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请务必阅读正文之后的免责条款部分 [Table_Main] [Table_Title] 产业研究月报 2021.12.23 , 【双碳系列二】储能海外发力、用户侧比拼 [Table_Summary] 摘要 我们在产业深度碳中和约束下的龙头企业选择中提到的“十年的产业投资机会”之 首即为“储能是解决电网消纳问题的必然选择。铁锂电池路线的成本大幅下降(设备、 原料创新)、新能源车加速放量后动力电池的梯次利用于储能(回收、检测),BMS、EMS、 逆变器都有着巨大的创新机会”,本篇就先详细拆解一下储能产业链。 抽水储能仍占主导地位,电化学储能处于快速增长期。根据 CNESA统计,2020 年底, 全球已投运储能项目累计装机规模 191.1GW,其中抽水储能的累计装机规模最大,为 172.5GW,同比增长 0.9;电化学储能的累计装机规模紧随其后,为 14.2GW,同比增 长 49;在各类电化学储能技术中,锂离子电池的累计装机规模最大,为 13.1GW。从下 游需求来看,全球累计投运和新增电化学储能项目中用户侧规模最大,占比32.6/43.8; 2021-2023 年,参考中国移动的招标公告,通信领域是国内储能装机的主要贡献力量。 电池组成本是电化学储能系统的主要成本,是未来产业链技术迭代和降成本的主要环 节。电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储 能逆变器(PCS)以及其他电气设备构成。电池组成本占比最高达 67,,其次为储能逆 变器 10,电池管理系统和能量管理系统分别占比 9和 2。 储能逆变器和锂电池赛道龙头是储能行业的主要竞争者。储能逆变器代表企业包括阳光 电源、固德威、英威腾等,基于其在光伏逆变器行业的多年技术研发经验,形成较高壁 垒,布局储能行业;电池组代表企业包括比亚迪、宁德时代、亿纬锂能、派能科技等, 基于其在电芯的多年深耕向储能市场发力。 龙头企业的储能业务自2018年开始爆发。宁德时代自2018年开始设立单独的储能事业 部开始大力发展储能业务,2020 年储能电池销 568MWh,同比增长 47;储能实现收入 19.43 亿元,同比增长 219,储能板块毛利率水平 35左右。阳光电源 2020 年储能业务 规模达到 11.69 亿,毛利率 22,同公司光伏逆变器的盈利能力相仿。 龙头竞争海外发力、用户侧比拼。比亚迪于 2019 年户用储能在欧洲市占率排名第二, 仅次于 Sonnen,2020 年公司储能电池海外出货为 438MWh,储能系统出货 213MW;派 能科技客户多为境外储能系统集成商,主攻海外用户侧,2020 年公司实现储能收入 10.45 亿元,同比增长 40。固德威 2019 年在用户侧储能逆变器出货量全球第一,2020 年贡 献收入 1.6 亿元,同比增长 45。 [Table_Author] 产业研究中心 作者肖洁 电话021-38674660 邮箱xiaojiegtjas.com 资格证书编号S0880513080002 作者鲍雁辛 电话0755-23976830 邮箱baoyanxingtjas.com 资格证书编号S0880513070005 [Table_DocReport] 往期回顾 模拟芯片企业的成长之路(三)龙 头的并购成长 2021.12.22 【新材料系列八】电子玻璃盖板 已突围,基板又如何 2021.12.20 模拟芯片企业的成长之路(二)虚 拟IDM 2021.12.10 模拟芯片企业的成长之路(一) 2021.11.30 【新材料系列七】光掩模版的瓶颈 在于石英基板 2021.09.07 产业深度 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2 of 23 目 录 1. 抽水蓄能技术最为成熟,电化学储能更具优势 . 5 2. 电化学储能发展迅速,以锂离子电池为主 6 2.1. 全球储能累计装机稳步提升 . 6 2.2. 国内电化学储能新增装机增速快于全球 7 3. 储能主要应用于电力系统、通信基站 . 8 3.1. 电力系统储能的主要应用场景 8 3.2. 5G 基站功耗较大,配置储能具有必要性. 10 4. 电化学储能行业产业链 12 4.1. 锂离子电池组储能的核心成本要素 . 13 4.2. 电池管理系统(BMS) PCB为核心组成 . 