政策引導(dǎo)，需求旺盛。在全球大力發(fā)展清潔綠色能源的理念引導(dǎo)下，主要經(jīng)濟體均提出了大規(guī)模的新能源裝機目標(biāo)，儲 能行業(yè)同樣受到了多國政府的激勵。近年來，儲能市場快速增長，主要集中在美、中、歐，其他地區(qū)也有不同規(guī)模的發(fā) 展，市場潛力巨大。2021年以來，受全球能源緊張的影響，儲能行業(yè)發(fā)展加速，截至2021年底，全球已投運電力儲能 項目累計裝機規(guī)模209.4GW。未來多年，儲能需求將保持高增長。
戶用和大型儲能共同發(fā)展。根據(jù)儲能系統(tǒng)在電網(wǎng)中的位置不同，可以分為并網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)、調(diào)峰調(diào)頻、輔助服務(wù)等細分 市場。不同應(yīng)用場景下，儲能系統(tǒng)起到的作用也不同，在并網(wǎng)側(cè)可平抑風(fēng)光發(fā)電波動，促進新能源消納；在戶用側(cè)，可 以實現(xiàn)新能源電力的自供給。由于儲能系統(tǒng)需求的多樣性，儲能市場也逐步探索出多種商業(yè)模式。不同國家和地區(qū)電網(wǎng) 規(guī)模不同，電價定價模式不同，使得儲能在不同地區(qū)有著不同的發(fā)展趨勢。從裝機現(xiàn)狀來看，德國是最大的戶用儲能市 場，歐洲其他國家和美國市場戶用和大型儲能共同發(fā)展，中國市場以大型儲能為主。
儲能技術(shù)多樣，百舸爭流。從技術(shù)類型來看，儲能形式包括抽水蓄能、電化學(xué)儲能、壓縮空氣儲能、光熱儲能和重力儲 能等，其中電化學(xué)儲能還可以細分為鋰電池、液流電池、鈉電池等路線。從應(yīng)用市場來看，目前抽水蓄能的技術(shù)最為成 熟，保有量最大，建設(shè)需要特殊區(qū)域。電化學(xué)儲能新增裝機增速最快，能同時滿足戶用和大型儲能的要求。
1、全球主要經(jīng)濟體儲能政策及發(fā)展現(xiàn)狀
1.1、全球儲能發(fā)展現(xiàn)狀：電化學(xué)儲能高增長
2021年全球儲能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展局面，根據(jù)CNESA全球儲能項目庫的不完全統(tǒng)計，截至2021年底，全球已投 運電力儲能項目累計裝機規(guī)模209.4GW，同比增長9%。其中，抽水蓄能的累計裝機規(guī)模占比首次低于90%，比去年 同期下降4.1個百分點；新型儲能的累計裝機規(guī)模緊隨其后，為25.4GW，同比增長67.7%。世界主要國家都已經(jīng)把發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略，國際市場上儲能制造業(yè)戰(zhàn)略制高點的競爭拉開序幕。2021年， 儲能產(chǎn)業(yè)一枝獨秀、蓬勃發(fā)展，成為全球競相發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。美國推出了“儲能大挑戰(zhàn)（ESGC）”，其去年新增 投運項目裝機規(guī)模再次超過中國，并且率先進入10GWh時代；歐洲提出“電池聯(lián)盟2030”，各項技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)鏈 打造任務(wù)正在有序部署。
1.2、美國儲能發(fā)展現(xiàn)狀：規(guī)模增速領(lǐng)先全球
當(dāng)前，美國是全球最大、增速最快的儲能市場。在2021年供應(yīng)鏈電池采購短缺和漲價等困境下，部分項目建設(shè)延遲， 美國儲能市場發(fā)展仍再創(chuàng)新高，新增儲能項目首次突破3GW，是2020年同期的2.5倍，即將從百兆瓦級開啟吉瓦級項 目的新時代。Wood Mackenzie在7月28日發(fā)布的《全球儲能展望》表示，未來10年美國仍將是儲能市場的領(lǐng)導(dǎo)者， 到2031年美國將成為年均部署 27GW儲能系統(tǒng)的儲能市場。
