2021-储能行业系列报告一：新能源行业的下一个千亿级赛道-solarbe文库

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证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号未经许可，禁止转载证券研究报告储能行业系列报告一推荐（维持）新能源行业的下一个千亿级赛道  储能在电力系统中的重要性逐渐增强。储能作为能源革命的中流砥柱，助力电力系统向 “ 源 -网 -荷 -储 ” 协调优化模式转变。储能设备作为一种优质的灵活性资源，在电网调频、调峰、平抑新能源波动等方面均能起到重要作用。随着风电、光伏渗透率逐渐增大，其并网给电网稳定运行带来了诸多挑战。由于风电、光伏发电出力的波动性和随机性特征，增加了调峰调频压力，引发了电网电压质量下降等问题。储能技术可以有效平抑新能源功率波动，增强新能源发电可控性，提高新能源的并网接入能力。根据在电力系统中接入位置、服务对象以及投资主体的不同，储能设备可以被划分为发电侧储能、用户侧储能与电网侧储能。可以预见，储能将成为继风电／光伏等清洁能源之后，电力能源行业发展的又一关键内生推动力，将对涵盖 “ 源网荷 ” 整体电力与能源系统的生产运行产生变革性影响。  电化学储能在所有储能技术中增速快、商业化水平高。 2020 年中国新增电化学储能规模同比翻倍以上增长，占全球新增电化学储能的 33。储能技术种类丰富，广议的储能技术包括电、热、氢储，不同储能技术成熟度不同，成熟度较高的是电储能。电储能大体分为电化学储能和机械储能，抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能都属于机械储能，锂离子电池储能、铅蓄电池储能、钠硫电池储能等都属于电化学储能。在全球范围内，所有储能技术中，抽水储能占比最高（截至 2020 年抽水储能装机占全球累计储能的 90），但电化学储能的增长最快。无论在全球还是中国范围内，电化学储能中的锂离子电池储能占比都达到约 80-90。截至 2020 年底，中国的电化学储能累计装机为 3.3GW，其中锂离子电池储能占电化学的比例为 89。全球的电化学储能累计装机 14.25GW，其中锂离子电池储能占比 92。 2020 年中国新增的电化学储能占全球新增电化学储能的 33。 2020 年中国新增电化学储能 1.56GW，同比增长 143。  全球主要国家对于储能的政策支持力度大。主要发达国家制定储能的产业政策，中国电化学储能产业政策支持力度大。各国对储能技术的支持力度都非常大，大多数国家都将储能技术定位为支撑新能源发展的战略性技术，为储能产业发展制定了一系列相关计划、投资与补贴政策。我国从 “十二五 ”开始布局到 “十四五 ”开局的 10 年之间已经出台了一系列扶持储能产业的政策。政策横跨储能产业的技术验证期、示范应用期、商业化初期在到当前的产业规模化发展期，对储能行业的发展进行了长期且具有针对性的扶持。  千亿级储能市场规模，预计全球储能装机年均复合增速 40-50以上。我们将储能市场按照集中式可再生能源并网、辅助服务、电网侧、用户侧划分，经测算预计到 2025 年中国储能装机规模在 70-120GW/150-250GWh，全球储能累计装机 300GW/600GWh，年均复合增速 40-50，预计全球储能市场空间约 5000-7000 亿。  电池与 PCS 是当下储能产业链上的最大受益者。储能系统成本中电池占比最高，达到了 60，其次是 PCS、 EMS 和 BMS，占比分别为 20、 10和 5。通过对产业链的解析可以看出，电池的占比最大，同时技术壁垒相对最高、最成熟，是该产业链中最大的受益者。在 PCS 领域，因为其技术较为成熟，先发优势明显，龙头几乎延续了光伏逆变器的的行业地位，竞争格局也比较稳定。  投资建议储能商业模式将逐渐明朗，同时叠加电化学储能成本的进一步下降和政策支持，储能行业有望保持高速增长，建议关注电池原材料企业龙蟠科技、德方纳米、富临精工；电池企业宁德时代、亿纬锂能、国轩高科；逆变器企业阳光电源、锦浪科技、固德威、德业股份、科士达、国电南瑞；储能系统集成商永福股份、科陆电子等。  