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汽车 作者:锦缎 2021-01-21 18:34
[亿欧导读]

充电桩实力哪家强?

充电桩

题图来自“原创图片”

来源:锦缎(ID:jinduan006)

作者: 潮落竹生

本文作者为潮落竹生,在雪球设有个人专栏,系基于公开资料撰写,仅作为信息交流之用,不构成任何投资建议。

截至2020年末,同花顺上涉及充电桩概念的上市公司达到119家,范围很大,充电桩硬件设备的技术壁垒也不强。因此在具体公司上,我选取目前最主流、受益最深远的充电桩运营商和设备制造龙头进行分析,即特锐德、已计划上市的星星充电和国网系的国电南瑞

【1】特锐德:厚积薄发的充电桩龙头

特来电是目前充电桩运营商的龙头,特锐德(SZ:300001)就是它的上市母公司。

特锐德是中国第一家创业板上市公司,所以代码是300001,主要就是两个业务,电力装备制造和新能源汽车充电业务。

在04年成立之初特锐德就从事户外箱式电力设备的研发与制造,14年开始进入新能源汽车充电行业,目前是中国最大的户外箱式电力产品系统集成商和新能源汽车充电运营商龙头老大。旗下特来电的充电桩业务虽然还只占特锐德总营收的约三成,但是空间太大,发展迅速,特锐德的股市表现也基本依赖这个,所以我们就只看特来电。

(1)先来看他的龙头地位表现在哪里。

前文提到过,公共桩运营商现在是三足鼎立的格局,特来电、星星充电、国家电网分居一、二、三位。2016到2019年,特来电公用充电桩保有量从4.2万个增长至14.8万个,复合增长率52.17%,市占率达到28.7%,充电量从1.3亿kwh增长至21亿kwh,复合增长率159.62%,市占率近40%,均是运营商行业的第一,并且充电量增速远快于充电桩数量,主要得益于利用率的提升。

特来电的APP下载量在安卓和苹果都是最多,2019年底的用户数也突破了240万,三年复合增长率105%。

(2)特来电的商业模式与技术如何呢?

因为母公司特锐德在电气设备制造业积累深,生产的变电、配电、变压器等设备与充电桩设备硬件类似,所以特来电除了接受母公司的资金支持,设备也得到母公司的大规模供给,集设备生产、充电桩运营服务于一身。

充电桩也只是一个入口。特锐德董事长于德翔在《给特锐德股东及特来电合伙人的一封信》中写道:“特来电一开始的定位就不是做充电桩,而是做充电网的研发。充电桩与充电网有本质区别,充电桩就是把电充到车里的单向物理插头,而充电网是把一个区域的多台车的充电链接成一个局域物理网络,形成实时在线交互的生态物联网、工业互联网。

只有大规模建设充电网,利用群管群控、人工智能和大数据技术,自动选择低谷低价充电,高峰高价卖电,和电网实现友好交互、移峰填谷,才能支撑中国大规模发展电动汽车的需要。”

于总对于特来电的定位是符合前文提到的充电桩发展趋势的。利用互联网思维建立充电网,一方面掌握了数据价值,另一方面,大规模的用电需求,势必会改变现有电网结构,充电网与配电网协同合作,帮助合理调度,是解决大规模电动汽车充电的必经之路。 

专用公共桩选址建站上,特来电一般会与当地拥有资源的合伙人进行共建,尤其是需求比较稳定、硬性的公交车资源,如西安城投、成都交投、合肥建投、青岛公交、厦门金龙等,效果明显,实现了充电桩利用率的提升和大规模覆盖,已经布局超过300个城市。 

技术上其实充电桩壁垒很低,特来电拥有无电插头、主动防护、柔性充电等一千一百多项专利技术,值得一提的是CMS柔性智能充电管理系统。

因为直流快充桩电流大,给动力电池充电会升高温度,伤害电池寿命和性能,因此BMS电池管理系统十分关键,而特来电的CMS则是针对BMS的二次检测,进一步保护电池安全,检测包括电池包温度过高或过低、电压过高或过低,BMS数据异常、死机等11种情况,不通过时将触发安全报警、停止充电,车辆信息也会保存到公司系统并通知到车主。

CMS自2016年研发成功后,分别在2018、2019年阻止安烧车事故16起和28起,降低65%和70%的事故发生率,防范不安全充电次数则高达数十万次。

(3)开始扭亏为盈,头部优势显著

充电桩运营商盈利水平低是行业的普遍问题,但是正因如此,龙头才得以扩张占据更多份额,并且会在行业转暖时率先实现盈利。

就像是2019年,特来电收到政府补助1.79亿,较18年降低了30%,但特来电充电业务却转亏为盈,运营水平提升。

补贴放缓之后,特来电作为龙头,资金上也没有大问题,先后收到鼎晖投资、国调基金、国新资本等战略投资者增资入股,5月20号还与华为达成战略性全面合作协议,在通信领域取得大进展。

