海愿资本丨储能行业研究报告

3月21日，国家发改委和能源局联合发布《“十四五”新型储能发展实施方案》，明确新型储能发展目标，2025年新型储能进入规模化发展阶段，到2030年新型储能全面市场化发展，加快推动“十四五”期间新型储能规模化、产业化、市场化发展。

新型储能市场空间广阔，政策利好快速发展。《关于加快推动新型储能发展的指导意见》进一步推动新型储能向规模化转变，新型储能装机规模从2020年底的3.28GW到2025年达30GW以上，年均复合增长率超过55%。

在技术方面，《实施方案》明确推动电化学储能技术、百兆瓦级压缩空气储能等技术发展，到2025年系统成本降低30%以上，实现工程化应用，构建新型电力系统，支撑实现能源碳达峰目标。

一、储能技术

储能，是通过特定的装置或物理介质将不同形式的能量通过不同方式储存起来，以便以后再需要时利用的技术。储能涉及领域非常广泛，大类别上可将储能技术分为机械储能、电磁储能、电化学类储能三种，其中电化学储能则是电池类储能的总称，目前电化学储能技术是发展的重点方向，而锂离子电池则是电化学储能技术发展的重心。

1、最新储能政策

2022年，重磅储能政策密集出台，指引和推进行业发展。

2、抽水蓄能规模最大，锂电池是未来主流技术方向

抽水蓄能具有寿命长、单位投资小的特点，但同时存在对地理地形条件要求严格，对地址土壤形成一定安全隐患等问题；电化学储能单位投资成本对较高，但其配置灵活，响应速度快且不受外部条件限制。近十年来，受益于新能源汽车产业的发展，锂离子电池成本下降迅速，我国电化学储能发展迅速，是储能发展的“新星”。

据CNESA（中国储能产业技术联盟）对全球储能项目库的不完全统计，截止2020年，我国已投运储能项目累计装机规模35.6GW。其中，抽水蓄能的累计装机规模最大，达31.8GW，同比增长4.9%；电化学储能的累计装机规模位列第二，达3.3GW，同比增长高达91.2%。在各类电化学储能技术中，锂电池储能规模也是最大，达到89%，还有10%是铅酸电池。

截至2020年，全球储能装机量累计为191GW，其中中国装机量达到35.6GW，占全球的18.6%。

电化学储能市场快速发展，2020年我国新增装机首次突破1GW，达到1.2GW。2021年国内电化学储能新增装机达到1.9GW，同比+58.3%，储能需求增长继续超预期，目前已经申报项目的储能规模为47GW+，已经高于国家规划到2025年国内30GW累计装机目标。

3、可再生能源占比提升，尤其风光的快速发展更加依赖储能

2020年全球风电新增装机96.3GW，光伏新增装机为134GW，全球范围内新能源发电渗透率提升大势所趋。全球风光发电量从2016年的5.2%提升到2020年的9.6%，2025年预计会到16.5%，新能源发展创造了储能的需求。

根据国家统计局，2021年我国风电新增装机规模为47.57GW，其中，海上风电快速崛起，全年新增装机16.90GW，是此前累计建成总规模的1.8倍。截至2021年，风电累计装机容量为304.86GW，同比增长29.0%，其中，海上风电累计装机规模达到26.38GW，跃居世界第一；

截止2021年，国内分布式光伏累计装机容量突破100GW，达到107.5GW，约占全部光伏发电并网装机容量的三分之一。2021年新增光伏发电并网装机中，分布式光伏新增约29GW，约占全部新增光伏发电装机的55%，历史上首次突破50%，突显光伏发电集中式与分布式共同发展趋势。

到2025年我国发电结构中，煤炭占比将从2018年的66.4%下降至48.8%，风光发电占比将升至约20.2%；到2050年，煤炭发电占比大幅下降至5.7%，风光发电成为主力。风光等新能源高比例并网，其波动性和间歇性等问题凸显，为了实现风光发电与负荷实时平衡，需要通过储能技术来确保其发电保持相对稳定。

发改革委印发关于加快推动新型储能发展的指导意见，提出2025年新型储能规模30GW以上。截至2020年底已投运的新型电力储能累计装机规模为3.28GW。从2020年底的3.28GW到2025年的30GW，未来五年，新型储能市场规模要扩大至目前水平的10倍，年均复合增长率超过55%。

1、产业链

上游为设备提供商，主要由电池组、储能变流器（PCS）、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）以及其他电气设备构成。其中电池组的成本占比近60%，PCS占20%，其他成本约占20-30%。

下游为终端用户，工商用、新能源发电企业、家用、电网公司等终端用户。

1）储能电池。储能电池是储能系统中能量存储单元，属于储能产业链核心环节。随着全球电动汽车快速发展，推动了以锂离子电池技术为主的电化学储能电池技术的跨越式发展，储能电池的性能逐步提升，成本不断下降，推动了电化学储能系统在电力系统中的应用进程。