风险提示储能需求不及预期、储能商业模式形成不及预期。证券分析师彭广春邮箱 pengguangchunhcyjs.com 执业编号 S0360520110001 行业基本数据占比股票家数只 213 5.3 总市值亿元 39,716.89 4.76 流通市值亿元 31,272.72 4.9 相对指数表现 1M 6M 12M 绝对表现 13.31 34.57 92.66 相对表现 17.57 39.27 97.35 相关研究报告新能源汽车行业跟踪报告 7 月新势力销量点评一线位次调整，二线持续高增 2021-08-05 海外四大锂电厂 2021 年中报点评强者恒强，高景气下龙头业绩进入兑现期 2021-08-07 电气设备行业重大事项点评美国电动化政策落地在即，全球第二大车市电动车即将放量 2021-08-07 -7 25 58 91 21/04 21/06 2021-04-30～ 2021-08-06 沪深 300 电气设备申万华创证券研究所行业研究电气设备 2021 年 08 月 10 日储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 2 目录一、储能能源革命的中流砥柱 . 4 （一）储能的功能需求 . 4 （二）储能的技术路线 . 4 二、储能双轮驱动下的高增长行业 . 7 （一）装机增长快，市场集中 . 7 （二）政策支持贯穿储能行业生命周期 . 8 （三）成本下降是驱动电化学储能市场扩张的长期保证 . 10 三、储能在电力系统中的应用场景 . 12 （一）发电测储能 . 12 （二）用户侧储能 . 12 （三）电网侧储能 . 12 四、储能市场空间测算 . 13 五、产业链梳理 . 14 （一）电化学储能产业链概览 . 14 （二）产业链各环节介绍 . 14 （三）核心公司概览 . 15 1、宁德时代动力电池龙头抢占储能先机 . 15 2、阳光电源光伏逆变器竞争优势将延续至 PCS . 16 六、投资建议 . 18 七、风险提示 . 19 储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 3 图表目录图表 1 储能系统削峰填谷示意图 4 图表 2 储能调频示意图 4 图表 3 储能路线图 4 图表 4 2020 年全球储能累计装机分布 . 5 图表 5 2020 年全球新增储能装机分布 . 5 图表 6 不同储能技术路线对比 5 图表 7 磷酸铁锂电池与三元里滇池比较 6 图表 8 全球电化学储能装机规模变化 7 图表 9 2020 年电化学储能装机分布 . 7 图表 10 全球电化学累计储能装机容量预测 7 图表 11 中国电化学储能累计投运规模预测 7 图表 12 全球主要国储能政策梳理 8 图表 13 中国储能重要政策梳理 9 图表 14 中国电化学储能发展整体规划 10 图表 15 中国电化学储能装机规模 10 图表 16 储能政策发展总结 10 图表 17 锂电池成本变化 11 图表 18 中国锂电储能系统成本及度电成本测算 11 图表 19 全球储能市场空间测算 13 图表 20 锂电储能产业链 14 图表 21 中国储能电站行业成本构成 14 图表 22 储能系统各环节 15 图表 23 宁德时代储能业务布局 15 图表 24 2020 年中国储能技术提供商排名（国内市场） . 16 图表 25 宁德时代储能业务收入及占比 16 图表 26 宁德时代储能业务毛利及毛利率 16 图表 27 2020 年中国储能变流器供应商排名（国内） . 17 图表 28 2020 年中国储能系统集成商排名（国内） . 17 图表 29 阳光电源 PCS 业务收入及占比 . 17 图表 30 阳光电源 PCS 业务毛利及毛利率 . 17 储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 4 一、储能能源革命的中流砥柱（一）储能的功能需求储能最重要的用途在于解决电力供需的时间错配问题。储能是指通过特定的装备或物理介质将不同形式的能量储存起来，其在电力领域存储的主要是电能。