不过,在星星充电占有率快速上升、国网南网背景优势、高德滴滴等互联网巨头加速入局的情况下,特来电的机遇与挑战并存。

特来电的新充电桩速度已经放缓,市场占有率由2018年的超过40%下降到2020年不足30%,但是单桩利用率上升,谋求从重投资向重运营方向转型,也切合政策加大运营补贴的趋势,长期看质量会大幅度改善,业绩爆发不是很遥远的事情。

2014-2019年特来电持续投入资本超过50亿元,资金壁垒强,而且同一个区域电网容量有限,充电桩一旦安装,竞争对手很难再次进入,自然垄断,物理壁垒高。特来电、星星充电、国家电网都是全国布局,存在规模效应与马太效应,强者恒强,所以特来电的头部优势将持续存在。

【2】星星充电(万帮数字能源):发展迅速的挑战者

星星充电是目前的行业老二,但是更具有活力,市占率也从2018年的约15%高速上升到2020年的约25%。

星星充电是万帮数字能源股份有限公司的品牌名,20年10月9号的时候,星星充电官网放出消息,万帮数字能源正在筹备上市,现正接受国泰君安证券的辅导。上市后一定要关注,很可能存在很好的投资机会。

就在拟上市前的十几天,9月22日,万帮数字能源共获得了来自施耐德电气及中金资本联合领投的A轮股权融资8.55亿元,一举拿下“亚洲数字能源独角兽”头衔,补足资金后,星星充电预计还将投入30亿元赋能数字化充电新基建,构建移动能源网基础设施。

(1)充电标准制定者

星星充电是充电接口相关国标的参与制定者和国家充电基础设施促进联盟发起单位,参与了国内所有充电标准的起草,并且作为中国代表参与IEC国际电工委员会标准的起草。

(2)智能、科学的运营法则

万帮数字能源原来是叫万帮新能源科技的,改名标志着它不止想做新能源充电运营商,而是将充电作为重要的引流,朝数字能源迈进。数字化这方面,星星充电也确实做的非常好。

“云管端”是它商业模式的高度概括,“云”是平台,“管”是充电场站,“端”是硬件设备,说白了就是硬件加软件加服务,自己做充电设备的研发制造,自己运营管理,自己提供后续服务,大大减少了产业链上下游和跨工种之间的协同成本。

选址上,星星充电的效能委员会通过130多个效率点的监测,进行数据分析,实现了“两高三低模型”, 分别是运维决策选址的准确率高、运营的效率高、投建成本低、运营成本低、运维成本低。

有效果吗?也是9月22日,星星充电董事长邵丹薇在须弥山大会上演讲称,“星星充电是到目前为止,唯一一个持续盈利的充电企业。”在如此高速的扩张之下依然持续盈利,可见其选址的科学性和运维的强大能力。

(3)车辆适应性行业领先

星星充电另一个核心优势在于与车企的合作极其密切,在主机厂的市场份额执行业牛耳。

因为万帮之前就是做的汽车经销商,在交通、汽车销售流通上优势非常大,目前已经和奔驰、保时捷、奥迪、大众等全球近60家知名车企达成战略合作,再结合星星充电是几乎所有充电标准的制定参与者,使得它与下游车辆的充电适应性大幅领先。

【3】国电南瑞:国家电网顶梁柱,新基建核心标的

(1)电网投资稳步推进,战略重点在能源互联网

小时候家里那一块会时不时停电,现在回家基本没这种情况了。用数据来看,能否供上电,或者说供电是否可靠,早已经不是我国电网面临的问题了,2019年末,国家电网运营累计线路长度达到34563km,主干网基本完善,城市供电可靠率达到99.955%、农村供电可靠率99.815%。

未来电网的矛盾和前景在哪呢?矛盾主要在于新用电产品负荷的冲击和新能源发电端。

电动汽车的大趋势来临就是首先造成严重冲击的,除此之外还有5G、新兴电子产品、轨道交通等等,预计到2025年,新负荷会达到5.6亿kW以上,超过最大负荷的35%,用电高峰期将对现有电网造成极大影响。

新能源发电是迎合“二氧化碳排放力争2030年达到峰值、争取2060年实现碳中和”这一承诺,预计光伏、风电等可再生能源装机使用占比2025年可以达到33%,2030年达到43%。

