國(guó)內大儲市場發展(zhǎn)迅速,多家儲能品牌依托國內渠道資源加(jiā)大出貨布局。2021年(nián)國內(nèi)儲能出貨(huò)寧德時代遙
遙領先,儲能PCS出(chū)貨上能電氣(qì)、科華數據增長迅速(sù),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(gòng)同促進大儲行業持續發展。高壓級聯儲能在大容量場景(jǐng)優勢顯著;儲能(néng)電
站火災頻發,政策不斷強(qiáng)調(diào)儲能安全,液冷、全(quán)氟己酮方案受到關注;新的電化學儲能技(jì)術快速發展,鈉
離子電池儲能、液流電池儲能、氫儲(chǔ)等產業化不斷加速;新的物理(lǐ)儲能技術層出(chū)不窮,光熱儲能、重力儲
能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等示範項目逐步落地。
1 儲能產業鏈
儲能產業鏈涉及環節包括(kuò):儲能係統:包含電池、PCS、BMS、EMS等多個環節,具體標的包括寧德時代、億
緯鋰能、陽光電源、南都電源、科士(shì)達、科華數據等,其中龍頭公司寧德時代(dài)、比亞迪(dí)、陽光電源、錦浪
科技等出口海外較多(duō);2)工(gōng)程EPC、並網檢測、後期運維:具體標的包括南網科技、阿特斯、林洋(yáng)能(néng)源、
寶光電氣、萬裏揚、電科院等。
2 電(diàn)池
儲能電池(chí)材料體係(xì)以磷(lín)酸鐵鋰為主,電池向大容量方向持續演進。
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≥5000次(cì)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(jìn)入了一個新變革周期,大電芯(xīn)、高電壓、水冷/
液冷等(děng)新產(chǎn)品新技術逐漸(jiàn)登上舞台(tái),儲能係統向大容(róng)量(liàng)方向在持續演進,同(tóng)時鈉離子電池在未來憑借成本
優勢可能占(zhàn)據一席之位。
全球儲能電芯中國(guó)廠商出貨領先,寧德時代出貨量全球第一。
根據測算,2021年全球儲能電芯出貨量(liàng)59.9GWh,其(qí)中寧德時代作為最大電芯供應商占據榜首,出貨量(liàng)
16.7GWh,占比達27.9%;派能科技作為戶儲龍頭,出貨(huò)1.5GWh,占比(bǐ)2.6%。我們(men)預計2022年全球出貨
114.9GWh,同增91.9%,其中寧德時代(dài)出貨45.0GWh,同增169.5%;派能科技出貨3.5GWh,同增127.3%。
根據我們的測算(suàn),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(yīng)商(shāng)占據榜首,我們預計寧德時代2022-2023年出貨(huò)50/100GWh,同增199%/100%,占比
40.8%/45.5%,龍頭地位穩固。
3 逆變器技術
1.直流1500V取代傳統1000V架構成為趨勢
2021年國內光伏直流電壓等級為1500V的市場占比約49.4%,1000V市場(chǎng)占比50.6%。拆分來看,分布式光伏
中1000V電壓仍為主流,21年戶用全部采用1000V等級係統,工商業(yè)有80%采用(yòng)1000V等(děng)級係統。
1500V儲能係統的能量密度、功率密度將在原(yuán)來的基礎上可提升35%+,係(xì)統成本降低5%+,係統效率提高
0.3%+。40尺的集裝箱+280Ah的電芯下,1000V的電池(chí)最大裝機容量為(wéi)3.3MWh,1500V可以提高到4.5MWh,除
了PCS、電池、輔助(zhù)配件(jiàn)成本可以減少外(wài),人工、地基和土地成本也會大幅下(xià)降。近(jìn)期大型項目,1500V滲
透率已超過2/3。
2.組串式PCS開始規模化應用(yòng)
組串PCS彌補集中式不足,開啟規模化應用。業內目前(qián)電池儲能係統主要采取集中式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(xiào)應;而組串式PCS可以實現簇級(jí)管理,提升係統壽命(mìng),提高全壽(shòu)命周期放電容量,
規模化(huà)應用趨勢已見雛形。
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架構的大型儲能電站(PCS由上能提
供);此外(wài)山東德州林洋(yáng)光儲3MW/6MWh項目也采用該係統架構(gòu)(華為提供整套係統)。
應用實例3:國電投油城大慶200MW光儲實驗平台。上(shàng)能電氣為基(jī)地提供了230台250kW組串一體機(jī)、數十台
225kW與175kW組串式逆變器以(yǐ)及3.125MW集中式一體機、3.15MW集散(sàn)式一體機等多款機型(xíng)逆變器。其中(zhōng)
250kW組串式逆變器一改傳(chuán)統常規的分散安裝方式,通過1MW集成(chéng)平台設計、進行集中式運維管理模式,大
大節省了時間和(hé)人力,提升了運維效(xiào)率。
華為將數字信息技術(shù)與光(guāng)伏技(jì)術、儲能技術相融合,首次(cì)提出對儲(chǔ)能係統進行組串化、智能化、模(mó)塊化設
計的全新理(lǐ)念,實現電池模(mó)組級精(jīng)細化管理,產生更多放電量(liàng)(電池配置減少13%,電池壽命提升50%),
