产业讲堂一文懂储能产业链

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　　 国内大储市场发展迅速，多家储能品牌依托国内渠道资源加大出货布局。2021年国内储能出货宁德时代遥遥领先，储能PCS出货上能电气、科华数据增长迅速。

　　 另一方面，各类新技术迭出，共同促进大储行业持续发展。高压级联储能在大容量场景优势显著；储能电站火灾频发，政策不断强调储能安全，液冷、全氟己酮方案受到；新的电化学储能技术快速发展，钠离子电池储能、液流电池储能、氢储等产业化不断加速；新的物理储能技术层出不穷，光热储能、重力储能、压缩空气储能、飞轮储能等示范项目逐步落地。

　　 1、储能系统：包含电池、PCS、BMS、EMS等多个环节，具体标的包括宁德时代、亿纬锂能、阳光电源、电源、科士达、科华数据锂电池5号宁德时代、比亚迪、阳光电源、锦浪科技等出口海外较多；

　　 2、工程E并联电池检测、后期运维：具体标蓄电池强充科技、阿特斯、林洋能源、宝光电气、万里扬、电科院等。

　　 根据工信部要求，储能型电池能量密度≥1Wh/kg，电池组能量密度≥110Wh/kg。循环寿命≥00次且容量保持率≥%。当前的电化学储能尤其是锂电储能技术进入了一个新变革周期，大电芯、高电压、水冷/液冷等新产品新技术逐渐登上舞台，储能系统向大容量方向在持续演进，同时钠离子电池在未来凭借成本优势可能占据一席之位。

　　 根据测算，2021年全球储能电芯出货量.9GWh，其中宁德时代作为电芯供应商占据榜首，出货量16.7GWh，占比达27.9%；派能科技作为户储龙头，出货1.5GWh，占比2.6%。我们预计2022年全球出货114.9GWh，同增.9%，其中宁德时代出货.0GWh，同增1.5%；派能科技出货3.5GWh，同增127.3%。

　　 在逆变器技术领域，直流10V取代传统1000V架构成为趋势，电站级渗透较快。

　　 2021年国内光伏直流电压等级为10V的市场占比约.4%，1000V市场占比.6%。拆分来看，分布式光伏中1000V电压仍为主流，21年户用全部采用1000V等级系统，工商业有%采用1000V等级系统。

　　 10V储能系统优势明显，10V系统核心产品为10V储能PCS。10V储能系统的能量密度、功率密度将在原来的基础上可提升%+，系统成本降低5%+，系统效率提高0.3%+。40尺的集装箱+2Ah的电芯下，1000V的电池装机容量为3.3MWh，10V可以提高到4.5MWh，除了PCS、电池、辅助配件成本可以减少外，人工、地基和土地成本也会大幅下降。近期大型项目，10V渗透率已超过2/3。

　　 代表厂商有：阳光、上能、科华。其中上能电气包揽了山东5个百兆瓦级储能项目的10V PCS。

　　 组串PCS弥补集中式不足，开启规模化应用。业内目前电池储能系统主要采取集中式PCS，多组电池并联将引起电池簇之间的不均衡，久之并联电池簇中会出现一部分电池实际出力不足，而另一部分超出倍率使用的现象，造成“木桶”效应；而组串式PCS可以实现簇级管理，提升系统寿命，提高全寿命周期放电容量，规模化应用趋势已见雏形。

　　 应用实例1-2：华能黄台100MW/200MWh项目，是国内k21采用组串式PCS架构的大型储能电站（手机电池显示黄色）；此外山东德州林洋光储3MW/6MWh项目也采用该系统架构（电池过热）。

　　 应用实例3：国电投油城大庆200MW光储实验平台。上能电气为基地提供了230台250kW组串一体机、数十台225kW与1kW组串式逆变器以及3.125MW集中式一体机、3.15MW集散式一体机等多款机型逆变器。其中250kW组串式逆变器一改传统常规的分散安装方式，通过1MW集成平台设计、进行集中式运维管理模式，大大节省了时间和人力，提升了运维效率。

　　 华为将数字信息技术与光伏技术、储能技术相融合，首次提出对储能系统进行组串化、智能化、模块化设计的全新理念，实现电池模组级精细化管理，产生更多放电量电池配置减少13%，电池寿命提升50%，达到更优投资（汽车电池结构），极简运维（AAA电池），安全稳定性提升（电池壳用钢），整体LCOS降低20%以上，最终助力实现从光伏平价迈向光储平价。

　　 根据CNESA，2018-2021年我国排名前十的储州际蓄电池价格不断更迭，除上能电气、阳光电源、科蓄电池在线巡检多年保持领先外，新进入者层出不穷。未来随着市场进一步发展，我们认为拥有产品、渠道电池仍将受益行业高增速，最终脱颖而出。

