《液冷板行業深度報告:“一體兩翼”液冷板需求放量-231227(48頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《液冷板行業深度報告:“一體兩翼”液冷板需求放量-231227(48頁).pdf(48頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 1 液冷板行業深度報告 “一體兩翼”,液冷板需求放量 2023 年 12 月 27 日 “一體”:電池液冷板是電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件。在新能源車領域,電池液冷板作為電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件,通過液冷板流道中的冷卻液將電池產生的熱量轉移到冷卻裝置中或通過冷卻液將熱量輸送到電池處,實現將電池溫度維持在最適合其工作效率 20-35范圍內。新能源汽車電池熱管理驅動液冷板市場快速增長。1.液冷是動力汽車電池熱管理系統的主要方案。對于新能源汽車而言,電池熱管理系統(BTMS)技術主要分為空氣冷卻
2、、液體冷卻、相變材料冷卻和熱管冷卻,隨著應用環境對電池的要求越來越高,液冷技術正逐漸取代風冷技術成為各大車企的優先選擇。NE 時代預計 2025 年乘用車市場的液冷比例將達到八成以上。2.2027 年新能源汽車液冷板需求量有望達到 36.18 萬噸。2023 年全球新能源汽車液冷板市場將達到 14.5 萬噸,同比增長 62.96%;隨著乘用車銷量增速放緩以及新能源汽車的逐漸滲透,預計未來新能源汽車液冷板市場增速將逐漸放緩,穩定于 20-25%的水平;預計 2027 年新能源汽車液冷板市場將達到 36.18 萬噸,2022-2027 年復合增長率為 32.38%?!皟梢怼保篈I 產業與鋰電儲能液
3、冷有望打開新的成長空間 1.AI 產業快速發展,驅動液冷服務器滲透率逐步抬升。受限于數據中心建設面積及環保要求,傳統風冷難以滿足散熱需求,需要液冷技術提升服務器使用效率及穩定性,冷板式液冷是目前最成熟的方案。從發展趨勢來看,預計到 2025 年液冷服務器滲透率大約保持在 20%-30%的水平。2.液冷板作為液冷方案的重要部件,鋰電儲能溫控有望成為液冷板新增長極。鋰電儲能液冷系統主要包括液冷板、液冷主機、管路、接頭、蒸發器等。液冷板作為液冷方案的重要部件,成本上占比達到 16%,僅次于主機,儲能溫控有望成為液冷板新增長極。3.測算 2022-2025 年 AI 服務器液冷市場需求年復合增長率為
4、21.50%,新型鋰電液冷板市場需求年復合增長率為 133.41%。測算 AI 服務器液冷市場規模 2023-2025 年分別為 66.87/81.29/106.12 億元,其中冷板式方案24.88/28.64/35.37 億元,2022-2025 年 AI 服務器液冷市場需求年復合增長 率 為 21.50%。測 算 2022-2025 年 新 型 鋰 電 儲 能 液 冷 板 市 場0.27/0.97/1.70/3.49 億元,假定液冷板價值量占比不變,液冷板市場 2022-2025 年復合增長率為 133.41%。投資建議:新能源汽車驅動液冷板市場快速增長,AI 產業及鋰電儲能液冷有望打開新
5、的市場空間,液冷板放量可期。建議重點關注華峰鋁業、銀邦股份。風險提示:新能源汽車增長不及預期,加工費大幅下滑。重點公司盈利預測、估值與評級 代碼 簡稱 股價(元)EPS(元)PE(倍)評級 2022A 2023E 2024E 2022A 2023E 2024E 601702.SH 華峰鋁業 16.93 0.67 0.88 1.01 25 19 17 推薦 300337.SZ 銀邦股份 7.53 0.08 0.13 0.18 94 59 42-資料來源:Wind,民生證券研究院預測;(注:股價為 2023 年 12 月 26 日收盤價;銀邦股份為 wind 一致預期)推薦 維持評級 分析師 邱祖
6、學 執業證書:S0100521120001 郵箱: 分析師 孫二春 執業證書:S0100523120003 郵箱: 相關研究 1.有色金屬周報 20231224:加息周期結束金屬價格走強,關注紅海航線中斷沖擊-2023/12/24 2.有色金屬周報 20231217:海外鴿聲嘹亮,國內政策驅動金屬價格上行-2023/12/17 3.金屬行業2024 年度策略系列報告之工業金屬&能源金屬篇:千紅萬紫安排著,只待新雷第一聲-2023/12/16 4.金屬行業2024 年年度策略系列報告之貴金屬篇:加息周期結束,金價長牛-2023/12/14 5.金屬行業2024 年年度策略系列報告之新材料篇:滿眼
7、生機轉化鈞,天工人巧日爭“新”-2023/12/13 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 2 目錄 1 電池液冷板是電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件.3 2 行業壁壘較高,頭部企業規模優勢顯著.8 3 新能源汽車電池熱管理驅動液冷板市場快速增長.11 3.1 新能源汽車相比于傳統車型有更多的熱傳輸用鋁需求.11 3.2 2027 年全球液冷板市場規模將達到 36.18 萬噸,2022-2027 年復合增長率為 32.38%.16 3.3 液冷充電樁開辟新能源基礎設施新市場.17 4 AI 產業與鋰電儲能液冷有望打開新的市場
8、空間.21 4.1 熱密度提升,液冷方式或迎來快速發展.21 4.2 AI 蓬勃發展,熱管理需求空間大.25 4.3 新型儲能熱管理需求打造鋁熱傳輸新增長極.28 4.4 AI 服務器與鋰電儲能液冷市場空間測算.34 5 投資建議.36 5.1 行業投資建議.36 5.2 重點公司.37 6 風險提示.44 插圖目錄.46 表格目錄.47 rUgUdYvZiVoXcZvXvXiZ6M9R9PnPpPnPoNeRnMoMlOtRuN7NmMwPxNtPmNNZpNtP行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 3 1 電池液冷板是電池熱管理系
9、統中直接與電池進行熱交換的部件 電池液冷板是電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件。液冷板是液冷散熱器的一種產品元件,其散熱原理是在金屬板材內加工形成流道,電子部件安裝在水冷板的表面并在之間涂裝導熱介質,內部的冷卻液從板的進口進去,再從出口帶走部件傳導的熱量。根據形狀和結構的不同,目前市場常見的液冷板主要有口琴管式、沖壓式、擠壓式、吹脹式等多種類型。在新能源車領域,電池液冷板作為電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件,通過液冷板流道中的冷卻液將電池產生的熱量轉移到冷卻裝置中或通過冷卻液將熱量輸送到電池處,實現將電池溫度維持在最適合其工作效率 20-35范圍內。圖1:電池水冷板結構 資料
10、來源:納百川招股說明書,民生證券研究院 圖2:口琴管式水冷板 圖3:沖壓式水冷板 資料來源:納百川招股說明書,民生證券研究院 資料來源:納百川招股說明書,民生證券研究院 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 4 圖4:焊接+埋管式水冷板 圖5:板翅式水冷板 資料來源:納百川招股說明書,民生證券研究院 資料來源:納百川招股說明書,民生證券研究院 從產業鏈結構來看,液冷板行業上游為中鋁集團、紫金礦業等鋁、銅金屬原材料企業;中游為銀邦股份、華鋒鋁業等鋁熱傳輸材料生產以及銀輪股份、納百川等液冷板配套加工企業;下游終端應用主要包括新能源汽車、服
11、務器液冷以及儲能等領域。圖6:液冷板行業產業鏈 資料來源:華經情報網,民生證券研究院 液冷板生產流程包含鋁熱傳輸材料加工環節和液冷板加工環節。在液冷板生下游上游中游新能源汽車原材料鋁熱傳輸材料液冷板終端應用鋁銅服務器溫控儲能液冷行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 5 產工藝上,同一終端應用下的液冷板不同類型產品雖在結構設計上有所不同,但加工工藝高度類似。以鋁熱傳輸復合材料為例,液冷板生產前道工序主要包括材料的復合以及冷軋、熱軋等環節,其中復合和冷軋為水冷板生產的核心工序,冷軋為熱軋卷或鑄軋卷在再結晶溫度之下強烈塑性變形的過程。冷軋后
12、的半成品具有組織性能均勻、尺寸精確、表面品質高等特性。后道包括對前端退火精整后的產品再進行芯體組裝、釬焊以及氣密性檢測等工序。圖7:液冷板生產流程(以復合材料為例)資料來源:華峰鋁業招股說明書,納百川招股說明書,民生證券研究院 鋁的物理優勢使其成為交通領域熱傳輸材料的主要選擇。質量與加工方面,鋁的密度為 2.69g/cm3,僅為鋼密度的 34%,銅密度的 30%。且鋁可以通過添加合金元素提高材料性能,塑形優良,可加工成復雜性質;導熱能力方面,鋁的導熱系數為 247W/mK,略低于銀(411W/mK)和銅(398W/mK)但遠高于鐵(73W/mK)。因而鋁是行業內綜合考慮下常用的金屬熱傳輸材料。
13、表1:鋁是目前性價比最高的導熱金屬材料 項目 鋁 銅 鎂 鈦 鋅 密度(20)/(g/cm3)2.69 8.93 1.738 4.507 7.133 熔點/600.4 1084.88 650 166810 420 熔化熱/(kJ/mol)10.47 13.02 8.71 18.8 7.2 比熱容 c(20)/J(kgK)900 386 102.5 522.3 382 熱導率/W/(mK)247 398 155.5 11.4 113 硬度 HBS 2035 37 35 6074 3042 彈性模量(拉伸)E/GPa 62 128 44 106 130 資料來源:Mechtool,民生證券研究院
14、注:鋅的斷后伸長率指標為斷面伸縮率數值 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 6 水冷板使用的復合材料一般以 3 系鋁合金為芯材,4 系鋁合金為復合層。鋁熱傳輸復合材料是以鋁錳 3 系合金為基礎核心材料,即芯材,利用軋制復合工藝使芯材和其他一種或一種以上物理、化學性能不同的牌號的鋁合金在接觸面上形成冶金結合的新型鋁合金材料。與單一金屬相比較,不同金屬的結合可以使其物理、化學性能更優越,熱膨脹性、導熱性、強度、耐腐蝕性、導電性可得到很大提高。芯材由鋁錳 3 系鋁合金構成,起強度支撐和散熱作用;復合層由鋁硅 4 系合金或其他牌號的鋁合金構
15、成,起到釬焊或改善整體材料性能的作用。以華峰鋁業水冷板材料為例,芯材主要是 3003 牌號鋁合金,復合層主要是 4343 牌號鋁合金。圖8:鋁熱傳輸復合材料基本結構 圖9:鋁熱傳輸復合材料放大圖 資料來源:華峰鋁業招股說明書,民生證券研究院 資料來源:華峰鋁業招股說明書,民生證券研究院 表2:復合材牌號、狀態、包覆率及尺寸規格 釬焊層牌號 基體牌號 狀態 包覆率%厚度 mm 寬度 mm 板材長度 mm 典型內徑 mm 卷材外徑 mm 4A13 3A11 O 3.025.0 0.0506.000 7.01600.0 10000 75.0 4502500 4A17 3B11 H12 150.0 4
16、A43 3003 H22 200.0 4A45 3005 H14 250.0 4004 6A02 H24 300.0 4045 6060 H16 400.0 4047 6063 H26 405.0 4104 6951 H18 500.0 4343 7A11 505.0 7072 資料來源:釬焊用鋁合金復合板、帶、箔材國家標準,民生證券研究院 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 7 表3:華峰鋁業水冷板型號 編號 零部件 典型材料 常規厚度 1 水冷板 AA3003MOD 0.63.0mm 2 水冷板 AA3003MOD/AA4343
