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有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 电力设备及新能源行业 行业 研究 | 深度报告 ⚫ 家庭储能系统的发展趋势是什么 家庭储能系统通常可与分布式光伏发电相结合形 成家庭光储系统。 家储系统主要包括电池和逆变器两类产品。( 1)从电池趋势上 看,储能电池往更高容量演进。随着居民用电量的增加,每户带电量逐渐提高, 电 池可以 通过模块化实现系统扩容 ,同时高压电池成为趋势 。( 2) 从逆变器趋势上 看,适合增量市场的混合逆变器和无需接入电网的离网逆变器需求增加。 ( 3)从终 端产品趋势上看,目前以分体式为主,即电池和逆变器系统搭配使用,后续逐步往 一体机发展。( 4) 从区域市场趋势看,电网结构和电力市场的不同造成不同区域的 主流产品略有差异。欧洲并网模式为主 ,美国并离网模式较多,澳洲在探索虚拟电 厂模式。 ⚫ 海外家庭储能市场为什么 持续增长 受益于分布式光伏 储能渗透率双轮驱动, 海外 家庭储能 快速增长 。 光伏装机方面,欧洲能源对外依存度高,俄乌冲突加剧了能源 危机,欧洲各国纷纷上调光伏装机预期。储能渗透率方面,能源价格上涨促使居民 用电价格上升,储能经济性提升,各国纷纷出台补贴政策,鼓励户用储能装机。 ⚫ 海外市场发展情况如何, 市场空间有多大 美国、欧洲、澳洲是当前户用储能的主 要市场。 根据 BNEF 统计, 2020 年 美 国 新 增 家 庭 储 能 装机 容量 154MW/431MWh , 主要受补贴政策驱动; 欧洲新增 家庭储能 装机容量 639MW/1179MWh, 居民电价快速上涨家储经济性提升; 澳洲 新增家庭储能装机 容量 48MW/134MWh ,户用光伏渗透率高 具有发展户用储能的基础,虚拟电厂市 场聚合家庭储能参与辅助服务提升收益率。 我们预计,假设 2025 年新装光伏市场 储能渗透率 15,存量市场储能渗透率 2,全球家庭储能容量空间达 25.45GW/58.26GWh, 2021-2025 年 装机能量 复合增速 58。 ⚫ 家庭储能 行业 的关键壁垒是什么 我们认为家庭储能行业的关键壁垒在于渠道和产 品力。 家庭储能系统通常与屋顶光伏配套使用,产品形态类似小家电 ,具有一定的 消费品属性 , 从 2C 产品的角度思考,( 1) 渠道影响产品的触达和市场 覆盖度 , 厂 商可以自建海外渠道或者与渠道深度绑定的方式达成销售目的; ( 2) 产品带电量、 电压等级、耦合方式等技术参数决定了 产品的市场定位, 研发投入和服务体系建设 是保障产品力的关键。 ⚫ 哪些环节会受益 电池和 PCS 是家用储能系统的两大部件, 是家庭储能市场最 为受 益 的环节 。根据我们测算, 2025 年家用储能新增装机 25.45GW/58.26GWh,对 应电池出货 58.26GWh, PCS 出货 25.45GW。我们预计 到 2025 年,电池增量 市场空间 784 亿元, PCS 增量市场空间 209 亿元 。 因此,行业内储能业务占比 高、市场份额大 、渠道布局广、品牌力强 的企业将 受益 。 家庭储能市场空间广阔,中国企业产品性价比高,在全球市场广受欢迎,建议关注 鹏辉 能源 300438,买入 、派能科技 688063,未评级 、博力威 688345,买入 、德业股份 605117,未评级 、阳光电源 300274,未评级 。 风险提示 ⚫ 市场扩展不及预期 ; 原材料价格上涨风险 ; 新冠疫情导致业绩波动的风险 ;假设条 件变化影响测算结果。 