1.3、中國儲能發(fā)展現(xiàn)狀：市場規(guī)模龐大，新增裝機規(guī)模屢獲新高
中國儲能市場規(guī)模方面，截至2021年底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模46.1GW，占全球市場總規(guī)模的 22%，同比增長 30%。其中，抽水蓄能的累計裝機規(guī)模最大，為39.8GW，同比增長25%，所占比重與去年同期 相比再次下降，下降了3個百分點；市場增量主要來自新型儲能，累計裝機規(guī)模達到5729.7MW，同比增長75%。2021 年，中國新增投運電力儲能項目裝機規(guī)模首次突破 10GW，達到10.5GW，其中，抽水蓄能新增規(guī)模8GW， 同比增長437%；新型儲能新增規(guī)模首次突破2GW，達到2.4GW，同比增長54%；新型儲能中，鋰離子電池和壓 縮空氣均有百兆瓦級項目并網(wǎng)運行，特別是后者，在 2021 年實現(xiàn)了跨越式增長，新增投運規(guī)模170MW，接近 2020 年底累計裝機規(guī)模的15倍。
1.4、歐洲儲能發(fā)展現(xiàn)狀：快速發(fā)展，表現(xiàn)強勁
歐洲是僅次于美國和中國的全球第三大儲能市場，歐洲儲能市場自2016年以來，裝機規(guī)模持續(xù)增長，并且呈現(xiàn)快速增 長態(tài)勢。2021年，歐洲新增儲能裝機容量達到3.5GWh，同比增長67.2%，其中電化學(xué)儲能新增裝機容量超過3GWh。應(yīng)用方面，歐洲新增儲能裝機量主要由表前（發(fā)電側(cè)和網(wǎng)側(cè)）儲能和戶用儲能貢獻，其中戶用儲能連續(xù)多年保持40% 以上增速。2021年，歐洲戶用儲能新增裝機容量1.7GWh，同比增長 60.2%；表前儲能新增裝機容量1.6GWh，同比 增長72.7%；工商業(yè)儲能新增裝機容量0.2GWh，同比增長64.4%。
1.5、澳大利亞儲能發(fā)展現(xiàn)狀：積極新建儲能，推動電網(wǎng)聯(lián)通
基于澳大利亞在風(fēng)電及光伏領(lǐng)域的氣候優(yōu)勢，疊加森林大火及風(fēng)暴等極端天氣對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的威脅，澳大 利亞積極尋求新建儲能，增強輸電網(wǎng)之間的聯(lián)通能力。IHS Markit也將澳大利亞視為表前和表后儲能的關(guān)鍵增長市 場，認(rèn)為需要支持這樣一個從火電為主快速轉(zhuǎn)型到以可再生能源為主的分布式電網(wǎng)。隨著澳大利亞部署的屋頂光伏系統(tǒng)超過300萬個，屋頂光伏發(fā)電量將在2025年超過燃煤發(fā)電量，儲能市場將成為澳 大利亞電力系統(tǒng)脫碳的新焦點。據(jù)IHS Markit預(yù)測，到2030年，澳大利亞的儲能規(guī)模將從500MW增長到12.8GW以上。
1.6、日本儲能發(fā)展現(xiàn)狀：戶用儲能滲透率位于全球前列
應(yīng)用方面，日本戶用儲能滲透率較高，僅次于德國。2021年日本表后儲能裝機量為931MWh（同比+8%），戶用儲能 占表后儲能的90%。政策方面，2016年日本發(fā)布《面向2050年的能源環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略》，明確將電化學(xué)儲能技術(shù)納入五大技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域， 提出重點研發(fā)低成本、安全可靠的先進儲能電池技術(shù)。2021年《日本基本能源計劃》經(jīng)歷第六次更新，鼓勵可再生能 源發(fā)展。2022年8月31日發(fā)布《蓄電池產(chǎn)業(yè)策略》，為完善蓄電池制造和利用環(huán)境，將在電動汽車和儲能等領(lǐng)域投資約 240億美元，目標(biāo)是到2030年日本電動車和儲能電池行業(yè)的產(chǎn)能達到150GWh，全球產(chǎn)能達到600GWh。
1.7、印度儲能發(fā)展現(xiàn)狀：儲能系統(tǒng)需求龐大
