銅行業(yè)分析：新能源新動(dòng)能2025年或?qū)⒗瓌?dòng)銅需求7%

銅行業(yè)分析：新能源新動(dòng)能，2025年或?qū)⒗瓌?dòng)銅需求7%核心觀點(diǎn)：到

2025

年，光伏和儲(chǔ)能對(duì)銅的增量需求將占

2020

年表觀消費(fèi)量的

3%。

銅在光伏和儲(chǔ)能的需求量到

2020、2025

和

2030

年或達(dá)

66、139

和

289

萬噸。以

2020

年為基，銅增量需求在

2025

年、2030

年將達(dá)

73

和

223

萬

噸，約占

2020

年全球銅消費(fèi)量的

3%和

9%。新能源對(duì)銅需求拉動(dòng)明顯，到

2025

年新能源銅需求或增

181

萬噸，占

2020

年銅表觀消費(fèi)量的

7%。結(jié)合《有色碳中和①》的結(jié)論，銅在風(fēng)電、新能源

汽車、光伏和儲(chǔ)能的需求量在

2020、2025

和

2030

年合計(jì)或達(dá)

137、318

和

609

萬噸。以

2020

年為基，銅增量需求在

2025

年、2030

年將達(dá)

181

和

472

萬噸，約占

2020

年全球銅消費(fèi)量的

7%和

19%。一、光伏：2025

年光伏銅需求或達(dá)

135

萬噸，五年復(fù)合增速約

16%1.1.趨勢：平價(jià)接力補(bǔ)貼，光伏新裝再提速光伏已成第四大綠色能源，近三年新裝增速略有放緩。根據(jù)氣候智庫

Ember顯示，全球太陽能

2019

年發(fā)電量達(dá)

669TWh，同比增長

12%，在當(dāng)年能源供應(yīng)中占比

2.71%，已成為第四大綠色能源。

截止

2020

年底，全球光伏累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)

757GW，十年復(fù)合增長率高達(dá)

34%。新增規(guī)模方面，

2020

年新增裝機(jī)達(dá)

130GW，同比增長

13%，在疫情背景下仍顯韌性十足，但與

2015-2017

年的

高速發(fā)展期相比仍有差距。德國市場率先平價(jià)，迎來二次增長曲線。光伏與新能源汽車類似，行業(yè)的快速發(fā)展始于政策補(bǔ)貼，

又因補(bǔ)貼退坡而沉寂，中間幾經(jīng)轉(zhuǎn)折，最終市場地位的確立，仍有賴于自身度電成本的下降，在價(jià)

格上相對(duì)于傳統(tǒng)能源形成競爭優(yōu)勢。以德國為例，德國在光伏產(chǎn)業(yè)的布局和發(fā)展處于全球領(lǐng)先地位，

在

2012

年裝機(jī)容量達(dá)

3.83GW，占當(dāng)年全世界總裝機(jī)量的

52.3%。2019

年，德國可再生能源發(fā)

電占總發(fā)電量比例達(dá)到約

43%，提前完成原定的

2020

年“可再生能源占比達(dá)

35%”目標(biāo)，其中

光伏發(fā)電貢獻(xiàn)度達(dá)到近

20%?；仡櫟聡夥a(chǎn)業(yè)發(fā)展史，德國也經(jīng)歷了政策激勵(lì)下的爆發(fā)式增長

階段，和補(bǔ)貼退坡而帶來的行業(yè)滑坡。2006-2011

年期間，光伏上網(wǎng)價(jià)隨安裝成本快

速下降，盡管始終高于居民用電成本，但德國光伏發(fā)電量和新增裝機(jī)量在補(bǔ)貼激勵(lì)下增速不斷攀升；

2013-2017

年，德國光伏行業(yè)開始陷入五年的沉寂期，新增裝機(jī)顯著下滑，始因

2011

年歐債危機(jī)，

歐洲各國下調(diào)光伏補(bǔ)貼，而同期電池價(jià)格陷入了平臺(tái)期，下降幅度有限，德國光伏新增容量在

2013

年出現(xiàn)斷崖式下跌，同比下降

52%，之后的四年新增裝機(jī)量均未超過

2GW；到

2018

年，受益于

金剛線切片技術(shù)普遍應(yīng)用，PERC電池規(guī)?；慨a(chǎn)帶來產(chǎn)品效率大幅提升，組件價(jià)格終再下臺(tái)階，