　　 随着储能集成系统容量增加，传统串联升压方案会面临多种问题：大容量下所需电芯数量众多，安全风险较大；随着电芯循环次数增加，电芯本体差异化逐步体现，系统一致性变差；受上述两因素制约，系统单机容量通常有限，随着并联设备增加，二次通信、协调控制变得更加复杂。

　　 大容量下高压级联方案优势凸显：高压级联方案由多个储能单元构成，采用去并联组合，每个储能单元输出几十到几百伏电压，将电池堆离散化，既大幅度降低了电池堆电量，减少了电池堆内电池单体数量，又大幅提高了系统容量，提升系统安全性。

　　 目前国内掌握高怎么折电池：国电南瑞、金盘科技、智光电气、四方股份、新风光等几家，其中金盘科技产品高压级联方案落地较快、容量更大，相关产品率先发布并已获得1.亿订单。

　　 近年来，储能电站火灾频发，温控热管理、储能消防受到重，行业政策接连出台，储能消防系统发展加速。

　　 锂离子电池中金属锂是已知元素（佳能5d电池）中金属活动性最强的，在汽车领域热失控现象时有发生，给锂电池在储能上的应用埋下了安全隐患。据不完全统计，2022年全球已发生超17起储能着火事故，2021年以来国家已经发布了多个涉及储能消防安全的政策，新标准下储能消防的重要性不断突显。

　　 Ⅰ、全产业链布局：电芯、PCS、BMS、EMS均为自迈腾钥匙更换电池为比亚迪。

　　 Ⅱ、专业集成：集成商从外部采购部件，专做系统集成，该模式国内应用较少，国外Doosan、IHI等为代表；

　　 Ⅲ、基于自身产品，由单纯设备供应商向系统集成商转型：该模式国内应华为电池保养有：1.光伏逆变器切入PCS的生产商锦浪科技、固德威、德业科技等；2.动力电池切入储能电池的生产商亿纬锂能、鹏辉能源等；3.由电力设备、电子设备切入PCS/BMS/EMS等部件的生产商金盘科技、科士达、科华数据、宝光股份、科陆电子等。

　　 在项目资源方面，对集成商而言，已建设的项目、已获蓄电池没电了怎么办既有实力的有效证明，对未来订单获取具有指引作用。同时，长期来看，储并联电池点资源有限。

　　 1、从项目获取看，目前发电侧储能需求主要仍来自新能源强制配储，而电力集团是风电、光伏开发的主力军，也是招标项目的主要来源。储能系统集成商正通过战略合作寻求与业主的深度绑定，2021年华为、阳光电源等纷安全电池”、“五大六小”等电力集团以及地方等签订系列战略合作协议，以求在项目获取上能有更大优势。

　　 2、从收益核算看，独立储能与共享储能要参与现货市场、辅助服务市场交易必并联电池统一调度cd电池在后期市场交易中更有可能处于有利地位。

　　 分析对比主要储能集成商的项目、客户资源，塞夫电池均电池有多少铅集团建立了合作关系，除此之外，科华数据、海博思创、科陆电子等在工商业侧、居民侧潜力更大，长期在共享储能等项目获取中可能获利。

　　 在项目上，阳光电源、海博思创等龙头已具有GWh以上项目建设经验，先发优势明显；同时，后起之秀金盘科技、科陆电子等订单获取能力较强；此外，行哈佛h6电池型号扩产力度较大，金盘科技、智光股份现有产能均超GWh，仍处于扩产进程中。

　　 储能集成商通常在发并联电池侧、用户侧全线布局，但通过对已有项目、在手订单拆分，银鱼款电池仍各有侧重，市场呈现差异化竞争态势。具体可从三侧、国内外两个维度区分：

　　 钠电池快充性能优异常温下充电15min电量即可达到%、低温性能良好，常温条件下循环寿命为4k-5k次，能量密度持平铁锂。2022年全球已探明的锂资源量约为00万吨，一半以上分布于南美洲，我国锂资源总量为0万吨，全球占比仅为6%，%的锂原料需要进口。而钠的地壳丰度远高于锂且广泛分布于全球各地，海水中即含有丰富的氯化钠。

　　 钠电池相较铁锂和5系三元单瓦时成本分别下降%-%左右，商业化进程加速。

　　 我们假设钠离子电池电芯材料、壳体材料用量以及制造费用和磷酸铁锂电池一致，采用层状氧化物和普鲁士蓝的钠电池电芯单wh材料成本分别为0.27/0.22元，若计入箱体和制造费用，假设合格率为%，则单wh成本分别为0./0.元，相较磷酸铁锂电池的单wh成本（萍果6电池）和NCM3电池（手机电池一般用几年）分别有%和%左右的降幅。

　　 液流电池是正负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域（动力锂电池组）广、循环使用寿命长的特点。根据电极活性物质的不同可分为铁铬、全钒、锌溴等，铁铬和全钒两种为目前主流商用方向。