电力系统因为其连续性和随机性的特点，电力供需错配可能发生在电力的 “ 发、输、配、用 ” 中的任何一个环节，尤其是光伏、风电等可再生能源还具有明显的间歇性特点。通过储能可以为可再生能源实现消纳、调频和削峰填谷的多重功效。图表 1 储能系统削峰填谷示意图图表 2 储能调频示意图资料来源北极星储能网资料来源北极星储能网（二）储能的技术路线储能技术多样，成熟程度各不相同。储能存在多种不同的技术方案，各类技术方案的成熟度大不相同，产业化应用水平也存在比较大的差距。图表 3 储能路线图资料来源 CNESA，派能科技招股书，华创证券电化学储能为当下储能装机主流方案。当前国内外主要运行的储能项目仍以抽水蓄能为储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 5 主，截止 2020 年抽水蓄能在全球储能的装机占比高达 89.3，其次则是电化学储能，占比达 9.2，在电化学储能中又以锂离子电池为主，占比高达 88.8。电化学储能从累计值来看虽然不多，不过在 2020 年新增储能装机中，电化学储能装机占比却高达近 73，是目前主流的储能装机技术方案。图表 4 2020 年全球储能累计装机分布图表 5 2020 年全球新增储能装机分布资料来源 CNESA，华创证券整理资料来源 CNESA，转引自前瞻产业研究院 2021 年全球储能行业装机规模与区域分布情况分析，华创证券远期看氢储能，当下看锂电储能。通过对多种储能技术的对比与技术成熟度来看，目前电化学储能当中的锂电池储能综合性价比最高，这也是锂电池顺理成章成为当下储能主流方案的主要原因。不过锂电池能量密度提升目前有其 300Wh/KG 的理论瓶颈，相对氢燃料电池的能量密度极限仍存在不少差距，所以从更长期的角度来看，氢会是储能的最佳方案。所以储能技术方面当下期看锂，远期看氢。图表 6 不同储能技术路线对比储能类型容量工作时间响应成本 /kWh 优点缺点功率型应用容量型应用机械储能抽水 100-2000MW 4-10h 分钟级 4200 高容量低成本场地特殊要求不可行完全可行压缩空气 10-300MW 1-20h 分钟级 3200 高容量低成本场地特殊不可行完全可行飞轮储能 5kW-20MW 1s-30m 毫秒级 1200 美元高功率低能量密度完全可行可行，贵电化学储能铅酸电池 kW-50MW m-h 毫秒 -秒 150 美元价格低深充寿命短完全可行可行，贵锂电池 kW-MW m-h 毫秒 -秒 780 美元比能高效率高成本高完全可行可行，贵钠硫电池 100kW-100MW H 毫秒 -秒 350 美元比能高效率高成本高不安全完全可行完全可行电磁储能超导储能 10kW-50MW 2s-5m 毫秒级 6000 美元高功率比能低成本高完全可行不可行超级电容 10kW-1MW 1-30s 毫秒级 600 美元高功率能量密度低完全可行有合理性氢储能 / / / 1s 13000 大规模储能能量密度高成本高、效率低 / / 资料来源前瞻产业研究院 2020 年中国储能电站行业市场现状及发展前景分析，华创证券磷酸铁锂为当下储能锂电池最优选择。通过对比磷酸铁锂电池与三元锂电池这两款主流抽水蓄能 89.30 熔融盐储热 1.50 压缩空气储能 0.03 飞轮储能 0.01 锂离子电池 88.8 铅蓄电池 10.2 液流电池 0.07 超级电容 0.2 其他 0.1 电化学储能 9.2 23.08 72.77 4.15 抽水蓄能电化学储能其他储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 6 锂电池，可以看到磷酸铁锂电池相对于三元锂电池在循环寿命上有着很强的优势同时磷酸铁锂的度电成本相对三元锂电池也更加低廉。综合性能与经济性考虑，磷酸铁锂电池是当下储能用锂电池的最优选择。