(報告出品方/作者:川財證券,黃博、張?zhí)扉?/p>
報告綜述
鋰離子電池占據(jù)電化學儲能主導地位,應用場景豐富
儲能即能量的存儲。根據(jù)能量存儲形式的不同,廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫 儲能三類。抽水蓄能是目前裝機量最高的儲能路線,占全球儲能累計裝機規(guī)模的 90%以上。2019 年,全球電化學儲能累計裝機規(guī)模為 8.22GW,占比 4.5%,比去年 同期增長 0.9 個百分點。在電化學儲能領(lǐng)域,鋰離子電池占據(jù)電化學儲能最大比 重,2019 年,全球鋰離子電池占電化學儲能裝機 87.3%。未來,下游可再生能源并 網(wǎng)、電動車以及 5G 基站等應用場景將為鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢獻較大增量。
風電、光伏消納、新能源車迅速滲透、5G 基站放量,孕育萬億級廣義儲能市
場
我們對 2020-2025 年間可再生能源并網(wǎng)、電動車以及 5G 基站備用電源三大儲能應 用場景下的儲能新增裝機需求進行了測算。預計 2020-2025 年,全球新增鋰電儲能 裝機容量合計 1622GWh,2025 年全球新增鋰電儲能裝機容量 648GWh;國內(nèi)新增鋰 電儲能裝機容量合計 858GWh,2025 年國內(nèi)新增鋰電儲能裝機容量 270GWh??春昧?酸鐵鋰電池在可再生能源并網(wǎng)、電動車以及 5G 基站三類應用場景中的發(fā)展前景, 我們認為,未來磷酸鐵鋰電池路線在三類應用場景下都將占據(jù)主導。據(jù)測算,2020- 2025 年,全球磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)新增市場空間分別為 478、774、1135、1796、2783、 4343 億元,合計 1.1 萬億元,萬億級儲能市場正在孕育。
多地出臺文件支持新能源加配儲能,青海出臺全國首個儲能補貼政策
平滑新能源出力波動、減少棄風棄光率催生發(fā)電側(cè)消納需求,2020 年,中央、地 方陸續(xù)出臺“新能源配套儲能”政策支持儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2021 年 1 月 18 日,青 海省下發(fā)《關(guān)于印發(fā)支持儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施(試行)的通知》,為全國首個 針對“可再生能源+儲能”項目補貼方案。我們以青海省為例,對光伏電站加裝儲 能項目的成本進行測算,并評價其經(jīng)濟性。在儲能時長 2 小時,儲能配置比例 10%、 15%、20%情況下,配置儲能新增度電成本 0.05、0.07、0.1 元/kWh。根據(jù)目前降 本趨勢,預計 2020 年底光伏度電成本為 0.36 元/度,已接近全國脫硫燃煤平均 電價 0.3624 元/度。光伏已初步步入平價拐點,儲能補貼政策可以在一定程度緩 解由加裝儲能帶來的新能源裝機壓力。我們認為,伴隨著電池產(chǎn)業(yè)降本增效的推 進和光伏系統(tǒng)成本的下降,儲能經(jīng)濟性將進一步提高,逐步可實現(xiàn)不依賴補貼的 商業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展。
一、儲能行業(yè)概況及下游應用領(lǐng)域
1.儲能的分類
儲能即能量的存儲。根據(jù)能量存儲形式的不同,廣義儲能包括電儲能、熱儲 能和氫儲能三類。電儲能是最主要的儲能方式,按照存儲原理的不同又分為 電化學儲能和機械儲能兩種技術(shù)類型。其中,電化學儲能是指各種二次電池 儲能,主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池等;機械儲能主要包括抽 水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能等。
電化學儲能是當前應用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏δ芗夹g(shù)。相比抽水 蓄能,電化學儲能受地理條件影響較小,建設周期短,可靈活運用于電力系 統(tǒng)各環(huán)節(jié)及其他各類場景中。同時,隨著成本持續(xù)下降、商業(yè)化應用日益成 熟,電化學儲能技術(shù)優(yōu)勢愈發(fā)明顯,逐漸成為儲能新增裝機的主流。未來隨 著鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應進一步顯現(xiàn),成本仍有較大下降空間,發(fā)展前景廣 闊。
