儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈格局全景（2022版）【儲(chǔ)能頭條·系列】

在清潔化、低碳化和智能化的能源轉(zhuǎn)型大背景下，高比例可再生能源成為電力系統(tǒng)未來發(fā)展的“主力軍”。電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形態(tài)正在發(fā)生巨變。

儲(chǔ)能，將成為維持整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的“標(biāo)配”。

目前，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)正加速從示范試點(diǎn)階段過渡到商業(yè)化階段，市場(chǎng)蓬勃，新增產(chǎn)能不斷加速投建。

國(guó)際能源網(wǎng)/儲(chǔ)能頭條梳理推出儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈格局全景（2022版），以饗讀者。

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游原材料及設(shè)備、中游儲(chǔ)能系統(tǒng)及集成、下游電力系統(tǒng)儲(chǔ)能應(yīng)用。

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈上游的原材料主要包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜以及結(jié)構(gòu)件等；代表企業(yè)：杉杉股份、容百科技、當(dāng)升科技、中科電氣等。

產(chǎn)業(yè)鏈中游主要為儲(chǔ)能系統(tǒng)的集成與制造，一般包括電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）以及儲(chǔ)能變流器（PCS）四大組成部分。代表企業(yè)包括寧德時(shí)代、億緯鋰能、陽光電源、南都電源、科士達(dá)等，其中龍頭公司寧德時(shí)代、比亞迪、陽光電源等出口海外較多。

產(chǎn)業(yè)鏈下游主要為工程EPC、并網(wǎng)檢測(cè)、后期運(yùn)維：代表企業(yè)包括南網(wǎng)科技、寶光股份、萬里揚(yáng)、電科院、林洋能源等。

（一）儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈部分代表公司

（二）儲(chǔ)能企業(yè)2021年市場(chǎng)銷量數(shù)據(jù)

1、中國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)提供商2021年度國(guó)內(nèi)新增投運(yùn)裝機(jī)量（MWh）

2、中國(guó)儲(chǔ)能PCS提供商2021年度國(guó)內(nèi)新增投運(yùn)裝機(jī)量（MW）

3、中國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商2021年度國(guó)內(nèi)新增投運(yùn)裝機(jī)量（MW）

4、中國(guó)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商2021年度國(guó)內(nèi)市場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)出貨量（MWh）

電池及電池技術(shù)

儲(chǔ)能電池材料體系以磷酸鐵鋰為主，電池向大容量方向持續(xù)演進(jìn)。

根據(jù)工信部要求，儲(chǔ)能型電池能量密度≥145Wh/kg，電池組能量密度≥110Wh/kg。循環(huán)壽命≥5000次且容量保持率≥80%。

*2022-2023年全球儲(chǔ)能電池出貨分布（GWh）

*2021年全球儲(chǔ)能電芯出貨分布

全球儲(chǔ)能電芯，中國(guó)廠商出貨領(lǐng)先，寧德時(shí)代出貨量全球第一。根據(jù)測(cè)算，2021年全球儲(chǔ)能電芯出貨量59.9GWh，其中寧德時(shí)代作為最大電芯供應(yīng)商占據(jù)榜首，出貨量16.7GWh，占比達(dá)27.9%；派能科技作為戶儲(chǔ)龍頭，出貨1.5GWh，占比2.6%。我們預(yù)計(jì)2022年全球出貨114.9GWh，同增91.9%，其中寧德時(shí)代出貨45.0GWh，同增169.5%；派能科技出貨3.5GWh，同增127.3%。

根據(jù)測(cè)算，預(yù)計(jì)2022-2023年全球儲(chǔ)能電芯出貨122.5/219.6GWh，同增101%/79%；其中，寧德時(shí)代作為最大電芯供應(yīng)商占據(jù)榜首，預(yù)計(jì)2022-2023年出貨50/100GWh，同增199%/100%，占比40.8%/45.5%，龍頭地位穩(wěn)固。

*儲(chǔ)能電池技術(shù)趨勢(shì)