14 4.3. 储能电池系统电芯的后加工环节 . 14 4.4. 储能逆变器(BMS)储能系统的核心部件 15 5. 国内主要竞争者逆变器与电池企业具备先天优势 15 5.1. 龙头企业的储能业务自 2018 年开始爆发 18 5.2. 固德威深耕光伏储能逆变器 19 5.3. 锦浪科技国内领先组串式逆变器供应商 20 5.4. 德业股份储能逆变器业务抢眼 21 5.5. 派能科技用户侧储能龙头 . 21 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3 of 23 图表目录 图 1储能方式分类 5 图 22016-2020年全球储能累计装机规模稳定增长 7 图 32020年底全球储能累计装机规模抽水蓄能占比超90 7 图 4全球电化学储能累计装机近两年增速稳定在50 7 图 52020年全球电化学储能新增装机规模超4.7GW 7 图 62016-2020中国储能累计装机规模CAGR10 . 7 图 72020年底中国储能累计装机结构与全球基本一致 . 7 图 82020年中国电化学储能累计装机较前年翻倍 . 8 图 92020年中国电化学储能新增装机首次超过1GW 8 图 102020年中国锂离子电池储能新增装机规模大幅提升(MW) 8 图 11储能在电力系统中的具体应用场景 . 9 图 122018年全球累计电化学项目主要应用于用户侧 . 10 图 132018年全球新增电化学项目43.8用于用户侧 10 图 142020年中国移动招标公示 . 11 图 152021年中国移动招标公示 . 11 图 162019年中国4G基站总数为544万个 12 图 17电化学储能行业全产业链 12 图 18电化学储能系统中,电池组成本占比最高 13 图 19BNEF预计2030年储能系统成本下降至167美元/千瓦时 . 13 图 20锂离子电池构成材料中正极成本占比约40 14 图 21派能科技电池管理系统生产工序 14 图 22储能电池系统组装工序 15 图 23储能逆变器工艺流程较光伏逆变器仅多电池端子 15 图 24 宁德时代2020年储能业务营收近20 亿元 . 19 图 25宁德时代2020年储能系统业务毛利率为36.03 19 图 26阳光电源储能业务营业收入占比持续提升 19 图 27固德威营收仅2018年为负增长 . 20 图 28 固德威2021Q3归母净利润与去年同期相近 20 图 29固德威储能逆变器为新的发力点 20 图 302020年固德威储能逆变器毛利率高达50 20 图 31锦浪科技组串式逆变器产业链 . 21 图 32锦浪科技2021Q3营收增速超70 . 21 图 33 锦浪科技2021Q3归母净利润超去年全年 21 图 34德业股份储能业务收入井喷(万元) 21 图 35 德业股份2020年H1 逆变器销量近翻倍(台) . 21 图 36储能电池系统持续增长(万元) 22 图 37 2018年归母净利润大幅上升(万元) 22 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 4 of 23 表 1锂离子电池的性能优势显著 5 表 2储能适用领域涵盖整个电力系统 9 表 35G基站功耗较4G基站大幅上升 . 11 表 4电化学储能系统的主要构成及作用 . 13 表 5国内市场储能系统集成商新装机规模排名 . 16 表 6主要储能公司汇总 . 17 表 7派能科技客户主要为境内外储能系统集成商 . 22 表 8主要产品销售情况 . 22 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 5 of 23 1. 抽水蓄能技术最为成熟,电化学储能更具优势 储能技术主要分为抽水蓄能、电化学储能、熔融盐储热、压缩空气储能 和飞轮储能五大类。目前在电力系统的储能项目中,以抽水储能为主, 电化学储能为辅。 抽水储能是目前技术最为成熟、使用规模最大、成本最低的储能技术, 但因其高度依赖地理环境,且能量密度低,投资门槛高,故而未来发展 有限。电化学储能以锂离子电池为主,由于其能量密度高、寿命长等优 势,未来发展潜力大。 图 1储能方式分类 数据来源国泰君安证券研究 表 1锂离子电池的性能优势显著 储能技术名称 技术原理 优势 劣势 应用场景 抽水蓄能 电网低谷时利用过剩电力将水从 低标高的水库抽到高标高的水 库,电网峰荷时高标高水库中的 水回流到下水库推动水轮发电机 发电 技术成熟、功率和容量较 大、寿命长、运行成本低 受地理资源条件的限制, 能量密度较低,总投资较 高 调峰填谷、调频、调 相、紧急事故备用等 锂离子电池 正负电极由两种不同的锂离子嵌 入化合物构成。