20160908-东兴证券-电力设备与新能源行业深度报告：储能方兴未艾，静候政策东风-solarbe文库

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敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 D ON GX IN G S E C U R IT IES 行业研究东兴证券股份有限公司证券研究报告储能方兴未艾，静候政策东风电力设备与新能源行业深度报告 2016 年 09 月 08 日看好 /维持电力设备与新能源深度报告投资摘要储能是能源结构转型的重要一环。  发电端，储能可平抑风电、光伏功率波动，缓解可再生能源的并网压力。  输配电端，储能用于削峰填谷，稳定电网频率，提高电网设备的利用效率。  用电端，储能配套分布式光伏，有助于微电网建设，提高用电质量和可靠性。电化学储能将引领风骚，看好铅炭电池和锂电池。  电化学储能技术具有能量密度高、响应速度快、循环效率高、灵活方便等优点，适用性强，是未来大规模储能的发展方向。  目前铅炭电池和锂电池储能技术较为成熟，成本不断降低，尤其是铅炭电池已初步具备无补贴下的经济性，商业化推广呼之欲出。能源革命引爆储能需求，多种商业模式撬开储能千亿市场。  经测算，随着可再生能源发电规模的不断扩大，至 2020 年，我国可再生能源并网领域储能需求近 2000 亿元，未来 5 年复合增长率约 280。  用户侧，工商业用户分时电价低储高用和居民用户 “ 分布式储能 ” 模式经济性已现，叠加参与调峰调频辅助服务效益，市场蓝海无可限量。  新能源汽车产业链井喷带动储能电站需求激增，未来 5 年光储充电站储能市场规模约 200 亿元，具备千倍增长空间。新能源汽车作为移动储能装臵参与 V2G 模式，每年峰谷电价潜在套利将超 300 亿元，而目前布局尚处空白。储能成长依赖政策扶持，相关细则近期有望出台。借鉴国外经验，储能发展初期有赖于政策补贴的实行。我国储能政策扶持细则正在酝酿，我们预计下半年有望出台，从设备投资补贴（锂电池储能补贴估计在 0.35 元 /kWh 以上）、加大调峰调频辅助服务补偿额度、扩大套利空间等方面推动储能产业爆发。投资策略铅炭电池储能经济性突显有望率先推动需求放量，推荐相关龙头南都电源和圣阳股份；动力电池梯次利用将助力锂电池储能降低成本，推荐布局动力电池维护服务领域的雄韬股份； “ 分布式储能 ” 未来增长亮眼，推荐布局锂电池储能及分布式配套系统解决方案的欣旺达、阳光电源和科陆电子。风险提示储能政策出台不及预期；储能成本下降不及预期；储能技术路线不确定；风电、光伏和新能源汽车发展不及预期。行业重点公司盈利预测与评级简简称 EPS元 PE PB 评级 15A 16E 17E 15A 16E 17E 南都电源 0.34 0.46 0.65 64.67 47.57 33.27 5.51 强烈推荐圣阳股份 0.15 0.31 0.46 117.9 1 55.26 38.20 3.36 推荐雄韬股份 0.43 0.54 0.71 55.87 44.74 34.21 3.99 推荐欣旺达 0.50 0.83 1.22 55.14 33.30 22.75 9.22 强烈推荐阳光电源 0.64 0.90 1.19 37.27 26.71 20.08 2.25 强烈推荐科陆电子 0.41 0.27 0.37 24.80 37.87 27.38 5.14 推荐资料来源 Wind，东兴证券研究所杨若木 010-66554032 y angrmdxzq.net.cn 执业证书编号 S1480510120014 林劼 010-66554034 linjie_dxzq.net.cn 史鑫 010-60554044 shixindxzq.net.cn 王革 010-66554043 wanggedxzq.net.cn 行业基本资料占比股票家数 133 4.57 重点公司家数 - - 行业市值 16756.43 亿元 3.09 流通市值 11752.73 亿元 3.07 行业平均市盈率 51.93 / 市场平均市盈率 22.12 / 行业指数走势图资料来源东兴证券研究所相关研究报告 1、电力设备与新能源行业燃料电池专题报告之一产业化风欲来，待起飞 2016-07-19 2、电力设备与新能源行业报告车不停驶、运营涌动 2016-06-30 3、电力设备与新能源行业报告 5 月产销大幅提升，三元锂电崛起亮眼 2016-06-15 4、电力设备与新能源行业报告 4 月产销全面回暖， “车桩”联动确保销量无忧 2016-05-13 -20.0 -10.