投资建议 与投资 标的 核心观点 国家 /地区 中国 行业 电力设备及新能源行业 报告发布日期 2022年 07月 27日 卢日鑫 021-63325888*6118 lurixinorientsec.com.cn 执业证书编号 S0860515100003 施静 021-63325888*3206 shijing1orientsec.com.cn 执业证书编号 S0860520090002 香港证监会牌照 BMO306 顾高臣 021-63325888*6119 gugaochenorientsec.com.cn 执业证书编号 S0860520080004 温晨阳 wenchenyangorientsec.com.cn 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未 来可期 储能行业专题报告 8 看好 ( 维持 ) 国内储能商业模式改善,行业快速放 量 储能行业专题报告 7 2022-07-23 便携式储能从小众到大众,从十亿到百 亿 储能行业专题报告 6 2022-03-31 电价政策组合拳,引燃工商业储能市场 储能行业专题报告 5 2021-12-07 欧洲储能市场蓄势待发 储能行业 专题报告 4 2021-09-25 美国储能市场政策驱动,商业模式成 熟 储能行业专题报告 3 2021-09-10 电力辅助服务是什么 储能行业专题 报告 2 2021-09-01 储能市场加速开启,商业模式未来可期 储能行业专题报告 1 2021-08-25 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 2 目 录 1、家储产品向一体机、更高带电量趋势发展 . 5 1.1 产品面向存量和增量户用光伏市场的配套需求 5 1.2 价 值量全系统投资成本近 8 万元 . 8 1.3 趋势高容量电池 混合逆变器 一体机趋势 9 2、 市场空间 分布式光伏超预期 储能渗透率 “双 β”, 预计全球 2025年新增装 机 58GWh 13 2.1 需求驱动能源转型迫在眉睫,分布式光伏大超预期 . 13 2.2 需求驱动电价 补贴推动储能渗透率提升 . 15 2.3 区域市场美国、欧洲、澳洲占据主导 18 2.3.1 美国 补贴驱动市场需求 18 2.3.2 欧洲电价上涨,经济性提升 19 2.3.3 澳洲虚拟电厂拓展收益提高经济性 20 2.4 空间预测预计 2025 年全球家用储能新增装机 58.26GWh . 21 3、行业壁垒产品和渠道构成壁垒 . 23 壁垒 1渠道 23 壁垒 2产品力 23 4、电池和 PCS作为核心部件最为受益 26 4.1 鹏辉能源锂电全能手,专注储能领域,绑定大客户快速发展 26 4.2 派能科技全球家庭储能龙头, 产能扩张,保障交付 . 27 4.3 博力威轻型动力 储能两翼齐飞 . 28 4.4 德业股份传统家电行业切入 PCS,渠道能力保障订单量 . 30 4.5 阳光电源 PCS龙头稳固,储能系统能力突出 31 投资建议 32 风险提示 32 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 3 图表目录 图 1家庭光伏储能系统 5 图 2适合新装光伏的直流耦合系统 . 5 图 3适合已装光伏的交流 耦合系统 . 5 图 4家庭储能并网 /离网系统 6 图 5交流耦合分体机系统 . 7 图 6交流耦合一体机系统 . 7 图 7直流耦合分体机系统 . 7 图 8哲思锂电 35.2KWh高压储能电池性能参数 . 7 图 9家庭储能产业链模式 . 8 图 10家庭光伏储能系统成本结构 9 图 11不同产品单价( /kw) . 11 图 12美国及欧洲各国平均电力中断时间(分钟) . 12 图 13澳洲 2009-2018 年各地区电力中断次数 . 12 图 14全球家庭储能年新增装机容量( MW) . 13 图 15 2020 年全球家庭储能出货量( MWh) 13 图 16欧洲能源消费结构 13 图 17欧洲天然气供应结构(十亿立方英尺 /天) 13 图 18世界主要国家光伏渗透率及户用光伏装机占比 14 图 19 美国家庭储能和光伏共同安装比例 . 16 图 20不同电价水平安装光储系统全寿命周期节约的成本 16 图 21不同电价水平安装光储系统 IRR . 16 图 22德国户用光伏、储能系统成本变化趋势 17 图 23德国家用电价与光伏、光储系统的平准化成本(欧分 /kWh) . 