充电时,Li从正 极脱嵌经过电解质嵌入负极;放 电时则相反,Li从负极脱嵌,经 过电解质嵌入正极 长寿命、高能量密度、高效 率、响应速度快、环境适应 性强 价格依然偏高,存在一定 安全风险 电能质量、备用电源、 UPS、可再生储能 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 6 of 23 铅蓄电池 铅蓄电池的正极二氧化铅 (PbO2)和负极纯铅(Pb)浸 到电解液(H2SO4)中,两极间 会产生 2V 的电势 技术成熟、结构简单、价格 低廉、维护方便 能量密度低、寿命短,不 宜深度充放电和大功率放 电 电能质量、电站备用、 可再生储能 钠硫电池 正极由液态的硫组成,负极由液 态的钠组成,电池运行温度需保 持在 300℃以上,以使电极处于 熔融状态 能量密度高、循环寿命长、 功率特性好、响应速度快 阳极的金属钠是易燃物, 且运行在高温下,因而存 在一定的安全风险 电能质量、UPS、可再生 储能 液流电池 通过正、负极电解质溶液活性物 质发生可逆氧化还原反应实现电 能和化学能的相互转化 能量密度高、循环寿命长 价格较高 电能质量、调峰填谷、 可再生储能、备用电源 超级电容 通过活性炭多孔电极、电解质组 成的双电层和氧化还原赝电容电 荷储存电能 环保友好、循环寿命长 成本高、储存能量低 汽车启停、UPS、计算机 存储器后备电源 熔融盐储热 将阳光集中反射至含有低温熔盐 的吸热器上加热升温至高温熔 盐,热量以显热的形式储存在高 温熔盐储罐中 转换效率高、安全性高 价格较高、效率低、可靠 性低 调峰填谷、调频 压缩空气储能 利用过剩电力将空气压缩并储 存,当需要时再将压缩空气与天 然气混合,燃烧膨胀以推动燃气 轮机发电 容量大、工作时间长、充放 电循环次数多、寿命长 效率相对较低、建站条件 较为苛刻 调峰填谷、备用 飞轮储能 利用电能将一个放在真空外壳内 的转子加速,将电能以动能形式 储存起来 功率密度高、寿命长、环境 友好 能量密度低、充放电时间 短、自放电率较高 磁悬浮飞轮储能 UPS、 不间断电源大功率脉冲 放电电源 数据来源派能科技招股说明书、国泰君安证券研究 2. 电化学储能发展迅速,以锂离子电池为主 2.1. 全球储能累计装机稳步提升 全球电力系统储能市场增长稳定,抽水储能仍占主导地位,电化学储能 处于快速增长期。根据 CNESA统计,截至 2020 年底,全球已投运储能 项目累计装机规模 191.1GW,同比增长 3.4。其中,抽水储能的累计装 机规模最大,为 172.5GW,同比增长 0.9;电化学储能的累计装机规模 紧随其后,为 14.2GW,同比增长 49;在各类电化学储能技术中,锂 离子电池的累计装机规模最大,为 13.1GW,电化学储能和锂离子电池 的累计规模首次突破 10GW 大关。 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 7 of 23 图 22016-2020年全球储能累计装机规模稳定增长 图 32020年底全球储能累计装机规模抽水蓄能占比超90 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 数据来源CNESA 全球电化学储能累计装机增速稳定,新增装机2019年首次负增长,2020 年同比增长为 63。2020 年全球新增电化学储能 4726.8MW,同比增长 63,主要得益于中国和美国储能市场的迸发,全球累计装机超14.2GW。 图 4全球电化学储能累计装机近两年增速稳定在 50 图 52020年全球电化学储能新增装机规模超4.7GW 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 2.2. 国内电化学储能新增装机增速快于全球 截止 2020 年,中国已投运的储能项目装机规模为 35.6GW,2016-2020 年 CAGR 为 10,高于全球。中国装机规模结构与全球基本一致以抽 水蓄能为主(89.3)电化学储能为辅(9.2),其中电化学储能又以锂 离子电池为主要构成(88.8)。 