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 9-9 11-9 1-9 3-9 5-9 7-9 沪深 300 电力设备 P2 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 目录 1. 储能技术加码能源结构转型 5 1.1 清洁能源建设倒逼储能技术发展 5 1.2 储能是电力发、输、配、用环节的关键一环 5 2. 储能技术路线多，电池储能展宏图 8 2.1 储能技术多元化发展 8 2.2 抽水蓄能占主导，电化学储能潜力巨大 9 2.3 高性能铅炭电池替代铅酸电池 13 2.4 锂电池前途无量，成本将进一步下降 14 2.5 企业布局电池储能，特斯拉构建 “发 -用 -储 ”生态圈 .17 3. 下游扩张带动储能加速增长 18 3.1 可再生能源并网困难重重，千亿储能市场待开 18 3.2 用户侧储能套利可观，分布式光伏加码储能市场 20 3.3 储能搭上新能源顺风车， V2G 模式无限畅想 .24 4. 国外补贴先行推动，国内静候政策东风 26 4.1 补贴政策推动储能产业爆发 26 4.2 国外政策导向，储能平稳发展 26 4.3 国内政策重在引导，扶持细则静待出炉 27 5. 储能推荐标的 .30 5.1 南都电源 30 5.2 圣阳股份 31 5.3 雄韬股份 31 5.4 欣旺达 32 5.5 阳光电源 32 5.6 科陆电子 33 6. 风险提示 .34 表格目录表 1 不同储能技术优缺点 8 表 2 权威机构预测全球未来电化学储能市场规模 12 表 3 铅酸电池与铅炭电池性价对比 14 表 4 部分国家动力电池梯次利用项目案例 17 表 5 各大厂商积极布局电池储能市场 17 表 6 不同储能容量比例对抑制电力波动率的影响 20 表 7 不同储能电池度电成本测算 21 表 8 北京一般工商业用电峰谷分时电价表 21 表 9 光伏补贴电价表 23 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风 P3 敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 表 10 部分地方省市县对分布式光伏实行高额补贴 23 表 11 居民分布式光伏成本测算北京市居民用电阶梯电价表 23 表 12 分布式光伏配套储能电池经济性测算 24 表 13 部分国家和地区对储能的支持政策 27 表 14 国内部分储能示范项目 28 表 15 重点跟踪公司 34 插图目录图 1 中国能源结构发展规划 5 图 2 配备储能系统可平抑光伏功率波动 6 图 3 电网负荷峰谷差值日益增大 6 图 4 储能在削峰填谷中的作用 7 图 5 分布式光伏储能系统 7 图 6 储能主要技术路线 8 图 7 不同储能技术的应用领域 9 图 8 中国中大型抽水蓄能电站分布图 10 图 9 全球储能技术分布 10 图 10 中国储能技术分布 11 图 11 全球电化学储能装机规模 11 图 12 中国电化学储能装机规模 11 图 13 主流储能技术性能对比（ 1） 12 图 14 主流储能技术性能对比（ 2） 13 图 15 铅炭电池技术原理 13 图 16 锂电池技术原理 14 图 17 2012-2020全球锂电池市场需求（ GWh） .15 图 18 锂电池成本下降预测 15 图 19 退役动力电池可梯次利用于储能等领域 16 图 20 中国新能源汽车 2020年销量将达 200万辆 16 图 21 动力电池退役电量估测 16 图 22 特斯拉 “发 -储 -用 ”生态圈 .18 图 23 中国电化学储能装机规模分布 18 图 24 中国电化学储能项目分布 18 图 25 中国风电装机规模预测 19 图 26 中国光伏装机规模预测 19 图 27 中国历年弃风情况 19 图 28 2016 年上半年各省份弃风情况严重 .19 图 29 我国近两年弃光率高企 20 图 30 储能电池内部收益 22 P4 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 31 中国分布式光伏装机将持续攀升（ GW） .22 图 32 我国充电站市场亟待放量 25 图 33 我国充电桩建设数量剧增 25 图 34 V2G模式促进能源互联 25 图 35 储能与光伏行业发展阶段对比图 26 图 36 中国储能发展相关政策 29 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风 P5 敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 1. 