17、 0.63.0mm 3 水冷板 AA4343/AA3003MOD/AA3003MOD 0.63.0mm 資料來源:華峰鋁業官網,民生證券研究院 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 8 2 行業壁壘較高,頭部企業規模優勢顯著 液冷板材料壁壘較高,主要來源于工藝復雜、供應鏈認證周期長、建廠投資大三個方面。工藝壁壘方面:鋁釬焊復合材料制程長,需要經過多道軋制工序,理論良率在 70%,實際良率約 67-68%。參考熱傳輸用鋁基合金軋制復合的技術特點及其發展趨勢,鋁熱傳輸復合材料在復合過程中不僅要進行復合界面清理以充分去除氧化層、表面油污;同
18、時熱軋復合時的道次加工率設計也深有考究,太小的道次加工率使望性變形僅在皮材層產生,從而使皮材延伸向上翹起而不能實現皮材與芯材的結合;過大的道次加工率會使變形區深入到深處,在復合界面上不能充分暴露新鮮金屬,從而也難于實現皮材與芯材的有效結合;加熱工藝和開軋溫度如果溫度過高可能會使皮材熔化;而加熱時間過短,又可能使坯錠溫度不均勻,軋制時因溫度差異而使金屬延伸不均勻,嚴重時會出現軋裂現象而報廢;此外終軋溫度以及材料狀態和性能的控制也會對產品質量與生產良率產生影響,復合料生產工藝復雜且細節繁多。建廠投資壁壘方面:鋁基復合材料生產所在的鋁壓延加工行業屬于高能耗行業,因此投資建廠能耗限制高;此外,行業整體
19、投資規模較大,鋪底流動資金需求高,建設周期較長,特別是軋制設備方面,主要部件均為定制化,建造周期基本要兩年以上,加上安裝調試時間,整體一般需要三年以上時間。圖10:主要公司產品良率 資料來源:華峰鋁業公告,銀邦股份公告,民生證券研究院 50%55%60%65%70%75%銀邦股份華峰鋁業產品良率行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 9 表4:液冷板建廠投資情況(以華峰鋁業 15 萬噸項目為例)項目 車間 主要設備 單價(萬元)投資金額(萬元)設備投資 熱軋車間 四機架熱精軋機組 47000 47000 冷軋精整車間 2000mm 冷軋
20、機 5000 5000 新增沖壓車間 自動化沖壓線 2320 2320 鋁箔車間 2000mm 鋁箔軋機 3230 3230 其他設備 通風設備及噪聲防治 1800 1800 各車間其他設備 3409 設備總投資合計 94759 單噸設備投資費用(萬元)0.63 其他投資(其他建設投資、建筑工程、安裝工程等)(萬元)40,442 總項目投資(萬元)135201 單噸項目投資費用(萬元)0.90 資料來源:公司公告,民生證券研究院 注:不考慮預備費與流動資金 供應鏈壁壘方面,汽車行業有 2-3 年的導入期:參考普華有策說明,一般而言,汽車行業有 2-3 年的導入期,零部件企業首先需要通過獨立第三
21、方的IATF16949:2016 質量管理體系認證,然后經歷審核方的嚴格審核,在研發能力、采購管理、生產工藝、質量控制等方面達到要求,并通過供貨測試后才能成為合格供應商,客戶整體的認證周期較長;此外,下游車型廣泛使得鋁熱傳輸產品具有高度定制化的特點,產品種類繁多且尺寸規格復雜。因而當前的主要廠商已與客戶深度綁定,新進入企業難以輕易打破供應鏈壁壘。生產工藝復雜等壁壘塑造行業高集中度。由于行業壁壘較高,目前市場上僅包括格朗吉斯(Granges)、華峰鋁業以及銀邦股份三家主要企業,行業 CR3 超過圖11:華峰鋁業年產 15 萬噸新能源用板帶箔項目周期需要 3 年 資料來源:華峰鋁業關于非公開發行股
22、票申請文件反饋意見的回復(修訂稿),民生證券研究院 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 10 60%。格朗吉斯鋁業集團是世界主要鋁型材生產者之一,其釬焊熱交換器業務占全球市場份額的 25%,2022 年銷量約為 29.4 萬噸。華峰鋁業是目前國內產能最大的鋁熱傳輸材料生產供應商,現有產能 34-35 萬噸,并有 15 萬噸在建產能,2022年鋁熱傳輸材料銷量 29.37 萬噸;銀邦股份主要生產釬焊用鋁熱傳輸材料、鋁鋼復合帶材料等產品,是國內的電站空冷系統用鋁鋼復合帶材的主要生產企業之一,2022 年復合材料銷量約 17 萬噸。表5:
23、主要公司產能、產量及擴產情況 企業 總產能(萬噸)2022 年產量(萬噸)擴產情況 格朗吉斯 58 47.9(全部業務)Finspng 工廠擴產項目,達產后產能將翻倍 華峰鋁業 34-35 29.8(不包含電池料及沖壓件)15 萬噸新能源汽車用高端鋁板帶箔項目 銀邦股份 22 17.3(金屬復合材料)35 萬噸新能源車用再生低碳鋁熱傳輸材料項目 資料來源:華峰鋁業公告,銀邦股份公告,格朗吉斯公告,民生證券研究院 圖12:全球釬焊熱交換器用軋制鋁材市占率(2022 年)資料來源:華峰鋁業公告,銀邦股份公告,格朗吉斯公告,民生證券研究院測算 注:根據格朗吉斯 2022 年銷量和市占率推算全球需求量
24、,測算華峰鋁業和銀邦股份的市占率 25%25%14%36%格朗吉斯華峰鋁業銀邦股份其他公司行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 11 3 新能源汽車電池熱管理驅動液冷板市場快速增長 3.1 新能源汽車相比于傳統車型有更多的熱傳輸用鋁需求 液冷是動力汽車電池熱管理系統的主要方案。對于新能源汽車而言,電池熱管理系統(BTMS)技術主要分為空氣冷卻、液體冷卻、相變材料冷卻和熱管冷卻,隨著應用環境對電池的要求越來越高,液冷技術正逐漸取代風冷技術成為各大車企的優先選擇。目前包括比亞迪、北汽、廣汽、別克、云度、江淮、小鵬汽車等車企均擁抱了液冷技術
25、方案,國內外的典型車型如寶馬i3、特斯拉ModelS、通用Volt、華晨寶馬之諾、吉利帝豪 EV 等也采用了液冷技術。根據 IDTechEx 數據,2022 年上半年電動汽車采用液體冷卻的比例約為 70%,NE 時代預計 2025 年乘用車市場的液冷比例將達到八成以上。表6:電池熱管理系統不同冷卻方案對比 冷卻方案 細分類別 材料 優勢 劣勢 代表車型 風冷 強制性風冷 空氣 結構簡單、成本低、占地面積小、重量輕等 導熱系數低、電池均勻性控制不佳等 Volkswagen eGolf 被動式風冷 空氣 Nissan Leaf 液冷 冷卻液冷卻 水/乙二醇混合物等 導熱性能好、冷卻效果好、散熱均勻
26、等 維護困難、重量大、結構復雜等 Tesla Model S 制冷劑冷卻 1234yf,二氧化碳等 BMW i3 浸沒式冷卻 碳氫基油 McLaren SpeedTail 相變材料冷卻 相變材料冷卻 膨脹石墨、碳纖維、石墨烯、泡沫鋁和泡沫銅等 熱密度高、潛熱大、穩定性好、散熱快等 相變材料吸收熱量難以散發等 尚未規模應用 熱管冷卻 熱管冷卻 水、液氨、乙醇等 導熱系數高、散熱效率高、均勻性能好、安全性好等 成本高、換熱介質難以控制、結構復雜等 尚未規模應用 資料來源:EXOES,CNET,Power Battery Thermal Management System,民生證券研究院 圖13:風
27、冷系統方式示意圖 圖14:液冷方式示意圖(翅片液冷板)資料來源:Power Battery Thermal Management System,民生證券研究院。注:a 為串聯送風方案,b 為并聯送風方案 資料來源:Research on battery liquid-cooled system based on the parallel connection of cold plates,民生證券研究院 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 12 圖15:相變材料冷卻方式示意圖 圖16:熱管冷卻方式示意圖 資料來源:Battery t
28、hermal management system employing phase change material with cell-to-cell air cooling,民生證券研究院 注:a 為傳統冷卻方案,b 為改進方案 資料來源:Dynamic thermal behavior of micro heat pipe array-air cooling battery thermal management system based on thermal network model,民生證券研究院 注:a 為微熱管陣列與電池結合示意圖,b 為 MHPA 結構示意圖 新能源汽車相比于傳統車
29、型有更多的熱傳輸用鋁需求。汽車熱管理系統內部包括冷凝器、蒸發器、水箱散熱器、中冷器、暖風機、油冷卻器等部件,新能源汽車由于新增三電系統將會有更多的熱傳輸需求,其中水冷板作為重要散熱部件屬于電池熱管理系統。參考 Ducker 提供的估計,2030 年車內各部件用鋁量還有進一步的增長趨勢。圖17:汽車熱管理系統組成 資料來源:控安汽車研究院,民生證券研究院 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 13 表7:不同動力車型熱管理系統用鋁測算 模塊 部件 型號(mm)/參考規格 質量(kg)汽車空調 冷凝器 三層復合帶(0.10.219/22/
30、32/44L)2.5 汽車空調 蒸發器 三層復合帶(0.10.284.98L)1.5 汽車空調 暖風機 0.6 汽車空調 小計 4.6 水箱散熱器 波浪帶 三層復合箔帶材(0.134L)0.8 水箱散熱器 冷卻管帶 三層復合帶(0.3565L)1.4 水箱散熱器 主片 雙層復合帶(1.5278L)0.22 水箱散熱器 側片 雙層復合帶(240L)0.23 水箱散熱器 拉條 300 帶(1.52L)0.02 水箱散熱器 小計 2.67 機油冷卻器 油路板料 0.25 中冷器 主板、波浪帶翅片 2.5 傳統車合計 10.02 電池熱管理系統 水冷板 10 電池熱管理系統 電池冷卻器 中長款單 Ch
31、iller 結構(135.865.670)2 新能源車合計 22.02 資料來源:新型鋁熱傳輸材料剪切工藝及其設備研究與設計(高立杰),銀邦股份招股說明書,Constellium,Ducker,AVIC,民生證券研究院 注:考慮傳統與新能源汽車熱管理功能存在質量重合的情況,因此新能源汽車增量主要考慮水冷板與電池冷卻器兩部分 表8:2030 年新能源汽車主要部件含鋁增量預測 項目 2022-2030 年含鋁增量(kg)電機殼 22.7 電池殼 11.8 一體化壓鑄 8.4 托盤 7.0 液冷板 5.1 資料來源:Ducker,民生證券研究院 單車用鋁量提升的驅動因素在于電池能量密度提升和空間結構
32、的優化。2022年 6 月 23 日寧德時代發布第三代 CTP麒麟電池,在體積利用率突破 72%的同時三元電池系統能量密度達到 255Wh/kg,磷酸鐵鋰電池系統能量密度達到160Wh/kg。結構功能方面,麒麟電池水冷板除散熱面積是傳統方案的四倍還兼顧著結構支撐、電芯隔熱和膨脹緩沖其他職責。從發展趨勢看,未來在材料性能開發逐步面臨瓶頸的條件下,汽車熱傳輸用鋁除了作為散熱功能的剛需外,更要實現在性能、結構、工藝以及用量等方面的迭代更新,以滿足電池空間利用率、結構部件替代與隔熱性能等潛在的更多要求。行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 1