图 62016-2020中国储能累计装机规模CAGR10 图 72020 年底中国储能累计装机结构与全球基本一致 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 数据来源CNESA 1769.9 2926.6 6625.4 9520.5 14247.3 0 50 100 150 0 5000 10000 15000 2016 2017 2018 2019 2020 装机规模(MW) 增速 1156.7 3698.8 2895.1 4726.8 -50 0 50 100 150 200 250 0 1000 2000 3000 4000 5000 2017 2018 2019 2020 装机规模(MW) 增速 24.3 28.9 31.3 32.4 35.6 0 4 8 12 16 20 20 25 30 35 40 2016 2017 2018 2019 2020 装机规模(GW) 同比增速 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 8 of 23 2020年中国电化学储能新增装机规模重回高增长状态,锂离子电池为主 要推动技术。 图 82020年中国电化学储能累计装机较前年翻倍 图 92020 年中国电化学储能新增装机首次超过 1GW 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 图 102020年中国锂离子电池储能新增装机规模大幅提升(MW) 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 3. 储能主要应用于电力系统、通信基站 储能目前主要应用于电力系统,但同时也应用于通信基站、数据中心和 UPS 等领域可作为备用电源,不仅可以在电力中断期间为通信基站等关 键设备应急供电,还可利用峰谷电价差进行套利,以降低设备用电成本。 3.1. 电力系统储能的主要应用场景 电力是即发即用、无法直接储存的能源形态。从整个电力系统的角度看, 储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧(电网侧)储能和用电侧 储能三大场景。其中,发电侧对储能的需求场景类型较多,包括电力调 峰、辅助动态运行、系统调频、可再生能源并网等;输配电侧储能主要 用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等;用电侧储能主要用于 电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等。 243 389.8 1072.7 1709.6 3269.2 0 50 100 150 200 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 2016 2017 2018 2019 2020 装机规模(MW) 增速 146.8 682.9 636.9 1559.6 -100 0 100 200 300 400 0 500 1000 1500 2000 2017 2018 2019 2020 装机规模(MW) 增速 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 9 of 23 图 11储能在电力系统中的具体应用场景 数据来源派能科技招股说明书 CNESA 根据电力储能项目的主要用途将储能应用场景划分为五个类别 电源侧、辅助服务、集中式可再生能源并网、电网侧和用户侧。 表 2储能适用领域涵盖整个电力系统 应用场景 主要用途 具体说明 电源侧 电力调峰 通过储能的方式实现用电负荷的削峰填谷,即发电厂在用电负荷低谷时段 对电池充电,在用电负荷高峰时段将存储的电量释放。 辅助动态运行 以储能传统机组联合运行的方式,提供辅助动态运行、提高传统 机组运 行效率、延缓新建机组的功效。 辅助服务 系统调频 频率的变化会对发电及用电设备的安全高效运行及寿命产生影响,因此频 率调节至关重要。储能(特别是电化学储能)调频速度快,可以灵活地在 充放电状态之间转换,因而成为优质的调频资源。 备用容量 备用容量是指在满足预计负荷需求以外,针对突发情况时为保障电能质量 和系统安全稳定运行而预留的有功功率储备。 集中式可再生能源并网 平滑可再生能源发电出力 通过在风、光电站配置储能,基于电站出力预测和储能充放电调度,对随 机性、间歇性和波动性的可再生能源发电出力进行平滑控制,满足并网要 求。 