那么如何应对矛盾、实现目标呢?构建能源互联网是关键。

“能源互联网”是将能源生产端、能源传输端、能源消费端的数以亿计的设备、机器、系统连接起来,整合运行数据、天气数据、气象数据、电网数据、电力市场数据等,通过大数据分析、机器学习、负荷预测、发电预测,打通并优化能源生产和能源消费端的运作效率,随时的进行动态调整,实现能源资产的全生命周期管理。

光伏、风电、储能、充电桩、特高压等等都是必不可少的。国电南瑞在硬件建设上大多都不会缺席。我们后文会再分业务详细看。

国家电网理所当然地承担构建能源互联网的主要责任。2020年国网发布的最新战略是:计划到2020-25年“基本建成”、2026-2035年“全面建成”建设具有中国特色、国际领先的能源互联网企业。国网前董事长毛伟明曾经表示,“国家电网将聚焦特高压、充电桩、数字新基建等领域,预计十四五期间,电网及相关产业投资将超过6万亿元规模。”

上表是前几年国家电网和南方电网的投资额,这只是它们自身投资的金额,国网再加上其带动的产业投资,每年也能在一万亿出头左右,因此未来五年,投资额相对稳定,变化不大。

充电桩已经说了很多了,这里再说一下特高压。

电网要形成区域协同,必须以特高压骨干网架为基础,因此这是一项相当巨大的工程,这也是为什么特高压和充电桩一样都入选了“新基建”。

特高压指的是800 kV及以上的直流电和1000 kV及以上交流电的电压等级。输送能力非常强,一回路特高压直流电网可以送600万千瓦电量,相当于现有500kV直流电网的5到6倍,送电距离也是500kV直流电网的2到3倍,输送同样功率的电量,采用特高压线路输电还可以节省60%的土地资源。

而我国的资源禀赋和电力需求属于逆向分布,西部和北部资源较多,76%的煤炭资源集中在北部和西北部,80%的水能资源在西南部,而因为人口密度和经济发展程度,东南部的用电需求最大,因此形成了“西电东送”、“北电南送”的格局。

普通电网的传输距离只有500公里左右,无法满足大规模传输,预计“十四五”期间,会加快形成华北、华中、华东“三华”的特高压同步电网,“五纵五横”的特高压交流主网架也将建成,帮助解决我国能源分配不均的问题。小区域之间的750kV、500kV主网架和330kV、220kV电网分层分区建设也会完善,实现各级电网协同发展。

特高压相关的A股上市公司也很多,60余家,所以需要抓住核心。资金方面的核心在于电网的投资意愿,这也是特高压建设的主要驱动力,而国电南瑞就是国家电网的最得力干将。

另外,特高压工程建设的核心是换电站,可将交流电变换为直流电,或者将直流电变化为交流电,以此来达到电力系统对于安全稳定电能质量的要求,换电站的核心又在换电阀,这则是国电南瑞目前的产品战略重点方向。所以,从这两点上可以看出,特高压的建设,国电南瑞必然大幅受益。

(2)国网亲儿子,招标、产品线、管理优势显著

 

国电南瑞是是国网系主流的设备供应商,又由国家电网控股,可谓亲儿子。又经过了多次收购与资产重组,一步步成为国网电力设备制造的顶梁柱。

产品线上,南瑞涉及大部分电网行业设备和系统,是国家电网内部安全稳定控制和调度领域唯一能够提供一体化整体解决方案的供应商,也是国内产品线最全的企业,技术上存在不少优势,后面后分业务详述。

但是,距离国际顶尖的电力设备龙头GE、ABB、Siemens这些,在关键的输变电等业务的宽度和深度还有整合空间,在多国家、地区布局上仍有较大差距,因此南瑞算是大企业,却并非老气沉沉。

体量上,国电南瑞已经是国内体量最大的电力设备龙头,营收远超其他同行,2019年实现营收324.2亿元,同比增长13.6%,扣非归母净利润41.5亿元,同比增长14.7%。

研发费用金额超过同行数倍,是我国一些电力核心技术追赶国际企业的第一先锋。员工人数与其他同行差别没那么大,人均产值却一骑绝尘,可见南瑞的效率之高、员工积极性之强,这也得益于股权激励,目标都是实打实的利润考核,而且对ROE、净利润分位、成本占比都做到细化,作为国企能做到这个程度真的太不容易。

因此,持续的技术领先和经营管理上都没有什么问题。再加上国网体系的垄断,国电南瑞作为国网最优秀的“儿子”,在国网系统内的历史定位及技术优势决定了他招标上存在的极高壁垒,几乎不可能被新进入者打破。

