储能行业专题报告：电化学储能何时爆发？

（报告出品方：川财证券）

一、储能电池和动力电池区别几何？

1.1.适用场景不同，现实应用对二者性能、使用寿命等有不同要求

锂离子电池按照应用领域分类可分为消费、动力和储能电池。

消费锂电市场趋于饱和，进入存量竞争，动力、储能电池兴起。1991 年，索 尼公司发布首个商用锂电池，锂离子电池在商业领域中的应用从此拉开序 幕。2001 年以后，手机、MP3 等便携电子设备发展迅速，由此带动了锂电池 行业需求的增长。据钜大锂电，2011 年，全球智能手机出货量仅为 4.91 亿 部；到 2016 年，全球智能手机总销量已高达 14.7 亿部。智能手机的快速普 及，扩展了锂电池需求。不过，智能手机过去几年高速增长后，市场已接近 饱和，2016 年同比增速仅有 2%，远低于 2015 年 10.4%增速。数码相机、平 板电脑等消费电子同样类似，在经过初期大幅增长后，同比增速在逐步放 缓。取而代之的是电动交通工具、储能等新兴市场。

目前来看，动力电池和储能电池是锂电池未来发展潜力最大的领域，用于电 动交通工具的电池和用于储能设备的电池本质上讲都是储能电池。目前，储 能电池与动力电池二者在技术原理并未形成差异，但由于应用场景的不同， 现实应用对二者的性能、使用寿命等有着不同的要求。

动力和储能电池系统产品按产品形态不同可分为电芯、模组和电池包。电芯 是动力电池产品的核心基础构成单元，一定数量的电芯可组成模组，并进一 步装配成套为电池包，最终应用在新能源汽车中的形态为电池包。

1.2.储能电池、动力电池系统结构及成本构成

完整的电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统（BMS）、能量管理系统 （EMS）、储能变流器（PCS）以及其他电气设备构成。电池组是储能系统最 主要的构成部分；电池管理系统主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡 等；能量管理系统负责数据采集、网络监控和能量调度等；储能变流器可以 控制储能电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换。

动力电池 PACK 指新能源汽车的电池包，给整车运行提供能量。车用动力电池 PACK 基本上由以下 5 个系统组成：电池模组、电池管理系统、热管理系统、 电气系统及结构系统。动力电池系统成本由电芯、结构件、BMS、箱体、辅料、制造费用等综合成本 组成。电芯占据 80%左右的成本，Pack（包含结构件、BMS、箱体、辅料、制造费用等）成本占据整个电池包成本约 20%。

1.3.储能电池、动力电池 BMS 差异说明

在电池包中，BMS（电池管理系统）是核心，它决定了电池包的各个部件、功 能能否协调一致，并直接关系到电池包能否安全、可靠的为电动汽车提供动力输出。当然，结构件的连接工艺、空间设计、结构强度、系统接口等也对 电池包性能产生着重要的影响。

储能电池管理系统，与动力电池管理系统类似，但动力电池系统处于高速运 动的电动汽车上，对电池的功率响应速度和功率特性、SOC 估算精度、状态 参数计算数量，有更高的要求，相关调节功能也需要通过 BMS 实现。

1.4.储能电池、动力电池循环寿命差异大，与材料、压实密度等相关

动力电池和储能电池在循环寿命的要求上有较大差异。以电动车为例，三元 磷酸铁锂电池组理论寿命为 1200 次，按使用频率来说，三天一次完全充放 电，一年 120 次完全充放电，三元锂电池日历寿命达到十年。储能电池充放 电更为频繁，在相同的 10 年日历寿命的前提下，对循环寿命有着更高的要 求，若储能电站和家用储能以每天一次的频率进行充放电，储能锂电池的循 环次数寿命一般要求能够大于 3500 次，若提高充放电频率，循环寿命要求通 常要求能够达到 5000 次以上。

从电池结构来看，材料种类、正负极压实密度、水分、涂布膜密度等因素均 会对电池循环性能造成影响。

二、电化学储能何时爆发？光伏加装储能经济性时点测算

2.1.多省市出台强制配储政策，电站端承担配储任务经济压力较大

“十三五”期间，消纳问题成为制约新能源装机增长的关键因素。近年来， 我国新能源装机量不断提升，新能源发电量在一次能源中的占比也不断提 高，但因其间歇性、波动性的特点，对电网的冲击也日益加大。

