1、目錄1、全球主要經濟體儲能政策及發展現狀2、新能源發電量快速增加,儲能系統作用凸顯3、當前主要儲能類型及市場需求測算4、電化學儲能產業鏈分析與成本構成5、儲能產業鏈核心公司分析6、投資建議與風險提示 P 41.1 全球儲能發展現狀:電化學儲能高增長資料來源:CNESA,方正證券研究所 2021年全球儲能產業呈現出蓬勃發展局面,根據CNESA全球儲能項目庫的不完全統計,截至2021年底,全球已投運電力儲能項目累計裝機規模209.4GW,同比增長9%。其中,抽水蓄能的累計裝機規模占比首次低于90%,比去年同期下降4.1個百分點;新型儲能的累計裝機規模緊隨其后,為25.4GW,同比增長67.7%。世
2、界主要國家都已經把發展儲能產業作為國家戰略,國際市場上儲能制造業戰略制高點的競爭拉開序幕。2021年,儲能產業一枝獨秀、蓬勃發展,成為全球競相發展的新興產業。美國推出了“儲能大挑戰(ESGC)”,其去年新增投運項目裝機規模再次超過中國,并且率先進入10GWh時代;歐洲提出“電池聯盟2030”,各項技術研發和產業鏈打造任務正在有序部署。全球電力儲能市場各類型儲能累計裝機規模占比(截至2021年)2016-2021全球儲能累計裝機規模及增長率(GW)00.010.020.030.040.050.060.070.080.090.115016017018019020021020162017201820
3、1920202021全球儲能累計裝機規模YOY P 51.1 全球儲能發展現狀:美中歐是全球儲能前三大市場資料來源:湘江儲能網,BNEF,CNESA,方正證券研究所 2021年全球新型儲能市場依然保持高速增長態勢。2021年,全球新增投運電力儲能項目裝機規模18.3GW,同比增長185%,其中,新型儲能的新增投運規模最大,并且首次突破10GW,達到10.2GW。美國、中國依然引領全球儲能市場的發展,2021兩國新增儲能裝機容量分別占全球的34%和24%。BNEF預計,2022-2030 年,美國和中國仍將是全球最大的兩個儲能市場。歐洲是僅次于美國和中國的全球第三大儲能市場。截止2021年底,歐
4、洲抽水蓄能累計裝機容量達到48.38GW,電化學儲能累計裝機量達到6.5GW/9.7GWh。全球新型儲能市場累計裝機規模(MW,截至2021年)2021 年全球新增投運新型儲能項目地區分布中國24%美國34%歐洲22%日韓7%澳大利亞6%其他7%P 61.2 美國儲能發展現狀:規模增速領先全球資料來源:Wood Mackenzie,CNESA,派能科技招股說明書,方正證券研究所 當前,美國是全球最大、增速最快的儲能市場。在2021年供應鏈電池采購短缺和漲價等困境下,部分項目建設延遲,美國儲能市場發展仍再創新高,新增儲能項目首次突破3GW,是2020年同期的2.5倍,即將從百兆瓦級開啟吉瓦級項目
5、的新時代。Wood Mackenzie在7月28日發布的全球儲能展望表示,未來10年美國仍將是儲能市場的領導者,到2031年美國將成為年均部署 27GW儲能系統的儲能市場。美國各州儲能采購目標按應用場合劃分的與美國電網相關的累計儲能部署(MWh)地區發布時間目標內容加利福尼亞州2016年10月加利福尼亞州政府簽署AB2868法案,該法案的發布意味著加州的儲能容量將在2024年完成1.325GW儲能采購目標的基礎上增加500MW,達到1.825GW。馬塞諸塞州2017年06月馬塞諸塞州簽署SB5190和AB6571法案,制定了2020年采購200MWh的儲能采購目標,由配電公司負責采購。紐約州2
6、018年01月紐約州州長辦公室發布了“2018年清潔能源就業與氣候議程”,設定了2025年之前采購1.5GW儲能的目標。新澤西州2018年05月新澤西州州政府發布了A3723法案,提出到2021年實現600MW、到2030年實現2GW儲能采購的目標??屏_拉多州2018年08月公用事業公司XcelEnergy發布了科羅拉多州資源計劃,提出要新增275MW儲能。弗吉尼亞州2020年04月弗吉尼亞州通過清潔經濟法案,批準了該州制定的到2035年部署3.1GW儲能目標和到2050年實現100%可再生能源目標。P 71.2 美國儲能激勵政策:ITC政策激勵效果明顯資料來源:賽迪智庫,中國工業和信息化,北
7、極星太陽能光伏網,方正證券研究所政策名稱發布時間政策內容2011-2015儲能計劃2011年關注儲能系統的安裝方式、成本、安全性及循環生命;促進技術研發并建設示范項目以探索價值鏈;儲能裝備的工業設計,實現大規模產業化生產可再生與綠色能源存儲技術法案2013年給電網規模儲能投資提供稅收優惠“電池500”計劃2016年制備高能量密度和高循環壽命的電池儲能稅收激勵與部署法案2019年允許為獨立儲能系統提供類似的投資稅收抵減儲能大挑戰路線圖2020年在儲能技術研發、生產制造與供應鏈、技術轉化、政策預評估、勞動力發展五大方面開展行動國家鋰電藍圖2021-20302021年全面分析美國鋰電產業的發展現狀和
8、未來前景;對本國鋰電池制造業競爭力進行評估;提出來美國鋰電池供應鏈的五大建設目標“長時儲能攻關”計劃2021年宣布爭取在10年內將儲能市場超過10小時的系統成本降低90%以上兩黨基礎設施法2022年啟動5.05億美元倡議,促進部署并降低長時儲能的成本;撥款2600萬美元用于太陽能、風能和儲能的可靠使用通脹削減法案2022年為獨立儲能系統引入投資稅收抵免(ITC),可以將設備的資本成本降低約30%;停征東南亞進口太陽能光伏組件“雙反”關稅美國新型儲能產業發展的相關政策 美國儲能政策方面,美國政府從配置目標、財政支持、技術研發等方面出臺政策鼓勵儲能項目的研發、示范與應用,其中投資稅收抵免(ITC)
9、政策激勵取得的效果較為明顯。美國儲能產業經過多年發展,已形成清晰的技術路線和有效的商業模式,市場化機制成熟,經濟型快速提高。P 81.2 美國儲能應用現狀:表前市場高增,戶用儲能持續滲透資料來源:Wood Mackenzie,Energy Trend,NREL,方正證券研究所 美國儲能應用方面,表前市場為主力,戶用側儲能開啟高增長。據Wood Mackenzie數據,2022Q2美國表前儲能新增裝機量實現1.17GW,同比增長212%,創歷年新高,表前儲能貢獻主要儲能裝機量。除此之外,2022Q2美國非住宅儲能和戶前儲能新增裝機量分別為0.26GW 和 1.54GW,分別同比增長-24%和 6
10、7%。美國儲能將保持高景氣。據Wood Mackenzie 預計,美國儲能市場將維持高增長態勢,預計 2022 年新增裝機量為 13.5GWh,預計2023-2026年新增裝機量分別為28.4GWh、45.6GWh、50.7GWh、52.4GWh,預計 2022-2026 年新增裝機量的 CAGR 為 40.36%。2013年-2021年美國儲能新增裝機預計2022-2026美國儲能新增裝機情況(GWh)P 91.3 中國儲能發展現狀:市場規模龐大,新增裝機規模屢獲新高資料來源:CNESA 全球儲能項目庫,方正證券研究所中國新型儲能市場累計裝機規模(截至2021年)中國儲能市場規模方面,截至2
11、021年底,中國已投運電力儲能項目累計裝機規模46.1GW,占全球市場總規模的22%,同比增長 30%。其中,抽水蓄能的累計裝機規模最大,為39.8GW,同比增長25%,所占比重與去年同期相比再次下降,下降了3個百分點;市場增量主要來自新型儲能,累計裝機規模達到5729.7MW,同比增長75%。2021 年,中國新增投運電力儲能項目裝機規模首次突破 10GW,達到10.5GW,其中,抽水蓄能新增規模8GW,同比增長437%;新型儲能新增規模首次突破2GW,達到2.4GW,同比增長54%;新型儲能中,鋰離子電池和壓縮空氣均有百兆瓦級項目并網運行,特別是后者,在 2021 年實現了跨越式增長,新增
12、投運規模170MW,接近2020 年底累計裝機規模的15倍。中國電力儲能市場各類型儲能累計裝機規模占比(截至2021年)P 101.3 中國儲能政策發展:“十四五”政策維持中國亞太儲能主導地位資料來源:國家能源局官網,Wood Mackenzie,方正證券研究所 中國的儲能政策方面,近幾年來,從國家到地方各級政府密集出臺了一系列儲能利好政策。例如,今年3月21日,國家發改委、國家能源局發布“十四五”新型儲能發展實施方案,提出到2025年,新型儲能從商業化初期向規?;l展轉變,到2030年,實現新型儲能全面市場化發展。當前,國內大規模儲能項目陸續啟動,儲能技術進步迅猛。同時,調峰、調頻輔助服務和
13、峰谷電價套利是當前中國電化學儲能最主要的收益渠道,儲能產業呈現蓬勃發展的良好局面。Wood Mackenzie表示,受到“十四五”新型儲能發展實施方案推動,中國將持續主導亞太儲能市場,預計到2031年需求將超過400GWh。中國儲能發展歷程(2005年-2021年)2005開啟儲能產業戰略布局2010儲能發展首次寫入法案2011涵蓋煤電油氣新能源領域;通過四位一體保障規劃落地2014利用儲能解決并網消納問題,推動電力體制改革2016圍繞清潔能源技術、低碳能源技術、智慧能源技術等支持2019促進清潔低碳,安全高效能源體系建設2021確定儲能發展目標3000104 kW2022發布“十四五”新型儲
14、能發展實施方案 P 111.3 中國儲能產業相關政策:多政策并行助力儲能發展資料來源:國家發改委官網,國家能源局官網,方正證券研究所政策名稱發布時間政策目標能源碳達峰碳中和標準化提升行動計劃10月9日加快完善新型儲能標準體系,有力支撐大型風電光伏基地、分布式能源等開發建設、并網運行和消納利用。關于進一步推動新型儲能參與電力市場和調度運用的通知6月7日新型儲能可作為獨立儲能參與電力市場;鼓勵新能源場站和配建儲能聯合參與電力市場;充分發揮獨立儲能技術優勢提供輔助服務,由相關發電側并網主體、電力用戶合理分攤等?!笆奈濉笨稍偕茉窗l展規劃6月1日明確新型儲能獨立市場主體地位,完善儲能參與各類電力市場
15、的交易機制和技術標準,發揮儲能調峰調頻、應急備用、容量支撐等多元功能,促進儲能在電源側、電網側和用戶側多場景應用。關于促進新時代新能源高質量發展實施方案5月30日完善調峰調頻電源補償機制,加大煤電機組靈活性改造、水電擴機、抽水蓄能和太陽能熱發電項目建設力度,推動新型儲能快速發展。電力可靠性管理辦法(暫行)4月25日積極穩妥推動發電側、電網側和用戶側儲能建設,合理確定建設規模,加強安全管理,推進源網荷儲一體化和多能互補。完善儲能成本補償機制助力構建以新能源為主體的新型電力系統4月13日聚焦儲能行業面臨的成本疏導不暢等共性問題,綜合考慮各類儲能技術應用特點、在新型電力系統中的功能作用和提供的服務是
16、否具有公共品屬性等因素,研究提出與各類儲能技術相適應,且能夠體現其價值和經濟學屬性的成本疏導機制,為促進儲能行業發展創造良好的政策環境,從而引導提升社會主動投資意愿?!笆奈濉蹦茉搭I域科技創新規劃4月2日發布了先進可再生能源發電及綜合利用技術、新型電力系統及其支撐技術、能源系統數字化智能化技術等5大技術路線圖。2022年能源工作指導意見3月29日健全分時電價、峰谷電價,支持用戶側儲能多元化發展,充分挖掘需求側潛力,引導電力用戶參與虛擬電廠、移峰填谷、需求響應?!笆奈濉爆F代能源體系規劃3月22日加快新型儲能技術規?;瘧?。大力推進電源側儲能發展,合理配置儲能規模,改善新能源場站出力特性,支持分
17、布式新能源合理配置儲能系統?!笆奈濉毙滦蛢δ馨l展實施方案3月21日到2025年,新型儲能由商業化初期步入規?;l展階段,具備大規模商業化應用條件。電化學儲能技術性能進一步提升,系統成本降低30%以上。到2030年,新型儲能全面市場化發展。我國2022年新發布儲能產業發展的相關政策 P 121.3 中國儲能應用現狀:多點開花,類型多樣資料來源:CNESA,方正證券研究所 中國儲能應用方面,服務類型多樣。首先,按照設備或項目接入位置,分為電源側、電網側及用戶側;2021年,從接入位置來看,電源側和電網側占據了市場主導;其次,按照儲能項目應用場景:分為獨立儲能、風儲、光儲、工商業儲能等30個場景;
18、其中,獨立儲能、工商業儲能這兩類場景在2021迎來了大發展。最后,按照儲能項目提供服務類型,可劃分為:支持可再生能源并網、輔助服務等六大類。而從2021年投運儲能項目的實際作用來看,可再生能源并網、輔助服務、用戶能源管理服務是儲能項目提供最多的服務類型。2021年中國新增新型儲能項目接入位置&應用場景分布中國新型儲能項目主要服務類型分布(MW)P 131.4.1 歐洲儲能發展現狀:快速發展,表現強勁資料來源:TrendForce,CNESA,湘江儲能網,全球光伏,諾信電子,方正證券研究所 歐洲是僅次于美國和中國的全球第三大儲能市場,歐洲儲能市場自2016年以來,裝機規模持續增長,并且呈現快速增
19、長態勢。2021年,歐洲新增儲能裝機容量達到3.5GWh,同比增長67.2%,其中電化學儲能新增裝機容量超過3GWh。應用方面,歐洲新增儲能裝機量主要由表前(發電側和網側)儲能和戶用儲能貢獻,其中戶用儲能連續多年保持40%以上增速。2021年,歐洲戶用儲能新增裝機容量1.7GWh,同比增長 60.2%;表前儲能新增裝機容量1.6GWh,同比增長72.7%;工商業儲能新增裝機容量0.2GWh,同比增長64.4%。2017年-2021年年歐盟電力儲能(除抽水蓄能外)累計裝機容量(GWh)2020年歐洲各國新增電化學儲能項目構成1.62.83.75.48.301234567892017年2018年2
20、019年2020年2021年德國52%英國24%意大利6%法國1%伊比利亞1%其他16%P 141.4.1 歐洲儲能發展現狀:儲能需求持續上漲資料來源:Wood Mackenzie,中國儲能網,全球光伏,Solar Energy Future Europe,方正證券研究所 多重因素疊加刺激歐洲儲能需求上漲。根據研究機構Wood Mackenzie公司預測,從現在到2031年,歐洲部署的儲能系統儲能容量將增長20倍。到2025年,歐洲預計儲能市場規模將達到39GWh以上,主要來源于住宅儲能和本地可再生能源+儲能項目的增長,其中37%將是太陽能+儲能。歐洲住宅市場新增641MW儲能裝機容量,其中德