為了實現(xiàn)2070年實現(xiàn)凈零排放目標(biāo)，印度市場對儲能系統(tǒng)有很大的需求。印度制定了到2030年實現(xiàn)部署450GW太 陽能發(fā)電設(shè)施和風(fēng)能發(fā)電設(shè)施的目標(biāo)。根據(jù)印度中央電力管理局的預(yù)計，到2030年，累計部署的儲能系統(tǒng)規(guī)模將 達到27GW/108GWh。此外，根據(jù)印度儲能聯(lián)盟（IESA）的數(shù)據(jù)，為了在2030年之前將500GW的非化石燃料能源整合到電網(wǎng)中，印度至 少需要160GWh的儲能。這個儲能容量包括表前電網(wǎng)規(guī)模的儲能、直接整合可再生能源的儲能、輸配電網(wǎng)的儲能以 及為平衡電網(wǎng)提供輔助服務(wù)的儲能。
1.8、東南亞地區(qū)儲能發(fā)展現(xiàn)狀：城市化進程推動新能源需求增加
當(dāng)前，東南亞經(jīng)濟快速發(fā)展，人口增加，城市化規(guī)模不斷擴大，能源需求持續(xù)增加。據(jù)IEA今年發(fā)布的《東南亞能 源展望2022》顯示，過去20年里東南亞的能源需求以每年約3%的速度增長，且這一趨勢將持續(xù)到2030年。在東南亞，燃煤發(fā)電仍然處于主導(dǎo)地位，因此東南亞各國正積極布局新能源產(chǎn)業(yè)，以應(yīng)對這一巨大挑戰(zhàn)。例如，包 括新加坡、印度尼西亞、泰國、緬甸、馬來西亞、老撾在內(nèi)的六個東南亞國家已經(jīng)宣布了凈零排放和碳中和目標(biāo)。在IEA預(yù)測的可持續(xù)發(fā)展情景中，東南亞地區(qū)到2030年平均每年增加21GW的可再生能源容量。
2、新能源發(fā)電量快速增加，儲能系統(tǒng)作用凸顯
2.1、碳中和背景下新能源需求高企
碳中和背景下可再生能源占比快速提升。2015年《巴黎協(xié)定》提出，到2050年氣溫升幅將進一步限制在1.5℃以內(nèi)， 隨后主要國家陸續(xù)提出碳中和目標(biāo)，全球能源轉(zhuǎn)型進程有序推進。根據(jù)IEA預(yù)測，基于全球升溫不超過1.5攝氏度的假設(shè)， 2050年全球電力消費的90%將來自可再生能源電力，其中風(fēng)電和光伏占電力消費總規(guī)模的近70%。碳中和的實現(xiàn)路徑有三個方向：發(fā)展清潔能源、節(jié)能提效和碳捕捉與儲存。其中清潔能源是指能夠有效降低溫室氣體 排放的新能源技術(shù)。發(fā)展新能源是實現(xiàn)碳中和路徑中較為關(guān)鍵的一環(huán)，直接催生了許多新興產(chǎn)業(yè)，例如風(fēng)力發(fā)電、光 伏發(fā)電等，也促進了水能、核能等成熟的清潔能源的發(fā)展。
2.2、新能源應(yīng)用：風(fēng)能是增長最快的可再生能源之一
風(fēng)能發(fā)電利用運動中的空氣產(chǎn)生的動能，使用風(fēng)力渦輪機或風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)換為電能。其既可以部署在岸上， 也可以通過使用固定在海底的固定渦輪機部署在近海，或者部署在更深水域的浮動結(jié)構(gòu)。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計年 鑒》顯示，2021年全球風(fēng)電累計裝機量達到824.9GW，前三名分別是中國、歐洲和美國，累計裝機量分別是 328.97GW、223.92GW和132.74GW。風(fēng)電發(fā)電量也隨著裝機量的攀升呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，2021年全球風(fēng)電發(fā)電量 已突破1800TWh，中國發(fā)電量反超歐洲，成為世界第一。
2.3、電力能源轉(zhuǎn)變：全球新能源占比提高