储能技术加码能源结构转型 1.1 清洁能源建设倒逼储能技术发展现阶段，我国一次能源消费以煤炭和石油等化石燃料为主，清洁能源所占比例仅为 11。为缓解这一能源结构长期以来对环境和资源造成的压力，大力发展清洁能源已上升到国家战略的高度。  国务院能源发展战略行动计划 2014-2020 指出，到 2020 年，全国非化石能源占一次能源消费比重将达 15。  中国能源研究会预计， 2030 年非化石能源装机规模将达 14.4 亿千瓦，占全国总装机规模的 60，占能源消费总量比重达 22，贡献 2020-2030 年间 90的能源消费增量。图 1 中国能源结构发展规划资料来源国家发改委，东兴证券研究所从清洁能源的发展路线上看，核电建设周期长，短期装机难有快速放量；大型水电站项目开发难度加大，投资要求高；生物质能发电成本居高不下，不利于大规模推广。因此，剩下的风电和太阳能将是未来清洁能源项目建设的主力。与之俱来的可再生能源消纳问题，促使储能产业加速发展。 1.2 储能是电力发、输、配、用环节的关键一环储能系统通过能量形式转化，可对电能进行有效存储和择时释放，打破电力供需的时空间不对称性。作为新能源发展的 “最后一公里 ”，储能成为连接能源互联网建设、可再生能源并网、分布式发电和科学用电能源闭环的重要纽带。 P6 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 1.2.1 发电侧缓解可再生能源并网压力由于风能和太阳能具有间歇性和随机性特点，在缺少储能系统的情况下，风电、光伏并网输出功率的剧烈波动将对电网造成冲击。通过对风电、光伏电站配臵储能系统，能有效平抑输出功率的间歇性波动，打破电力系统 “ 发 -输 -配 -用 ” 瞬时实现的发展瓶颈，提高电力系统的稳定性。储能还可解决可再生能源的限电问题，将短时间过剩的电力转移至需要的时段进行释放，减少弃风弃光现象，从而实现可再生能源的无障碍消纳。图 2 配备储能系统可平抑光伏功率波动资料来源用于平滑可再生能源出力波动的电池储能系统优化控制策略，东兴证券研究所 1.2.2 输配电侧削峰填谷，提高设备利用率由于用电需求的动态变化，电网的实际负荷存在峰谷分布。据南方电网统计，我国城市电网的负荷峰谷差值日益增大，典型峰谷比可达到 1.75，峰谷差率为 42.7，这使得电力设备利用率长期处于低位，却还面临峰值扩容的压力，并对电网造成损坏，既不经济又不环保。图 3 电网负荷峰谷差值日益增大资料来源南方电网，东兴证券研究所东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风 P7 敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 配臵储能系统，可在负荷低谷时段从电网充电储存多余电量，在高峰期释放电量以满足额外需求，实现谷电峰用，熨平峰谷差值，稳定负荷，通过提升内部效率延缓电网的扩容需求。同时，储能用于电网调节可提高暂态稳定性，抑制振荡，调频调压。图 4 储能在削峰填谷中的作用资料来源 OE 能源，东兴证券研究所 1.2.3 用电侧分布式能源接入，提高用电质量在能源互联网时代，储能成为分布式发电和微网的核心环节，其地位被提升到空前高度。 “ 分布式微网储能 ” 的配套建设，大力推进了电力系统自我控制、保护和管理的局部自治和广泛互联，极大提高了电力系统的可靠性，实现了智能电网能量的双向互动。储能系统还能够作为有效的备用电源，应对各种突发状况，保证供电质量。另一方面，峰谷电价作为新电改的重点，用户可利用储能从低储高发的模式实现直接套利。图 5 分布式光伏储能系统资料来源公开资料，东兴证券研究所 P8 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 2. 储能技术路线多，电池储能展宏图从技术路线上来看，根据能量转化介质的差异，储能方法可分为机械储能、电化学储能、热储能、电磁储能和化学储能五大类。图 6 储能主要技术路线资料来源公开资料，东兴证券研究所 2.1 储能技术多元化发展由于不同的储能技术工作原理和成熟度存在差异，因此在性能特点、经济成本和场地要求等方面各有优缺，并无某一储能技术能独占所有优点，满足全部应用需求。