图表 7 磷酸铁锂电池与三元里滇池比较参数磷酸铁锂电池三元锂电池重量能量密度（ Wh/Kg） 150 300 体积能量密度（ Wh/L） 350 700 循环寿命 2000-3000 500-800 电池组循环寿命 1500-2000 300-500 度电成本（元 /kWh） 0.62-0.82 0.86-1.26 优点高温性能良好、安全性好、体积小重量轻低温性能好、体积更小缺点低温性能较差、压实密度低安全性差、热稳定性差、大功率防电差资料来源钜大锂电， energytrend，华创证券储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 7 二、储能双轮驱动下的高增长行业（一）装机增长快，市场集中 7 年复合增速 49，装机集中度高。电化学储能累计装机规模从 2014 年的 893.5MW 上升到了 2020 年的 14247.3MW，年化复合增长率高达 48.5，其中 2018 年的增速甚至达到了 120以上。此外到 2020 年电化学储能装机集中程度很高，中美欧日韩澳六大区域的电化学储能装机合计共占全球装机的 95，其中中国和美国占比最高，分别为 33与 30。图表 8 全球电化学储能装机规模变化图表 9 2020 年电化学储能装机分布资料来源 CNESA，转引自前瞻产业研究院 2021 年全球储能行业装机规模与区域分布情况分析，华创证券资料来源 CNESA，转引自前瞻产业研究院 2021 年全球储能行业装机规模与区域分布情况分析，华创证券能源革命下装机增长有保障。根据 WoodMackenzie 预测，未来 10 年电化学储能装机将持续高增长，预测年复合增长率将达 31。其中，中国作为电化学纯储能的装机大国和能源革命的先锋，其电化学储能装机累计规模未来 5 年的年化复合增长率在保守状态下也将达到 57.4，理想状态下更是能够达到 70.5，实现真正的超高速增长。图表 10 全球电化学累计储能装机容量预测图表 11 中国电化学储能累计投运规模预测资料来源 WoodMackenzie，转引自世纪新能源网，华创证券资料来源 CNESA，华创证券整理 0 20 40 60 80 100 120 140 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 全球电化学储能装机规模（ MW） YOY 33 30 23 6 3 5 中国美国欧洲日韩澳大利亚其他 0 100 200 300 400 500 600 700 800 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 全球累计储能装机容量（ GWh） 0 10 20 30 40 50 60 2021 2022 2023 2024 2025 保守累计装机预期（ GW）理想累计装机预期（ GW）储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 8 （二）政策支持贯穿储能行业生命周期全球主要发达国家都针对储能制定了相关的产业政策。各国对储能技术的支持力度都非常大，大多数国家都将储能技术定位为支撑新能源发展的战略性技术，为储能产业发展制定了一系列相关计划、投资与补贴政策。图表 12 全球主要国储能政策梳理国家 /地区时间政策 /文件 /行为 /部门主要内容日本 2016 年 METI 针对商业领域的工厂和小企业退出 7790 万美元的能源效率和存储技术激励方案 2018 年 10 月面向 2030 年能源环境创新战略提出了能源保障、环境、经济效益和安全病句的方针，推进既能和可再生能源，发展新储能技术韩国 2012-2015 年可再生能源配额制（ RPS） RPS 的最大特点是设计了可再生能源证书（ REC）交易机制，可再生能源场站根据发电量的多少可以获得相应数量的 REC。 2015 年，韩国贸易、工业和能源部开始在 RPS 中引入储能，现有或新建风 /光电站中如果安装了储能系统，则所获得的 REC 权重将会大幅提升。 2015 年电费折扣计划电费折扣计划包括对储能设备充电的容量电费和电量电费给予一定的折扣。美国 2018 年 1 月 841 法案该法案致力于消除储能在电力批发市场中进行公平竞争的障碍，有助于储能在更多的市场中获得收益，提高经济性 2018 年 3 月住宅侧储能系统税收抵免新规则针对住宅侧光储系统，如果住宅侧用户在安装光伏系统一年后再安装电池储能系统，且满足存储的电能 100来自光伏发电的条件，则该套储能设备也可获得 30的税收抵免。 