2023年中國儲能行業(yè)研究報告

　　目前儲能行業(yè)仍處在相對早期的發(fā)展階段。在上游的技術研發(fā)和材料替代性上，我們能看到大部分公司仍在繼續(xù)加強研發(fā)性投入。目前儲能行業(yè)仍處在相對早期的發(fā)展階段。在上游的技術研發(fā)和材料替代性上，我們能看到大部分公司仍在繼續(xù)加強研發(fā)性投入。在中游的產(chǎn)品應用和系統(tǒng)集成層面，產(chǎn)學研的緊密性也要遠遠高于其他行業(yè)。當然最終需要回歸至需求終端側(cè)，我們認為以國央企為主體的電力市場改革，和以及垂直產(chǎn)業(yè)民營企業(yè)(房地產(chǎn)、通信、互聯(lián)網(wǎng)、制造業(yè)等)為主體的碳中和迭代，分別代表了政策驅(qū)動，市場落實的兩大核心方向。

　　01 發(fā)展儲能的本質(zhì)

　　雙碳背景下能源發(fā)展核心問題

　　能源可控化使用是解決能源危機關鍵要素

　　新舊電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級下，能源的可控化和可儲化成為發(fā)展的核心。傳統(tǒng)發(fā)電主要依靠燃煤(小部分有燃氣等)。現(xiàn)階段由于全球氣候危機和環(huán)境危機影響，雙碳和能源轉(zhuǎn)型正火熱發(fā)展中，以風光發(fā)電為主流的新型發(fā)電方式開始逐漸替代傳統(tǒng)發(fā)電。

　　然而傳統(tǒng)發(fā)電主要為人工填料燃煤，可根據(jù)數(shù)據(jù)分析、節(jié)假日及不同季節(jié)負荷的特征、天氣預報等對未來幾日用電情況進行較為準確的預測，同步匹配用電系統(tǒng)，并在運行過程中滾動調(diào)節(jié)運行。但同樣發(fā)電廠僅可實現(xiàn)發(fā)電不能儲電，仍需要調(diào)節(jié)電力供應以匹配需求端的電力變化，維持電力的供需平衡。相較傳統(tǒng)模式，新型電力系統(tǒng)雖有環(huán)保、能源儲量大等優(yōu)點，但由于來源主要為太陽能、風能等自然能源，受地理位置、天氣環(huán)境等影響，有資源波動不穩(wěn)定等天然缺陷，較難24小時控制以實現(xiàn)供需平衡。

　　能源發(fā)展問題

　　風光的不可控&不穩(wěn)定性衍生棄電增加成本

　　風電和光電的出力時間以及載量無法與用電時間及負荷形成匹配，風光電的不可控以及短周期波動不穩(wěn)定性不僅會產(chǎn)生棄電棄光，同時也會對電網(wǎng)穩(wěn)定和安全造成威脅。目前，從可商業(yè)化的角度來看，從網(wǎng)絡系統(tǒng)技術出發(fā)的“虛擬電廠”+從電能轉(zhuǎn)化出發(fā)的“儲能系統(tǒng)”是解決風光棄電的能源結(jié)構(gòu)問題。

　　電力市場迭代激發(fā)儲能需求

　　電力設備老舊及風光發(fā)電量提升催生配儲需求

　　新型發(fā)電形式在電力市場裝機量中占比不斷增加，2022年我國風電、光伏發(fā)電量達到1.19萬億千瓦時，較2021年增加2073億千瓦時，同比增長21%，占全社會用電量的13.8%，同比提高2個百分點，接近全國城鄉(xiāng)居民生活用電量。同時電力基礎設備的老舊化已無法適應新型電力系統(tǒng)更綜合且龐大的電力結(jié)構(gòu)。在風光發(fā)電模式的逐漸成熟化下，為提升整體電力系統(tǒng)可靠性，協(xié)調(diào)資源靈活使用、穩(wěn)定消納，市場開始逐步催生配儲需求。

　　截至2022年底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規(guī)模59.8GW，占全球市場總規(guī)模的25%。其中新型儲能累計裝機規(guī)模達到13.1GW，功率規(guī)模年增長率達128%。其中2022年有約二十個百兆瓦項目并網(wǎng)，規(guī)劃在建百兆瓦級項目超過400個。

