2023年“长时储能”产业发展及投融资概况

相较于由电动车产业发展催化孕育出的锂离子电池储能产业，长时储能技术天生就是带着为电力系统转型服务的目标而来，其市场前景和发展速度也主要受电力系统转型发展路径和节奏影响。以本文对2023年长时储能项目和公司融资的统计分析来看，长时储能公司受实际市场规小、技术壁垒高、投资需求高、产业发展较晚、产业链配套不成熟等因素的限制，没有如锂电池储能产业一般，陷入“出生即红海”的窘境。相关公司均有一定的技术研发积累或获得稳定的技术支持，才进入扩大生产和示范项目建设阶段，避免了通过资本简单复制直接进入产能无序扩张阶段，这十分有益于长时储能行业的健康有序发展。 本文的分析根据我国情况，主要讨论具备提供4小时以上储能时长并可能在日间长时储能范围继续发挥作用的技术。技术主要包括抽蓄、多种液流电池储能、压缩空气储能（含液态压缩空气）、重力储能、二氧化碳储能、铅酸\铅碳电池等，这些“日间长时储能技术”也是本文统计分析的对象。 风险提示：电力系统对长时储能的实际需求不及预期；商业模式发展不及预期；价格机制形成不及预期；长时储能经济性发展不及预期 1.长时储能发展现状 电力系统对储能的时长要求是随着电力系统的负荷特性、新能源渗透率、调节电源能力以及电网安全韧性而变化的，因此对于究竟多少小时的储能时长可被称为“长时”并无绝对标准。以不同储能时长为电力系统提供的功能来看，小时到天级的储能在电网侧的主要功能是调峰，提供备用容量，参与辅助服务，同时可降低和延迟接纳更多新能源介入相关的电网投资强度。美国可再生能源实验近期的研究主要着眼于4小时以上的储能系统，英国将储能时长6小时以上的储能定义为长时储能，美国能源部的报告《商业起飞之路：LDES报告》，将10小时以上、36小时以下储能时长定义为“日间长时储能”。 本文的分析根据我国情况，主要讨论具备提供4小时以上储能时长并可能在日间长时储能范围继续发挥作用的技术，主要包括抽蓄、多种液流电池储能、压缩空气储能（含液态压缩空气）、重力储能、二氧化碳储能、铅酸\铅碳电池等，这些“日间长时储能技术”也是本文统计分析的对象，因抽蓄较为成熟、储热和氢储能适用于更长时，相关技术公司未纳入统计。 图表1：不同储能时长的作用 根据中关村储能联盟统计，截止2023年底我国新型储能装机规模达到34.5GW/74.5GWh，平均时长2.15h。其中超过97%的装机仍为锂离子电池。适用于长时储能的压缩空气储能和液流电池储能占比均为0.6%，对应装机量约为200MW，装机规模仍较小。铅电池有接近400MW的装机量，这一前几年被认为将完全被锂电池淘汰的技术，由于其低成本、高安全性和充放电倍率低（适合长时）的特点，而重回新型储能主战场。 图表2：2023年全国新型储能装机技术分布 除开已装机投运的项目，2023年有多个长时储能项目签订投资协议、开展前期工作或已启动招投标（设备、施工），乃至开工建设。据长城证券产业金融研究院统计，除去签约项目和部分用户侧项目，2023年已开展前期工作至已开工建设的压缩空气项目共18个，总装机规模4.4GW，时长为4~6小时。液流电池项目19个，总装机1.8GW，绝大部分为4~6小时。两者合计占长时储能项目比例超过98%。此外有重力储能项目3个（64MW），另有接近百兆瓦液态空气储能项目和 CO2 储能项目，最长储能时长为10小时。而据不完全统计，已签署投资协议的长时储能储备项目超过20GW。 图表3：2023年长时储能项目 2. 2023年长时储能技术公司融资事件 在我国电力系统加速转型，长时储能项目签约、开工以及利好政策不断出台等诸多因素的催化下，长时储能技术公司在资本市场的融资也火爆异常。据长城证券产业金融研究院的不完全统计，仅2023年一年，在一级市场融资的长时储能企业（仅包括第一节所述的几项技术）多达24家，总融资金额高达43.95亿元，参与的投资机构103家。 