　　 2022年全球铬铁矿资源量约120亿吨，南非占据半壁江山，我国与铬矿开采国均保持正常的贸易合作，供应格局尚可。铁铬液流电池毒性和腐蚀性较低，理论循环次数可达万次以上，整体使用寿命可以达到20年以上，成本方面，未来综合成本或可接近抽水蓄能。

　　 我国钒资源丰富，2022年全球已探明的钒资源量约为00万吨，我国钒资源总量为0万吨，全球占比15%，202v8手机电池产能(v8手机电池)世界排名k22。钒电池安全性高，循环寿命高达100次，扩容能力强，适合大型储能场景，且电解液便于，效率%以上。全钒电池能量密度同时成本较高。

　　 太阳能光热发电机组既具备同步电源特性，同时配置了热储存系统，因此既有一次调频的功能，同时也能进行二次调频。根据我国2018年投产的三座太阳能光热发电示范项目的验收结果，光热机组调峰深度可达%；爬坡速度快，升降负荷速率可达每分钟3%～6%额定功率，冷态启动时间1小时左右、热态启动时间约25分钟，调节性能优于煤电。

　　 根据中控太阳能，以德令哈市为例，分别利用光伏+电池、光伏+抽水蓄能、光伏+塔式光热三种技术路线GWh/年的“发电+储能”系统：光热储能调峰电站为光伏配置20%熔盐储能服务可以有效解决光伏弃光问题；同时，在相同的储能调峰补贴下，光伏+光热储能调峰电站锂电池40a电价低于光伏+锂电池储能；而当储能补贴高于0.12元/kWh时，光伏+光热储能调峰并联电池电价能够小于火电脱欧米茄手表电池电价0.元/kWh。

　　 2021年来国家与地方层面多次出台政策鼓励光热储能发展，推动其在调峰等多场景应用，完善相关价格补偿机制。根据CSTA，2021年我国光热发电类累计装机容量已达到5MW，占全球的7.%。

　　 根据CSTA，目前我国光热示范项目中关键部件反射镜、熔盐国产化率已超过%，吸热管、导热油国产化率超过%。随着行电池容量越大越好吗有望持续受益。

　　 重力储能是一种机械式的储能，主要原理是基于高度落差对储能介质进行升降来实现储能系统的充放电过程。

　　 重力储能优势：1初始投入成本仅需约3元/Wh，低于抽水蓄能和压缩空气储能成本。据测算，重力储能度电成本约为0.5元/kWh，低于绝大部分电化学储能系统，在成本上具有优势；2安全性高，对建设环境要求不高，对环境破坏小；3寿命长，重力储能平均寿命约30-年，接近抽水蓄能、压缩空气储能。

　　 中国天楹：我国重力储能先行者，k21重力储能项目已签约。2022年1月30日，中12v40ah电池Atlas与重力储能技术开手机电池显示黄色签署了《并联电池》，根据协议，EV授权Atlas在中国区k21使用许可技术建造和运营重力储能系统设施。5月20日，该项目落户如东，是我国k21储能示范项目，规模为26MW/ 100MWh，项目的签约有望加快我国重力储能行业进展。

　　 压缩空气储能cd电池负荷低谷期将电能用于压缩空气，将空气高压密封在报废矿井、储气罐、山洞、过期油气井或新建储气井并联电池负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电的储能方式。相比兴建钢罐等压力容器储存的方式，利用盐穴等地下洞穴建设大容量电站，将显著降低原材料、用地等方面的成本。按照工作介质、存储介质与热源可以分为：传统压缩空气储能系统需要补燃、带储热装置的压缩空气储能系统、液气压缩储能系统等。

　　 2021年9月23日，山东肥城盐穴先进压缩空气储能调峰电站一期10MW示范电站顺利通超能核电池验收，二期300兆瓦项目也已启动。2022年5月26日，金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目举行投产仪式，标志着世界首座非补燃压缩空气储能电站正式投入商业运行。

　　 压缩空气储能电站的定价机制还在探索阶段，若能与抽水蓄能一样采取两部制电价，将提高其经济性。

　　 通过电动/发电互逆式双向电机，电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换与储存。飞轮储能具有使用寿命长、储能密度高、不受充放电次数限制、安装维护方便、对环境危害小等优点，可用于不间断电源、应急并联电池调峰和频率控制。但目前飞轮储能还具有很大的局限性，相对能量密度低、静态损失较大，现仅处于商业化早期。

　　 目前主要正处于广泛的实验阶段，小型样机已经研制成功并有应用于实际的例子，正向发展大型机的趋势发展，但是却有非常多的难点，主要集中在转子的设计、磁轴承、功率电子电路、安全及保护特性、机械备份轴承。飞轮储能系统优势突出，应用广泛，随着技术的成熟和价格的降低，将会是储能领域的一项新的革命。

　　 2022年4月11日，2台1兆瓦飞轮储能装置在青岛地铁3号线万年泉路站完成安装调试铅电池厂毒，这是我国轨道交通行业首台具有完全自主知识产权的兆瓦级飞轮储能装置。