2.全球儲能以抽水蓄能為主,電化學儲能前景廣闊
抽水蓄能是當前最為成熟的電力儲能技術(shù),主要領(lǐng)用領(lǐng)域包括電力系統(tǒng)削峰 填谷、調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用等。抽水蓄能也是目前裝機量最大的技術(shù),占全球儲能累計裝機規(guī)模的 90%以上。抽水蓄能存在受地理資源條件的限 制,能量密度較低,總投資較高等問題。
電化學儲能占比逐年提升。電化學儲能是當前應用范圍最廣、發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏δ芗夹g(shù)。相比抽水蓄能,電化學儲能受地理條件影響較小,建設周期短,可靈活運用于電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)及其他各類場景中。同時,隨著成本持續(xù)下降、商業(yè)化應用日益成熟,逐漸成為儲能新增裝機的主流。
根據(jù)中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟(CNESA),截至 2019 年底,全球已投運儲能項目累計裝機規(guī)模 183.1GW,同比增長 1.2%。其中抽水蓄能累計裝機占比最 大,為 93.4%,比去年同期下降 0.9 個百分點。電化學儲能累計裝機規(guī)模為 8.22GW,占比 4.5%,比去年同期增長 0.9 個百分點。
在電化學儲能領(lǐng)域,鋰離子電池占據(jù)全球新增投運總規(guī)模的最大比重,2019 年,全球鋰離子電池累計裝機占電化學儲能 87.3%,居主導地位。
截止至 2019 年底,我國已投運儲能項目累計裝機規(guī)模 32.3GW,占全球 18%, 同比增長 3.2%。其中抽水蓄能累計裝機占比最大,為 93.7%,比去年同期下 降 2.1 個百分點。
截至 2019 年底,我國電化學儲能累計裝機規(guī)模為 1.59GW,占比 4.9%,比去 年同期增長 1.5 個百分點。鋰離子電池儲能裝機規(guī)模 1.27GW,在電化學儲能 中占比 79.7%,其次是鉛蓄電池,占比 18.60%。
總體來看,我國電化學儲能裝機規(guī)模尚小,這與所處的發(fā)展階段相關(guān)。我國 電化學儲能市場大致可分為四個發(fā)展階段:一是技術(shù)驗證階段(2000-2010 年),主要是開展基礎研發(fā)和技術(shù)驗證示范;二是示范應用階段(2011-2015年),通過示范項目開展,儲能技術(shù)性能快速提升、應用模式不斷清晰,應 用價值被廣泛認可;三是商業(yè)化初期(2016-2020 年),隨著政策支持力度 加大、市場機制逐漸理順、多領(lǐng)域融合滲透,儲能裝機規(guī)模快速增加、商業(yè) 模式逐漸建立;四是產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展階段(2021-2025 年),儲能項目廣泛 應用、技術(shù)水平快速提升、標準體系日趨完善,形成較為完整的產(chǎn)業(yè)體系和 一批有國際競爭力的市場主體,儲能成為能源領(lǐng)域經(jīng)濟新增長點。
3.鋰離子電池占據(jù)電化學儲能主導地位,應用場景豐富
鋰離子電池占據(jù)我國乃至全球電化學儲能總規(guī)模的最大比重,發(fā)展可期。未 來,下游可再生能源并網(wǎng)、電動車以及 5G 基站等將為鋰離子電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展貢 獻較大增量。
鋰離子電池按照應用領(lǐng)域分類可分為消費、動力和儲能電池。消費電池涵蓋 消費與工業(yè)領(lǐng)域,包括智能表計、智能安防、智能交通、物聯(lián)網(wǎng)、智能穿 戴、電動工具等,是支持萬物互聯(lián)的關(guān)鍵能源部件之一。動力電池主要應用 于動力領(lǐng)域,服務的市場包括新能源汽車、電動叉車等工程器械、電動船舶 等領(lǐng)域,儲能電池涵蓋通訊儲能、電力儲能、分布式能源系統(tǒng)等,是支持能 源互聯(lián)網(wǎng)的重要能源系統(tǒng)。
二、儲能應用場景分析及成長空間測算
1.儲能在電力系統(tǒng)中的應用:新能源消納是儲能爆發(fā)風口
從整個電力系統(tǒng)的角度看,儲能的應用場景可分為發(fā)電側(cè)儲能、輸配電側(cè)儲能和用電側(cè)儲能三大場景。其中,發(fā)電側(cè)對儲能的需求場景類型較多,包括 電力調(diào)峰、輔助動態(tài)運行、系統(tǒng)調(diào)頻、可再生能源并網(wǎng)等;輸配電側(cè)儲能主要用于緩解電網(wǎng)阻塞、延緩輸配電設備擴容升級等;用電側(cè)儲能主要用于電力自發(fā)自用、峰谷價差套利、容量電費管理和提升供電可靠性等。