2020 年，多地出台政策鼓励和支持新能源配置储能，但几乎无省份做出强制 配置要求。今年以来，多地出台新能源强制加装储能政策，多集中在可再生 能源资源聚集地区。截至目前，明确提出新能源发电配置储能比例的地区已 达 10 个省份，包括海南、湖南、新疆、山西、陕西、贵州、山东、青海、陕 西、宁夏，储能配置容量多以5%、10%为下限，时长多为 2 小时。

2020 年我国新增光伏装机 48.2GW，新增风电装机 71.67GW。但从我国新增储能装机数据来看，根据中国化学与物理电源行业协会储能应用分会（CESA） 的统计，2020 年，我国新增投运储能装机容量总计 2.59GW，其中，电化学储 能新增装机容量为 785.1MW，占比 30.4%，电化学储能新增装机容量仅占我国 2020 年风电、光伏新增装机的不到0.7%。

我们认为，强制配置储能政策的出台，将一定程度拉动电力系统储能配置需 求，行业具备成长动力。另一方面，我国风电光伏初步步入平价时点，目前 电站自主加装储能的积极性仍旧不高，强制配储可以在一定程度拉动电力系 统储能需求，但国内发电侧储能缺乏清晰的盈利模式，因此高质量的中高端 储能电池供应商因价格缺乏竞争力，其发展一定程度受到抑制，行业环境导 致储能行业劣币驱逐良币，不利于行业实现高质量发展。

2.2.光储经济性时点测算，平价或在 2022 年底

我们以青海省为例，对光伏电站加装储能项目的成本进行 测算，以评价其经济性。据测算，在储能时长 2 小时，储能配置比例 10%、 15%、20%情况下，配置储能新增度电成本 0.05、0.07、0.1 元/kWh。青海省 出台的时限 2 年的“新能源+储能”项目补贴虽然可以在一定程度缓解由储能 需求带来的新能源装机压力，但仍不足以完全覆盖储能成本；经后续测算， 即便考虑储能对弃光改善带来的额外收益，补贴仍不足以覆盖净成本。风电 光伏初步步入平价阶段，要求新能源运营商独自承担加装储能的目标，存在 经济效益矛盾的问题。

那么，从经济性角度来说，“光伏+储能”何时能够步入平价拐点？储能何时 能够不依靠强制配储政策和补贴政策在我国实现发展？接下来，我们对“光 伏+储能”平价时点进行测算。

通常来讲，衡量光伏电站效益的指标有两种，分别为内部收益率和度电成本。我们采用计算内部收益率的方式，测算光储经济性时点。据了解，中央发电集团对自建新能源平价项目的收益率要求约为 8%。我们以 装机规模 500MW 的集中式光伏电站为例，对光伏电站的现金流进行模拟，分 别测算在仅有光伏电站、光伏电站+储能、光伏电站+储能+减少弃光，三种情 形下的电站内部收益率，将该内部收益率与 8%进行对标，判断项目效益是否 达标。

2.3.2021 年光伏产业链普涨，4 元/W 系统成本下的测算 IRR 降至 6.28%

2021 年，光伏产业链经历了较大波动，上游硅料价格涨价持续，导致一、二 季度部分电站因收益率不达标而停止招标。我们对目前时间节点的主流光伏 EPC 中标价下的电站项目内部收益率进行测算。

测算结果显示，在 4 元/W 的单位投资成本下，且不考虑加装储能，光伏电站 的内部收益率降至 6.28%，远低于 8%临界值。也正是出于此原因，目前电站 企业不得不为了保证装机量而调低 IRR 标准。

三、电池企业储能业务进展情况

储能系统的成本构成中，电池是储能系统最重要的组成部分，成本占比 60%；其次是储能逆变器，占比 20%，EMS（能量管理系统）成本占比 10%， BMS（电池管理系统）成本占比 5%，其他为 5%。