2）储能变流器。新能源领域中储能变流器一般代指储能双向变流器（Power ConversionSystem），简称PCS。是在各类蓄电池的充电和放电过程中，提供电流的整流和逆变两种变换功能的电力电子设备。储能变流器是储能系统与外界进行能量交换的关键组成部分，可以帮助实现电池储能系统直流电池与交流电网之间的双向能量传递等功能。PCS拓扑结构在不断改进，新型的PCS拓扑结构具有更小装置整体损耗、更高可靠性、更加方便和架构更高效等特点。

储能变流器上游原材料主要为IGBT、电容、电阻、电抗器、PCB等电力电子元器件、机柜、机箱等结构件和其他辅材，上游行业市场竞争较为充分，除IGBT仍以进口为主外，其他主要电力电子元器件基本实现国产化。结构件、辅助材料的成本主要为其材料成本，主要受大宗商品价格波动影响。

3）电池管理系统。电池能量管理系统负责监测电池组的荷电状态、温度等关键参数，管理能量在串联的储能设备间均衡分布，并预警储能系统故障状态，对于储能系统的安全运行起着重要作用。

4）能量管理系统。在储能系统中，能量管理系统发挥着将储能变流器、电池系统、空调、消防等多个主要部件集成为一个完整系统的作用，是储能系统的核心控制部分。

四、应用领域

储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和用电侧储能三大场景。其中，发电侧对储能的需求场景类型较多，包括电力调峰、辅助动态运行、系统调频、可再生能源并网等；输配电侧储能主要用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等；用电侧储能主要用于电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等。

1、发电侧储能领域。由于新能源发电具有不稳定性，给新能源发电技术增配储能设备，形成风电+储能、光伏+储能的组合发电解决方案，可增加其可调节性和适用性。随着新能源发电成本及储能成本的不断下降，其经济性的提升将使得新能源+储能模式逐步成为未来新增发电设备的主要技术解决方案。

2、电网侧储能领域。新能源大规模并网的过程中，不同机组间的调节性能差异将导致严重的调峰调频矛盾，如电网峰谷差扩大，系统调峰容量不足；大型火电机组的频繁启停造成资源浪费，磨损大、煤耗高、不安全、不经济；抽水蓄能电站的总装机量不足等。电化学储能技术施工周期短，布点灵活，调节速率快，且具备双向调节能力，电化学储能设施可以有效快速的填补国内调峰调频电源容量的空缺。随着新能源发电装机规模的提升，电网的调峰和调频辅助服务需求也随之提升，电网侧配置储能有利于保障电网供电安全，实现发电和负荷的平衡。

3、用户侧储能领域。以往用户侧储能一般用于各类大型工商业企业或产业园区，随着BIPV 模式的兴起，光伏+储能模式开始向民用领域拓展。目前BIPV 市场主要集中在以美国为主的海外，随着国内光伏产业链不断完善，光伏产品多样化发展，光伏场景的应用也实现了多元化。国内多个光伏厂商已开始布局BIPV 市场，未来有望打开用户侧需求。特斯拉的第三代Solar Roof 屋顶光伏发电系统，配合其Powerwall 家用储能电池可以存储光伏发电产生的电量，光伏+储能的模式让家庭可以随时使用太阳能，并在停电期间提供电力。随着用户侧光伏的发展，光伏+储能模式将带动用户侧储能持续发展。

4、充电桩领域。另外，随着新能源汽车的快速发展，新能源汽车快充需求也不断提升，而用电高峰期新能源汽车集中快充将对电网负荷造成较大压力，而“充电桩+储能”的设备组合可以缓解集中充电带来的负荷压力。充电桩+储能”结合光伏发电，还可以实现“自发自用、余电上网”的“光储充”的新型商业模式。

五、储能电池市场

1、储能电池相比于车用动力电车而言，对能量密度要求较低，材料性能要求略低。

储能电池对于电池循环寿命有较高的要求，若储能电站和家用储能以每天一次的频率进行充放电，则循环寿命要求需大于3500次，提高放电频率后需达5000次以上。磷酸铁锂电池目前循环寿命普遍大于2000次，未来高循环寿命的电池将成为发展趋势。

从竞争要素来看，产品一致性、价格、安全性、寿命、渠道、品牌以及服务能力等要素将成为锂电池企业竞争储能市场的关键。

从系统毛利率来看，便携式储能＞家庭储能＞电力储能＞通信储能。其中便携式储能系统毛利率最高可达45%-50%，主要跟行业需求有关。而通信储能系统毛利率较低只有15%-20%，价格竞争较为激烈。