2020 年可再生能源裝機量高增,新能源消納問題亟待解決,儲能蓄勢待發(fā)。
新能源發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性的特點,隨著新能源裝機容量的不斷提 高,由此引發(fā)的消納問題日益凸顯,儲能在其中占據(jù)至關(guān)重要的地位。“十 三五”期間,消納問題是制約新能源產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展的瓶頸,新能源消納需 要協(xié)同電力系統(tǒng)各方綜合解決,目前我國新能源已初步進入無需依賴政府補 貼的市場化發(fā)展階段,行業(yè)具備成長動力和空間,新能源裝機的大幅提升給 電力系統(tǒng)管理提出了新的要求。
我們對 2020-2025 年,風、光并網(wǎng)儲能裝機需求進行測算,首先,我們測算 2020-2025 年全國風電、光伏裝機規(guī)模。
假設:
(1)2030 年,非化石能源占一次能源消費比重為 25%。
(2)2014-2019 年,我國一次能源消費總量年均復合增長率為 2.6%,假設 2019-2030 年我國一次能源消費總量年均復合增長率為 1.5%。
(3)2030 年各類電源利用小時數(shù)與 2019 年一致。
(4)1 萬噸標煤約等于發(fā)電量 0.32 億千瓦時。
(5)當前我國水電開發(fā)已進入中后期,假設水電裝機容量復合增速為 1%;
核電 2020 年重啟審批,假設裝機容量復合增速為 2%。
(6)2030 年,風電、光伏發(fā)電量一致。
據(jù)測算,截至 2030 年底,風電累計裝機規(guī)模將達到 639GW,光伏累計裝機規(guī) 模 1137GW,CAGR 分別為 11%、17%。接下來,對 2020-2025 年間新能源并網(wǎng)儲能需求進行測算。
假設:
(1)根據(jù)各地出臺的新能源配置儲能相關(guān)政策,儲能配置比例在 5-20%之 間,我們假設 2020 年新增儲能裝機規(guī)模配置比例為 10%,配置比例每年上升 2 個百分點。
(2)儲能時長為 2 小時。
(3)根據(jù)前表測算的 2030 年風電、光伏累計裝機規(guī)模,計算 2020-2030 年間裝機年均復合增長率 CAGR 分別為 11%、17%,假設每年全國風電、光伏裝 機以此增速增長。
據(jù)測算,2020-2025 年,全國可再生能源并網(wǎng)帶來新增儲能裝機需求合計 155GWh,年度新增裝機分別為 11、16、21、27、35、45GWh。
我們對 2020-2025 年海外新能源并網(wǎng)儲能裝機容量進行測算。2019 年,海外 風電累計裝機容量 415GW,海外光伏累計裝機容量 438GW。假設 2020-2025 年,海外風電、光伏裝機增速均為 15%;2020 年儲能配備比例為 2%,以后每 年增長 1 個百分點,儲能時長為 2 小時。
據(jù)測算,2020-2025 年海外風電、光伏并網(wǎng)新增儲能裝機容量合計 120GWh, 年度新增裝機分別為 5、9、15、21、30、40GWh。
2.儲能在通信領(lǐng)域的應用:5G 基站建設帶來大量備用電源需求
國家加速 5G 建設,通信基站對備電電池需求量激增。工信部數(shù)據(jù)顯示,截至 2020 年底,我國已建設超 70 萬個 5G 基站,2020 年我國新建 5G 基站達到 58 萬個,我國 5G 終端連接數(shù)已超 1.8 億。同時,2021 年全國工業(yè)和信息化工 作會議和三大運營商 2021 年工作會議在北京召開,2021 年我國將新建 5G 基 站 60 萬個以上,相比 2020 年繼續(xù)提速。
根據(jù)智研咨詢,2021-2025 年,我國新增 5G 基站數(shù)量分別為 80、110、85、 60、45 萬個。5G 單站功耗是 4G 單站的 2.5-3.5 倍,目前 5G 單站滿載功耗約 為 3700W,備電時長多為 4 小時。據(jù)測算,2020-2025 年,全國 5G 基站備用 電源帶來儲能需求 8.58、11.84、16.28、12.58、8.88、6.66GWh,合計 64.82GWh。
對海外 5G 基站儲能需求進行測算,2020 年海外 5G 基站累計約 30 萬個,假 設 2021-2025 年,海外 5G 基站建設增速與我國保持一致,單站滿載功耗約為 3700W,備電時長 4 小時。據(jù)測算,2020-2025 年,海外 5G 基站備用電源帶 來儲能需求 3.7、5.07、6.98、5.39、3.81、2.85GWh,合計 27.8GWh。
3.新能源車滲透率提升,動力電池迎放量