21、國新安裝了552MW。根據BNEF,截至2020年,德國累計裝機容量達到1.3GW,覆蓋300000多個家庭用戶,成為世界上最大的家庭儲能市場。南歐(主要是西班牙和葡萄牙)擁有世界上最大的太陽能資源,目前該地區的電化學儲能總裝機容量占整個歐洲的1%(130MW)。年度歐洲儲能市場(MWh)歐洲TOP50太陽能+電池儲能項目(截至2021年)P 151.4.1 歐洲儲能相關政策:多種激勵政策并存推動儲能技術發展資料來源:儲能科學與技術,中國工業和信息化,賽迪智庫,方正證券研究所政策名稱發布時間政策內容戰略能源計劃規劃2017年電池研究的重點領域:材料/設計/制造技術/應用和集成/回收歐洲儲能技術
22、發展路線圖2017年推動組建歐洲電池聯盟(EBA)、歐洲技術與創新平臺“電池歐洲”(Batteries Europe)和推進“電池2030+”(Battery 2030)聯合計劃電池戰略行動計劃2018年設立規模為10億歐元的新型電池技術旗艦研究計劃“地平線2020”(2018-2020)2018年明確支持可再生能源存儲技術和有競爭力的電池產業鏈“電池歐洲”電池戰略研究議程2020年明確到2030年電池應用、制造與材料、原材料循環經濟、歐洲電池競爭優勢四方面關鍵行動歐盟新型儲能產業發展的相關政策 歐盟層面主要通過公共資金支持和長期研究計劃來推動儲能技術的發展,特別是電池技術的進步。歐盟范圍內各
23、成員國或地區政府則通過可再生能源發展計劃,以及補貼等激勵政策,來推動儲能特別是光伏+儲能的發展和項目落地。歐盟在 2017 年的時候成立了歐洲電池聯盟(European Battery Alliance,EBA),旨在擺脫歐盟在電池儲能領域對亞洲廠商的依賴,肩負起整個歐盟在電池產業奪取戰略自主權的重任。歐洲電池創新是在 EBA 框架下的電池研發系列項目,該項目于2021年1月26日得到了歐盟委員會的批準,將持續到2028年。P 161.4.2 德國儲能發展現狀:光儲裝機滲透率領跑全球資料來源:知識星球,CNESA,中國儲能網,高工儲能,方正證券研究所 德國可再生能源裝機量快速提升,電力系統相對
24、成熟。德國以風電和光伏為主力的可再生能源裝機量提升迅速,可再生能源發電量在電能消費中的占比從6%(2000年)上升至46%(2020年)。戶用儲能高速增長,光儲裝機滲透率領跑全球。2021年德國新增戶用儲能1.48GWh,同比增長45%,占全球34%;累計裝機3.92GWh,同比增長60.6%,占全球32%。2021年德國光儲滲透率為3.6%,位列全球第一。能源危機下,電價持續上漲,刺激戶儲需求進一步高增。2022年德國部分地區居民電價較2021年初翻三倍,據德國儲能系統協會(BVES)預測,隨著德國居民采用儲能技術獲得更廉價且可再生的能源供應,2022年德國家庭儲能電池的銷量將躍升67%。德
25、國典型居民電費構成及占比情況德國部署的家庭儲能系統戶數 P 171.4.2 德國儲能激勵政策:各州政策共同助力儲能發展資料來源:CNESA,派能科技招股說明書,方正證券研究所 政策方面,德國聯邦層面的儲能政策主要包括技術研發資金支持和儲能安裝補貼。技術研發資金支持方面,德國自2011年4月啟動儲能基金,到2017年底已累計支持了259個研發項目,共使用了1.843億歐元資金。2022年,德國修訂多項能源法案,并且設立了兩階段目標:2030年實現80%的可再生能源供電,2035年爭取實現100%可再生能源供電。德國地方層面儲能激勵政策地區發布時間政策名稱目標內容北萊茵-威斯特伐利亞州2016年0
26、9月商用儲能補貼計劃為購買商業儲能設備、儲能系統測量和控制系統、信息和通信系統提供50%的資金補貼。單個儲能系統可獲得的最大補貼總額為7.5萬歐元,補貼有效期至2019年。巴登符騰堡州2018年03月光伏儲能補貼計劃為新建光伏系統配套的儲能提供資助,對于每千瓦時的可用儲能容量,其可獲得的補助不超過凈投資成本的30%。該計劃自2018年啟動,將持續至2019年底。勃蘭登堡州2018年03月1000儲能激勵計劃針對已有光伏系統通過改造新增儲能系統或者新建光儲系統提供資金補貼。該計劃最初將為1,000個符合條件的住宅側儲能用戶提供補貼,補貼金額最高可達儲能系統總支出的50%,計劃的有效期至2022年
27、12月31日。圖林根州2019年03月太陽能投資計劃光伏設備資助金額可達30%,儲能設施資助金額可達30%,單個項目可獲得的最高資助金額為10萬歐元,總支出小于1,000歐元的項目將不予補助。巴伐利亞州2019年07月光伏儲能計劃巴伐利亞州政府在“1,000間房屋計劃”中新添加了“光伏儲能計劃”部分,主要資助對象為新建的光儲設備。P 181.4.3 英國儲能發展現狀:裝機規模迎來爆發式增長資料來源:儲能科學與技術,知識星球,中國儲能網,CGGT,DUKES,方正證券研究所 裝機規模爆發式增長。2017年,英國儲能市場規模迎來爆發式增長,其累計投運儲能項目規模達到2016年同期規模的10倍。截至
28、2020年底,英國儲能項目(非抽蓄)裝機達到1.2GW,規劃在建裝機容量已經超過14.5GW。英國電力系統采取“大互聯”與“本地化”多層次協同的全系統方法,且可再生能源占比持續提升。2020年,英國實現15%的終端能源來自可再生能源,超過30%的電力來自可再生能源,且這一比重還將繼續增大,其中可再生能源絕大部分來自海上風電。英國充分利用火電機組的靈活性以維持電網穩定性,同時規劃建設電網級電化學儲能,實現頻率管理。此外,英國積極探索“光伏+電池”的社區能源模式,利用電池匹配光伏出力的間歇性,預計2030年屋頂光伏系統配備電池的比例達到70%。2012年2020年期間英國累計投運儲能(不包含抽水蓄
29、能)項目裝機容量(MW)英國發電結構 P 191.4.3 英國儲能激勵政策:取消雙重收費,催化效果明顯資料來源:中國儲能網,北極星儲能網,儲能網,CGGT,方正證券研究所 政策方面,2017年,英國修訂電力法,明確儲能的許可證和規劃制度,使得電網運營商可以對儲能項目進行投資。2020年5月,英國取消了儲能項目入口端+出口端的雙重收費制度,改為只支付發電端費用。2020年7月,英國取消單個儲能項目的功率上限,進一步刺激了英國儲能市場的發展。2022年,英國政府宣布將住宅太陽能應用使用的熱泵和太陽能組件增值稅(VAT)從5%下調到0%。這個新措施自4月1日起實施,除太陽能組件外,風力和水力渦輪機也
30、被添加回可享受增值稅減免的ESM清單中。政策名稱發布時間目標內容電力市場化改革白皮書(2011)2012年通過建立容量市場,為容量提供穩定、持續性的新激勵,保證現有容量機組的盈利能力,維持投資者對新建容量機組的熱情。/2016年開始允許包括電化學儲能在內的新興資源參與容量市場,容量市場允許參與容量競拍的資源同時參與電能批發市場。英國智能靈活能源系統發展戰略2017年將儲能納入“英國智能靈活能源系統發展戰略”,使儲能具備參與英國電力市場的合理身份,并肯定其作用。/2019年對儲能定義進行了修訂,將儲能系統歸類為發電設施。這一舉措否定了原來具有爭議的儲能系統雙重收費政策,即將儲能系統作為用電設施進
31、行收費的同時,又作為發電設施收費?!熬G色工業革命十點計劃”2020年“十點計劃”強調了英國政府的承諾,即從基于碳氫化合物使用的高碳經濟轉向以電力為基礎的低碳經濟,而電池儲能將在這一過程中發揮重要作用?!爸悄芟到y和靈活性規劃”2021年英國政府將推出 10 億英鎊的凈零創新投資組合,支持開發低碳技術和系統。其中至少1億英鎊的創新資金將用于支持儲能和靈活性創新項目。英國新型儲能產業發展的相關政策與市場規則 P 201.4.4 西班牙儲能發展現狀:多項目并行,加快能源轉型 2018年10月,西班牙政府暫停征收7%的發電稅、取消燃氣發電“綠色稅”和太陽能稅,同時恢復了電力共享自用項目的合法性,使得20
32、19年西班牙光伏發電新增裝機量大幅增長。西班牙2030年國家能源和氣候綜合計劃提出到2030 年可再生能源在該國能源結構的占比至少達 42%,電力供應的 74%將來自可再生能源。此外,截止2021年H1,西班牙已有8個自治區取消并不再索取戶用安裝屋頂太陽能的建筑許可證。2021年2月,西班牙政府還批準了一項儲能戰略路線圖,要求到2030年將部署20GW儲能項目以及到2050年部署30GW儲能項目,以便該國在本世紀中葉實現碳中和目標。2021年6月30日,西班牙出臺針對大部分自治區以及休達和梅利利亞市提供援助的政策文件,為帶有石棉瓦的屋頂更換成光伏系統進行補貼。西班牙已經開通運營的電池儲能系統分
33、布地圖西班牙1990年-2020年按來源劃分的總能源供應量資料來源:IEA,知識星球,北極星儲能網,派能科技招股說明書,國際新能源網,方正證券研究所 P 211.5 澳大利亞儲能發展現狀:積極新建儲能,推動電網聯通資料來源:renew economy,Green Energy Markets,IHS Markit,方正證券研究所 基于澳大利亞在風電及光伏領域的氣候優勢,疊加森林大火及風暴等極端天氣對電力系統安全穩定性的威脅,澳大利亞積極尋求新建儲能,增強輸電網之間的聯通能力。IHS Markit也將澳大利亞視為表前和表后儲能的關鍵增長市場,認為需要支持這樣一個從火電為主快速轉型到以可再生能源為
34、主的分布式電網。隨著澳大利亞部署的屋頂光伏系統超過300萬個,屋頂光伏發電量將在2025年超過燃煤發電量,儲能市場將成為澳大利亞電力系統脫碳的新焦點。據IHS Markit預測,到2030年,澳大利亞的儲能規模將從500MW增長到12.8GW以上。2025年澳大利亞各季度風能和光伏的平均小時發電量預測2020年每度家用電電價構成圖 P 221.5 澳大利亞儲能發展現狀:多州積極推進大規模電池儲能項目資料來源:中國石油報,儲能科學與技術,方正證券研究所 澳大利亞各州積極推進大規模電池儲能項目,聯邦政府和州級政府相繼出臺了補貼支持政策。年初,澳大利亞政府大力支持大型電池儲能技術的研發,以高達1億澳
35、元的資金支持配有先進逆變器技術、規模在70MW以上的大型電池儲能項目。7月,已經有12個大型電池儲能項目入圍,提交完整申請后可獲得財政支持。從應用重點來看,可再生能源儲能、微網/離網儲能、家用儲能構成了澳大利亞儲能市場的主要部分。根據CNESA的數據,2016-2020年,澳大利亞家用儲能新增套數整體呈上升趨勢。地區/公司項目概況維多利亞州茂能公司計劃部署建設的240MW/480MWh電池儲能系統(BESS)已經獲得開發批準。維多利亞州政府還為“鄰里規?!保╪eighborhood-scale)的電池儲能提供了一輪資金。昆士蘭州CS Energy公司在昆士蘭州計劃部署 200MW/400MWh
36、電池儲能系統。這是由2022年昆士蘭州預算提供資金在該州部署的13個電池儲能系統之一。新南威爾士州宣布了一項可再生能源和儲能新資產競價計劃。競價流程為期10年,首輪競價將授予2.5GW清潔能源發電裝機容量及 600MW長時儲能裝機協議。Sun Cable(澳洲公司)計劃建造一個高達20GW的太陽能發電場,并配置 36-40GWh的電池儲能系統。該項目計劃于 2024年初開始建設,已獲得了2.1億美元融資。2022年澳大利亞各州儲能項目2016年2020年期間澳大利亞新增家用儲能套數與裝機容量(kWh)(套)P 231.6 日本儲能發展現狀:戶用儲能滲透率位于全球前列資料來源:蓄電池產業策略,中
37、國工業和信息化,高工儲能,賽迪智庫,方正證券研究所政策名稱發布時間政策內容蓄電池戰略2012年明確在2020年將鎳氫等大型蓄電池的電力成本降至與抽水儲能發電成本相當的目標充放電二次電池技術發展路線圖2013年提出階段性電池及電池材料的研發目標和路線面向2050年的能源環境技術創新戰略2016年將電化學儲能技術納入五大技術創新領域,提出重點研發低成本、安全可靠、可快速充放電的先進儲能電池技術綠色增長戰略2020年針對電池等14個產業鏈提出具體的發展目標和重點發展任務第六次基本能源計劃2021年鼓勵可再生能源發展,激發儲能行業需求蓄電池產業策略2022年強調電池產業對移動設備的電氣化和促進可再生能
38、源的使用至關重要,從投資液態鋰電池、提升全球競爭力、開發下一代電池市場3個方面,制定了7大行動舉措日本新型儲能產業發展的相關政策 應用方面,日本戶用儲能滲透率較高,僅次于德國。2021年日本表后儲能裝機量為931MWh(同比+8%),戶用儲能占表后儲能的90%。政策方面,2016年日本發布面向2050年的能源環境技術創新戰略,明確將電化學儲能技術納入五大技術創新領域,提出重點研發低成本、安全可靠的先進儲能電池技術。2021年日本基本能源計劃經歷第六次更新,鼓勵可再生能源發展。2022年8月31日發布蓄電池產業策略,為完善蓄電池制造和利用環境,將在電動汽車和儲能等領域投資約240億美元,目標是到
39、2030年日本電動車和儲能電池行業的產能達到150GWh,全球產能達到600GWh。在儲能激勵政策上,鼓勵住宅采用儲能系統,對家用電池儲能系統進行購置和安裝補貼。P 241.7 印度儲能發展現狀:儲能系統需求龐大資料來源:IEA,中國石油報,方正證券研究所 為了實現2070年實現凈零排放目標,印度市場對儲能系統有很大的需求。印度制定了到2030年實現部署450GW太陽能發電設施和風能發電設施的目標。根據印度中央電力管理局的預計,到2030年,累計部署的儲能系統規模將達到27GW/108GWh。此外,根據印度儲能聯盟(IESA)的數據,為了在2030年之前將500GW的非化石燃料能源整合到電網中