减少弃风弃光 将可再生能源的弃风弃光电量存储后再移至其他时段进行并网,提高可再 生能源利用率。 电网侧 缓解电网阻塞 将储能系统安装在线路上游,当发生线路阻塞时可以将无法输送的电能储 存到储能设备中,等到线路负荷小于线路容量时,储能系统再向线路放 电。 延缓输配电设备扩容升级 在负荷接近设备容量的输配电系统内,可以利用储能系统通过较小的装机 容量有效提高电网的输配电能力,从而延缓新建输配电设施,降低成本。 用户侧 电力自发自用 对于安装光伏的家庭和工商业用户,考虑到光伏在白天发电,而用户一般 在夜间负荷较高,通过配置储能可以更好地利用光伏电力,提高自发自用 水平,降低用电成本。 峰谷价差套利 在实施峰谷电价的电力市场中,通过低电价时给储能系统充电,高电价时 储能系统放电,实现峰谷电价差套利,降低用电成本。 容量费用管理 工业用户可以利用储能系统在用电低谷时储能,在高峰负荷时放电,从而 降低整体负荷,达到降低容量电费的目的。 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 10 of 23 提升供电可靠性 发生停电故障时,储能能够将储备的能量供应给终端用户,避免了故障修 复过程中的电能中断,以保证供电可靠性。 数据来源派能科技招股说明书、国泰君安证券研究 截至 2018 年底,全球累计投运电化学储能项目装机规模为 6.6GW,用 户侧的累计装机规模最大 2.2GW,占比 32.6;辅助服务、集中式可再 生能源并网、电网侧和电源侧分列二至五位。 2018 年全球新增投运电化学项目约为 3.65GW。用户侧的新增装机规模 最大,为 1.6GW,占比 43.8;集中式可再生能源并网、辅助服务、电 网侧和电源侧分列二至五位,所占比重分别为 25.2、15.8、13.8和 1.3。 图 122018年全球累计电化学项目主要应用于用户侧 图 132018 年全球新增电化学项目 43.8用于用户侧 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 3.2. 5G基站功耗较大,配置储能具有必要性 2021-2023年,通信领域是国内储能装机的主要贡献力量。通信领域主 要电池招标项目多为磷酸铁锂电池。中国移动分别于2020年4月和2021 年 5 月公示集采的磷酸铁锂电池 1.95GWh 和 2.95GWh,而 2020 年全年 国内储能的新增装机量仅为 1.52GW。 2020 年,最高中标价为力郎电池的 14.54 亿元,对应投标单价 0.74 元 /Wh;最低中标价为中天科技的 12.91 亿元,对应投标单价 0 .66 元/Wh, 平均价格约为0.7元/Wh。2021年,招标项目最高投标限价为不含税23.67 亿元,对应单价不超过 0.8 元/Wh。 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 11 of 23 图 142020年中国移动招标公示 图 152021年中国移动招标公示 数据来源中国移动招标公示 数据来源中国移动招标公示 5G基站较 4G基站覆盖面积小且能耗更高。根据运营商资料显示,5G 单站的平均满载功率为 3700W,约为 4G 基站的 2.5 至 3.5 倍,且基本全 天 24 小时无间歇。同时,5G 基站的覆盖范围小,约为 4G 基站的三分 之一。 表 35G基站功耗较4G基站大幅上升 业务负荷 4G 基站(W) 5G 基站(W) 100 1044.72 3674.85 50 995.06 2969.97 30 949.22 2579.83 空载 837.21 2192.57 数据来源国泰君安证券研究 中国4G基站需求依旧处于增长阶段,5G基站建设处于爆发式增长。截 至 2019 年底,中国 4G 基站总数为 544 万个,其中 2019 年新建 4G 基 站数为 172 万个,占总数近 32,4G 依旧供不应求。根据工信部披露, 截至 2020 年底,我国已建成全球最大 5G 网络,累计建成 5G 基站 71.8 万个;2021 年计划建设 5G 基站 60 万个。 参考 4G 基站建设速度,我们假设截至 2025 年我国共建设 5G 基站 500 万个,配备 4 小时储能设备,保守估计 5G 单站功率为 3000W,则 2025 年 5G 基站储能需求约为 15GW/60GWh。 