储能行业进入快速发展期，储能温控+储能消防迎风而起

行业报告|行业深度研究 证券研究报告 2022年09月22日 机械设备 储能行业进入快速发展期，储能温控+储能消防迎风而起 作者： 分析师李鲁靖SAC执业证书编号：S1110519050003 分析师朱晔SAC执业证书编号：S1110522080001 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 行业评级：强于大市（维持评级）上次评级：强于大市 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明 2 摘要 储能温控： •温控行业下游应用场景众多，近年来伴随传统工业温控、储能温控、新能源车热管理、IDC机房温控等下游市场稳步增长，带动温控行业需求保持 较快增长；技术路径上，未来我国温控设备存量或将继续以风冷为主，但液冷渗透率有望持续提升。 •目前，温控设备在新能源发电领域，主要应用于风力发电机组的变流器、发电机、光伏发电逆变器等新能源发电核心设备的冷却。其中风电机组的热管理是风电机组长期稳定可靠运行的重要保障，目前风冷和液冷技术作为常用的热管理方法，在现有风电机组中得到了广泛应用；随着“双碳”目标下风电装机规模持续扩张，为有效促进新能源电力消纳，需建设相应规模的储能电站来保证，热管理系统作为储能系统的重要组成部分，未来有望受益于储能装机容量增长的过程，储能温控市场规模或将持续扩张。 •目前，大容量锂电池储能系统可采用的温控技术主要包括空冷、液冷、热管冷却、相变冷却四种，分别适用于产热率、环境温度不同的应用场景。当下时点储能温控以风冷为主，我们预计中期液冷占比有望持续上升，主要系储能项目的发热量将不断提升，风冷的制冷效率可能无法满足部分项目散热需求。 •根据GGII测算2022-2025年中国储能温控市场规模将从46.6亿元增长至164.6亿元，CAGR为52.3%，未来行业空间较为广阔。液冷作为中长期 技术方案，市场渗透率或将逐步提升，GGII预测2025年液冷市场占比将达到45%左右。储能温控与精密空调、工业制冷设备等有相似的技术要求，当前储能温控市场参与者主要由具备技术相似性的行业参与者跨行业切入，类比精密空调行业，基于高相似性及高可比性，我们认为中期来看储能温控行业或呈现相似的演变路径——市场格局呈现“一超多强”，盈利能力相对较高及稳定。建议关注：英维克、同飞股份、高澜股份。 储能消防： •储能电站事故频发，储能安全催生储能消防需求，综合考虑储能系统预警端、灭火端的实际需求提升以及与电动汽车动力电池的差异对比，我们认为在储能行业蓬勃发展的东风下，储能消防的需求或将明显提升，迎来行业发展的良好时机。我们预计到2025年国内储能消防市场空间有望达到65.14亿元，2021-2025年CAGR为113%；未来储能消防赛道长坡厚雪，有望实现快速增长。建议关注：青鸟消防、国安达。 风险提示：下游需求不及预期；行业需求不及预期；储能技术迭代超预期；竞争加剧风险；文中测算具有一定主观性，仅供参考。 1.1.温控行业迎来广阔前景，细分赛道机会充足 请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明3 资料来源：观研天下公众号、天风证券研究所 4 温控的定义：温控主要是指根据电池等原器件对于工作环境的要求，利用加热或冷却手段对其温度或温差进行调节和控制的过程，在工业、通信业、消费电子、服务器、储能、新能源汽车等多个场景具有广泛应用。温控设备对于保障电池、服务器、手机芯片等原器件正常稳定运行，以及工业、医疗、激光等场所环境的稳定性都具有重要的意义。温控设备产品主 要可以分为工业温控设备、精密温控设备（电子散热器件）以及其他温控设备等，其中工业温控设备和精密温控设备市场占比较大。 