新能源行業產業研究系列（七）：儲能產業研究展望行業發展確定性較強降本后望量利齊升-230407（22頁）.pdf

1、 2摘要01行業梳理：儲能九大環節機會漸現制造部分變流器環節、系統集成、BMS環節值得重視。變流器環節成本占比低但重要性高，當前階段電池環節價值量最高。長期看來，行業成熟度提升后，系統集成能力體現長期競爭力，BMS有望孵化細分alpha。待兩大問題解決后將迎來行業發展機會。一是電價經濟性問題，二是可再生能源的占比。當可再生能源占比達30%以上，儲能將迎來放量。02當前階段：電池環節價值量最高，鋰電池是增長最快的技術路線儲能應用場景豐富，發展空間廣闊。按應用場景，可以將儲能劃分為發電側（可再生能源并網、減少棄光棄風）、電網側（電力調峰、調頻）、用戶側（自發自用、峰谷價差套利）、輔助服務（5G基站

2、備用、IDC）等。各類儲能存在優劣勢，鋰離子目前效率較高，且形式成熟。抽水蓄能技術成熟、壽命較長、容量較大，但建設周期長，對于地形要求更高。相比抽水蓄能，電化學儲能資源可得性高、受地理條件影響較小，建設周期短，可靈活運用于電力系統各環節及其他各類場景中。其他技術仍其他處于試點中。03未來展望：多環節值得重視，降本空間來自電池環節未來多環節值得重視。儲能電池環節與動力電池基本重合，呈寡頭壟斷格局；儲能PCS環節集中度高，價值彈性大；儲能BMS環節技術壁壘高，有望孵化細分alpha；儲能系統集成環節待行業成熟后，體現長期競爭力。儲能系統降本空間大，2025年有望降低超60%成本。度電成本有望低于0

3、.2元/kWh，具有強經濟性，電池降本系主要驅動力。04風險提示（1）儲能場景落地不及預期；（2）政策變動；（3）產品研發不及預期等。FZ9UjWjZ9XmVvUvUvU8O8Q6MnPnNpNnOiNpPrNfQqRpP6MpOqQuOrQpRNZoNnN3/CONTENTS01020304 4 501圖：儲能產業鏈示意圖 雙碳目標要求可再生能源將從補充能源變為主體能源，化石能源將從主體能源變為輔助能源。電力系統從集中式為主，變為集中式和分布式結合的以可再生能源為主體的系統。碳中和的關鍵是構建以新能源為主體的新型電力系統。新型電力系統對靈活性資源有剛性需求。儲能是新型電力系統的關鍵環節，一方

4、面儲能滿足新能源靈活性資源需求，另一方面儲能滿足用戶低成本、高質量用電的需求。儲能制造部分變流器環節、系統集成、BMS環節值得重視。變流器環節成本占比低但重要性高，當前階段電池環節價值量最高。長期看來，行業成熟度提升后，系統集成能力體現長期競爭力，BMS有望孵化細分alpha。中期看來，系統運維、梯次利用、電池回收環節將隨行業成熟形成Beta。長期看來，關注下一代電池技術，如鈉離子電池及其產業鏈、固態電池及其產業鏈、飛輪儲能、壓縮空氣儲能等。數據來源：落基山研究所，清華大學氣候變化與可持續發展研究院，國泰君安證券研究圖：碳中和是一場能源革命 601圖：儲能產業上、中、下游 表前儲能裝備主要包括

5、電芯、儲能變流器、儲能消防與熱管理、BMS、EMS和其他電氣設備，并通過系統集成出售給下游客戶。表前儲能行業進入高速增長階段，表前儲能系統的下游客戶以EPC承包商和終端電站業主為主，國內表前儲能在獲客方面著重考慮公司的電力系統資源，競爭相對激烈。海外市場特別是美國市場對電芯和PCS在產品質量和接入標準等要求上的標準更高，存在較高的準入壁壘，因此出口企業在盈利能力方面相對更有優勢。目前政策處于小步試點階段，速度相對較慢。目前儲能更多應用在發電側，解決由于光伏風電成本下降、電網無法承受放量的問題。商業化待解決兩個問題：一方面是政策調整，另一方面是可再生能源的占比?？稍偕茉凑急冗_到30%以上，必將

