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锂电池火了,带出背后更大的电化学储能市场

浏览量:878    发布时间:2023-05-09

光伏产业链在中国发展了近20年的时间,从跟随者到超越者历时十几年。行业的长周期性和围绕降本目标的技术进步,无一不预示、启发储能产业的发展路径。对于处在发展初期阶段的新型储能产业,必然会遇到政策环境不够完善,市场地位不够清晰,以及产品技术处在探索阶段等问题。在储能这一拥堵赛道上,行业调整具有必然性,何为取胜关键?

储能这个行业由来已久,相信大家都已经耳熟能详。直白来说,储能就相当于是一个充电宝,在风电、光伏大发或者用电低谷时充电,在风电、光伏出力小或者用电高峰时放电。既能平滑不稳定的光伏发电和风电,提高可再生能占比,也能配合常规火电、核电等电源,为电力系统运行提供调峰调频等辅助服务,提高电力系统的灵活性。



2020年不同储能技术路线累计装机容量占比;数据来源:MIR 睿工业根据公开资料整理

在不同的储能技术路线中,抽水蓄能是主体,技术成熟完善,但存在地理位置限制、电站建设周期长、前期投资大等问题。与此对比,电化学储能具备地理位置限制小、建设周期短、成本持续下降等优势,预计成为未来主流。电化学储能自2013年开始发展,是目前发展速度最快、行业内最为关注的储能技术,2020年新增首度突破GW级,21年开始进入爆发性增长阶段。电化学储能中锂电池是目前的主流方案,预计在未来5-10年内锂电池的主体地位不会变动。

2022年中国电化学储能累计装机规模接近6GW,增速持续加快,预计全年新增装机规模增速超60%。



(数据来源:MIR 睿工业根据公开资料整理)

因此,本篇内容我们将着重关注电化学储能,通过储能分类、应用场景、目标市场规模、目标产品应用来看电化学储能市场的未来方向。

01、电化学储能分类
电化学储能可以根据电池种类分为锂电池、铅酸电池、液流电池和钠硫电池四类。



电化学储能分类;数据来源:MIR 睿工业根据公开资料整理

02、储能不同应用场景定义


储能不同应用场景定义;数据来源:MIR 睿工业根据公开资料整理

户用储能

目前户用储能主要应用在海外市场,中国市场由于居民电价由政府控制,峰谷价差较低,储能难以获得经济性,所以户用储能在中国市场短期内较难发展。



2020-2022年中国目标产品户储市场规模及预测(百万元);数据来源:MIR 睿工业根据公开资料整理

国内户用储能锂电池及系统产品大部分出口到海外,形成了非常明显的外向出口特征。2021 年全球新增储能装机容量为 25.2GWh,其中用户侧储能新增装机规模为 2.7GWh,预计用户侧 2026 年全球装机量达到 47.6GWh,年均复合增长速度为 98%。其中有 22%来自美国,47%来自欧洲,其中德国贡献最大需求,占全球户储新增装机的 34%,欧洲、美国户储发展较为领先。



工商业储能

此前所提及的储能可实现对用电负荷的削峰填谷,在此基础上制造业企业可利用储能系统峰谷套利,为工厂节省电费。通俗来说就是通过在低价时段例如凌晨给储能系统充电,在高价时段如白天让储能系统放电,实现峰谷电价价差套利。工商业储能对于广大制造企业尤其是中小企业来说,能够有效助力降本增效。



因此,随着电化学储能的制造和建设成本的逐渐降低,在发电侧、输配电侧和用电侧三大场景中具有举足轻重的作用。

03、储能目标产品应用情况


目标产品应用情况汇总分析;数据来源:MIR 睿工业根据公开资料整理

电化学储能产业链中的关键环节在于储能系统,一个完整的电化学储能系统主要由电池组(BA)、储能变流器(PCS)、能量管理系统(EMS)、电池管理系统(BMS)构成。

储能变流器(PCS)

是储能装置和电网中间的关键器件,用作控制蓄电池的充电和放电过程,进行交直流的变换。从成本构成上看,储能变流器在储能系统中的成本占比也仅次于电池,成本占比8%。在电化学储能系统中的重要地位。GGII数据显示,2022年国内PCS产业规模增幅达248%。从企业上来看,阳光电源、科华数据、索英电气为国内龙头企业。

电池管理系统(BMS)

也称为电池保姆或电池管家,主要功能是智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。直接影响BA的安全、寿命等核心方面,因此BA生产厂商基本上都有自己的BMS系统。目前国内电池管理系统(BMS)行业主要上市企业有宁德时代、比亚迪、均胜电子、欣旺达等。

能量管理系统(EMS)

EMS的核心是软件,与PCS、BA系统具有很强的对应关系,包括通信协议、响应、控制方式等,因此系统集成商基本上都有自己的EMS系统。

并且,储能产业链各环节跨界整合趋势越来越明显。



储能行业产业链参与企业分析;信息来源:MIR 睿工业根据公开资料整理

电化学储能系统中成本占比最大的是电池(BA),由此可见其重要性。2022年储能系统建设成本构成中,储能电池占比64%,比2021年增长10个百分点。



2022年储能系统建设成本构成;信息来源:MIR 睿工业根据公开资料整理

由于储能电池行业壁垒较高,我国储能电池竞争格局高度集中,多是原来做新能源汽车动力电池的厂商在开发储能电池领域。另一方面,我国动力储能电池行业的竞争格局较为集中,头部效应较为明显。



2022年中国储能电池市场份额占比情况;信息来源:MIR 睿工业根据公开资料整理

END
随着储能市场化机制的完善,电网将成为一面“照妖镜”。未来储能行业的竞争会愈发激烈,企业将面临巨大的生存压力,仅仅靠简单集成的企业不可持续,最终活下来的一定是具有核心技术能力的企业。通过技术穿透产业链,形成部件与整机的协同技术进步,不断提升产品系统效率和质量,加速产品更新迭代,降低度电成本才是企业的命脉。在电网面前,各家企业储能产品的效率功能、安全质量、盈利能力都显露出来,最终将优胜劣汰。

储能是高门槛行业,储能产品的效率性能、安全质量、盈利能力将是市场竞争力的体现。靠低价锁定市场的‘内卷’是伪命题,本质上并不是真正的市场竞争。企业的竞争力将取决于两大因素,一是要有基于长期品牌渠道和客户关系构建的终端优势;二是要有基于技术领先和成本优势的产品。虽然不唯价格论,但关键点在于储能系统建设成本降低是加速储能快速建设的核心动力。

光能、储能、氢能,以及智能电网端、用户侧的玩家,要站在同一个愿景下进行系统性思考,系统性地进行协同推进。既不能形成搞光能、储能的人不管电网的事情、不管用户的事情,也不能说电网公司认为没有能力来接纳更高比例的可再生能源,把所有的责任都交给电源公司。所以,充分地开放协同才是关键。