傳統(tǒng)能源優(yōu)勢仍在，新能源發(fā)展?jié)摿薮蟆娜蚰茉唇Y(jié)構(gòu)的變化趨勢看，進入21世紀(jì)以來，石油、天然氣、煤炭等 傳統(tǒng)化石能源還在繼續(xù)發(fā)揮各自的優(yōu)勢。但是不可否認(rèn)，目前世界已經(jīng)處在從傳統(tǒng)礦物能源轉(zhuǎn)換到新型能源系統(tǒng)的過 渡時期內(nèi)，煤炭和石油的比重在逐漸降低，核能和以風(fēng)能、太陽能為代表的可再生能源占比在逐步提高。
2.4、儲能系統(tǒng)作用凸顯
風(fēng)、光電發(fā)展勢頭強勁，儲能系統(tǒng)作用凸顯。儲能系統(tǒng)的應(yīng)用場景豐富，主要可分為發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶電側(cè)三 類。發(fā)電側(cè)對儲能的需求場景類型較多，包括電力調(diào)峰、系統(tǒng)調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)等：電網(wǎng)側(cè)儲能主要用于緩解 電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電擴容升級等；用戶側(cè)儲能主要用于電力自發(fā)自用、峰谷價差套利、容量電費管理和提高供電 可靠性等。隨著能源需求向新能源方向轉(zhuǎn)變，儲能系統(tǒng)將成為電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分。
3、當(dāng)前主要儲能類型及市場需求測算
3.1、儲能多種技術(shù)路線并存
儲能多種技術(shù)路線并存，技術(shù)特點、應(yīng)用場景多元化。按技術(shù)角度分，儲能可分為機械儲能、電化學(xué)儲能、電磁儲能、 熱儲等多種路線。抽水儲能和壓縮空氣儲能容量大且放電時間長，適用于大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)峰等能量型 應(yīng)用場景；超級電容和飛輪儲能擁有較高的轉(zhuǎn)換效率且能提供短時的功率輸出，適用于需要快速響應(yīng)的領(lǐng)域，如調(diào)頻 等功率型應(yīng)用場景；電化學(xué)儲能放電時間和儲能容量的跨度較大，可通過模塊化實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，適用領(lǐng)域廣泛多樣。抽水蓄能占據(jù)主要電力儲能裝機份額，電化學(xué)儲能為最具潛力的技術(shù)路線。電化學(xué)儲能本身性能優(yōu)勢明顯，一方面對 比壓縮空氣儲能，電化學(xué)儲能具備更優(yōu)的響應(yīng)速度和功率密度；另一方面電化學(xué)儲能對地理條件限制較低，初期投資 成本較低，可緩解抽水儲能等傳統(tǒng)儲能開發(fā)接近飽和的現(xiàn)狀。
3.2、抽水儲能：當(dāng)前最成熟、裝機最多的儲能技術(shù)
抽水儲能是當(dāng)前最成熟、裝機最多的主流儲能技術(shù)。其原理是利用水作為儲能介質(zhì)，通過電能與勢能相互轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)電能 的儲存和管理。利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電?？蓪㈦娋W(wǎng)負荷低時的 多余電能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時期的高價值電能。適用于調(diào)頻、調(diào)相，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，還可提高系統(tǒng)中火電站 和核電站的效率。抽水儲能的最大優(yōu)勢在于其較低的度電成本。根據(jù)《儲能技術(shù)全生命周期度電成本分析》中測算， 在不考慮充電成本且折現(xiàn)率為0的情況下，抽水蓄能僅有0.207 元/kWh的度電成本，在各種儲能技術(shù)中度電成本最低。
3.3、壓縮空氣儲能：蓄熱式壓縮空氣技術(shù)成熟