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 12 of 23 图 162019年中国4G基站总数为544万个 数据来源工信部、国泰君安证券研究 4. 电化学储能行业产业链 电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统(Battery Management System,简称 BMS)、能量管理系统(Energy Management System,简称 EMS)、储能逆变器(Power Conversion System,简称 PCS)以及其他电 气设备构成。最终应用场景包括电站、电网公司、工商业、家庭户用等。 图 17电化学储能行业全产业链 数据来源国泰君安证券研究 电池组成本是电化学储能系统的主要成本,是未来产业链技术迭代和降 成本的主要环节。根据高工锂电数据,一套完整的电化学储能系统中, 电池组成本占比最高达 67,其次为储能逆变器 10,电池管理系统和 能量管理系统分别占比 9和 2。 85 177 263 328 372 544 0 20 40 60 80 100 120 0 100 200 300 400 500 600 2014 2015 2016 2017 2018 2019 4G基站数量(万座) 增速 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 13 of 23 图 18电化学储能系统中,电池组成本占比最高 数据来源高工锂电、国泰君安证券研究 表 4电化学储能系统的主要构成及作用 主要构成 主要作用 电池组(Pack) 电池组是电化学储能系统实现电能储存和释放的主要载体,一般先由多个电芯经串/并联后形成电池模组,再由 多个电池模组经并联成电池组 电池管理系统(BMS) BMS 能有效地监测电池组的各种状态、对电池组充电与放电过程进行安全管理、对电池组可能出现的故障进行 报警和应急保护处理以及对电池组的运行进行优化控制,并保证电池组安全、可靠、稳定的运行 储能逆变器(PCS) PCS 控制电池组的充放电过程,是负责交直流变换的电子装置 能量控制系统(EMS) EMS 包含了数据采集、网络监控、能量调度和网络数据分析四大类 数据来源国泰君安证券研究 根据 BNEF,2020 年一个完成安装的、4 小时电站级储能系统的成本范 围为 235-446 美元/千瓦时。成本范围之大也凸显了影响储能项目成本的 因素之多,包括储能时长、项目规模、电池材料体系以及项目部署国家。 BNEF 预计 2030 年成本下降至 167 美元/千瓦时,主要原因是电池组成 本的下降。 图 19BNEF预计2030年储能系统成本下降至 167美元/千瓦时 数据来源Bloomberg 4.1. 锂离子电池组储能的核心成本要素 锂离子电池的主要原材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等, 正极材料为主要成本。根据高工锂电数据,锂离子电池材料成本占比中, 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 14 of 23 正极材料最大约为40,负极、电解液和隔膜分别占比19、11和8。 图 20锂离子电池构成材料中正极成本占比约40 数据来源高工锂电、国泰君安证券研究 4.2. 电池管理系统(BMS) PCB为核心组成 以派能科技为例,公司自主开展电池管理系统的开发及电路板(PCB) 的设计,同时负责全部电子元器件的选型、采购和检验等。电路板的其 它标准化生产流程采取外协加工方式完成。电路板生产完成后,公司负 责电池管理系统的程序烧录及检验等。 电池管理系统的生产过程中涉及的原材料主要为电子元器件和 PCB 的 采购。 图 21派能科技电池管理系统生产工序 数据来源派能科技招股书、国泰君安证券研究 4.3. 储能电池系统电芯的后加工环节 储能电池系统的生产工艺流程分为两个工段。在电池模组生产工段,经 检验合格的电芯经过极耳裁切、电芯插装、极耳整形、激光焊接、模组 封装等工序组装为电池模组;在系统组装工段,经检验合格的电池模组 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 15 of 23 与 BMS 电路板等组装成系统成品,然后经一次检测、高温老化和二次 检测等工序后进入成品包装环节。 