40、,印度至少需要160GWh的儲能。這個儲能容量包括表前電網規模的儲能、直接整合可再生能源的儲能、輸配電網的儲能以及為平衡電網提供輔助服務的儲能。2000年-2040年可持續發展情境下印度電力結構的演變2021年印度可再生能源裝機容量 P 251.8 東南亞地區儲能發展現狀:城市化進程推動新能源需求增加資料來源:IEA,索比光伏網,方正證券研究所 當前,東南亞經濟快速發展,人口增加,城市化規模不斷擴大,能源需求持續增加。據IEA今年發布的東南亞能源展望2022顯示,過去20年里東南亞的能源需求以每年約3%的速度增長,且這一趨勢將持續到2030年。在東南亞,燃煤發電仍然處于主導地位,因此東南亞各國
41、正積極布局新能源產業,以應對這一巨大挑戰。例如,包括新加坡、印度尼西亞、泰國、緬甸、馬來西亞、老撾在內的六個東南亞國家已經宣布了凈零排放和碳中和目標。在IEA預測的可持續發展情景中,東南亞地區到2030年平均每年增加21GW的可再生能源容量(是近年水平的三倍)。2020年-2050年可持續發展情境下東南亞地區可再生能源發電量和份額2019-2020東南亞各國人均能源需求量 P 261.8 東南亞地區儲能政策:可再生能源發展目標確立發展基調資料來源:IEA,方正證券研究所國 家目 標文 萊到2035年,可再生能源發電量達到50%柬埔寨到2030年,總裝機量中55%的水力發電,6.5%的生物質能和
42、3.5%的太陽能光伏發電。印度尼西亞到2025年,將“新能源和可再生能源”在一次能源供應中的份額提高到23%,到2050年達到31%。從2021年到2030年,可再生能源在電力容量增加中的份額為52%。老 撾到2025年,可再生能源在一次能源消費總量中所占份額達到30%。馬來西亞到2025年,可再生能源裝機容量占31%。緬 甸到2025年,可再生能源裝機容量占20%。菲律賓到2030年可再生能源裝機容量達到15GW。新加坡到2030年太陽能光伏裝機容量為2GW。泰 國到2037年,將可再生能源在最終能源消費總量中的份額提高到30%;到2037年,將可再生能源發電的份額提高到36%,發電量增加到
43、20%。到2036年,將可再生能源在運輸燃料消費中的份額提高到25%。越 南可再生能源的份額在2030年達到15-20%,到2050年達到25-30%。到2030年,太陽能光伏和風能裝機容量為31-38GW。到2030年海上風電裝機容量為4GW,到2045年為36GW。東南亞國家可再生能源發展目標 P 27目錄1、全球主要經濟體儲能政策及發展現狀2、新能源發電量快速增加,儲能系統作用凸顯3、當前主要儲能類型及市場需求測算4、電化學儲能產業鏈分析與成本構成5、儲能產業鏈核心公司分析6、投資建議與風險提示 P 282.1 碳中和背景下新能源需求高企資料來源:國際碳中和發展態勢及前景,方正證券研究所
44、 碳中和背景下可再生能源占比快速提升。2015年巴黎協定提出,到2050年氣溫升幅將進一步限制在1.5以內,隨后主要國家陸續提出碳中和目標,全球能源轉型進程有序推進。根據IEA預測,基于全球升溫不超過1.5攝氏度的假設,2050年全球電力消費的90%將來自可再生能源電力,其中風電和光伏占電力消費總規模的近70%。碳中和的實現路徑有三個方向:發展清潔能源、節能提效和碳捕捉與儲存。其中清潔能源是指能夠有效降低溫室氣體排放的新能源技術。發展新能源是實現碳中和路徑中較為關鍵的一環,直接催生了許多新興產業,例如風力發電、光伏發電等,也促進了水能、核能等成熟的清潔能源的發展。地區碳中和政策歐洲2021 年
45、5 月10 日,歐洲議會環境委員會投票通過了歐洲氣候法草案。早在2008 年,英國就正式頒布氣候變化法,成為世界上首個以法律形式明確中長期減排目標的國家。2019 年6 月,英國新修訂的氣候變化法案生效,正式確立到2050 年實現溫室氣體“凈零排放”,英國成為全球首個立法確立碳中和目標的主要經濟體。美國拜登政府氣候政策包含三個階段性目標和四個重要支柱。三個階段目標分別是2030 年比2005 年碳排放減少50%52%、2035 年實現100%清潔電力、2050 年實現凈零排放目標。四個重要支柱包括:一是美國國家氣候報告;二是美國實現2050 年溫室氣體凈零排放的長期戰略;三是美國國家溝通和兩年
46、度報告;四是美國適應性信息報告,確定美國內外加速適應性和建立氣候復原力的優先事項,詳述如何采取應對氣候影響和改變氣候脆弱性方面的進展和經驗教訓。日本2011 年福島核事故后,日本政府應對氣候變化的態度發生了巨大變化。2020 年9月,菅義偉執政后,日本在應對氣候變化立場再次發生改變,宣布到2050 年實現碳中和并調高2030年減排目標。韓國2020 年10 月28 日,韓國總統文在寅在國會施政演說中首次提出爭取2050年實現碳中和目標,12 月正式發表韓國碳中和宣言,修訂2030 國家溫室氣體減排目標,全面推進經濟能源結構與社會轉型。2021 年11 月18 日,韓國碳中和委員會審議通過了20
47、50 碳中和方案終案。緊跟國際氣候變化議程、追求與全球同步是當前韓國氣候政策的主調。俄羅斯2021 年7 月,普京總統簽署了俄羅斯首部氣候領域的相關法律2050 年前限制溫室氣體排放法,提出2030 年俄羅斯GDP 碳強度要較2017 年下降9%,2050 年下降48%;2030 年俄溫室氣體排放量降至1990 年水平的2/3。10 月6 日,俄經濟發展部提交了最新版2050 年前俄羅斯低碳發展戰略。印度印度總理莫迪在COP26 期間提出到2070 年實現碳中和目標。中國2020年9月首次提出碳中和目標,力爭2030年前碳達峰、力爭2060前碳中和。2030年單位GDP較2005年下降65%、
48、非化石能源消費比重25%左右;2060年非化石能源消費比重80%以上。2021年10月部署包括低碳轉型、節能降耗等“碳達峰十大行動”,目標覆蓋電力、交通、工業等數十個領域。P 292.2 新能源應用:風能是增長最快的可再生能源之一 風能發電利用運動中的空氣產生的動能,使用風力渦輪機或風能轉換系統將其轉換為電能。其既可以部署在岸上,也可以通過使用固定在海底的固定渦輪機部署在近海,或者部署在更深水域的浮動結構。根據BP世界能源統計年鑒顯示,2021年全球風電累計裝機量達到824.9GW,前三名分別是中國、歐洲和美國,累計裝機量分別是328.97GW、223.92GW和132.74GW。風電發電量也
49、隨著裝機量的攀升呈現爆發式增長,2021年全球風電發電量已突破1800TWh,中國發電量反超歐洲,成為世界第一。資料來源:BP世界能源統計年鑒,OUR WORLD IN DATA,方正證券研究所世界及主要經濟體風力發電裝機量世界及主要經濟體風力發電量 P 302.2 新能源應用:光伏發電爆發式增長 太陽能光伏是最先進的低碳能源技術,也是最清潔和最豐富的可再生能源之一,隨著規模的擴大,其開發成本正在下降。國際能源署(IEA)所發布的2021年全球光伏報告顯示,2021年全球光伏裝機量為175GW以上,累計裝機容量更是達942GW以上,2021年至少20個國家光伏累計裝機超1GW,15個國家光伏累
50、計裝機超10GW,5個國家光伏累計裝機超過40GW。其中,中國累計裝機308.5GW,歐盟178.7GW,美國123GW,日本78.20GW。伴隨著裝機量的快速攀升,光伏發電量呈現爆發式增長,2021年達到1032.5TWh,世界主要經濟體的光伏發電量都呈現顯著增長態勢。資料來源:BP世界能源統計年鑒,OUR WORLD IN DATA,方正證券研究所世界及主要經濟體太陽能發電裝機量世界及主要經濟體太陽能發電量 P 312.2 新能源應用:核能發電增長潛力大 核能發電處在恢復期,增長潛力大。受到福島核泄漏事故的影響,近年全球核電新開工機組增長幅度不大,但總體上積極。國際原子能機構(IAEA)報
51、告顯示,截至2022年6月底,全球運營的核電反應堆共計441個,共來自33個國家,核電總裝機容量為394GW。前三名是美國、法國和中國,核電總裝機容量分別為95.5GW、61.4GW以及52.2GW。此外,全球正在建設的核電反應堆有53座,總裝機容量為54.5GW,處于計劃和提議階段的核電反應堆的裝機容量分別為95.3GW和376GW。資料來源:BP世界能源統計年鑒,OUR WORLD IN DATA,上海市核電辦公室,全球核電現狀及發展前景展望,方正證券研究所世界及主要經濟體核能發電量截止2022年6月底世界各國核電運行數量(臺)截止2022年6月底世界各國在建機組分布 P 322.2 新能
52、源應用:水力發電優勢明顯 水力發電優勢明顯,頭部地位穩固。水電是通過利用流動的水的重力產生的,該技術大致分為四類,分別為常規(大壩)、抽水蓄能、河道沖刷和近海(潮汐)。國際水電協會(IHA)日前發布2022年全球水電現狀報告,報告指出,2021年全球新增水電裝機2600萬千瓦,截至2021年底,全球水電裝機總量達到13.6億千瓦,創歷史新高。同時,水電的發電量也在大幅增長,是目前清潔能源中最大的電力來源,已經突破4000TWh。資料來源:2022年全球水電狀況報告,BP世界能源統計年鑒,OUR WORLD IN DATA,方正證券研究所全球水力發電裝機量及主要分布地區世界及主要經濟體水力發電量
53、 P 332.3 電力能源轉變:全球新能源占比提高 傳統能源優勢仍在,新能源發展潛力巨大。從全球能源結構的變化趨勢看,進入21世紀以來,石油、天然氣、煤炭等傳統化石能源還在繼續發揮各自的優勢。但是不可否認,目前世界已經處在從傳統礦物能源轉換到新型能源系統的過渡時期內,煤炭和石油的比重在逐漸降低,核能和以風能、太陽能為代表的可再生能源占比在逐步提高。資料來源:BP世界能源統計年鑒,方正證券研究所世界能源消耗總量及變化世界一次能源消耗結構 P 342.3 電力能源轉變:發電端,新能源替代趨勢顯現 發電能源走向變革,新能源替代趨勢顯現。能源變化的趨勢在發電端尤為明顯,從1985年至2021年世界電力
54、能源結構可以看出,煤炭和天然氣依舊占據電力能源主要地位,但是占比逐漸下降。而風能和太陽能為代表的新能源發電占比快速提升,風電占比已經突破5%,太陽能占比也逼近5%。目前,已有部分國家制定了煤電退出計劃,隨著人類對氣候變化的關注,新能源技術的突飛猛進以及以俄烏沖突為代表的政治性能源危機,石油、煤炭、天然氣等傳統能源將不可逆轉地逐漸讓位于可再生的水能、核能、太陽能、風能等新型能源。資料來源:BP世界能源統計年鑒,OUR WORLD IN DATA,方正證券研究所世界電力能源結構完成或計劃淘汰煤炭發電國家分布 P 352.3 電力能源轉變:保證能源供應成為發展關鍵 電力對經濟影響作用顯著,保證能源供
55、應成為發展關鍵。目前電力的充足供應是國家經濟發展的必要條件,尤其對于以中國為代表的發展中國家,電力需求與經濟增長有密切的關系。1981年至2020年,電力消費增長與GDP增長之間的相關系數均值約0.91,一次能源消費增長與GDP增長之間的相關系數均值約0.58,并且兩個相關系數近年來沒有明顯下降趨勢,說明能源電力需求增長和GDP增長關系依然密切。這一特征也反映在中國GDP增長與能源消耗量的關系上。根據預測,如果中國經濟需要保持增長,那么對電力能源需求也將持續大幅度增長,電網安全穩定運行顯得尤為重要。資料來源:碳中和進程中的中國經濟高質量增長,OUR WORLD IN DATA,方正證券研究所1
56、981年-2020年中國能源消費彈性與GDP關系中國能源消耗變化與GDP變化趨勢 P 362.3 電力能源轉變:電價影響因素轉變 電價影響因素轉變,保證電網平穩運行或成主因?!笆濉币詠?,受電力市場化改革、電源結構變化等因素影響,我國平均銷售電價持續下降,由2016年的0.665元/千瓦時降至2020年的0.589元/千瓦時、年均下降3%。反觀美國、英國、法國、德國、日本等發達國家,電價呈現上漲趨勢,分別年均增加1.2%、6.2%、3.4%、3%和2.1%。電價上漲的主因是可再生能源滲透率提高、導致系統成本上漲,最終反映到銷售電價上。國際可再生能源機構的2021年可再生能源發電成本指出,20
57、21年陸上風力發電的成本同比下降15%,海上風力發電成本下降13%,太陽能發電成本下降13%。隨著風、光等新能源發電技術不斷進步、發電成本將不斷下降,電價的主要影響因素將由發電成本轉向輸配電成本。資料來源:我國電價變化及國際比較分析,能源與經濟政策研究院,方正證券研究所風光發電成本變化(美元/KWh)P 372.3 電力能源轉變:電價峰谷價差明顯 峰谷電價調節成為規范,電價差增大趨勢明顯。隨著風能、光伏等新能源發電設備裝機規模的不斷擴大,以及電力消費結構加快變化,我國用電負荷呈現冬夏“雙高峰”特性,對進一步完善分時電價機制提出了迫切要求。2021年7月國家發改委印發的關于進一步完善分時電價機制
58、的通知要求,各地結合當地情況積極完善峰谷電價機制,合理確定峰谷電價價差。系統峰谷差率超過40%的地方,峰谷電價價差原則上不低于4:1,其他地方原則上不低于3:1。各地要在峰谷電價的基礎上推行尖峰電價機制,尖峰電價在峰段電價基礎上上浮比例原則上不低于20%,可參照尖峰電價機制建立深谷電價機制。資料來源:北極星儲能網,方正證券研究所00.20.40.60.811.21.4浙江省上海市廣西壯族自治區海南省天津市廣東省重慶市安徵省 四川省江蘇省湖南省北京市河北省山西省陜西省吉林省黑龍江新疆維吾爾自治區河南省內蒙古東部遼寧省福建省冀北山東省寧夏回族自治區江西省甘肅省青海省2022年10月各省最大峰谷電價
59、差(元/度)P 382.4 儲能系統作用凸顯資料來源:派能科技招股說明書,方正證券研究所 風、光電發展勢頭強勁,儲能系統作用凸顯。儲能系統的應用場景豐富,主要可分為發電側、電網側、用戶電側三類。發電側對儲能的需求場景類型較多,包括電力調峰、系統調頻、可再生能源并網等:電網側儲能主要用于緩解電網阻塞、延緩輸配電擴容升級等;用戶側儲能主要用于電力自發自用、峰谷價差套利、容量電費管理和提高供電可靠性等。隨著能源需求向新能源方向轉變,儲能系統將成為電力系統中不可或缺的一部分。P 392.4 儲能系統的作用:發電側促進新能源消納資料來源:立新能源招股說明書,全國新能源消納監測預警中心,北極星儲能網,方正