2019 年 3 月储能技术运行准备和发电法案推进电网储能法案电池储能创新法案重点关注贷款和储能研究，通过储能的应用来提高电网的可靠性，并促进可再生能源的发展英国 2017 年 7 月英国智能灵活能源系统发展战略计划通过三个方面推动英国构建智能灵活能源系统，包括消除包括储能在内的智慧能源的发展障碍、构建智能家庭和商业、建立灵活的电力市场机制。 2020 年 7 月由商业、能源和工业战略部通过取消电池储能项目容量限制，允许在英格兰和威尔士分别部署规模在 50MW 和 350MW 以上的储能项目德国 2011 年 4 月启动储能基金到 2017 年底已累计支持了 259 个研发项目，共使用了 1.843 亿欧元资金。资助对象主要包括锂离子电池等电化学储能技术及其他储能技术。 2016 年新一轮 “光伏储能 ”补贴计划补贴对象为与光伏系统配套使用的电池储能系统，并要求光伏系统回馈到电网的功率不得超过峰值功率的 50，且电池系统必须具有 10 年质保期澳大利亚 2017 年 9 月可再生能源署年度报告澳大利亚可再生能源署正在对 14 个储能项目进行资金支持，支持资金总额达到了 5,724 万澳元，主要涉及储能技术的研发与示范应用 2018 年可再生能源署与能源市场主管部门、行业机构和消费者协会共同启动了分布式能源聚合计划，推动更多光储项目的进一步整合。资料来源华创证券整理中国电化学储能产业政策支持时间跨度长，扶持力度大。我国从 “十二五 ”开始布局到 “十储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 9 四五 ”开局的 10 年之间已经出台了一系列扶持储能产业的政策。政策横跨储能产业的技术验证期、示范应用期、商业化初期在到当前的产业规模化发展期，对储能行业的发展进行了长期且具有针对性的扶持。 2021 年青海省出台的关于印发支持储能产业发展若干措施（试行）的通知是国内首个地方储能补贴政策，在 2021 年 7 月的关于加快推进新型储能发展的指导意见更是明确指出了 3000 万千瓦的储能发展目标。图表 13 中国储能重要政策梳理时间部门政策 /文件主要内容 2011 年 12 月国家能源局国家能源科技 “十二五 ”规划布局储能产业，重点在储能技术的研发 2014 年 6 月国务院办公厅能源发展战略行动计划（ 2014-2020 年）优化能源结构，按照输出与就地消纳利用并重、集中式与分布式发展并举的原则，加快发展可再生能源 2016 年 4 月国家能源局能源技术革命创新行动计划（ 2016-2030 年）通过能源技术创新，提高用能设备设施的效率，重点发展电力储能等技术 2017 年 10 月财政部、工信部、国家能源局关于促进储能技术与产业发展的指导意见未来 10 年内分两阶段推进储能产业发展第一阶段即 “十三五 ” 期间，实现储能由研发示范向商业化初期过渡；第二阶段即 “十四五 ”期间，实现商业化初期向规模化发展转变 2019 年 2 月国家电网关于促进电化学储能健康有序发展的指导意见强调了储能的战略意义，规划了电源侧、电网侧和客户侧的储能应用，提高电网发展质量效益 2019 年 5 月发改委、国家能源局输配电定价成本监审办法抽水蓄能电站、电储能设施、电网所属且单独核定上网电价的电厂的成本费用不计入输配电定价成本 2019 年 10 月发改委关于促进储能技术与产业发展的指导意见 2019-2020 年行动计划提出从研发、制造、推进动力电池储能化应用和标准化建设等方面落实相关工作 2020 年 4 月国家能源局关于做好可再生能源发展 “十四五 ”规划编制工作有关事项的通知提出把可再生能源本地消纳能力、扩大可再生能源跨省区资源配置规模作为促进 “十四五 ”可再生能源发展的重要举措 2020 年 6 月发改委、能源局关于做好 2020 年能源安全保障工作的指导意见在提高电力系统调节能力发面指出，推动储能技术应用。