壓縮空氣儲能是以高壓空氣作為儲能介質(zhì)，通過高壓空氣的膨脹做功實現(xiàn)能量的釋放。工作原理方面，在儲能時，通 過壓縮機將電能轉(zhuǎn)化為空氣壓力能，高壓空氣被密封儲存，在能量釋放時，釋放的高壓空氣推動膨脹機將能量轉(zhuǎn)化為 電能。傳統(tǒng)壓縮空氣儲能的技術(shù)需要大量使用化石燃料、依賴儲氣室且系統(tǒng)效率較低。隨著技術(shù)迭代，壓縮空氣儲能 的效用不斷優(yōu)化，目前主要技術(shù)包括蓄熱式壓縮空氣儲能系統(tǒng)、等溫式壓縮空氣儲能系統(tǒng)、水下壓縮空氣儲能系統(tǒng)、 液態(tài)壓縮空氣儲能系統(tǒng)、超臨界壓縮空氣儲能系統(tǒng)等，現(xiàn)在先進儲能系統(tǒng)的理論系統(tǒng)效率可達到 70%。
3.4、光熱儲能：安全性高，具有天然優(yōu)勢
光熱發(fā)電作為儲能具有天然優(yōu)勢。太陽能光熱發(fā)電機組既具備同步電源特性、又配置了熱儲存系統(tǒng)，因此有一次調(diào)頻和 二次調(diào)頻的功能。根據(jù)《2021中國太陽能熱發(fā)電行業(yè)藍皮書》，截至2021年底，全球太陽能熱發(fā)電累計裝機容量達到 6800MW，中國太陽能熱發(fā)電裝機容量為538MW。光熱儲能是一種安全性高的儲能方式。目前，國內(nèi)單機容量最大的首航高科塔式光熱電站儲電已達1.7GWh；全球達到 了1000GWh。太陽能熱發(fā)電的熔融鹽儲能系統(tǒng)，既可通過太陽能集熱系統(tǒng)給其充熱、儲熱，也可通過電加熱系統(tǒng)將網(wǎng) 上的峰值電力轉(zhuǎn)化為熱能存儲發(fā)電。這樣的使用方式非常有利于電力系統(tǒng)的電力平衡，也能很好地參與電力市場交易。
3.5、重力儲能：在物理儲能中成本占優(yōu)
重力儲能屬于機械儲能，其基本原理是基于高度落差對儲能介質(zhì)進行升降，從而完成儲能系統(tǒng)的充放電過程。按介質(zhì)進 行分類，可以分為以水為重力儲能介質(zhì)和以固體物質(zhì)為重力儲能介質(zhì)。重力儲能優(yōu)勢明顯：①與鋰電池相比，重力儲能度電成本相對較低，儲能時長更長，可以滿足客戶儲能需求，例如電網(wǎng) 側(cè)長時間調(diào)峰、工商業(yè)通過儲能套利等，同時也沒有自燃以及爆炸等安全隱患。②與抽水儲能相比，新型重力儲能種類 多樣不完全依賴于水源與地形，選址更為容易。
3.6、電化學(xué)儲能：鋰電儲能具備技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢
鋰電池儲能是當(dāng)前技術(shù)最為成熟、裝機規(guī)模最大的電化學(xué)儲能技術(shù)。根據(jù)CNESA數(shù)據(jù)顯示，2021年鋰離子電池占中國 新型儲能裝機量的89.7%，是最具代表性的新型儲能技術(shù)，目前廣泛應(yīng)用于1-2小時的中短時儲能場景中，在4-8小時 的儲能項目中也有應(yīng)用。鋰離子電池具有能量密度大、沒有記憶效應(yīng)、充放電快速、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于 風(fēng)電光伏等新能源發(fā)電側(cè)配儲和用戶側(cè)儲能項目。
4、電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)鏈分析與成本構(gòu)成
4.1、抽水蓄能系統(tǒng)：當(dāng)前主要儲能方式
抽水蓄能在儲能中累計裝機量占比達86%，是目前主流的儲能應(yīng)用方案。抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為設(shè)備制造環(huán)節(jié)，包 括水輪機、水泵、發(fā)電機、壓縮空氣系統(tǒng)和其他設(shè)備的生產(chǎn)制造；抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈中游為抽水蓄能電站建設(shè)和抽水蓄能 電站運營；抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈下游為應(yīng)用市場，主要包含工業(yè)用電、商業(yè)用電和居民用電。
