全球户用储能及储能逆变器市场独立行业研究

机密 全球户用储能及储能逆变器市场独立行业研究 版权所有©2023弗若斯特沙利文。报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系沙利文公司独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经沙利文公司事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，沙利文公司保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。 2023年8月 目录 3 全球户用储能逆变器市场分析 2 全球户用储能市场分析 1 报告概要 业共识的专业观点 •成立于1961年，沙利文在全球拥有45个办公室和超过2000名行业咨询顾问，提供包括行业研究、战略咨询、投融资顾问咨询、培训服务等在内的全方位咨询服务，覆盖新能源、消费零售、互联网科技、医疗服务、航空航天、金融服务等13大行业。 信息来源： •电话和面对面深度访谈 •行业内经验丰富的专家 信息内容： •销售收入 •产业结构 •驱动因素 •行业壁垒 一手调研 信息来源： •行业权威机构公布数据 信息内容： •市场规模 •主要玩家市场份额 引用数据 关键数据和信息 交付成果 信息来源： •沙利文内部研究报告 •行业报告 •行业白皮书 •行业数据库 •行业期刊 •公司年报 信息内容： •行业外部环境 •行业发展趋势 二手资料 市场增长和预测的假设 沙利文采用的测算逻辑确保信息来源具有多层次并可以交叉验证，从而确保数据的准确性。沙利文在撰写研究报告时，采用了以下假设：（1）中国经济在预测期内会保持稳定增长（2）在预测期内，中国社会、经济和政治环境保持稳定（3）在预测期内，没有金融危机、自然灾害等外部冲击影响行业的供需情况。预测数据是在对应相关宏观经济数据后，通过分析历史数据并参考相关行业的特定因素而得出。除非另有说明，本报告中所有的数据和预测都来源于沙利文报告、官方政府公布数据和其他公开报告。 本次项目研究范围如下： 研究时间 •基准年份：2022 •历史年份:2018-2022 •预测年份:2023E-2027E 研究地区 •全球 •欧洲 研究行业 •全球户用储能市场 •全球户用储能逆变器市场 •欧洲户用储能市场 •欧洲户用储能逆变器市场 目录 3 全球户用储能逆变器市场分析 2 全球户用储能市场分析 1 报告概要 •储能是提升电力系统可靠性、促进新能源消纳的关键技术。从整个电力系统的角度看，储能是指在发电端和用电端不一致时，利用化学或者物理的方法将已经产生的电能通过不同的介质或者方法储存起来，并在需要时释放。 •从电力系统中储能的应用场景看，储能可以分为电源侧储能、电网侧储能和用户侧储能（包括户用和工商业用电）。 -电源侧储能是指位于能源供应系统中，用于存储大规模电力的技术和设备。这种储能通常部署在电力发电厂、太阳能电池场、风电场或其他能源生产设施附近，以平衡电力供应与需求之间的差异，提高电网的稳定性和可靠性。 -电网侧储能是指位于电力输配电网中，用于增加电网效率、减少能量损失、提高电能质量和应对负荷峰值的技术和设备。这种储能通常位于变电站、电网节点或输电线路附近。 -用户侧储能是指位于终端用户或消费者设施内部的储能系统，包括家庭、商业和工业用户。这种储能系统通常用于减少电能成本、提高自主供电能力、应对电力需求尖峰等。 电源侧储能 电网侧储能 用户侧储能 水电火电光伏风电输电配电家庭用电/户用工商业用电 系统规模 •十兆瓦时-百兆瓦时级 •十兆瓦时-百兆瓦时级 •家庭用电/户用：10kWh级 •工商业：兆瓦时-十兆瓦时级 储能作用 • • 协同传统能源：协助传统能源发电，实现 负荷调峰和动态运行的平衡。 提供辅助服务：为电力系统提供频率调整和备用容量，维持系统稳定性。 促进可再生能源并网：平滑可再生能源的产出，减少风电和太阳能发电的波动。 • • 电能治理：在电网侧实现负荷调峰和频率 调整。 增强输配电能力：减轻电网拥堵，推迟输电和配电系统的扩容升级需求。 • • • 降低用电成本：通过自发自用电力，降低 用电成本。 确保电力供应稳定性：不间断供电、负荷响应、应急供电。 资料来源：弗若斯特沙利文 全球储能市场新增装机规模，GW 2022年全球储能新增装机项目的应用场景分布 +54.3% +53.0% 30.7 5.6 3.6 6.5 15.5 300 户用 250 200 150 100 50 0 201820192020202120222023E2024E2025E2026E2027E 工商用 电源&电网侧 •储能作为高效灵活性资源，将在传统电力系统往低碳、清洁化转型的过程中承担重要角色。在过去5年，全球储能技术进入成熟阶段，抽水蓄能和锂离子储能成本不断下降，使得储能在各类电力市场提供服务拥有较好收益。且各国政府对气候问题的重视，加快可再生能源开发应用，使得大比例可再生能源电力并网，激发储能调峰调频需求，储能装机市场空间打开。2022年全球储能市场新增装机规模达到30.7GW，2018年至2022年复合增长率达到53.0%。基于储能成本的下降、能源安全的需求和相关政策的支持，未来全球储能市场预计仍然保持高增长速率。 •面对日益昂贵的电费，越来越多的用户开始寻求替代能源解决方案，其中户用光伏装机的需求迅速增长。2022年，全球储能新增装机项目中户用储能的占比达到 26.6%。随着技术进步和成本的不断下降，户用储能将进一步显示出其经济性的优势并保持稳定的市场增长速率。 资料来源：CNESA全球储能项目库,弗若斯特沙利文 •户用储能（户储）是指用于家庭用户的储能系统。户用储能系统单机规模较小，主要采用电化学储能路线，由储能电池、储能逆变器、电池管理系统（BMS）和能量管理系统（EMS）等构成。其中，储能电池和储能逆变器是核心组成部分，成本占比分别达到53%和12%，两者的适配性尤为重要，将会影响整套系统的发电效率。 •户用储能系统常与户用光伏系统搭配，形成户用光储系统，典型的5kW户光系统会搭配10kWh的储能电池。白天，光伏所发的电能优先供本地负载使用，多余的能量经过转变后储存进储能电池中，在电能仍有富余的情况下可选择性并入电网；夜间，将储存于电池内部的直流电进行转换后供室内负载使用。户用储能系统不仅有助于降低电费支出，还提供了更加可靠、高效和环保的能源解决方案，使家庭用户能够更好地管理和控制自己的能源消耗。对于高电价或电网老旧地区的用户，购置户储系统具备较好的经济性。 户用光伏+储能系统方案户用光储系统工作示意图 控制 信息 直流充电 直流放电 状态 信息 户用储能系统 Inverter 储能逆变器 RooftopSolarSystem 户用屋顶光伏系统 Grid 电网 BESS 户用锂电储能 Load 负载 电池管理系统 BMS 储能电池 能量管理系统 EMS 储能逆变器 PCS •白天：光伏发电供本地负载使 用同时存储到储能电池中 •夜间：将储存于电池内部的直流电进行转换后供室内负载使用 资料来源：固德威招股说明书、弗若斯特沙利文 •户用储能技术路径主要包括锂离子电池、铅碳电池、液流电池和钠离子电池等。不同技术路线的电池响应速度、放电效率都不尽相同，也有各自的适用范围和优缺点。 •目前，锂离子电池的市场占比最高，达到97%。其中磷酸铁锂电池以其长循环寿命、高性价比等特点，相较于三元锂电池，更符合储能电池的设计需求，是储能电池的主流发展路径。特斯拉储能电池正在逐步从三元锂路线转向铁锂路线，另外部分公司如宁德时代、派能科技等正在进行钠离子电池的研发与测试，预计未来储能电池技术路径将进一步发展完善。 