鋰電儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)入“新變革”，大電芯、高電壓、水冷/液冷等新產(chǎn)品新技術(shù)逐漸引起關(guān)注，儲(chǔ)能系統(tǒng)向大容量方向在持續(xù)邁進(jìn)。同時(shí)，鈉離子電池在未來憑借成本優(yōu)勢(shì)可能占據(jù)一席之位。

儲(chǔ)能變流器

儲(chǔ)能變流器（PCS）是連接儲(chǔ)能電池系統(tǒng)和電網(wǎng)的雙向電流可控轉(zhuǎn)換裝置，能夠在電網(wǎng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)間精確快速地調(diào)節(jié)電壓、頻率、功率，實(shí)現(xiàn)恒功率恒流充放電以及平滑波動(dòng)性電源輸出。

儲(chǔ)能逆變器是將市電交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源，對(duì)電池(蓄電池)進(jìn)行充電和存儲(chǔ)。當(dāng)市電切斷時(shí)，蓄電池中儲(chǔ)存的電會(huì)轉(zhuǎn)換成我們需要的家用電或工業(yè)三相電。

與之相比，儲(chǔ)能變流器具備儲(chǔ)能逆變器切換直流交流的功能，也具備控制充放電的功能；可以說，儲(chǔ)能變流器包含儲(chǔ)能逆變器的功能，它是更為成熟的應(yīng)用。

儲(chǔ)能變流器和光伏逆變器技術(shù)同源，PCS發(fā)展基本和光伏逆變器相似。

儲(chǔ)能變流器根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景可分為家庭戶用、工商業(yè)、集中式和儲(chǔ)能電站四大類，分別對(duì)應(yīng)小、中、大、超大額定輸出功率。

儲(chǔ)能變流器成本占比達(dá)10%-20%，僅次于電池組（60%）。

儲(chǔ)能變流器決定著輸出電能的質(zhì)量和特征，從而很大程度上影響了電池的壽命。PCS是儲(chǔ)能系統(tǒng)中的重要部件，由功率、控制、保護(hù)、監(jiān)控等軟硬件組成，其主要功能包括平抑功率、信息交互、結(jié)合 BMS 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)充放電一體化、并/離網(wǎng)運(yùn)行等。

伴隨電化學(xué)儲(chǔ)能發(fā)展，儲(chǔ)能變流器市場(chǎng)空間可觀。由于光伏、風(fēng)電等新能源發(fā)電存在波動(dòng)性，外加限電政策影響、企業(yè)調(diào)峰調(diào)頻需求和國(guó)內(nèi)可再生能源配儲(chǔ)能政策的推進(jìn)，未來儲(chǔ)能市場(chǎng)將保持高速增長(zhǎng)。

數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)儲(chǔ)能變流器產(chǎn)量增長(zhǎng)至194.75萬千瓦；儲(chǔ)能變流器需求量增長(zhǎng)至185.00萬千瓦。預(yù)計(jì)2022年，我國(guó)儲(chǔ)能變流器產(chǎn)銷量均有望突破200萬千瓦。

數(shù)據(jù)來源：開源證券研究所

目前儲(chǔ)能變流器與光伏逆變器相比毛利率較高。由于儲(chǔ)能變流器產(chǎn)品和光伏逆變器的實(shí)現(xiàn)原理相同，因此可以共用一條生產(chǎn)線生產(chǎn)，隨著儲(chǔ)能變流器產(chǎn)品銷售占比的逐步提升，將助力企業(yè)盈利增長(zhǎng)。

* 儲(chǔ)能變流器的核心拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和IGBT。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面，應(yīng)用于不同領(lǐng)域的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同，特別是在大功率儲(chǔ)能PCS上，多變流器間并網(wǎng)系統(tǒng)間的各種相互關(guān)聯(lián)耦合構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的高階電網(wǎng)絡(luò)，因此較易引起并網(wǎng)系統(tǒng)的諧振，故而拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)較為重要。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)商會(huì)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，提供自家的解決方案。