德國光伏發(fā)電的上網(wǎng)價(jià)也基本實(shí)現(xiàn)平價(jià)，光伏市場再次重回高增長，發(fā)電量突破

45GWh，新增裝

機(jī)約

3GW。中國光伏平價(jià)時(shí)代已拉開帷幕，有望重新成為全球光伏市場的增長引擎。中國光伏市場在

2018

年

受“531

政策”影響，新增裝機(jī)按下了急剎車，連續(xù)兩年下滑，在

2018-2019

年分別為

44、30GW，

并導(dǎo)致全球新增裝機(jī)量在

2018

年首次出現(xiàn)負(fù)增長。我們認(rèn)為中國光伏市場正處于德國光伏市場

2016-2018

年階段，補(bǔ)貼快速退坡而平價(jià)目標(biāo)僅局部實(shí)現(xiàn)，光伏市場的發(fā)展對(duì)補(bǔ)貼政策變化仍較為

敏感。根據(jù)國家發(fā)展改革委數(shù)據(jù)，2019

年

6

月，我國居民用戶電價(jià)平均為

0.5135

元/千瓦時(shí)，工

商業(yè)用戶電價(jià)處于

0.5379~0.6948

元/千瓦時(shí)的區(qū)間，而我國光伏平均度電成本已從

2014

年上半

年的

1.08

元/千瓦時(shí)降至

2019

年下半年的

0.3

元/千瓦時(shí)，基本實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)光伏平價(jià)。但在發(fā)電側(cè)，

僅部分地區(qū)和先進(jìn)的領(lǐng)跑基地項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)，2019

年

5

月

20

日國家能源局公布第一批光伏發(fā)電

平價(jià)上網(wǎng)項(xiàng)目，廣東、廣西、陜西等

16

個(gè)光照條件較好的省份相繼啟動(dòng)平價(jià)項(xiàng)目，涵蓋項(xiàng)目

168

個(gè)，裝機(jī)容量達(dá)

1478

萬千瓦，占當(dāng)年新增裝機(jī)容量的

49%，中國光伏平價(jià)時(shí)代已拉開帷幕。根據(jù)

東方證券電力設(shè)備及新能源行業(yè)發(fā)布的《光伏產(chǎn)業(yè)研究系列報(bào)告》，光伏系統(tǒng)的硅和非硅成本仍有

30%、40-50%的下降空間，電池片價(jià)格有望位于

0.6-0.7

元/W，組件價(jià)格有望達(dá)到

1.5

元/W以下，

電池系統(tǒng)投資屆時(shí)將降至

4

元/W以下，基本滿足平價(jià)上網(wǎng)對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格的需求，光伏行業(yè)的發(fā)展將由政策導(dǎo)向轉(zhuǎn)為市場化導(dǎo)向，這將釋放光伏裝機(jī)的潛在增長空間，拉動(dòng)全球光伏新增規(guī)模重返

快車道。預(yù)計(jì)未來五年光伏新增裝機(jī)將恢復(fù)高速增長，復(fù)合增速或達(dá)

15%。結(jié)合中國光伏行業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)光伏

未來五年的新裝機(jī)預(yù)測，到

2025

年光伏累計(jì)裝機(jī)量或達(dá)

1807GW，未來五年復(fù)合增長率將達(dá)

19%。

長期來看，BNEF在《2020

年新能源展望》中，預(yù)計(jì)光伏累計(jì)裝機(jī)容量將在

2050

年占比

38%，

達(dá)

7749GW，相當(dāng)于未來

30

年復(fù)合增長率約

8.1%，我們假設(shè)在

2025-2030

年，新增裝機(jī)規(guī)模年

增速維持在

15%，對(duì)應(yīng)

2030

年累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)

3838GW，新增裝機(jī)量將達(dá)

543GW，為

2020

年

的

4.2

倍。1.2.銅需求：集中在平衡系統(tǒng)，到

2025

年提升銅消費(fèi)

3%光伏系統(tǒng)的銅需求集中在平衡系統(tǒng)，受電池技術(shù)路徑影響有限。光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏組件和平衡系

統(tǒng)（BOS）兩部分構(gòu)成，組件承擔(dān)太陽能轉(zhuǎn)化成電能的作用，光能轉(zhuǎn)化成直流電后通過平衡系統(tǒng)轉(zhuǎn)

化成符合要求的交流電，再接入電網(wǎng)或直接用于負(fù)載。電池是光伏組件的核心，按技術(shù)路線分類，可以分為晶硅電池和薄膜電池，晶硅電池產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟，占據(jù)市場主流，在

2019

年產(chǎn)量占比達(dá)

95%，其中晶硅占比達(dá)