分场景来看，通常温控设备使用场景主要包括：工业级别、机房类级别、电池热管理级别、以及电子芯片级别四大场景；技术方面，温控底层技术主要分为：风冷、冷冻水（间接蒸发冷）、液冷、相变材料、电子散热技术（导热材料散热、热管散热、均热板等）。 温控设备的各个场景因为技术和工作环境差异对于温控技术的具体要求也存在一定的差异。其中工业级别温控对于环境和定制化程度最高，需满足温度、湿度、洁净度等多方面要求，因此该场景以传统的风冷/水冷为主；机房类主要满足降温和节能需求，其温控技术是由风冷逐步向间接蒸发冷过渡；随着动力电池和储能电池功率的不断提升，电池热管理中首要需 考虑安全性及降温效果，因此该场景控温技术是由风冷由液冷逐步过渡；电子芯片级别散热空间有限，零部件体积较小， 对于技术和工艺的水平要求相对较高，主要为电子芯片散热工艺级别。 图：温控设备产品分类 资料来源：观研天下公众号、wind、天风证券研究所 5 温控行业下游应用场景众多，近年来伴随传统工业温控、储能温控、新能源车热管理、IDC机房温控等下游市场稳步增长，带动温控行业需求保持较快增长： （1）传统工业温控：传统的工业温控场景，包括电力、化学、食饮冷链、加油站及油气回收、制药工厂等场景对温控设备均有一定需求。我们以电力温控设备为例：电力温控场景中，在发电、输电和配电等电力产业链主要环节，温控设备被广泛使用，且几乎是属于刚需。发电环节，通常是采用蒸发冷却式冷水机组、满液式冷水机组、组合式空调机组等温控设备 系统实现发电机组冷却，以此保障发电机组设备安全稳定运行；输电环节，输电设备多采用封闭式结构，散热性差，因此需要采用组合式空气处理机等温控系统设备为输电设备提供恒温恒湿的环境；配电环节，需要温控设备系统来保障变压器、高压电器等配电设备运行稳定,降低设备发生故障的概率。 近些年来，我国火力发电（我国发电方式中历史最久，占比最大的一种发电方式）的发电量均不断增长。根据wind数据显示，截止至2021年，我国火力发电量约为57702.7亿千瓦时，同比增长9.29%。随着国内发电装机容量和发电量的增长，我国发电、输电、配电环节的温控设备也随之增长。 图：我国电力主要产业链环节温控设备情况图：2016-2021年我国火力发电量及增速情况 （2）储能温控：储能电池系统电池容量和功率大，而高功率密度对散热要求较高，同时储能系统内部容易产生电池产热和温度分布不均匀等问题，因而温度控制对于电池系统寿命、安全性极为重要。储能温控的基本要求主要包括：1）控制单体电池表面温湿度：保持最佳工作温湿度，温度 +15°C至+35°C，相对湿度在5%-95%之间且无冷凝水；2）避免电 池系统产生局部热点：电池间的温差不超过5°C，避免产生局部热点。 在我国能源转型过程中，光伏发电、风力发电以及新能源汽车行业的发展都促进了国内储能电池的增长。根据观研天下数据，2021年我国储能锂电池的出货量更是达到47.5GWh，同比增长196.9%。储能锂电池出货量的增长直接促进了储能温控市场需求的增长，目前我国储能温控系统技术路线主要是风冷（采用空气介质）和液冷（液体介质），且以风冷技术路线占比较大。 以功能分类，电化学储能可分为两种：能量型储能（高能量输入/输出）、功率型储能（瞬间高功率输入/输出），观研天下表示，如今我国储能系统大容量、电池高倍率趋势已经非常明朗，而对于能量型储能项目而言，电池系统的容量增大将带来项目产热量的提升；对于功率型储能而言，电池高倍率化驱使储能系统的功率密度不断提高，因而发热量亦将不断增大，因此储能温控的需求及重要性亦将随之上升。 表：不同放电倍率下，在1个充放电循环的不同阶段锂电池表面的温度变化情况 图：温度对储能系统中锂电池性能影响情况 图：2018-2021年我国储能锂电池出货量及增速情况 资料来源：观研天下公众号、《不同放电倍率条件下的锂电池温度场分析》洪杰等、天风证券研究所 6 放电倍率/C充电阶段锂电池表面的温升静置阶段锂电池表面的温降放电阶段锂电池表面的温升 /℃/℃/℃ 0.50 6.74 1.29 2.57 0.75 6.45 1.41 4.94 1.00 6.38 0.86 5.62 1.25 6.26 1.03 7.66 1.50 6.71 1.05 9.35 资料来源：观研天下公众号、wind、中国汽车工业协会、天风证券研究所 7 （3）新能源车热管理：早期的汽车研究中其实并没有热管理这个细分领域，然而随着汽车消费者对空调的舒适度要求以及对节能降费的要求逐步提高，以及国家对油耗排放等要求逐步提高，汽车热管理重要性日益突出。