储能行业专题研究系列三：储能电芯：电芯专用化趋势明显，中国企业加速崛起

政策与经济性双轮驱动，储能市场高速增长。2022 年全球新型储能装机量有望达到 48GWh，同比+109%。从表前储能市场来看，中国强制配储政策与美国ITC 补贴引导行业发展，共享储能等商业模式优化、提升储能项目经济性，政策与经济性双轮驱动市场规模提升。从表后储能市场来看，海外电价高企叠加用电稳定性差推动欧洲和美国户用储能需求提升，国内峰谷价差扩大拉动工商业储能发展。我们预计 2026 年全球新型储能新增装机量有望达到810GWh，2022-2026 年均复合增速达到 103%。 储能电芯走向专用化，大容量和新材料体系值得关注。储能电芯下游客户为储能集成商，具备一定地域属性。表前市场业主资源相对集中，表后市场安装商与渠道商有较强市场话语权，储能集成商需要渠道建设来拓展份额，因而竞争格局呈现分散化、地域化等特征。储能市场爆发式增长带动电芯需求提升，2022 年全球储能锂电池出货量达 122GWh，同比+177%；我们预计 2026年出货量有望达 1066GWh，2022-2026 年年均复合增速为 72%。储能电芯型号与应用场景匹配度高，且对安全性等要求高，电芯发展正趋于专用化。大容量/大圆柱/钠电池等方向凭借低成本等优势，逐步成为行业重要技术趋势。 龙头份额集中，国内新进入者众多。2022 年宁德时代/比亚迪/亿纬锂能分列全球储能电芯出货前三，市占率分别为 43/12/8%。全球出货前八名储能电芯企业中仅两家海外企业，且市场份额近年下降明显。国内企业凭借磷酸铁锂体系优势以及制造优势，实现份额的快速扩张。储能电芯专用产能供应相对紧张、海外市场需求强劲，盈利能力稳定、发展前景好，吸引众多企业参与。 宁德时代、亿纬锂能、中创新航等头部动力电池企业加强储能业务布局，珠海冠宇、蔚蓝锂芯、天能股份等消费或二轮车电池企业也积极拓展储能业务。 短期受益原料降价，长期综合竞争壁垒高。碳酸锂价格自 2022 年 11 月近 60万元/吨一路下行至 27 万元/吨，电池成本有望降低约 0.2 元/Wh。储能电芯和系统产品的成本传导存在一定时滞，储能电芯企业有望受益于原料降价。 长期来看，储能电芯壁垒在于：1）行业具有认证准入门槛，且客户验证周期长；2）渠道壁垒：下游集成商具备更强的话语权，长期合作关系形成行业壁垒；3）技术壁垒：安全性、稳定性和一致性要求高。龙头企业凭借规模、技术和产品优势，有望保持份额；未来在大规格电芯/钠电池等方向具有技术领先性并且渠道能力强的企业，有望实现更高的成长性。产业链相关公司：鹏辉能源、亿纬锂能、宁德时代、瑞浦兰钧、国轩高科、中创新航、派能科技、海辰储能、天能股份、蔚蓝锂芯、珠海冠宇、德赛电池。 风险提示：储能需求不及预期；行业竞争格局恶化；原材料价格大幅波动。 投资建议：关注当前份额领先的储能电芯企业，推荐鹏辉能源、亿纬锂能、宁德时代。 储能市场高速增长，电化学储能蓬勃发展 储能系统介绍 储能系统主要由电池、电池管理系统、变流器、温控和其他设备组成。储能系统产业链主要由上游的电池材料/配件、中游的电池/BMS/PCS/EMS、下游的系统集成等环节组成。产业链上游主要由电池原材料与配件等构成，其中锂电池与动力电池产业链基本兼容；中游主要由电芯/电池模组/PCS 等环节组成；下游主要为系统集成企业将集成后的储能系统，交付给终端客户。 图 1：储能系统产业链（锂电池为例） 政策+经济性双轮驱动，储能迎来爆发式增长 全球电化学储能市场持续增长。电化学储能凭借建设周期短、能量转换效率高、产业链相对成熟等优势，近年来呈现高速发展态势。根据 CESA 数据，2021 年全球储能市场装机功率 205.3GW，其中抽水蓄能/压缩空气储能/电化学储能装机功率占比分别达到 86.4/0.9/10.3%。 2021 年全球电化学储能新增装机规模达到 7.54GW，同比提升 96%。