储能热管理行业报告：赛道高景气，百舸争流产品为王

赛道高景气，百舸争流产品为王 ——储能热管理行业报告 民生家电 01 证券研究报告*请务必阅读最后一页免责声明 证券研究报告 2022年11月4日 *请务必阅读最后一页免责声明 摘要 储能：解决发电侧与用电侧供需不平衡的一种“灵活的电站”。全球“碳中和”背景下新型可再生能源受到青睐，风、光装机量不断提升，目前在发电侧、电网侧、用户侧均有应用，中美欧为主要市场，我们预计2025年全球储能装机量规模或达362GWh，全球储能市场规模有望达4336亿元。 储能热管理：有望成长为百亿市场。因电池热特性，热管理成为电化学储能产业链关键一环。从产业链价值量拆分来看，储能系统中电池成本占比约55%，PCS占比约20%，BMS和EMS合计占比约11%，热管理约占2%-4%。从热管理技术路线来看，风冷和液冷已实现商业化应用，目前风冷方案为主流，但液冷有望凭借高效、占地小、精准控温等优势贡献未来主要增量。我们预计2025年全球储能热管理市场规模有望达到141亿元。 竞争格局：入场者众多，储能热管理技术与精密空调、家用空调及新能源车热管理系统技术同源，目前切入储能热管理赛道的主流企业大多有相关业务/技术积累。短期来看，1）我们认为液冷方案将取代风冷成为行业主流，有液冷产品开发经验的厂商在技术、大储获客上具有先发优势。2）下游储能集成商及电池厂商格局稳定，综合服务好、大客户粘性高的热管理企业拥更大势能；中期来看，拥有快速响应能力、柔性定制能力的热管理厂商将处于领先地位；长期来看，我们认为未来我国将在头部储能系统集成商带领下形成热管理体系标准化方案，拥有稳定的模块化生产能力的厂商将长期受益。 •风险提示：储能市场增速不及预期，液冷方案渗透率不及预期，市场竞争加剧，测算具有一定主观性 注：本文只讨论电化学储能，储能装机量测算特指电化学储能，下同 目录 01 储能市场：广阔蓝海 02 CONTENTS 热管理：储能不可或缺的关键一环 03 竞争格局：百舸争流，产品为王 04 风险提示 01. 储能市场：广阔蓝海 证券研究报告 3*请务必阅读最后一页免责声明 1.1 储能：解决新能源电力供需时间差的“灵活电站” •储能是解决发电侧与用电侧供需不平衡的一种“灵活的电站”，暂时储存多余能源，并于未来用电时释放。全球“碳中和”背景下新型可再生能源受到青睐，风、光装机量不断提升，因风光发电具有间接性、波动性，储能成为弃风弃光主要解决方案，目前在发电侧、电网侧、用户侧均有应用。 •发电侧+电网侧：新能源较传统能源调峰压力更大，储能成为保证稳定供能的有效方案。 •用户侧：平滑电力+为终端用户节省用电成本，在峰谷电差较大的地区经济性显现。 图：中国储能新增装机功率（MW） 资料来源：CNESA，民生证券研究院 图：全球储能新增装机功率（MW） 资料来源：CNESA，民生证券研究院 1.2 储能市场：国内储能新增装机量2025年或达103GWh •储能系统渗透率提升确定性强。2020年开始国内风光配储政策不断出台，储能渗透率提升具有较强确定性。 •国内储能装机以发电侧为主。经民生电新团队测算，2025年国内储能装机量有望达103GWh，21-25年CAGR为104%。 表：国内配储政策不断出台 政策文件发布日期关键内容 加快推动新型2021年7明确新型储能独立市场主体地位，储能发展的指月健全新型储能价格机制，健全“新 导意见能源+储能”项目激励机制 关于进一步完2021年7完善峰谷电价机制，建立尖峰电价善分时电价机月机制，健全季节电价机制 制的通知 “十四五”新2022年3型储能发展实月技术攻关，规模化，市场化 施方案 资料来源：发改委，能源局，民生证券研究院 表：国内储能装机规模预测 2021A 2022E 2023E 2024E 2025E 发电侧 新增光伏装机（GW） 65 80 100 120 140 新增风电装机（GW） 50 52 54 56 58 