國內大儲市場發展迅速,多家儲能品牌依托國(guó)內渠道(dào)資源加大出貨布局(jú)。2021年(nián)國內(nèi)儲(chǔ)能出貨寧德時代遙
遙領先,儲能PCS出貨上能電氣、科華(huá)數據增長迅速,儲(chǔ)能係統海博(bó)思創、電工時代、科華數據、陽光電源
等居於前列(liè)。
另一方麵,各類新(xīn)技術迭出,共同促(cù)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
站火災頻發,政策不斷強調儲能安全,液冷、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、氫儲等產業化不斷加速;新的物理(lǐ)儲能技術層出不窮,光熱儲能、重力(lì)儲
能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等(děng)示範項目逐步落地。
1 儲(chǔ)能產業鏈
儲能產業鏈涉及(jí)環節包括:儲能係統(tǒng):包含(hán)電池、PCS、BMS、EMS等多個環節,具體標的包括寧德時代、億
緯鋰能(néng)、陽光電源、南都電源、科士達、科華數據等,其中(zhōng)龍頭公司寧德時代、比亞迪、陽光電源(yuán)、錦浪
科技等出口海外(wài)較多(duō);2)工程EPC、並網檢測、後期運維:具體標的包括南網科技、阿(ā)特斯(sī)、林洋能(néng)源、
寶光電氣、萬裏揚、電科院等。
2 電池
儲能電池材料體係以(yǐ)磷酸鐵鋰為主(zhǔ),電池(chí)向(xiàng)大(dà)容量方向持續演進。
根(gēn)據工信部要求,儲能型電池能量密度≥145Wh/kg,電池(chí)組能量密度≥110Wh/kg。循環壽命≥5000次且容
量(liàng)保持率≥80%。當前的電化學儲能尤其是鋰電儲能技術(shù)進入(rù)了一個新變革周期,大電芯、高電壓、水冷/
液冷等新(xīn)產品新技術逐漸(jiàn)登上舞台(tái),儲能係統向大容量方向在持(chí)續演進,同時(shí)鈉離子電池在未來憑(píng)借成本
優勢可能占據一席之位。
全球儲(chǔ)能電芯中(zhōng)國廠(chǎng)商出貨領先,寧德時代出貨量全球第(dì)一。
根據測算,2021年全球儲能電芯出貨量59.9GWh,其中寧德時代作為最大電芯供應商占據榜首,出貨量
16.7GWh,占比達27.9%;派能(néng)科技作為戶儲龍頭,出貨1.5GWh,占比2.6%。我(wǒ)們預計2022年全球出貨
114.9GWh,同增91.9%,其中(zhōng)寧德時代出貨45.0GWh,同增169.5%;派能科技出(chū)貨(huò)3.5GWh,同增127.3%。
根據我們的測算(suàn),我(wǒ)們預(yù)計2022-2023年全(quán)球儲能電芯(xīn)出貨122.5/219.6GWh,同增101%/79%;其中,寧德時
代作(zuò)為最大(dà)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(bǐ)
40.8%/45.5%,龍頭地位穩(wěn)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(zhàn)比(bǐ)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年戶用全(quán)部采(cǎi)用1000V等級係統,工商業有80%采用1000V等(děng)級係統(tǒng)。
1500V儲能係(xì)統的(de)能量密度、功率密度將(jiāng)在原來(lái)的基礎上可提(tí)升35%+,係統成本降低5%+,係統效率提高
0.3%+。40尺的集裝箱+280Ah的電芯下,1000V的電池最(zuì)大裝機容量為3.3MWh,1500V可以提高(gāo)到4.5MWh,除
了PCS、電池、輔助配件成(chéng)本(běn)可以減少外,人工、地基(jī)和土地成本也會大(dà)幅(fú)下降。近期大型項目,1500V滲
透率已超過2/3。
2.組串式PCS開始規模化應用
組串(chuàn)PCS彌(mí)補(bǔ)集(jí)中(zhōng)式不(bú)足,開啟規模化(huà)應(yīng)用。業(yè)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(jiāng)
引起電池(chí)簇之間的不均衡,久之並聯電池簇中會出現一部分電(diàn)池實際出(chū)力不足,而另(lìng)一部分超出倍率使用
的現象(xiàng),造成“木桶”效應;而組串式PCS可以實(shí)現簇級管理,提升係統壽(shòu)命,提(tí)高全壽命周期放電容量,
規(guī)模(mó)化應用趨勢已見雛形。
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(yóu)上能提
供);此外山東德州林洋(yáng)光儲(chǔ)3MW/6MWh項目也采用該係統架構(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)能電氣為基地提供了230台250kW組串一體機、數十台
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組串式逆變器一(yī)改(gǎi)傳統常規的分散安裝方式,通過1MW集成平台設計(jì)、進(jìn)行集中式運維管理模式,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(cì)提出對儲能(néng)係(xì)統進行組串化、智能化、模塊化設
計(jì)的全新理念,實現電池模(mó)組級精細化管理,產生更多放電量(電池配置減少13%,電池壽命提升(shēng)50%),
