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储能产业全景图:需求端蓬勃向上,产业链羽翼渐丰

公用事业2023-07-01皮秀、张之尧平安证券上***
储能产业全景图:需求端蓬勃向上,产业链羽翼渐丰

证券研究报告 需求端蓬勃向上,产业链羽翼渐丰 ——储能产业全景图 平安证券研究所绿色能源与前瞻性产业研究团队 皮秀证券投资咨询资格S1060517070004邮箱pixiu809@pingan.com.cn 张之尧一般证券业务资格S1060122070042邮箱zhangzhiyao757@pingan.com.cn 2023年7月1日 储能:新型电力系统的“蓄水池”,成长确定性强。储能系统可将不易存储的电能转化为其他形式储存并适时释放,提高电力系统“柔性”,增加电网稳定性和绿电消纳能力,有效解决风光等波动性可再生能源并网的痛点。全球可再生能源装机规模庞大,推动储能部署加速,2022年全球新 型储能新增装机20.4GW,同比翻倍增长。储能各应用场景对应的用户需求不同,市场分布、产品形态、参与者商业模式也各异。本报告根据终端应用场景的不同,分大储、户储、工商业储能三个部分对储能行业进行介绍。 大储:需求蓬勃增长,技术路线多元,供给竞争激烈。大储市场需求高增,主要部署于中、美等集中式可再生能源装机主力地区。我们测算2023年中国/美国大储(仅新型储能)装机分别有望达到42GWh(同比+164%)和25GWh(同比+142%)。新型储能技术路线多元,现阶段全球新增装机 以锂电池储能为主,产业链主要环节包括储能电池、PCS、系统集成等。大储赛道处于典型的成长期,市场竞争激烈。长期来看,随着各国大储电 站商业模式逐步完善,大储产品的效率、安全性等核心性能的重要性将进一步凸显,各环节企业的技术和品牌有望逐渐形成壁垒,竞争格局逐步改善。建议持续关注锂电池储能产业链各环节具备竞争优势的企业,同时关注具备潜力的新型储能技术路线,如适用于长时储能的液流电池、压缩空气储能,适用于调频的飞轮储能等。 户储:toC优质赛道,渗透空间广阔。欧、美等高电价发达地区是全球户储的主要市场。用户节约电费和提升用电稳定性的需求、加之政策大力补贴,驱动欧美户储市场有力增长。欧洲天然气价格虽已下行,但居民电价仍有一定支撑,在经济性、用户消费习惯和政策补贴等因素下,户储产品仍具有渗透潜力;美国市场在加州NEM3.0新政等因素推动下,亦有优良增长动力。我们测算,2023年欧、美户储新增装机分别有望达到12.7GWh (同比+81%)、4.4GWh(同比+205%)。供给侧,全球户储市场呈现“群雄割据”格局,国内企业实力强劲。虽然户储市场需求短期存在不确定性,但全球市场空间广阔,建议关注已具有品牌和渠道壁垒的企业。 工商业储能:经济性强驱动,市场爆发元年。我国政策推动工商业峰谷电价差增大,鼓励工商业用户安装储能系统,自行调节峰谷负荷。目前,工商业储能系统在多个省份已拥有较好经济性。东部和中部用电量高的多个省份,如浙江、广东、湖南等,单日两次充放电的等效价差(2022年全年 均值)超过1.2元/kWh,工商业储能项目理论IRR超过15%,投资回报率优良。工商业储能市场爆发在即,我们预测,2023年全国工商业储能市场空间有望达到7.3GWh,全球工商业储能新增装机有望超过20GWh。工商业储能市场处于早期阶段,产品尚未标准化,竞争格局分散。建议把握赛道从零到一的机会,关注具有工商业储能产品或电站业务布局的企业。 投资建议:储能赛道整体处于成长期,需求端的高景气和供给端“成长的烦恼”并存。短期建议关注具备α的细分赛道,包括场景端有望放量的工商业储能(相关标的:苏文电能、芯能科技),以及液流电池等具备潜力的新技术路线(相关标的:钒钛股份、永泰能源);长期建议持续关注大储、户储赛道具备出色实力的公司(相关标的:鹏辉能源、科华数据、派能科技),关注竞争格局和盈利能力改善带来的机遇。 风险提示:1.各市场需求增长不及预期的风险。