33、4 表9:國產動力鋰電池能量密度逐步上升 時間 公司 名字/技術類別 能量密度(三元)2019 年 9 月 寧德時代 CTP1.0 180Wh/kg 2021 年 3 月 廣汽埃安 彈匣電池 185Wh/kg 2021 年 6 月 長城汽車 大禹電池 190Wh/kg 2021 年下半年量產 寧德時代 CTP2.0 190Wh/kg 2022 年 5 月 比亞迪 CTB 電池 280Wh/kg 2022 年 6 月 寧德時代 CTP3.0麒麟電池 255Wh/kg 資料來源:新鋰念,OFweek,澎湃新聞,車家號,民生證券研究院 圖18:麒麟電池結構及水冷板示意圖 資料來源:寧德時代公司專利箱
34、體結構、電池及用電裝置,國家知識產權局,寧德時代官網,民生證券研究院 圖19:極氪 009 麒麟電池包拆解實物圖 資料來源:MotorVoice 車知音,芝能汽車,民生證券研究院 新能源汽車的普及是水冷板在汽車熱管理市場擴張的主要驅動。根據 IEA 公布的數據,盡管 2022 年全球汽車銷量受到供應鏈中斷和地緣政治沖突的影響下降行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 15 了 3%,但包括純電動汽車(BEV)和混動汽車(PHEV)等在內的新能源汽車的銷量和占有率仍然實現逆勢增長,銷售量同比增長 55%;根據乘聯會公布的數據,2023 年
35、新能源汽車滲透率約為 35.8%,較去年全年提升 8 個百分點。GlobalData預計 2030 年全球將有一半以上乘用車銷量來源于新能源汽車,新能源汽車的普及預示著水冷板在交通領域將有廣闊的市場空間。圖20:2020-2030 年全球汽車銷量預測 資料來源:AUTOMOTIVE,民生證券研究院 圖21:2018-2027 年全球乘用車銷量預測 資料來源:Statista,中商情報網,民生證券研究院 02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,0002020202120222023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030
36、E全球汽車銷量(萬輛)01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,000全球乘用車銷量(萬輛)行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 16 圖22:各動力總成占全球乘用車銷量構成比預測 資料來源:Markline,GlobalData,民生證券研究院 3.2 2027 年全球液冷板市場規模將達到 36.18 萬噸,2022-2027 年復合增長率為 32.38%參考公開數據對 2020-2027 年全球乘用車水冷板市場進行測算。其中銷量數據參考 Statista 和中商情報網的公開資料,并對后三年銷量進行
37、了平滑處理;各車型銷售比重參考 Markline 和 GlobalData 數據,液冷板參考銀邦股份公告保守賦予 2023 年 11kg 的質量,混動車液冷板用量取純電車的二分之一并賦予新能源車液冷板用量一定的增長空間,進而求得新能源液冷板市場規模及市場增速。我們認為:1)受益于乘用車銷量回暖和新能源汽車的普及,2023 年全球新能源汽車水冷板市場將達到 14.5 萬噸,同比增長 62.96%;2)隨著乘用車銷量增速放緩以及新能源汽車的逐漸滲透,預計未來新能源汽車水冷板市場增速將逐漸放緩,穩定于 20-25%的水平;3)預計 2027 年新能源汽車水冷板市場將達到36.18 萬噸,2022-2
38、027 年復合增長率為 32.38%。表10:2020-2027 年全球乘用車液冷板市場測算 項目 2020A 2021A 2022A 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 全球乘用車銷量(千輛)55830 57050 61580 69020 73020 73380 73590 73870 燃油車銷量占比 89.6%83.0%76.1%71.0%64.8%59.0%54.6%50.2%混合動力車銷量占比 4.80%6.90%8.70%10.00%11.70%13.00%13.70%14.50%混合動力車銷量(千輛)2679.84 3936.45 5357.46 6902
39、8543.34 9539.4 10081.83 10711.15 單位混合動力車液冷板用量(kg)4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 混合動力車液冷板用鋁需求(萬噸)1.07 1.77 2.68 3.80 5.13 6.20 7.06 8.03 純電動車銷量占比 2.90%5.90%10.10%14.10%15.90%18.60%22.00%25.40%純電動車銷量(千輛)1619.07 3365.95 6219.58 9731.82 11610.18 13648.68 16189.8 18762.98 0%20%40%60%80%100%燃油車(IC Only)輕度混合動力車(M
40、HEV)48V輕度混合動力車(MHEV 48V)混合動力車(FHEV)插電式混合動力車(PHEV)純電動車(BEV)增程式EV(EREV)燃料電池車(FCEV)行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 17 單位純電動車液冷板用量(kg)8 9 10 11 12 13 14 15 純電動車液冷板用鋁需求(萬噸)1.30 3.03 6.22 10.71 13.93 17.74 22.67 28.14 新能源車液冷板用鋁總需求(萬噸)2.37 4.80 8.90 14.50 19.06 23.94 29.72 36.18 同比增速 102.8
41、0%85.35%62.96%31.43%25.64%24.14%21.72%資料來源:Markline,GlobalData,Statista,中商情報網,納百川招股說明書,銀邦股份公告,民生證券研究院 3.3 液冷充電樁開辟新能源基礎設施新市場 充電樁作為新能源汽車基礎設施承擔著關鍵作用。在新能源汽車市場迅速發展的同時,“續航里程”一直是影響消費者是否購買新能源汽車的關鍵因素之一,除了汽車本身的續航能力外,充電樁作為電動汽車提供能量補充的充電裝置,其功能類似于加油站里面的加油機,安裝于公共建筑和居民小區停車場或充電站內,可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。在新能源汽車不斷滲透的背
42、景下,我國充電樁市場在日漸龐大。根據國家發改委數據,截至 2023 年 6 月底,我國累計建成各類充電樁超過 660 萬臺,累計建成換電站超過 2200 座。圖23:直流充電樁電氣結構示意圖 資料來源:21 世紀電源網,民生證券研究院 按照不同的充電技術分類,充電樁充電模式可分為交流充電和直流充電。交流充電又稱“慢充”,即充電樁輸入電動汽車交流電,由電動汽車通過車載充電機(OBC)將電網的交流電進行變壓和整流,轉換為直流電后對動力電池充電。直流行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 18 充電又稱“快充”,即將電網輸入的交流電通過直流充
43、電樁內置的充電模塊變壓整流為直流電,再通過充電槍輸入給電動汽車內部的動力電池。與交流充電相比,直流充電一般具有功率高、充電快的特點,技術和設備與交流充電相比更為復雜,直流充電樁的制造成本和安裝成本也較高,更適用于對充電速率要求較高的應用場景。表11:不同充電樁充電技術對比 項目 直流充電 交流充電 功率等級 充電樁功率一般不超過 60KW 充電樁功率一般為 7KW 充電速度 充電速度較快 充電速度較慢 成本 設備較復雜,成本較高 技術較成熟,成本較低 體積大小 體積較大,占地面積較大 體積較小,易于安裝 應用場景 公交、出租車、物流車、重卡等運營車輛的集中場所,以及充電站、高速公路服務區等公共
44、服務場所 居民社區、公共停車場、購物中心 等 資料來源:優優綠能招股說明書,民生證券研究院 我國充電樁市場發展迅速,充電樁保有量加快攀升。在新能源汽車銷量、保有量持續增加以及國家政策扶持的背景下,我國充電基礎設施建設進入高速發展階段。根據充電聯盟的數據顯示,2022 年末中國大陸充電樁保有量達到 520.96 萬臺,2017-2022 年均復合增長率達 63.51%。其中公共直流充電樁 76.10 萬臺,公共交流充電樁 103.60 萬臺,均實現大幅增長。圖24:中國大陸充電樁保有量及增長率 圖25:中國大陸公共直流、交流充電樁保有量及增長率 資料來源:優優綠能招股說明書,充電聯盟,iFinD
45、,民生證券研究院 資料來源:優優綠能招股說明書,充電聯盟,iFinD,民生證券研究院 華為發布全液冷超快充電樁,2024 年底布局將超過 10 萬個。目前充電樁行44.5777.66121.91168.09261.71520.9674.2%57.0%37.9%55.7%99.1%0%20%40%60%80%100%120%0100200300400500600201720182019202020212022充電樁保有量(萬臺)增長率10.9421.530.94776.118.9330.149.867.7103.60%20%40%60%80%100%120%0408012020182019202
46、020212022公共直流充電樁數量(萬臺)公共交流充電樁數量(萬臺)公共直流充電樁增長率(右軸)公共交流充電樁增長率(右軸)行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 19 業玩家眾多,除傳統車企外,2023 年 4 月,華為在第二十屆上海國際汽車工業展覽會上正式并發布了“新一代全液冷超充架構”的充電網絡解決方案,融合光儲,通過“一個架構、兩個協同、三個極致”,實現十年 IRR 提升 66.7%。液冷散熱確保設備 10 年使用壽命,全模塊化打造單柜最大功率 720kW、12 路槍線輸出,功率共享使市電利用率提升 30%,實現全生命周期 T
47、CO 下降 40%。11 月 28 日,在智界 S7 及華為全場景新品發布會上,華為常務董事、終端 BG CEO、智能汽車解決方案 BU 董事長余承東預計到 2024 年年底,華為全液冷超充樁布局將超過10 萬個。圖26:華為新一代全液冷超快充電樁 資料來源:國際能源網,民生證券研究院 從趨勢上看,液冷方案的滲透是充電效率與使用安全的綜合選擇。參考小得熱能科技說明,目前充電樁市場呈現以下幾個發展趨勢:直流代替交流、充電模塊大功率化、標準化,液冷散熱替代風冷散熱,去 OBC 化。這四個趨勢又進行著相互作用,直流電使得新能源汽車充電時間減少,充電效率明顯提高,同時充電模塊的大功率趨勢將促使電池在一
48、定體積內的能量密度進一步提高,快充使得電流增大產熱明顯,對于充電設備的散熱能力要求提升顯著,液冷技術將在高壓快充趨勢下得到廣泛運用。行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 20 圖27:充電樁液冷散熱結構示意圖 資料來源:國家知識產權局充電樁散熱系統和充電樁,民生證券研究院 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 21 4 AI 產業與鋰電儲能液冷有望打開新的市場空間 4.1 熱密度提升,液冷方式或迎來快速發展 4.1.1 風冷散熱效率難以跟上數據中心等設備散熱需求 風冷散熱模組