6、體現儲能的經濟性。因此商業化過程中一方面需解決電價經濟性問題，另一方面等待可再生能源的占比提升。以上兩個因素都具備之后，儲能將在國內放量。數據來源：派能科技募集說明書，Wind公司公告，CNESA，國泰君安證券研究圖：電化學儲能系統結構示意圖+7 8 儲能即能量的存儲。根據能量存儲形式的不同，廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲能三類。電儲能是最主要的儲能方式，按照存儲原理的不同又分為電化學儲能和機械儲能兩種技術類型。其中，電化學儲能是指各種二次電池儲能，主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池等；機械儲能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等。儲能應用場景豐富，發展空間廣闊。按應用場景，我們可

7、以將儲能劃分為發電側（可再生能源并網、減少棄光棄風）、電網側（電力調峰、調頻）、用戶側（自發自用、峰谷價差套利）、輔助服務（5G基站備用、IDC）等多種用途。儲能應用場景豐富，技術路線多樣02數據來源：派能科技招股書，CNESA，國泰君安證券研究圖：電化學儲能技術最具潛力圖：各儲能技術優缺點對比 9 全球儲能仍以抽水蓄能為主，但未來空間有限。抽水蓄能是當前最為成熟的電力儲能技術，早在 20 世紀 90 年代就實現了商業化應用，主要用于電力系統削峰填谷、調頻調相和緊急事故備用等。抽水蓄能也是目前裝機量最大的技術，占全球儲能累計裝機規模的 85%以上；但受地理選址和建設施工的局限，抽水蓄能未來發展

8、空間有限。全球電化學儲能增量集中在美國、中國、歐洲三個主要地區。2021年中、美、歐三個主要地區新增儲能項目裝機量占比分別為24%、34%、22%，合計占2021年全球電化學新增投運總規模的80。盡管抽水蓄能在儲能總量上占優，但是未來其成本下降空間有限。全球新增儲能中大部分均為電化學儲能。近年來全球電化學儲能新增占比迅速上升，從2017年的17.2%，迅速攀升至2019年的80.2%。電化學儲能快速增長02數據來源：CNESA，國泰君安證券研究圖：電化學儲能快速增長21%33%113%30%166%-15%75%25%30%77%39%256%-20%153%-0.500.511.522.53

9、0246810121420132014201520162017201820192020GWhGWhYOY(%)YOY(%,10 電化學儲能為目前最優解，具備長期經濟性。按照技術類型，儲能可以分為電化學儲能、機械儲能、電磁儲能、化學儲能、熱儲能等。其中電化學儲能具有能量密度大、技術成熟度高、壽命長等優點，具有長期經濟性，是最具應用潛力的儲能技術。電化學儲能快速發展，鋰電池儲能技術領先。相比抽水蓄能，電化學儲能資源可得性高、受地理條件影響較小，建設周期短，可靈活運用于電力系統各環節及其他各類場景中。同時，隨著成本持續下降、商業化應用日益成熟，電化學儲能技術優勢愈發明顯，近年來裝機規?？焖僭鲩L。根據

10、中關村儲能產業技術聯盟（CNESA）的統計，截至 2021 年，全球電力系統已投運儲能項目的累計裝機規模達到 209.4GW。抽水蓄能依然是當前累計裝機規模最大的一類儲能技術，達到 180.5GW，同比增長 4.6%，所占比重為86.2%，同比下降 4.1 個百分點；電化學儲能緊隨其后，累計裝機規模24.3GW，同比增長 70.7%，所占比重為11.6%，同比上升約 4.2 個百分點。電化學儲能是應用范圍最廣、發展潛力最大的電力儲能技術02數據來源：派能科技招股書，CNESA，國泰君安證券研究1CNESA2圖：全球電力儲能市場累計裝機規模電化學儲能快速增長（2000-2021）圖：全球已投運儲

11、能項目累計裝機電化學占比快速提升（GW）5.1%7.4%11.6%0%2%4%6%8%10%12%14%050100150200250201920202021 11 電化學儲能為目前最優解，鋰離子電池在全球電化學儲能市場中占據絕對主導地位。這主要得益于鋰離子電池成本大幅降低，技術性能不斷突破，推動著鋰離子電池在全球范圍內實現商業化、規?；瘧?。根據 CNESA 的統計，截至 2021 年，全球已投運電化學儲能項目中鋰離子電池的累計裝機規模最大，為23GW，占比94.7%。鈉硫電池和鉛蓄電池的應用規模相對較小，占比分別為 2.1%和 2.3%。鋰離子電池已經連續多年占據全球新增投運總規模的最大比