鼓励电源侧、电网侧和用户侧储能应用，鼓励多元化的社会资源投资储能建设 2021 年 1 月青海省关于印发支持储能产业发展若干措施（试行）的通知对 “新能源＋储能 ”、项目中自发自储设施所发售的省内电网电量，给予每千瓦时 0.10 元运营补贴，如果经省工业和信息化厅认定使用本省产储能电池 60以上的项目，在上述补贴基础上，再增加每千瓦时 0.05 元补贴 2021 年 5 月发改委 “十四五 ”时期深化价格机制改革行动方案落实新出台的抽水蓄能价格机制，建立新型储能价格机制，推动新能源及相关储能产业发展 2021 年 7 月发改委、能源局关于加快推进新型储能发展的指导意见明确 3000 万千瓦的储能发展目标，助力储能实现跨越式发展；建立全新储能价格机制，推动储能商业模式建立 2021 年 7 月发改委国家发展改革委关于进一步完善分时电价机制的通知完善目录分时电价，更好引导用户削峰填谷，改善电力供需状况，促进新能源消纳，构建以新能源为主体的新型电力系统资料来源中国政府网，华创证券产业规模化发展前夜，装机规模已步入快车道。中国的电化学储能装机在 2011-2020 年已经实现了年化复合增长率 55高速增长，截至 2020 年电化学储能装机量已经达到了 3.27GW。同时根据国家战略发展规划， “十四五 ”正是储能产业规模化发展的时期，期间储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 10 储能的发展目标包括储能项目广泛应用、技术水平快速提升、标准体系完善并形成完整产业体系。图表 14 中国电化学储能发展整体规划图表 15 中国电化学储能装机规模资料来源派能科技招股书资料来源 CNESA，转引自前瞻产业研究院 2021 年中国储能行业市场规模与竞争格局分析，华创证券储能政策多根据国情实施。通过总结各个国家储能政策的发展历程，可以看出目前全球大多数经济体的储能行业仍处于有一定规模的阶段，尚未能够深入产业辅助各国的电力系统，所以今后的储能行业仍有望会受到全球各国政府政策的大力支持。图表 16 储能政策发展总结资料来源前瞻产业研究院中国储能行业市场前瞻与投资预测分析报告，华创证券（三）成本下降是驱动电化学储能市场扩张的长期保证锂电池成本持续下降驱动储能应用扩大。从 2010 年到 2019 年间，锂电池 Pack 平均价格由 1183 美元 /kWh 下降到了 147 美元 /kWh，降幅高达 87。同时，以储能在光伏发电中的应用为例，根据 BNEF 的预测，锂电储能系统的度电成本在 2025 年将达到 0.19 元 /kWh，实现由 “光伏平价 ”到 “光储平价 ”。基于经济性角度考虑，电化学储能的市场空间也会逐步扩大，经济性叠加 0 50 100 150 200 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 中国电化学储能装机规模（ MW） YOY 储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 11 图表 17 锂电池成本变化图表 18 中国锂电储能系统成本及度电成本测算资料来源新能源 Leader 公众号，转引自头豹研究院 2020 年中国电化学储能行业概览，华创证券资料来源 CNESA， BNEF，华创证券 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 锂电池 Pack均价（美元 /kWh） 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0 0.5 1 1.5 2 2020 2021 2022 2023 2024 2025 锂电储能系统成本（元 /kWh） LCOE（元 /KWh）储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 12 三、储能在电力系统中的应用场景根据在电力系统中接入位置、服务对象以及投资主体的不同，储能应用场景可以被划分为发电侧、电网侧与用户侧。