17 图 24美国户用储能新增装机 . 18 图 25欧洲家庭储能新增装机量( MWh) 19 图 26 2020 年欧洲新增家庭储能装机市场分布 . 19 图 27 欧洲 2020-2024 年家庭储能新增装机量预测( MWh) . 19 图 28德国居民用电价格(欧分 /kWh) 20 图 29澳大利亚家庭储能新增装机量( MWh) . 20 图 30 2020 年全球新增家庭储能装机市场分布 . 20 图 31澳大利亚能源市场委员会批发电价 . 21 图 32 Green Energy Markets 提出的光伏系统配备储能比例 21 图 33行业公司研发投入占收入的比例( ) . 24 图 34 2020 年美国家庭储能市场品牌对比 24 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 4 图 35鹏辉能源收入结构及增速(亿元) . 26 图 36鹏辉能源储能业务收入及增速(亿元) 27 图 37派能科技收入构成(亿元) 27 图 38派能科技储能电池系统收入及增速 . 28 图 39派能科技储能电池系统毛利率 . 28 图 40博力威主要产品介绍 . 28 图 41博力威收入及增速 . 29 图 42博力威归母净利润及增速 29 图 43博力威 2021 年收入拆分( ) 29 图 44博力威毛利率及净利率( ) . 29 图 45博力威储能电池业务收入 30 图 46博力威储能产品主要为便携式储能 30 图 47德业股份收入构成(亿元) 30 图 48德业股份逆变器业 务收入(亿元) . 31 图 49阳光电源收入构成(亿元) 31 图 50阳光电源储能业务营业收入及增速(亿元) . 32 图 51阳光电源储能业务毛利率 32 表 1英国户用储能系统价格拆分 9 表 2户用储能模块化电池产品对比 . 9 表 3 户用储能高压电池产 品对比 10 表 4海外净计量政策变化 . 10 表 5各国上调光伏装机预期 . 14 表 6各国户用光伏补贴政策 . 15 表 7各国户用储能补贴政策 . 17 表 8美国加州 SGIP 政策演 变 18 表 9户用储能装机量测算 . 21 表 10家庭储能主要市场经销商情况(部分) 23 表 11 2021 年最受欢迎的户用电池系统 24 表 12户用储能市场空间测算 . 26 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 5 1、 家储产品 向 一体机、更高带电量趋势发展 1.1 产品 面向存量和增量户用光伏市场的配套需求 家庭储能通常与户用光伏配合使用,装机量迎来高速增长。 家庭储能系统,又称电池储能系统, 其核心是可充电的储能蓄电池,通常以锂离子或铅酸电池为基础,由计算机控制,在其他智能硬 件及软件的协调下实现充电和放电循环。家庭储能系统通常可与分布式光伏发电相结合形成家庭 光储系统。从用户侧来看,家庭光储系统在降低电费的同时,可以消除停电对正常生活的不良影 响;从电网侧来看,支持统一调度的家庭储能设备可以缓解高峰时段的用电紧张并为电网提供频 率修正。 图 1 家庭光伏储能系统 数据来源 交谷太阳能, 东方证券研究所 根据 光伏和储能系统的 耦合方式的 不同, 分为直流耦合系统和交流耦合系统 ,分别适合与新装光 伏系统 的增量市场 和已装光伏系统 的存量市场 。增量市场空间更大,是未来市场增长的主要动力 ( 1) 增量市场(目标家庭新安装光伏 储能系统) 一般使用 直流耦合 产品 。直流耦合的储 能系统包含电池系统和混合逆变器,混合逆变器兼具了光伏并网逆变器和储能变流器的 功能。 直流耦合的优势在于,光伏和储能电池都通过混合逆变器完成变流,不需要额外 安装光伏并网逆变器,系统集成度更高,安装和售后服务都更方便,同时便于智能监测 和控制。有部分已经安装好光伏系统的家庭选择拆除原有的光伏并网逆变器,新安装混 合逆变器。 ( 2) 存量市场(目标家庭已安装光伏,新增储能系统), 一般使用 交流耦合 产品 。