60、證券研究所 棄風棄光現象仍需警惕,儲能系統促進新能源消納。由于風力大小、太陽光照強度存在間歇性和波動性的特點,風力、光伏發電具有一定的隨機性,造成棄風、棄光的現象。以我國為例,從全國新能源消納預警監測平臺最新發布的各省級區域新能源并網消納情況來看,今年1-4月局部地區仍出現了棄風棄光增長的現象。例如,蒙西地區棄風率11.8%,青海地區棄光率10.1%。此時,通過儲能的方式實現發電量的削峰填谷顯得十分重要,即將可再生能源的棄風棄光電量存儲后再移至其他時段進行并網。全國棄風率逐月變化情況(截至2022年3月)全國棄光率逐月變化情況(截至2022年3月)儲能系統削峰填谷功能示意圖 P 402.4 儲
61、能系統的作用:電網側減緩風光波動帶來的沖擊資料來源:EnergyTrend,儲能電站降低光伏電站棄光率需求分析,用于風電功率平抑的混合儲能系統及其控制系統設計,方正證券研究所 儲能系統可平抑風光發電波動,減緩對電網沖擊。隨風光發電占比提升,電力系統可調容量、慣量下降,系統應對失衡的能力弱化。儲能系統可以通過實時跟蹤調整風電場、光伏電站發電情況,在風光電發電出力尖峰時吸收功率,在出力低谷時輸出功率。同時基于電站出力預測和儲能充放電調度,對隨機性、間歇性和波動性的可再生能源發電出力進行平滑控制,滿足并網要求,從而達到調峰調頻、減緩對電網的沖擊。因此儲能是實現高比例新能源接入后,電力系統保持安全穩定
62、運行的良好選擇。光伏、風電發電具有波動性和間歇性 P 412.4 儲能系統的作用:用戶側儲能優勢明顯資料來源:派能科技招股說明書,儲能在碳達峰碳中和目標下的戰略地位和作用,北極星儲能網,方正證券研究所 經濟效益顯現,用戶側儲能優勢明顯。用戶可以根據自己的實際情況安排用電計劃,將電價較高時段的電力需求轉移到電價較低的時段,從而達到降低總體電價水平的目的,實現分時電價管理;電力用戶采取一定的方法,在不影響正常生產工作的情況下,降低最高用電功率,從而達到降低總體電費的目的,實現容量費用管理;在負荷端的儲能系統能夠在短期故障的情況下保持電能質量,減少電壓波動、功率因數、諧波以及秒級到分鐘級的負荷擾動等
63、對電能質量的影響,提高電能質量。應用場景主要用途具體說明用戶側電力自發自用對于安裝光伏的家庭和工商業用戶,考慮到光伏在白天發電,而用戶一般在夜間負荷較高,通過配置儲能可以更好地利用光伏電力,提高自發自用水平,降低用電成本。峰谷價差套利在實施峰谷電價的電力市場中,通過低電價時給儲能系統充電,高電價時儲能系統放電,實現峰谷電價差套利,降低用電成本。容量費用管理工業用戶可以利用儲能系統在用電低谷時儲能,在圖峰負荷時放電,從而降低整體負荷,達到降低容量電費的目的。提升供電可靠性發生停電故障時,儲能能夠將儲備的能量供應給終端用戶,避免了故障修復過程中的電能中斷,以保證供電可靠性。峰谷電價套利示意圖 P
64、422.4 儲能系統的作用:用戶側經濟效益顯現資料來源:動態電價下分布式光伏-儲能系統優化與經濟性分析,方正證券研究所 經濟效益顯現。以某分布式光伏系統為例,選取3種不同動態電價定價方案、5種不同的儲能系統容量(容量由小到大為:黑、紅、藍、綠、紫)和7種不同儲能容量單價作為研究??梢钥闯霎攩挝粌δ艹杀窘档蜁r,光伏余電+儲能利用行為將具有明顯的經濟性,此時限制系統光伏余電利用的因素主要是儲能系統容量。在單位儲能成本降低的情況下,隨著儲能系統容量的提高,余電利用率顯著增強。隨電力定價方案提高,通過儲能更充分的利用光伏發電顯得更具有吸引力,同時峰谷電價差額的提高使儲能系統有更多機會去利用光伏余電。動
65、態零售電價示例儲能不同容量、單位成本對余電利用的影響 P 43目錄1、全球主要經濟體儲能政策及發展現狀2、新能源發電量快速增加,儲能系統作用凸顯3、當前主要儲能類型及市場需求測算4、電化學儲能產業鏈分析與成本構成5、儲能產業鏈核心公司分析6、投資建議與風險提示 P 443.1 儲能多種技術路線并存資料來源:新型儲能技術創新趨勢分析,方正證券研究所 儲能多種技術路線并存,技術特點、應用場景多元化。按技術角度分,儲能可分為機械儲能、電化學儲能、電磁儲能、熱儲等多種路線。抽水儲能和壓縮空氣儲能容量大且放電時間長,適用于大規??稍偕茉床⒕W、電網調峰等能量型應用場景;超級電容和飛輪儲能擁有較高的轉換效
66、率且能提供短時的功率輸出,適用于需要快速響應的領域,如調頻等功率型應用場景;電化學儲能放電時間和儲能容量的跨度較大,可通過模塊化實現規?;瘧?,適用領域廣泛多樣。抽水蓄能占據主要電力儲能裝機份額,電化學儲能為最具潛力的技術路線。電化學儲能本身性能優勢明顯,一方面對比壓縮空氣儲能,電化學儲能具備更優的響應速度和功率密度;另一方面電化學儲能對地理條件限制較低,初期投資成本較低,可緩解抽水儲能等傳統儲能開發接近飽和的現狀。儲能分類情況 P 453.2 抽水儲能:當前最成熟、裝機最多的儲能技術資料來源:Hydro Tasmania,儲能技術全生命周期度電成本分析,方正證券研究所 抽水儲能是當前最成熟、
67、裝機最多的主流儲能技術。其原理是利用水作為儲能介質,通過電能與勢能相互轉化,實現電能的儲存和管理。利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫,在電力負荷高峰期再放水至下水庫發電??蓪㈦娋W負荷低時的多余電能,轉變為電網高峰時期的高價值電能。適用于調頻、調相,穩定電力系統的周波和電壓,還可提高系統中火電站和核電站的效率。抽水儲能的最大優勢在于其較低的度電成本。根據儲能技術全生命周期度電成本分析(文軍等,2021年)中測算,在不考慮充電成本且折現率為0的情況下,抽水蓄能僅有0.207 元/kWh的度電成本,在各種儲能技術中度電成本最低。抽水儲能電站示意圖3 種儲能形式的全生命周期度電成本 單位:元/(kW
68、h)P 463.2 兩部制電價政策推動抽水儲能發展資料來源:抽水蓄能中長期發展規劃(2021-2035年),wind,方正證券研究所 當今,兩部制電價政策基本形成成本托底。2021年5月7日國家發展改革委下發關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見2021633號,進一步明確了抽水蓄能兩部制電價政策,即通過競爭性方式形成電量電價,將容量電價納入輸配電價回收,推動抽水蓄能電站作為獨立主體參與市場?!笆奈濉币詠?,我國加快部署抽水蓄能項目開發建設。抽水蓄能中長期發展規劃(2021-2035年)規定:到2025年,抽水蓄能投產總規模較“十三五”翻一番,達到6200萬千瓦以上;到2030年,抽水蓄能投
69、產總規模較“十四五”再翻一番,達到1.2億千瓦左右。儲能電站是滿足電力系統調節需求的重要方式。中國純抽水蓄能產能顯著增加 P 473.3 壓縮空氣儲能:蓄熱式壓縮空氣技術成熟資料來源:大規模壓縮空氣儲能系統發電方式與運行控制分析與構想,中科院之聲公眾號,方正證券研究所 壓縮空氣儲能是以高壓空氣作為儲能介質,通過高壓空氣的膨脹做功實現能量的釋放。工作原理方面,在儲能時,通過壓縮機將電能轉化為空氣壓力能,高壓空氣被密封儲存,在能量釋放時,釋放的高壓空氣推動膨脹機將能量轉化為電能。傳統壓縮空氣儲能的技術需要大量使用化石燃料、依賴儲氣室且系統效率較低。隨著技術迭代,壓縮空氣儲能的效用不斷優化,目前主要
70、技術包括蓄熱式壓縮空氣儲能系統、等溫式壓縮空氣儲能系統、水下壓縮空氣儲能系統、液態壓縮空氣儲能系統、超臨界壓縮空氣儲能系統等,現在先進儲能系統的理論系統效率可達到 70%。蓄熱式壓縮空氣技術成熟度領先。傳統技術中,空氣壓縮產生的壓縮熱會被冷卻水帶走,而蓄熱式壓縮空氣技術在能量釋放時利用這部分熱量加熱空氣以替代燃燒室。一方面,蓄熱式壓縮空氣技術實現了能量的循環利用,提升了儲能系統效率;另一方面,技術摒棄了化石燃料,環保性能提升。壓縮空氣儲能系統工作原理蓄熱式壓縮空氣技術原理圖 P 483.3 壓縮空氣儲能:成本優勢明顯,有望成為抽蓄重要補充資料來源:中國科學院,騰訊網,方正證券研究所 系統效率的
71、提升以及成本的下降,是壓縮空氣儲能商業化發展的基礎。目前從已建成和在建的項目來看,兆瓦級的系統效率可達52.1%,10兆瓦的系統效率可達60.2%,百兆瓦級別以上的系統設計效率可達70%,先進壓縮空氣儲能系統效率能夠逼近75%。從成本角度來看,系統規模每提高一個數量級,單位成本下降可達30%左右。從成本角度來看,壓縮空氣儲能有望成為抽蓄的重要補充,前景發展廣闊。據中儲國能(北京)技術有限公司總經理透露,壓縮空氣儲能目前每千瓦的造價大概是5000到6000元。2013年至今,國內多個壓縮空氣儲能示范項目落地,2021年以來國內壓縮空氣儲能技術更是獲得重大突破,建設了張家口100MW壓縮空氣儲能示
72、范項目。百兆瓦壓縮空氣儲能系統升壓站百兆瓦先進壓縮空氣儲能國家示范項目儲熱罐 P 493.4 光熱儲能:安全性高,具有天然優勢資料來源:2021中國太陽能熱發電行業藍皮書,方正證券研究所 光熱發電作為儲能具有天然優勢。太陽能光熱發電機組既具備同步電源特性、又配置了熱儲存系統,因此有一次調頻和二次調頻的功能。根據2021中國太陽能熱發電行業藍皮書,截至2021年底,全球太陽能熱發電累計裝機容量達到6800MW,中國太陽能熱發電裝機容量為538MW。光熱儲能是一種安全性高的儲能方式。目前,國內單機容量最大的首航高科塔式光熱電站儲電已達1.7GWh;全球達到了1000GWh。太陽能熱發電的熔融鹽儲能
73、系統,既可通過太陽能集熱系統給其充熱、儲熱,也可通過電加熱系統將網上的峰值電力轉化為熱能存儲發電。這樣的使用方式非常有利于電力系統的電力平衡,也能很好地參與電力市場交易。全球和中國光熱發電裝機容量(MW)熔鹽儲能塔式太陽能熱發電系統示意圖 P 503.4 光熱儲能:國內產業鏈較為完善,未來發展可期資料來源:2021中國太陽能熱發電行業藍皮書,方正證券研究所 系列政策支持光熱儲能發展。2021年來國家與地方層面多次出臺政策鼓勵光熱儲能發展,推動其在調峰等多場景應用,完善相關價格補償機制。著力構建新能源占比逐漸提高的新型電力系統,推動清潔電力資源大范圍優化配置。大力提升電力系統綜合調節能力,加快靈
74、活調節電源儲能建設。國內產業鏈已較為完善,未來發展有望加速。根據CSTA數據顯示,反射鏡供貨方主要以國內企業為主,在投運的太陽能熱發電示范項目總使用量中占比約91.03%;熔鹽供貨商均為國內企業;在3座線聚焦型太陽能熱發電項目中(槽式和線菲),吸熱管國內供貨占比73.12%;導熱油國內供貨比例占71.43%。未來有望繼續發展。名稱政策內容國務院關于印發2030年前碳達峰行動方案的通知積極發展光熱發電,推動建立光熱光伏風電互補調節的綜合可再生能源發電基地關于完善能源綠色低碳轉型體制機制和政策措施的意見發揮光熱發電調節作用,完善支持光熱發電等調節性電源運行的價格補償機制“十四五”現代能源體系規劃十
75、四五將推動光熱發電與風電光伏融合發展、聯合運行,因地制宜發展儲熱型太陽能熱發電2022年能源工作指導意見2022年將積極探索作為支撐、調節性電源的光熱發電示范“十四五”能源領域科技創新規劃十四五將發掘光熱發電調峰特性,推動光熱發電在調峰、綜合能源等多場景應用光熱儲能相關政策太陽能熱發電示范項目關鍵部件材料國內外供貨比例情況 P 513.5 重力儲能:在物理儲能中成本占優資料來源:新型重力儲能研究綜述,中國天楹官網,ENERGY VAULT官網,方正證券研究所 重力儲能屬于機械儲能,其基本原理是基于高度落差對儲能介質進行升降,從而完成儲能系統的充放電過程。按介質進行分類,可以分為以水為重力儲能介
76、質和以固體物質為重力儲能介質。重力儲能優勢明顯:與鋰電池相比,重力儲能度電成本相對較低,儲能時長更長,可以滿足客戶儲能需求,例如電網側長時間調峰、工商業通過儲能套利等,同時也沒有自燃以及爆炸等安全隱患。與抽水儲能相比,新型重力儲能種類多樣不完全依賴于水源與地形,選址更為容易。中國天楹:我國重力儲能先行者,打響新型重力儲能第一槍。作為國內重力儲能的先行者,公司深度綁定供需兩端,大力發展重力儲能業務。2021年11月,中國天楹與如東縣政府簽署了新能源產業投資協議,并于12月與Energy Vault等合作方簽訂了中國境內首個100兆瓦時重力儲能項目戰略合作協議。位于江蘇省如東縣的該儲能項目將采用E
77、nergy Vault的重力儲能技術,是我國首個儲能示范項目。多種新型重力勢能儲能技術對比EV1項目實施圖 P 523.6.1 電化學儲能:鋰電儲能具備技術和產業優勢資料來源:CNESA,電氣新科技,國家工業和信息化部,蒲迅技術,方正證券研究所 鋰電池儲能是當前技術最為成熟、裝機規模最大的電化學儲能技術。根據CNESA數據顯示,2021年鋰離子電池占中國新型儲能裝機量的89.7%,是最具代表性的新型儲能技術,目前廣泛應用于1-2小時的中短時儲能場景中,在4-8小時的儲能項目中也有應用。鋰離子電池具有能量密度大、沒有記憶效應、充放電快速、響應速度快等優點,廣泛應用于風電光伏等新能源發電側配儲和用
78、戶側儲能項目。雙碳背景下,下游應用高增,鋰電儲能風口已至。2022年上半年全國鋰離子電池產量超過280GWh,同比增長50%,全行業收入突破4800億元。近年來,鋰電儲能規模持續增長,鋰電儲能對于能源體系轉型的重要作用已經得到初步驗證。展望“十四五”,大規??稍偕茉吹慕尤牒碗娏w制改革進一步深化,將給儲能產業和市場創造巨大的商機。鋰電原理示意圖12V鋰電池儲能電源 P 533.6.2 電化學儲能:鈉電性能優良,綜合性價比高資料來源:中科海鈉官網,鈉離子電池:從基礎研究到工程化探索,方正證券研究所 作為鋰離子電池的替代或備選儲能技術,鈉離子電池性能優良,綜合性價比高。與鋰資源相比,鈉資源儲量非