我們對 2020-2025 年國內(nèi)以及海外新能源車磷酸鐵鋰電池需求進行測算。
國內(nèi)新能源乘用車 2020 年產(chǎn)量為 124.6 萬輛,按照工信部 2025 年規(guī)劃,達 到約 600 萬輛,對應 CAGR 為 37%,2030 年預估市占率達到 50%,約為 1300 萬輛。截至 2019 年,國內(nèi)新能源乘用車中鐵鋰占比僅為 5%,預計到 2030 年,搭載鐵鋰的新能源汽車占比將提升至 60%。新能源乘用車目前滲透率較 低,且搭載磷酸鐵鋰的滲透率更低,隨著滲透率的不斷提升,預計 2025 年鐵 鋰需求將達到約 170GWh,是 2019 年的近 95 倍。
國內(nèi)新能源客車市場,全國公交車總體 70 萬輛左右,更新周期 8 年,平均 9 萬輛/年,增量有限;單車帶電量 200kWh,鐵鋰占持續(xù)在 95%以上,未來燃料 電池會有一定份額。新能源專用車市場:包括卡車、市政用車等,輕卡和中卡 市場空間大概 20 萬輛/年,市政車輛空間較小,因此我們預計產(chǎn)量在 2025 年穩(wěn)定在 25 萬輛左右,磷酸鐵鋰占比 95%。2019 年全國搭載鐵鋰的新能源客車 與專用車占比分別達到 85%和 60%,未來增長空間較小。
海外新能源汽車市場首次引入磷酸鐵鋰電池,市場空間巨大。歐洲受到碳排放 新政影響,各大車企均開啟轉(zhuǎn)型之路,按照規(guī)劃,2025 年新能源車占據(jù)總銷量 的 20-25%,保守預期在 20%,則 2025 年新能源乘用車產(chǎn)量將達到 1200 萬輛, CAGR 為 49%。2030 年均接近發(fā)達國家燃油禁售令的期限,因此保守預測新能 源車市占率到 50%。2020 年 10 月,7000 輛搭載磷酸鐵鋰的國產(chǎn) Model 3 出口 歐洲,預計會逐漸打開歐洲市場,磷酸鐵鋰在海外的市占率逐漸提升。磷酸鐵 鋰憑借高安全性和低廉的成本有望搶占海外 550km 以下的續(xù)航里程的車型,預 計最終市占率將達到 60%。
4.下游應用場景儲能需求高增,孕育萬億級市場
對上述三類應用場景下的鋰電儲能裝機需求進行匯總,我們預計 2020-2025 年全球新增鋰電儲能裝機容量合計達 1622GWh,2025 年全球新增鋰電儲能裝 機容量 648GWh。2020-2025 年我國全國新增鋰電儲能裝機容量合計達 858GWh,2025 年全國新增鋰電儲能裝機容量 270GWh。
我們看好磷酸鐵鋰電池在可再生能源并網(wǎng)、電動車以及 5G 基站三類應用場景中的發(fā)展前景,我們認為,未來三類儲能應用場景下,磷酸鐵鋰電池都將占據(jù)主導。與三元路線相比,磷酸鐵鋰在使用壽命、安全性、快速充放、成本 等方面具備明顯優(yōu)勢,更適用于儲能市場。在目前較為成熟的儲能應用中, 磷酸鐵鋰電池分布式儲能電源,早已被廣泛運用到通信基站、用戶側(cè)削峰填 谷、離網(wǎng)電站、微電網(wǎng)、軌道交通、UPS 甚至家庭儲能等多個場景。
在動力電池領(lǐng)域,伴隨新能源汽車補貼持續(xù)退坡,以及動力電池新技術(shù)的加 持,磷酸鐵鋰電池的成本優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn),能量密度問題也逐步改善,我們認 為,未來動力電池也將逐步向磷酸鐵鋰電池轉(zhuǎn)向。
接下來,我們對可再生能源并網(wǎng)、電動車以及 5G 基站三類應用場景下,全球磷酸鐵鋰電池儲能市場空間進行測算。
假設:
(1)新能源并網(wǎng)儲能情境下:2019 年我國電力系統(tǒng)儲能鋰電池出貨量中磷 酸鐵鋰電池占比達 95.5%,我們設定國內(nèi)新能源并網(wǎng)儲能 100%采用磷酸鐵鋰 路線;海外市場方面。2019 年全球家用儲能產(chǎn)品出貨量中磷酸鐵鋰電池占比 41%,較 2018 年提高約 7 個百分點;鎳鈷錳三元鋰電池占比 55%(主要來自 特斯拉和 LG 化學等),其他鋰電池占比 4%。假設 2020 年海外市場新能源并 網(wǎng)儲能中,磷酸鐵鋰電池占比 50%,每年以 10 個百分點遞增。
(2)5G 基站備用電源應用場景下:設定國內(nèi) 100%采用磷酸鐵鋰路線;設定 2020 年海外市場 5G 基站備用電源儲能中,磷酸鐵鋰電池占比 50%,每年以 10 個百分點遞增。
(3)動力電池方面,上述新能源車儲能測算過程已專門針對磷酸鐵鋰動力電 池需求進行測算,無需再做區(qū)分。