虽然长时储能企业的融资规模从量级上与锂离子电池还有差距，但相比2022年的统计，长时技术企业的融资额仅为6.2亿元，同比增长600%。以至于储能行业和投资人都将2023年称为长时储能元年。 图表4：长时储能2023年一级市场融资 从融资事件数看，2023年液流电池技术企业的融资事件最多，共有15次，融资额高达29.8亿元，在诸多技术路线中最为抢眼和活跃。压缩空气储能领域有两家完成融资，但其中仅中储国能一家就支撑起超10亿元融资额，考虑到国内大部分储备项目的技术提供方均为中储国能，这一数据并不令人意外。如前所述，铅电池虽然在通常意义上被认为是旧技术，主要用于低速电动车及备用电源。但电力系统储能对规模和安全性的要求，使得采用先进技术提升性能的铅碳电池也获得了机会。2023年有两家铅碳电池企业完成融资，融资额超过3亿元。其他技术方面，液态空气和重力储能主要由央企绿发集团和上市公司中国天楹进行研发和示范项目投资，未查询到相关技术公司融资信息。此外，我们追踪到一家二氧化碳储能技术公司—博睿鼎能开展了千万元融资。 图表5：不同长时储能技术路线融资事件数量分布 图表6：不同长时储能技术路线融资额分布 由于更严格的商业保密考虑，现在越来越多的公司和投资机构不再对外公布融资金额和估值等详细数字，因此我们仅获得了部分融资事件的数据。单独看2023年的液流电池企业融资额分布看，3000万到1亿（含）的中早期融资占比最多，约43%，与行业发展阶段较为匹配。超过3亿元的融资发生三笔，其中两个公司为已经营数年的液流电池老玩家，而也有一家新入局者快速获得了较高额度的融资。估值方面与融资额对应，大多有一定技术积累或项目资源积累的液流电池公司，估值均在几亿元至几十亿元区间。 总体说来，我们观察到的融资数据与签约示范项目的公司数据匹配度较好，一定程度上验证了资本市场的理性和敏锐度。 图表7：液流电池公司融资额分布 分技术分析开展融资的液流电池公司，全钒液流电池技术以5家占据绝对优势。这是由于在诸多液流电池技术路线中，全钒液流电池当前的技术成熟度最高，综合技术经济性能最好，且产业链配套相对完整，是唯一具备开展百兆瓦项目建设的液流电池技术。其他液流电池技术路线各有特色，也各有一家代表公司开展技术公关，同样有资本押宝水系有机、全铁等未来技术。关键设备公司主要聚焦于亟需国产化替代的全氟离子膜以及钒盐生产。 图表8：融资液流电池公司的技术类别 3.主要投资机构 在我们统计的24个投资案例中，共有103家投资机构参与了投资。前十位活跃的投资机构包括中科创星、九智资本、招银国际、华控基金、金鼎资本、基石资本、联想之星、普华资本、架桥资本等。下图为至少参与过两次长时储能领域投资的机构。其中既有从电动车、动力电池时代开始就一直参与并持续跟踪锂电池和电力系统储能产业的资深投资机构，也有因自身背景和产业资源，与长时储能技术能够契合的产业基金。 图表9：活跃的长时储能投资机构 4.典型长时储能公司融资案例 大连融科：大连融科作为钒液流电池的代表，出身自中科院大连化物所，深耕钒液流电池储能技术研发15年，完成了从KW级到MW级的技术研发验证。其融资发展之路始于2021年底，基本与新型储能发展同步。据36氪创投平台信息，2022年初及年尾，大连融科分别完成A轮和B轮融资，估值和融资规模快速增长。2023年4月，大连融科完成B+轮融资10亿元，由君联资本领投，估值已达百亿级，同年，融科获得多个几十兆瓦至百兆瓦级的液流电池项目。“十四五”后两年能否利用这些项目的迭代实现技术的快速迭代和降本，是决定钒液流电池技术乃整个液流电池发展的关键。大连融科作为行业代表，义不容辞，也最值得关注。 星辰新能：聚焦全钒液流电池细分赛道的星辰新能，是又一起高校教授创业的典型案例。 据悉，星辰新能依托于中南大学技术和工程技术能力，其首席科学家是中南大学教授、博士生导师刘素琴。据《科创板日报》报道，作为国内最早从事钒液流电池研究的专家之一，刘素琴带领团队重点研究成本下降以及性能提升等问题。