國內大(dà)儲市場發展迅(xùn)速,多家儲能品牌依托國內渠(qú)道資源(yuán)加(jiā)大出貨布(bù)局(jú)。2021年國內儲能出貨寧德(dé)時代遙
遙領先,儲能(néng)PCS出貨上能電氣、科華(huá)數據增長迅(xùn)速,儲(chǔ)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(shù)迭出,共同促進大(dà)儲行(háng)業持續(xù)發展。高壓(yā)級聯儲能在大容量場景優勢顯著;儲(chǔ)能電
站(zhàn)火災頻發,政策不斷強調(diào)儲能安全,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(chí)儲能、液(yè)流電池儲能、氫儲等產業化不斷加速;新的物理儲能(néng)技術層出不窮(qióng),光熱儲能、重力(lì)儲
能、壓縮空氣儲能、飛輪(lún)儲能等示範項目逐步落地。
1 儲能產業鏈
儲能產業鏈涉及環節包括:儲(chǔ)能係統:包含電(diàn)池、PCS、BMS、EMS等多個環節,具體(tǐ)標的包(bāo)括(kuò)寧德時代、億(yì)
緯鋰能、陽光電源、南都(dōu)電源、科士達、科(kē)華(huá)數(shù)據等,其中龍頭公司寧德時代、比亞迪、陽光(guāng)電源、錦浪
科技(jì)等出口海外較多;2)工程(chéng)EPC、並網檢測(cè)、後期運維(wéi):具體(tǐ)標的包括南網科技、阿特斯、林(lín)洋能源、
寶光電氣、萬(wàn)裏揚、電科院等。
2 電池
儲(chǔ)能電(diàn)池材料體係以磷酸鐵鋰為主,電池向大(dà)容量(liàng)方向持續(xù)演進。
根據工信部(bù)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
量保持率≥80%。當前的電化學儲能尤其是鋰電儲能技術進入了一(yī)個新變革周期(qī),大電芯、高(gāo)電壓、水(shuǐ)冷/
液冷等新產品新技(jì)術逐漸登上舞(wǔ)台,儲能係統向大容量方(fāng)向在(zài)持續演進,同時鈉(nà)離子電池在未來憑借成本
優勢可能(néng)占(zhàn)據一席(xí)之位。
全球儲能電(diàn)芯中國廠商出貨領先,寧德時代出(chū)貨量全球第一。
根據測算,2021年全球儲能電芯出(chū)貨量59.9GWh,其中(zhōng)寧德(dé)時代作為最大電(diàn)芯供應商占據榜首,出貨量
16.7GWh,占比達27.9%;派能科技作為戶儲龍頭,出貨1.5GWh,占比2.6%。我們預計2022年全球(qiú)出貨
114.9GWh,同增91.9%,其中寧德時代出貨45.0GWh,同增169.5%;派能科技出(chū)貨3.5GWh,同增127.3%。
根據我們的測算,我(wǒ)們預計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(dài)作為最大電芯供應商占據榜首,我們預計寧德時代2022-2023年出貨50/100GWh,同增199%/100%,占比
40.8%/45.5%,龍頭地位穩固。
3 逆變器(qì)技(jì)術(shù)
1.直流1500V取代傳統1000V架構成(chéng)為趨勢
2021年國內光伏直流電(diàn)壓等級為1500V的市場占比約49.4%,1000V市場占比50.6%。拆分來看,分布式光伏
中1000V電壓仍為主流,21年戶用(yòng)全部采(cǎi)用1000V等級係統,工商業有80%采用(yòng)1000V等級係統。
1500V儲能係(xì)統的(de)能量密度、功率密度將在原來的基礎(chǔ)上可提升35%+,係統成本降低(dī)5%+,係統效率提高
0.3%+。40尺的集裝(zhuāng)箱+280Ah的電芯下,1000V的電池最大裝機容量為3.3MWh,1500V可以提高到4.5MWh,除
了PCS、電(diàn)池、輔助配件(jiàn)成本可以減少外,人工、地基和土地成本也(yě)會大幅下降。近期大型項目,1500V滲