(4)三類應用場景下,2020-2025 年磷酸鐵鋰電芯單價分別為 0.6、0.55、 0.5、0.48、0.46、0.44 元/wh。磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)方面,新能源并網(wǎng)儲能按 照電芯占系統(tǒng)成本 60%來計算儲能系統(tǒng)成本;5G 基站對管理系統(tǒng)要求不高, 系統(tǒng)成本在電芯成本的基礎上增加 0.1 元/wh;動力電池系統(tǒng)成本在電芯成本 的基礎上增加 0.2 元/wh。根據(jù)各應用場景當年新增儲能裝機占比,計算加權(quán) 平均的儲能系統(tǒng)單價,以此作為綜合的磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)單價,據(jù)測算,綜 合磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)單價分別為 0.88、0.81、0.75、0.72、0.7、0.67 元 /wh。
據(jù)測算,2020-2025 年,三類應用場景下的全球磷酸鐵鋰電芯市場空間分別 為 324、524、759、1192、1836、2852 億元,合計 7487 億元;全球磷酸鐵鋰 儲能系統(tǒng)市場空間分別為 478、774、1135、1796、2783、4343 億元,合計 1.1 萬億元。
國內(nèi)磷酸鐵鋰電芯市場空間分別為 298、433、562、713、918、1187 億元, 合計 4110 億元;國內(nèi)磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)市場空間分別為 439、639、840、 1074、1392、1807 億元,合計 6190 億元。
三大應用場景下,全球磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)市場空間超萬億元;國內(nèi)磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)市場空間達 6000 億。
三、光伏并網(wǎng)加裝儲能成本及經(jīng)濟性測算--以青海省為例
我們以青海省為例,對光伏電站加裝儲能項目的成本進行測算,以評價其經(jīng)濟性。
2021 年 1 月 18 日,青海省下發(fā)《關(guān)于印發(fā)支持儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施(試行)的通知》,為全國首個針對可再生能源+儲能項目補貼方案。
文件明確:
(1)將實行“新能源+儲能”一體化開發(fā)模式,新建新能源配置儲能容量原則上不低于 10%,時長 2 小時以上。
(2)新建、新投運水電站也需同步配置新能源和儲能系統(tǒng),使新增水電與新能源、儲能容量配比達到 1∶2∶0.2。
(3)對"新能源+儲能”、"水電+新能源+儲能”項目中自發(fā)自儲設施所發(fā)售的省內(nèi)電網(wǎng)電量,給予每千瓦時 0.10 元運營補貼,經(jīng)省工業(yè)和信息化廳認定使用本省產(chǎn)儲能電池 60%以上的項目,再增加每千瓦時 0.05 元補貼。
(4)補貼對象為 2021、2022 年投產(chǎn)的電化學儲能項目,補貼時限暫定為 2021 年 1 月 1 日至 2022 年 12 月 31 日。
2020 年前三季度,青海省太陽能、風能、水電等多項清潔能源發(fā)電量達歷史最高水平。截至 2020 年 10 月底,青海省新能源裝機占比達到 57.2%,成為 中國首個新能源裝機過半的省級行政區(qū)。青海省太陽能、水能、風能等清潔 能源資源富集,是中國重要的戰(zhàn)略資源接續(xù)儲備地,特別是可再生能源種類 全、儲量大、分布廣,開發(fā)利用條件好,具備良好的新能源裝機條件。
隨著新能源裝機量和裝機占比的不斷提升,青海省新能源消納問題逐步凸顯。根據(jù)國家能源局公布的 2019 年全國光伏、風電并網(wǎng)運行數(shù)據(jù),2019 年 全國棄光率 2%,棄風率 4%。青海受新能源裝機大幅增加、負荷下降等因素影 響,棄光率提高至 7.2%,同比提高 2.5 個百分點;棄風率為 2.5%。2019 年 青海省光伏發(fā)電設備利用小時數(shù)為 2925 小時,風電發(fā)電設備利用小時為 1743 小時。
以裝機規(guī)模 500MW 的集中式光伏電站為例,對青海省光伏電站儲能成本進行測算。2019 年青海省光伏發(fā)電設備利用小時數(shù)為 2925 小時,對應日均光照 時間 8 小時。按照 10%,2 小時時長配置儲能,則需要 100MWh 儲能。假設儲能電池一天進行 1.5 次充放電,滿載情況帶有電量 100MWh,每天充放電量 150MWh,該電站一天發(fā)電量為 500MW*8h=4GWh。該部分儲能對應棄光率 3.75%,不足以覆蓋 2019 年青海省 7.2%的光伏棄光率。配置 20%,2h 時長的 儲能裝置,對應儲能容量 200MWh,每天充放電量 300MWh,解決棄光率 7.5%,可以基本完全解決青海省光伏電站棄光問題。