79、常豐富,所以在大規模應用的場景下,鈉離子電池沒有明顯的資源約束。鈉離子電池與鋰離子電池的工作原理類似,為嵌脫式電池。充電時,Na+從正極脫嵌,進入負極;放電時,Na+從負極回到正極,外電路電子從負極進入正極,將 Na+還原為 Na。鈉離子電池的優勢鈉離子電池工作原理 P 543.6.2 電化學儲能:鈉電商業化進程加快資料來源:鈉離子電池:從基礎研究到工程化探索,北極星儲能網,界面新聞,鑰城網,方正證券研究所 鈉離子電池電解液和隔膜基本沿用鋰離子電池體系,創新差異主要體現在正極材料上,主要分為過渡金屬氧化物、普魯士藍、聚陰離子三種,代表企業分別為中科海鈉、寧德時代、眾鈉新能源等。中科海納是國內首
80、家鈉離子電池公司,2018年6月中科海鈉與中科院物理所聯合推出了全球首輛鈉離子電池(72V80Ah)驅動的低速電動車;2019年3月發布世界首座30kW/100kWh鈉離子電池儲能電站,2021年6月推出1MWh的鈉離子電池儲能系統。各公司加快了鈉離子產業布局,建立鈉離子儲能示范項目,儲能系統正在由千瓦時極到兆瓦時級轉變,商業化大規模應用進程加快。全球鈉離子電池產業化布局公司項目名稱容量中國能源建設集團安徽省電力設計院三峽能源安徽阜陽南部風光儲基地項目儲能系統30MW/60MWh國家電投山東綠能東明100MW/200MWh儲能電站1MW/4MWh中科海納、中科院物理研究所江蘇溧陽鈉離子電池儲能
81、電站100KWh中科海納、中科院物理研究所山西太原1MWh鈉離子電池光儲充智能微網系統1MWh鈉離子電池儲能示范項目 P 553.6.3 電化學儲能:釩電優勢突出,被廣泛商用資料來源:全釩液流電池技術發展現狀,大規模儲能技術在電力系統中的應用前景分析,方正證券研究所 釩電池是一種先進、被廣泛商用的氧化還原液流電池。與其他電池最主要的區別在于電解液的儲存方式。工作時,正負極電解液分別從正、負極電解液儲罐通過循環泵進入電堆的正負極單元,然后再經管道分別回到正負極電解液儲罐,完成循環。相較于其他儲能電池,釩電池具備配置靈活性、電池壽命長、安全性高、環境友好、全生命周期成本低的優勢,有望在儲能領域不斷
82、提升市場占有率。釩電池工作原理示意圖儲能技術路線對比圖 P 563.6.3 電化學儲能:釩電產業化進程提速資料來源:全釩液流電池技術發展現狀,北極星儲能網,方正證券研究所 全釩液流電池主要適用于大規模、長周期的儲能場景。隨著儲能時長的增加,全釩液流電池系統的單位成本將得到明顯攤?。üβ蕟卧杀静蛔?,僅需增加能量單元)。由于全釩液流電池中的釩電解液可以循環使用并靈活配置,全釩液流電池儲能在資源與地理位置上所受的限制也相對較小。大型項目陸續啟動,全釩液流電池產業化進程提速。2021 年以來國內已有數個百MWh級別的大型全釩液流電池項目陸續啟動。2022 年 5 月由大連融科建設的首個國家級大型化學
83、儲能示范項目大連恒流儲能電站一期100MW/400MWh 成功并網,8月開始正式投入商業運營,后續全釩液流電池儲能的產業化進程將持續加快。不同儲能時長全釩液流電池儲能系統的價格項目規模進展三峽能源全釩液流儲能項目250MW/1GWh建設中吉首紅坪全釩液流儲能項目100MW/400MWh 前期準備國家儲能實驗實證平臺(大慶基地)一期項目125KW/500KWh 已驗收湖北襄陽高新全釩液流儲能電站100MW/500MWh前期準備大連液流電池儲能調峰電站國家示范項目(一期)100MW/400MWh已投運大連液流電池儲能調峰電站國家示范項目(二期)100MW/400MWh前期準備2022 年國內部分大
84、型全釩液流儲能電站項目 P 573.7 全球風光儲能市場新增裝機規模測算 資料來源:索比光伏網,國家能源局,華經情報網,全球風能理事會,方正證券研究所20212022E2023E2024E2025E中國光伏裝機量(GW)5574103134174yoy40%34%40%30%30%集中(GW)2637607284 yoy-44%63%20%17%戶用(GW)2937546072 yoy-26%47%11%20%海外光伏裝機量(GW)120172240312406yoy14%43%40%30%30%全球光伏裝機量測量(GW)175245343446580yoy21%40%40%30%30%中國風
85、電裝機量預測(GW)4862778797yoy-30%25%12%12%海外風電裝機量預測(GW)4660758494yoy-30%25%12%12%全球風電裝機量測量(GW)94122153171191yoy-30%25%12%12%全球光伏風電裝機量合計(GW)269367496617771yoy-37%35%24%25%配儲能比例(%)-10%13%14%17%對應儲能新增裝機量(GW)-376486131yoy-76%34%52%利用小時數(h)-222.53全球風光配儲總規模(GWh)-73129216393 P 58目錄1、全球主要經濟體儲能政策及發展現狀2、新能源發電量快速增加,
86、儲能系統作用凸顯3、當前主要儲能類型及市場需求測算4、電化學儲能產業鏈分析與成本構成5、儲能產業鏈核心公司分析6、投資建議與風險提示 P 592021年底儲能方式累計裝機量占比抽水蓄能產業鏈抽水蓄能86%新型儲能12%熔融鹽儲能2%抽水蓄能在儲能中累計裝機量占比達86%,是目前主流的儲能應用方案。抽水蓄能產業鏈上游主要為設備制造環節,包括水輪機、水泵、發電機、壓縮空氣系統和其他設備的生產制造;抽水蓄能產業鏈中游為抽水蓄能電站建設和抽水蓄能電站運營;抽水蓄能產業鏈下游為應用市場,主要包含工業用電、商業用電和居民用電。資料來源:中關村儲能,中國儲能網,方正證券研究所4.1 抽水蓄能系統:當前主要儲
87、能方式 P 60莆田抽水蓄能建設投資及構成項目投資額(萬元)總投資占比建設投資20640.58100%建筑工程費9443.4545%設備購置費7396.2735%安裝工程費441.232%土地出讓金1810.739%其他前期費用1810.739%抽水蓄能成本構成建筑工程費45%設備購置費35%安裝工程費2%土地出讓金9%其他前期費用9%抽水蓄能在儲能中累計裝機量占比達86%,目前抽水蓄能系統主要由上水庫、下水庫、輸水系統、廠房群等部分組成,成本由設備提供、工程實施兩大部分組成,建筑工程費占比45%,設備購置費35%,土地出讓金9%,安裝工程費2%,其他費用9%,且其成本隨著建設地資源狀況、地勢
88、地貌變化。資料來源:人民資訊,莆田抽水蓄能項目投資計劃書,方正證券研究所4.1.1 抽水蓄能系統成本:建筑工程費用占比大 P 61 根據國家發改委關于進一步完善抽水蓄能價格形成機制的意見,抽水蓄能價格采用兩部定價法,分為容量電價和電量電價兩部分,其中電量電價部分充電成本、運行損耗費用與放電收益基本相等,不貢獻主要利潤;容量電價按照電站經營期40年核定,保證資金內部收益率6.5%。資料來源:國家發改委,新浪財經4.1.2 抽水蓄能經濟性評估:內部收益率 6.5%抽水蓄能定價機制 P 62壓縮空氣蓄能成本構成壓縮空氣蓄能系統結構圖建筑工程費39%設備購置費46%安裝工程費3%土地出讓金5%其他前期
89、費用7%壓縮空氣蓄能系統包含壓縮、儲氣、蓄熱/冷、回熱/冷、膨脹等多個子系統,其上游為壓縮換熱、儲氣裝置等設備制造商及鹽穴資源供應,中游為系統集成安裝,下游是用戶終端。從成本構成來看,設備費用占46%,建筑工程費39%,土地出讓金7%,安裝工程費3%,其他費用7%。資料來源:ESCN,中國化學與物理電源行業協會,方正證券研究所4.2.1 壓縮空氣儲能系統成本:設備采購與建筑工程占比超八成 P 63 壓縮空氣儲能定價采用容量電價和電量電價兩部分,對于膨脹機容量50MW的壓縮空氣系統,假定年循環次數330,效率為60%,運營期按照25年考慮,項目內部收益率約為7.51%,回收期約為12年.資料來源
90、:壓縮空氣儲能電站電價及經濟性研究 程元,方正證券研究所4.2.2 壓縮空氣儲能經濟性評估:內部收益率 7.51%項目儲能系統參數膨脹劑機容量(MW)50MW初始建造成本(萬元)42500年運維成本(萬元)5059儲能效率60%電價差值(元/kWh)0.1744容量電價(元/kWh)1223年循環次數330IRR7.51%回收期12 P 64我國4小時儲熱50MW槽式電站投資構成我國10小時儲熱100MW槽式電站投資構成集熱場,50%儲能系統,11%導熱油系統,11%其他服務及工程,10%汽輪發電機系統,4%土地征用及清理,4%控制系統,3%工程施工,3%輸變電系統,2%電站輔助系統,1%其他
91、費用,1%光熱儲能系統主要分為聚光系統、吸熱系統、儲換熱系統和發電系統,聚光系統由定日鏡和大規模鏡場組成,吸熱器利用太陽能加熱內部工質完成太陽能-熱能轉換,儲換熱系統加熱水產生高溫高壓蒸汽,進而進入發電系統發電。光儲系統成本中集熱系統約占50%,其次為儲熱系統約在10%以上。資料來源:可勝技術官網,2021年中國太陽能熱發電行業藍皮書,方正證券研究所4.3.1 光熱儲能系統成本:集熱系統成本占比過半 集熱系統,52%儲熱系統,18%蒸汽發生系統,2%熱力系統,7%供水系統,2%水處理系統,1%熱工控制系統,2%電氣系統,5%附屬生產工程,3%廠址相關工程,1%其他費用,7%P 65 以青海德令
92、哈50MW塔式熔鹽儲能光熱電站為例,假定運維成本0.25元/kWh,年發電量等于設計發電量1.46億kWh,運營25年,2021年前并網的項目補貼價格維持1.15元/kWh,內部收益率為11%,回收期8年。2021年后新核準的光熱發電項目上網電價由各省級主管單位制定,中央不再給予補貼。以青海德令哈200萬千瓦光熱儲一體化項目為例,初始投資100億元,年設計發電量36.5億度,當地新能源上網標桿電價0.2277元/kWh,整體收益率較低。資料來源:可勝技術官網,德令哈發布,北極星儲能網,2021年中國太陽能熱發電行業藍皮書,方正證券研究所4.3.2 光熱儲能系統:內部收益率 11%項目儲能系統參
93、數裝機容量(MW)50初始建造成本(億元)10.88平均運維成本(元/kWh)0.2110.282電價(元/kWh)1.15年發電量(億KWh)1.46IRR11%回收期8 P 66項目投資額(萬元)總投資占比建設投資25319.97100%建筑工程費10582.8743%設備購置費10117.8741%安裝工程費591.922%土地出讓金2249.369%其他前期費用1172.235%三亞重力蓄能項目建設投資及構成重力蓄能成本構成建筑工程費43%設備購置費41%安裝工程費2%土地出讓金9%其他前期費用5%重力儲能系統主要包括介質、運輸線路、電動機和發電機組。介質主要分為水和固體物質,基于高度
94、落差對儲能介質進行升降來實現儲能系統的充放電過程。水介質型借助管道、豎井等結構,固體重物型借助山體、地下豎井、人工構筑物等結構,來實現介質的運輸。對于固體重物型重物塊一般選擇密度較高的物質,如金屬、水泥、砂石等以實現較高的能量密度。重力儲能系統成本主要有由設備和建筑工程兩部分構成,其中,建筑工程費43%,設備費用41%,土地出讓金9%,安裝工程費2%,其他前期費用5%。資料來源:華經情報網;三亞重力儲能項目投資計劃書,方正證券研究所4.4 重力蓄能系統:設備采購與建筑工程占比超八成 P 67電化學儲能系統結構示意圖 電化學儲能系統主要由電池組、儲能變流器(PCS)、電池管理系統(BMS)、能量
95、管理系統(EMS)以及其他電氣設備構成。電池組是儲能系統最主要的構成部分;電池管理系統主要負責電池的監測、評估、保護以及均衡等;能量管理系統負責數據采集、網絡監控和能量調度等;儲能變流器可以控制儲能,電池組的充電和放電過程,進行交直流的變換。資料來源:派能科技招股書,陽光電源官網,方正證券研究所4.5.1 電化學儲能系統組成大型電網系統 P 68儲能類型2021年新增裝機功率(MW)新增裝機功率份額鋰離子電池儲能1830.999.26%液流電池100.54%鉛蓄電池儲能2.20.12%其他1.520.08%總計1844.6100%2021年各類型電池儲能系統占新增電化學儲能裝機功率份額電池67
96、%儲能變流器10%電池管理系統9%能量管理系統2%展柜電纜3%升壓裝置6%土建安裝3%磷酸鐵鋰儲能系統成本拆分 電化學儲能系統按電池組可分為鋰離子電池儲能、液流電池儲能、鉛蓄電池儲能、鈉離子電池儲能等類,其中鋰離子儲能系統在總裝機功率上占據絕對優勢。在鋰離子儲能系統中,以磷酸鐵鋰儲能為例,電池組成本占到總成本60%以上,電池組、儲能變流器、電池管理系統成本之和接近總成本九成。資料來源:中國化學與物理電源行業協會,巨豐投顧,方正證券研究所4.5.2 電化學儲能:鋰電儲能總裝機功率占據絕對優勢 P 692021年國內鋰電池企業儲能市占率寧德時代,59.70%比亞迪,16%中航鋰電,4.30%國軒高
97、科,4%雙登集團,3.20%時代上汽,1.70%億緯鋰能,1.40%天津力神,1.20%瑞普能源,1.10%3.55.29.516.2480.230.761.382.95.14010203040506020172018201920202021出貨量GWh裝機GW我國儲能鋰離子電池出貨量和裝機量 鋰離子電池儲能爆發式增長,訂單爆滿。2021年我國儲能型鋰離子電池產量32GWh,同比增長146%,儲能鋰離子電池企業普遍進入訂單爆滿、產能不足與計劃大幅擴產的狀態。據CNESA統計,受新能源汽車動力電池和儲能的需求,僅2021年鋰電池產業鏈特別是鋰電池的中上游投資計劃已經超過了1.2萬億。鋰離子電池市
98、場格局:市場集中度高。根據EVTank的數據,2021年的寧德時代和比亞迪位列第一、第二。在國內市場,寧德時代儲能電池市場份額近六成,如果考慮到時代上汽的份額,寧德體系的公司市占率更高,比亞迪緊隨其后,儲能電池市場份額16.0%。中航鋰電排名第三,市場份額4.3%。行業CR3達到80%,頭部集中效應明顯。資料來源:CNESA,GGII,中能傳媒研究院,前瞻產業研究院,方正證券研究所4.6.1 電化學儲能電池:鋰電池市場高速增長,行業集中度高 P 70磷酸鐵鋰/石墨體系鋰離子電池組成本構成 鋰離子電池正極材料成本占比高。鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、電解液、隔膜等構成。其中,鋰電資源的價值
