國內大(dà)儲市場(chǎng)發展迅速,多家儲能品牌依托國內渠道(dào)資源加大出貨布局。2021年國(guó)內儲能出貨寧德(dé)時代遙
遙領先,儲能PCS出貨上能電氣、科華數據增長迅速,儲能(néng)係統海博思創、電工時代、科華數據、陽光電源(yuán)
等居於前列。
另(lìng)一方麵,各類新(xīn)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(chǎng)景優勢顯著;儲能電(diàn)
站火災頻發,政策不斷強調儲(chǔ)能安全,液(yè)冷、全氟己酮方案受到關注;新的電化學儲能技術快速發展,鈉
離子電池儲能、液流電池儲能(néng)、氫儲等產(chǎn)業(yè)化(huà)不斷加速;新的物理儲能(néng)技術層出不窮,光熱(rè)儲能、重力儲
能、壓縮(suō)空氣儲(chǔ)能、飛輪儲能等示範項目逐步落地。
1 儲能產業鏈
儲能產業鏈涉及環(huán)節包括(kuò):儲能係統(tǒng):包含電池、PCS、BMS、EMS等多個環節,具體標的包括寧德時代、億(yì)
緯鋰能、陽光電源、南都電源、科(kē)士達、科華數據等,其中龍頭公司(sī)寧德時代、比亞迪、陽光電源、錦浪
科技等出口海外較多;2)工程(chéng)EPC、並網檢測、後期運維:具(jù)體標的包括南網科(kē)技、阿特(tè)斯、林洋能源、
寶光電氣、萬裏揚、電科院等。
2 電池
儲能(néng)電池材料體係以磷酸鐵鋰為主,電池向(xiàng)大容量(liàng)方向持續演進。
根據工信部要求,儲能型電池能量密度≥145Wh/kg,電池組能量密度≥110Wh/kg。循環壽命(mìng)≥5000次且容
量保(bǎo)持率≥80%。當前的電化學儲能尤其是鋰電(diàn)儲能(néng)技術(shù)進入了一個新變革(gé)周期,大電芯、高電(diàn)壓、水冷/
液冷等新產品新技術(shù)逐漸登(dēng)上舞台,儲能係統向大容量方向(xiàng)在持(chí)續演進,同時鈉離子電(diàn)池在未來憑借(jiè)成本
優勢(shì)可能占據一席之位。
全球儲能電芯(xīn)中國廠商出貨領先,寧德時代出貨量全球第一。
根據測算,2021年全球儲能電芯(xīn)出貨量(liàng)59.9GWh,其中寧德(dé)時代作為最大電芯供應(yīng)商占據榜首,出貨量
16.7GWh,占比達27.9%;派能科技作為戶儲龍頭,出(chū)貨1.5GWh,占比2.6%。我們預計2022年全球出貨
114.9GWh,同(tóng)增91.9%,其中寧(níng)德時代出貨45.0GWh,同增(zēng)169.5%;派能科技出貨3.5GWh,同增127.3%。
根據我們的測算,我們預(yù)計2022-2023年全球儲能電芯出貨122.5/219.6GWh,同增101%/79%;其中,寧德時
代作為最大電芯供應商占據榜首,我們預計寧德時(shí)代(dài)2022-2023年出貨(huò)50/100GWh,同增199%/100%,占比
40.8%/45.5%,龍頭地位穩(wěn)固。
3 逆變器(qì)技術
1.直流1500V取代傳統(tǒng)1000V架構成為趨勢
2021年國內光伏直流電壓等級為1500V的市場占比(bǐ)約49.4%,1000V市場占比50.6%。拆分來看,分布式(shì)光伏(fú)
中1000V電壓仍為主流,21年戶用全部采用1000V等級係統,工商業有80%采用1000V等級係統。
1500V儲能係統(tǒng)的能量(liàng)密度、功率密度將在原來的基礎上可提升35%+,係統成本降低5%+,係統效率(lǜ)提高
0.3%+。40尺的集(jí)裝箱+280Ah的電芯下,1000V的(de)電池(chí)最大裝機容量為3.3MWh,1500V可以提高到4.5MWh,除