表 1 不同储能技术优缺点技术路线工作原理优点缺点机械储能抽水蓄能电网低谷时利用过剩电力将水从低的水库抽到高的水库，电网峰荷时高水库中的水回流到低水库推动水轮机发电技术成熟，储能容量大选址困难，投资周期长压缩空气储能在负荷低谷时利用电力将空气高压密封在地下结构内，在需要时释放压缩的空气推动燃汽轮机发电储能容量大建站地点严苛，效率低飞轮储能电能用于将放在真空外壳内的转子即一个大质量的由固体材料制成的圆柱体加速，从而将电能以动能形式储存起来无污染，比功率大能量密度低，放电时间短电化学储能锂电池使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池能量密度高，环境友好成本较高，需要充电保护铅酸蓄电池电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池成本低，技术成熟能量密度低，寿命短液流电池一种活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池，电运行稳定，占用空间大，东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风 P9 敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 解液由硫酸和钒混合而成深度放电系统复杂，成本高钠硫电池一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷管为电解质隔膜的二次电池能量密度高，循环寿命长安全性差，需维持高温条件热储能熔融盐储能将热能储存在隔热容器的媒质中，需要时可再转化回电能，也可直接利用而不再转化回电能能量密度高应用场所受限电磁储能超级电容利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大容量的储能装臵，电荷以静电方式存储在电极和电解质之间的双电层界面上比功率高成本高，储能容量小超导磁储能利用超导体的电阻为零特性储存电能比功率高系统复杂，成本高化学储能氢、天然气通过电解水获得氢，之后可直接用氢作为能量载体，也将氢与二氧化碳反应成为合成天然气用途多样全周期效率低资料来源东兴证券研究所不同储能技术特点必须与目标应用领域需求相互契合才能物尽其用。在能源管理、桥接电力、电能质量管理和 UPS 等应用领域，往往需要多种储能技术取长补短，相互配合，才能满足电力系统的综合要求。因此，技术多元化将是储能行业未来的发展方向。图 7 不同储能技术的应用领域资料来源 ESA，东兴证券研究所 2.2 抽水蓄能占主导，电化学储能潜力巨大在电网储能技术中，以抽水蓄能为代表的机械储能占据绝对主导。据 CNESA 不完全统计，截至 2015 年底，全球抽水蓄能装机规模为 142.1GW，占储能总装机容量的 98.1。目前国内抽水蓄能装机量为 23.4GW。根据发改委规划，到 2025 年，全国抽水蓄能电站总装机量将达 100GW，具备长足增长空间。但由于抽水蓄能建站对水文 P10 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 条件有严格要求，项目工程浩大，建设周期一般需 4-5 年，因此大规模推广受到限制。图 8 中国中大型抽水蓄能电站分布图资料来源中国水电顾问集团，东兴证券研究所除抽水蓄能外，电化学储能技术也颇为成熟，在电站级储能示范项目的应用已初具规模。特别是受到近年来新能源汽车产业链爆发驱动，大规模电化学储能在技术和经济上日益可行。截止 2015 年底，全球电化学储能项目累计装机规模为 890.9MW，年复增长率（ 2010-2015 年）为 18，成为储能技术的生力军。在全球电化学储能装机规模排名前三的国家中，美国、日本和中国的装机占比分别为 44、 35和 12。图 9 全球储能技术分布资料来源 CNESA，东兴证券研究所压缩空气， 0.3 储热， 0.9 抽水蓄能， 98.1 飞轮， 5 其他， 3 液流电池， 5 钠硫电池， 36 锂离子电池， 38 超级电容， 1 铅蓄电池， 12 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风 P11 敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 10 中国储能技术分布资料来源 CNESA，东兴证券研究所我国 2015 年电化学储能装机规模为 105.5MW，年复合增长率（ 2010-2015 年）达 110，增速为全球的六倍。其中，锂电池、铅蓄电池和液流电池以 66、 15和 13 的市场份额分列三甲。根据 CNESA 预测，到 2020 年，我国电化学储能装机规模将猛增至 14.5-24.2GW。