儲能的成本構(gòu)成最主要包括系統(tǒng)成本和持續(xù)成本。儲能系統(tǒng)成本包含儲能系 統(tǒng)所需全套設備的供貨,包括磷酸鐵鋰電池、PCS、BMS、EMS、匯流設備、變 壓器、集裝箱內(nèi)的配套設施并負責交貨到項目安裝、調(diào)試及相關(guān)技術(shù)服務。 儲能系統(tǒng)成本取 1.1 元/wh。根據(jù) 2020 年 11 月公示的 2020 年青海光伏競價 項目 170MWh 儲能系統(tǒng)采購公示,儲能系統(tǒng)投標價格均價在 1.0 元-1.2 元 /wh,測算過程中選取儲能價格為 1.1 元/wh。持續(xù)成本包括維護、保修、充 電和輔助電源、監(jiān)測和壽命終止回收成本,根據(jù) NEC(日本電氣株式會社), 鋰電儲能系統(tǒng)每年維運成本約為 77 美元/kWh,折合人民幣約 500 元/kWh。
據(jù)測算, 在儲能時長 2 小時,儲能配置比例 10%、15%、20%情況下,配置儲 能新增度電成本 0.05、0.07、0.1 元/kWh。
青海省此次出臺的“新能源+儲能”項目補貼規(guī)定,給予每千瓦時 0.10 元運營補貼,經(jīng)省工業(yè)和信息化廳認定使用本省產(chǎn)儲能電池 60%以上的項目,再增加每千瓦時 0.05 元補貼,則補貼最高可達到 0.15 元/kWh,高于我們測算的三類情形下的儲能成本。然而,當前補貼時限暫定為 2021 年 1 月 1 日至 2022 年 12 月 31 日,僅為 2 年時間。假設補貼額度為 0.1 元/kWh,且保持不 變,補貼完全覆蓋成本所需補貼年限分別為 5、8、11 年。因此,若補貼不具備持續(xù)性,則青海省出臺的時限 2 年的“新能源+儲能”項目補貼仍不足以完 全覆蓋儲能成本。
根據(jù)亞化咨詢,2019 年,全國光伏的年均利用小時數(shù)為 1169 小時,光伏電 站建設成本 4.5 元/W,此時度電成本為 0.44 元/度。根據(jù)目前降本趨勢,預 計 2020 年底光伏電站建設成本平均在 3.5 元/W 左右,此時度電成本為 0.36 元/度,已接近全國脫硫燃煤平均上網(wǎng)電價 0.3624 元/度。光伏現(xiàn)已初步步入 平價拐點,此時在無補貼的情況下加裝儲能,將提升電站建設成本,導致部 分電站不具備經(jīng)濟性,補貼政策可以在一定程度緩解由儲能需求帶來的新能 源裝機壓力。
我們認為,伴隨著電池產(chǎn)業(yè)降本增效的不斷推進以及光伏系統(tǒng)成本的逐步下降,儲能經(jīng)濟性將進一步提高,逐步可以實現(xiàn)不依賴補貼的商業(yè)化、規(guī)?;l(fā)展。
四、政策跟蹤,多地出臺政策文件支持新能源加配儲能
我國在儲能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局可以追溯至 2005 年出臺的《可再生能源發(fā)展指導 目錄》,氧化還原液流儲能電池、地下熱能儲存系統(tǒng)位列其中。
2010 年儲能行業(yè)發(fā)展首次被寫進法案。彼時出臺的《可再生能源法修正案》 第十四條中明文規(guī)定“電網(wǎng)企業(yè)應發(fā)展和應用智能電網(wǎng)、儲能技術(shù)”。在此 法案指引下,深圳、上海、江蘇、湖南、甘肅以及河北等地,開始制定儲能 相關(guān)政策,推動儲能行業(yè)發(fā)展。2011 年,儲能被寫入“十二五”規(guī)劃綱要。 2016 年以來,多地出臺政策推動電儲能參與電力輔助服務。隨著電力市場改 革的進一步深化,電力輔助服務市場成為改革的熱點和重點,儲能作為手段 之一,出現(xiàn)在電力輔助服務市場。
2016 年 3 月,“發(fā)展儲能與分布式能源”被列入“十三五”規(guī)劃百大工程項 目,儲能首次進入國家發(fā)展規(guī)劃。
2017 年 9 月,發(fā)改委、財政部、科技部、工信部和能源局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于促 進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》(以下簡稱《意見》),這是我國儲能 行業(yè)第一個指導性政策?!兑庖姟诽岢鑫磥?10 年中國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標,以 及推進儲能技術(shù)裝備研發(fā)示范、推進儲能提升可再生能源利用水平應用示 范、推進儲能提升電力系統(tǒng)靈活性穩(wěn)定性應用示范、推進儲能提升用能智能 化水平應用示范、推進儲能多元化應用支撐能源互聯(lián)網(wǎng)應用示范等五大重點 任務,從技術(shù)創(chuàng)新、應用示范、市場發(fā)展、行業(yè)管理等方面對我國儲能產(chǎn)業(yè) 發(fā)展進行了明確部署。