据36氪创投平台信息，2023年底，星辰新能获国电投产业基金、五矿创投、中车资本、中科院资本、国经资本、常州市政府投资基金、江苏武进高新投、常州科创投等多家实力产投方的战略投资，融资金额达数亿元。其全钒液流吉瓦级工厂“星G智造基地”在常州武进国家高新技术产业开发区落成。其第一期300MW量产线已投产，最终总产能将达到3GW。作为钒液流电池的新进玩家，其是否能在电力系统储能市场有所作为，值得关注。 纬景储能：纬景储能成立于2018年，通过引进、消化、吸收美国ViZn公司的技术，其创新的推出新的锌铁液流电池。公司官网披露，2023年10月，纬景储能位于珠海的吉瓦级锌铁液流电池“超G工厂”投产，纬景希望通过智能制造和大规模生产来降低其锌铁液流电池的成本。融资方面，据36氪创投平台信息，纬景于2023年3月完成了6亿元融资，是去年上半年长时储能产业界的明星企业。作为非钒系液流电池的代表，其研发制造和项目推进均非常迅速，但他所选择技术路线本身的技术成熟度和潜在问题是否已完全解决，均需通过实际运行的项目才能得到验证。 中储国能：作为压缩空气储能技术的几乎唯一代表企业，中储国能同样源自中科院技术团队。依托中科院热物理所多年的技术积累，中储国能的压缩空气储能技术实现了高效率、无补燃和不依赖自然盐穴。公司官网披露，2023年，中储国能完成了张家口百兆瓦项目建设和调试、正式投入运行。湖北应城等单体功率300MW的项目不断推进关键建造节点，设备、建造甚至分系统调试进展顺利。据不完全统计，其储备的压缩空气储能项目已达3GW。融资方面，据36氪创投平台信息，2023年5月中储国能的最新一轮融资金额达10亿元规模。当然，作为新型储能技术，压缩空气储能仍需进一步提升其经济性，尤其是不利用天然盐穴的项目，在提升了选址灵活性的同时，提高了造价。能否长周期稳定运行和降低建设投资，是决定其未来市场的关键。 5.总结与展望 相较于由电动车产业发展催化孕育出的锂离子电池储能产业，长时储能技术天生就是带着为电力系统转型服务的目标而来，其市场前景和发展速度也主要受电力系统转型发展路径和节奏影响。以本文对2023年长时储能项目和公司融资的统计分析来看，长时储能公司受实际市场规模较小、技术壁垒高、投资需求高、产业发展较晚、产业链配套不成熟等因素的限制，没有如锂电池储能产业一般，陷入“出生即红海”的窘境。相关公司均有一定的技术研发积累或获得稳定的技术支持，才进入扩大生产和示范项目建设阶段，避免了通过资本简单复制直接进入产能无序扩张阶段，这十分有益于长时储能行业的健康有序发展。 展望未来，我们对中国的长时储能技术和市场发保持乐观态度，但也必须指出一些产业发展面临的风险点： （1）电力系统对长时储能的实际需求尚需时日 美国的储能发展略早于我国，其大部分储能也安装于表前，对新安装储能系统时长的要求大多为4小时，也以4小时为标准为储能系统提供容量补偿费用。但随着新能源装机的不断增加以及电气化程度的提升（尤其是电供暖），在加州、纽约等区域电网中开始越来越多的关注和讨论6小时、8小时乃至10小时以上的长时储能技术及商业机制。美国可再生能源实验室通过建模对不同区域电网和全美电力系统需要的储能调峰时长和容量进行了模拟，结果表明当光伏渗透率（光伏发电量/总发电量）超过5%时，电力系统所需要的储能容量与光伏渗透率增长正相关，但6小时和8小时的储能系统中超过4小时的部分只在一年中的某些特定负荷日能够发挥全部作用。 图表10：光伏渗透率对储能装机容量和时长的影响 截至2023年底，我国全国光伏发电渗透率为已达6.28%，最高的青海省已接近30%。 这为我国发展超过4小时的长时储能提供了基础和空间。但由于我国电网省间输送能力强，火电装机基数大且已具备相当的调节能力，导致我国大部分地区对长时储能的需求迫切性实际低于美国同样光伏渗透率下的情况。且由于我国东部地区的大量分布式光伏采用自发自用余电上网模式，表前大规模储能的需求量并不如表后的分布式储能