随着电化学储能市场的持续井喷，抽水蓄能一家独大的格局将发生改变。图 11 全球电化学储能装机规模图 12 中国电化学储能装机规模资料来源 CNESA，东兴证券研究所资料来源 CNESA，东兴证券研究所据 HIS 研究公司预测，到 2022 年，全球电化学储能并网规模将超 40GW。以目前不足 1GW 的规模来看，未来 7 年具备 40 倍成长空间。此外，多家权威机构也对电化学储能市场做出了预测，对于未来电化学储能的成长空间，纷纷持乐观态度。抽水蓄能， 99.5 压缩空气， 0.01 液流电池， 13 其他， 6 锂离子电池， 66 铅蓄电池， 15 0 50 100 150 200 0 200 400 600 800 1000 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 装机规模（ MW）增长率 0 400 800 1200 0 20 40 60 80 100 120 2010 2011 2012 2013 2014 2015 装机规模（ MW）增长率 P12 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 表 2 权威机构预测全球未来电化学储能市场规模研究机构领域市场规模预测 IHS 储能市场 2022 年，全球并网规模超 40GW Navigant Research 2023 年，全球先进电池市场规模 465 亿元美元 2024 年，全球电网、社区、住宅及商用市场收益 210 亿美元分布式储能 2018 年，全球装机 2400MW 2024 年，全球装机 12000MW，分布式储能收入 165 亿美元微网储能 2024 年，全球市场规模达 420 亿美元，社区弹性微网储能收入 14 亿美元电网及辅助服务 2024 年，全球装机 20.8GW，收入 685 亿美元电动汽车 2023 年，全球插电式电动汽车充电服务收入 29 亿美元 2024 年，全球车电集成服务 2070 万美元 IRENA 可再生能源储能 2030 年，全球规模 75-275GW IHS CERA 工业储能 2017 年，全球市场规模 190 亿美元资料来源公开资料，东兴证券研究所与其他储能技术相比，电化学储能在设备机动性、响应速度、能量密度和循环效率上都具有较强竞争力，现阶段的短板集中在经济性方面。随着研发水平的提升和规模经济优势的显现，电化学储能成本具备较大的持续下行空间，短期看好铅碳电池的相对成本优势，中长期则看好锂电池的大规模崛起。图 13 主流储能技术性能对比（ 1）资料来源中国科学院工程热物理研究所，新能源电力系统中的储能技术研究综述，东兴证券研究所响应速度机动性循环效率经济性能量密度抽水蓄能压缩空气飞轮储能锂电池东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风 P13 敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 14 主流储能技术性能对比（ 2）资料来源中国科学院工程热物理研究所，新能源电力系统中的储能技术研究综述，东兴证券研究所 2.3 高性能铅炭电池替代铅酸电池目前市场上的铅蓄电池技术以铅酸电池为主，是最为成熟可靠、成本最低廉的电化学储能方式。但铅蓄电池的能量密度相对较低，且由于深度充放电时铅负极易于硫酸盐化，循环寿命受到极大缩减。作为铅酸电池的升级版，铅炭电池在负极中加入活性炭，有效阻止负极硫酸化现象，从而延长电池寿命。铅炭电池还将铅酸电池的储存优势和超级电容瞬间大容量充电的优势进行结合，极大改善了铅蓄电池的充放电性能。图 15 铅炭电池技术原理资料来源公开资料，东兴证券研究所响应速度机动性循环效率经济性能量密度铅蓄电池液流电池钠硫电池熔融盐储热 P14 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 铅炭电池与铅酸电池相比，成本仅高出约 10，但循环寿命延长了将近 3 倍，且功率密度也有明显的提升，在无补贴情况下已具备商业化经济性。凭借着突出的性价比优势，未来铅炭电池有望对铅酸电池进行快速替代。表 3 铅酸电池与铅炭电池性价对比技术能量密度（ Wh/kg）功率密度（ W/kg）成本（元 /kWh）循环次数铅酸电池 30-200 100-300 500-1000 500-1500 铅炭电池 30-200 200-500 500-1500 2000-5000 资料来源产研智库，东兴证券研究所 2.4 锂电池前途无量，成本将进一步下降锂电池是应用前景最为广阔的储能方式，其优势主要集中在高能量密度和充放电效率，这使其在诸多市场，如对设备占地面积敏感的场合，不间断电源或是快速调节电力质量等领域，占据不可替代的地位。