只需加装 蓄电池和储能变流器,不影响原来的光伏系统,而且储能系统的设计原则上和光伏系统 没有直接关系,可以根据需求来定 。交流耦合的优势在于高安全交流耦合方式下,能 量汇集于交流端,既可以直接提供给负载使用或者送入电网,也可以通过双向变流器直 接向蓄电池充电,可以选用低压 PV 和低压电池,消除储能系统中的直流高压风险。 图 2 适合新装光伏的直流耦合系统 图 3 适合已装光伏的交流耦合系统 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 6 数据来源 古瑞瓦特 , 东方证券研究所 数据来源 古瑞瓦特, 东方证券研究所 根据 系统是否并入电网,家庭储能系统可以分为并网系统和离网系统,核心差异在于是否接入电 网 ,目前多数区域使用的是并离网一体机系统 。 ( 1) 并网系统 , 光伏和储能系统可以接入电网,在光伏或电池的电量不足时可以从电网购电。 适合电力系统稳定、电价相对较低的区域。 ( 2) 离网 系统 , 适合于没有电网的沙漠、海岛等地区 或者电网不稳定需要自发自用的区域 。 使用离网储能变流器 ,通常具备柴油发电机接口,在夜间电池供电不足时补充电力。 ( 3) 并离网一体机 ,具有并离网切换功能或者将并网、离网模式整合在一台机器中,可以在 停电时完成切换进入离网模式,适合电力系统不稳定、经常停电的地区。 图 4家庭储能 并网 /离网 系统 数据来源 固德威, Clean Energy Reviews,东方证券研究所 家庭储能系统 的核心硬件设备包括 电池和变流器, 根据 产品的集成程度 ,主要有一体机和分体机 两种模式,当前市场分体机为主,但一体机是高端市场的发展趋势 ( 1) 分体机 , 部分交流耦合产品和直流耦合产品采用分体机模式 , 电池系统和逆变器系统 分别 由 pack 厂商和逆变器厂商提供,然后经过集成商、经销商、安装商渠道到达终端用户。 ( 2) 一体机 ,产品为包含电池和逆变器的一体机系统 , 通常是交流耦合产品 。 上游电池系统和 逆变器作为供应商提供产品,通常采用贴牌模式,最终产品中不呈现供应商的品牌,产品的销售、 售后全部由 品牌商 承担。 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 7 图 5 交流耦合分体机系统 图 6 交流耦合一体机系统 数据来源 Clean energy review, 东方证券研究所 数据来源 Clean energy review, 东方证券研究所 图 7 直流耦合分体机系统 数据来源 Clean energy review, 东方证券研究所 根据电池包的电压高低,可以分为高压电池和低压电池 ,行业呈现向高压电池转换的趋势 ,主要 目的是提高效率、简化系统设计 ,但同时对电芯一致性和 BMS 管理能力要求更高 。 高压电池通 常电池包电压在 48V 以上 ,可以通过多个电芯串联实现电池包层面的高压 。 效率方面,使用相同 容量的电池,高压储能系统的电池电流较小,对系统的干扰较小,高压储能系统的效率更高;系 统设计方面,高压混合逆变器的电路拓扑结构更简单,尺寸更小,重量更轻,更可靠 。但是高压 电池是多个电芯串并联而成, 电压越高,串联的电池越多,对电芯的一致性要 求越高,同时需要 配合高效的 BMS 管理系统,否则容易出现故障。 图 8 哲思锂电 35.2KWh 高压储能电池 性能参数 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 8 数据来源 哲思锂电, 东方证券研究所 产业链上的企业有三类 1) 集成商 , 只做品牌,设备全部外采 。 通常外购电芯和逆变器,集成产品 ,以自有品牌出售, 具有 完善的销售渠道和 较强的品牌力 , 例如特斯拉、 Sonnen 等 。 2) 逆变器厂商, 单独销售逆变器或者 外购电芯 集成电池 /一体机 ,逆变器厂商得益于在光伏逆变 器行业的品牌和渠道积累,可以快速铺开。 储能系统的核心在于逆变器对电池的控制,即逆变器 和电池的通信,逆变器厂商对电力电子技术有深入的了解,更有优势。 