根据 CESA 数据，2021 年全球电化学储能市场中，锂电储能项目的功率占比达到了 93.9%。 根据应用场景不同，储能可以分为电源侧储能、电网侧储能、用户侧储能等。电源侧储能主要起到平滑新能源出力波动、调频等功能；电网侧储能主要提供系统备用、延缓输变电设备阻塞等；用户侧储能主要是提高电能质量、调频、参与需求侧响应等。2021 年全球电化学储能中电源侧/电源侧辅助服务/电网侧/分布式及微网/用户侧等场景装机规模占比分别为 30.9/32.1/26.6/4.2/6.2%。 图 2：全球电化学储能新增装机规模（GW） 图3：2021 年全球电化学储能各场景装机功率占比 表前储能（电源侧储能（含辅助服务）+电网侧储能）：政策引领行业快速发展 中国：强制配储政策刺激表前储能市场发展，商业模式演变优化储能经济性。根据 CESA 数据，2021 年中国电化学储能装机累计规模达到 5.12GW，同比+56%，其中 2021 年新增电化学储能装机规模为 1.84GW，同比+18%，新增表前储能装机1.77GW，同比+15%。 储能配置优化新能源发电灵活性，强制配储政策加快国内表前储能发展。从电源侧来看，配置储能能够有效减少废光废风率、平滑输出功率曲线，提高新能源项目经济效益；从电网侧来看，储能产品能够有效参与电力市场辅助服务（包括调频调峰、无功调节等）。 2021 年以来，国家在储能政策持续加码。2021 年 8 月发改委、能源局发布《关于鼓励可再生能源发电企业自建或购买调峰能力增加并网规模的通知》，鼓励发电企业自建储能或调峰能力增加并网规模，超过电网企业保障性并网以外的规模初期按照功率 15%的挂钩比例（时长 4 小时以上）配建调峰能力，按照 20%以上挂钩比例进行配建的优先并网，国家强制配储政策正式推出。随后各地方政府分别推出相应配储政策，国内表前储能市场进入快速发展期。 表1：部分省份强制配储政策 商业模式优化，增益储能项目经济性。在强配政策背景下，各地方政府纷纷提出政策补贴优化储能项目经济性。同时，共享储能等商业模式的提出，通过服务多个发电项目的模式，减少新能源项目初始建设资本开支、提高资源利用效率，优化配储经济性。 美国：补贴激励行业发展。根据 CESA 数据，2021 年美国电化学储能装机累计规模达到 6.36GW，同比+115%，其中 2021 年新增电化学储能装机规模 3.40GW，同比+154%，新增表前储能装机近 3.0GW。联邦政策和地方政策对行业发展具有积极影响。2022 年 8 月，美国正式发布 IRA 法案，针对储能提出延长 ITC 税收抵免有效时间且放宽抵免要求：1）抵免有效期延长：此前版本 2022 年抵免比例开始滑坡，现行版本 2033 年之后再滑坡。2）抵免力度增加：税收抵免由基础抵免+额外抵免构成，其中基础抵免额度由过去最高的 26%提升至 30%、结合额外抵免后最高可抵免税收的 70%。3）独立储能纳入 ITC 补贴范围。 表2：美国 IRA 法案前后 ITC 政策变化 用户侧储能：刚需+电价高企助推发展 国内峰谷价差扩大拉动工商业储能发展。据中关村储能产业技术联盟统计，2022年起全国已有 16 个省市的峰谷价差均值达到工商业储能实现经济性的门槛价差0.70 元/kWh，其中，广东省（珠三角五市，1.26 元/kWh）、海南省（1.07 元/kWh）、浙江（0.98 元/kWh）位居前三。2023 年 2-3 月达到门槛价差的省市数量进一步提升，分别达到 19 个和 18 个。当前峰谷价差扩大的趋势未变，随着部分区域的尖峰电价机制建立，给工商业储能带来了更大应用空间。 图 4：2022 全年中国各地峰谷价差(元/kWh) 户储市场高速增长，美国&欧洲引领发展。根据 CESA 数据，2021 年全球户用储能累计装机量达到 1.41GW，2021 年新增装机量 1.37GW，其中欧美地区合计新增户储装机占比近一半。 