IGBT 方面，與光伏逆變器相比，儲(chǔ)能變流器對(duì)續(xù)流二極管的載流能力要求更高，即需要較大的二極管芯片。目前，國(guó)內(nèi)主要的PCS廠商多采用海外頭部廠商（如英飛凌）的 IGBT，也在部分小批次使用國(guó)內(nèi)廠商提供的IGBT（如斯達(dá)半導(dǎo)，時(shí)代電氣）。

大容量下高壓級(jí)聯(lián)方案優(yōu)勢(shì)凸顯。高壓級(jí)聯(lián)方案由多個(gè)儲(chǔ)能單元構(gòu)成，采用去并聯(lián)組合，每個(gè)儲(chǔ)能單元輸出幾十到幾百伏電壓，將電池堆離散化，既大幅度降低了電池堆電量，減少了電池堆內(nèi)電池單體數(shù)量，又大幅提高了系統(tǒng)容量，提升系統(tǒng)安全性。

高壓級(jí)聯(lián)技術(shù)方案VS傳統(tǒng)低壓升壓方案

縱觀儲(chǔ)能變流器市場(chǎng)，陽光電源、科士達(dá)、固德威、錦浪科技等企業(yè)在儲(chǔ)能變流器方面都有布局。尤其是，面對(duì)儲(chǔ)能逆變市場(chǎng)的大幅上升空間，一批中國(guó)光伏逆變器第二梯隊(duì)主力軍主動(dòng)追尋破局之路，加快搶占市場(chǎng)先機(jī)。未來隨著市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展，擁有產(chǎn)品、渠道、成本優(yōu)勢(shì)的企業(yè)仍將受益行業(yè)高增速，最終脫穎而出。

儲(chǔ)能系統(tǒng)集成

Ⅰ、全產(chǎn)業(yè)鏈布局：電芯、PCS、BMS、EMS均為自產(chǎn)，國(guó)內(nèi)代表企業(yè)為比亞迪。

Ⅱ、專業(yè)集成：集成商從外部采購部件，專做系統(tǒng)集成，該模式國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少，國(guó)外Doosan、IHI等為代表；

Ⅲ、基于自身產(chǎn)品，由單純?cè)O(shè)備供應(yīng)商向系統(tǒng)集成商轉(zhuǎn)型：該模式國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多，代表企業(yè)有：1.光伏逆變器切入PCS的生產(chǎn)商錦浪科技、固德威、德業(yè)科技等；2.動(dòng)力電池切入儲(chǔ)能電池的生產(chǎn)商億緯鋰能、鵬輝能源等；3.由電力設(shè)備、電子設(shè)備切入PCS/BMS/EMS等部件的生產(chǎn)商金盤科技、科士達(dá)、科華數(shù)據(jù)、寶光股份、科陸電子等。

美國(guó)主要儲(chǔ)能集成商在產(chǎn)業(yè)鏈中參與的環(huán)節(jié)

數(shù)據(jù)來源：東吳證券研究所

主要儲(chǔ)能集成商的項(xiàng)目、客戶資源分析

分析對(duì)比主要儲(chǔ)能集成商的項(xiàng)目、客戶資源，可以發(fā)現(xiàn)主要企業(yè)均與主要電網(wǎng)集團(tuán)建立了合作關(guān)系，除此之外，海博思創(chuàng)、科陸電子等在工商業(yè)側(cè)、居民側(cè)潛力更大，長(zhǎng)期在共享儲(chǔ)能等項(xiàng)目獲取中可能獲利。

在項(xiàng)目上，陽光電源、海博思創(chuàng)等龍頭已具有GWh以上項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，先發(fā)優(yōu)勢(shì)明顯；同時(shí)，后起之秀金盤科技、科陸電子等訂單獲取能力較強(qiáng)；此外，行業(yè)需求強(qiáng)勁，企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)力度較大，金盤科技、智光股份現(xiàn)有產(chǎn)能均超GWh，仍處于擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)程中。

儲(chǔ)能集成市場(chǎng)差異化競(jìng)爭(zhēng)格局

儲(chǔ)能新技術(shù)