3)电芯厂商, 参与模式有两种,一种是为下游品牌商供应电芯,不参与产品集成,没有品牌露 出,例如鹏辉能源、宁德时代、亿纬锂能等,电芯厂商的业务领域比较多元,应用场景丰富,一 方面可以受益于家储行业的快速增长,另一方面可以与其他业务产生协同;另一种模式是生产电 池系统 单独销售或者 同时 外购逆变器模块完成硬件集成和软件设计 ,例如比亚迪、派能科技。 产业链参与者的商业模式呈现两大趋势( 1)逆变器和电芯厂商向下一体化,进行产品集成, 可以强化对销售渠道的把控,提高盈利能力;( 2)部分厂商专注于设备供应,可以开拓更多的 客户和更广泛的应用场景,以量取胜。 图 9 家庭储能 产业链模式 数据来源 Clean Energy Review, 东方证券研究所 1.2 价值量全系统投资成本近 8 万元 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 9 以英国一户 4.68kw 的光伏 沃太 5.8kwh/6kw 的储能系统为例,总投资 约 1 万英镑,折合单价 17.61 元 /w。其中,光伏系统占比 32,组件 3.08 元 /w,光伏逆变器 2.56 元 /w。储能系统占比 35, 单价 4.97 元 /wh。 其他材料 安装费 3400 英镑, 占比 33。 表 1 英国户用储能系统价格拆分 终端价格(英镑) 容量 单位 单价 单位 光伏组件 1800 4.68 kw 3.08 元 /w 光伏逆变器 1500 4.68 kw 2.56 元 /w 储能系统 3600 5.8 kwh 4.97 元 /wh 其他辅材 1900 安装费 1500 总计 10300 4.68 kw 17.61 元 /w 数据来源 Federation of Master Builders, Affordable Solar, The Eco Experts, 东方证券研究所 图 10 家庭光伏储能系统成本结构 数据来源 Federation of Master Builders, Affordable Solar, The Eco Experts, 东方证券研究所 1.3 趋势 高容量电池 混合逆变器 一体机趋势 从电池趋势上看,储能电池往 更高容量 演进。 随着居民用电量的增加,每户带电量逐渐提高,有 的产品通过模块化实现系统扩容。因为新能源车的渗透、家用电器功率增大和居家办公的影响, 每户用电量提高,对储能需求的带电量提升。 ( 1)分区域市场看,总体每户带电量逐步上升。 以 德国市场 为例, 2021 年平均带电量 8.8kwh, 同期数据 2020 年为 8.5kwh, 2019 年为 8kwh。德国市场带电量的提升主要是由于新能源车的发 展,家庭用电量提高。 ( 2)模块化电池,方便扩容。 单个产品的带电量和功率有限,厂商会设置产品能够通过模块化 组合的方式实现灵活性配置,适应不同容量场景的需求。 表 2 户用储能模块化电池产品对比 光伏组件 17 光伏逆变器 15 储能系统 35 其他辅材 18 安装费 15 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 10 电池 类型 耦合方式 配置灵活性 带电量 Enphase IQ Battery LFP AC 最多 4 个模块 3.36, 10.08 kWh Generac PWRcell NMC DC 最多 2 个模块 9, 12, 15, 18 kWh Tesla Powerwall NMC AC 最多 10 个模块 13.5 kWh Panasonic EverVolt NMC AC 或 DC 直流耦合电池最多 6 个模块 11.4, 17.1 kWh sonnen eco LFP AC 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 17.5, 20 kWh LG Chem RESU NMC AC 最多 2 个模块 9.3 kWh Electriq Power PowerPod 2 LFP AC 或 DC 交流耦合电池最多 3 个模块,直流耦合 电池最多 4 个模块 10, 15, 20 kWh SunPower SunVault LFP AC 12, 24 kWh SolarEdge Energy Bank NMC DC 每个逆变器最多 3 个模块,一个系统最 多 3 个逆变器 9.7 kWh 数据来源 Energy Sage,东方证券研究所 ( 3) 电池从低压走向高压。 