图 5：2021 年全球户用储能新增装机分布情况 电价高企+用电稳定性推动户储市场发展：1）灾害频发下用电稳定性需求推动户储发展。美国的电力设施相对老旧且各州电网相对独立，相互之间难以调度协同，在飓风、暴风雪等自然灾害频发影响下，居民会出现用电中断等问题。户储能够有效保障居民用电的稳定性。2）居民用电高企，户储经济性明显。近年来通货膨胀影响下能源价格持续居高不下，2022 年初俄乌冲突爆发，天然气价格飙升推动居民用电成本提升。海外居民电价高、上网电价低，政策给予税收优惠及资金补贴下户储具有较高经济性。 图 6：德国电价指数 KWK-Preis（EUR/MWh） 图7：美国主要州际交易所电力加权平均价格（USD/MWh） 展望：2026 年全球新型储能市场新增装机有望达到 810GWh 2022 年全球新型储能装机有望达到 48GWh，我们预计 2026 年全球新型储能新增装机量有望达到 810GWh，2022-2026 年均复合增速达到 103%。 分地区来看，2026 年美国/欧洲/中国新增装机量分别为 197/185/310GWh；分应用场景来看 ， 表前储能 / 工商业储能 / 户用储能 2026 年新增装机分别为548/75/187GWh。 表 3：全球新型储能市场装机情况（GWh） 储能电芯走向专用化，头部企业份额稳固 电芯是能量存储设备，产品设计与应用场景需匹配 储能电芯是储能系统的核心设备，主要利用化学反应进行能量存储。在电化学储能领域，锂电池是最主要的储能技术，除此以外铅酸电池、液流电池、钠电池也有所应用。2021 年全球电化学储能新增装机规模达到 7.54GWh，同比+96%；其中锂电池项目的功率占比达到了 93.9%。2023 年初，磷酸铁锂储能系统成本中电芯占比约为 65%左右。 图 8：储能系统的成本结构（2023 年 1 月） 电芯形状、型号与应用场景具有一定匹配关系。按照应用场景来区分，储能电芯可分为电源侧/电网侧储能电芯、工商业储能电芯、户用储能电芯以及便携式储能电芯。 按照电芯形态来分，储能电芯可以分为方形、圆柱、软包三种。方形电芯性价比高、材料稳定性高，代表生产企业为宁德时代、亿纬锂能。圆柱电芯良率高、技术成熟度高，代表生产企业为特斯拉、三星 SDI、LG 新能源。软包电芯安全性好、能量密度高，但是工艺难度大、产线效率较低，因此采用该路线的电芯企业较少，代表生产企业为派能科技、ATL。 方形电芯最早从商用车起步，后在储能领域推广。方形电芯单体容量相对灵活，故而在各种储能场景均有应用；而圆柱电芯、软包电芯单体容量相对有限，故主要应用于户用储能和便携式储能市场中。 表4：各封装形态电池对比 按照带电量来区分，储能电芯可分为 20/50/100/200/280Ah 等多种型号。 电源侧/电网侧储能、工商业储能方面，多采用 200Ah 以上大电芯产品：1）成本更低：相同容量下，电芯数量减少、PACK 零部件减少，成本得到进一步优化。2）大电芯在后端集成领域装配工艺简化度高。3）BMS 管理更容易：串并联电芯数量减少，BMS 的数据采集和监控精度实现提升。 户用储能及便携式储能方面，多采用 10-100Ah 电芯产品，主要系：1）小电芯产品推出时间早、成熟度高。2）灵活性强：电芯单体容量小，能够提高电池与其他零部件的适配性和灵活性，模组形态和带电量也更加多样化。3）优化放电效率：电芯数量多能够通过串联提升系统电压，降低电流，降低对系统的干扰程度，提升放电效率。 表 5：储能电池细分应用领域介绍领域系统带电量 2022 年下半年以来锂盐价格下跌，储能电芯报价稳步下行。2022 年电芯的成本结构中，原材料成本占比达到 87.3%，制造人工成本占比为 12.7%。而在原材料成本中，正极成本占比超 50%。2022 年以来，锂盐价格下跌带动正极价格快速下行，从而推动储能电芯报价进入下行通道。从磷酸铁锂正极和电解液来估算，碳酸锂下跌 10 万元/吨，对应电芯成本下降约 0.06-0.065 元/wh