99、量主要通過正極材料體現,因此,正極材料在鋰離子電池總成本中占比近50%。資料來源:璞泰來公告,富臨精工公告,中材科技公告,SMM,Wind,寧德時代2021年報,GGII,方正證券研究所測算4.6.2 電化學儲能電池:正極材料占鋰電池成本過半1GWh磷酸鐵鋰電池成本構成測算材料單位用量單價金額(萬元)成本占比正極材料2200 噸15.7 萬元/噸3454049.3%負極材料1200 噸4.5 萬元/噸54007.7%隔膜1500 萬1.3 萬元/萬19503.3%電解液1000 噸7.15 萬元/噸715010.2%銅箔700噸12.35萬元/噸864512.3%鋁箔580噸4萬元/噸2320
100、3.3%其他(含制造費用)9708 13.8%合計70103 100%正極材料49%負極材料8%隔膜4%電解液10%銅箔12%鋁箔3%其他(含制造費用)14%P 716.88.812.447410510152025303540455020182019202020212022H1出貨量(萬噸)2018-2022H1中國鐵鋰材料出貨量湖南裕能26%德方納米15%龍蟠科技10%融通高科9%湖北萬潤8%其他32%2022H1磷酸鐵鋰正極材料市場份額 磷酸鐵鋰需求旺盛,出貨量大漲。以磷酸鐵鋰為正極材料的儲能電池在壽命、安全性、容量等方面優勢明顯、應用廣泛。隨著國內部分頭部新能源汽車企業大量采用磷酸鐵鋰電
101、池作為動力電池裝置,以及儲能市場的快速增長,2022H1出貨量接近2021全年90%。磷酸鋰鐵市場格局:2022年H1湖南裕能市場份額約25%,德方納米超過15%,常州鋰源(龍蟠科技)約為9%。資料來源:GGII,中商產業研究院,方正證券研究所4.6.3 電化學儲能電池:上游材料磷酸鐵鋰需求旺盛 P 72NaCuFeMnO/軟碳體系鈉離子電池組成本構成正極材料26%負極材料16%電解液26%隔膜18%集流體4%其他10%鈉離子電池技術成熟,亟待大規模量產。鈉離子電池具有成本低、倍率性能優異、低溫容量保持率高等特點,但目前仍處于初期起步階段,多家企業積極推進鈉離子電池進展,預計未來鈉離子電池產業
102、會有明顯增長。鈉離子電池也由正極材料、負極材料、電解液、隔膜、集流體等構成,鈉離子電池正極原材料為鈉鹽,相較于鋰鹽價格更加低廉,同時鈉離子電池中鈉和鋁不會發生反應,因此電池正負極集流體均可采用鋁箔而不必用更加昂貴的銅箔,成本更低。資料來源:中科海納官網,北極星儲能網,BNEF,方正證券研究所4.7 電化學儲能電池:鈉電池儲能或將迎來爆發增長 鈉離子電池組成 P 73全釩液流儲能系統成本構成全釩液流電池結構電解液35%電堆35%管理控制系統20%其他10%全釩液流電池儲能初始投資成本高,未能大規模商用。目前全釩液流電池單瓦時成本在3-4元。液流電池中電解液成本占比高。液流電池主要由電解液、電極、
103、離子交換膜、雙極板和集流體組成,以4小時電池儲能系統為例,電解液在電池成本中占比約50%。液流電池容量大,安全性高,使用壽命長。正、負極電解液儲存在外部不同的儲液罐中,突破常規的電池容量限制;儲能介質為水溶液,安全性能高,且電池均勻性好,全釩液流電池循環次數達15000次以上。憑借上述特征,釩電池是非常有潛力的儲能裝置。資料來源:全釩液流電池技術研究進展 魏甲明,中和儲能官網,華經情報網,方正證券研究所4.8 電化學儲能電池:液流電池安全、高容量、長壽命、有潛力 P 74 儲能變流器PCS市場規模持續擴大。我國儲能變流器行業于2012年起步,隨著項目數量的增加和技術進步,儲能變流器成本不斷下降
104、,再加上近幾年電化學儲能規??焖僭鲩L,儲能變流器的需求不斷增加,變流器市場規模持續擴大,2021年我國儲能變流器市場規模為36.7億元。PCS市場格局:格局仍未定,后進者競爭激烈。目前我國儲能變流器市場仍處于提質降本、規?;l展的初期階段,市場格局仍未定,根據CNESA,2018-2021年我國排名前十的儲能變流器供應商企業不斷更換,除上能電氣、陽光電源、科華數據等少數企業多年保持領先外,新進入者迭出。資料來源:中能傳媒研究院,CNESA,方正證券研究所4.9 管理控制系統之PCS:市場規模擴大,格局未定 0100200300400500600700上能電氣科華數據索英電氣南瑞繼保陽光電源盛弘
105、股份華自科技智光儲能匯川技術許繼050100150200250300350陽光電源科華數據索英電氣上能電氣南瑞繼保盛弘股份華陸電子許繼英博電氣智光儲能2020年中國儲能變流器供應商排名(國內市場)(MW)2021年中國儲能變流器供應商排名(國內市場)(MW)P 752021年中國BMS裝機量市場份額5.4123.9635.5141.1446.514343.17103.0802040608010012020142015201620172018201920202021中國BMS市場規模(億元)BMS市場概況:市場規模迅速增長,需求量快速攀升。BMS在儲能系統中發揮著保障安全、延長電池壽命、估算剩余
106、電量等重要作用。從2004年起,我國企業開始布局BMS,2012年我國BMS市場規模僅1億2億元,到2021年時市場規模已達103.08億元,同比去年上升138.8%。與此同時,BMS需求量由2014年的8.1萬套增長至2021年的354.5萬套,期間CAGR達71.57%。BMS市場格局:市場集中度高,龍頭比亞迪、寧德時代、特斯拉。從裝機量看,2021年我國BMS裝機量前五名的企業依次為弗迪電池(比亞迪子公司)、寧德時代、特斯拉、華霆動力和力高技術,CR10為74%,市場集中度較高。資料來源:華經產業研究院,方正證券研究所4.10 管理控制系統之BMS:市場規模劇增,行業集中度高 弗迪電池1
107、8%寧德時代16%特斯拉10%華霆動力8%力高技術5%上汽捷能4%聯合電子4%金脈電子3%國創新能3%普瑞均勝3%其他26%P 76 EMS市場概況:市場規模小,尚無龍頭企業。EMS是運用自動化、信息化等專業技術,對儲能系統的能源供應、存儲、輸送等環節實施動態監控和數字化管理的系統?,F階段,我國電化學儲能能量管理系統應用比例偏低,2021年市場規模僅為6億元。隨著能源產業數字化水平提升,能量管理系統應用比例將逐步加大,行業發展前景廣闊。資料來源:中能傳媒研究院,國際能源網,方正證券研究所4.11 管理控制系統之EMS:市場規模小,尚無龍頭企業 P 772021年度國內市場儲能系統出貨量排行(M
108、Wh)儲能系統集成市場概況:集成商多種模式并存。儲能系統集成,是將儲能電池、BMS、EMS、PCS等各個單元組合起來,打造“一站式”解決方案。目前,國內的儲能系統集成商主要分為全產業鏈布局、專業集成和單純設備供應商轉型三類,其中基于自身產品由單純設備供應商向系統集成商轉型的企業占比最多。此外,作為儲能項目業主方的國有發電企業、電網企業等也開始布局儲能系統集成領域。儲能系統市場格局:龍頭海博思創、電工時代、陽光電源等。2021年,海博思創、電工時代、科華數能、陽光電源等儲能集成商在國內新增投運裝機量和出貨量排名中均位于前列。資料來源:儲能,能源電力說,CNESA,方正證券研究所4.12 系統集成
109、行業:集成商多種模式并存 儲能集成商儲能集成商全產業鏈布局比亞迪、陽光能源、中天科技專業集成國內較少單純設備供應商轉型光伏逆變器切入PCS 錦浪科技、固德威、德業科技動力電池切入儲能電池億緯鋰能、鵬輝能源電力設備切入PCS/BMS/EMS 金盤科技、科陸電子0400800海博思創電工時代新源智儲陽光電源科華數能林洋億緯中天科技興儲世紀平高集團采日能源 P 78 以磷酸鐵鋰電池為例,在峰谷價差模式下,假定儲能系統循環次數為330次/年,系統儲能效率為88%,按照15年來計算,IRR約為8%資料來源:儲能技術全生命周期度電成本分析文軍,新型儲能經濟性及價格機制研究 李豐,方正證券研究所4.13 電
110、化學儲能經濟性評估:內部收益率 8%項目儲能系統參數裝機容量(MWh)10初始建造成本(萬元)1700年運維成本(萬元)60儲能效率88%電價差值(元/kWh)0.6年循環次數330IRR8%回收期9 P 79碳酸鋰價格走勢圖(萬元/噸)磷酸鐵鋰價格走勢圖(萬元/噸)電化學儲能系統成本主要來源于儲能電池,而電池成本的主要來源是正極、負極、電解液、隔膜等原材料價格。由于下游需求增加,2021年10月25日到2022年2月17日,原材料碳酸鋰的價格由19.3萬元/噸上漲至43萬元/噸,漲幅123%,當前價格超過了55萬元/噸;正極材料磷酸鐵鋰的價格隨之從8.5萬元/噸上漲至14萬元/噸,漲幅65%
111、,由此儲能系統成本上升,造成價格上漲壓力,壓縮了利潤空間。積極推進礦產資源等上游原材料布局,加快開發原材料礦產資源,以提高原材料供應量,平衡供需關系,抑制由于需求快速增長而引起的原材料價格上漲,使原材料價格恢復合理區間,從而降低儲能成本。此外,中下游企業可以通過加深與上游原材料供應企業合作協調關系,或通過提高原材料自供率實現降本。資料來源:Wind,方正證券研究所4.14.1 儲能產業降本路徑一:布局電池原材料,降本空間明顯 P 80碳酸鋰價格及磷酸鐵鋰儲能系統成本預測 磷酸鐵鋰電池正極材料磷酸鐵鋰及電解質溶液均由碳酸鋰制備,電池級碳酸鋰約占電池成本43%,電池成本約占總成本67%,因此電池級
112、碳酸鋰約占儲能系統成本29%。目前,電池級碳酸鋰價格仍然居于高位,眾多公司加快電池產業鏈上游布局,推進鋰資源開采項目,但由于礦產資源開采周期較長目前價格還未恢復。從長周期來看,碳酸鋰資源供應與產業下游需求平衡,價格會恢復正常,從而使得鋰離子儲能系統成本下降,當電池級碳酸鋰價格恢復漲價前價格約5萬元/噸時,儲能系統成本相較于當前約可降低27%。資料來源:Wind,儲能100人,方正證券研究所4.14.2 儲能產業降本路徑一:布局電池原材料,降本空間明顯0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%01020304050602022.112022E2023E2024E2025E
113、2026E碳酸鋰價格(萬元/噸)儲能系統成本(100%)P 81項目鋰離子電池鈉離子電池能量密度150-250Wh/kg100-150Wh/kg電壓3-4.5v2.8-3.5v壽命3000+次2000+次鈉、鋰電池成本對比鈉、鋰電池性能參數對比地殼豐度分布價格 元/千克鈉2.75%全球都是2.75鋰0.0065%75%在美洲550鈉離子電池正負極集流體均為鋁箔(便宜)鋰離子電池負極集流體必須為銅箔(貴)鈉資源 vs.鋰資源集流體 選擇鈉離子成本vs.鋰離子成本 鈉離子電池成本顯著低于鋰離子電池,高性價比優勢明顯。鋰離子電池地殼豐度0.0065%,且75%分布在美洲,目前價格昂貴;相比之下,鈉資
114、源在地殼中占比2.75%,全球分布廣泛,價格便宜。另外,鋰離子電池負極集流體必須為銅箔,鈉離子電池正負極集流體均為鋁箔,銅箔價格遠高于鋁箔,因此在集流體上鈉離子電池可進一步降低成本。以鈉離子電池選用NaCuFeMnO/軟碳體系,鋰離子電池選用磷酸鐵鋰/石墨體系為例,鈉離子電池比鋰離子電池成本低30%40%。與鋰離子電池相比,鈉離子電池平均能量密度低38%左右,壽命降低30%左右,最高電壓不及鋰離子,但由于其價格低廉因素,隨著鈉離子電池規?;慨a,可以作為一種高性價比儲能方式。資料來源:中科海納官網,方正證券研究所4.15 儲能產業降本路徑二:鈉離子替代 P 82三種儲能系統各環節成本年循環次數
115、為330時度電成本磷酸鐵鋰儲能系統不同年循環次數度電成本0.8820.9111.25500.20.40.60.811.21.4抽水蓄能壓縮空氣磷酸鐵鋰1.2550.9850.88800.20.40.60.811.21.4300495600年循環次數 根據全生命周期度電分析法,儲能系統度電成本由初次投資成本、年維護運營成本、替換成本、充電成本、回收成本等部分組成,其中年循環次數主要影響其替換和充電成本。在年循環次數均為330次時,抽水蓄能、壓縮空氣、磷酸鐵鋰電池度電成本在考慮充電電價時分別為0.882、0.911、1.255元。當提高磷酸鐵鋰年循環次數到495、660次時,價格分別下降到0.98
116、5、0.888元,與抽水蓄能、壓縮空氣儲能成本接近。因此,增加電網對儲能電站的調用頻率,可大幅度降低度電成本,降幅可達30%以上。資料來源:儲能技術全生命周期度電成本分析文軍,方正證券研究所4.16 儲能產業降本路徑三:增加電網調度頻率 P 83目錄1、全球主要經濟體儲能政策及發展現狀2、新能源發電量快速增加,儲能系統作用凸顯3、當前主要儲能類型及市場需求測算4、電化學儲能產業鏈分析與成本構成5、儲能產業鏈核心公司分析6、投資建議與風險提示 P 84資料來源:方正證券研究所整理5.電化學儲能產業鏈核心公司 P 85資料來源:公司官網,WIND,方正證券研究所德方納米:保持規模領先優勢,客戶穩定
117、 公司主要產品為納米磷酸鐵鋰,2021年產量9.83萬噸、同增203%,銷量9.12萬噸,同增198%。規模領先優勢。2021年底公司累計建設完成磷酸鐵鋰產能15.5萬噸/年,2022年5月德枋億緯年產10萬噸磷酸鐵鋰項目進入試生產階段,截止2022H1,宜賓德方時代年產8萬噸磷酸鐵鋰項目、曲靖德方年產11萬噸新型磷酸鹽系正極材料項目、曲靖德方創界年產2萬噸補鋰劑項目預計將于2022年Q4至2023年Q1陸續投產??蛻魞瀯?。公司已經與寧德時代、億緯鋰能、比亞迪等行業領先企業形成長期合作關系。2021年寧德時代銷售額約33.73億元、占銷售總額的69.66%。2.413.259.832.342.