目前布局储能电池的企业包括宁德时代、派能科技、亿纬锂能、国轩高科、 比亚迪、鹏辉能源等。派能科技是国内最纯正的储能电池标的，尤其是在家 用储能领域占据全球领先地位，2019 年，全球自主品牌家用储能产品出货量 前三名分别为特斯拉、LG 化学和派能科技，所占市场份额分别为 15%、11%和 8.5%。宁德时代、亿纬锂能、国轩高科、比亚迪和鹏辉能源的业务布局大多 集中在动力电池领域，随着储能的兴起，各家公司在电力储能领域也均有布 局。储能电池和动力电池产线技术同源，因此，当前的动力电池领军企业可 凭借其在锂电领域的技术、规模优势，进军储能领域，拓宽业务布局。

纵观全球储能产业的企业竞争格局，由于特斯拉、LG 化学、三星 SDI 等厂商 在境外储能市场起步较早，且当前储能领域的市场需求多源自于国外，国内的储能需求相对较少，近年来伴随着电动汽车市场的爆发储能需求才得以扩张，相比而言，本土企业在品牌和渠道方面处于劣势。从国内储能市场发展来看，未来 5 年内新增的国内千亿规模储能市场以及动力电池领域宁德时 代、亿纬锂能等企业的优质产品力有条件弥补国内企业的品牌渠道劣势，国内企业在分享行业增速的同时，在全球领域的市占率也有望大幅提升。

根据高工产研锂电研究所（GGII）数据统计，截至 2019 年底，中国储能锂电 池出货量为 3.8GWh，同比增长 26.7%；2019年我国电力系统储能锂电池（不 含通信备电系统）出货量排名中，比亚迪排名第一，宁德时代位居第二，派 能科技排名第三。

我们对行业内领先的电池厂商目前的储能业务发展情况进行了如下梳理，多 数厂商由动力电池领域或消费电池领域切入储能市场。过去由于储能行业体 量较小，且尚未进入全面经济性时点，各家企业储能业务占比较低、业务量 小，近年来，随着产业成本的降低和需求的推动，储能业务取得快速进展。

3.1.宁德时代：深入布局储能领域 10 年，成本技术优势显著

公司是全球领先的动力电池系统提供商，公司主要产品包括动力电池系统、 储能系统和锂电池材料，动力电池系统销售为其主要收入来源。公司对供应 链的严格把控、精细管理与产业链集成优势铸就了其强大的产品力。

公司储能系统产品包括电芯、模组/电箱和电池柜等，可用于发电、输配电和 用电领域，涵盖太阳能或风能发电储能配套、工业企业储能、商业楼宇及数据中心储能、储能充电站、通信基站后备电池、家用储能等，可有效克服风 能或太阳能发电输出不规则的特点、弥补线损功率补偿、跟踪计划削峰填 谷，提高风力及光伏发电系统能源利用率以及实现用电领域峰谷电之间的平 衡。

2020 年，公司前期储能市场布局逐步落地，全年储能系统销售收入 19.43 亿 元，同比增长 218.56%。公司储能系统营收占比逐年提升，2020 年为 3.86%，同比增长 2.53 个百分点。

早在 2011 年公司成立之初，公司就已经将储能确定为公司发展业务之一。 2011 年，宁德时代参与国家电网张北风光储输示范项目，该项目是当时全球 上规模最大，集风电、光伏发电、储能、智能输电于一体的新能源综合利用 平台。近年来，宁德时代与各家储能企业展开密集合作，深度布局储能领 域，星云股份发布公告称，公司于 1 月 21 日与宁德时代、石正平、福建合志谊岑签订合资经营合同，设立福建时代星云科技有限公司。

2020 年 4 月与易事特成立合资公司，公司持股 10%。主要进行开发、生产及 销售储能 PACK 产品及相关配套服务，初步设计产能 1GWh。

2021 年 2 月，宁德时代与永福股份成立合资公司，聚焦综合智慧能源产业， 共同研发“光伏+储能”核心技术。2020 年，国内规模最大的电网侧站房式锂离子电池储能电站---福建晋江储能电站试点项目一期（30MW/108MWh）启 动并网，宁德时代负责整个储能系统的系统集成（电池系统+PCS+EMS），电 池单体循环寿命可达 12000 次。公司生产动力电池与储能电池为相同产线， 可将动力电池的深厚技术积淀迁移到储能电池。