49、主要由三個部分組成:熱管或均熱板、散熱鰭片和散熱風扇。其工作原理是,在芯片產生的熱量傳遞給散熱器后,在風扇的作用下將熱量傳遞至大氣中,將熱量帶離服務器。其中,熱管和均熱板是風冷散熱模組中的重要組件,負責將熱量從芯片傳導至外部。熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。首先,把管內壓強控制在一定范圍,充入適量的可相變液體,使吸液芯充滿液體后密封。熱管的一端是加熱端,另一端是冷卻端,中間可按需布置絕熱段。吸液芯采用毛細微孔材料,液體在毛細吸力作用下回流,在加熱端蒸發,冷卻段冷凝,循環變化帶走熱量。圖28:熱管結構示意圖 資料來源:熱管傳熱性能檢測系統及其檢測評估方法(張烈鋒),民生證券研究院 熱管的常見材質是
50、銅,適用于高功率電子設備的散熱,如 CPU、GPU 等。銅具有熱導率高、熱容量大、耐腐蝕性好等優點,但價格相應較高。鋁材質熱管價格較低,重量較輕,但熱容量較小,適用于 LED 燈等低功率電子設備的散熱。不銹鋼材質的熱管具有優秀的耐腐蝕性以及機械強度,雖然傳熱效率較低,但適用于海洋、化學等環境嚴苛,需要高度耐腐蝕性的場景。其他材質如純鈦熱管、鎢熱管、陶瓷熱管等應用于特定領域,如核工業、航空航天等。熱管材質的選擇同時需要考慮是否與相變液體的兼容,以防止液體與容器之間發生腐蝕或化學反應,導致容器損壞或產生不可冷凝的氣體。例如,液氨與鋁、鎳和不銹鋼兼容,但由于其重量較輕,僅適用于鋁制容器;水熱管對于電
51、子冷卻最為有效,與銅質容器兼容。行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 22 表12:熱管材料與工質的兼容性 工質 兼容材料 不兼容材料 氨 鋁、碳鋼、鎳、不銹鋼 銅 丙酮 銅、硅石、鋁、不銹鋼 甲醇 銅、不銹鋼、硅石 鋁 鈉 不銹鋼、鉻鎳鐵合金 鈦 水 銅、蒙乃爾、347 不銹鋼 不銹鋼、鋁、硅石、鉻鎳鐵合金、鎳、碳鋼 導熱姆換熱劑 銅、硅石、不銹鋼 鉀 不銹鋼、鉻鎳鐵合金 鈦 資料來源:熱管材料的相容性及可靠性(沈家蓉),民生證券研究院 熱管的應用場景較為靈活,在個人電腦中有廣泛應用。個人電腦內部空間結構復雜,具備靈活排布熱管的可能
52、性。一些智能手機中也有熱管的應用,但由于手機內部空間限制,需要使用超薄熱管。均熱板(VC)的工作原理與熱管相似,也包括傳導、蒸發、對流、冷凝四個步驟。均熱板可以理解為“板”狀的熱管,但區別于沿線傳熱的熱管,均熱板實現了平面的熱量傳導,能夠將熱量均勻分布在平面上。均熱板地接觸面積更大,溫度傳導更均勻。均熱板相較于熱管更加輕薄,因此更適用于智能手機的散熱。有研究表明均熱板的散熱性能比熱管高 20%-30%,因此有少數高端筆記本電腦也采用均熱板進行散熱。圖29:均熱板結構示意圖 資料來源:Porometer 官網,民生證券研究院 風冷散熱效率難以跟上數據中心設備散熱需求的提升。以數據中心為例,采用風
53、冷的數據中心,可以解決 12KW 以內的機柜制冷。隨著服務器單位功耗增大,服務器機可容納的服務器功率往往超過 15KW,風冷系統已經滿足不服務器柜的散熱需求。3D VC 散熱模組是當前開發的重點,英偉達 DGX H100 服務器搭載了行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 23 8 顆功耗達 700-800W 的 H100 GPU,采用 3D VC 散熱模組,服務器為 4U 尺寸。3D VC 散熱模組雖然散熱能力高于普通熱管和均熱板,但其體積較大,散熱能力不足以滿足激增的芯片功耗,大概率成為數據中心散熱產業的過渡性產品。4.1.2 熱密
54、度提升,液冷方式或迎來快速發展。液冷散熱主要有三種類型,分別是冷板式液冷、浸沒式液冷以及噴淋式液冷。目前冷板式液冷成熟度較高,在可維護性、空間利用率、兼容性方面,冷板式液冷技術都有較強的應用優勢。浸沒式液冷技術指的是將發熱器件浸沒在絕緣性液體中,通過直接接觸將熱量從發熱器件傳導至液體。根據液體是否發生相變,分為相變浸沒式液冷和單相浸沒式液冷。浸沒式液冷系統分為兩個部分,室內側循環和室外側循環。在相變浸沒式液冷系統中,冷卻液吸熱沸騰,形成氣體進入液冷換熱模塊與室外側的低溫水進行熱交換,再次冷凝降溫形成低溫冷卻液回到室內側的密閉腔體中,循環往復。液冷換熱模塊中的高溫水進入室外冷卻塔與空氣進行熱交換
55、,再度冷卻回到液冷換熱模塊中。圖30:相變浸沒式液冷原理圖 資料來源:液冷技術在數據中心的應用(周婷,王瑋,常傳源等),民生證券研究院 在單相浸沒式液冷系統中,冷卻液升溫但未汽化,熱量傳遞液體后進入換熱器中冷卻,最后回到機柜中。行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 24 圖31:單相浸沒式液冷原理圖 資料來源:液冷技術在數據中心的應用(周婷,王瑋,常傳源等),民生證券研究院 噴淋式液冷能夠達到最低的能耗,但目前技術尚不成熟。噴淋式液冷系統的室外側循環與浸沒式液冷系統相似,其工作原理是,向發熱器件或導熱元件精準噴淋冷卻液,通過直接接觸降
56、溫。噴淋式液冷系統主要由冷卻塔、CDU、一次側和二次側液冷管、冷卻介質和噴淋式液冷機柜組成。圖32:噴淋式液冷示意圖 資料來源:廣東合一新材料研究院網站,民生證券研究院 4.1.3 數據中心快速發展,液冷成為散熱產業未來發展方向 當前我國數據中心正處于快速發展期,尤其是大型以上數據中心規模增長迅速,根據工信部信息通信發展司的數據,按照標準機架 2.5kW 統計,截至 2021年年底,我國在用數據中心機架規模達到 520 萬架,近五年年均復合增速超過 30%。其中大型以上數據中心機架規模為 420 萬架,占比達到 80%。液冷散熱模組雖然行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請
57、務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 25 成本更高,但其散熱功耗可突破千瓦,替代風冷散熱成為服務器散熱產業發展的前進方向。圖33:我國數據中心機架規模 資料來源:工業和信息化部,民生證券研究院 圖34:機柜功率密度及相應散熱模式圖 資料來源:綠色高能效數據中心散熱冷卻技術研究現狀及發展趨勢(陳心拓,周黎旸,張程賓等),民生證券研究院 4.2 AI 蓬勃發展,熱管理需求空間大 4.2.1 AI 蓬勃發展,算力需求快速提升 以 ChatGPT 為代表的人工智能生成內容催動我國算力規模增長。人工智能生成內容(AIGC)又稱生成式 AI,是指利用人工智能技術來生成內容,包括繪畫、010020030
58、040050060020172018201920202021總機架數量(萬架)大型規模以上機架數量(萬架)行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 26 作曲、剪輯、寫作等。OpenAI 在 2018 年推出的 GPT 參數量為 1.17 億,預訓練數據量約 5GB,而 GPT-3 參數量達 1750 億,預訓練數據量達 45TB。在模型訓練階段,根據 OpenAI 公布數據,ChatGPT 的總算力消耗約為 3640PF-days。結合中國信通院和華為 GIV 公布的數據,2021 年全球計算設備算力總規模達到615EFlops,預計
59、2030 年全球算力規模將達到 56ZFlps,年復合增長率達 65%。圖35:全球算力規模及增速 圖36:我國算力規模及增速 資料來源:中國信息通信研究院,民生證券研究院 資料來源:中國信息通信研究院,民生證券研究院 算力提升直接帶動服務器需求。作為解決計算力的核心支撐,AI 服務器既可以用來支持本地應用程序和網頁,也可以為云和本地服務器提供復雜的 AI 模型和服務,因而算力作為剛需將直接帶動服務器的性能與市場需求提升。具體而言,性能:據 CDCC 調研統計,2021 年全行業 8kW 以上機組占比約為 11%,2022 年 8kw 以上機組占比達到約 25%;據 Colocation Am
60、erica 數據,2020 年全球數據中心單機柜平均密度達 16.5kW,賽迪顧問預計至 2025 年該數值有望達到 25kW;出貨量:2022 年全球 AI 服務器出貨量約為 14.5 萬臺,預計 2023 年出貨量將達 15 萬臺,2026 年將增長至 22.5 萬臺,年復合增長率達 11.6%;市場規模:中商情報網預計 2019 年全球 AI 服務器市場規模為 99 億美元,2022 年為183 億美元,預計 2023 年市場規模將達 211 億美元,2019-2023 年復合增長率約為 16.6%。0%10%20%30%40%50%010020030040050060070020162
61、0172018201920202021全球算力規模(EFlops)全球算力增速(右軸)0%10%20%30%40%50%60%050100150200250201620172018201920202021我國算力規模(EFlops)我國算力規模增速(右軸)行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 27 圖37:2025 年全球數據中心單機柜平均功率有望達 25kW 資料來源:Colocation America,賽迪顧問,民生證券研究院 圖38:全球 AI 服務器市場規模預測 圖39:全球 AI 服務器出貨量預測 資料來源:中商情報網,民
62、生證券研究院 資料來源:中商情報網,民生證券研究院 功率提升催動散熱性能,鋁熱傳輸可用于冷板式方案市場。受限于數據中心建設面積及環保要求,傳統風冷難以滿足散熱需求,需要液冷技術提升服務器使用效率及穩定性。而液冷主要包括浸沒式、噴淋式、冷板式三種主流方式,其中冷板式液冷是目前最成熟的方案,安裝較為簡潔,改造成本低,材料的兼容性好,發展速度最快。從發展趨勢來看,參考證券日報對曙光數創高級副總裁張鵬采訪披露數據,預計到 2025 年液冷服務器滲透率大約保持在 20%-30%的水平,受高密度服務器和 GPU 功耗增加等需求驅動,疊加液冷成本的逐步可控,未來風冷將逐步被液冷替代,有望打開鋁熱傳輸新市場。
63、61216.520.525051015202530200820162020E2023E2025E數據中心單機柜功率(kW)05010015020025020192020202120222023E市場規模(億美元)051015202520222023E2024E2025E2026E出貨量(萬臺)行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 28 表13:冷板式、浸沒式、噴淋式液冷技術方案對比 分類 冷板式液冷 浸沒式液冷 噴淋式液冷 作用原理 冷卻液與服務器發熱部件不直接接觸,將液冷冷板固定在服務器的主要發熱器件上依靠流經冷板的液體將熱量帶走
64、服務器發熱部件完全浸泡在冷卻液中,發熱部件與冷卻液接觸充分發出的熱量隨時被循環的冷卻液帶走 面向服務器發熱部件,冷卻液借助重力或系統壓力直接噴淋至發熱器件或與之連接的固體導熱材料上,與之進行熱交換 冷卻液使用情況 冷卻液用量小,要求低 冷卻液用量大,對冷卻液安全性要求高 冷卻液用量適中,要求高 建設成本 主要成本在換熱系統和冷卻系統,成本適中 架構調整大且冷卻液用 量大,成本較高 僅增加必需裝置,成本較低 服務器改造成本 冷板需要定制,改造 成本高 無需改造,新、老設備 均可使用 服務器改動小,成本較低 運營成本 與傳統風冷基本相同,運維成本低 遇故障需將服務器從冷卻液中取出,運維成本高 服務