4.2、壓縮空氣儲能系統(tǒng)成本：設(shè)備采購與建筑工程占比超八成
壓縮空氣蓄能系統(tǒng)包含壓縮、儲氣、蓄熱/冷、回?zé)?冷、膨脹等多個子系統(tǒng)，其上游為壓縮換熱、儲氣裝置等設(shè)備制造 商及鹽穴資源供應(yīng)，中游為系統(tǒng)集成安裝，下游是用戶終端。從成本構(gòu)成來看，設(shè)備費用占46%，建筑工程費39%，土 地出讓金7%，安裝工程費3%，其他費用7%。壓縮空氣儲能定價采用容量電價和電量電價兩部分，對于膨脹機容量50MW的壓縮空氣系統(tǒng)，假定年循環(huán)次數(shù)330，效 率為60%，運營期按照25年考慮，項目內(nèi)部收益率約為7.51%，回收期約為12年。
4.3、光熱儲能系統(tǒng)成本：集熱系統(tǒng)成本占比過半
光熱儲能系統(tǒng)主要分為聚光系統(tǒng)、吸熱系統(tǒng)、儲換熱系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)，聚光系統(tǒng)由定日鏡和大規(guī)模鏡場組成，吸熱器利 用太陽能加熱內(nèi)部工質(zhì)完成太陽能-熱能轉(zhuǎn)換，儲換熱系統(tǒng)加熱水產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，進而進入發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電。光儲系統(tǒng) 成本中集熱系統(tǒng)約占50%，其次為儲熱系統(tǒng)約在10%以上。
4.4、重力蓄能系統(tǒng)：設(shè)備采購與建筑工程占比超八成
重力儲能系統(tǒng)主要包括介質(zhì)、運輸線路、電動機和發(fā)電機組。介質(zhì)主要分為水和固體物質(zhì)，基于高度落差對儲能介質(zhì)進 行升降來實現(xiàn)儲能系統(tǒng)的充放電過程。水介質(zhì)型借助管道、豎井等結(jié)構(gòu)，固體重物型借助山體、地下豎井、人工構(gòu)筑物 等結(jié)構(gòu)，來實現(xiàn)介質(zhì)的運輸。對于固體重物型重物塊一般選擇密度較高的物質(zhì)，如金屬、水泥、砂石等以實現(xiàn)較高的能 量密度。重力儲能系統(tǒng)成本主要有由設(shè)備和建筑工程兩部分構(gòu)成，其中，建筑工程費43%，設(shè)備費用41%，土地出讓金9%，安 裝工程費2%，其他前期費用5%。
4.5、電化學(xué)儲能系統(tǒng)組成
電化學(xué)儲能系統(tǒng)主要由電池組、儲能變流器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）以及其他電氣設(shè) 備構(gòu)成。電池組是儲能系統(tǒng)最主要的構(gòu)成部分；電池管理系統(tǒng)主要負責(zé)電池的監(jiān)測、評估、保護以及均衡等；能量管理 系統(tǒng)負責(zé)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等；儲能變流器可以控制儲能，電池組的充電和放電過程，進行交直流的變換。
4.6、電化學(xué)儲能電池：鋰電池市場高速增長，行業(yè)集中度高
鋰離子電池儲能爆發(fā)式增長，訂單爆滿。2021年我國儲能型鋰離子電池產(chǎn)量32GWh，同比增長146%，儲能鋰離子電 池企業(yè)普遍進入訂單爆滿、產(chǎn)能不足與計劃大幅擴產(chǎn)的狀態(tài)。據(jù)CNESA統(tǒng)計，受新能源汽車動力電池和儲能的需求，僅 2021年鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈特別是鋰電池的中上游投資計劃已經(jīng)超過了1.2萬億。鋰離子電池市場格局：市場集中度高。根據(jù)EVTank的數(shù)據(jù)，2021年的寧德時代和比亞迪位列第一、第二。在國內(nèi)市場， 寧德時代儲能電池市場份額近六成，如果考慮到時代上汽的份額，寧德體系的公司市占率更高，比亞迪緊隨其后，儲能 電池市場份額16.0%。中航鋰電排名第三，市場份額4.3%。行業(yè)CR3達到80%，頭部集中效應(yīng)明顯。
