國內大儲市場發展迅速,多家儲(chǔ)能品牌依托國內渠道資源加大出貨布局。2021年國內儲能出貨(huò)寧德時代遙
遙領先,儲能PCS出貨上(shàng)能電氣、科華數據增長迅速,儲能係統海博思創、電工時代、科華數據、陽光電源
等居於前列。
另一方麵,各類新技術迭出,共同促進大儲行業持續發展。高壓級聯儲能在大容量場景優勢顯著(zhe);儲能電(diàn)
站火災頻發,政策不斷強調儲能安全,液冷(lěng)、全氟己酮方案受到關注;新的電(diàn)化學儲能技術快速發(fā)展,鈉
離子電池儲能、液流電池儲能(néng)、氫儲等產業化不斷加速;新的物理儲能技術層出不窮,光熱儲能、重力儲
能、壓(yā)縮空氣儲能、飛輪儲能等示範項目逐步落地。
1 儲能產(chǎn)業鏈
儲能產業鏈(liàn)涉及環節包括:儲能係統:包含電池、PCS、BMS、EMS等多個環節,具體標的包(bāo)括(kuò)寧德時代、億
緯鋰能、陽光電源、南都電源、科(kē)士達、科華數據等,其中龍頭公(gōng)司(sī)寧德時代、比亞迪、陽光電源、錦浪
科技等出口海(hǎi)外(wài)較多;2)工程EPC、並網檢測、後期運(yùn)維:具體標的包括南網科技、阿(ā)特斯、林洋(yáng)能源、
寶光電氣、萬裏揚、電科院等。
2 電池
儲能電池材料體係以磷酸鐵鋰為主,電池向(xiàng)大(dà)容量方(fāng)向持續演進。
根據工信部要求,儲能型電池能量密度(dù)≥145Wh/kg,電(diàn)池組能量密度≥110Wh/kg。循環(huán)壽命≥5000次且容
量保持率≥80%。當前的電化學儲能尤其是(shì)鋰電儲能技術進入了(le)一個新變革(gé)周期,大電芯、高電壓、水冷/
液冷等新(xīn)產(chǎn)品新技術逐漸登上舞台,儲能(néng)係統向(xiàng)大容量方向(xiàng)在(zài)持續演進,同時鈉(nà)離子電池在未來憑(píng)借成本
優勢可能(néng)占據一席之位。
全(quán)球儲能電芯中國廠(chǎng)商出貨領先(xiān),寧德時代出貨量(liàng)全球第一。
根據測算,2021年全(quán)球儲能電芯出貨量59.9GWh,其中寧(níng)德時代作(zuò)為最大電芯供應商(shāng)占據榜首,出貨量(liàng)
16.7GWh,占比達(dá)27.9%;派能科技作為戶儲龍頭,出貨(huò)1.5GWh,占比2.6%。我們預(yù)計2022年全球出貨
114.9GWh,同增91.9%,其中寧德時代出貨45.0GWh,同(tóng)增(zēng)169.5%;派能科技出貨3.5GWh,同增127.3%。
根據我們(men)的測算,我們預計2022-2023年全球儲能電芯出貨122.5/219.6GWh,同增101%/79%;其中(zhōng),寧德時
代作為最大電芯供應商占據榜首,我們預計寧(níng)德時代2022-2023年出貨50/100GWh,同增(zēng)199%/100%,占比
40.8%/45.5%,龍頭地位(wèi)穩(wěn)固。
3 逆變器(qì)技術
1.直流1500V取代傳(chuán)統1000V架(jià)構成為趨勢
2021年國內光伏直流電壓等級為1500V的市場占比約(yuē)49.4%,1000V市(shì)場占比50.6%。拆分(fèn)來看,分布式光伏
中1000V電壓仍為主(zhǔ)流,21年戶用(yòng)全部采用1000V等級係統,工商業有80%采用1000V等級係統。
1500V儲能係統的能量(liàng)密度、功率密(mì)度將在原來的基礎上(shàng)可提升35%+,係統成本降低5%+,係統效率提高
0.3%+。40尺的集裝(zhuāng)箱(xiāng)+280Ah的(de)電芯下,1000V的電池最大裝機容(róng)量為3.3MWh,1500V可(kě)以(yǐ)提高到4.5MWh,除(chú)