65、器部件表面帶有冷卻液,運維成本適中 服務器兼容性 根據服務器定制冷板,兼容所有機器 因冷卻液不同,需要進行兼容性測試 因冷卻液不同,需要進行兼容性測試 空間利用率 較高 中等 最高 總結 散熱均勻,可靠性高,維護方便,但成本高,更適合高性能計算和更高規格的機房 散熱效果好,系統穩定,具備性價比優勢但對機房要求較高,不利于管理和維護 散熱快速,節能降耗,操作便利,但成本較高且適應范圍較窄,不適合高密度服務器和超大規模數據中心 資料來源:通信世界,民生證券研究院 4.3 新型儲能熱管理需求打造鋁熱傳輸新增長極 電化學儲能系統主要包括電池模組、逆變器、EMS、BMS 等多個部件?;趦δ芟到y的構成,
66、儲能產業鏈上游包括電芯廠家和各類電子元器件廠家;儲能產業鏈中游主要包括儲能電池廠家、逆變器廠家、BMS 廠家、EMS 廠家以及儲能系統生產商等;儲能產業鏈下游則包括儲能系統銷售渠道(安裝商、貿易商等)以及包括發電側、電網側和用戶側在內的各類用戶。行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 29 圖40:儲能產業鏈結構圖 資料來源:沃太能源招股說明書,民生證券研究院 儲能按照應用場景分類可以分為電源側、電網側、用戶側儲能,其中電源側、電網側儲能可稱為表前儲能或大儲,用戶側儲能又稱為表后儲能,具體還可分為工商業儲能與家庭儲能。2023 年 1
67、月,國家能源局印發新型電力系統發展藍皮書(征求意見稿),提到新型電力系統以確保能源電力安全為基本前提、以滿足經濟社會發展電力需求為首要目標、以最大化消納系能源為主要任務,以“源網荷儲“互動與多功能互補為支撐,其中發電側、電網側、用戶側儲能分別對應“源網荷儲”的源、網、荷(儲)。儲能在我國新型電力系統建設中發揮重要作用。圖41:源網荷各側新型儲能應用場景 資料來源:新型電力系統發展藍皮書(征求意見稿),民生證券研究院 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 30 圖42:工商業儲能系統結構圖 資料來源:ESCN 中國儲能網,民生證券研究院
68、 圖43:儲能電站系統結構圖 資料來源:ESCN 中國儲能網,民生證券研究院 液冷方案目前是工商業儲能熱管理的主流選擇,戶儲使用傳統風冷就可以滿足散熱要求。用戶側儲能方面,工商業與戶用儲能有很大不同。工商業儲能主要應用于充電站、工業園區、數據中心、通信基站等用電規律的對象,一般使用功率高、占地面積大,通常 1MWh 的儲能電站占地面積為 10 平方米左右,如考慮前后安全距離則需 20-30 平方米,液冷方案目前是工商業儲能熱管理的主流選擇;戶用儲能通常包括蓄電池、超級電容器和儲熱水箱等設備,可以將家庭自產的太陽能、風能等清潔能源進行有效的儲存,由于戶用儲能發熱量較小,因而熱管理方面傳統行業深度
69、研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 31 風冷就可滿足散熱需求。表14:戶用儲能系統和工商業儲能系統的技術對比 項目 戶用儲能系統 工商業儲能系統 應用場景 1kW 至 10kW 功率段的家庭應用場景為主 30kW 功率以上的應用場景為主 技術難點 1、BMS 方面:各電池模組的內阻及動力線的阻抗差異會影響電池的充放電電流,使得各電池電量狀態不一致,從而影響電池一致性,進而影響系統使用壽命。因此,如何提升電池模組間的一致性為行業技術難點;2、EMS 方面:由于不同用戶針對不用應用場景和不同工況有多樣化的需求,因此 EMS 的多功能性屬于行業
70、技術難點;3、熱管理方面:戶用儲能系統多安裝于家庭日常生活場景中,因此熱管理直接影響系統安全性。此外,熱管理對于電池一致性、均衡性均有較大影響,屬于行業技術難點;4、充放電控制模型:充放電控制模型直接影響了產品的經濟性,因此如何實現更優化的控制邏輯也是行業的技術難點 1、BMS 方面:工商業儲能系統的電池模組數量遠多于戶用儲能系統,因此電池模組間的一致性、均衡性管理難度更大;2、結構設計方面:工商業儲能系統需要對集裝箱級別的產品進行熱管理、安全管理,因此整體結構的合理、高效、安全設計屬于行業技術難點;3、熱管理方面:工商業儲能系統的電池模組數量遠多于戶用儲能系統,因此如何控制模組間的溫升、溫差
71、屬于行業技術難點;4、系統電氣安全方面:工商業儲能系統涉及多系統并機及控制,需要多種高壓電氣控制器件對系統進行分級通斷控制和安全保護。如果設計不合理,會導致系統保護不及時、保護失效或電氣件燃弧等情況發生,誘發儲能系統的安全問題。因此如何提升系統電氣安全的有效性成為行業技術難點 技術壁壘 1、SOC 的估算精度;2、系統充放電效率;3、EMS 的多功能性;4、光伏發電和負荷用電的預測精度 1、集裝箱級的熱管理技術;2、大容量電池模組的一致性;3、多模塊的整體集成和協同控制 資料來源:沃太能源發行人及保薦機構關于問詢回復函的回復,民生證券研究院 低碳政策疊加成本下行有望促進新型儲能市場快速放量。2
72、021年7月15日,國家發改委明確將發展新型儲能作為提升能源電力系統調節能力、綜合效率和安全保障能力,支撐新型電力系統建設的重要舉措,新型儲能成為能源領域碳達峰碳中和的關鍵支撐。而作為電化學儲能成本的重要來源,碳酸鋰的價格在經歷 2022年的高峰期后逐步走低,低碳政策疊加成本下行有望促進儲能市場快速放量。根據CESA 數據,2022 年中國新型儲能新增裝機量約為 14.7GW,其中鋰離子電池儲能占比 90.7%,預計 2023 年我國新型儲能市場規模有望達到 15GW-20GW。2023-2025 年增量接近 60GW(不含抽水蓄能),到 2025 年累計規模有望達到70GW。行業深度研究/有
73、色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 32 圖44:“十四五”新型儲能累計裝機容量預測 圖45:2022 年我國新型儲能裝機占比 資料來源:CESA,民生證券研究院 資料來源:CESA,民生證券研究院 圖46:碳酸鋰價格經歷高峰期后呈現下行趨勢 資料來源:wind,民生證券研究院 熱管理是電化學儲能的重要環節,液冷方案優勢凸顯。目前主流儲能熱管理方案有風冷和液冷兩種方式,風冷是以低溫空氣為介質,利用自然風或風機與電芯產生熱對流,進而降低電池溫度。風冷結構簡單,但是換熱效率低下且無法實現精準控溫,相比而言液冷方案采用水、乙醇、制冷劑等冷卻液,通過液冷板
74、上均勻分布的導流槽和電芯間接接觸,靠近熱源、換熱效率高、能耗低,可以保證電池單體溫度的一致性。預計未來隨著高容量儲能電池系統需求起量,更高效的液冷方案滲透率將快速提升。020406080202120222023E2024E2025E裝機量(GW)90.7%3.5%1.9%0.8%0.3%2.7%鋰離子電池液流電池壓縮空氣鉛蓄電池飛輪其他0100,000200,000300,000400,000500,000600,000新疆:價格:碳酸鋰(Li2CO3 99%)行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 33 圖47:儲能熱管理系統風冷方式
75、示意圖 圖48:儲能熱管理系統液冷方式示意圖 資料來源:集裝箱儲能系統熱管理系統的現狀及發展(朱信龍等),民生證券研究院 資料來源:集裝箱儲能系統熱管理系統的現狀及發展(朱信龍等),民生證券研究院 表15:儲能熱管理系統液冷方案優勢明顯 方案 風冷 液冷 冷卻介質 空氣 液體(水、含水乙醇等)接觸方式 直接 間接 設計和安裝難度 簡單 復雜 換熱系數 25-100 1000-50000 散熱效率 中 高 占地面積 大 較小 PUE 值 1.5 1.1 可靠性 部件多,可靠性略低 部件較少,故障點少,可靠性優 自耗電 大 小 資料來源:A review of power battery ther
76、mal energy management,民生證券研究院 液冷板作為液冷方案的重要部件有望打開鋁熱傳輸新市場。儲能液冷系統拆分來看,主要包括液冷板、液冷主機、管路、接頭、蒸發器等。液冷主機提供冷源,價值占比達到 57%,是整個液冷系統中技術積累要求較高的環節;其次為電池液冷板,成本占比約 16.4%,儲能溫控有望成為液冷板新增長極。圖49:儲能液冷方案成本占比 資料來源:華經產業研究院,愛邦儲能與充電,民生證券研究院測算 57.0%16.4%8.3%6.7%11.6%主機液冷板換熱器管路其他行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 34
77、 4.4 AI 服務器與鋰電儲能液冷市場空間測算 參考上文對全球 AI 服務器液冷市場空間進行測算。其中 AI 服務器出貨量數據參考中商情報網數據預計 2025 年達到 19.5 萬臺;單臺 AI 服務器平均功率以英偉達 DGXA100 服務器為例并參考財聯社數據,賦予 2022 年 6 kW 的功率,且年增長率為 20%;考慮 AI 服務器屬于高功率服務器,傳統風冷方案難以滿足散熱需求,因此假設均使用液冷方案,其中冷板式與浸沒式液冷價格數據參考基于價值工程的數據中心液冷與風冷比較分析等數據并進行取整處理,分別為 12000元/kw 和 4000 元/kw,并賦予每年 10%的降本水平,兩種方
78、案占比參考賽迪研究院數據,進而求得市場規模與增速。結論:本文預測2023-2025年AI服務器液冷市場規模分別為66.87/81.29/106.12 億元,其中冷板式方案 24.88/28.64/35.37 億元,浸沒式方案41.99/52.66/70.75 億元;2022-2025 年 AI 服務器液冷市場需求年復合增長率為 21.50%。表16:全球 AI 服務器液冷市場規模測算 項目 2022 2023E 2024E 2025E AI 服務器出貨量(萬臺)14.5 15 16.5 19.5 AI 服務器平均功率(kw)6.0 7.2 8.6 10.4 AI 服務器總功率需求(Mw)870
79、 1080 1426 2022 冷板式方案占比 65%64%62%60%冷板式方案功率(Mw)566 691 884 1213 冷板式方案價格(元/kw)4000 3600 3240 2916 冷板式方案市場規模(億元)22.62 24.88 28.64 35.37 浸沒式方案占比 35%36%38%40%浸沒式方案總功率(Mw)305 389 542 809 浸沒式方案價格(元/kw)12000 10800 9720 8748 浸沒式方案市場規模(億元)36.54 41.99 52.66 70.75 AI 服務器液冷市場規模(億元)59.16 66.87 81.29 106.12 同比增速
80、13.04%21.56%30.54%年復合增長率 21.50%資料來源:中商情報網,英偉達,財聯社,賽迪研究院,基于價值工程的數據中心液冷與風冷比較分析,民生證券研究院 參考上文對中國鋰電新型儲能液冷方案進行市場規模測算。其中裝機總量數據來源于 CESA;平均儲能時長參考國家能源局公布的 2023 年上半年的 2.1 小時并假設未來略有上升;鋰電方案裝機占比參考 CESA 公布的 2022 年數據并結合發展趨勢預測 2025 年為 93%;鋰電裝機價格參考儲能產業技術聯盟公布的 2023年 8 月的 2 小時磷酸鐵鋰電池儲能系統(不含用戶側應用)中標均價 1084.96 元/kWh,同時賦予未
81、來每年 10%的降本水平;液冷方案價格參考高工儲能等數據并行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 35 結合實際情況估計 2022 年為 0.9 億元/Gwh 并給予 5%的年降本水平,液冷板成本占比參考愛邦儲能與充電公布的數據并假設在未來保持不變,進而求得鋰電儲能市場以及對應的液冷市場和液冷板市場規模。結論:本文估計 2022-2025 年我國新型鋰電儲能市場規模分別為82.7/230.5/320.2/496.5 億元,年復合增長率為 81.78%,對應液冷市場1.71/6.06/10.65/21.8 億元,液冷板市場 0.27/0.