国内新增装机合计（GW） 115 132 154 176 198 其中：1）规制配储能地区 58 79 108 141 178 -储能渗透率 25% 50% 80% 100% 100% 2）部分规制配储能地区 36 28 32 35 20 -储能渗透率 10% 20% 50% 70% 80% 3）鼓励配储能地区 11.5 13.2 13.9 -储能渗透率 10% 15% 30% 4）其他地区 10 5 -储能渗透率 5% 10% 未配储能的风光装机（GW) 496 599 714 837 967 -储能渗透率 1% 1% 1% 2% 5% 储能配比 10% 10% 10% 12% 20% 充放电时长（h） 2 2 2 2 2 1.发电侧新增储能装机（GWh） 5 11 23 43 97 2.电网侧新增储能装机（GWh） 1 2 3 3 4 3.工商业新增储能装机（GWh） 0 0 1 2 3 总计（GWh） 6 13 27 48 103 资料来源：CPIA，民生证券研究院 1.2 储能市场：全球储能新增装机量2025年或达362GWh，中美欧贡献主要增量 •全球：中美欧贡献主要储能装机需求，2021年合计占比接近80%。我们预计2025年全球储能装机量达362GWh，21-25年 CAGR为95%。 •美国：美国电网高度市场化，光伏配储回报率较高，表前市场需求旺盛，我们预计25年储能总装机量达130GWh。 •欧洲：表前表后双端发力，英德为主要增量市场，我们预计25年储能总装机量达54GWh。 •国内：配储率/配储时长不断提高，我们预计25年国内储能装机量达103GWh，21-25年CAGR为104%。 表：全球储能新增装机量预测 图：全球储能装机量占比预测 单位：GWh 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 中国 0.2 5.9 13.1 29.1 47.9 103.5 美国 5.0 10.0 20.4 44.1 68.6 129.6 欧洲 2.0 3.5 7.5 14.3 25.1 54.1 澳洲 1.1 2.6 6.2 12.1 19.6 34.7 全球其他地区 0.9 2.3 4.8 10.2 16.4 32.9 全球总计 9.5 24.9 52.6 112.7 180.3 361.6 中国美国欧洲澳洲全球其他地区 资料来源：SolarpowerEurope、IRENA、BNEF，民生证券研究院 100% 80% 60% 40% 20% 0% 2020A2021A2022E2023E2024E2025E 1.2 储能市场：2025年规模有望达4336亿元，国内占比~30% •据WoodMackenzie测算，2021年电化学储能系统成本约为277美元/KWh（折合人民币约18.0亿元/GWh*），预计 2025年储能系统成本将下降33%至184.5美元/KWh（折合人民币约12元/GWh*），四年降价CAGR为10.7%。 •通过价格和前文测算储能装机量得出2025年全球储能市场规模约为4336亿元，国内储能市场规模约为1241亿元，占比 28.6%。 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 价格（亿元/GWh） 18.0 16.3 14.7 13.3 12.0 国内储能新增装机（GWh） 6 13 27 48 103 国内储能市场规模（亿元） 107 212 398 636 1241 全球储能新增装机（GWh） 25 53 113 180 362 全球储能市场规模（亿元） 448 855 1656 2394 4336 表：全球新增储能市场规模预测 *注：汇率按照美元/人民币=6.5：1,约为2021年平均汇率资料来源：WoodMackenzie，民生证券研究院 图：储能系统成本四年降幅达33% 储能系统单位成本降幅33% 价格（亿元/GWh） 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 20212025E 02. 