更高电压的电池系统 发热量减少,可以提高系统效率,同时简化电 路结构,便于系统安装。随着电芯生产制造技术和电池管理系统控制技术的提高,高压电池系统 成为行业趋势。 表 3 户用储能高压电池产品对比 电池 类型 电压等级( V) 电池容量( kwh) 输出功率( kw) 价格( /kwh) LG RESU H Series NMC 400 6.5/9.8 3.5/5 795 BYD Premium HVM LFP 150-400 2.76 2 870 Sungrow ES-SGR-SBR LFP 192-512 9.6 1.92 650 FIMER Power X FIM-BATT LFP 180-360 9.6/12.8/16 3.8/5.1/6.4 SolarEdge BAT10K LFP 350-450 10 5 985 数据来源 Clean Energy Reviews,东方证券研究所 从逆变器趋势上看, 适合增量市场的混合逆变器和无需接入电网的离网逆变器需求增加。 ( 1) 新增光伏配储动力充足, 混合逆变器需求增加。 因为目前 家庭储能系统 以增量市场为主 (新增分布式光伏用户配套储能), 故 混合逆变器需求增加 。 存量市场因自身已带光伏 并网逆变器,故而增量安装储能系统时,选择储能逆变器,而增量市场一般将光伏逆变 器与储能变流器合并成混合逆变器。 用户更多 地 倾向于在新装光伏时就安装储能,主要 是海外的户用光伏净计量政策不确定性变强,户用光伏收益不确定性增强,用户有动力 配置储能实现自发自用,减少收益不确定性。 表 4 海外净计量政策变化 地区 时间 净计量政策变化 希腊 2021 年 将大陆电网净计量上限从 1 MW 提高到 3 MW, 逐步取消针对 50 千 瓦以下净计量系统的许可要求。 荷兰 2020 年 荷兰政府计划从 2023 年到 2030 年每年降低 9的电价 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 11 美国加州 2021 年 NEM3.0 提案提出,将 减少太阳能电价补贴,将净计量期限从 20 年 缩短为 10年,自发自用后的余电按照全额上网,增加太阳能业主的 每月固定费用 。 数据来源 政府官网, 东方证券研究所 ( 2) 美国、南非等市场带动离网 逆变器 需求。 美国自然灾害频繁,断电风险较高, 而且 美国 电网相对较脆弱,电网老化, 为了稳定电网,部分光伏系统电力公司 不允许 其 接入电网 。 因此 需要装离网,自发自用,取代发电机。美国市场 高速增长 ,针对契合美国市场的离 网储能变流器需求大增。 德业将并网和离网模式设计集成在同一台机器中, 凭借突出的 成本控制能力,产品在美国市场受到欢迎。 从终端产品趋势上看,目前以 分体 式为主,即 电池和逆变器系统搭配使用, 后续逐步往一体机发 展。 以前通常由电池厂商提供电池系统,逆变器厂商提供混合逆变器,渠道销售时根据电池和逆 变器的适配性搭配销售。不同品牌的产品为安装、售后带来繁琐。因此, pack 厂商和逆变器厂商 开始相互涉及,当前已经出现部分逆变器厂商(例如阳光电源、华为、固德威等)采购电芯自己 组装 pack,将电池和逆变器集成后以销售,一方面可以扩大销路,另一方面可以帮助消费者节约 一次性设备投资、简化安装、节约安装费用,同时便于售后维修。派能等电池厂商的一体机产品 正在研发当中。 一体机终端售价整体较高,但一体机集成度高,减小了安装的难度,节约安装费用 。海外市场硬 件成本只占整体成本的不到一半, 后续的人工成本包括 安装、服务、设计、后续并网申请、补贴 申请 等,占主要比例。