2.全球市场竞争加剧的风险。3.原材料价格上涨或供应不足的风险。4.市场准入限制政策收紧的风险。 大储 户储 工商业储能 市场分布 需求端 •中国、美国是大储主要市场;欧洲市场也逐渐起步 •欧洲为户储主要市场,2022年装机容 •我国工商业储能发展迅速;欧、美市场也存在增长潜力 量超全球的40%;美国市场增长潜力大, 日本、澳大利亚亦有较大需求 驱动因素 •本质上,大储装机需求来自于风电、光伏高比例并网产生的灵活性资源需求 •国内通过强配政策+市场建设,国外通过补贴激励和市场化回报,推动大储商业模式逐渐完善,装机不断增加 市场规模 •2022年我国新增装机14.6GWh,预计2025年新 增装机有望达111.7GWh 供应端 •2022年美国装机4.0GW(容量估计8-10GWh),预计2025年新增装机可达83GWh •购买方为家庭用户,经济性和保障用电是主要需求 •工商业用户有节省电费和保障用电的需求 •我国峰谷电价差持续增加,使工商业储能设备具有优良经济性 •经济性:高电价+购售电价差下,户储 系统可节省用电成本 •2022年我国新增装机约1.6GWh,预计2025年国内新增装机可达26.1GWh,全球有望超50GWh •保障用电:防止极端气候或灾害断电 •2022年全球新增装机15.0GWh,其中欧洲新增装机约7.0GWh •预计2025年全球新增装机可达80GWh 技术路线 •抽水蓄能存量规模庞大,电化学(锂电池)储 能是主要增量,各种技术路线百花齐放 •主要为锂电池储能 •主要为锂电池储能,部分项目采用铅炭、液流电池储能 产品形态 产业链构成 资料来源:平安证券研究所 •最终以大储电站形式运营。储能业主可对储能 系统/EPC进行招标,部分业主也通过集中采购形式直接购买电芯和PCS,自行集成以控制成本。 •上游核心设备:电池、PCS、温控与消防设备 •中游:系统集成(PCS、电池厂商亦参与此环节) •下游:电站运营 •安装于住宅中,类似家电,通常搭配户用光伏系统。面向客户的产品可以为储能系统+PCS,或两者集成的一体机 •安装于厂房/园区,主要为百kWh级的机柜,MWh级项目采用大储集装箱 •赛道处于发展早期,电池/系统集成厂商布局工商业储能机柜产品 •电芯:上游,销售给储能系统厂商 •储能系统、PCS;通常销售给安装商 •一体机:通常以自有渠道销售给用户 储能电池 PCS 温控消防 储能系统(集成) 锂电池储能 参与者包括主流动力电池/消费电池企业,通常兼有大储 和户储电池产品 储能电池 •宁德时代•瑞浦兰钧 •鹏辉能源•蜂巢能源 •比亚迪•双登股份 •亿纬锂能•远景能源 •派能科技•海辰储能 •南都电源•天津力神 •国轩高科•昆宇电源 •欣旺达•楚能新能源 大储/户储PCS参与者不完全相同,后者通常兼有光伏微逆产品,面向海外市场 大储PCS户储PCS • • • • • • • • • 阳光电源 科华数据比亚迪上能电气盛弘股份国电南瑞禾望电气华为 索英电气 •德业股份 •固德威 •锦浪科技 •禾迈股份 •昱能科技 •古瑞瓦特 •艾罗能源 •首航新能 大储、工商业储能必需的设备环节,格局较好 温控 •英维克 •高澜股份 •同飞股份 •奥特佳 消防 •青鸟消防 •国安达 大储、户储入局者繁多,工商业储能处于起步 阶段大储 •阳光电源•南网科技•国电南瑞 •科华数据•南都电源•许继电气 •上能电气•四方股份•海博思创 •比亚迪•金盘科技•新源智储 •科陆电子•新风光•融和元储 户储工商业储能 •派能科技•南网能源 •比亚迪•苏文电能 •科士达•芯能科技 •固德威•金冠股份 •三晶股份•奇点能源 •沃太能源•美克生能源 •华为•兴储世纪 其它技术路线 大储电站有多种不同技术路线。