達到更優投資(初始配置降低(dī)30%),極簡運維(25年運(yùn)維(wéi)成本減少5000萬(wàn)元),安全穩定性(xìng)提升(可用(yòng)度
提升至99%),整體LCOS降低20%以上,最終(zhōng)助(zhù)力實現從光伏平價(jià)邁向光儲平價。
缺點是(shì)目前PCS成本較高,但有很大(dà)降價空間,參(cān)考組串式光伏逆變器。
代表廠(chǎng)商(shāng):華為(wéi)、上能、盛弘。
3.頭部企(qǐ)業先發優勢(shì)明顯,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(qì)成商企業不斷更迭(dié),除上能電(diàn)氣(qì)、陽光電源(yuán)、科華(huá)數(shù)
據等少數企業多年保持領先外,新進入者層出不窮(qióng)。未來(lái)隨著市場進一步發展,我們(men)認為擁有產品、渠道
、成本優勢的(de)企業(yè)仍將受益(yì)行業高增速,最終脫穎而出。
4 電氣拓撲結構
1.大容量下高(gāo)壓(yā)級聯方案優勢顯著
隨著儲能集成(chéng)係統容量增加,傳統串聯(lián)升壓方案會(huì)麵臨多種問(wèn)題:
1)大容量下所需電芯(xīn)數量眾多,安全風險較大;
2)隨著電芯循環次數(shù)增加,電芯本體差異化逐步體現,係統一致(zhì)性變差;
3)受上述兩因素製約,係統單機容量通常有限(xiàn),隨著並聯(lián)設備增加,二次通信、協調控製變(biàn)得更加複雜。
大容量下高壓級聯方案優勢凸顯(xiǎn)。
高壓級聯方案由多個儲能單元(yuán)構成,采用去並(bìng)聯(lián)組合,每個儲能單(dān)元輸出幾十到幾(jǐ)百伏電壓,將電池堆離(lí)
散化,既大幅度降低了電池堆電量,減(jiǎn)少了(le)電池堆內電池單體數量,又大幅(fú)提高了係統容量,提升(shēng)係統(tǒng)安
全性。
目前國內掌握高壓級聯技術的企業:國電南瑞(ruì)、金盤科技、智光電氣、四(sì)方股份、新風光(guāng)等幾家(jiā),其中金
盤科技產品高壓級聯方案落地較快、容量更大,相關產品率先發布並已獲得1.35億訂(dìng)單。
5 儲能安全
1.火災頻發,溫控熱管理、儲能(néng)消防受到重視
行業政策接(jiē)連出台,儲能消防係(xì)統發(fā)展加速。
鋰離子電池中金屬鋰是已知元素(包括放射性元素(sù))中金屬活動性最強的,在汽車領域熱失控現象時有發
生,給鋰電池在儲能上的應用埋下了(le)安全隱患。據不完全統計,2022年全球已(yǐ)發生超(chāo)17起儲能著火事(shì)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(duō)種模式並存
儲能集成商現在主(zhǔ)要有三種(zhǒng)模式:
全產業鏈布局:電芯(xīn)、PCS、BMS、EMS均為自產,國內代表企(qǐ)業為比亞迪。
專業集成:集成商從外部采購(gòu)部件,專做係統集成,該模(mó)式國內應(yīng)用較少,國外Doosan、IHI等為代表;
基於(yú)自(zì)身產(chǎn)品,由單純(chún)設備供應商向係統集成商轉型:該模式國內應用最多,代表企業(yè)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)動力電池切入儲(chǔ)能電池的生產商億緯鋰能、鵬輝能源等;
3)由電力設備(bèi)、電子(zǐ)設備切入PCS/BMS/EMS等部件的生產商金盤科技、科士達、科(kē)華數據(jù)、寶光股份、科
陸電子等。
複盤美國市場,可以(yǐ)發現主流集成廠商采用上述三種(zhǒng)模式的均(jun1)有案例。
2.項目資源(yuán)、客戶資源是重要(yào)競爭點
項目資源
已建(jiàn)設的項目、已獲取的訂單是(shì)對公司既有實力(lì)的有效證明,對未來訂單獲取具有指引(yǐn)作用。同時(shí),長期
來看,儲能項(xiàng)目並網點資源有限。
客戶資源
1)從項目獲取看,目前發電側儲能需求主要仍來自新能源強製配儲,而電力集團是風電、光伏開發(fā)的(de)主力
軍,也是(shì)招標項目的主要(yào)來源。儲能係統集成商正通過戰(zhàn)略合作尋求與業主的深度綁定,2021年華為、陽
光電源等紛紛(fēn)與“兩網”、“五大六小”等電力集團以及地方政府等簽訂係列戰略合作協(xié)議,以求在項目
獲取上(shàng)能有更大(dà)優勢。
2)從收益核算看,獨(dú)立(lì)儲(chǔ)能與共享儲能要參與現貨市場、輔助(zhù)服務市場交易(yì)必須接受電網統一調(diào)度,有相(xiàng)
關資源企業在後(hòu)期市場交易中更有可能處於有利地位。
分析對比(bǐ)主要(yào)儲能集(jí)成商的項目、客戶資源,可以發現主要企業均與主要電網集(jí)團建立了合作關係,除此(cǐ)
之外,科(kē)華數(shù)據、海博思創、科陸電子等在工商業側(cè)、居民側潛力更大,長期在(zài)共享儲能等項目獲取中可
能獲利。
在項目上,陽光電源、海博思(sī)創等龍頭已具有GWh以上項目建設經驗,先發優(yōu)勢明顯;同時(shí),後起之秀金盤
科技、科陸電子等訂單獲取能力較強;此外(wài),行業需求強(qiáng)勁,企業擴產力度較大,金盤科技、智光股份現
有產能均超GWh,仍處於擴產進程中。
3.玩家眾多,參與環節(jiē)有差異化
儲能(néng)集(jí)成商通常在發電側、電網側、用戶側全(quán)線布局,但(dàn)通過對(duì)已有項目、在手訂單拆分,我們認為不同
企業仍各有(yǒu)側重,市場呈現差(chà)異化(huà)競爭態勢。具體可從三側、國內外兩個維度區分。