1、鈉離子電池商業(yè)進(jìn)程加速

鈉電池快充性能優(yōu)異（常溫下充電15min電量即可達(dá)到80%）、低溫性能良好，常溫條件下循環(huán)壽命為4k-5k次，能量密度持平鐵鋰。

可用資源豐富。2022年全球已探明的鋰資源量約為8900萬噸，一半以上分布于南美洲，我國(guó)鋰資源總量為510萬噸，全球占比僅為6%，65%的鋰原料需要進(jìn)口。而鈉的地殼豐度遠(yuǎn)高于鋰且廣泛分布于全球各地，海水中即含有豐富的氯化鈉。

鈉電池相較鐵鋰和5系三元單瓦時(shí)成本分別下降45%-55%左右，商業(yè)化進(jìn)程加速。

代表廠商包括NatronEnergy、NAIADES、FARADION、鈉創(chuàng)新能源、中科海納、寧德時(shí)代。

2、液流電池主打長(zhǎng)時(shí)性能

液流電池正負(fù)極電解液分離，性能優(yōu)異，鐵鉻、全釩為兩大商用方向。

液流電池是正負(fù)極電解液分開，各自循環(huán)的一種高性能蓄電池，具有容量高、使用領(lǐng)域（環(huán)境）廣、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。根據(jù)電極活性物質(zhì)的不同可分為鐵鉻、全釩、鋅溴等，鐵鉻和全釩兩種為目前主流商用方向。

鐵鉻電池循環(huán)壽命超長(zhǎng)，運(yùn)行溫區(qū)較廣，降本在即。2022年全球鉻鐵礦資源量約120億噸，南非占據(jù)半壁江山，我國(guó)與鉻礦開采國(guó)均保持正常的貿(mào)易合作，供應(yīng)格局尚可。鐵鉻液流電池毒性和腐蝕性較低，理論循環(huán)次數(shù)可達(dá)萬次以上，整體使用壽命可以達(dá)到20年以上，成本方面，未來綜合成本或可接近抽水蓄能。

3、全釩電池性能優(yōu)異，資源豐富，但成本較高。

我國(guó)釩資源豐富，2022年全球已探明的釩資源量約為6300萬噸，我國(guó)釩資源總量為950萬噸，全球占比15%，2020年中國(guó)攀鋼集團(tuán)公司釩企業(yè)產(chǎn)能(折合成V2O5)世界排名第一。

釩電池安全性高，循環(huán)壽命高達(dá)16000次，擴(kuò)容能力強(qiáng)，適合大型儲(chǔ)能場(chǎng)景，且電解液便于回收，效率75%以上。全釩電池能量密度同時(shí)成本較高。

4、重力儲(chǔ)能：在物理儲(chǔ)能中成本占優(yōu)

主要原理是基于高度落差對(duì)儲(chǔ)能介質(zhì)進(jìn)行升降來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電過程。

重力儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)：

初始投入成本僅需約3元/Wh，低于抽水蓄能和壓縮空氣儲(chǔ)能成本。據(jù)測(cè)算，重力儲(chǔ)能度電成本約為0.5元/kWh，低于絕大部分電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)，在成本上具有優(yōu)勢(shì)；安全性高，對(duì)建設(shè)環(huán)境要求不高，對(duì)環(huán)境破壞小；壽命長(zhǎng)，重力儲(chǔ)能平均壽命約30-35年，接近抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能。

中國(guó)天楹：我國(guó)重力儲(chǔ)能先行者，首個(gè)重力儲(chǔ)能項(xiàng)目已簽約。2022年1月30日，中國(guó)天楹控股子公司Atlas與重力儲(chǔ)能技術(shù)開發(fā)商瑞士EV公司簽署了《技術(shù)許可使用協(xié)議》，根據(jù)協(xié)議，EV授權(quán)Atlas在中國(guó)區(qū)獨(dú)家使用許可技術(shù)建造和運(yùn)營(yíng)重力儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)施。5月20日，該項(xiàng)目落戶如東，是我國(guó)首個(gè)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，規(guī)模為26MW/ 100MWh，項(xiàng)目的簽約有望加快我國(guó)重力儲(chǔ)能行業(yè)進(jìn)展。