透率已超過2/3。
2.組串式PCS開始規模(mó)化應用
組串PCS彌補集中式不足,開啟規模(mó)化應用。業內目前電池儲能係統主要采取集中式PCS,多組電(diàn)池並聯將
引起(qǐ)電池簇之間的不均衡,久之並聯(lián)電池簇中會(huì)出現一部分電池實際出力不足,而另(lìng)一部分超出(chū)倍率(lǜ)使用
的現象,造成“木(mù)桶”效應;而組串式PCS可以(yǐ)實現(xiàn)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(yīng)用趨勢已(yǐ)見雛形(xíng)。
應用(yòng)實例1-2:華能黃台100MW/200MWh項目,是國內首個(gè)采(cǎi)用組串式PCS架構的大型儲能電站(PCS由上能提
供);此外山東德州林洋光儲3MW/6MWh項目(mù)也采用該係統架構(gòu)(華為提供整套係統)。
應用實(shí)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(chuàn)一體(tǐ)機、數十台(tái)
225kW與175kW組串式逆變器以及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
250kW組串式(shì)逆(nì)變器一改傳統常規的分散安裝方式,通過1MW集(jí)成平台設計、進行集中(zhōng)式運維管理模(mó)式,大(dà)
大節省了時間和人力,提升了運維效率。
華為將數字信息技術與光伏技術、儲能技術相融合,首次提出對儲能係統進行(háng)組串化、智能化、模塊化設(shè)
計的全新理念,實現電池(chí)模(mó)組級精細化管理,產生更多放電量(電池配置(zhì)減少13%,電池壽命提(tí)升50%),
達到更優投資(初始(shǐ)配置降低30%),極(jí)簡運維(25年運維成本減少5000萬元),安全穩(wěn)定性(xìng)提升(可用度
提升至99%),整(zhěng)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成本(běn)較高,但有(yǒu)很大降價空(kōng)間,參考組串式光伏逆變器。
代表廠商:華為、上能、盛弘。
3.頭部企業先發優勢(shì)明顯,後進者(zhě)競(jìng)爭激烈
儲能變流器市場格(gé)局仍未定。
根據CNESA,2018-2021年我國排(pái)名前十(shí)的儲能變流器成商企業不斷更迭,除上能電氣、陽光電(diàn)源、科(kē)華數
據等少數企業多年保(bǎo)持領先(xiān)外,新進入者層出不(bú)窮。未來(lái)隨著市場進(jìn)一步發展(zhǎn),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(zēng)速,最終(zhōng)脫穎而出。
4 電氣拓撲結構(gòu)
1.大容量下高壓級聯方案優勢顯(xiǎn)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(tí):
1)大容量下所需電芯數量眾多,安全風(fēng)險較(jiào)大;
2)隨(suí)著電芯循環次(cì)數增加,電芯本體差異化逐步體現,係統一致性變(biàn)差;
3)受上述兩因素(sù)製約,係統單機容量通常有限,隨著並聯設備(bèi)增加,二次通信、協調控製變得更加複雜。
大容量下高壓級聯方案優勢凸(tū)顯。
高壓級(jí)聯方案由多個儲能單元構成,采用去並聯組合,每個儲能單元輸出幾十到幾百伏電壓,將電池堆離
散化,既大(dà)幅度降低了電池堆電量,減少(shǎo)了電池堆內電池單體數量,又大幅提高了係(xì)統容(róng)量(liàng),提(tí)升係統安
全性。
目前國內掌握高壓級聯技術(shù)的企業:國電(diàn)南瑞、金盤科技、智光電氣、四方股份、新風光等幾家,其中金
盤科技產品高壓級聯方案落地較快、容量更大,相關產品率(lǜ)先發布並已獲得1.35億訂單(dān)。