118、419.12024681012201920202021產量銷量8.5510.5410.549.4248.420.780.830.60-0.637.70-400%-200%0%200%400%600%800%1000%1200%1400%1600%-100102030405020172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy德方納米2017年-2021年營收情況(億元)德方納米磷酸鐵鋰2019年-2021年產銷量情況(萬噸)5.1.1 正極材料公司:德方納米 P 86資料來源:公司官網,WIND,中國新能源網,方正證券研究所龍蟠科技:磷酸鐵鋰產業鏈逐步完
119、善,新產能持續投放 公司主要從事車用環保精細化學品和磷酸鐵鋰正極材料的研發、生產和銷售。2020年12月25日,公司簽署了收購貝特瑞名下磷酸鐵鋰相關資產和業務的框架協議,并于2021年6月完成100%股權轉讓,至此公司進入磷酸鐵鋰行業。2022年中報顯示,磷酸鐵鋰業務為公司貢獻了85%的營業收入。產能規模與市場地位優勢。公司磷酸鐵鋰正極材料業務的市占率行業領先,2022年4月8日,公司發布公告擬在襄陽市襄城區投建磷酸鐵鋰正極材料生產基地項目,計劃投資金額19億元,累計將建成10萬噸/年磷酸鐵鋰及5萬噸/年磷酸鐵產能。2022年10月18日,龍蟠科技旗下公司四川鋰源8.5萬噸三代高壓實密度磷酸鐵
120、鋰產品線正式投產。龍蟠科技2017年-2021年營收情況(億元)12.9714.9817.1319.1540.540.760.661.141.863.28-20%0%20%40%60%80%100%120%05101520253035404520172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy潤滑油17.90%柴油發動機尾氣處理液16.77%發動機冷卻液8.57%車用養護品13.15%其他產品3.82%磷酸鐵鋰正極材料39.80%龍蟠科技2021年營業收入構成5.1.2 正極材料公司:龍蟠科技 P 87資料來源:公司官網,WIND,GGII,高工儲能,方
121、正證券研究所派能科技:專注儲能電池系統,全球戶儲龍頭 派能科技是行業領先的儲能電池系統提供商(占主營業務96.4%),2020年,派能成為國內儲能業務第一家上市公司;戶用儲能全球市場占有率連續兩年排名第二,出貨量占全球出貨量分別為12%和14%。項目逐步投產,帶動業績增長。1-9月累計出貨達2203MWh,同比增長128%,Q3出貨994MWh,環比增長55%。10月份公司發布公告擬定增募資投建10GWh鋰電池研發制造基地項目。深耕海外戶用儲能市場,強強聯合。海外戶用儲能為公司主要收入來源,2021年公司海外市場收入為16.7億元,占比達81%。同時,公司與英國最大光伏系統提供商Segen、德
122、國領先的光儲系統提供商Krannich,意大利領先的儲能系統提供商Energy深度合作,共同把握全球戶儲機遇。派能科技2017年-2021年軟包電芯產銷情況(MWh)派能科技2017年-2021年營收情況(億元)1.434.268.2011.2020.63-0.470.411.602.703.0188%89%90%91%92%93%94%95%96%97%98%-5051015202520172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤儲能業務占比96.18280.15474.3742.81,706.1579.45262.3570.41722.131,538.89020040060
123、08001,0001,2001,4001,6001,80020172018201920202021產量銷量5.2.1 儲能電池主要企業:派能科技 P 88資料來源:公司官網,WIND,Ofweek,電池網,方正證券研究所鵬輝能源:戰略聚焦儲能業務,產能持續擴張 儲能業務提升顯著。鵬輝能源是中國較大的電池生產廠家之一,也是最早涉及儲能行業的鋰電公司之一,儲能電池解決方案業內領先。根據GGII統計,公司2022H1國內儲能鋰電池總出貨量為全國第三,2022H1戶用&便攜式儲能電芯出貨量位列全國第二名,市場地位領先。公司戰略重視儲能,2022年上半年儲能業務占比提升至50%。產能布局順利推進。截至2
124、021年底,公司電池產能為18.35億Ah/年。2022上半年,公司產能擴張到24.48億Ah,同時有12.79億Ah/年產能在建、有望實現翻倍。同時,公司在廣西柳州、江蘇衢州規劃了各20GWh電池產能,柳州智慧儲能及動力電池制造基地一期廠房主體已經完工;衢州年產20GWh智慧儲能電池項目已于10月17日開工。鵬輝能源2019年-2021年鋰離子電池產能情況(億Ah)鵬輝能源2017年-2021年營收情況(億元)20.9825.6933.0836.4256.932.241.931.480.041.37-500%0%500%1000%1500%2000%2500%3000%3500%4000%0
125、10203040506020172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy8.911.4918.359.8815.4121.170%20%40%60%80%100%120%140%0510152025201920202021產能產量產能利用率5.2.2 儲能電池主要企業:鵬輝能源 P 89寧德時代:市占率位居全球第一,積極探索各地儲能商業模式 寧德時代主要業務為動力電池系統、儲能系統和鋰電池材料。公司主要儲能應用領域為表前市場,含發電側與輸配電側。2021年,儲能系統銷售收入為136.24千萬元,同比增長601.01%。研發創新領先。截止2022年H1
126、,公司及其子公司共擁有4,645 項境內專利及835項境外專利,正在申請的境內和境外專利合計7,444 項。截止2022年三季度末,公司研發費用約105.77億。供應鏈布局領先。在礦產資源、正負極材料、隔膜、電解液等材料及設備等上游重要環節與優質供應商深度合作??蛻舾采w全面。國內,與國家能源集團、國電投、中國華電、三峽集團、中國能建等頭部能源企業達成戰略合作;海外,與Nextera、Fluence、Wartsila、Tesla、Powin等國際前十大儲能需求客戶深度開展業務合作。資料來源:公司官網,方正證券研究所199.97296.11457.88503.191,303.5623.7631.2
127、839.1542.65134.420%2%4%6%8%10%12%02004006008001,0001,2001,40020172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤儲能系統占比寧德時代2017年-2021年營收情況(億元)動力電池系統70.06%鋰電池材料12.10%儲能系統11.27%其他業務6.57%寧德時代2022年H1營業收入構成5.2.3 儲能電池主要企業:寧德時代 P 90國軒高科:儲能領域持續發力,完善產業布局 公司主營為動力電池、輸配電設備業務、儲能電池(2022H1儲能電池收入占比15%)。儲能電池業務的主要產品包括集裝箱式儲能系統通信基站系列電源,5K
128、WH/10KWH戶用儲能電源,易佳電智能移動儲能充電樁等,并在大型儲能電站系統、家庭小型儲能系統和備電電源等領域為客戶提供儲能電源系統解決方案。公司布局發電側、電網側、電源側、用戶側四大儲能領域,產品廣泛應用于通訊基站、儲能電站、船舶動力電池、風光互補、移動電源、兩輪車等新能源領域。儲能領域積極拓展合作伙伴。國內,公司深化與國家電網、華能集團、國家電投、皖能集團等企業合作;同時海外,公司也與Invenergy、Jinko等建立戰略合作伙伴關系,為儲能電池出海打下堅實基礎。5.2.4 儲能電池主要企業:國軒高科資料來源:公司官網,方正證券研究所48.3851.2749.5967.24103.56
129、5.291.91-3.45-2.36-3.42-300%-250%-200%-150%-100%-50%0%50%100%-2002040608010012020172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy國軒高科2022年H1營業收入構成動力鋰電池76.51%輸配電設備3.74%儲能電池14.80%其他業務4.95%國軒高科2017年-2021年營收情況(億元)P 91億緯鋰能:技術創新驅動發展,產業鏈生態持續完善 公司的主要業務是消費電池(包括鋰原電池、小型鋰離子電池、圓柱電池)和動力電池(包括新能源汽車電池及其電池系統、儲能電池)的研發、生產和
130、銷售。向上游產業鏈開展布局。2022年9月28日,公司公告擬8億收購瑞福鋰業20%股權,增加鋰電材料布局;同日,宣布向貝特瑞增資8.84億元,計劃在2024年6月30日前建設成年產10萬噸鋰電池負極材料一體化產能?!隘B技術”優勢明顯。2022年10月20日,公司發布儲能新品560K電池,電芯容量達到560Ah,單個電池1.79KWh,循環壽命1.2萬次;采用CTT極簡集成,PACK零部件的數量降低47%,生產效率提升30%;總成本可以降低10%。資料來源:公司官網,Ofweek,方正證券研究所29.8243.5164.1281.62169.002.744.9614.9115.2625.470%
131、50%100%150%200%250%02040608010012014016018020172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy億緯鋰能2017年-2021年營收情況(億元)鋰原電池7.12%鋰離子電池92.58%其他0.30%億緯鋰能2022年H1營業收入構成5.2.5 儲能電池主要企業:億緯鋰能 P 92資料來源:公司官網,CNESA,方正證券研究所陽光電源:核心產品光伏逆變器,儲能業務增長迅猛 陽光電源是國內最早從事逆變器產品研發生產的企業,且龍頭地位穩固。2021年全球市占率30%以上,已批量銷往德國、意大利、澳大利亞、美國、日本、印度
132、等150多個國家和地區。儲能業務穩居榜首。2021年儲能系統全球發貨3GWh、儲能變流器全球發貨2.5GW,雙項蟬聯六“年”冠。大型儲能方面,業界首款“三電融合”的全系列液冷儲能解決方案PowerTian等已批量應用。建設全球營銷、渠道及服務網絡。公司一直堅持全球化的發展戰略,在海外建設了20+分子公司,70+全球服務中心,180+授權服務商,多個重要的渠道合作伙伴。目前,海外的印度生產基地和泰國工廠產能已達25GW。88.86103.69130.03192.86241.379.227.009.0518.4613.350%2%4%6%8%10%12%14%0501001502002503002
133、0172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤儲能業務占比16.1316.7317.9435.5256.0014.3215.1316.4433.5247.00010203040506020172018201920202021產量銷量2017年-2021年陽光電源光伏逆變器產銷量(GW)2017年-2021年陽光電源營收情況(億元)5.3.1 PCS主要企業:陽光電源 P 93資料來源:公司官網,WIND,北極星太陽能光伏網,方正證券研究所10.508.359.4515.8926.781.530.500.962.412.45-100%-50%0%50%100%150%200%25
134、0%300%05101520253020172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy26,14283,30222,25760,789010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,00090,00020202021產量銷量固德威2020年-2021年光伏儲能逆變器產銷量(臺)固德威2017年-2021年營收情況(億元)固德威:以光伏逆變器為核心,儲能逆變器出貨量全球前三 固德威專注太陽能、儲能等新能源領域,擁有能量管理、儲能變換等領域的相關核心技術。逆變器持續出貨。2022H1,公司逆變器銷量約為23.37
135、萬臺,其中并網逆變器銷量約為16.50萬臺,占比約70.6%;儲能逆變器銷量約為6.87萬臺,占比約29.4%。不斷豐富儲能產品應用場景。一方面,公司持續完善自有儲能電池PACK產能布局,上半年儲能電池銷量達1.5萬臺。另一方面,公司可提供單機功率3-50kW的光伏儲能逆變器,并于2021年相繼推出兩款工商業用的儲能逆變器,推出兩款家用儲能鋰電池,與公司雙向儲能逆變器組成“光伏+儲能”系統解決方案。5.3.2 PCS主要企業:固德威 P 94資料來源:公司官網,WIND,北極星太陽能光伏網,方正證券研究所29.8053.2876.1328.4748.1770.53010203040506070
136、80201920202021產量銷量錦浪科技2019年-2021年光伏逆變器產銷量情況(萬臺)錦浪科技2017年-2021年營收情況(億元)錦浪科技:全球組串式逆變器領導者,產品技術優勢領先 錦浪科技主要從事儲能等新能源電源設備的研發、生產、銷售和服務,產品包括儲能組串式逆變器。逆變器轉換效率具有市場顯著優勢。公司通過引進SiC新型半導體材料、高效的磁性器件、高效控制算法,將逆變器效率提升至99.1%。2022年上半年,公司逆變器出貨43.36萬臺,毛利率達25.76%;逆變器產能達77萬臺/年,產量達48.75萬臺。產品擁有優異的性能及可靠性。錦浪的并網逆變器是國內較早同時通過歐盟CE認證、
137、澳大利亞SAA認證、美國ETL認證等主流市場認證,是全球第一家獲得PVEL產品可靠性測試報告的逆變器產品。8.238.3111.3920.8433.121.131.081.212.793.92-50%0%50%100%150%200%250%300%0510152025303520172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy5.3.3 PCS主要企業:錦浪科技 P 95資料來源:公司官網,CESA,方正證券研究所2017年-2021年盛弘股份國內外營業收入占比90.81%87.30%79.86%79.22%75.42%8.25%9.68%18.64%