82、97/1.70/3.49 億元。若液冷板價值量占比不變,則預估液冷市場與液冷板市場 2022-2025 年復合增長率為133.41%。表17:中國鋰電新型儲能液冷方案市場規模測算 項目 2022 2023E 2024E 2025E 新型儲能累計裝機量(GW)10 22 40 70 新型儲能新增裝機量(GW)4 12 18 30 平均儲能時長 2.1 2.15 2.2 2.25 鋰電方案裝機占比 90.70%91.50%92%93%鋰電新增裝機量(GWh)7.62 23.61 36.43 62.78 鋰電裝機價格(元/kwh)1085 976 879 791 鋰電儲能市場規模(億元)82.7 2
83、30.5 320.2 496.5 年復合增長率 81.78%液冷方案占比 25%30%36%45%液冷方案價格(億元/GWh)0.90 0.86 0.81 0.77 鋰電儲能液冷市場規模(億元)1.71 6.06 10.65 21.80 液冷板成本占比 16%16%16%16%鋰電儲能液冷板市場規模(億元)0.27 0.97 1.70 3.49 年復合增長率 133.41%資料來源:CESA,國家能源局,儲能產業技術聯盟,高工儲能,愛邦儲能與充電,民生證券研究院 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 36 5 投資建議 5.1 行業投
84、資建議 電池液冷板是電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件。在新能源車領域,電池液冷板作為電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件,通過液冷板流道中的冷卻液將電池產生的熱量轉移到冷卻裝置中或通過冷卻液將熱量輸送到電池處,實現將電池溫度維持在最適合其工作效率20-35范圍內。新能源汽車電池熱管理驅動液冷板市場快速增長。1)液冷是動力汽車電池熱管理系統的主要方案。對于新能源汽車而言,電池熱管理系統(BTMS)技術主要分為空氣冷卻、液體冷卻、相變材料冷卻和熱管冷卻,隨著應用環境對電池的要求越來越高,液冷技術正逐漸取代風冷技術成為各大車企的優先選擇。NE時代預計2025年乘用車市場的液冷比例將達
85、到八成以上。2)2027年新能源汽車液冷板需求量達到36.18萬噸。2023年全球新能源汽車水冷板市場將達到14.5萬噸,同比增長62.96%;隨著乘用車銷量增速放緩以及新能源汽車的逐漸滲透,預計未來新能源汽車液冷板市場增速將逐漸放緩,穩定于20-25%的水平;預計2027年新能源汽車液冷板市場將達到36.18萬噸,2022-2027年復合增長率為32.38%。AI產業與鋰電儲能液冷有望打開新的市場空間 1)AI產業快速發展,驅動液冷服務器滲透率逐步抬升。受限于數據中心建設面積及環保要求,傳統風冷難以滿足散熱需求,需要液冷技術提升服務器使用效率及穩定性,冷板式液冷是目前最成熟的方案。從發展趨勢
86、來看,預計到2025年液冷服務器滲透率大約保持在20%-30%的水平。2)液冷板作為液冷方案的重要部件,鋰電儲能溫控有望成為液冷板新增長極。鋰電儲能液冷系統主要包括液冷板、液冷主機、管路、接頭、蒸發器等。液冷板作為液冷方案的重要部件一方面在成本上占比達到16%,僅次于主機,鋰電儲能溫控有望成為液冷板新增長極。3)測算2022-2025年AI服務器液冷市場需求年復合增長率為21.50%,新型鋰電液冷板市場復合增長率為133.41%。測算儲能AI服務器液冷市場規模2023-2025年分別為66.87/81.29/106.12億元,其中冷板式方案24.88/28.64/35.37億元,2022-20
87、25年AI服務器液冷市場需求年復合增長率為21.50%。測算2022-2025年新型鋰電儲能液冷板市場0.27/0.97/1.70/3.49億元,假定液冷板價值量占比不變,液冷板市場2022-2025年復合增長率為133.41%。行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 37 投資建議:新能源汽車驅動液冷板市場快速增長,AI產業及鋰電儲能液冷有望打開新的市場空間,液冷板放量可期。建議重點關注華峰鋁業、銀邦股份。5.2 重點公司 5.2.1 華峰鋁業:鋁熱傳輸龍頭企業,新能源車調動液冷板業務放量 公司為鋁熱傳輸行業龍頭企業。公司業務板塊聚焦
88、于鋁熱傳輸領域,所處行業為鋁壓延加工行業,交通運輸行業是主要下游需求來源。公司產品包括熱傳輸領域內的鋁合金板帶箔材料以及新能源汽車用電池料產品并兼有沖壓件業務,公司現有年產能34-35萬噸,預計2025年重慶二期項目投產后產能將達到49-50萬噸。新能源是主要發力點,服務器與儲能液冷打開新市場。鋁熱傳輸業務,受宏觀新能源汽車及液冷方案滲透以及微觀電池能量密度提升和空間結構優化共同驅動,行業整體有望實現快速增長。此外,由 AI 算力增長引致的服務器性能和需求量的提升進一步帶動溫控市場,疊加新型儲能對液冷的需求有望打開鋁熱傳輸新增長極。預估 2022-2025 年 AI 服務器溫控與新型鋰電儲能液
89、冷年復合增長率分別為21.5%和 133.41%;電池料業務,隨著受益于新能源銷量增長與消費市場對汽車續航里程要求,預計2027年全球新能源車動力鋰電池裝機量將達到1833.6GWh,2022-2027 年全球新能源乘用車動力鋰電池鋁箔市場年復合增長率為 19.23%。新能源行業是公司業務增長的主要發力點。良率與客戶優勢明顯,產品盈利能力高于同行。公司復合料產品生產技術及客戶壁壘強,加工費優勢明顯,且設備以進口為主,實現預埋釬劑材料等產品的自主研發,同時公司良率高于業內平均水平,在提升產品議價能力抬升加工費的基礎上進一步降本增效,使得公司盈利水平位居業內前列。另一方面,伴隨新能源政策退坡,市場
90、競爭逐漸成為行業主題,公司深度綁定下游龍頭客戶,產能穩健擴張,有望享受行業整體增長與下游企業市占率提升的雙重紅利。盈利預測假設與業務拆分。我們把公司主營業務分為鋁熱傳輸復合材料、鋁熱傳輸非復合材料、電池料、沖壓件和其他業務五個板塊進行拆分預測。鋁熱傳輸材料業務,量:考慮公司現有產能約 34-35 萬噸,但產能瓶頸集中在前端加工環節,因而可通過外包加工以及采購半成品的方式實現擴產,預計至2024 年公司仍有一定的擴產空間,2025 年重慶二期項目投產后產能利用情況將逐步緩解??紤]下游新能源汽車滲透率提升疊加單車熱傳輸用鋁量增加的雙重作用,預計未來三年鋁熱傳輸產量分別為 36/40/48 萬噸,結
91、合公司復合材料與非復合材料的業務比重得到 2023-2025 年復合材料產量 22.7/25.6/31.2 萬噸,非復合材料 10.8/11.6/13.4 萬噸;加工費:對于技術門檻與工藝難度相對較低的非復合材料產品,伴隨行業逐步成熟與業內競爭增加的趨勢加工費可能有一定的下降壓力,預計 2023-2025 年加工費單噸價格約為 6000/5850/5700 元;對于復合行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 38 材料,盡管行業整體加工費有下降壓力,但考慮近年來復合材料加工費價格始終較為堅挺,疊加 2024 年以寬幅、高強、減薄等為代表
92、特征的產品更新迭代,預計2023-2025 年復合材料單噸價為 9100/9100/9150 元/噸;制造成本:公司目前良率水平達到 72%已處于業內前列,預計未來還有一定的提升空間,此外考慮下游客戶競爭力提升有利于增加單類產品訂單體量,公司有望進一步發揮規模優勢實現降本增效,結合能源價格變動因素,保守估計預計未來三年復合材料制造成本為 4200 元/噸,非復合材料為 3800 元/噸;毛利:公司采用鋁錠價格+加工費的定價模式,毛利可由加工費與制造成本的差值求得。結合前文分析,得到 2023-2025 年復合材料噸毛利 4900/4900/4950 元/噸,非復合材料 2200/2050/19
93、00元/噸。收入:綜合以上分析,預計 2023-2025 年公司復合材料收入將達到 57.59/66.46/83.87 億元,非復合材料收入 23.99/26.40/31.56 億元。表18:2023-2025 年鋁價預測 單位:元 2022 2023E 2024E 2025E 鋁價 19936 18700 19500 20500 不含稅鋁價 17643 16549 17257 18142 資料來源:公司公告,wind,民生證券研究院預測 表19:2023-2025 年鋁熱傳輸復合材料板塊業績預測 2022 2023E 2024E 2025E 單價(元/噸)26757 25649 26357
94、27292 成本(元/噸)22019 20749 21457 22342 加工費(元/噸)9115 9100 9100 9150 制造成本(元/噸)4377 4200 4200 4200 噸毛利(元/噸)4738 4900 4900 4950 產量-萬噸 19.00 22.68 25.6 31.2 銷量-萬噸 18.72 22.45 25.22 30.73 收入(億元)50.09 57.59 66.46 83.87 成本(億元)41.22 46.59 54.11 68.66 資料來源:公司公告,wind,民生證券研究院預測 表20:2023-2025 年鋁熱傳輸非復合材料板塊業績預測 2022