5 儲能安全
1.火(huǒ)災頻發(fā),溫控熱(rè)管理、儲能消防受到重視
行業(yè)政策接連出台,儲能(néng)消防係統發展(zhǎn)加速。
鋰離子電池中金屬鋰是已知元素(包括放射性元(yuán)素)中金屬活動性最強的,在汽車領域熱失控(kòng)現象時有發
生,給鋰電池在儲能上的應用埋下了安(ān)全隱患。據不完全統計,2022年全球已發生超(chāo)17起(qǐ)儲能(néng)著火事故,
2021年以來國家已經發布了多個涉及儲能消防安全的政策,新標準下儲能(néng)消防的重要性不斷突顯。
6 係統集成
1.玩家眾多,多種(zhǒng)模式並存
儲能集成商現在主要有三種模式(shì):
全產業鏈布局:電芯、PCS、BMS、EMS均為自(zì)產,國內代表(biǎo)企業為比亞迪。
專業集成:集成商從外部(bù)采購部件,專做係統集成,該模式國(guó)內應用較(jiào)少,國外Doosan、IHI等為代表;
基於自身產品,由單純(chún)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(guāng)伏逆變器(qì)切入PCS的生產商錦浪科技、固德威、德業科技等;
2)動力(lì)電池切(qiē)入儲(chǔ)能電池的生產商億緯鋰能、鵬輝能源等;
3)由電(diàn)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(shì)達、科華數據、寶光股份、科
陸電子等。
複盤美國(guó)市場,可以發現主流(liú)集成(chéng)廠商采用上述三種模式的(de)均有案例。
2.項(xiàng)目資(zī)源(yuán)、客戶資源是重要競爭點(diǎn)
項(xiàng)目資源
已建(jiàn)設(shè)的項目、已獲取的訂單是對公(gōng)司既有實力的有效證明,對未來訂單(dān)獲取具有指(zhǐ)引作用。同時,長期
來看,儲能項目並網點資源有限(xiàn)。
客(kè)戶資源(yuán)
1)從項目獲取(qǔ)看,目前發(fā)電側儲能需求(qiú)主要仍來自新能源強製配儲,而電力集團是風電、光伏開(kāi)發的主力
軍,也是招標項目的主要來源。儲能係統集成(chéng)商正通過戰略合作尋求與業(yè)主的深(shēn)度綁定,2021年華為、陽
光電源等紛(fēn)紛與“兩網”、“五大六小”等電(diàn)力集團以及地方政府等簽訂(dìng)係列戰略合作(zuò)協議(yì),以求(qiú)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(chǔ)能要參與現貨市場、輔助服務市場(chǎng)交易必須接受電網統一調度,有相
關資源企業(yè)在後期市場交(jiāo)易中(zhōng)更有可能處(chù)於有利地位。
分析(xī)對比主要儲能(néng)集成商的(de)項目、客戶資源,可以發現主要企(qǐ)業(yè)均與主要電網集團(tuán)建(jiàn)立(lì)了合作關(guān)係,除此
之外,科華數據、海(hǎi)博思創、科陸電子等在工商業(yè)側、居民側潛力更大,長(zhǎng)期在共享儲能等項目獲(huò)取(qǔ)中(zhōng)可
能獲(huò)利(lì)。
在(zài)項目上,陽光電源、海博思創等(děng)龍頭已具有GWh以上項目建設經驗,先發優勢(shì)明顯(xiǎn);同時,後起之秀金盤
科技、科陸電子等訂單獲取能力較強;此外,行業需求強(qiáng)勁,企業(yè)擴(kuò)產力度較大,金(jīn)盤科技、智光股份現
有產能均超GWh,仍處於擴產進程中(zhōng)。
3.玩家眾多,參與環節有差(chà)異(yì)化
儲能集成商通常在發電(diàn)側、電(diàn)網(wǎng)側、用戶側全線(xiàn)布局,但通(tōng)過對已有項目、在手(shǒu)訂單拆分,我們認為不同(tóng)
企業仍各有側重,市場呈現差異化競爭態勢。具體可從(cóng)三側、國內外兩個維度區(qū)分。