5、壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)較為成熟

壓縮空氣儲(chǔ)能是指在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣高壓密封在報(bào)廢礦井、儲(chǔ)氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲(chǔ)氣井中，在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電的儲(chǔ)能方式。相比興建鋼罐等壓力容器儲(chǔ)存的方式，利用鹽穴等地下洞穴建設(shè)大容量電站，將顯著降低原材料、用地等方面的成本。按照工作介質(zhì)、存儲(chǔ)介質(zhì)與熱源可以分為：傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)（需要補(bǔ)燃）、帶儲(chǔ)熱裝置的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、液氣壓縮儲(chǔ)能系統(tǒng)等。

壓縮空氣儲(chǔ)能分類

國(guó)內(nèi)已有項(xiàng)目投產(chǎn)落地。

2021年9月23日，山東肥城鹽穴先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能調(diào)峰電站一期10MW示范電站順利通過發(fā)電并網(wǎng)驗(yàn)收，二期300兆瓦項(xiàng)目也已啟動(dòng)。

2022年5月26日，金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家試驗(yàn)示范項(xiàng)目舉行投產(chǎn)儀式，標(biāo)志著世界首座非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能電站正式投入商業(yè)運(yùn)行。壓縮空氣儲(chǔ)能電站的定價(jià)機(jī)制還在探索階段，若能與抽水蓄能一樣采取兩部制電價(jià)，將提高其經(jīng)濟(jì)性。

6、飛輪儲(chǔ)能出于商業(yè)化早期

飛輪儲(chǔ)能是新型儲(chǔ)能技術(shù)之一，處于商業(yè)化早期。通過電動(dòng)/發(fā)電互逆式雙向電機(jī)，電能與高速運(yùn)轉(zhuǎn)飛輪的機(jī)械動(dòng)能之間的相互轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存。飛輪儲(chǔ)能具有使用壽命長(zhǎng)、儲(chǔ)能密度高、不受充放電次數(shù)限制、安裝維護(hù)方便、對(duì)環(huán)境危害小等優(yōu)點(diǎn)，可用于不間斷電源、應(yīng)急電源、電網(wǎng)調(diào)峰和頻率控制。但目前飛輪儲(chǔ)能還具有很大的局限性，相對(duì)能量密度低、靜態(tài)損失較大，現(xiàn)僅處于商業(yè)化早期。

飛輪儲(chǔ)能技術(shù)主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方法已經(jīng)基本明確。目前主要正處于廣泛的實(shí)驗(yàn)階段，小型樣機(jī)已經(jīng)研制成功并有應(yīng)用于實(shí)際的例子，正向發(fā)展大型機(jī)的趨勢(shì)發(fā)展，但是卻有非常多的難點(diǎn)，主要集中在轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)、磁軸承、功率電子電路、安全及保護(hù)特性、機(jī)械備份軸承。

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，隨著技術(shù)的成熟和價(jià)格的降低，將會(huì)是儲(chǔ)能領(lǐng)域的一項(xiàng)新的革命。

2022年4月11日，2臺(tái)1兆瓦飛輪儲(chǔ)能裝置在青島地鐵3號(hào)線萬年泉路站完成安裝調(diào)試并順利并網(wǎng)，這是我國(guó)軌道交通行業(yè)首臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的兆瓦級(jí)飛輪儲(chǔ)能裝置。

儲(chǔ)能消防系統(tǒng)

鋰離子電池中金屬鋰是已知元素（包括放射性元素）中金屬活動(dòng)性最強(qiáng)的，在汽車領(lǐng)域熱失控現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，給鋰電池在儲(chǔ)能上的應(yīng)用埋下了安全隱患。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年全球已發(fā)生超17起儲(chǔ)能著火事故，2021年以來國(guó)家已經(jīng)發(fā)布了多個(gè)涉及儲(chǔ)能消防安全的政策，新標(biāo)準(zhǔn)下儲(chǔ)能消防的重要性不斷突顯。儲(chǔ)能消防系統(tǒng)發(fā)展加速。

近期儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故頻發(fā)

儲(chǔ)能主要安全相關(guān)政策

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