2019 年 6 月,發(fā)改委、科技部、工信部和能源局聯(lián)合印發(fā)《貫徹落實2019-2020 年行動計劃》,進一步提出 加強先進儲能技術(shù)研發(fā)和智能制造升級,完善落實促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展 的政策,推進儲能項目示范和應用,加快推進儲能標準化等。
平滑新能源出力波動、減少棄風棄光率進一步催生發(fā)電側(cè)消納需求,2020 年中央、地方陸續(xù)出臺“新能源配套儲能”政策支持儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
為解決新能源消納難題,2020 年以來多省份出臺新能源配套儲能相關(guān)政策, 一些地方政府對新能源配儲能的配置比例提出了指導性建議,儲能配比介于 5-20%之間。
2021 年 1 月 18 日,青海省下發(fā)《關(guān)于印發(fā)支持儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干措施(試 行)的通知》,為全國首個針對“可再生能源+儲能”項目補貼方案。 新能源發(fā)電具有間歇性和不穩(wěn)定性的特點,隨著新能源裝機容量的不斷提 高,由此引發(fā)的消納問題日益凸顯,儲能在其中占據(jù)至關(guān)重要的地位。目 前,我國光伏、風電電站在不加裝儲能的情形下已初步步入平價拐點,但配 置儲能將進一步提升電站建設成本,導致部分電站不具備經(jīng)濟性,阻礙新能 源裝機規(guī)模的進一步擴大。“可再生能源+儲能”項目補貼方案能夠在一定程 度解決電站加裝儲能的經(jīng)濟性問題,有助于新能源產(chǎn)業(yè)鏈打破消納瓶頸,同時,也有助于儲能行業(yè)加速發(fā)展。
目前,全球電力系統(tǒng)新增儲能項目基本采用鋰離子電池路線,根據(jù) BloombergNEF,2010 年到 2020 年間,全球鋰離子電池組平均價格從 1100 美 元/千瓦時降至 137 美元/千瓦時,降幅達 89%,根據(jù)最新預測,到 2023 年, 鋰離子電池組平均價格將接近 100 美元/千瓦時。若后續(xù)各地儲能補貼政策繼 續(xù)放開,伴隨著電池產(chǎn)業(yè)降本增效的不斷推進,將進一步加速儲能產(chǎn)業(yè)發(fā) 展。
五、電力系統(tǒng)儲能產(chǎn)業(yè)鏈分析
1.電池、逆變器是產(chǎn)業(yè)鏈價值量最大環(huán)節(jié)
完整的電化學儲能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng) (EMS)、儲能變流器(PCS)以及其他電氣設備構(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)主要負責電池的監(jiān)測、評估、保護以及均衡 等;能量管理系統(tǒng)負責數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡監(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。
儲能電池系統(tǒng)是儲能系統(tǒng)的核心部件之一,需要與儲能變流器等其他部件集 成為完整儲能系統(tǒng)后提供給終端用戶,因此存在相應的系統(tǒng)設計、集成及安 裝等環(huán)節(jié)。由于系統(tǒng)集成涉及的電氣設備較多、專業(yè)性較強,因此一般由系 統(tǒng)集成商對整個儲能系統(tǒng)的設備進行選型,外購或自行生產(chǎn)儲能變流器及其 他電氣設備后,匹配集成給下游的安裝商,安裝商在安裝施工后最終交付終 端用戶。儲能產(chǎn)業(yè)鏈上游主要包括電池原材料及生產(chǎn)設備供應商等;中游主 要為電池、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)以及儲能變流器供應商;下游主要 為儲能系統(tǒng)集成商、安裝商以及終端用戶等。
儲能系統(tǒng)的成本構(gòu)成中,電池是儲能系統(tǒng)最重要的組成部分,成本占比60%;其次是儲能逆變器,占比 20%,EMS(能量管理系統(tǒng))成本占比 10%, BMS(電池管理系統(tǒng))成本占比 5%,其他為 5%。
2.產(chǎn)業(yè)鏈標的梳理:關(guān)注電池、逆變器、鐵鋰正極頭部企業(yè)