大公司长期的投资收益会趋近于ROE,这也是巴菲特最青睐的指标,南瑞一系列的优秀促使其ROE即使和海外龙头相比也是领先地位,又大又强真的不夸张。

(3)四大业务覆盖电力生产到应用全流程

我们详细的来看南瑞的业务占比,包括电网自动化及工业控制56.72%、电力自动化信息通信17.85%、继电保护及柔性输电11.64%、发电及水利环保7.5%四大业务板块。

1)电网自动化及工业控制

作为南瑞的主要业务,产品也很全,包括电网调度自动化、智能变电站、配电自动化、用电自动化等。

调度自动化的系统设备有D5000智能电网调度控制系统、OPEN-3000、OPEN-3100等产品,具备超大容量处理能力,应用相当广泛,主要是国家电网、南方电网的各级调度控制中心,对我国电网可靠供电功不可没,尤其是D5000出色的性能,能够支撑特高压大电网的安全稳定运行。

国电南瑞参与实施了国网总调、南网总调、华北、华东、西北、西南等所有网省调的重大项目,在我国调度类市场硬件中,份额达到42%,且主要都是重点的高端市场,凸显产品的优越性,部分产品还出口苏丹、菲律宾和巴西等国家。

国电南瑞的智能变电站系统纵向以站控层、间隔层、过程层的“三层两网”结构为基础,可以提供包括测控、保护在内的110kV到750kV各电压等级智能变电站的一体化解决方案,技术优势领先,已经出口至国外变电站。

配电网是连接电网与居民的纽带,居民能够安全可靠地用电,核心也在配电网。配网自动化就是国电南瑞电网自动化的主要业务收入来源。

南瑞的配电自动化主站系统用广域分布数据采集和网络化的配电SCADA为基础,可以覆盖到全部配网设备,因此国网的试点、推广、示范项目,南瑞承担了多数,它和它的全资子公司北京科东也占据了69%以上的主站系统市场份额。

要注意的是,我国配网自动化覆盖率2014年为20%,2017年50%,如今已经大概完成90%,成长空间有限。

南瑞的用电自动化业务包括智能电表和充电桩业务。以智能电表为主要产品的用电信息采集系统是电力物联网用户侧的基础,大概八成数据需要依靠智能电表进行采集,所以销售量是很庞大的。

电表的更换迭代具有周期性,一般在8-10年左右,第一批的智能电表安装起于2009年,第二批的招标从2018开始,19年达到7391万只时,对应的价值量约130亿,那么每占据百分之一的份额营收大概就在1.3亿了。

2020年因为新旧代际的交替和新冠疫情影响导致招标量放缓,预计代际迭代后,未来两到三年会有一个超过20%增长的上升,单表的价值量也会提升,那么未来占据每1%的份额可能营收将达到1.5-2亿。

国网是通过全资子公司国网电科院对南瑞进行控股的,而国网电科院则是智能电表新标准的牵头单位,因此虽然南瑞在份额上近几年有一个大幅的提升,徘徊在3%-6%之间,未来随着电表招标的新标准和这层关系,很有机会加大市场份额,提升3%-5%,对应的年营收增长在4.5亿-10亿之间。

充电桩是用电端的未来大增长点。总体来说充电桩设备的技术壁垒不高,因此其他壁垒的建立很重要。对于国电南瑞来说,壁垒很简单,那就是已经紧抱住的国家电网这条大腿。

电力接入网是国电电网、南方电网为代表的充电运营商的先天优势,国家电网因为在高速公路的电力网络,非常切合公共桩的布局需求,短期几年公共桩的需求和发展将更快,国网作为国企,当之无愧成为中流砥柱,竞争力十足。

与民营充电桩运营商自产自建充电设备不同,国家电网主要采用企业招标形式购买硬件设备建设充电桩,国网系的设备商则在招标占有率上稳居前列。2016-2019年间,国电南瑞通过成立主营充换电设备及服务的子公司国网普瑞和南京南瑞,累计中标数量居第一位,达到14.5%。

根据国网的规划,未来四年总共投资251亿元建设电动汽车充换电设备,年均63亿元,若南瑞保持14.5%的占比,中标的营收将在9.1亿元,而2019年,国电南瑞总中标金额仅为2985万元,有望实现近三十倍的增长。

充电桩只是总体技术壁垒一般,我国也有自主造出绝大多数器件的能力,但是在核心器件上,我国仍然落后。充电模块是充电桩的核心模块,功能是将电网中的交流电转化成可以为电池充电的直流电,主要应用在直流公共桩上,不包括土地,大概占据充电桩设备50%的成本。