12、重。新增裝機規模也在 2021 年迎來了歷史新高，達到 9.9GW，超過 2020 年新增裝機規模的兩倍。各類儲能存在優劣勢，鋰離子目前效率較高，且形式成熟。抽水蓄能技術成熟、壽命較長、容量較大，但建設周期常，對于地形要求更高。其他技術仍其他處于試點中，如果試點項目具備推廣潛力，或有進一步發展。鋰電池是電化學儲能主流技術路線02數據來源：派能科技招股書，CNESA，國泰君安證券研究圖：全球新增投運電化學儲能項目鋰電池裝機占比（GW）74.8%91.6%87.8%92.5%94.6%94.7%98.4%98.7%70%75%80%85%90%95%100%20142015201620172018

13、201920202021圖：2022新增投運電化學儲能項目鋰電池裝機占比（GW）12 13 儲能電池依舊是動力電池巨頭統治。海外市場在2020年前基本采用三星、LG化學的電池方案，2021年起加速寧德時代等國內方案的導入。寧德時代偏重電網側。比亞迪側重電源側和電網側，出口較多。億緯鋰能覆蓋電源側和用戶側。儲能電池的技術需求及產線長期將與動力電池分開。儲能電芯是當前階段價值量最高的環節，短期供需偏緊。儲能電芯是當前電化學儲能系統中價值量最大的零部件，儲能市場需求的快速增長，預計大容量電芯在短期內依舊供不應求。國內儲能系統方面，作為純成本，預計二三線企業的儲能電芯將被更多的推廣和應用，同時國內當前

14、表前儲能裝機存在明顯的地域性，部分地方企業預計會增量應用出口方面，海外更加看重電芯的性能，頭部化現象更為明顯。儲能電池：與動力電池基本重合，寡頭壟斷格局03數據來源：派能科技招股書，CNESA，國泰君安證券研究圖：2021A、2022E、2023E國內儲能電池市場格局（按出貨量）圖：全球儲能電芯需求預測 14 相較于組串逆變器，儲能變流器的壁壘有所提升。由于戶用需求較大，用戶對于儲能的效率、可靠性要求有所提升，與微型逆變器可形成協同效應，戶用市場呈現景氣狀態。微型逆變器與戶用儲能的渠道協同比較契合。行業空間很大，相關公司找準自身定位，有較大發展前景。電池提供了能量儲存的載體，通過變流器將交流電

15、變為直流電儲存起來。儲能變流器成本約為儲能系統的15-20%。國內市場儲能變流器呈現出明顯頭部化趨勢。在中國市場中，因儲能系統其終端客戶多以發電集團和電網公司為主，所以在招投標中會指定部分電網體系內的儲能變流器產品配套出貨。在出口市場中，頭部企業和搶先布局海外市場的企業更為受益。儲能PCS競爭格局集中度高，集中度接近光伏逆變器。陽光電源、科華恒盛占比分別為25%、18%，行業CR5為72%。儲能變流器的單W價值量、單W利潤均為光伏逆變器的2-3倍。因此雖然儲能變流器的絕對需求量在近幾年仍低于光伏，但是其利潤貢獻比例相對光伏逆變器將大幅提升，行業整體利潤比例將從2020年的14%提升至2025年

16、的83%。儲能PCS：集中度高，價值彈性大03數據來源：EESA，SNE，公司公告，派能科技招股書，CNESA，國泰君安證券研究圖：2021年儲能逆變器市場商市場排名（按出貨量,MW）圖：儲能變流器單價是光伏逆變器2-3倍 15 BMS關鍵技術包括充放電狀態管理、均衡控制及熱管理，對電芯表現十分重要。目前BMS仍在起步階段，行業高技術壁壘，專業化公司享受超額收益。需要溫控、消防等輔助環節，因為電池發熱存在安全隱患，需要水冷、風冷降低溫度來維持運轉，需要消防設備來消除隱患。溫控板塊價值量較低、門檻不高，很多原先做空調、汽車溫度控制的公司進入了此行業，IDC機房與儲能機房存在相似之處，可進行平移，