了PCS、電(diàn)池、輔助配件成本可以減少外,人工、地基和土地成本也會(huì)大幅下降(jiàng)。近期大型項目,1500V滲
透率已(yǐ)超過2/3。
2.組串式(shì)PCS開始(shǐ)規模化應用
組串PCS彌補集中式不足,開啟(qǐ)規模化應用。業內目前電池(chí)儲能係統主要采取集中式PCS,多組電池並聯將
引起(qǐ)電池簇(cù)之間的不均衡,久之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(shòu)命,提高全壽命周期放(fàng)電容量,
規模化應用趨勢已(yǐ)見雛(chú)形。
應用實例1-2:華能黃台100MW/200MWh項目,是國內首個采用組串式PCS架構(gòu)的(de)大型儲能電站(PCS由上能提
供);此(cǐ)外山東德(dé)州林洋光儲3MW/6MWh項目也采用該係統架構(華為提供整套(tào)係統)。
應用實例3:國電投油城大慶200MW光儲實驗平台。上能(néng)電氣為基(jī)地提供了230台250kW組串一體機、數十台
225kW與(yǔ)175kW組串(chuàn)式逆變器以及3.125MW集中式一體機、3.15MW集散式一體機等多款機型逆變器。其中(zhōng)
250kW組串式逆變器一改傳統常規的分散安裝(zhuāng)方式,通過1MW集成(chéng)平台設計、進行集中式運維管理(lǐ)模式,大
大節省了時間和人力,提升了運維(wéi)效(xiào)率。
華(huá)為將(jiāng)數字信息技術與光伏技術、儲(chǔ)能技(jì)術相融合,首次提出(chū)對儲(chǔ)能係統進行組串化、智(zhì)能化、模塊化設
計的全(quán)新理念,實現電池模組級精細(xì)化管理,產生更多放電量(電池配(pèi)置減少13%,電池(chí)壽命提升50%),
達到更優投(tóu)資(初(chū)始配置降低30%),極簡運維(25年運維成本減少(shǎo)5000萬元),安(ān)全穩定性提升(可用度
提升至99%),整體LCOS降低20%以上,最終助力實現從光伏平價邁向光儲平價。
缺點是目前PCS成(chéng)本(běn)較高(gāo),但有很大降價空間,參考(kǎo)組(zǔ)串式光(guāng)伏逆變器。
代(dài)表廠商(shāng):華為、上(shàng)能、盛弘。
3.頭部企業先發優勢明顯,後進者競爭激(jī)烈
儲能變(biàn)流器市場格局仍未定。
根據CNESA,2018-2021年我國排名(míng)前十(shí)的(de)儲能變流器成商企業不斷更迭,除(chú)上能電氣(qì)、陽光電源、科華數
據等少數企業多年保持領先(xiān)外,新進(jìn)入者層出不窮。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(yè)高(gāo)增速,最終脫穎而出。
4 電氣拓撲結構
1.大容量下高壓級聯方案(àn)優勢顯著
隨著儲能集成係統容量增加,傳統串聯升壓方案會麵臨多(duō)種問題:
1)大(dà)容量下(xià)所需電芯數量(liàng)眾多,安全風險較大;
2)隨著電芯(xīn)循環次數增(zēng)加,電芯本體差異化逐步體現,係統一致性(xìng)變差(chà);
3)受上述兩因素製約,係統單機容量通常有限,隨(suí)著(zhe)並聯設備增加,二次通(tōng)信、協調控製變得更(gèng)加複雜。
大(dà)容量下高壓級聯方案優勢凸顯。
高壓級聯方案由(yóu)多個儲能單元構成,采(cǎi)用去並聯組(zǔ)合,每個儲能單元輸出(chū)幾(jǐ)十到幾百伏電壓(yā),將電池堆離
散(sàn)化(huà),既大幅度降低了電池堆(duī)電量,減少了(le)電池堆內(nèi)電(diàn)池單(dān)體(tǐ)數量,又大幅提(tí)高了係統容量,提升係(xì)統安
全性。