3.2.比亚迪：2008 年进军储能领域，产品深受海内外认可

比亚迪自 2008 年开始进军储能领域，至今已有 13 年的经验积累，在同行业 中企业中最早一批布局储能领域。截止到 2018 年年底，比亚迪已经为全球合 作伙伴提供了近百个工业级储能解决方案，储能产品已经远销 21 个国家，96 个城市，覆盖全球 6 大洲，全球出货总量超 600MWh。目前，比亚迪的储能产 品从小的家庭储能系统，到中间级别的工商业储能产品，再到公用级别的集 装箱系统均有覆盖，实现了全方位满足目前储能市场所有应用场景的需求。

比亚迪作为最早进入电池储能领域的龙头企业，至今已开展储能研发推广长 达 13 年时间，实现了从储能核心技术研发到全球商业化推广的跨越式发展。 2008 年到 2013 年，比亚迪完成了储能核心技术研发，通过国家电网张北风 光储电站、南方电网宝清电站、中广核核岛应急储能电站等示范项目，证明 了电池储能技术的安全可行性，引领电池储能商业化应用。2013 年来，比亚 迪已在全球进行大规模商业化推广，形成了各种应用场景下的盈利模式，目 前全球总销量已超过 1.7GWh，创造 13 年 0 安全事故佳绩。作为 2020 年度海 外电化学储能（不含家用储能）出货量第一的中国储能提供商，比亚迪在电 池储能核心技术、商业模式、市场推广等各方面均掌握先发优势，给国内储能行业发展带来了良好的示范借鉴。

3.3.亿纬锂能：各业务并进，逐步打开海内外市场

公司为全国锂原电池领先企业，持续聚焦高端锂电池技术及产品，服务于消 费、动力和储能领域。公司于成立 2001 年，一直从事高能锂原电池生产， 2012 年，公司收购德赛聚能，启动锂离子电池业务；公司自 2015 年开始布局动力储能电池市场，目前公司在保障自身消费领域优势的同时，积极布局 动力、储能领域。锂原电池是公司的传统业务，具备自主知识产权，早在上 市前公司就以高能锂一次电池为核心业务，锂原电池规模已跃居世界第一。 近年来，随着消费锂离子电池和动力电池市场需求的增长，下游市场空间十 分庞大，公司凭借其在电池领域的经验积累和规模优势，积极布局相关领 域，把握市场机遇。

2018 年 7 月，亿纬锂能与易事特签署了战略合作协议，双方就储能产业发 展、技术、产品、系统集成及市场布局等方面进行深入合作。易事特自 2012 年布局储能产业以来，在储能系统设备、能量管理系统、储能系统集成等方 面形成成熟的解决方案。亿纬锂能以电池起家，在成本控制和电池管理上具 备优势，双方联手，开展长期战略合作，拓宽储能市场空间，互利共赢。

2018 年 8 月，亿纬锂能中标河南电网 100 兆瓦电池储能示范工程第二批设备 类采购项目中息县储能电站集装箱成套储能设备，中标总价 999 万元，此次 中标是亿纬锂能产品在“电网侧”储能业务的首次突破，标志着公司储能业 务发展再上新台阶。

2019 年 4 月，亿纬锂能 8 套共计 4MW/8MWh 集装箱电池储能系统在加州调试 成功，该项目标志着其储能系统产品正式进入北美市场。

2019 年 5 月，亿纬锂能发布公告，公司已顺利完成非公开发行 A 股股票事项，募集资金总额 25 亿元，本次非公开发行募集资金将投资于“荆门亿纬创 能储能动力锂离子电池项目”和“面向物联网应用的高性能锂离子电池项 目”。

3.4.国轩高科：做大储能，国内市场位居前列

公司系国内最早从事新能源汽车动力锂电池自主研发、生产和销售的企业之 一，主要产品为磷酸铁锂材料及电芯、三元材料及电芯、动力电池组、电池 管理系统及储能型电池组等。