66%；薄膜電池已發(fā)展出十幾種技術(shù)路線，但實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的僅非晶硅薄膜

電池、銅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池和碲化鎘(CdTe)薄膜電池三種。但無論是薄膜還是非薄膜電池，都

幾乎不含銅，僅銦鎵硒(CIGS)薄膜電池中含少量銅，每兆瓦容量約

50

公斤，因此電池技術(shù)未來的

發(fā)展變化對(duì)銅需求的影響較小，我們?cè)诖艘簿筒辉儋樖鲭姵丶夹g(shù)相關(guān)的內(nèi)容，具體研究可參考東方

證券電力設(shè)備及新能源行業(yè)發(fā)布的《光伏產(chǎn)業(yè)研究系列報(bào)告》。平衡系統(tǒng)是除光伏組件以外的其他

設(shè)備和系統(tǒng)，如電纜、逆變器、蓄電池、匯流箱、連接器、配電柜等配件，銅在光伏系統(tǒng)的應(yīng)用基

本上都在平衡系統(tǒng)中，尤其是電纜。按照上述光伏新增裝機(jī)進(jìn)度，預(yù)計(jì)光伏銅需求將由

2020

年的

65

萬噸增加至

2025、2030

年的

135

和

272

萬噸，未來五年、十年的的復(fù)合增長率將達(dá)

15.7%、15.4%。二、儲(chǔ)能：2025

年儲(chǔ)能銅需求或達(dá)

4

萬噸，五年復(fù)合增速約

39%2.1.趨勢：再生能源市場和配儲(chǔ)比同步提升，儲(chǔ)能將迎高速發(fā)展可再生能源增長可期，儲(chǔ)能市場迎來發(fā)展機(jī)遇。儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)的應(yīng)用非常廣闊，尤

其是在發(fā)電側(cè)風(fēng)電、光伏配套的應(yīng)用領(lǐng)域，雖然新能源汽車的動(dòng)力電池也屬于儲(chǔ)能電池在用戶側(cè)的

主要應(yīng)用，但未免重復(fù)，我們此處討論的儲(chǔ)能電池均不包括新能源汽車電池。在

3

月

26

日發(fā)布的

《有色碳中和①：新能源新動(dòng)能，銅、稀土將迎需求成長》和上節(jié)中，我們對(duì)風(fēng)電、光伏未來的發(fā)

展趨勢和規(guī)模做了定量和定性的判斷，可以看出，發(fā)電側(cè)新能源在電力市場的占比將快速提升，在

電力系統(tǒng)將起到舉足輕重的作用。然而，相比傳統(tǒng)化石能源，風(fēng)電、光伏等可再生能源更具波動(dòng)性、

隨機(jī)性和區(qū)域性，在以往的儲(chǔ)能系統(tǒng)基礎(chǔ)之上提出了新的要求，一方面需增加儲(chǔ)能容量，另一方面

對(duì)快速響應(yīng)性能和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力的要求也有所提高。電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)成熟、響應(yīng)速度快，將成為配套新能源儲(chǔ)能的主流。按照不同能量轉(zhuǎn)換方式，電力

系統(tǒng)中主流的儲(chǔ)能技術(shù)就兩類：抽水儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能，兩者均具備技術(shù)成熟度高和儲(chǔ)能規(guī)模大的

特點(diǎn)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的需求是重容量、輕頻率，抽水儲(chǔ)因使用成本低且規(guī)模大，順勢成為裝

機(jī)規(guī)模最大的類型。但隨著新能源在電力系統(tǒng)重要性的提升，其自身的波動(dòng)性和不確定性可能會(huì)導(dǎo)

致系統(tǒng)有功出力與負(fù)荷之間的動(dòng)態(tài)不平衡，造成系統(tǒng)頻率偏差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)頻率越限，進(jìn)而

危及電網(wǎng)安全運(yùn)行，抽水儲(chǔ)能由于響應(yīng)速度相對(duì)較慢（分鐘級(jí)）并不能妥善解決這一問題。而電化

學(xué)儲(chǔ)能相對(duì)于抽水儲(chǔ)能的最重要的優(yōu)勢就在于此，其快速的響應(yīng)特性（毫秒級(jí)）能提高新能源電力

系統(tǒng)的穩(wěn)定性，新能源配套電化學(xué)儲(chǔ)能也因此成為共識(shí)的解決方案，尤其是鋰離子電池，憑借較優(yōu)

的能量密度和循環(huán)性在電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域能已占主導(dǎo)地位，將隨著新能源裝機(jī)迎來發(fā)展契機(jī)。配儲(chǔ)比例和充放電時(shí)長同步提升，儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)量未來