4.7 電化學(xué)儲能電池：鈉電池儲能或?qū)⒂瓉肀l(fā)增長
鈉離子電池技術(shù)成熟，亟待大規(guī)模量產(chǎn)。鈉離子電池具有成本低、倍率性能優(yōu)異、低溫容量保持率高等特點，但目前 仍處于初期起步階段，多家企業(yè)積極推進鈉離子電池進展，預(yù)計未來鈉離子電池產(chǎn)業(yè)會有明顯增長。鈉離子電池也由正極材料、負極材料、電解液、隔膜、集流體等構(gòu)成，鈉離子電池正極原材料為鈉鹽，相較于鋰鹽價 格更加低廉，同時鈉離子電池中鈉和鋁不會發(fā)生反應(yīng)，因此電池正負極集流體均可采用鋁箔而不必用更加昂貴的銅箔， 成本更低。
4.8、電化學(xué)儲能電池：液流電池安全、高容量、長壽命、有潛力
全釩液流電池儲能初始投資成本高，未能大規(guī)模商用。目前全釩液流電池單瓦時成本在3-4元。液流電池中電解液成本占比高。液流電池主要由電解液、電極、離子交換膜、雙極板和集流體組成，以4小時電池儲能 系統(tǒng)為例，電解液在電池成本中占比約50%。液流電池容量大，安全性高，使用壽命長。正、負極電解液儲存在外部不同的儲液罐中，突破常規(guī)的電池容量限制；儲 能介質(zhì)為水溶液，安全性能高，且電池均勻性好，全釩液流電池循環(huán)次數(shù)達15000次以上。憑借上述特征，釩電池是非 常有潛力的儲能裝置。
4.9、管理控制系統(tǒng)之PCS：市場規(guī)模擴大，格局未定
儲能變流器PCS市場規(guī)模持續(xù)擴大。我國儲能變流器行業(yè)于2012年起步，隨著項目數(shù)量的增加和技術(shù)進步，儲能變流器 成本不斷下降，再加上近幾年電化學(xué)儲能規(guī)?？焖僭鲩L，儲能變流器的需求不斷增加，變流器市場規(guī)模持續(xù)擴大，2021 年我國儲能變流器市場規(guī)模為36.7億元。PCS市場格局：格局仍未定，后進者競爭激烈。目前我國儲能變流器市場仍處于提質(zhì)降本、規(guī)模化發(fā)展的初期階段，市 場格局仍未定，根據(jù)CNESA，2018-2021年我國排名前十的儲能變流器供應(yīng)商企業(yè)不斷更換，除上能電氣、陽光電源、 科華數(shù)據(jù)等少數(shù)企業(yè)多年保持領(lǐng)先外，新進入者迭出。
4.10、管理控制系統(tǒng)之BMS：市場規(guī)模劇增，行業(yè)集中度高
BMS市場概況：市場規(guī)模迅速增長，需求量快速攀升。BMS在儲能系統(tǒng)中發(fā)揮著保障安全、延長電池壽命、估算剩余 電量等重要作用。從2004年起，我國企業(yè)開始布局BMS，2012年我國BMS市場規(guī)模僅1億～2億元，到2021年時市場 規(guī)模已達103.08億元，同比去年上升138.8%。與此同時，BMS需求量由2014年的8.1萬套增長至2021年的354.5萬套， 期間CAGR達71.57%。BMS市場格局：市場集中度高，龍頭比亞迪、寧德時代、特斯拉。從裝機量看，2021年我國BMS裝機量前五名的企業(yè) 依次為弗迪電池（比亞迪子公司）、寧德時代、特斯拉、華霆動力和力高技術(shù)，CR10為74%，市場集中度較高。
4.11、管理控制系統(tǒng)之EMS：市場規(guī)模小，尚無龍頭企業(yè)
EMS市場概況：市場規(guī)模小，尚無龍頭企業(yè)。EMS是運用自動化、信息化等專業(yè)技術(shù)，對儲能系統(tǒng)的能源供應(yīng)、存儲、 輸送等環(huán)節(jié)實施動態(tài)監(jiān)控和數(shù)字化管理的系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，我國電化學(xué)儲能能量管理系統(tǒng)應(yīng)用比例偏低，2021年市場規(guī)模 僅為6億元。隨著能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化水平提升，能量管理系統(tǒng)應(yīng)用比例將逐步加大，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