2018 年以来，公司以“做精铁锂，做强三元，做大储能”为产品路线，积极 布局储能领域，2018 年，公司与上海电气合资成立储能公司电气国轩，实现 公司储能产品市场的快速拓展，建立先发优势。

电力储能方面，国轩目前已与华为、中国铁塔、国家电网、中电投等企业达 成储能领域合作共识，稳固用户侧储能电站开发，推进储能市场建设，创新 商业模式，加快 2C 市场的布局。

3.5.鹏辉能源：下游全方位布局，储能业务稳步推进

公司是国内布局最为全面的电池厂商之一，主要业务为锂离子电池、一次电 池（锂铁电池、锂锰电池等）、镍氢电池的研发、生产和销售，上游为正 极、负极、隔膜、电解液等原材料供应商以及电池生产设备供应商，下游主 要应用领域为消费数码、新能源汽车、轻型动力以及储能等领域。 在储能锂离子电池领域，公司拥有完整的储能产品线，涵盖储能电芯、通信 基站电池标准模块、便携式储能箱、家用储能一体机、大型储能（含电池 簇、储能机柜、集装箱储能系统）等诸多产品。

2019 年 4 月，公司与天合光能达成战略合作，在鹏辉金坛产业园基地内与天 合光能携手，设立控股子公司江苏天辉锂电池有限公司，从事光伏储能及其 他锂离子电池及电池系统的研发、生产和销售，双方全面开展合作，共同布 局储能产业。

公司在 2020 年 5 月底中标“中国铁塔 2020 年备电用磷酸铁锂蓄电池组产品 集约化电商采购项目”，并开发了其他一些优质大客户，全年储能业务收入 同比持续增长。

在大型储能、家储、通信和 UPS 等四大储能领域进行研发投入。针对大储市 场开发了 42173205-150Ah 型号产品，已实现批量出货。开发的 71173204- 280Ah 电池进入中试阶段，预期第三季度推出市场。在通信领域研发了 50160119-100Ah 产品，可适配 3U 机箱，电池已送样给战略合作客户；针对 家储领域开发了 50Ah、86Ah、100Ah 等多款型号产品，均已量产并批量供 货。所研发的储能电池循环性能优异，安全性高，价格竞争优势明显。通过 储能产品的积极布局，鹏辉目前已获得国内外客户的批量订单，并取得试产 认可。

3.6.派能科技：全球领先户用储能电池系统提供商，渠道优势显著

派能科技成立于 2009 年，与其他公司不同的是，公司在成立之初就将产品定 位于磷酸铁锂储能电池系统领域，从事户用储能产品的研发、生产和销售， 专业化更加明显。中兴新通讯有限公司是公司的控股股东，持有公司 27.91% 股权。公司是行业领先的储能电池系统提供商，在全球电化学储能市场中具 有较高品牌知名度和较强市场竞争力。

在家用储能领域，根据 IHS 的统计数据，2019 年公司自主品牌家用储能产品 出货量约占全球出货总量的 8.5%，位居全球第三名，第一、二名企业分别为 特斯拉和 LG 化学，其所占市场份额分别为 15%和 11%。从国内来看，根据 GGII 的统计，2018 年和 2019 年公司电力系统储能锂电池（不含通信备电系 统）出货量分别占我国电力系统储能锂电池出货总量的 8.3%和 15.0%，分别 位居国内第二、第三名。

公司深耕户用储能领域十余年，已形成了完备的产品体系，储能产品可配套 的下游逆变器等产品种类丰富。截至 2020 年底，公司已形成年产 1GWh 电芯 产能和年产 1.15GWh 电池系统产能。我们预计 2020-2025 年，全球户用储能 市场新增装机规模 4.1、6、8.9、13.2、19.5、28.9GWh，行业年均复合增速 48%。公司作为行业头部企业有望充分受益下游高成长。

四、风险提示

储能应用进展不及预期：储能下游应用前景广阔，但不排除有应用进展不达预期的情况。

新能源装机不及预期：新能源装机量下降将直接影响储能装机需求。

锂电成本下降不及预期：锂电成本降幅较慢，将影响下游加配储能的经济性

作者：未来智库
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来源：雪球
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