储能在发电侧、电网侧、用户侧的典型应用场景如下（ 1）在发电侧，主要用于平滑新能源出力波动、跟踪新能源电站发电曲线、辅助火电深度调峰、自动发电控制（ AGC）调频；（ 2）在电网侧，主要用于参与系统调峰、调频、调压，提升新能源消纳能力，延缓电网升级改造投资，优化电网潮流分布，提供紧急功率支撑；（ 3）在用户侧，主要用于峰谷电价差套利运行、提升用电可靠性、满足多样化供电需求、支撑微网离网运行。（一）发电测储能储能装在发电侧，分为传统电源侧和新能源侧两个场景。（ 1）新能源发电侧装储能（风电、光伏），主要目的为平滑出力波动、减少弃风弃光、提升新能源的调频调压能力，使得新能源对电网更友好。由于风力发电和光伏发电等新能源具有随机性、间歇性、出力变化快等特点，大容量的新能源发电装置直接并网会对电网调度运行与控制带来较大影响，甚至直接引发一些安全稳定事故。利用电池储能装置与可再生能源发电装置联合运行，可使随机变化的输出功率转换为相对稳定的输出，有利于满足并网的各项技术要求。（ 2）传统能源发电侧装储能（火电厂），主要是进行协助提供二次调频辅助服务。当参与二次调频的火电机组受爬坡速率限制，不能精确跟踪调度调频指令时，由高速响应的储能根本上改善火电机组的 AGC 能力，从而获得更多的 AGC 补偿收益。在目前阶段，储能项目的商业模式尚在探索及落地形成过程中。在发电侧，中央及地方各层面均出台了各种鼓励储能发展的相关政策，这些政策集中体现在以下几个方面（ 1）要求或鼓励风电、光伏等新能源项目按照一定比例或时间配备储能；（ 2）在新能源项目竞争性配置方案中优先考虑配置储能项目的新能源项目；（ 3）直接依照千瓦时的标准明确补偿 /补贴金额。有些地方明确规定对于储能技术项目直接给予总投资一定比例补贴的政策支持，有些地方则依照固定金额给予一次性投资补贴。（二）用户侧储能储能装在用户侧主要为了 “谷存峰放 ”节省电费开支、作为备用应急电源、新能源配套，其中应用最广泛的场景是峰谷价差套利。在峰谷价差套利场景中，成本包括储能电站初始建设成本、运维成本、更换成本，收益来自于峰谷价差套利，项目经济性主要受电池成本和电价影响。不同主体（一般工商业、大工业）对于项目收益率也有影响，一般在峰谷价差达到 0.7 元 -0.8 元 /kWh 以上具备经济性。（三）电网侧储能应用于电网侧的储能项目，主要安装在变电站及其附近，提供缓解电网阻塞、延缓输配电升级、提高输配电网供电安全性、弹性、灵活性、稳定性与可靠性等服务。截至 2018年 9 月，全球电网侧电化学储能累计装机大约为 760MW，当年新增装机 300MW。代表项目包括图森电力公司在美国亚利桑那州安装了锂离子电池 10MW/20MWh； SDGE 公司在美国圣地亚哥安装了 2MW/8MWh 的液流电池。同一时期，中国电网侧已投运电化学储能电站装机规模达 150MW，新增装机为 140MW，大约为全球新增规模的一半。其中镇江 101MW/202MWh 的储能电站，是我国电网侧储能中的代表项目。储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 13 四、储能市场空间测算千亿级储能市场规模，预计全球储能装机年均复合增速 40-50以上。我们将储能市场按照集中式可再生能源并网、辅助服务、电网侧、用户侧划分，假设集中式可再生能源并网的储能配置比例在未来 5 年逐年上升至 20，辅助服务、电网侧、用户侧按照年均增速 60线性外推，并假设 1-2 小时的储能配套时间，到 2025 年中国储能装机规模在 70-120GW/150-250GWh。 2020 年中国电化学储能新增装机占全球的 33，假设未来全球占比提升至 40，预计到 2025 年全球储能累计装机 300GW/600GWh，年均复合增速 40-50，预计全球储能市场空间约 5000-7000 亿。