了PCS、電池、輔助配件成(chéng)本可以減少外,人工、地基和土地成本(běn)也會大幅下降。近期(qī)大型項目,1500V滲
透率已超(chāo)過2/3。
2.組串(chuàn)式PCS開始規(guī)模化應用
組串PCS彌補集中式不足,開啟規模化應用。業內目前電池(chí)儲能係(xì)統(tǒng)主要采取集中式PCS,多組電池並聯將
引起電池簇之間的不均衡,久之(zhī)並聯電池簇中會出現一部分電池實際出力不足,而另一部分超(chāo)出倍率使用
的現象,造成“木桶”效應;而組串式PCS可以實現簇級管理,提升係統壽命,提高全壽命周期放電容量,
規模化應用趨勢已見雛形。
應用(yòng)實(shí)例1-2:華能黃台100MW/200MWh項目,是國內首個采(cǎi)用組串式PCS架構的(de)大型儲能電站(PCS由上能提(tí)
供);此外山東德州林洋光儲3MW/6MWh項目也采用(yòng)該(gāi)係統架(jià)構(gòu)(華(huá)為(wéi)提供整套係統(tǒng))。
應用實例3:國電投油城大慶200MW光儲實驗平台。上能電氣為基地提供了230台250kW組串一體機、數十(shí)台
225kW與175kW組串式逆變器以(yǐ)及3.125MW集(jí)中式(shì)一體機、3.15MW集散式一(yī)體機等多款機型逆變器。其中
250kW組串式逆變器一改傳統常(cháng)規的分散安裝方式,通(tōng)過1MW集成平台(tái)設計、進行集中式運維管理模式(shì),大(dà)
大節省了時間和人力,提(tí)升了運維效(xiào)率。
華為將數字信息技術與光伏技術、儲能技術相融合,首次提(tí)出對儲能(néng)係(xì)統進行組串化、智能化(huà)、模塊化設
計的全新(xīn)理念,實現電池模組級精(jīng)細(xì)化管理,產生(shēng)更多放電量(liàng)(電池配置(zhì)減(jiǎn)少13%,電池壽命提升50%),
達到更優(yōu)投資(初始配置降(jiàng)低30%),極(jí)簡運維(wéi)(25年運維成本減少5000萬元),安全穩定(dìng)性提升(可用度
提升至99%),整(zhěng)體LCOS降低20%以上(shàng),最終助力實現從光伏平價邁向光儲平價。
缺點是目前PCS成本較高,但有很大降價空(kōng)間,參考組串式光伏(fú)逆變器。
代表廠商:華為、上能、盛弘。
3.頭部企業先發優勢明顯(xiǎn),後進者競爭激烈
儲能變流器市場格局仍未定。
根據CNESA,2018-2021年我國排名前十的儲能變流器成商企業不斷更迭,除上能電(diàn)氣、陽光電源、科華數
據等少(shǎo)數企業多年保(bǎo)持領先外,新進(jìn)入者層出不(bú)窮。未來隨著市場進一步發展,我們認為擁有產品、渠道
、成本優勢的企業仍將受益行業高增速,最終脫穎而出(chū)。
4 電氣拓撲結構
1.大容量下高壓級聯方案優(yōu)勢(shì)顯著
隨著(zhe)儲能集成係統容量增(zēng)加(jiā),傳統串聯升壓方案會麵臨多種問題:
1)大容量下所需電(diàn)芯數量眾多,安全風險較大;
2)隨(suí)著電芯(xīn)循環次數增加,電芯本體差異化逐步體現,係統一致性變差;
3)受(shòu)上述兩因素製約,係統單機容量(liàng)通常有限,隨(suí)著並聯設備增(zēng)加,二次通信、協調控製變得更加複(fù)雜。
大容量下(xià)高壓級聯方(fāng)案優勢凸顯。
高壓級聯方案由多個儲能單元構成,采用去並聯組合(hé),每個儲能單(dān)元輸出幾十到幾百伏電壓(yā),將電池堆離
散化,既大幅度降低了電池堆電量,減少了電(diàn)池堆(duī)內(nèi)電池單體(tǐ)數量,又大幅提高了係統(tǒng)容量,提(tí)升係統安
全性。