95、 2023E 2024E 2025E 單價(元/噸)23700 22549 23107 23842 成本(元/噸)21465 20349 21057 21942 加工費(元/噸)6057 6000 5850 5700 制造成本(元/噸)3822 3800 3800 3800 噸毛利(元/噸)2235 2200 2050 1900 產量(萬噸)10.78 10.8 11.6 13.44 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 39 銷量(萬噸)10.65 10.64 11.43 13.24 收入(億元)25.24 23.99 26.40
96、31.56 成本(億元)22.86 21.65 24.06 29.05 資料來源:公司公告,wind,民生證券研究院預測 電池料業務,量:公司電池料業務屬于新能源產品部分特定類別,包括電池箔電池殼、鋁塑膜等諸多產品??紤]新能源汽車普及下鋰電池密度提升的發展趨勢,結合公司近年電池料業務占比情況,預計 2023-2025 年公司電池料產量約為3.9/4.1/4.5 萬噸;加工費:隨著行業產能擴張市場競爭加劇,電池料整體加工費整體呈下行趨勢,考慮條形與方形電池殼為公司拳頭產品,產品議價能力較強,結合近三年加工費的震蕩區間來看,預計未來三年公司電池料加工費有所下降但幅度有限,分別為 5400/5250
97、/5100 元/噸;成本毛利:公司重慶生產基地兼具熱傳輸與電池料產品生產能力,電池料生產良率有望享受公司生產技術整體增長紅利,預計未來三年制造成本穩中有降,分別為 4600/4575/4550 元/噸,對應毛利800/675/550 元/噸。收入:綜合以上分析,公司 2023-2025 年電池料板塊收入預計將達到 8.22/8.86/10.04 億元。表21:2023-2025 年電池料板塊業績預測 2022 2023E 2024E 2025E 單價(元/噸)23055 21949 22507 23242 成本(元/噸)22504 21149 21832 22692 加工費(元/噸)5413
98、5400 5250 5100 制造成本(元/噸)4862 4600 4575 4550 噸毛利(元)551 800 675 550 產量(萬噸)3.87 3.90 4.10 4.50 銷量(萬噸)3.43 3.74 3.94 4.32 收入(億元)7.91 8.22 8.86 10.04 成本(億元)7.72 7.92 8.59 9.80 資料來源:公司公告,wind,民生證券研究院預測 沖壓件板塊,公司沖壓件業務屬于基礎加工環節的延伸,與交通運輸行業整體景氣度相關較高,產銷量自 2019 年來始終保持穩定增長態勢,考慮 2022 年新能源行業屬于增長高峰期,因此賦予沖壓件產量略低于 2022
99、 年的增速,預計 2023-2025 年產量約為 0.23、0.30、0.36 億件;同時參考近幾年的價格情況分別賦予2.6 與 2.05 元左右的價格和成本,預計未來三年沖壓件板塊收入 0.57/0.78/0.95億元。對于其他業務,賦予其 5%的年增速,預計 2023-2025 年收入約為1.74/1.83/1.92 億元。行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 40 表22:2023-2025 年沖壓件板塊業績預測 2022 2023E 2024E 2025E 單價(元)2.61 2.6 2.6 2.6 成本(元)2.06 2.0
100、5 2.05 2.05 產量(億件)0.20 0.23 0.30 0.36 銷量(億件)0.21 0.22 0.29 0.34 收入(億元)0.55 0.57 0.75 0.88 成本(億元)0.43 0.46 0.62 0.75 資料來源:公司公告,wind,民生證券研究院預測 表23:2023-2025 年其他業務板塊業績預測 單位:億元 2022 2023E 2024E 2025E 收入 1.66 1.74 1.83 1.92 成本 1.34 1.41 1.48 1.55 毛利 0.32 0.34 0.35 0.37 資料來源:公司公告,wind,民生證券研究院預測 綜上,我們預計公司
101、2023-2025 年分別實現營業收入 92.11、104.33 與128.35 億元,毛利為 14.10、15.49、18.56 億元,未來三年毛利率 15.31%、14.85%、14.46%。表24:公司營業總收入及毛利預測 單位:億元 2022 2023E 2024E 2025E 營業收入 85.45 92.11 104.33 128.35 營業成本 73.57 78.01 88.84 109.79 毛利 11.87 14.10 15.49 18.56 毛利率 13.90%15.31%14.85%14.46%資料來源:公司公告,wind,民生證券研究院預測 估值分析:我們選取鋁加工行業且
102、在新能源板塊有主要業務布局的亞太科技、立中集團和明泰鋁業作為可比公司。1)亞太科技同為鋁壓延加工行業優質廠商,產品包括高性能精密鋁管、專用型材和高精度棒材等,行業應用同樣包括汽車熱交換系統,2022 年向全球汽車熱管理系統供應的材料共計約 12 萬噸,占亞太科技銷售總量約 50%;2)立中集團擁有立中合金、立中車輪、四通新材和立中化工四大板塊,生產鑄造鋁合金、變形鋁合金、鋁合金車輪等產品,目前已布局新能源汽車輕量化市場,與眾多頭部新能源車企合作,具備參考價值;3)明泰鋁業作為鋁板帶箔加工生產企業重點開發新能源、汽車輕量化領域,產品包括但不限于電池箔、電池殼、電池托盤、水冷板,直接或間接供應于比
103、亞迪、蔚來、北汽、長城、特斯行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 41 拉、上汽、宇通客車、中集車輛等一線車企。以 12 月 26 日收盤價測算,可比公司 2023 年平均 PE 為 14 倍,華峰鋁業 2023 年 PE 為 19 倍,高于可比公司 PE 平均值。亞太科技熱管理系統材料占公司業務比重相較華峰鋁業有一定差距,此外立中集團在新能源領域布局主要在鑄造鋁合金和鋁合金車輪業務,同時明泰鋁業核心競爭力主要在電池箔領域和再生鋁領域,而華峰鋁業作為鋁熱傳輸龍頭企業,憑借自身產品研發與生產良率優勢盈利能力較強,憑借客戶優勢有望享受下游
104、新能源行業整體增長與優質客戶市占率提升的雙重紅利,結合未來儲能與服務器液冷領域熱管理產品的潛在需求,因此華峰鋁業有一定估值溢價。表25:可比公司 PE 數據對比 股票代碼 公司簡稱 收盤價(元)EPS(元)PE(倍)2022A 2023E 2024E 2022A 2023E 2024E 300428.SZ*立中集團 20.15 0.80 1.00 1.46 25 20 14 002540.SZ 亞太科技 6.19 0.54 0.48 0.58 11 13 11 601677.SH*明泰鋁業 10.80 1.66 1.41 1.65 7 8 7 平均 PE 14 14 10 601702.SH
105、華峰鋁業 16.93 0.67 0.88 1.01 25 19 17 資料來源:wind,民生證券研究院預測;(注:標*公司數據采用 Wind 一致預期,股價時間為 2023 年 12 月 26 日)投資建議:公司作為國內鋁熱傳輸龍頭企業,受下游新能源汽車滲透率提升和單車熱傳輸用鋁增長的趨勢下持續擴張產能,在生產成本嚴格把控與復合材料議價能力強的基礎上深度綁定下游優質客戶,公司業績未來可期。我們預計公司 2023-2025 年歸母凈利潤分別為 8.78/10.12/12.38 億元,對應現價,2023-2025年 PE 依次為 19/17/14 倍,首次覆蓋,給予“推薦”評級。風險提示:項目進
106、展不及預期,新能源增長不及預期,加工費大幅下滑等。表26:華峰鋁業盈利預測與財務指標 項目/年度 2022A 2023E 2024E 2025E 營業收入(百萬元)8,545 9,211 10,433 12,835 增長率(%)32.5 7.8 13.3 23.0 歸屬母公司股東凈利潤(百萬元)666 878 1,012 1,238 增長率(%)33.1 31.9 15.2 22.3 每股收益(元)0.67 0.88 1.01 1.24 PE(現價)25 19 17 14 PB 4.5 3.8 3.2 2.6 資料來源:Wind,民生證券研究院預測;(注:股價為 2023 年 12 月 26
107、日收盤價)行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 42 5.2.2 銀邦股份:金屬層狀復合材料領軍企業,積極開拓 3C 市場 銀邦股份:金屬層狀復合材料領軍企業,積極開拓 3C 領域鈦鋁復合材料市場。公司主要從事鋁熱傳輸材料、鋁鋼復合材料、多金屬復合材料等新材料的研發、生產和銷售,建有年產 25 萬噸的鋁合金復合材料和多金屬復合材料生產基地,并不斷在新材料領域進行研發升級。公司生產的鋁熱傳輸材料全面應用于汽車熱交換、家用電器、消費電子、軌道交通、航空航天、電站空冷等領域。此外,公司積極開拓 3C 行業用鈦鋁復合材料的研發及生產,公司與華
108、為成功合作研發出新型多金屬復合材料廣泛應用于手機中框及背板。圖50:沈健生、沈于藍二人為一致行動人,實際控制人(截至 2023 年 11 月 17 日)資料來源:wind,民生證券研究院 圖51:公司主要產品與應用領域 資料來源:銀邦股份官網,民生證券研究院 主要產品銷量穩健增長,盈利能力回升。受益于新能源車等行業景氣度提升,2019 年以來,公司主要產品銷量和利潤回升。2023Q1Q3,公司歸母凈利潤約為 0.77 億元,同比基本持平。未來隨著淮北 35 萬噸新能源車用再生低碳鋁熱傳 新邦科技有限公司沈健生其他股東 產業發展集團 市國資 銀邦股份沈于藍實際控制人,一致行動人.44 1.1 .