　　多元化產(chǎn)業(yè)發(fā)展激發(fā)儲能需求

　　新興產(chǎn)業(yè)用電需求逐步增多，儲能在更多場景下逐步滲透

　　隨著新興產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，其電力消費量在我國用電結(jié)構(gòu)中占比不斷增加，例如通訊基站、數(shù)據(jù)中心用電負荷持續(xù)增加。

　　儲能在此背景下也將發(fā)揮其備用/功率電源作用，增強供電可靠性，防止偶然斷電。以及儲能系統(tǒng)可以通過削峰填谷、容量調(diào)配等機制，提升不同場景下電力運營的經(jīng)濟性，低碳節(jié)能。

　　目前儲能正在接入滲透眾多新興產(chǎn)業(yè)，例如數(shù)據(jù)中心、5G基站/通信基站、智慧園區(qū)、光儲充充電站等。

　　儲能相關政策細則

　　目標建設、市場化推進、補貼驅(qū)動、示范應用多角度推進儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　02 儲能發(fā)展的現(xiàn)狀

　　儲能產(chǎn)業(yè)鏈

　　不同儲能方式的特點

　　短時儲能應用緊急短時補能需求，長時儲能釋能長效調(diào)峰并網(wǎng)

　　儲能形式目前已呈現(xiàn)多元化局面，根據(jù)技術路徑不同主要分為熱儲能、電儲能和氫儲能三大類，其中電儲能又可分為物理儲能、電磁儲能和電化學儲能。技術性質(zhì)的不同影響了產(chǎn)品的響應和放電時間。根據(jù)使用場景和需求不同，我們按照響應速度和放電時間將儲能方式分為長時和短時儲能兩大類。面對新能源有集中式和分布式各類場景，儲能與其結(jié)合應用也將對應不同方式應用。

　　長短時儲能暫無明確定義區(qū)分。美國桑迪亞國家實驗室認為長時儲能是持續(xù)放電時間不低于4小時的儲能技術。美國能源部則認為長時儲能定義為持續(xù)放電時間不低于10小時，且使用壽命在15-20年的儲能技術。

　　儲能潛在市場發(fā)展空間-國內(nèi)篇

　　需求增加和電力結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型成為主要發(fā)展驅(qū)動因素

　　中國電力市場需求進一步增大和非化石能源發(fā)電裝機量的容量和比例不斷增加給儲能的市場擴容帶來更多發(fā)展空間。

　　截至2022年底，全國已投運新型儲能項目裝機規(guī)模達870萬千瓦，平均儲能時長約2.1小時，比2021年底增長110%以上。其中，從2022年新增裝機技術占比來看，鋰離子電池儲能技術占比達94.2%，仍處于絕對主導地位，新增壓縮空氣儲能、液流電池儲能技術占比分別達3.4%、2.3%，占比增速明顯加快。此外，飛輪、重力、鈉離子等多種儲能技術也已進入工程化示范階段。

　　儲能潛在市場發(fā)展空間-海外篇

　　戶用和便攜式儲能將成為海外市場主要增長點

　　儲能海外市場高速發(fā)展主要集中在戶儲和便攜式儲能兩大領域，歐洲和美國是全球戶用儲能裝機主力，各占據(jù)約1/4的市場。高速發(fā)展的主要驅(qū)動因素有以下幾方面：

　　1. 地緣政治因素影響，能源自給率低，消費電價不斷上漲，推動戶儲滲透率提升。

　　2. 海外建筑多以低樓層獨立建筑為主，儲能裝機建設難度低，市場需求量大。

　　3.由于戶外文化盛行和部分地區(qū)多災的地理環(huán)境，便攜式儲能以歐美和日本國家為主。

　　由于國內(nèi)儲能商業(yè)模式和經(jīng)濟型建立尚未成熟，海外市場已成為國產(chǎn)品牌提升營收毛利和品牌價值必爭之地。

　　03 不同儲能方式對比

　　不同應用場景儲能需求

　　各類儲能方式擇匹配解決不同場景需求，實現(xiàn)儲能與綜合電力系統(tǒng)融合

　　儲能市場的發(fā)展不會是單一類型發(fā)展模式，各類方式融合多線并舉發(fā)展將成為未來主要發(fā)展格局。并且考慮到儲能場景的應用多元化(長時、短時)，以及電能適配多樣性(風、光、水、熱電聯(lián)產(chǎn)等)，對于整體電網(wǎng)的長期升級優(yōu)化，均能起到舉足輕重的作用。