138、18.52%22.36%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20172018201920202021國內海外其他2.182.112.552.744.041.441.872.192.511.9602468101220172018201920202021 電能質量設備 電動汽車充電樁 電池化成與檢測設備 新能源電能變換設備2017年-2021年盛弘股份營業收入分產品(億元)盛弘股份:全球模塊化儲能變流器領導者,產品服務方案突出 盛弘聚焦于電能質量、電動汽車充電樁、儲能微網、電池化成與檢測、工業電源五大板塊。其精湛的電力電子變換和控制技術完美適用于輸配電、儲能等關鍵應用
139、。優質專業的客戶服務:盛弘儲能全球累計裝機容量突破1.5GW,覆蓋源、網、荷、微全場景解決方案,產品已進入全球6大洲50余個國家和地區,為合作伙伴提供靈活、穩定、兼容的產品。產品平臺持續優化:盛弘在成熟的產品上不斷優化,推出新一代30kW儲能逆變器,支持多制式輸出,從400V三相、480V三相到裂相,適用于全球主流電網工商業用戶接入電壓等級,方便集成商根據需求切換,立足于小型工商業應用。5.3.4 PCS主要企業:盛弘股份 P 96資料來源:公司官網,WIND,方正證券研究所4.315.326.318.449.430.700.860.991.020.93-50%0%50%100%150%200
140、%250%300%350%400%01234567891020172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy新風光2017年-2021年營收情況(億元)新風光2022年H1營業收入構成儲能產品14.14%電機驅動與控制類24.74%電能質量監測與治理類47.61%高端變流器類6.86%煤礦智能控制裝備1.46%其他5.20%新風光:30年電力電子技術沉淀,大舉進軍儲能市場 新風光業務主要包括智慧儲能系統裝置、電能質量治理、軌道交通回饋裝置等板塊。多個發電側、電網側、用戶側項目落地。公司在儲能系統方面的布局包括:6kV-35kV高壓直掛級聯儲能系統并網產
141、品、直流1000V和1500V低壓儲能并網產品,儲能系統最大功率可達百兆瓦級,以及軌道交通專用儲能產品等。高壓直掛儲能技術顯赫。公司高壓直掛儲能已在不同場景應用,高壓方案能省5-6%的PCS成本;無需升壓變壓器,效率比常規儲能系統高22.5%。5.4.1 BMS主要企業:新風光 P 97資料來源:公司年報,公司官網,網易新聞,WIND,索比儲能網,方正證券研究所科陸儲能成功案例2022南美洲485MWh電網側南美洲現今最大的電池儲能項目2021美國加州10MW/69MWh電網側當地具有示范效應的長時儲能項目2021美國北卡羅來納州51.2MW電網側集成PCS項目2021美國印第安納州24MW/
142、63MWh電網級科陸首次在美供應全套儲能系統2020美國印第安納州14MW/46.3MWh電網級印第安州迄今最大的電池儲能系統,科陸PCS在美首次應用2020美國德州90MW/98.54MWh電網級科陸進入美國市場智能電網75.61%儲能業務11.96%綜合能源管理及服務10.27%物業1.87%金融業務0.12%其他業務收入0.17%2022年H1科陸電子營業收入構成科陸電子:系統集成商,深耕美洲市場 科陸電子是國內領先的綜合能源服務商。在儲能方面,科陸擁有OCS、電池系統、BMS、EMS、儲能全生命周期運維分析系統等核心產品,提供儲能系統集成解決方案。深入開拓美洲市場??脐戓槍δ芟到y的多
143、項核心技術,如以儲能離網系統中的無限制、無主從的并聯技術、高電網新能源占比的構網型PCS技術,率先在北美市場實現商業應用。2021年與美洲知名能源企業簽訂了合計755MWh集裝箱式電池儲能系統供貨合同,鞏固了公司在美洲市場的行業地位。訂單數量持續突破。截至2022年9月,公司電池儲能系統獲得訂單量已超過1.4GWh。公司儲能業務產能高速擴張,2022年7月宜春生產基地一期3GWh項目正式投產,同時二期項目簽約,計劃產能為5GWh。5.5.1 系統集成主要企業:科陸電子 P 98資料來源:新華財經,公司官網,證券之星,東方財富網,方正證券研究所四方股份儲能首創成功案例東福山島項目國內第一個海島上
144、的風、光、柴、儲、荷項目深圳寶清儲能電站國內首個兆瓦級電池儲能站張北風光儲基地項目當時世界上最大規模的風光儲項目烏蘭察布新一代電網友好綠色電站示范項目國內首個儲能配置規模最大項目36.8138.6342.981.652.564.09-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%01020304050201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy四方股份2019年-2021年營收情況(億元)四方股份:中國電氣自動化領軍企業,目前儲能業務體量較小 四方股份主營業務包括繼電保護、電網自動化及發電廠自動化產品的研發、生產、銷售和技術服務。目前已有1
145、23萬套繼電保護設備、在1.8萬座35kV及以上變電站及4000多個發電廠站成功運行。儲能變流器技術處于行業領先。四方股份在微網儲能、大型工商業配套儲能、集中式儲能電站、電源側儲能等場景中參與了多項首創的成功案例。在集中式、鏈式和模塊化三種技術路線的并行下,從發電到用電的各種儲能場景已在近百個儲能項目中實際應用。電網側儲能成為重要戰略方向。公司儲能業務注重產品和系統研發,2022年10月11日,公司以3388萬元中標南方電網液冷式中壓級聯電池儲能示范項目,實現電網側10KV直掛液冷型、級聯儲能項目突破。5.5.2 系統集成主要企業:四方股份 P 99資料來源:WIND,智通財經,中國儲能網,方
146、正證券研究所2022年南網科技儲能項目中標情況臺山電廠火儲聯調項目60MW/MWh1.64億元三峽新能源陽西沙扒海上風電場配套儲能項目30MW/30MWh8700萬元大唐國際雷州發電廠儲能輔助調頻設備EPC工程項目30MW/30MWh約8200萬元大唐潮州電廠儲能調頻系統EPC工程30MW/30MWh約8100萬元廣東能源集團金灣電廠20MW/8.67MWh約6700萬元儲能系統技術服務14.49%試驗檢測及調試服務23.75%智能配用電設備16.08%智能監測設備17.30%機器人及無人機14.11%其他14.26%2021年南網科技營業收入構成2022年南網科技儲能項目中標情況南網科技:加
147、速儲能全方位布局,火儲聯調開拓新路線 南網科技致力于電力能源系統的清潔化和智能化發展,其中儲能系統技術服務2021年收入1.9億,占總營收13.8%。具備儲能系統設計技術優勢。公司為用戶提供穩定、安全、高效的并網儲能系統,過往實施項目均得到用戶的高度評價。以廣東已投運的近30個火儲聯調項目為例,由公司做總包EPC的項目,儲能系統的運作效率和調頻收益均具有顯著優勢。儲能項目持續中標。公司迄今已承接10個火電機組配套儲能系統的EPC工程,總裝機容量達218MW/172MWh。在第三季度中標的三個儲能調頻系統EPC 工程金額超過2.3 億元,其中金灣電廠項目首次采用了磷酸鐵鋰電池+超級電容器的混合儲
148、能調頻解決方案,開創了火儲聯調新的技術路線。5.5.3 系統集成主要企業:南網科技 P 100資料來源:公司官網,方正證券研究所86.3780.6390.08102.60118.482.661.220.99-7.82-12.92-1000%-800%-600%-400%-200%0%200%-2002040608010012014020172018201920202021營業收入扣非后歸母凈利潤收入yoy扣非歸母利潤yoy南都電源2017年-2021年營收情況(億元)南都電源:持續加碼儲能業務,海外項目占大頭 南都電源于面向智慧儲能、數據中心、工業后備和綠色出行四大應用領域,在儲能應用方面,專
149、注于新能源用儲能電站及數據中心用儲能后備電源等產品和系統的研發、制造、銷售、服務及環保型資源再生。儲能項目高效建設。南都電源2022年已累計中標及簽約新型電力儲能項目約1.3GWh,累計中標及簽約工業儲能項目約39億元,目前公司新型電力儲能全球儲能裝機規模累計近 3GWh。海外儲能市場占有率突出。南都電源先后承擔國內外50余個儲能示范項目,全球新型電力儲能裝機規模超過3GWh,儲能產品累計出貨超40GWh,海外儲能項目約占公司在手訂單的70%左右。電力儲能7.22%工業儲能31.06%資源再生61.72%南都電源2022年H1營業收入構成5.5.4 系統集成主要企業:南都電源 P 101資料來
150、源:公司官網,方正證券研究所中國天楹:以儲能為據點,全面進軍新能源賽道 中國天楹成立于2006年,主營業務為垃圾焚燒發電及相關設備的研發、生產和制造,2021年公司以重力儲能為切入點正式進軍新能源行業。產業鏈布局日漸完善。公司以儲能為切入點,前端擴展至分布式光伏發電、地面光伏電站、風力發電等新能源生產業態,后端擴展至智能柔性電網、充電樁等電力消納環節,始終秉承“環保+新能源”雙輪驅動的發展戰略。重力儲能項目持續推進。1)與國家電投集團浙江新能源有限公司簽訂合作框架協議,三年內在長三角地區建設重力儲能不低于1GWh。2)與通遼市人民政府、中國投資協會共同簽署戰略合作框架協議,“十四五”期間共同打
151、造通遼千萬千瓦級風光儲氫氨一體化零碳產業園,其中重力儲能2GWH。中國天楹新能源產業布局情況時 間目標內容2021年正式涉足新能源產業,與如東縣人民政府簽署新能源產業投資協議,就灘涂光伏發電、海上風電、儲能、氫能、零碳數據中心等新能源業務與如東縣政府達成深度戰略合作協定;2021年與中國投資協會能源投資專業委員會、美國STERA能源公司、天空塔(北京)儲能科技有限公司正式簽訂中國境內首個100MWh重力儲能項目戰略合作協議。2022年公司控股子公司Atlas與重力儲能技術開發商EV公司簽署技術許可使用協議,EV公司授權Atlas在中國區獨家使用許可技術建造和運營重力儲能系統設施。2022年公司
152、及控股子公司阿特拉斯(江蘇)新能源科技有限公司分別與中國投資協會能源投資專業委員會、中國三峽建工(集團)有限公司、中建七局新能(上海)建設有限公司、國網江蘇綜合能源服務有限公司以及中電建水電開發集團有限公司等多家公司和專業機構簽署戰略合作協議,就能源市場開發以及重力儲能技術研究與項目開發等相關事宜達成戰略合作。2022年公司在按計劃推進如東100MWh重力儲能項目主體工程建設,深入布局儲能產業的同時,也在積極布局大型地面光伏發電、分布式光伏、風電等新能源板塊業務。報告期內,公司已成功實現總部園區3.1MW屋頂分布式光伏項目并網發電。5.6 重力儲能公司:中國天楹 P 102資料來源:公司官網,
153、水電水利規劃設計總院,wind,方正證券研究所東方電氣:立足能源裝備技術優勢,引領抽水蓄能業務第一梯隊 技術水平領先國際。東方電氣屬于能源裝備行業,擁有完整的能源裝備研制體系,水電產品總體水平位居國內前列,貫流式、混流式等水電技術達到國際領先水平,抽水蓄能機組研制達到世界一流水平。截至目前,東方電氣集團已經形成了覆蓋100800米水頭段、4萬45萬千瓦容量等級、150500轉每分鐘轉速范圍的抽水蓄能機組研制和調試能力,在制和已運行機組超過77臺套、總容量超過2400萬千瓦。積極布局儲能產業。2021年公司水輪發電機銷售量為8.1GW,市場占有率約為40%。在資質、資金、技術壁壘更高的抽水蓄能領
154、域,公司作為大型抽水蓄能機組制造雙寡頭之一,預計未來將受益于風光大基地配儲及國家支持性政策的契機,抽水蓄能設備業務進入快速發展通道。2022年前三季度東方電氣發電設備產量構成2017年-2021年東方電氣水輪發電機組銷量(兆瓦)310.58萬千瓦269.5萬千瓦1983.1萬千瓦14711751171556041195702000400060008000100001200014000201720182019202020215.7.1 抽水蓄能公司:東方電氣水輪發電機組10.51%汽輪發電機組77.37%風力發電機組12.12%P 103資料來源:水電水利規劃設計總院官網,方正證券研究所 哈爾濱
155、電氣是我國生產水電設備的主要廠商之一,已為國內近 200 多座電站提供了 300 多臺機組,并為國外(美國、加拿大、日本、委內瑞拉、泰國、菲律賓、尼泊爾、土耳其、剛果、伊朗等國家)的 26 座電站提供了近80臺水電機組。2021 年公司水輪發電機產量為 9.6GW,市場占有率約為 47%。國電南瑞是行業內抽水蓄能電站專業最全、技術水平國際領先的電力系統二次設備供應商,擁有全部自主知識產權的抽蓄電站工程安全監測、計算機監控、繼電保護、水輪機調速、電機勵磁和 SFC、機組狀態監測等產品,參與了30多個抽蓄電站的建設。金盤科技于 2009 年進入抽水蓄能領域,供貨了近 500 余臺套勵磁變壓器、廠用
156、變壓器、SFC 輸入輸出變等類型產品,先后用于安徽績溪、福建周寧、廣州、河北 豐寧、吉林敦化、浙江仙居、呼和浩特、陽江、梅州等抽水蓄能電站。公司的抽水蓄能 SFC 特種干式變壓器,用于大型同步電機的變頻啟動,解決了合閘沖擊次數、換流及渦流較大等問題,受到下游客戶認可。5.7.2 抽水蓄能其他代表公司 P 1045.8 釩電池儲能公司:釩鈦股份資料來源:公司官網,wind,方正證券研究所釩鈦股份:釩鈦資源豐富,向釩電池產業鏈延伸 釩鈦資源豐富且集中度高。主要原料鈦精礦和粗釩渣由公司控股股東攀鋼集團提供,攀鋼集團占據了攀西四大礦區中的攀枝花、白馬兩大礦區,生產原料來源充足穩定。目前擁有五氧化二釩產
157、能4萬噸,2022年上半年釩制品(以V2O5計)產量為2.35萬噸。同時,公司與四川德勝集團簽訂項目合作框架協議,投資產能2萬噸/年五氧化二釩的釩渣加工生產線。未來公司擁有大概5.4萬噸/年五氧化二釩產能,為全球最大釩制品制造企業。強強聯合介入釩電池電解質業務。10月10日,釩鈦股份與大連融科合作成立了生產釩電解液的子公司(控股51%)。子公司將先在2022年內建設完成一期2000立方米/年釩電解液產線,并在2023-2024年協商投資建設6萬立方米/年釩電解液產線。2021年釩鈦股份主營業務分產品構成2011年-2021年釩鈦股份產品銷量(萬噸)及毛利率1.932.322.242.374.2619.24%17.74%22.77%30.50%0%5%10%15%20%25%30%35%40%0510152025302017年2018年2019年2020年2021年 高鈦渣 鈦白粉 釩制品鈦制品毛利率釩制品毛利率釩產品32.11%鈦精礦11.36%鈦渣7.87%鈦白粉28.97%電13.41%鋼材及鋼材制品2.09%其他4.19%