17、目前格局變化較大。溫控、集成、消防仍需要市場競爭格局較混沌，在儲能市場大爆發的情況下，因素更好。儲能BMS：技術壁壘高，有望孵化細分alphaBMS03數據來源：Wind，CNESA，國泰君安證券研究圖：BMS關鍵技術壁壘高圖：儲能BMS示意圖BMSSOC/-2075 16 系統集成環節目前競爭格局分散。2021年系統集成商市場排名中海博思創名列第一，第二名第三名分別為科華數能、陽光電源。系統集成環節長期將出現分化。行業目前專業化程度較低，盈利能力一般，但隨著專業化提升，將成為儲能產品差異化的決定力量。國內儲能系統集成隨行業成熟放量確定性高，海外儲能系統集成高壁壘量利雙升。各國均加速了表前儲能

18、系統的建設以維持電網系統的穩定。目前國內大儲大多以電源側強制配備為主，未來隨行業發展放量確定性高，頭部企業在大力推廣高壓級聯技術方案，或成為行業技術趨勢。出口的儲能系統因為海外電芯的質量安全標準及電網接入標準具有準入壁壘，盈利能力相對較好，出口儲能系統集成有望實現量利齊升。儲能系統集成：行業成熟后，體現長期競爭力03數據來源：EESA，CNESA，國泰君安證券研究圖：系統集成商業模式圖：2021年儲能系統集成商市場排名(MWh)171.461.261.1110.910.840.490.430.340.280.230.1900.40.81.21.620202021E2022E2023E2024E

19、2025E/Wh/kWh 目前儲能需求未爆發原因系國內電價太低，至2025年儲能成本低于0.2元/kWh，具有強經濟性。特別是火電，國家一直在控制電價以維持制造業的優勢，導致表后市場經濟性較差，疊加發達的電網系統，因此目前表后儲能發展需求不迫切。電化學儲能到2025年，全生命周期成本有望低于0.2元/kWh?？蓪嘶痣?，具有強經濟性，因此屆時儲能市場會迎來爆發式增長。儲能系統降本主要在兩方面：降低初始系統成本、提高循環壽命。全球目前發布了21GW的儲能項目，還有很多項目沒有公開。碳酸鋰價格一路下跌、儲能系統單價隨之下跌、替代能源價格上漲，儲能市場供不應求局面必將持續。近期碳酸鋰價格波動導致儲能

20、價格下跌20%-40%。長期看來，考慮到原材料價格下降，2025年可降低超60%的成本。目前國內儲能系統成本約不到2元/Wh。據BNEF預計，到2025年系統初始成本降有望降低至0.84元/Wh，一方面通過降低電芯成本至0.5元/Wh以下，另一方面通過降低土建、安裝、接網等非技術成本。儲能系統降本空間大：2025年有望降低超60%成本0.2/kWh03數據來源：BNEF，CNESA，國泰君安證券研究圖：儲能電站成本預測 18 降本空間主要來自電池環節。電池成本仍然占據電化學儲能系統成本的大部分，電池降本仍是目前儲能系統降本的主要驅動力。從降本空間來看，2023年上游原材料碳酸鋰價格大幅下跌，電

21、池成本仍會下行，疊加電池企業技術端不斷革新，二者將成為儲能成本降到0.2元/kwh的主要驅動力。延長電池壽命是LCOS下降的核心影響因素。據寧德時代估算，循環6000次的儲能系統，若其電池壽命延長到10000次，LCOS可下降60%以上。降低損耗是降本的有效路徑。具體方式包括：提升能量效率、改善冷卻方式、提升能量密度。儲能系統降本空間大：電池降本系主要驅動力03數據來源：中科院，寧德時代，國泰君安證券研究圖：儲能EPC成本拆分，電池包占比最大圖：儲能電池技術提升空間大，鋰離子電池成熟度高53%10%4%4%2%12%15%EMSEPC 1904 20風險提示04 儲能場景落地不及預期，政策變動，產品研發不及預期等。儲能場景落地或不及預期。1-N 21 THANKS FORLISTENING