热管理：储能不可或缺的关键一环 证券研究报告 8*请务必阅读最后一页免责声明 2.1 热管理是保证储能系统持续安全运行的关键 •电站事故频发，锂电池热失控是引发储能系统安全事故的主要原因之一。在锂电池充放电的过程中，一部分化学能或电能转化成热能，如储能系统散热不佳，可能致热失控，造成电池短路、鼓包、出现明火，最终引发火灾、爆炸等安全事故。根据CNSEA的不完全统计，近十年全球储能安全事故发生60余起，截至今年4月底，全球已发生8起储能安全事故。 100℃ 300℃ 300℃+ 产生大量可燃气体，电池鼓包 固体电解质层分解，隔膜融化，产生气体 强烈氧化还原反应，出现明火 图：锂离子电池热失控过程表：2022年1月-4月全球储能安全事故汇总 项目名称 电池类型 电站状态 事故时间 京港澳高速武汉江夏区附近货车运输中的储能系统 磷酸铁锂 运输中 2022-01 韩国蔚山SK工厂储能项目 三元 投运2年 2022-01 韩国庆尚北道军威郡牛宝郡新谷里太阳能发电厂储能项目 三元 投运3年 2022-01 江西上饶黄金埠某储能项目 磷酸铁锂 调试中 2022-02 美国加州蒙特雷县MossLanding储能项目 三元 投运1年 2022-02 台湾工研院龙井储能项目 三元 投运2年 2022-03 美国加州ValleyCenter 储能项目 三元 投运0.2年 2022-04 美国亚利桑那Chandler电池储能项目 三元 投运3年 2022-04 资料来源：《储能锂离子电站安全防护研究进展》，民生证券研究院资料来源：《电化学储能产业发展对安全标准的需求》，CNSEA，民生证券研究院 •储能系统产热大，散热空间有限，自然通风下难以实现温度控制，易损害电池的寿命和安全。与动力电池系统相比，储能系统电池的功率更 大，数量更多，产热更多，而电池排列紧密又导致散热空间有限，热量难以快速、均匀地散发，易引起电池组之间的热量聚集、运行温差过大等现象，最终损害电池的寿命和安全。 •锂电池放电倍率与产热正相关，储能系统大容量发展趋势下，热管理系统配备需求不断增强。储能系统主动参与调峰调频，高倍率高容量的发展趋势下产热显著增加，热管理系统的重要性不断增强。 •热管理是保证储能系统持续安全运行的关键。理想情况下的热管理设计可以将储能系统内部的温度控制在锂电池运行的最佳温度区间（10-35℃），并保证电池组内部的温度均一性，从而降低电池寿命衰减或热失控的风险。 图：大规模锂电池储能集成系统（BESS） 图：锂电池最佳温度区间 10℃最佳温度区间35℃ -20℃工作温度区间45℃ -40℃可承受温度区间60℃ 资料来源：EnergyTrend，民生证券研究院 资料来源：《集装箱储能系统热管理系统的现状及发展》，民生证券研究院 2.2 电化学储能产业链中热管理价值量约占储能系统2-3% •热管理处于电化学储能产业链的中游。上游包括锂电池材料和电子元器件；中游为储能系统集成，包括电芯、电力设备集成 (PCS+EMS+BMS)、热管理、消防系统等；下游包括渠道商和用户端。 •下游客户集中度较高，热管理货值相对较低，易形成上下游绑定关系。储能系统中电池成本占比约55%，PCS占比约20%，BMS和EMS合计占比约11%，热管理约占2%-4%。热管理价值量占比相对较低，我们认为下游厂商更看重热管理方案的稳定性及安全性，价格敏感程度相对较低，且易于与方案提供商形成绑定关系，更换供应商的频率更低，赛道龙头更容易享受行业扩容红利。 图：电化学储能产业链拆分 图：热管理厂商2021年国内储能系统出货量占比 海博思创 53% 电工时代 9% 科华数能 8% 阳光电源 8%新源智储 融合元储 6%远景能源 3%平高集团 3% 3% 2%2%3% 库博能源天合储能其他