图 22储能电池系统组装工序 数据来源派能科技招股说明书、国泰君安证券研究 4.4. 储能逆变器(BMS)储能系统的核心部件 储能逆变器是光储一体化的核心部件。储能逆变器能够减少对电网的依 赖。白天,光伏发电供负载使用,多余产生的电存储于电池中;晚上, 光伏不发电,电池存储的电供负载使用。最终达到少用甚至不用电网的 目的。储能逆变器能够处理应急情况。在电网停电或者不稳定时,储能 逆变器会自动将电网供电切换至电池供电模式,切换时间非常短(UPS 效果),不影响负载的使用。储能逆变器让光伏电网皆可为电池充电。 白天光伏可以给电池充电,晚上电费较低时,电网也可以为电池充电。 从而达到峰谷电价差套利以及当作备用电源来使用。 从工艺端来看,储能逆变器与光伏并网逆变器的设计原理几乎一样,但 是储能逆变器多出一个电池端子,从而导致单位成本的提升2019年储 能逆变器的成本约为 0.7元/W;光伏并网逆变器的成本约为 0.25元/W。 图 23储能逆变器工艺流程较光伏逆变器仅多电池端子 数据来源国泰君安证券研究 5. 国内主要竞争者逆变器与电池企业具备先天优势 根据CNESA统计,2020年国内新增投运的电化学储能项目集成商装机 规模较前两年呈爆发式增长超1.5GW,同比增长约130。一方面南都 电源等以铅蓄电池为主的企业装机规模有所下降,取而代之的是以磷酸 铁锂电池为主的企业。另一方面行业集中度进一步提升,阳光电源、海 博思创两家企业为第一梯队,合计装机占比高达约 35。 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 16 of 23 表 5国内市场储能系统集成商新装机规模排名 2018 2019 2020 公司名称 装机规模(MW) 占比 公司名称 装机规模(MW) 占比 公司名称 装机规模(MW) 占比 南都电源 105 16.3 阳光电源 91 13.5 阳光电源 299 19.2 科陆电子 77 12.0 科陆电子 68 10.0 海博思创 241 15.4 中天科技 31 4.9 海博思创 62 9.1 平高集团 128 8.2 海博思创 26 4.1 库博能源 53 7.8 上海电气国轩 110 7.1 阳光电源 20 3.0 猛狮科技 40 5.9 猛狮科技 84 5.4 睿能世纪 18 2.8 南都电源 28 4.1 科华 75 4.8 圣阳电源 6 1.0 上海电气国轩 23 3.3 南都电源 73 4.7 欣旺达 3 0.4 睿能世纪 18 2.6 科陆电子 64 4.1 煦达新能源 3 0.4 智光储能 17 2.5 南瑞继保 52 3.3 库博能源 3 0.4 南瑞继保 15 2.2 库博能源 46 3.0 其他 353 54.8 其他 263 38.9 其他 386 24.8 总计 643.9 100.0 总计 675.9 100.0 总计 1559.6 100.0 数据来源CNESA、国泰君安证券研究 注CNESA将储能系统集成商定义为开展储能系统集成业务,向客户提供成套储能系统产品的企业,这里的储能系 统产品是指由储能技术本体、电池管理系统、储能变流器、能量管理系统及其它配件等组成的、满足客户实际需求 的一整储能系统设备 目前涉及储能业务的企业大致可以分为以储能逆变器发展的企业和以 电池组发展的企业。储能逆变器代表企业包括阳光电源、固德威、英威 腾等,基于其在光伏逆变器行业的多年技术研发经验,形成较高壁垒, 布局储能行业;电池组代表企业包括比亚迪、宁德时代、亿纬锂能、派 能科技等,基于其在电芯的多年深耕向储能市场发力。 龙头竞争主要通过海外发力、用户侧比拼。比亚迪于 2019 年户用储能 在欧洲市占率排名第二,仅次于 Sonnen,2020 年公司储能电池海外出货 为 438MWh,储能系统出货 213MW;派能科技客户多为境外储能系统 集成商,主攻海外用户侧,2020 年公司实现储能收入 10.45 亿元,同比 增长 40。固德威 2019 年在用户侧储能逆变器出货量全球第一,2020 年贡献收入 1.6 亿元,同比增长 45。 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 17 of 23 表 6主要储能公司汇总 公司名称 股票代码 主营业务 储能业务发展情况 LG 化学 051910.KS 业务涵盖石油化学、电池、信息电子材料、生命 科学等;其中电池业务包括小型电池、动力电池 和储能电池 自 2010 年进入储能领域,目前拥有家用储能系统、电 网及工业储能系统、通信备电以及 UPS备电等产品系列 特斯拉 TSLA.O 主要从事电动汽车和能源业务 依托日本松下的三元锂电池技术,结合自身 BMS 和储 能系统集成经验,自 2015年正式进入储能市场,开发 了面向家庭、工商业以及公用事业用户的储能系统。 