现实用化、规模化的关键所在。目前国内储氢模式以高压气态氢为主，参考天然气产业发展历史及海外应用情况，液氢预计将是未来主要技术。储氢核心设备包括储氢罐、氢阀门等部件，目前20-35 兆帕气态储氢设备已实现国产化量产，70 兆帕以上气态储氢设备及液氢设备高度依赖进口。随着氢能产业化的持续推进，储氢设备环节具备较强的需求放量及国产化替代逻辑。

氢燃料电池：技术链逐层解耦，上游技术突破进行时。

我国燃料电池产业链采取自下而上发展模式，下游政策补贴商用车，带动中游燃料电池系统厂商蓬勃发展，而上游电堆及其核心材料国产化率偏低，技术亟待突破。随着政策持续加码，燃料电池正迎来产业化快速突破阶段。短期来看，绑定下游优质客户，具备较强渠道资源的燃料电池系统供应商具备较快放量的逻辑。长期来看，掌握产业链内电堆、膜电极等核心环节关键技术的企业料将具备更高的话语权和议价能力。

投资策略：结合碳中和目标，解决国内能源安全问题的落脚点在于推动以光伏、氢能清洁能源为代表的能源革命。从产业链环节出发，我们优选光伏及氢能两大方向中增长逻辑明确、竞争格局较为清晰但尚未达到高度集中阶段的光伏支架、光伏储能、储氢设备、氢燃料电池四个细分赛道。

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能源安全是国家总体安全在能源领域的落实，是政治、经济、外交、军事等国际环境安全问题的折射。现阶段我国能源安全的问题包括连续供应安全及生态环境安全两大类问题。其中，连续供应安全问题主要体现在我国油气资源对外依存度较高，根据国家统计局数据，2019 年原油、天然气进口占比分别达约70%、40%，随着当前国际地缘政治格局愈发复杂，潜在的阻供风险不容忽视。生态环境安全问题反映在我国煤油气等化石燃料占一次性能源消费比重较高，2019 年我国化石能源消费比重约84.7%，其排放的局部地区污染物及全球性二氧化碳排放物影响长期战略性生态安全。

长期来看，解决能源安全问题的根本之道在于推进以光伏、氢能为代表的可再生能源本土化、多元化发展。2020 年9 月，习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布，中国二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和。

2020 年12 月，国务院新闻办公室发布《新时代的中国能源发展》白皮书，再次强调“四个革命，一个合作”为我国新时期的能源安全战略。结合碳中和目标，能源革命的核心一方面在于推动以光伏、氢能为代表的清洁能源体系的搭建和发展，调整能源供给结构，在碳中和的目标背景之下保障我国能源的供应；另外一方面在于新能源应用上的多元化，探索更多场景下新能源的使用。

平价时代来临，碳中和目标支撑装机量高增长

预计2021-2025 年光伏装机量维持高增长。2021 年国内光伏行业正式进入平价上网阶段，在“30·60”碳中和目标下，光伏作为应用较为成熟的可再生能源，在能源构成比例的占比预计将进一步提升。同时，伴随着全球光伏市场持续多元化发展，各国可再生能源规划的战略地位上升，预计整体的光伏行业需求端景气度高涨，新增装机量有望进一步提速。

根据CPIA 数据， 乐观情形下预计2021-2025 年全球光伏新增装机量为170/225/270/300/330GW，对应CAGR 约18%；国内新增装机量为65/75/90/100/110GW，对应CAGR 接近14%。保守情形下，全球新增装机量预计为150/180/210/240/270GW，国内新增装机量预计为55/60/70/80/90GW，对应2021-2015 年CAGR分别为16%、13%。

光伏已经成为中国的著名产业名片之一。经过多年的发展，中国光伏产业链依托本土制造业优势在全球范围内已具备较强竞争优势，上下游配套发展较为完善。从装机量来看，我国光伏发电新增装机连续6 年全球第一，累计装机规模连续4 年位居全球第一。从市场份额角度来看，国内光伏主辅材、组件及逆变器领域在全球范围内产能及产量市场份额领先优势明显。根据CPIA 数据，2019 年国内多晶硅、硅片、电池片、组件在全球产能及产量占比分别达69%/67%、94%/97%、78%/79%、69%/71%，主导全球光伏行业发展。

产业链梳理：主辅材格局清晰稳定，支架、储能环节具备爆发潜力

光伏产业链包括上游主辅材、中游制造、逆变器、光伏支架、储能等核心环节。从竞争格局的角度出发：

（1）主辅材（硅料、光伏玻璃、胶膜）、中游制造（硅片、电池片、组件）、逆变器等环节竞争格局稳定，呈现寡头或一超多强竞争态势，头部企业市场份额较大，领先优势明显，受益于下游需求高景气度带来的增长确定性较为明确。