4.12、系統(tǒng)集成行業(yè)：集成商多種模式并存
儲能系統(tǒng)集成市場概況：集成商多種模式并存。儲能系統(tǒng)集成，是將儲能電池、BMS、EMS、PCS等各個單元組合起來， 打造“一站式”解決方案。目前，國內(nèi)的儲能系統(tǒng)集成商主要分為全產(chǎn)業(yè)鏈布局、專業(yè)集成和單純設(shè)備供應(yīng)商轉(zhuǎn)型三類， 其中基于自身產(chǎn)品由單純設(shè)備供應(yīng)商向系統(tǒng)集成商轉(zhuǎn)型的企業(yè)占比最多。此外，作為儲能項目業(yè)主方的國有發(fā)電企業(yè)、 電網(wǎng)企業(yè)等也開始布局儲能系統(tǒng)集成領(lǐng)域。儲能系統(tǒng)市場格局：龍頭海博思創(chuàng)、電工時代、陽光電源等。2021年，海博思創(chuàng)、電工時代、科華數(shù)能、陽光電源等儲 能集成商在國內(nèi)新增投運裝機量和出貨量排名中均位于前列。
4.13、電化學(xué)儲能經(jīng)濟性評估：內(nèi)部收益率8%
以磷酸鐵鋰電池為例，在峰谷價差模式下，假定儲能系統(tǒng)循環(huán)次數(shù)為330次/年，系統(tǒng)儲能效率為88%，按照15年來計算， IRR約為8%。
4.14、儲能產(chǎn)業(yè)降本路徑一：布局電池原材料，降本空間明顯
電化學(xué)儲能系統(tǒng)成本主要來源于儲能電池，而電池成本的主要來源是正極、負極、電解液、隔膜等原材料價格。由于下 游需求增加，2021年10月25日到2022年2月17日，原材料碳酸鋰的價格由19.3萬元/噸上漲至43萬元/噸，漲幅123%， 當(dāng)前價格超過了55萬元/噸；正極材料磷酸鐵鋰的價格隨之從8.5萬元/噸上漲至14萬元/噸，漲幅65%，由此儲能系統(tǒng)成 本上升，造成價格上漲壓力，壓縮了利潤空間。積極推進礦產(chǎn)資源等上游原材料布局，加快開發(fā)原材料礦產(chǎn)資源，以提高原材料供應(yīng)量，平衡供需關(guān)系，抑制由于需求 快速增長而引起的原材料價格上漲，使原材料價格恢復(fù)合理區(qū)間，從而降低儲能成本。此外，中下游企業(yè)可以通過加深 與上游原材料供應(yīng)企業(yè)合作協(xié)調(diào)關(guān)系，或通過提高原材料自供率實現(xiàn)降本。
4.15、儲能產(chǎn)業(yè)降本路徑二：鈉離子替代
鈉離子電池成本顯著低于鋰離子電池，高性價比優(yōu)勢明顯。鋰離子電池地殼豐度0.0065%，且75%分布在美洲，目前價 格昂貴；相比之下，鈉資源在地殼中占比2.75%，全球分布廣泛，價格便宜。另外，鋰離子電池負極集流體必須為銅箔， 鈉離子電池正負極集流體均為鋁箔，銅箔價格遠高于鋁箔，因此在集流體上鈉離子電池可進一步降低成本。以鈉離子電 池選用NaCuFeMnO/軟碳體系，鋰離子電池選用磷酸鐵鋰/石墨體系為例，鈉離子電池比鋰離子電池成本低30%~40%。與鋰離子電池相比，鈉離子電池平均能量密度低38%左右，壽命降低30%左右，最高電壓不及鋰離子，但由于其價格低 廉因素，隨著鈉離子電池規(guī)模化量產(chǎn)，可以作為一種高性價比儲能方式。
4.16、儲能產(chǎn)業(yè)降本路徑三：增加電網(wǎng)調(diào)度頻率
根據(jù)全生命周期度電分析法，儲能系統(tǒng)度電成本由初次投資成本、年維護運營成本、替換成本、充電成本、回收成本等 部分組成，其中年循環(huán)次數(shù)主要影響其替換和充電成本。在年循環(huán)次數(shù)均為330次時，抽水蓄能、壓縮空氣、磷酸鐵鋰 電池度電成本在考慮充電電價時分別為0.882、0.911、1.255元。當(dāng)提高磷酸鐵鋰年循環(huán)次數(shù)到495、660次時，價格分 別下降到0.985、0.888元，與抽水蓄能、壓縮空氣儲能成本接近。因此，增加電網(wǎng)對儲能電站的調(diào)用頻率，可大幅度降 低度電成本，降幅可達30%以上。
原標(biāo)題：當(dāng)前主要儲能類型及市場需求測算
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