与铅蓄电池相比，锂电池成本明显较高。因此，进一步降低锂电池成本是推广锂电池储能系统的关键。图 16 锂电池技术原理资料来源公开资料，东兴证券研究所锂电池成本的下降空间取决于产业化的完成程度，就目前而言，动力电池的持续投入和产能的不断扩大是锂电池成本下降最大的推动力。据真锂研究预测，未来 5 年锂电池需求将达 200GW，年复合增长率约 20，其中需求增量主要来自新能源汽车动力电池与工业储能设备，二者年复合增长率分别为 35和 25。东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风 P15 敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 17 2012-2020 全球锂电池市场需求（ GWh）资料来源真锂研究，东兴证券研究所 2008-2014 年，电动汽车产业链的爆发带动动力锂电池平均成本从 1000 美元 /kWh 下降到 410 美元 /kWh，年降幅在 14左右。动力电池市场的快速放量对储能电池产生了联动作用。据 Technavio 统计，储能锂电池成本五年来年均下降了 23，储能系统和安装成本年均分别下降了 14和 17。目前国内锂电池储能系统的配臵成本已接近 3000 元 /kWh。按照这一趋势，在 2020 年前锂电池有望降至 200 美元 /kWh 的经济性价格之下。图 18 锂电池成本下降预测资料来源 Nature Climate Change，东兴证券研究所未来锂电池储能成本问题的另一个重要解决途径是同样承接于新能源汽车市场的动力电池梯次利用。以我国目前新能源汽车的生产水平，车用动力电池一般使用 5 年左右电池容量将衰减到初始容量的 80左右，达到设计的使用寿命期限。届时新能源汽车的续航里程将显著减少，使用价值骤减，但对于储能而言仍具有较大的利用空间。 0 50 100 150 200 250 2012 2013 2014 2015E 2016E 2017E 2018E 2019E 2020E 消费类电子产品电动交通工具工业储能 P16 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 19 退役动力电池可梯次利用于储能等领域资料来源中汽中心，东兴证券研究所我们假设  2015 年生产动力电池退役数量在使用年限 4-6 年间呈正态分布，考虑技术和工艺进步的因素，每年所生产动力电池的寿命在此基础上逐年延长 10左右；  以 2015 年我国新能源汽车每车带电量 50kWh 估计，并假设电池能量密度的提升趋势为每年 10；  退役动力电池回收率为 80。从我国新能源汽车的发展历程及 “十三五 ”期间产销 500 万辆的目标推算，动力电池从 2018年起将迎来 GWh级退役大潮，大量退役的废旧电池有望涌入储能二次利用领域。图 20 中国新能源汽车 2020 年销量将达 200 万辆图 21 动力电池退役电量估测资料来源中汽协，东兴证券研究所资料来源东兴证券研究所 0 100 200 300 400 0 50 100 150 200 250 2013 2014 2015 2016E2017E2018E2019E2020E 新能源车销量（万辆）年增长率 0 50 100 150 200 250 0 10 20 30 40 2016E 2017E 2018E 2019E 2020E 2021E 2022E 2023E 动力电池退役电量（ GWh）年增长率东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风 P17 敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 在动力电池梯次利用的商业模式方面，目前美日等国已经开展了一些比较成功的项目。我国动力电池梯次利用起步较晚，目前尚处于试点实践和示范工程阶段，且动力电池一致性等瓶颈尚待攻克，商业化推广仍需时日。表 4 部分国家动力电池梯次利用项目案例性质国家应用领域案例商业运作日本家庭和商业储能日本汽车和住友集团合资成立 4R Energy公司，将日产 Leaf汽车的二手电池用于住宅和商用的储能设备。美国 /日本家庭储能美国 EnerDel 和日本伊藤忠在部分新建公寓推广梯次利用电池。