一体机可以节约后续成本,因此在高端市场逐渐受到认可。 图 11 不同产品单价( /kw) 数据来源 Clean Energy Review, 东方证券研究所 从区域市场趋势看, 电网结构和电力市场的不同造成 不同区域的 主流 产品 略有 差异 。 欧洲并网模 式为主,美国并离网模式较多,澳洲在探索虚拟电厂模式。 ( 1)欧洲目前的并网模式较多 。 欧洲市场光伏普及率高, 电网相对稳定,使用并网型系统即可 满足需求。 储能系统 需要与电网交互, 因此 产品逆变器要做并网认证,符合当地电网要求。 并网 应用时客户可以切换模式, 正常 发电模式时,白天 光伏 满足电器需求,再 给电池 充电,晚上自动 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 12 切换,以电池端的直流输出,逆变器切到 220V 给家里的负荷供电;阴雨天 光伏发电不足时, 向 电网发指令,从电网 购电 , 满足 家庭负荷 同时给 电池充电 。 ( 2)美国市场 并 离网模式较多 。美国电网铺设集中于上世纪,电网设施较为老旧,为电网运输 电力能力和负荷能力埋下隐患,设备老化、技术陈旧问题突出。按照美国能源部统计, 70的输 电线路和电力变压器运行年限在 25 年以上, 60的断路器运行年限超过 30 年。根据 IEA 统计, 美国用户在重大事件期间平均经历了 3.2小时的中断,在没有重大事件的情况下平均经历了 1.5小 时的中断,总计近 5 小时。对于处在恶劣天气频发的地区而言,年平均电力中断可达 10 小时以 上 。并离网一体机可以实现快速的并离网模式切换, 在停电时由电池作为电源供电, 电池电量不 够时,只能等第二天把电 池充满,所以 并 离网需要匹配柴油机、光伏或风电的接口。 ( 3) 澳洲在探索 虚拟电厂 模式 。 多户安装了光伏储能系统的 家庭 可以接受 VPP 协议,接受 电网 调度。家庭可以卖出多余电量;有电量需求时,通过这个设置购电,再接入电网中。 针对住宅太 阳能系统、户用和商业储能系统、 V2G 的电动汽车等分布式能源,澳大利亚能源市场运营商 ( AEMO)制定了新的技术标准, 推出虚拟发电厂方案,分布式能源可以在满足用户需求的同时, 参与电力市场获得收益。 图 12美国及欧洲各国平均电力中断时间(分钟) 图 13 澳洲 2009-2018 年各地区电力中断次数 数据来源 European Commission ,EIA, 东方证券研究所 数据来源 EATON, 东方证券研究所 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 13 2、市场空间 分布式光伏超预期 储能渗透率“双 β” , 预计全球 2025 年新增装机 58GWh 家庭储能通常与户用光伏配合使用,装机量迎来高速增长。 2015年全球家庭储能年新增 装机容量 仅为 200MW 左右, 2017 年以来全球装机量增长较为明显,每年新增装机增长量都有明显提高, 到 2020 年全球新增 装机容量 达到 1.2GW,同比 增长 30。 欧美是全球最具增长潜力的市场 。 从出货量来看,根据 IHS Markit统计, 2020年全球新增家庭储 能出货量 4.44GWh,同比增长 44.2,其中,欧洲、美国、日本和澳大利亚居于前列,占据了全 球出货量的 3/4。欧洲市场中又以德国市场发展最为迅速,德国出货量超过 1.1GWh,排在世界首 位,美国出货量也超过 1GWh,排名第二,日本 2020 年出货量将近 800MWh,远超其他国家, 位居第三。 图 14 全球家庭储能年新增 装机容量 ( MW) 图 15 2020 年全球家庭储能出货量( MWh) 数据来源 IHS Markit, 东方证券研究所 数据来源 IHS Markit, 东方证券研究所 2.1 需求驱动能源转型迫在眉睫,分布式光伏大超预期 能源对外依赖过高带来能源危机,俄乌战争加剧冲突。 欧洲能源结构当中,天然气占比很高,大 约占比 25左右。根据 BP 世界能源统计年鉴,欧洲能源消费结构中,化石能源占比高,其 中天然气占比稳定在 25左右。