（2）光伏支架领域竞争格局相对分散，2019 年龙头企业出货量市场份额仅5%左右。目前跟踪支架对固定支架形成部分替代的趋势已显现，由于跟踪支架技术壁垒较高，分散的市场格局有望发生转变。同时，根据Wood Mackenzie 数据，目前跟踪支架全球国产占比不足10%，与光伏其余领域国产化占比差距较大。伴随着国内跟踪支架市场逐步起步，国内领先企业具备爆发的潜质。

（3）光伏储能主要受制于成本性价比等因素，处于相对早期发展阶段。近年来，各地方政府在政策端持续加码“光伏+储能”项目，引导光伏项目按5-20%的比例配置储能，有望带动储能装机快速增长。对于电化学储能系统而言，储能电池组技术与动力电池技术同源，储能逆变器与光伏逆变器技术同源，锂电龙头及逆变器龙头有望凭借技术、制造、渠道等优势顺势布局，抢占先发优势。

光伏支架：享受跟踪支架渗透率提升及国产化替代双重红利

光伏支架可分为固定支架及跟踪支架，后者技术壁垒较高。光伏支架是太阳能光伏发电系统中为了支撑、固定、转动光伏组件而设计安装的特殊设备。按能否跟踪太阳转动区分，光伏支架可分为固定支架及跟踪支架两类产品。

固定支架以机械结构为主，技术门槛相对较低，对应的优点为稳定性较强，初期投入成本较低。而跟踪支架构成包括结构系统（可旋转支架）、驱动系统、控制系统（通讯控制箱、传感器、云平台、电控箱等部件）三大系统，除机械结构更为复杂外，其控制系统还涉及算法层面的优化设计。

对于一个跟踪支架系统项目而言，厂商需要针对项目地的具体情况，综合考虑风/雪载荷、结构设计及排布等因素，辅以对应跟踪算法的配合，形成一个完整的跟踪支架系统解决方案，制造工艺、设计流程较之固定支架更为复杂，初始投资成本也相对较高。

跟踪支架可有效提高发电效率、降低度电成本。跟踪支架可根据光照情况进行自动调整组件方向，可减少组件与太阳直射光之间的夹角，获取更多的太阳辐照，从而有效提高光伏电站发电量。按旋转支架数量划分，跟踪支架可细分为单轴及双轴跟踪支架，双轴跟踪支架理论发电量增厚效益更高，但受制于成本因素，目前单轴跟踪支架为市场主流选择。

根据新加坡太阳能研究所（SERIS）研究数据，由于双轴跟踪系统受制于高成本，利用“单轴跟踪+双面组件”的组合可在全球93.1%的区域内实现最低度电成本。其中，单轴跟踪系统较固定支架发电量增厚达7%-37%，而成本较之双轴跟踪系统低8%-29%。

此外，业内企业亦开始研究通过算法的配合来进一步提高跟踪系统的发电增厚效益，如中信博于2021 年1 月20 日发布《中信博新一代人工智能光伏跟踪解决方案白皮书》，通过真实地形下的跟踪控制策略及基于实时气象数据的云层策略可为光伏电站额外提高7%的增发收益。

海外市场跟踪支架渗透率较高，我国2019 年渗透率仅16%，提升潜力巨大。

（1）全球市场维度看，跟踪支架在欧美地区应用已相对成熟。根据GTM 数据，2019年全球跟踪支架渗透率约30%，预计到2023 年将提升至42%；分区域来看，美国、欧洲等地跟踪支架应用已经较为成熟，美国渗透率已接近70%。

（2）我国跟踪支架处于早期应用阶段，渗透率快速提升。长期以来，我国光伏支架市场中固定支架依然占据了较大市场份额，根据Bloomberg 统计，2016 年我国所有光伏项目中安装跟踪支架的项目占比仅为1.2%，背后原因主要与早期跟踪支架技术成熟度较低、稳定性不足、成本收益比较低等因素相关。

近年来，随着跟踪支架成本降低及技术稳定性提升，加之平价时代来临背景下催生的光伏电站精细化管理需求，采用跟踪支架成为提高光伏电站收益的重要措施之一。根据CPIA 数据，2019 年，中国光伏电站市场跟踪支架占比为16%，预计到2025 年跟踪支架占比将上升至25%以上。

跟踪支架迎来快速增长期，2023 年市场空间达535 亿。光伏支架作为光伏电站的“骨骼”，其规模增长不仅享受全球光伏装机整体规模增长的赛道红利，还将享受跟踪支架渗透率提升带来的结构性优化红利。我们基于如下假设测算跟踪支架未来市场规模：