示范工程德国电网储能博世集团利用宝马的 ActiveE 和 i3 电动汽车退役的电池建造 2MW/2MWh 大型光伏电站储能系统。中国低速电动车 /电网储能利用退役动力电池在低速电动车和变电站直流系统上进行改装。项目研究美国分布式发电美国可再生能源国家实验室对电动汽车锂电池二次利用进行研究。美国 /瑞典智能电网美国通用汽车与瑞典 ABB 集团联合开展包括智能电网在内的车载锂电池再利用的调查研究。资料来源东兴证券研究所 2.5 企业布局电池储能，特斯拉构建 “发 -用 -储 ”生态圈随着电化学储能春天的临近，各大电池厂商纷纷积极布局电池储能产业，尤其针对用户侧市场，陆续推出各自电池储能产品。表 5 各大厂商积极布局电池储能市场厂商技术型号容量（ kWh）推出时间松下燃料电池 Ene-Farm 8 2011 东芝锂电池 eneGoon 6.6 2012 Aquion Energy 钠离子电池 - 模块化 2012 索尼锂电池 ESSP-3005/18P 6 2013 Iron Edison 锂电池 - 3 2013 特斯拉锂电池 Powerwall 6.4 2015 比亚迪锂电池 Nini ES 3.75 2015 LG Chem 锂电池 RESU 6.4EX 6.4 2015 三星 SDI 锂电池 AIO Series 8 7.2 2015 Redflow 锌溴单液流电池 Zcell 10 2016 资料来源公开资料，东兴证券研究所 2015 年 4 月，特斯拉公司基于技术经验和产业链优势，推出了家用储能电池产品 Powerwall 以及公用事业级储能电池系统 Powerpack，将其上游发电端的 SolarCity 和下游用电端的特斯拉电动汽车串联起来，构建了特斯拉 “发 -储 -用 ”完整的电力生态圈。 Powerwall和 Powerpack等产品基于高能量密度的锂电池和出色的配套电池管理系统，能够实现用户侧电能的自主调配，电网不再是必须环节，促进了电能使用方式的革新。 P18 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 22 特斯拉 “发 -储 -用 ”生态圈资料来源公开资料，东兴证券研究所 3. 下游扩张带动储能加速增长目前我国电化学储能项目主要围绕在可再生能源并网、分布式发电及微网、电动汽车充换储一体化、调频辅助服务等领域。随着国家能源结构转型战略的推进和新电改政策趋于破局， “十三五 ”期间，我国储能市场将在公共事业领域率先发力，由发输电侧向用户侧进行渗透。图 23 中国电化学储能装机规模分布图 24 中国电化学储能项目分布资料来源中国储能网，东兴证券研究所资料来源中国储能网，东兴证券研究所 3.1 可再生能源并网困难重重，千亿储能市场待开近年来，在政府对可再生能源的大力扶持，风电和光伏装机规模迅速扩大。截至 2015 年底，我国风电累计装机容量为 145.1GW，光伏累计装机容量为 43.2GW。尤其是 2016 年上半年 “6.30 抢装潮 ”过后，光伏装机经历了又一波高潮，新增装机量达 20GW 以上。用户侧 60 电动汽车充换储 13 可再生能源并网 21 其他 6 用户侧 32 电动汽车充换储 37 可再生能源并网 28 其他 3 东兴证券深度报告电力设备与新能源行业储能方兴未艾，静候政策东风 P19 敬请参阅报告结尾处的免责声明东方财智兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 据国家能源局中期规划， “十三五 ”期间我国风电装机目标为 250GW，光伏装机目标为 150GW，未来五年年复合增长率分别为 11.5和 28.3。中国能源展望 2030 在此基础上提出了到 2030 年光伏、风电装机分别再增加 200GW 的中期目标，可再生能源发电规模将持续扩大。图 25 中国风电装机规模预测图 26 中国光伏装机规模预测资料来源国家能源局，中国能源展望 2030，东兴证券研究所资料来源国家能源局，中国能源展望 2030，东兴证券研究所与此同时，可再生能源的间歇波动特性严重制约了其并网能力，导致我国弃风、弃光、限电等现象屡见不鲜。  风电方面，仅 2016年上半年，我国弃风量为 323亿千瓦时，平均弃风率高达 21，创历史新高。其中，内蒙古、新疆、甘肃等风电大省弃风问题尤为严重。  光伏方面，我国今年上半年弃光电量约 32.8 亿千瓦时，平均弃光率达 19.7，主要集中在新疆和甘肃两个光伏大省，弃光率分别为 32.4和 32.1，较去年情况持续恶化。图 27 中国历年弃风情况图 28 2016 年上半年各省份弃风情况严重资料来源国家能源局，东兴证券研究所