目前國內掌(zhǎng)握高壓級聯技術的企業:國電南瑞(ruì)、金盤科技、智光電氣、四方(fāng)股份、新風光等幾家,其中金
盤科技產品高壓級聯方案落(luò)地較快、容量更大,相關產品率先發布並已獲得(dé)1.35億訂(dìng)單。
5 儲能安全
1.火災頻發,溫控熱管理、儲能消防受到重視
行業政策接連出台,儲(chǔ)能消防係統發展加速。
鋰離子電池中金屬鋰是已知元素(包括(kuò)放射性元素)中金屬活動性最強(qiáng)的,在汽車領域熱失控(kòng)現象時(shí)有發
生,給鋰電池在儲能上的應用埋(mái)下了安全隱患。據不完全統計,2022年全球已發生超17起儲能著火(huǒ)事故,
2021年以來國(guó)家已經發布(bù)了多個涉及儲能消防安全(quán)的政策(cè),新(xīn)標準下儲能消防的重要性不斷突顯。
6 係統集成
1.玩家眾多,多種模式並存(cún)
儲能集成商現在主要有三(sān)種模式:
全產業鏈布局:電芯、PCS、BMS、EMS均為自產,國內代表(biǎo)企業為比(bǐ)亞迪。
專業集成:集成商從外部采(cǎi)購部件(jiàn),專做係統集成,該模(mó)式國內應(yīng)用較少,國外Doosan、IHI等為代(dài)表;
基(jī)於自身產品,由單純設備供應商向係統集成(chéng)商轉型:該(gāi)模式國內(nèi)應(yīng)用最多(duō),代表企業有:
1)光(guāng)伏逆變器切入PCS的生產商錦浪(làng)科技、固(gù)德威、德業科技等;
2)動力電池切入儲能電池的生產商億緯鋰能、鵬輝能源等;
3)由電力設備、電子設備切入PCS/BMS/EMS等部件的生產商金盤科技、科士達、科華數據、寶光股份、科
陸電子等。
複盤美國市場(chǎng),可以發現主流集成廠商(shāng)采用上述三種模式的均有案例。
2.項目資源、客戶資源是重要競爭點
項目資源
已(yǐ)建(jiàn)設的項目、已獲取的(de)訂單是對(duì)公司既有實力的有效證明,對未來訂單獲取具有指引作用。同時,長期(qī)
來看(kàn),儲(chǔ)能項目並網點資源有限。
客戶資源
1)從項目(mù)獲取看,目前(qián)發電側儲(chǔ)能需求主要仍來自新能源強製配儲,而(ér)電力集團是風電、光伏開發的(de)主力
軍,也是招標項目的主要來源。儲能係統集成商正通過(guò)戰略合作尋求與業主的(de)深度綁定,2021年華為、陽
光電源等紛紛與“兩網”、“五大六小”等電(diàn)力集團以及地(dì)方政府等簽訂係列戰略合(hé)作(zuò)協議,以求在項(xiàng)目(mù)
獲取上能有更大優勢。
2)從收益核算看(kàn),獨立(lì)儲能與共享儲能要參與現貨市場、輔助服(fú)務市(shì)場交易必(bì)須接受電(diàn)網統一調度,有相
關資源企業在後期市場交易中更有可(kě)能處於有利地位。
分析對比(bǐ)主要儲(chǔ)能集成商的項目、客戶資源,可(kě)以發(fā)現主要(yào)企(qǐ)業均與主要電網集(jí)團建立了合(hé)作關係,除(chú)此
之外,科華數據、海博思創、科陸電子等在工商業側、居民側潛力更大,長期在共享儲能等項目獲取中(zhōng)可
能(néng)獲利。
在項目上,陽光電源、海博思創等龍頭已具有(yǒu)GWh以上項目建設經驗(yàn),先發優勢明顯(xiǎn);同時,後起之秀金盤
科(kē)技、科陸電子等訂單(dān)獲取(qǔ)能力較強;此外,行業需求強勁(jìn),企業擴產力度較(jiào)大,金盤科技、智光股份現
有產(chǎn)能均超GWh,仍(réng)處於擴產進程中。
3.玩家眾多,參與環節有差異化
儲能集成商通常(cháng)在發電側(cè)、電網側、用戶側全線布局(jú),但通過對已有項目、在手訂單拆分,我們認為不同
企業仍各有側重,市場(chǎng)呈現差異化競爭態勢。具體可從三側、國內外兩個維度區分。