5、国内企业市场份额逐步提升

日韩电池企业在国际化路线上领先于国内企业，2019年韩国SDI和LG在全球储能电芯市场的市场份额一度超过60%。随着中国储能电池厂商的业务布局进程的加快、储能系统成本优势凸显，中国在全球储能电池市场份额持续扩大。2020年韩国两强的市占率回落至约55%，宁德时代的储能电池市占率提升至14%。

据GGII不完全统计，2021年我国动力电池投扩项目63个（含募投项目），投资总额（含拟投资）超过6218亿元，长期规划新增产能已经超过2.5TWh。

从具体的产能规划来看，头部企业均有大规模的扩张计划，如CATL、中创新航、蜂巢能源2025年锂电池产能规划均已超过500GWh。受电池企业强势带动，锂电池设备的需求量将进一步增加，预计未来几年中国锂电池设备市场将保持较高的增长态势。

1、储能变流器属于核心产品，在储能系统中成本占比10%-20%，仅次于电池组（60%）。

储能变流器又称双向储能逆变器，英文名PCS（Power Conversion System），应用于并网储能和微网储能等交流耦合储能系统中，连接蓄电池组和电网（或负荷）之间，是实现电能双向转换的装置。既可把蓄电池的直流电逆变成交流电，输送给电网或者给交流负荷使用；也可把电网的交流电整流为直流电，给蓄电池充电。主要起到在电网和储能系统中精确、快速的调节功率、电压、频率，起到提升电能质量和传输效率，同时保障电网稳定、安全的作用。

储能变流器是连接于储能电池和交流电网之间的电力转换设备。不仅能满足传统并网变流器对直流电转换为交流电的逆变要求，还可满足储能系统“充电+放电”带来的双向变流需求，具有对电池充电和放电功能，可用于光伏、风力发电功率平滑、削峰填谷、微型电网等多种场合。

储能变流器决定着输出电能的质量和特征，从而很大程度上影响了电池的寿命。PCS是储能系统中的重要部件，由功率、控制、保护、监控等软硬件组成，其主要功能包括平抑功率、信息交互、结合BMS 系统实现充放电一体化、并/离网运行等。

储能变流器（PCS）由功率、控制、保护、监控等软硬件电组成。分为单相机和三相机。单相PCS通常由双向DC-DC升降压装置和DC/AC交直流变换装置组成，直流端通常是48Vdc，交流端220Vac；三相机分为两种：小功率三相PCS由双向DC-DC升降压装置和DC/AC交直流变换两级装置组成。大功率三相PCS由DC/AC交直流变换一级装置组成。

IGBT方面，与光伏逆变器相比，储能变流器对续流二极管的载流能力要求更高，即需要较大的二极管芯片。目前，国内主要的PCS厂商多采用海外头部厂商（如英飞凌）的IGBT，也在部分小批次使用国内厂商提供的IGBT（如斯达半导，时代电气）。

3、PCS产业链

PCS上游主要由电子元器件、结构件、电气元器件和电线类和其他元器件构成，其中电子元器件包括电阻、电容、集成电路、PCB等；结构件包括机柜、机箱、金属和非金属结构件，其中非金属结构件包括多晶硅、硅片和晶硅电池片等；电气元器件包括断路器及相关辅件、变压器、电感和散热器等；电线类原材料包括电线和电缆。其中IGBT模块和PCB作为就储能变流器核心器件之一，均出现产能不足现象，市场需求依赖进口。

储能变流器中游是核心领域，为储能变流器生产企业，主要负责储能变流器的研发、生产和销售。

储能变流器下游目前主要应用在发电侧、电网侧、用户侧和微电网四大领域。下游发电侧受益于新能源产业发展带动，是推动储能市场的主要动力。

4、储能变流器根据不同应用场景可分为家庭户用、工商业、集中式和储能电站四大类，分别对应小、中、大、超大额定输出功率。

储能变流器下游主要是电池储能系统解决方案供应商，有发电侧、用户侧、电网侧和微电网四大应用领域。发电侧、电网侧储能系统因规模较大，建设成本将摊薄，相对用户侧和微电网经济性更好，在短期内推动市场发展。随着工商业对稳定供电的需求进一步增大，以及分布式储能试点的相继落地，分布式工商业储能逐渐释放潜力。

根据头豹研究院，中国储能变流器新增市场规模主要按装机规模测算，通过中国电化学储能新增装机规模乘上中国电化学储能单位建设成本得到中国电化学储能系统新增市场规模，而储能变流器作为储能系统的一部分，储能变流器的新增市场规模是电化学储能系统新增市场规模的一部分，取PCS成本占储能系统的6.5%测算，预计2025年储能变流器的新增市场规模为60.5亿元。

龙头企业是阳光电源，主要从光伏逆变器领域切入，有一定先发优势，目前在海内外市场都排名第一，国内储能逆变器市占率达到了25%，拥有18款一体化设计的PCS产品。科华数据排名第二，市占率19%，从不间断电源切入，储能变流器功率覆盖范围广，拥有渠道优势，开拓ToC市场带来新的增长点，拥有8款PSC产品。索英电气是从节能和电池测试业务切入，目前拥有6款PCS产品。