20

年的復(fù)合增速或達(dá)

23-25%。2020

年儲(chǔ)

能電池新裝機(jī)已達(dá)

5.3GW/10.7GWh，同比增加

55.9%/57.4%，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)

17.7

GW/34.5

GWh。雖然增速較快，但折合至新能源單位裝機(jī)容量，配置比例仍較低，根據(jù)

2020

年底的光伏和

風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)量，可以測算出當(dāng)前新能源發(fā)電的配儲(chǔ)比不到

1%，儲(chǔ)能時(shí)長約

2

小時(shí)，仍有較大提

升空間。彭博新能源財(cái)經(jīng)（BNEF）預(yù)計(jì)到

2040

年儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)

1095

GW/2850

GWh，

相當(dāng)于未來

20

年均復(fù)合增速約

23%/25%，按照該增速可以推斷出到

2030

年累計(jì)裝機(jī)規(guī)模或達(dá)

350

GW/911GWh。我們從風(fēng)電和光伏裝機(jī)量預(yù)測數(shù)據(jù)對(duì)此進(jìn)行交叉驗(yàn)證，根據(jù)之前的分析，風(fēng)電

和光伏累計(jì)規(guī)模在

2030

年預(yù)計(jì)達(dá)

5853GW，相較于

2020

年新增

4368GW，按照

BNEF對(duì)儲(chǔ)能

裝機(jī)規(guī)模的預(yù)測，2020-2030

年儲(chǔ)能將新增

332.3GW/876.5GWh，相當(dāng)于新增風(fēng)電光伏的儲(chǔ)能配

置比為

7.6%，儲(chǔ)能時(shí)長約

2.6

小時(shí)，與目前部分省份提出的配置比例要求（在

5%~30%之間）相

符，也吻合一般電化學(xué)儲(chǔ)能滿功率連續(xù)充放電時(shí)間（在

1~4

小時(shí)之間），我們將以此作為儲(chǔ)能領(lǐng)

域銅需求的測算依據(jù)。鋰電池占主流，市占率高達(dá)

92%。鋰離子電池和鉛酸電池是電化學(xué)儲(chǔ)能兩種主要的儲(chǔ)能技術(shù)。與

鉛酸電池相比，鋰離子電池具有電池壽命周期度電成本較低、能量密度高、循環(huán)次數(shù)高、能量損失

和韌性方面更佳且環(huán)保等優(yōu)勢，因此成為電化學(xué)儲(chǔ)能的主流選擇。根據(jù)

BNEF數(shù)據(jù)顯示，2020

年

新增的電化學(xué)儲(chǔ)能電池裝機(jī)功率中，92%為鋰離子電池，預(yù)計(jì)鋰離子電池將保持主流地位。我們沿

用

2020

年

2

月發(fā)布的《高端鋰電銅箔供需將向好，行業(yè)龍頭具中長期投資機(jī)會(huì)》中儲(chǔ)能鋰電池在

2021-2024

的預(yù)期需求量，分別為

20、27、35

和

41GWh，假設(shè)鋰電池始終保持在儲(chǔ)能電池

92%

的滲透率，則到

2024

年儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)將達(dá)

155GWh。結(jié)合前述到

2030

年儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)預(yù)計(jì)將達(dá)

911GWh，相當(dāng)于儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)在

2024-2030

的復(fù)合增速約為

33%，假設(shè)年增速在此期間不變，

預(yù)計(jì)

2025、2030

年需求量或達(dá)

26、81GWh，其中鋰電池需求量將達(dá)

50、206GWh，為

2020

年

的

14、57.3

倍。2.2.銅需求：應(yīng)用在電池負(fù)極，到

2025

年提升銅消費(fèi)

0.1%銅箔是鋰電池負(fù)極活性材料的載體和負(fù)極集流體，典型鋰離子電池的銅箔用量約為

0.83kg/KWh。

典型鋰離子電池結(jié)構(gòu)主要包括正極、負(fù)極、電解液和隔膜四部分。鋰電池充電時(shí)，加在電池兩極的

電勢迫使正極的嵌鋰化合物釋放出鋰離子，通過隔膜后嵌入片層結(jié)構(gòu)的石墨負(fù)極中;

放電時(shí)鋰離子

則從片層結(jié)構(gòu)的石墨中析出，重新和正極的嵌鋰化合物結(jié)合，鋰離子實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，產(chǎn)生電流。銅箔由

于具有良好的導(dǎo)電性、柔韌性和適中的電位，