　　從電網(wǎng)角度來看，發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)在不同時間維度下都存在不同痛點，以對應不同配儲的需求，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)長效、高經(jīng)濟型發(fā)展。

　　(中)短時儲能

　　(中)短時儲能以放電快、響應快等優(yōu)點可實現(xiàn)滿功率輸出，高效調(diào)頻

　　儲能系統(tǒng)配套各類發(fā)電機組參與發(fā)電/電網(wǎng)和用戶側(cè)調(diào)頻調(diào)峰已逐步進入的商業(yè)化階段。(中)短時儲能一般以功率型和能量型為主。主要有超級電容儲能、飛輪儲能、各類電化學儲能。不同場景下儲能的需求痛點不同，(中)短時儲能中毫秒和秒級技術更側(cè)重解決應急調(diào)頻，瞬間功率調(diào)節(jié)。小時級別(通常<10h)例如電化學儲能多應用于平滑出力波動，緩解調(diào)峰壓力等，飛輪儲能適用于大功率、響應快、高頻次的場景，典型市場包括UPS、軌道交通、電網(wǎng)快速大容量調(diào)頻。

　　短時儲能場景應用價值

　　超級電容儲能核心優(yōu)勢：提供瞬時功率，快速應急

　　超級電容的電學特性決定了其直接做功的瞬時補償特征突出，并且功率損耗較低。在一些極端理想場景下，對于基于安全性考慮的響應效率和基于功率要求的超高功率特征，決定了其在重要的工業(yè)、基礎設施(通信、軌道交通等)均具備很理想的適用性。同時，如果能匹配其他的儲能方式，實現(xiàn)高功低釋的電能轉(zhuǎn)化，其場景應用將會更加靈活廣泛。

　　鋰離子電池儲能：發(fā)展勢頭最猛的4-6小時核心儲能方式

　　作為目前電池技術商業(yè)化規(guī)模和上下游成本銜接較為有效的儲能細分方向。鋰離子電池儲能選址靈活、建設周期短、調(diào)節(jié)性能好、響應速度達到毫秒級等。同時鋰離子電池安全性能好，對環(huán)境友好無公害，無記憶效應。所以，在很多新興產(chǎn)業(yè)的場景下(IDC、通信基站、光儲柔性建筑等)，其應用均相對廣泛。當然考慮到其對工作環(huán)境的較高要求，包括了對工作溫度等，以及可替代材料和相關制藝技術的優(yōu)化的空間，目前其在儲能市場的進一步商業(yè)化潛力，還有待釋放。

　　長時儲能

　　容量性長時儲能將是改善新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的關鍵因素

　　如果說短時儲能主要針對應急和小時級別調(diào)峰調(diào)頻需求。那么長時儲能會在可再生能源發(fā)電滲透率越高的場景下發(fā)揮更大發(fā)展?jié)摿?。風光電的占比越大，減少棄電、調(diào)頻調(diào)峰以及長時儲備的需求就越大。相較于短時儲能，長時儲能可以更好的實現(xiàn)電力平移，削峰填谷平衡電力系統(tǒng)、規(guī)模化儲存電力和保障電力穩(wěn)定性。

　　長時儲能賦能全景

　　長效儲存多余電力，高效實現(xiàn)能源供應轉(zhuǎn)移

　　更高比例的新能源滲透，單憑建造更多輸電網(wǎng)絡無法解決能源終極問題。長時儲能可憑借長周期、大容量特性，在更長時間維度上調(diào)節(jié)新能源發(fā)電波動，在清潔能源過剩時避免電網(wǎng)擁堵，負荷高峰時增加清潔能源消納。綜合考慮，發(fā)電端在國內(nèi)存在典型的風光資源分布不平衡，輸電端在特高壓技術廣泛應用的基礎上仍存在并網(wǎng)壁壘，配電端因為不同區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)錯配、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡亦存在系統(tǒng)靈活性不足。另外，用戶側(cè)可控負荷的滲透率以及用電行為非計劃性。均對長時儲能的提出了一定的適配性需求。