2）固德威：全球户用变流器龙头

固德威的光伏储能变流器主要针对小型户用市场，以降低用户对电网和传统能源的依赖，实现家庭电力的自给自足。2020年固德威储能变流器出货量约为2.23万台，营业收入达1.59 亿元，同比增长47%，业务收入占比约为9.99%。根据WoodMackenzie 发布的《2019年全球光伏逆变器市场份额和出货量趋势报告》，固德威户用储能变流器市场占比超15％，全球排名第一。此外，由于公司储能产品多销往国外，毛利率显著优于同业约10--30pct。

公司的核心优势在于并离网切换速度快、可并联机器多、智能交流耦合功能便于升级并网系统。公司储能变流器产品具有4ms并离网自动切换可确保关键负载不断电，切换时间远低于同业；采用频率下垂控制算法可使机器最大并联数量达16台，也可覆盖小型工商业储能场景需求，不仅可降低下游客户装机成本，还可提高系统稳定性；具备智能交流耦合功能可轻松升级现有并网系统，可提高电网利用率，具有充电效率高、安全可靠等特点。

5）华宝新能：主攻便携式储能产品（已过会、待上市）

公司作为行业领先的便携储能品牌企业，其储能产品可应用于户外旅行、应急备灾等场景，以满足客户多样化的便携电力需求。2021H1公司便携储能产品实现营收7.76亿元，年均复合增速约273%，业务收入占比达81.3%。由于便携储能产品大容量、大功率、安全便携等优点，其销量大幅上涨，2021H1销售台数已超28.8万台。伴随便携储能产品渗透率迅速提升。

公司高度重视研发创新，便携储能产品不断迭代升级，高容量段产品销售占比逐年增加。随着公司便携储能产品型号种类的拓展、品牌知名度不断提高、线上线下销售渠道日益完善，公司进入发展快车道。已实现在中国、美国、日本、英国、德国、加拿大等全球多个国家销售。同时公司积极进行产能布局，计划募集1.98亿元用于“便携储能产品扩产项目”，有利于进一步提高公司产品的市场占有率，巩固公司便携储能行业的领先地位。

储能系统集成，是按照用户需求，选择合适的储能技术和产品，将各个单位组合起来，适用于户用、工商业、发电侧、电网侧等各类场景，根据各类场景要求，最大化优化整体设计。

1、政策驱动国内外储能行业高速发展

国家宏观层面出台储能政策，《“十四五”新型储能发展实施方案》中指出2025年电化学储能系统成本降低30%以上，行业增速有望加速向上，由商业化初期步入规模化发展阶段，到2030年实现新型储能全面市场化发展，储能作为电气化时代能源调节必需品作用凸显。海外方面，欧美日澳等发达主体均颁布多项储能激励政策和规划。

2、盈利能力层面家庭储能目前优于电网/发电侧储能

美、欧、日、澳等发达国家一方面客观层面上很多家庭具备装分布式光伏+储能的条件，另一方面欧洲等地高电价（包括天然气等能源价格高）天然适合配置储能，因此当下海外户用市场储能需求强劲，家储产品利润率较高。电网/发电/通讯侧利润率有一定提升空间。

3、商业模式层面电网/发电侧还有很大改进空间

当下发电侧储能以消纳弃风弃光、政策要求强制配储能为主，电网侧储能主要是做火储联合调频。《“十四五”新型储能发展实施方案》中指出：在电源侧，鼓励新能源电站以自建、租用或购买等形式配置储能，发挥储能“一站多用”的共享作用；用户侧，鼓励不间断电源、电动汽车、充换电设施等用户侧分散式储能设施参与需求侧响应，商业模式的变革有望提升储能项目的盈利性，进而大幅提升相关领域的储能需求。因此从远期空间看，大储能领域优于户用储能。

4、储能产业链日渐成熟，竞争格局形成中

（1）从价值量角度看，电池和储能变流器环节成本占比较高；

（2）从业绩增速看，短期海外家储快速放量，业绩增速快，中长期电力储能商业模式完善、盈利性提升后，有望打开储能增长的二次曲线；

（3）从储能收入占比来看，各领域巨头公司储能收入占比相对较小；储能收入占比高、弹性好的公司包括电池领域的鹏辉能源、派能科技，变流器领域的德业股份，系统集成领域海博思创（上市前融资过程中）；

（4）从行业壁垒角度，储能电池对循环寿命要求高，目前宁德时代的磷酸铁锂电芯可做到8000-10000次，高于竞争对手，具备技术优势；

（5）从行业集中度角度考虑，储能电池领域集中度高，宁德时代规模优势显著。