宁德时代 300750.SZ 新能源动力电池系统、储能系统以及锂电池回收 业务的研发、生产和销售 自 2011 年从事储能业务,产品应用领域涵盖电网、通 信基站、工商业及家庭储能。 比亚迪 002594.SZ 业务涵盖汽车、手机部件及组装、二次充电电池 及光伏、城市轨道交通等领域 2019 年户用储能在欧洲市占率排名第二,仅次于 Sonnen。根据 CNESA 披露,2020 年公司储能电池海外 出货为 438MWh;储能系统出货 213MW 派能科技 688063.SH 专注于电芯、模组及储能电池系统的研发、生产 和销售 自 2009 年成立即专注于储能电池系统领域,目前产品 系列丰富,可广泛应用于家庭、工商业、电网、通信基 站和数据中心等场景。 三星 SDI 006400.KS 业务涵盖小型锂离子电池、汽车动力电池、储能 系统以及电子材料等 自 2010 年正式启动锂电池储能业务,目前针对电网及 工商业、UPS、家庭及通信基站等应用场景推出了相应 储能产品。 亿纬锂能 300014.SZ 锂原电池和锂离子电池的研发、生产、销售 储能产品应用领域涵盖通讯储能、家用储能、智能微网 三大市场。 欣旺达 300207.SZ 国内锂能源领域设计能力最强、配套能力最完 善、产品系列最多的锂离子电池模组制造商之一 2020 年储能业务总装机量超 800MWh,专注于电网储 能、分布式储能、家庭及商业储能、网络能源、新能源 发电以及综合能源服务业务等 力神 / 国内首家锂离子电池研发与制造企业,已具有 15G瓦时锂离子蓄电池的年生产能力,国际高端 市场占有率位居全球锂电行业前列 2020 年公司在国内储能电池装机规模超 300MWh 阳光电源 300274.SZ 一家专注于太阳能、风能等可再生能源电源产品 研发、生产、销售和服务的国家重点高新技术企 业 以光伏逆变器领先技术为切入点,提供储能全套服务, 国内储能的绝对龙头 海博思创 / 国内领先的储能系统集成商与储能系统服务商, 提供储能电站开发、设计、集成、运营等一站式 整体解决方案 拟与中国电力创成立储能EPC 合资公司公司储能产品已 经广泛应用于电网侧、发电侧、用户侧以及海外市场, 整体应用规模超过 1GWh 平高电气 600312.SH 核心业务为高压开关业务、配电网开关业务、电 力工程总承包业务和开关产品运维检修业务 国家电网的全资子公司,2021 年与中航锂电签约将在 储能业务等领域开展合作 上海电气国轩 / 着眼于先进的储能锂电池关键材料、电池、电池 管理及系统集成全产业链布局,致力于锂电储能 系统产品的研发、销售及服务,为客户提供高 效、可靠、定制化的储能解决方案 由上海电气集团股份有限公司和国轩高科股份有限公司 于 2017 年 12 月合资成立。公司现有两大生产基地,现 有产能 5.3GWh,规划年产 10.3GWh 猛狮科技 002684.SZ 一家以研发、生产、销售各类蓄电池为主的国家 高新技术企业 2019 年开始单独披露储能行业营收情况,2020 年储能 行业收入 3587 万元 科华数据 002335.SZ 公司多年来专注电力电子技术研发与设备制造, 公司拥有智慧电能、云服务、新能源三大业务体 系 2020 年储能集成规模 75MW,累计储能装机规模超 1.1GW,以储能逆变器为起点提供配套系统解决方案服 务 产业深度 请务必阅读正文之后的免责条款部分 18 of 23 南都电源 300068.SZ 主要产品为阀控密封电池产品、再生铅业务、锂 电产品 2020 年储能行业营收近 4 亿元,目前正积极加速铅蓄 电池业务向锂电池业务的转型 科陆电子 002121.SZ 公司聚焦智能电网、新能源领域主业,积极开拓 综合能源服务业务 2009 年开始涉足储能业务,2020 年储能业务营收近 4 亿元,公司目前是国内火电联合调频运营收益最高的集 成商和运营商 南瑞继保 / 主要从事电网、电厂和各类工矿企业的电力保护 控制及智能电力装备的研发和产业化 2014 年开始
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