　　多元化需求場景下不同儲能技術對比

　　鋰電池儲能不同應用需求優(yōu)勢突出，超級電容及其他電化學儲能其次

　　04 儲能市場發(fā)展特點

　　儲能市場發(fā)展核心要素-電力市場化

　　電力市場化而非統(tǒng)一定價更有利于激發(fā)儲能商業(yè)需求

　　新型電力轉(zhuǎn)型后，能源供給方式呈多元化形式，不同發(fā)電方式和儲能方式會應用在to B和to C兩類場景下商業(yè)模式和產(chǎn)品模式也呈現(xiàn)多種方案。在此背景下，電力市場化是儲能發(fā)揮多種作用的長效手段，從而進一步激發(fā)儲能商業(yè)需求創(chuàng)造盈利空間。

　　目前我國電力市場主要問題：按照基準電價應用儲能，相對固定可控，大多省份會參考當?shù)厝济喊l(fā)電基準電價執(zhí)行，但對于儲能當前投資成本大的情況下，儲能度電成本低于上網(wǎng)電價難度較大，商業(yè)化需求未激發(fā)。

　　儲能市場競爭參與者形態(tài)

　　市場正處百舸爭流大浪淘沙階段，技術和產(chǎn)品解決方案將成為發(fā)展壁壘

　　新能源的火熱帶動了儲能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，盡管儲能仍處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期階段，商業(yè)模式和市場格局仍未定局。但市場已涌現(xiàn)各式參與者瓜分“蛋糕”。從動力電池廠商到食品互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)跨界參與，市場玩家不斷涌入。市場參與者各有優(yōu)勢。針對儲能行業(yè)發(fā)展正處于供需端適配過程。

　　具有核心技術和創(chuàng)新能力的企業(yè)能夠推出具有差異化、高性能和成本競爭力的產(chǎn)品，從而在市場上獲得競爭優(yōu)勢。解決方案對應場景拓展能力和商業(yè)化實現(xiàn)能力。核心技術在長短時儲能場景下對標的需求以及儲能產(chǎn)品和配套服務方案會成為未來行業(yè)競爭的核心要素。

　　05 未來發(fā)展趨勢

　　從供給者角度看未來發(fā)展趨勢

　　以中游品牌商為核心布局一體化會成為未來產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展主要模式

　　行業(yè)的發(fā)展終究要以市場為主，玩家把握市場端的打法也是產(chǎn)業(yè)逐漸成熟化的標志。品牌商作為鏈接制造端和市場端的核心環(huán)節(jié)，直接將上端集成產(chǎn)品通過設計開發(fā)及管理對標售賣給下游B、C端客戶，然后搭配一系列的供應渠道、售后服務等實現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展。未來的資本認可度會逐步增高。以品牌商為核心想向產(chǎn)業(yè)鏈上下游布局會成為行業(yè)集中化發(fā)展的主要形態(tài)。

　　從商業(yè)模式角度看未來發(fā)展趨勢

　　共享儲能或成為儲能領域盈利化最快的方式

　　2022年能源局和發(fā)改委發(fā)布《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，方案中指出探索推廣共享儲能模式。鼓勵新能源電站以自建、租用或購買等形式配置儲能，發(fā)揮儲能“一站多用”的共享作用。

　　當前(新能源)強制配儲利用系數(shù)僅6%，盈利模式和調(diào)用需求還未展現(xiàn)出大規(guī)模使用有效性，在此背景下共享儲能以盈利直接性和多元性為優(yōu)點逐步在市場中突出。同時相較于自配儲能的分散方式，共享儲能具有調(diào)度運行更高效、安全質(zhì)量更可控、經(jīng)濟效益更凸顯等多重優(yōu)勢

　　本文來自微信公眾號“艾瑞咨詢”(ID：iresearch-)，作者：艾瑞.