户用储能不同技术路径对比户用储能市场不同技术路径的市场占比 以2022年全球累计储能装机量计 户用储能技术 锂离子电池 铅酸电池 液流电池 钠离子电池 其它 3% 97% 能量密度120-200Wh/kg30-50Wh/kg30-80Wh/kg100-160Wh/kg 全响应时间百毫秒级百毫秒级百毫秒级百毫秒级 循环寿命（次）1,000-10,000500-1,200≥12,0002,500-4,500 循环效率90%75%80%85% 优点比能量高，比容量大技术成熟，成本低寿命长，可100%深放响应速度快，储能密 度高 缺点高温下安全问题寿命短，污染问题较储能密度低，造价高高温条件下运行，易 锂离子电池 为严重企造成安全问题 资料来源：《储能产业研究白皮书2023》、弗若斯特沙利文 上游 中游 下游 分体机形式 锂离子电池 铅酸电池液流电池钠离子电池 一体机形式 终端用户 组件系统集成商 零部件供应商 储能系统集成商 家庭用户 储能系统 安装商 贸易商 其它 能量管理系统 EMS 电池管理系统 BMS 逆变器 电池模组 电池组件 其它组件 冷却系统 电池管理系统 电芯 •户用储能系统上游是零部件的供应商，其中电池组件是户储系统的重要零部件，包括电芯、电池管理系统、冷却系统和其他器件。储能电池的技术路径包括锂离子电池、铅酸电池、液流电池和钠离子电池等，目前锂离子电池是市场主要采用的技术路径。 •户用储能系统中游是组件系统集成商，包括电池模组、逆变器、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）等，这些组件构成一个完整的户用储能系统。其中电池模组和逆变器是户用储能系统的核心部分，电池模组负责将电能从太阳能光伏板、风力发电机等能源源输入，并将其存储起来，而逆变器可以控制储能电池的充电和放电过程，并进行直流和交流之间的转换。 •户用储能系统下游是终端家庭用户，户用储能系统可以以分体机或一体机的形式销售给家庭用。在一体机的形式下，储能系统集成商将电池模组和逆变器集成一体化产品，销售给终端用户；在分体机的形式下，安装商分别采购储能电池模组和可适配的逆变器，为终端家庭用户整合安装。 全球户用储能电池系统出货量，GWh 2022年全球户储电池系统出货地区分布 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2018 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 2026E2027E 澳大利欧洲 +50.2% +89.0% 20.4 1.6 2.4 3.9 6.5 其它 亚 本 南非 日 美国 •受到欧洲户储市场爆发式增长的影响，2022年全球户用储能电池系统出货量达到20.4GWh，同比增长超过200%，2018-2022年复合年增长率达到89.0%。欧洲、美 国、南非、日本以及澳大利亚是全球户储的主导者，2022年欧洲的市场占比高达48.1%。 •基于能源自控诉求、能源稳定性需求以及政策支持下户储系统的高经济性，全球户储市场未来仍然将保持高速增长。欧洲、美国市场预计依旧保持主导地位，而澳洲、南非等新兴市场可能接棒成为未来户储增长的动力源。以南非市场为例，电力紧缺为居民生活造成严重影响，用电刚需下居民选择主动配储以保障用电，更重视产品的性价比且价格敏感度高，预计南非户储市场未来增长具有可持续性。 全球户用储能电池系统出货量排名，GWh，2023H1 CR5市场集中度CR10市场集中度 2023年上半年，全球户用储能电池系统出货量合计为11.3GWh 公司A公司B公司C公司D公司E公司F公司G公司H公司I公司J 目录 3 全球户用储能逆变器市场分析 2 全球户用储能市场分析 1 报告概要 储能变流器按照应用场景可分为户用小额定输出功率、工商业中额定输出功率、集中式大额定输出功率、储能电站超大额定输出功率四大类。 家庭户用（小功率） 工商业（中功率） 集中式（大功率） 储能电站（超大功率） 储能逆变器 •储能逆变器是光储一体化的核心部件。储能逆变器能够减少对电网的依赖。白天，光伏发电供负载使用，多余产生的电存储于电池中；晚上，光伏不发电，