電池是儲能系統(tǒng)最重要的組成部分,目前布局儲能電池的優(yōu)質(zhì)標的包括寧德 時代、派能科技、億緯鋰能、國軒高科、比亞迪等。派能科技是國內(nèi)最純正 的儲能電池標的,尤其是在家用儲能領(lǐng)域占據(jù)全球領(lǐng)先地位,2019 年,全球 自主品牌家用儲能產(chǎn)品出貨量前三名分別為特斯拉、LG 化學和派能科技,所 占市場份額分別為 15%、11%和 8.5%。寧德時代、億緯鋰能、國軒高科和比亞 迪的業(yè)務布局大多集中在動力電池領(lǐng)域,但各家公司在電力儲能領(lǐng)域也均有 布局。目前,儲能電池普遍沿用動力電池產(chǎn)線,與動力電池并未形成差異, 因此,當前的動力電池領(lǐng)軍企業(yè)可憑借其在鋰電領(lǐng)域的技術(shù)、規(guī)模優(yōu)勢,進 軍儲能領(lǐng)域,拓寬業(yè)務布局。
縱觀全球儲能產(chǎn)業(yè)的企業(yè)競爭格局,由于特斯拉、LG 化學、三星 SDI 等廠商 在境外儲能市場起步較早,且當前儲能領(lǐng)域的市場需求多源自于國外,國內(nèi) 的儲能需求相對較少,近年來伴隨著電動汽車市場的爆發(fā)儲能需求才得以擴 張,相比而言,本土企業(yè)在品牌和渠道方面處于劣勢。從國內(nèi)儲能市場發(fā)展 來看,未來 5 年內(nèi)新增的國內(nèi)千億規(guī)模儲能市場以及動力電池領(lǐng)域?qū)幍聲r 代、億緯鋰能等企業(yè)的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品力有條件彌補國內(nèi)企業(yè)的品牌渠道劣勢,國 內(nèi)企業(yè)在分享行業(yè)增速的同時,在全球領(lǐng)域的市占率也有望大幅提升。
儲能逆變器在儲能系統(tǒng)中成本占比 20%,是儲能市場壁壘較高、價值量相對較大的環(huán)節(jié)。儲能逆變器除了需要滿足傳統(tǒng)并網(wǎng)逆變器對直流電轉(zhuǎn)換為交流 電的逆變要求外,還具有儲能系統(tǒng)“充電+放電”帶來的雙向變流需求。布局 儲能逆變器相關(guān)的企業(yè)包括陽光電源、固德威、錦浪科技、盛弘股份、上能 電氣、科士達等。許多從事逆變器制造的上市公司在儲能系統(tǒng)集成業(yè)務方面 也有所布局。陽光電源近年來加大自身在磷酸鐵鋰儲能系統(tǒng)、三元鋰儲能系 統(tǒng)領(lǐng)域的投入發(fā)展,儲能系統(tǒng)廣泛應用于德國、英國、日本等多個國家;盛 弘股份、上能電氣、科士達也均有開展儲能系統(tǒng)集成業(yè)務;豐富和完善戶用 儲能系統(tǒng)產(chǎn)品序列,針對不同國家的需求開發(fā)匹配的產(chǎn)品。
光伏逆變器屬于充分競爭的市場,市場競爭格局相對穩(wěn)定。華為、陽光電源 和 SMA 憑借領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢和豐富的產(chǎn)品系列,自 2014 年開始穩(wěn)居光伏逆變 器行業(yè)前三名,市場占有率穩(wěn)定在 40%-50%,且呈上升趨勢。
從儲能產(chǎn)品技術(shù)路線角度看,國外企業(yè)的儲能產(chǎn)品主要采用三元路線,國內(nèi) 企業(yè)則以磷酸鐵鋰為主。電池儲能的核心需求在于高安全、長壽命和低成 本,其次才是能量密度,因此國內(nèi)以磷酸鐵鋰路線理論上更具優(yōu)勢,國內(nèi)儲 能的快速發(fā)展將拉動磷酸鐵鋰電池正極材料需求。磷酸鐵鋰電池正極材料相 關(guān)上市公司包括德方納米、富臨精工等。德方納米具有降本空間大的液相法 優(yōu)勢,并且與大客戶寧德時代的綁定,2019 年市占率 29%,行業(yè)排名第一。
六、重點企業(yè)分析(詳見報告原文)
寧德時代:全球領(lǐng)先動力電池提供商,儲能興起注入新動力。
鵬輝能源:下游全方位布局,迎行業(yè)量價齊升。
派能科技:專注于戶用儲能電池業(yè)務,充分受益行業(yè)成長。
億緯鋰能:各業(yè)務并進,有望憑借強大開拓能力邁向新高度。
陽光電源:“EPC+逆變器”業(yè)務增速強勁,儲能蓄勢待發(fā)。
固德威:戶用儲能逆變器領(lǐng)先企業(yè),業(yè)績有望持續(xù)提升。
德方納米:“動力+儲能”LPF 需求齊驅(qū)并進,鋰電正極龍頭揚帆 起航。
富臨精工:進軍鋰電正極材料,攜手寧德新建 5 萬噸鐵鋰產(chǎn)能。
風險提示
儲能應用進展不及預期
儲能下游應用前景廣闊,但不排除有應用進展不達預期的情況。
新能源裝機不及預期
新能源裝機量下降將直接影響儲能裝機需求。
鋰電成本下降不及預期
鋰電成本降幅較慢,將影響下游加配儲能的經(jīng)濟性。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫官網(wǎng)】。