目(mù)前國內掌握高壓級聯技術的(de)企業:國(guó)電南瑞、金盤(pán)科技(jì)、智光電氣、四方股份、新(xīn)風光等幾家,其中金
盤科技產品高壓級聯(lián)方案(àn)落地(dì)較快、容量更大(dà),相關產品率先發布並已獲得1.35億訂單。
5 儲能安全
1.火災頻發,溫控熱管(guǎn)理、儲能消防受到重視(shì)
行業政策接連(lián)出台,儲能消防係統發展加速。
鋰離子電池中金屬鋰是已知元素(sù)(包括放射性元素)中(zhōng)金屬活動性最強(qiáng)的(de),在汽(qì)車領域熱失控現象時有發
生,給鋰電池在儲能上(shàng)的應用(yòng)埋下了(le)安全隱患。據(jù)不完全統計,2022年全球已發生(shēng)超17起儲(chǔ)能著火事故,
2021年以來國家已經發布了多個(gè)涉(shè)及(jí)儲能消防(fáng)安全(quán)的政策(cè),新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(shì)並存
儲能集成商現在主(zhǔ)要有三種模式:
全產業鏈布局:電芯、PCS、BMS、EMS均為自產,國內代表企業為比亞迪。
專(zhuān)業集成:集成商從外部(bù)采購部件,專(zhuān)做係統集成,該(gāi)模式國內應用(yòng)較少,國外Doosan、IHI等為代(dài)表;
基於自身(shēn)產品(pǐn),由單純設備供應商向係統集成商轉型:該模式國內應用最(zuì)多,代表企業有:
1)光伏逆變器切入PCS的生產商錦浪科技、固德威、德業科技等;
2)動力電池(chí)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(shì)場,可以(yǐ)發現(xiàn)主流集成廠商采用上述三種模(mó)式的均有案例。
2.項目資源(yuán)、客戶資源是重要競爭(zhēng)點
項目資源
已建設的項(xiàng)目、已獲取的(de)訂單(dān)是對公司既有實力的有效證(zhèng)明,對未來訂單(dān)獲取具有指引作用。同時,長期
來看,儲能項目並網點資源有限。
客戶資(zī)源
1)從項(xiàng)目獲取看,目前發電側儲能需求主(zhǔ)要仍(réng)來自新能源強製配儲,而電力集團是風電、光伏開發的主力
軍,也是招標項目的主要(yào)來源。儲(chǔ)能係統集成商正通過戰略合作尋(xún)求與業主的深度綁定,2021年華為、陽
光電源等紛紛與“兩網”、“五大六小”等(děng)電力集團以及地方政府等簽訂係(xì)列戰略合作協議,以求在項目
獲取上能有更大優勢。
2)從收益核算看,獨立儲能與共享儲能要參與現(xiàn)貨市場、輔助服務市場交(jiāo)易必須接受電網統一調度,有相
關資源企業在後期(qī)市場交易中更有(yǒu)可能處於有利地位。
分析對比主要儲能集成商的項目、客戶資源,可以(yǐ)發現主要企(qǐ)業均與主要電網集團建立了合(hé)作關係,除(chú)此
之(zhī)外,科華數(shù)據、海博思創、科陸電子等在工商業(yè)側、居民側潛力更大,長期在共享儲能等項目獲取中可
能獲利。
在項目上,陽光(guāng)電源(yuán)、海(hǎi)博思創等龍頭已具有GWh以上項目建設經驗,先發優勢明顯;同時,後起之秀(xiù)金盤
科技(jì)、科陸電子等訂單獲取能力(lì)較強;此(cǐ)外,行業需求強勁(jìn),企業擴產力度較大,金盤科技、智光股份現
有(yǒu)產能均超GWh,仍處於擴產進程(chéng)中。
3.玩家眾多,參(cān)與環節有差異化
儲能集成(chéng)商通常在發電側、電網(wǎng)側、用戶側(cè)全線布局,但通過對已有項目、在手訂單拆分,我們認為不同(tóng)
企業仍各有(yǒu)側重,市場呈現差(chà)異化競爭態勢(shì)。具體可從三(sān)側、國內外兩個維度區分。