图表 19 全球储能市场空间测算 2020 2021 2022 2023 2024 2025 1、集中式可再生能源并网集中式光伏新增装机量（ GW） 32.7 40.2 49.1 59.4 71.2 85.5 风电新增装机（ GW） 52 50 50 50 50 50 风光合计新增装机（ GW） 84.7 90.2 99.1 109.4 121.2 135.5 储能配置比例（） 0.6 5 15 20 20 20 新能源发电储能新增装机规模（ GW） 0.51 4.51 14.86 21.87 24.25 27.10 2、辅助服务辅助服务新增储能装机规模（ GW） 0.4 0.6 1.0 1.6 2.6 4.2 3、电网侧电网侧新增储能装机规模（ GW） 0.2 0.3 0.5 0.8 1.3 2.1 4、用户侧用户侧储能新增装机规模（ GW） 0.4 0.6 1.0 1.6 2.6 4.2 合计（ GW） 1.5 6.1 17.4 26.0 30.8 37.6 储能配套小时数（ h） 2 2 2 2 2 2 储能系统新增装机规模（ GWh） 3.0 12.2 34.8 51.9 61.6 75.2 储能系统单位成本（元 /Wh） 1.5 1.4 1.3 1.2 1 0.84 中国储能市场规模（亿元） 45.2 171.1 452.9 623.3 616.1 631.4 中国储能系统累计装机功率（ GW） 119.4 中国储能系统累计装机容量（ GWh） 238.8 中国储能市场累计规模（亿元） 2540.1 中国电化学储能占全球比重 33 35 35 40 40 40 全球储能新增装机规模（ GW） 4.57 17.46 49.77 64.93 77.01 93.96 全球储能系统新增装机规模（ GWh） 9.14 34.92 99.55 129.85 154.02 187.93 全球储能市场规模（亿元） 137.11 488.88 1294.09 1558.25 1540.17 1578.59 全球储能系统累计装机功率（ GW） 307.7 全球储能系统累计装机容量（ GWh） 615.4 全球储能市场累计规模（亿元） 6597.1 资料来源 CNESA， CPIA，华创证券预测储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 14 五、产业链梳理（一）电化学储能产业链概览电化学储能产业链包括上游原材料、中游储能系统和下游应用。以锂电储能产业链为例，上游主要是锂电池原材料，中游储能系统集成主要由储能电池、变流装置 PCS、电池管理系统 BMS、能量控制系统 EMS 这 4 个主要组成部分所构成。下游应用集中在发电端、电网端和用电端。图表 20 锂电储能产业链资料来源派能科技招股书，华创证券（二）产业链各环节介绍储能系统中电池成本占比最高，其次为 PCS（储能变流器）、 EMS（能量管理系统）和 BMS（电池管理系统）。储能系统成本中电池占比最高，达到了 60，其次是 PCS、 EMS 和 BMS，占比分别为 20、 10和 5。图表 21 中国储能电站行业成本构成资料来源阳光电源，转引自前瞻产业研究院 2020 年中国储能电站行业市场现状及发展前景分析，华创证券 6020 10 5 5 电池 PCS EMS BMS 其他储能行业系列报告一证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号证监许可（ 2009） 1210 号 15 电池与 PCS 是储能产业链上的最大受益者。通过对产业链的解析可以看出，电池的占比最大，同时技术壁垒相对最高、最成熟，是该产业链中最大的受益者。在 PCS 领域，因为其技术与与光伏逆变器无本质差别，目前看来较为成熟，先发优势明显，龙头几乎延续了光伏逆变器的的行业地位，竞争格局也比较稳定。 BMS 行业中存在少数独立的第三方，不过因为 BMS 需要与电池参数呈现对应关系同时强调算法和芯片能力，预计该环节会被电池龙头企业所占据。 EMS 是指对电网进行调度，特别是加入储能之后，电网的调度会发生极大的改变并且该环节涉及能源安全存在很高的资质壁垒，国内尚未市场化，目前国内主要玩家均属国网系。系统集成环节目前专业化程度和技术含量都较低，竞争非常的激烈，差异化的服务是竞争的核心。图表 22 储能系统各环节电池 PCS BMS EMS 系统集成产品形态电池逆变器设备电源管理系统软件集成系统 / 代表公司宁德时代、比亚迪、派能科技阳光电源、锦浪科技、固德威科陆电子、科列技术国电南瑞电网五大四小、阳光电源壁垒高、成熟一般，较成熟较高，业内水平高低不齐行业探索初期有明