達到更優投資(初始配置(zhì)降低30%),極簡運維(25年(nián)運維成本減少5000萬元),安全穩定性提升(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成本較高,但有很大降價空(kōng)間,參考(kǎo)組串式光伏逆變器(qì)。
代表廠商:華為(wéi)、上能、盛弘。
3.頭部企業先發優(yōu)勢明顯,後進(jìn)者競爭激烈(liè)
儲能變流器市場格局(jú)仍未定。
根據CNESA,2018-2021年我國排名前十的儲(chǔ)能變流器成商企業不斷更(gèng)迭,除(chú)上能電(diàn)氣、陽(yáng)光電源、科華(huá)數
據等(děng)少數企業多年(nián)保持領先(xiān)外,新進入者層出不窮。未來隨著市場進一步(bù)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。
4 電氣拓撲(pū)結構
1.大容量(liàng)下高壓級聯方案優勢顯著
隨著儲能集成係統(tǒng)容量增加,傳統串(chuàn)聯升壓方案會麵臨多種問題:
1)大容量下所需電芯數量眾(zhòng)多,安全風險較大;
2)隨著電芯循環次數增加,電芯本體差異化逐(zhú)步體現,係統一致性變差;
3)受上述兩因素製約,係統單機容量(liàng)通常有限,隨著並聯(lián)設備增加,二次通(tōng)信、協調控製變得更加複雜。
大(dà)容量下高壓級聯方案(àn)優勢(shì)凸顯。
高壓級聯方案由多個(gè)儲能單元構(gòu)成,采(cǎi)用去並聯組合(hé),每個儲(chǔ)能單元輸出幾十到幾百伏電壓,將電(diàn)池堆離
散化,既大(dà)幅度降低了電池堆電量,減少了電池堆內電池單體數量,又大幅提高了係統容量,提升(shēng)係統(tǒng)安
全性。
目(mù)前國內掌握高壓級聯技術的企業:國電南瑞、金盤科技、智光電氣(qì)、四方股份、新風光等幾家,其(qí)中金
盤科技產品高壓級(jí)聯方案落地(dì)較快、容量更大,相關產(chǎn)品率先發布並已獲得1.35億訂單。
5 儲能安全
1.火災頻發(fā),溫控熱管理、儲能消防受到重視
行業政策接連出台,儲能消防係(xì)統發展加速。
鋰離子電池中金屬鋰是已知元素(包括放射性元素)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(de)應用埋下了安全隱患。據不完全統計,2022年全球已發生超17起儲能著火事故,
2021年以來國家已經發布了多(duō)個涉及儲能(néng)消防(fáng)安(ān)全的政策,新標準下儲能消防的重要性不斷突顯。
6 係統集(jí)成
1.玩家眾多,多種模式並存
儲能集成商現在主要有三種模式:
全產業鏈布(bù)局:電(diàn)芯、PCS、BMS、EMS均為自產,國內代表企業為比亞迪。
專業集成(chéng):集成商從外部采購部(bù)件,專做係統集成,該模式國內(nèi)應用較(jiào)少,國外Doosan、IHI等為代(dài)表;
基(jī)於自身產品,由單(dān)純設備供應(yīng)商向係(xì)統集成商轉型:該模式國內應(yīng)用最多,代表企業(yè)有:
1)光伏逆變器切入PCS的生產商(shāng)錦浪科(kē)技、固德威、德業科技等;
2)動力電池切入儲能電池的生產商億緯鋰能(néng)、鵬輝能源等;
3)由電力(lì)設備、電子設備切入PCS/BMS/EMS等部件的生產商金盤(pán)科技、科士達、科華數據、寶光股份、科
陸電子等。
複盤美國市場,可(kě)以(yǐ)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(zī)源(yuán)、客戶資源是重(chóng)要競爭點
項目資源
已建(jiàn)設的項目、已獲取的訂(dìng)單(dān)是對公司既有實(shí)力的有效證明,對未來訂單獲取(qǔ)具有指引作用。同(tóng)時(shí),長期
來看,儲能項(xiàng)目並網(wǎng)點(diǎn)資源有(yǒu)限。
客戶資源
1)從項目獲取看,目前(qián)發電側儲能需求主要仍(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(zhǔ)要來源。儲能(néng)係統集成商正通過戰略(luè)合作尋求與(yǔ)業主的(de)深度綁定,2021年華(huá)為、陽
光電源等(děng)紛紛與“兩網(wǎng)”、“五大六小”等電力集團以及地方政(zhèng)府等簽訂係列戰略合作協(xié)議,以求在項目
獲取上能有更大優勢。
2)從收益核算看,獨(dú)立儲能與共(gòng)享儲能要參與現貨市(shì)場、輔助服務市場交易必須接(jiē)受電網統一調度,有相
關資源企業在(zài)後期市場交易中更有可能處(chù)於有利地位。
分析對比主要儲能(néng)集成商的項目(mù)、客戶資(zī)源,可以(yǐ)發(fā)現主要企業均與主要電網集團建立了(le)合(hé)作(zuò)關係,除此
之外,科華數據、海博思創、科陸電子等在工商(shāng)業側、居民側潛力更大,長期在共享儲能等項目(mù)獲(huò)取中可
能獲利。
在項目上,陽光電源、海博(bó)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,後起之秀金盤
科技、科陸電子等訂單獲取能力較強;此外,行業需求強勁,企業擴產力度(dù)較大,金盤科技、智光股份現
有產能均超GWh,仍處於擴產(chǎn)進程中。
3.玩家(jiā)眾多,參與環節有差異化
儲能集成商通常在發電側、電(diàn)網側、用戶側全線(xiàn)布局,但通(tōng)過對已有項目、在(zài)手訂單拆分,我們認為不同
企業仍各有(yǒu)側重,市(shì)場呈現差(chà)異化(huà)競爭態勢。具體可從三側、國內外(wài)兩個維度區分。