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报告摘要
储能:海外发力、用户侧比拼
核心内容概述
储能是实现碳中和目标的重要技术手段,尤其在解决电网消纳问题方面具有关键作用。本文从全球储能市场的发展趋势、主要技术类型、产业链构成、国内主要企业竞争格局等方面对储能行业进行了深入分析。
主要观点
- 抽水蓄能技术成熟但受限:抽水蓄能仍是当前储能技术中应用最广泛的一种,但受限于地理条件和投资成本,未来增长空间有限。
- 电化学储能快速发展:电化学储能,尤其是锂离子电池,是当前储能市场增长的主要驱动力,2020年全球电化学储能装机量同比增长49%,其中锂离子电池占比最高。
- 用户侧储能潜力巨大:全球新增电化学储能项目中,用户侧占比超过40%,国内通信领域是储能装机的主要贡献者,尤其是磷酸铁锂电池。
- 储能系统成本结构:电化学储能系统中,电池组成本占比最高(约67%),其次是储能逆变器(约10%)。
- 储能产业链关键环节:储能系统由电池组、BMS、EMS、PCS等组成,其中BMS和PCS是提升系统性能和安全性的核心部分。
- 国内企业布局储能:国内储能行业自2018年开始迅速发展,宁德时代、阳光电源、比亚迪、派能科技等企业成为主要竞争者。
- 海外市场是增长关键:海外储能市场发展迅速,尤其是欧洲市场,比亚迪、派能科技、固德威等企业在海外用户侧储能领域表现突出。
关键信息
全球储能市场概况
- 截至2020年底,全球累计投运储能项目装机规模达191.1GW,其中抽水蓄能占比90.3%,电化学储能占比9.7%。
- 电化学储能装机规模达14.2GW,同比增长49%,其中锂离子电池占比88.8%。
- 2020年全球新增电化学储能装机规模达4.7GW,同比增长63%。
中国储能市场发展
- 中国储能市场增速高于全球,2016-2020年CAGR为10%。
- 截至2020年底,中国已投运储能项目装机规模为35.6GW,其中抽水蓄能占比89.3%,电化学储能占比9.2%。
- 2020年新增电化学储能装机规模首次超过1GW,其中锂离子电池为主要推动技术。
储能技术分类及优势对比
| 技术类型 | 技术原理 | 优势 | 劣势 | 应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 抽水蓄能 | 利用电力抽水蓄能,电网高峰时放水发电 | 成熟、寿命长、成本低 | 地理依赖性强、能量密度低 | 调峰填谷、调频、备用 |
| 锂离子电池 | 正负电极嵌入锂离子实现充放电 | 高能量密度、长寿命、高效率 | 成本高、存在一定安全风险 | 电能质量、备用电源、可再生能源 |
| 铅蓄电池 | 铅电极与硫酸电解液反应 | 成本低、技术成熟、维护方便 | 能量密度低、寿命短 | 备用电源、可再生能源 |
| 钠硫电池 | 液态硫和钠为电极材料 | 高能量密度、长寿命、响应快 | 高温运行、存在安全风险 | 备用电源、UPS |
| 液流电池 | 电解质溶液发生氧化还原反应 | 高能量密度、长寿命 | 成本高 | 备用电源、调峰填谷、可再生能源 |
| 超级电容 | 双电层和赝电容储存电能 | 环保、寿命长 | 成本高、能量密度低 | UPS、计算机后备电源 |
储能系统成本构成
- 电化学储能系统中,电池组成本占比最高(67%),其次是储能逆变器(10%)。
- BMS和EMS分别占比9%和2%。
- BNEF预计2030年储能系统成本将降至167美元/千瓦时,主要依赖于电池组成本的下降。
储能应用场景
- 发电侧:电力调峰、辅助动态运行、系统调频、可再生能源并网。
- 输配电侧:缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容。
- 用电侧:电力自发自用、峰谷电价差套利、容量费用管理。
- 通信基站:功耗大、配置储能具有必要性,5G基站功耗是4G的2.5-3.5倍,需配置4小时储能设备。
储能产业链构成
- 储能系统主要包括:电池组、BMS、EMS、PCS及其他电气设备。
- 电池组是核心成本要素,BMS和PCS是提升系统性能和安全性的关键。
国内主要竞争者
- 电池组企业:宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、派能科技等。
- 储能逆变器企业:阳光电源、固德威、锦浪科技、德业股份等。
- 代表企业表现:
- 宁德时代:2020年储能电池销量达568MWh,储能系统业务收入19.43亿元,毛利率35%。
- 阳光电源:2020年储能业务收入11.69亿元,毛利率22%,与光伏逆变器盈利能力相当。
- 比亚迪:2019年户用储能在欧洲市占率排名第二,2020年储能电池海外出货438MWh。
- 派能科技:主攻海外用户侧,2020年储能收入10.45亿元,同比增长40%。
- 固德威:2019年用户侧储能逆变器出货量全球第一,2020年储能收入1.6亿元,毛利率高达50%。
储能市场未来展望
- 随着5G基站建设的加速,预计2025年中国5G基站储能需求将达到15GW/60GWh。
- 2030年储能系统成本有望下降至167美元/千瓦时,主要得益于电池组成本的持续下降。
- 储能市场未来将向用户侧和海外市场拓展,技术迭代和成本优化是主要驱动力。
总结
储能是实现碳中和目标的重要支撑技术,尤其是锂离子电池作为电化学储能的核心,具备高能量密度、长寿命等优势,成为未来增长的关键。抽水蓄能虽技术成熟,但受限于地理条件,发展潜力有限。用户侧储能需求快速增长,尤其在通信基站和数据中心等领域,成为主要应用场景。国内企业如宁德时代、阳光电源、比亚迪、派能科技等在储能领域快速布局,海外市场的拓展和用户侧的竞争是其增长的主要方向。随着技术进步和成本下降,储能行业将在未来迎来更大的发展空间。
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