109、3 1.02 4.3 1 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 43 輸材料項目投產放量,疊加 3C 領域鈦鋁復合材料等新產品助力,公司未來經營業績增長有望加速。圖52:公司復合材料銷量變化(單位:萬噸)圖53:公司凈利潤變化(單位:萬元)資料來源:wind,民生證券研究院 資料來源:wind,民生證券研究院 0%5%10%15%20%02468101214161820182019202020212022金屬復合材料銷量(萬噸)同比(右軸)-150%-100%-50%0%50%100%150%200%-10,000-5,00005,0
110、0010,000歸母凈利(萬元)歸母凈利YOY(右軸)行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 44 6 風險提示 1)新能源行業增長不及預期。公司產品下游增長與交通領域關聯度較高,增長空間主要來源于下游新能源等領域,若未來新能源等行業景氣度下降,將對行業需求造成不利影響。2)加工費大幅下滑。鋁熱傳輸產品利潤主要來源于加工費,若行業內競爭加劇導致加工費大幅下滑,將對鋁熱傳輸材料盈利能力造成不利影響。行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 45 華峰鋁業財務報表數據預測匯總 利潤表(
111、百萬元)2022A 2023E 2024E 2025E 主要財務指標 2022A 2023E 2024E 2025E 營業總收入 8,545 9,211 10,433 12,835 成長能力(%)營業成本 7,357 7,801 8,884 10,979 營業收入增長率 32.51 7.80 13.27 23.02 營業稅金及附加 16 29 33 38 EBIT 增長率 15.01 27.93 13.17 21.10 銷售費用 39 64 68 77 凈利潤增長率 33.11 31.89 15.24 22.35 管理費用 92 111 115 128 盈利能力(%)研發費用 259 221
112、219 263 毛利率 13.90 15.31 14.85 14.46 EBIT 769 984 1,114 1,349 凈利潤率 7.79 9.53 9.70 9.65 財務費用 34 12 20 18 總資產收益率 ROA 10.59 12.92 13.14 14.09 資產減值損失-27-15-8-6 凈資產收益率 ROE 17.84 19.62 18.98 19.36 投資收益-5-9-5-3 償債能力 營業利潤 724 965 1,100 1,346 流動比率 2.09 2.46 2.85 3.36 營業外收支-2-0-1-1 速動比率 1.12 1.33 1.61 1.88 利潤總
113、額 722 965 1,100 1,346 現金比率 0.17 0.27 0.44 0.47 所得稅 56 87 88 108 資產負債率(%)40.61 34.14 30.75 27.22 凈利潤 666 878 1,012 1,238 經營效率 歸屬于母公司凈利潤 666 878 1,012 1,238 應收賬款周轉天數 57.39 56.50 56.00 55.50 EBITDA 971 1,217 1,373 1,625 存貨周轉天數 96.22 98.00 97.00 95.00 總資產周轉率 1.36 1.36 1.35 1.46 資產負債表(百萬元)2022A 2023E 202
114、4E 2025E 每股指標(元)貨幣資金 352 518 873 935 每股收益 0.67 0.88 1.01 1.24 應收賬款及票據 1,343 1,426 1,601 1,952 每股凈資產 3.74 4.48 5.34 6.40 預付款項 43 81 84 101 每股經營現金流 0.33 0.96 0.86 0.63 存貨 1,939 2,080 2,353 2,852 每股股利 0.04 0.14 0.16 0.18 其他流動資產 617 617 700 860 估值分析 流動資產合計 4,294 4,722 5,611 6,699 PE 25 19 17 14 長期股權投資 0
115、 0 0 0 PB 4.53 3.78 3.17 2.64 固定資產 1,671 1,712 1,772 1,776 EV/EBITDA 19.04 14.82 12.87 10.79 無形資產 174 170 165 161 股息收益率(%)0.25 0.80 0.92 1.04 非流動資產合計 1,991 2,073 2,090 2,089 資產合計 6,285 6,795 7,701 8,788 短期借款 1,180 1,000 969 900 現金流量表(百萬元)2022A 2023E 2024E 2025E 應付賬款及票據 309 342 402 458 凈利潤 666 878 1,
116、012 1,238 其他流動負債 568 581 601 637 折舊和攤銷 202 233 259 276 流動負債合計 2,057 1,923 1,971 1,995 營運資金變動-653-230-462-939 長期借款 320 220 220 220 經營活動現金流 327 958 857 628 其他長期負債 176 177 177 177 資本開支-70-317-277-277 非流動負債合計 496 397 397 397 投資 101 0 0 0 負債合計 2,552 2,320 2,368 2,392 投資活動現金流 31-326-282-280 股本 999 999 999
117、 999 股權募資 0 0 0 0 少數股東權益 0 0 0 0 債務募資-212-278-31-69 股東權益合計 3,733 4,476 5,332 6,395 籌資活動現金流-348-466-220-286 負債和股東權益合計 6,285 6,795 7,701 8,788 現金凈流量 24 166 355 62 資料來源:公司公告、民生證券研究院預測 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 46 插圖目錄 圖 1:電池水冷板結構.3 圖 2:口琴管式水冷板.3 圖 3:沖壓式水冷板.3 圖 4:焊接+埋管式水冷板.4 圖 5:板
118、翅式水冷板.4 圖 6:液冷板行業產業鏈.4 圖 7:液冷板生產流程(以復合材料為例).5 圖 8:鋁熱傳輸復合材料基本結構.6 圖 9:鋁熱傳輸復合材料放大圖.6 圖 10:主要公司產品良率.8 圖 11:華峰鋁業年產 15 萬噸新能源用板帶箔項目周期需要 3 年.9 圖 12:全球釬焊熱交換器用軋制鋁材市占率(2022 年).10 圖 13:風冷系統方式示意圖.11 圖 14:液冷方式示意圖(翅片液冷板).11 圖 15:相變材料冷卻方式示意圖.12 圖 16:熱管冷卻方式示意圖.12 圖 17:汽車熱管理系統組成.12 圖 18:麒麟電池結構及水冷板示意圖.14 圖 19:極氪 009
119、麒麟電池包拆解實物圖.14 圖 20:2020-2030 年全球汽車銷量預測.15 圖 21:2018-2027 年全球乘用車銷量預測.15 圖 22:各動力總成占全球乘用車銷量構成比預測.16 圖 23:直流充電樁電氣結構示意圖.17 圖 24:中國大陸充電樁保有量及增長率.18 圖 25:中國大陸公共直流、交流充電樁保有量及增長率.18 圖 26:華為新一代全液冷超快充電樁.19 圖 27:充電樁液冷散熱結構示意圖.20 圖 28:熱管結構示意圖.21 圖 29:均熱板結構示意圖.22 圖 30:相變浸沒式液冷原理圖.23 圖 31:單相浸沒式液冷原理圖.24 圖 32:噴淋式液冷示意圖.
120、24 圖 33:我國數據中心機架規模.25 圖 34:機柜功率密度及相應散熱模式圖.25 圖 35:全球算力規模及增速.26 圖 36:我國算力規模及增速.26 圖 37:2025 年全球數據中心單機柜平均功率有望達 25kW.27 圖 38:全球 AI 服務器市場規模預測.27 圖 39:全球 AI 服務器出貨量預測.27 圖 40:儲能產業鏈結構圖.29 圖 41:源網荷各側新型儲能應用場景.29 圖 42:工商業儲能系統結構圖.30 圖 43:儲能電站系統結構圖.30 圖 44:“十四五”新型儲能累計裝機容量預測.32 圖 45:2022 年我國新型儲能裝機占比.32 圖 46:碳酸鋰價
121、格經歷高峰期后呈現下行趨勢.32 圖 47:儲能熱管理系統風冷方式示意圖.33 圖 48:儲能熱管理系統液冷方式示意圖.33 圖 49:儲能液冷方案成本占比.33 圖 50:沈健生、沈于藍二人為一致行動人,實際控制人(截至 2023 年 11 月 17 日).42 圖 51:公司主要產品與應用領域.42 圖 52:公司復合材料銷量變化(單位:萬噸).43 圖 53:公司凈利潤變化(單位:萬元).43 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 47 表格目錄 重點公司盈利預測、估值與評級.1 表 1:鋁是目前性價比最高的導熱金屬材料.5 表
122、 2:復合材牌號、狀態、包覆率及尺寸規格.6 表 3:華峰鋁業水冷板型號.7 表 4:液冷板建廠投資情況(以華峰鋁業 15 萬噸項目為例).9 表 5:主要公司產能、產量及擴產情況.10 表 6:電池熱管理系統不同冷卻方案對比.11 表 7:不同動力車型熱管理系統用鋁測算.13 表 8:2030 年新能源汽車主要部件含鋁增量預測.13 表 9:國產動力鋰電池能量密度逐步上升.14 表 10:2020-2027 年全球乘用車液冷板市場測算.16 表 11:不同充電樁充電技術對比.18 表 12:熱管材料與工質的兼容性.22 表 13:冷板式、浸沒式、噴淋式液冷技術方案對比.28 表 14:戶用儲
123、能系統和工商業儲能系統的技術對比.31 表 15:儲能熱管理系統液冷方案優勢明顯.33 表 16:全球 AI 服務器液冷市場規模測算.34 表 17:中國鋰電新型儲能液冷方案市場規模測算.35 表 18:2023-2025 年鋁價預測.38 表 19:2023-2025 年鋁熱傳輸復合材料板塊業績預測.38 表 20:2023-2025 年鋁熱傳輸非復合材料板塊業績預測.38 表 21:2023-2025 年電池料板塊業績預測.39 表 22:2023-2025 年沖壓件板塊業績預測.40 表 23:2023-2025 年其他業務板塊業績預測.40 表 24:公司營業總收入及毛利預測.40 表
124、 25:可比公司 PE 數據對比.41 表 26:華峰鋁業盈利預測與財務指標.41 華峰鋁業財務報表數據預測匯總.45 行業深度研究/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格,請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 48 分析師承諾 本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并登記為注冊分析師,基于認真審慎的工作態度、專業嚴謹的研究方法與分析邏輯得出研究結論,獨立、客觀地出具本報告,并對本報告的內容和觀點負責。本報告清晰準確地反映了研究人員的研究觀點,結論不受任何第三方的授意、影響,研究人員不曾因、不因、也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償。
125、評級說明 投資建議評級標準 評級 說明 以報告發布日后的 12 個月內公司股價(或行業指數)相對同期基準指數的漲跌幅為基準。其中:A 股以滬深 300 指數為基準;新三板以三板成指或三板做市指數為基準;港股以恒生指數為基準;美股以納斯達克綜合指數或標普500 指數為基準。公司評級 推薦 相對基準指數漲幅 15%以上 謹慎推薦 相對基準指數漲幅 5%15%之間 中性 相對基準指數漲幅-5%5%之間 回避 相對基準指數跌幅 5%以上 行業評級 推薦 相對基準指數漲幅 5%以上 中性 相對基準指數漲幅-5%5%之間 回避 相對基準指數跌幅 5%以上 免責聲明 民生證券股份有限公司(以下簡稱“本公司”
126、)具有中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本報告僅為參考之用,并不構成對客戶的投資建議,不應被視為買賣任何證券、金融工具的要約或要約邀請。本報告所包含的觀點及建議并未考慮個別客戶的特殊狀況、目標或需要,客戶應當充分考慮自身特定狀況,不應單純依靠本報告所載的內容而取代個人的獨立判斷。在任何情況下,本公司不對任何人因使用本報告中的任何內容而導致的任何可能的損失負任何責任。本報告是基于已公開信息撰寫,但本公司不保證該等信息的準確性或完整性。本報告所載的資料、意見及預測僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,且預測方法及結果存在一定程度局限性。在不同時期,本公司
127、可發出與本報告所刊載的意見、預測不一致的報告,但本公司沒有義務和責任及時更新本報告所涉及的內容并通知客戶。在法律允許的情況下,本公司及其附屬機構可能持有報告中提及的公司所發行證券的頭寸并進行交易,也可能為這些公司提供或正在爭取提供投資銀行、財務顧問、咨詢服務等相關服務,本公司的員工可能擔任本報告所提及的公司的董事??蛻魬浞挚紤]可能存在的利益沖突,勿將本報告作為投資決策的唯一參考依據。若本公司以外的金融機構發送本報告,則由該金融機構獨自為此發送行為負責。該機構的客戶應聯系該機構以交易本報告提及的證券或要求獲悉更詳細的信息。本報告不構成本公司向發送本報告金融機構之客戶提供的投資建議。本公司不會因任何機構或個人從其他機構獲得本報告而將其視為本公司客戶。本報告的版權僅歸本公司所有,未經書面許可,任何機構或個人不得以任何形式、任何目的進行翻版、轉載、發表、篡改或引用。所有在本報告中使用的商標、服務標識及標記,除非另有說明,均為本公司的商標、服務標識及標記。本公司版權所有并保留一切權利。民生證券研究院:上海:上海市浦東新區浦明路 8 號財富金融廣場 1 幢 5F;200120 北京:北京市東城區建國門內大街 28 號民生金融中心 A 座 18 層;100005 深圳:廣東省深圳市福田區益田路 6001 號太平金融大廈 32 層 05 單元;518026