而充电模块的技术关键在于IGBT,即绝缘栅双极型晶体管。当充电模块工作时,三相交流电源经过整流滤波后,变成直流输入电压供给IGBT桥,控制器通过驱动电路作用于功率开关IGBT,使整流滤波后的直流电压转换成脉宽调制的交流电压,接着,交流电压经高频变压器的变压隔离,再次经整流滤波得到直流脉冲,对汽车电池组进行充电。IGBT技术难度极大,在南瑞后面的第三个业务继电保护及柔性输电中的输电也需要突破此技术,我们在这里提前说。

按照不同的电压等级,高压IGBT可应用于特高压、轨交等,中压应用于工控、新能源汽车充电、光伏等,低压应用于汽车零部件、3C等。英飞凌、三菱、ABB在IGBT产品有垄断优势,ABB则主导了电网的大功率IGBT,国家电网必须要掌握IGBT的自主权,国产替代已经箭在弦上,IGBT未来5年的景气度将非常非常高。国电南瑞就承担了这项关键的任务。

前文说过,特高压核心在换电站,换电站的核心设备是换流阀,换流阀的核心设备是IGBT功率半导体器件。2020年特高压换电阀的中标上,国电南瑞拿下五成金额,优势明显,毫无疑问的主力军。

2018年,南瑞成功研制出1200伏/50安IGBT器件,取得初步成效。2019年,南瑞宣布与国家电网直属的科研单位联研院共同投资设立南瑞联研功率半导体有限责任公司,重点攻克IGBT模块产业化项目,南瑞出资5.59亿元,占合资公司69.83%股权。

联研院承担国家科技重大专项 “国产高压大功率IGBT模块电力系统应用工程”等攻关任务,已经掌握了3300V/1500A压接式和焊接式IGBT器件成套的设计、制备等核心技术,打破了国外技术垄断。

通过与联研院合作,南瑞在1200V/1700V IGBT相关产品上已经开始试点,相信将更快实现核心IGBT的研制与产业化、批量化,到时将乘着国产替代与特高压、充电桩的东风释放大量利润。

2)电力自动化信息通信

南瑞的第二大业务电力自动化信息通信与“能源互联网”联系最为紧密,涵盖电网生产管理、调度管理、信息安全、信息通信系统集成及运维、实时数据库、大数据应用分析等。

国网在电网信息化领域的硬件招标上,南瑞和国网信产势均力敌,瓜分8成市场份额,呈现双龙头的格局,软件上国电南瑞占据较高份额,其建设的国内电力行业首家无线通信研究与应用实验室,是支撑智能电网、能源互联网建设的核心力量。

国电南瑞2020年还发布了公告拟与亿嘉和三源电力共同出资设立国网瑞嘉智能机器人有限公司,主要定位于从事电力作业机器人、特种车辆及带电作业工器具,超前部署泛电力物联网的先机。

3)继电保护及柔性输电

继电保护及柔性输电毛利率为39.5%,是南瑞四大业务中最高。

在继电保护方面,南瑞从线路保护到主设备保护都有涉及,中标情况上国电南瑞与其全资子公司南京南瑞继保每年都排在中标金额和中标量的最前列。

不仅是各级的中低压电网,针对特高压的整体解决方案也应用到了晋东南-南阳-荆门、皖电东送以及浙福三项交流特高压输电工程,预计未来利用头部优势和高质量产品,国电南瑞在十四五的特高压继电保护产品中标领域还会处于领先。

在柔性输电领域,南瑞业务主要集中于直流输电,可以降低远距离输电损耗,它的直流断路器、柔直控制保护等产品整体处于国际领先,换流阀上文也说过,在突破性发展阶段。

4)发电及水利环保

国电南瑞在发电的低端市场技术相对成熟,如炉底干式排渣系统,市场占有率达到七成,高端市场则被国外龙头垄断。风电自动化和光伏自动化都是南瑞主要投资的市场,随着能源革命,光伏、风电为代表的新能源发电步入平价时代,这将是极具潜力的市场。

风电方面,南瑞的NSW6000风电场群远程综合监控系统应用于上海、浙江、海南、辽宁等地区的大部分风场;光伏上,NSF3200光伏发电功率预测系统应用到青海、宁夏等光伏电站中,市占率也偏高。

注明:本文图表部分来源于万联证券、天风证券、东吴证券、东兴证券、东北证券、光大证券、川财证券、申港证券、艾瑞咨询、塔坚研究

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