（1）保守估计装机容配比为1 比1；

（2）跟踪支架主要应用于地面电站，其余工商业分布式、户用光伏以固定支架为主。根据GTM 数据，2019 年全球地面电站占比约60%，随着补贴逐步退坡及优质屋顶资源的释放，地面电站占比后续预计小幅降低；

（3）预计全球光伏装机将在2021-2023 年维持高增长态势，全球装机达159GW、189GW、236GW，YOY 分别为25%、19%、25%；

（4）跟踪支架渗透率维持提升趋势，预计2023 年可达42%左右；

（5）支架单价基于中信博2019 年均价做估计，预计未来随技术进步跟踪支架单价会持续下滑，固定支架价格刚性则会相对较强。

基于上述假设，我们测算2020 年至2023 年全球跟踪支架市场空间分别为288/366/439/535 亿元，YOY 分别为18%/27%/20%/22%。

光伏储能：政策引导按比例配置，平价时代下装机规模有望爆发

政策引导下储能渐成标配，平价时代下国内储能装机规模有望爆发。2017 年9 月，发改委、财政部、科技部、工信部和能源局联合印发《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》（简称“意见”），这是我国储能行业第一个指导性政策。

按《意见》发展阶段规划，2021 年至2025 年为储能产业规模化发展阶段，旨在促进储能产业形成较为完整的产业体系。顶层设计指引下，各省份亦纷纷出台相关配套政策，优先支持“光伏/风电+储能”项目建设。其中，内蒙古、山东、山西、河北、贵州等省份明确储能配置比例，分布在5%-20%之间。新疆明确对根据电力调度结构指令进入充电状态的电量给予0.55 元／千瓦时的补偿。

从储能的技术路径来看，电化学储能占据未来制高点。抽水蓄能是当前最为成熟的电力储能技术，根据CNSA 数据，目前占全球储能累计装机规模的90%以上。但受地理选址和建设施工的局限，抽水蓄能未来发展空间有限。相比抽水蓄能，电化学储能受地理条件影响较小，建设周期短，应用场景更为广泛。随着成本持续下降、商业化应用日益成熟，电化学储能技术优势愈发明显，逐渐成为储能新增装机的主流。预计未来随着锂电池产业规模效应进一步显现，成本仍有较大下降空间，发展前景广阔。

光伏等可再生能源并网将成为我国电化学储能市场未来重要增长动力。根据CNESA数据，2018 年中国电化学储能项目在电力系统的新增装机规模为0.7GW，同比增长465%。

从应用分布上看，我国集中式可再生能源并网储能占比仅10.7%，与全球25.2%的占比仍存一定差距。占比较低的核心原因在于国内可再生能源储能商业模式尚未完全打通，储能收益（调峰补偿收益+弃电储能收益）无法覆盖系统建设成本。当前阶段下，国家主要利用补贴政策及政策引导储能配比来推进新能源储能配置。未来随着规模化应用后带来的储能成本下降，可再生能源储能领域将迎来市场化快速发展阶段。

预计国内市场未来3 年光伏储能容量需求可达17.55GWh，存量改造长期将释放更大空间。结合目前各省份出台的政策要求，储能配置比例一般按新能源装机功率5-20%不等，光伏等可再生能源并网将成为我国电化学储能市场未来重要增长动力。根据CNESA数据，2018 年中国电化学储能项目在电力系统的新增装机规模为0.7GW，同比增长465%。

储能时长一般要求在1-2 小时左右。我们基于新增装机配置及存量改造配置两部份来测算后续光伏储能市场需求：其中，假设新增装机部分储能配置比例2021 年为20%，后续逐步增长；功率配比按新增光伏装机量15%假设；储能时长按2 小时估计；则2021 年至2023年新增储能容量需求分别达3.30/5.85/8.40GWh，三年累计约17.55GWh。长期来看，存量改造亦将释放较大储能容量需求，2020 年国内光伏累计装机量为252GW，假设未来储能存量配置比例达20%，功率配比及储能时长同样按照15%及2h 假设，则存量改造诞生的储能容量需求可达15.12GWh。

产业链梳理：储氢、燃料电池电堆及核心材料为突破方向

氢能产业链涵盖氢能端及燃料电池端。氢能端指氢气从生产到下游应用的过程，包括氢气制取、储运、加氢站等核心环节。燃料电池端包括其上游核心材料，如双极板、膜电极及密封层等环节；中游主要为燃料电池系统集成，包括电堆及供气系统等；下游主要为燃料电池的应用场景，目前重点应用方向为交通领域的燃料电池汽车。