欧洲天然气对外依赖度高,主要依靠进口。天然气来源中, 80 来自进口的管道和液化天然气,其中进口自俄罗斯的管道气有 130 亿立方英尺 /天,占总供给的 29,能源过度对外依赖严重影响能源安全,政府希望能够减小依赖、维护国家安全。俄罗斯停 止对欧洲天然气供应将威胁欧洲地区能 源供给,急需发展清洁能源保障能源供应。 图 16 欧洲能源消费结构 图 17 欧洲天然气供应结构(十亿立方英尺 /天) 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 2015 2016 2017 2018 2019 2020 0 200 400 600 800 1000 1200 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 14 数据来源 BP, 东方证券研究所 数据来源 EIA, 东方证券研究所 政策端加速能源转型,上调光伏装机预期。 为了保障能源安全,各国纷纷出台政策,加速能源转 型的步伐。德国将 100可再生能源发电目标从 2050 年提前到 2035 年, “复活节一揽子计划 - Easter Package”,到 2030 年实现 80的可再生能源发电,太阳能发电达到 600TWh 的目标, 2030 年实现 215GW 光伏装机。欧盟委员会通过 REPowerEU 议案,提高欧盟 2030 年的可再生 能源目标, 2030 年可再生能源目标或再次提高到 45,多项举措扶持分布式光伏 1)欧洲光伏 屋顶计划,预计实施后第一年将增加 17twh 的电力(比此前预测高出 17),到 25 年将产生 42twh 的额外电力; 2)到 25年所有适宜的公共建筑均安装光伏; 3) 要求 所有新建筑物安装光伏 屋顶,且审批流程控制在三个月内 。 表 5 各国上调光伏装机预期 国家 调整前 新政策 德国 2050 年实现 100可再生, 年均新增光 伏装机 5GW 2035 年实现 100可再生发电, 2030 年 前年均新增装机 17.2GW 英国 2021 年累计装机 14.6GW,其中户用光 伏 5GW 到 2035 年,光伏装机容量在目前 14GW 的基础上增长 5 倍, 年均新增装机 5GW 欧盟 2030 年可再生能源占比从 32提高到 40 2030 年可再生能源占比再次提高到 45 数据来源 政府官网, 东方证券研究所 从户用光伏渗透率来看,海外主要光伏需求国家装机从分布式开启,如日本、澳洲、美国光伏发 展初期新增装机以住宅屋顶为主,同时由于起步较早,欧洲及澳洲国家光伏渗透率远高于中国, 澳大利亚、美国、德国、日本的户用光伏装机容量占总光伏装机的比例分别为 66.5、 25.3、 34.4、 29.5,发达国家户用装机占比在中国的 10 倍以上。海外分布式光伏占比更高,我们认 为原因有二 图 18世界主要国家光伏渗透率及户用光伏装机占比 电力设备及新能源行业深度报告 海外家庭储能高增持续,渠道为王,未来可期 有关分析师的申明,见本报告最后部分。其他重要信息披露见分析师申明之后部分,或请与您的投资代表联系。并请阅读本证券研究报告最后一页的免责申明。 15 数据来源 IEA, Statista, 东方证券研究所 ( 1) 欧洲城市化进程较高,住房以独立或半独立住宅为主,适合发展户用光伏 。从 2016 年数据 来看美国共有 1.356 亿套住房,其中 0.95 亿为别墅或者联排别墅,约占 66;根据日本住 宅·土地统计调查 2013,日本独立住宅数 2013 年占比为 54.9,占据住宅总量的主要份额。 从住宅建筑层数来看, 5 层及以下比例为 84.9,在东京圈, 2013 年独立住宅数占比也依然高达 40.7;欧洲平均独立及半独立住宅比例也高达 57.4,英国独立及半独立住宅比例甚至超过 80。与此相比,我国的住宅类型则极为不同,高层住宅占据主导地位,独立和半独立住宅主要 集中于农村和城市
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