抽水蓄能技术已非常成熟,其它几种技术路线阶段较早,未来在长时储能、调频等领域存在差异化应用空间 抽水蓄能钠离子电池钒液流电池熔盐储能 •东方电气•传艺科技 •南网储能•中科海钠 •中国电建•湖南立方 • • • 钒钛股份 上海电气永泰能源 •国网英大 •融科储能 •西子洁能• •首航高科• •可胜技术• 上海电气 兰石重装蓝科高新 飞轮储能 •坎德拉新能源 •泓慧能源 重力储能 •中国天楹 资料来源:各公司公告及官网,平安证券研究所整理注:橙色字体为非上市公司,蓝色字体为上市进程中公司(截至2023.6.30) CONTENT 目录 一、储能:新型电力系统的“蓄水池” 二、大储:增长确定性强,技术百花齐放 三、户储:toC优质赛道,渗透空间广阔 四、工商业储能:经济性强驱动,市场爆发元年五、投资要点与风险提示 •储能是指通过介质或设备把能量存储起来,在需要时再释放的过程。储能通常特指电力储能,是将不易储存的电能转化为机械能、 化学能等形式储存起来,以便需要时使用的过程。 •储能系统可以有效提高电力系统的供电质量和用电效率。电能传输速度与光速相同,发、输、变、配、用电往往在同一瞬间完成,要求电力生产和电力负荷相匹配;但电力生产和负荷具有波动性和随机性,难以实时匹配,产生输出电能质量不稳定、利用率不高等问题。储能系统就像电力系统中的“蓄水池”,在多雨时把水蓄起来,以供干旱时使用;储能系统可以动态吸收能量并适时 释放,从而改变电能生产、输送和使用同步完成的模式,使得实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔性”。储能有助于提高 输出电能的稳定性、平滑用电负荷,从而有效提高供电质量和用电效率。 能量产生 能量存储 能量应用 低价方便 高效可持续 安全可靠 储能系统 发电负荷率低 电网利用率低 各种能量的产生、储存和应用储能在电力系统中的重要性 能 量 可再生能源发电 常规电力 间歇性/波动性未并网、弃风/光 分布式区域 供能 负荷波动大 系统可靠性低 大型核电 调峰能力低 安全性问题 太阳能 风能 生物质能 核能 热能 机械能 化学能 电磁能 电磁储能 …… 光 磁 机械 电 热 热储能 化学/电化学储能 机械储能 资料来源:《储能原理与技术》,《储能技术及应用》,平安证券研究所 •储能是推动可再生能源大规模应用的关键技术。风能和太阳能存在间歇性和波动性等固有特性,其出力特性与用电负荷无法完全匹配;且光伏接入电网需配备逆变器等电力电子器件,对电网造成冲击。因此,风电、光伏等间歇性可再生能源的大规模并网,存在影响电能质量、干扰电网稳定性、利用效率不高等问题。储能技术的接入,可以起到平抑新能源波动、跟踪计划出力、参与系统调峰调频、提高消纳水平等作用,推动可再生能源的大规模应用。 •发改委《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》明确指出,储能能够显著提高风、光等可再生能源的消纳水平,支撑分布式 电力及微网,是推动主体能源由化石能源向可再生能源更替的关键技术。 1,200 1,000 全球风、光累计装机规模接近2000GW 储能可有效解决风电光伏规模应用的痛点 风电、光伏应用痛点 储能作用 风电装机量/GW 光伏装机量/GW •输出功率的频繁变化,造成电压波动和闪变、频率波动等 •风光出力难以控制,可调度性有限 •可再生能源出力不稳定,需配备备用电源和电网通道容量,增加成本 •平抑功率波动,提 高电能质量 •跟踪计划出力,提高输出的确定性 •参与调峰调频,提 高电网运行稳定性 电能质量和 电网稳定性 800 600 •出力和用电负荷峰谷不匹 配,造成弃风弃光 应用效率 •削峰填谷,显著提升风、光消纳水平 400 200 0 资料来源:IRENA,《风力发电系统的设计、运行与维护》,《太阳能光伏发电系统设计施工与应用》,平安证券研究所 •电力系统由发电、输电、变电、配电、用电等环节构成,储能可 用于电力系统的各个环节。 •供应端(表前市场):表前储能即安装于用户侧电表外的储能系统,包括安装于电源侧、电网侧的储能系统,由于装机规模较大,又称为大储。储能可以实现调峰、调频、备用容量、平滑出 力、缓解电网阻塞等功能,从而提升电力系统灵活性,并显著提