从产业链发展的视角出发，储氢、燃料电池电堆及其核心材料为重要突破方向。

（1）从氢能端来看，氢能源作为理想的新型能源和含能体能源，制约其实用化、规模化的关键在储氢环节。储氢环节贯穿整个产业链环节，包括前端制氢、加氢环节的固定式储氢，后端的车载式储氢。目前国内以高压气态氢为主，长期参考天然气产业发展历史，以及海外当前应用情况，液氢或是未来主要技术，破局关键点在于突破技术进步带来的成本下降、液氢民用政策放开及标准的制定。储氢核心设备包括储氢罐、氢阀门等部件，目前20 兆帕气态储氢设备已实现国产化量产，70 兆帕以上气态储氢设备及液氢设备高度依赖进口。随着氢能产业链产业化推进，储氢设备环节具备较强的需求放量及国产化替代逻辑。

（2）从燃料电池端来看，国内燃料电池产业链呈现自下而上发展的态势。国家层面政策补贴下游燃料电池汽车，下游需求刺激下带动中游燃料电池系统厂商蓬勃发展。而从核心技术的角度出发，根据DOE 数据，电堆为燃料电池系统的技术核心所在，占据系统60%的成本；而膜电极则占据电堆60%的成本。目前国内大部分系统供应商在电堆及膜电极等关键部件主要靠海外进口或技术授权为主，部分领先企业在电堆领域已实现国产化突破，但在功率、使用寿命等关键参数较海外龙头差距仍较大。核心材料中石墨双极板和密封层已实现国产化，在金属双极板、催化剂、质子交换膜和气体扩散层国产化进程仍处于早期阶段。随着政策持续加码，燃料电池正迎来产业化快速突破阶段。短期来看，绑定下游优质客户，具备较强渠道资源的燃料电池系统供应商具备较快放量的逻辑。长期来看，参考海外电堆龙头巴拉德的国际地位，预计掌握产业链核心环节关键技术的企业将具备更高的话语权和议价能力。

储氢：关键设备国产化亟待突破，液氢存储技术未来可期

作为氢气从生产到利用过程中的桥梁，储氢技术贯穿产业链氢能端至燃料电池端，是控制氢气成本的重要环节。目前主要储氢技术包括物理储氢、化学储氢及吸附储氢三大类别。物理储氢技术主要以单纯改变氢压力、温度等条件提高氢气密度，或通过物理吸附作用将氢气储存在金属合金等储氢材料中的技术，常见的包括高压气态储氢技术及低温液态

储氢技术。其中，高压气态储氢技术为目前发展最为成熟、应用最广泛的技术。液态储氢为未来重要发展方向，但目前技术主要应用于航天领域，国内民用受政策限制。化学储氢是利用储氢介质在一定条件下能与氢气反应生成稳定化合物，再通过改变条件实现放氢的技术，如有机液体储氢技术等。吸附储氢主要利用金属合金、碳材质等在不同条件下对氢的吸附属性差别来达到氢储放的效果。化学储氢及吸附储氢技术大多处于理论或早期应用阶段，目前受制于成本、储氢密度等因素尚未广泛使用。

碳中和目标下，推动以光伏、氢能为代表的清洁能源革命是保障我国能源安全的根本之道，大赛道的增长确定性较强，其中亦将诞生出中长期主题投资机会。结合产业链发展特征，我们优选竞争格局清晰且赛道拓宽空间大、领先企业具备市场份额进一步提升及国产替代红利的四个细分领域，包括：光伏支架、储能、储氢、氢燃料电池。

具体来看：

（1）光伏产业链中主辅材、中游制造、逆变器等环节竞争格局稳定，呈现寡头或一超多强竞争态势。而光伏支架竞争格局相对分散，在跟踪支架渗透率提升的背景下，国内领先企业料将享受市场集中度提升及国产替代双重红利。光伏储能处于相对早期发展阶段，后续政策持续推动下预计将带动储能装机快速增长，锂电龙头及逆变器龙头有望凭借技术、制造、渠道等优势顺势布局，抢占先发优势。

（2）氢能产业链整体处于较为早期的发展阶段，长期增长空间广阔。其中储氢环节贯穿整个氢能产业链，是制约氢能实用化、规模化的关键，目前70Mpa 以上设备基本被国外垄断，伴随着氢能产业化的推进，储氢设备具备较强的需求放量及国产化替代逻辑。燃料电池正迎来产业化的快速突破阶段，绑定下游优质客户，具备较强渠道资源的燃料电池系统供应商具备较快放量的逻辑。长期来看，掌握产业链核心环节关键技术的企业预计将具备更高的话语权和议价能力。

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