在汽车电动智能化浪潮下，我国新能源汽车高速发展，2021年年底我国新能源汽车产销量更是分别达到355万辆和352万辆，同比增速均超过 155%；2022年上半年，我国新能源汽车产销量继续保持高速增长，分别达到266万辆和260万辆。 与传统汽车的热管理系统相比，新能源汽车热管理系统也更为复杂，在系统效率、控温精度方面也有更高要求。传统汽车的热管理系统基本是围绕其动力系统展开，而新能源汽车的热管理系统更多的是需要依靠PTC和热泵，同时电池的工作特性也对新能源汽车热管理的控温精度提出了更高的要求。在我国新能源汽车高速发展的同时，新能源汽车的续航和安全等问题也尤为重要，观研天下表示由此可以预见未来我国汽车热管理需求的确定性较高。 图：2016-2022年H1我国新能源汽车产销量情况图：传统汽车热管理VS新能源汽车热管理 （4）IDC机房温控：伴随着互联网、移动互联网、大数据、云计算、信息化的发展，我国数据中心的建设规模近年来也处于较高速增长状态，数据中小工作负荷实例数逐年增长，数据中心市场规模稳步扩大。 数据中心是一整套复杂的设施，不仅包括计算机系统(例如服务器、系统软件等)和其它与之配套的设备(例如数据通信系统和存储系统等)，还包含冗余的数据通信连接、供配电及温控设备、监控设备以及各种安全装置，在数据中心的运行能耗大约有40%是用于制冷。随着数据中心市场规模的扩大，机房应用范围也持续扩大，因此机房温控节能设备市场潜力逐步释放。社会整体信息化程度不断加深，带来了海量的数据处理需求的同时也带来使得机房温控节能设备需求的持续增长。 （5）5G基站温控：5G基站密度和功耗远高于4G，随着5G基站建设的不断深化，其机柜温控设备需求也随之增加。根据观研天下数据，2021年我国建成5G基站数量达142.5万个，同比增长98.4%；今年一季度国内又新建5G基站8.1万个，目前其总规模已经达到150.6万个左右。5G作为“新基建”重点方向，其建设大潮已经到来，未来我国中长期小基站散热基 础设施不可或缺，基站散热机柜出货量需求有望大幅提升。 图：2016-2021年我国云数据、传统数据中心工作负荷实例数现状及预测 图：2016-2021年我国互联网数据中心市场规模及增速现状与预测 图：2019-2022年一季度我国5G基站数量情况（万个） 资料来源：观研天下公众号、天风证券研究所 8 市场规模或将稳步增长，液冷渗透率有望持续提升：当前我国双碳政策正在加速推进，新能源赛道空间广阔，受益于双碳政策的大力推进，国内储能温控、新能源车热管理等温控设备应用场景需求保持较快增长。除此之外，伴随着互 联网、大数据、云计算、信息化的发展，数据中心、5G基站应用场景的温控设备需求也较为旺盛，观研天下表示由此可以预见未来我国温控设备市场规模或将稳步增长。 技术路径上，未来我国温控设备存量将继续以风冷为主，但液冷渗透率有望持续提升：液冷系统主要包括水冷板、水冷管、水冷系统、换热风机等；而风冷系统结构比较简单。二者相比，液冷系统的设计难度复杂，成本也更高，但是 其散热效率和速度高，且适用范围广，占用空间较小。 目前宁德时代正在推广户外液冷电柜，其优势主要是靠近热源、温度均匀、能耗低，同时也比风冷更适合户外的环境；同时阳光电源、比亚迪等厂商也正在积极推出液冷电柜产品，用于户外储能系统，户外液冷电柜可广泛应用于光伏储能、风电储能、电网储能、商业储能等多种储能场景，观研天下表示未来我国温控设备液冷技术路径产品的渗透率有望持续提升。 表：液冷与风冷情况对比 图：宁德时代户外液冷电柜EnerOne 图：