 作者｜独角兽研究 电化学储能深度报告 一、电化学储能新增装机快速增长 储能总量：截至2020年底全球储能装机量191.1GW，同增3.5%；中国储能装机量35.6GW，同增9.9%。根据CNESA，截至2020年底全球已投运储能项目的累计装机量达191.1GW，同比增长3.5%，其中，中国的累计装机量达到35.6GW，占全球的18.6%，同比增长9.9%，涨幅同比提升6.4pct，回归高速增长。 储能累计装机结构：全球电化学储能装机占比约7.5%，主要为锂离子储能。截至2020年底，全球已投运储能项目中抽水蓄能的累计装机占比90.3%，同比下降2.3pct；电化学储能的累计装机占比提升2.3pct至7.5%，对应装机量14.2GW，且锂电池比重首次突破90%，约13.1GW。国内结构与全球一致，锂离子电池装机占比快速提升。 截至2020年中国已投运储能项目中抽水蓄能的累计装机占比89.3%，同比下降4.1pct；电化学储能的累计装机占比提升3.9pct至9.2%，对应装机容量3.3GW，其中锂离子电池装机占比快速提升至89%，同增8.2pct，对应累计装机量约2.9GW。 电化学储能新增装机快速增长：全球2020年新增电化学储能4.72GW，是2019年新增投运规模的1.6倍。国内2020年新增电化学储能1.56GW，同比增长145%，超过2019年底累计投运规模的九成，正式迈入“规模化发展”的新阶段。 (以上数据来源为《储能产业研究白皮书2021年》) 二、锂离子电池成为电化学储能绝对主力 锂离子电池成为电化学储能绝对主力：如以下4图所示，锂离子电池占累计电化学储能装机比例全球为92%，中国为89%；而2020年新增电化学储能装机中锂离子电池占比更是高达98.4%（全球）和97.7%（中国）。 (以上数据来源为《储能产业研究白皮书2021年》) 三、需求迎来爆发式增长 需求增长源自新能源的消纳，无论电源侧还是用户侧；碳中和背景下需求迎来爆发式增长。随着可再生能源发电占比提升，消纳、输配、波动等问题显现，储能的刚性需求逐渐显现，多省相继出台新能源储能设施强制配套政策。8月10日，发改委、国家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，如下2图，新增储能需求来自电源发电侧和辅助服务的占比高。
在用户侧，峰谷电价差进一步拉大使配套储能具备经济性。7月29日，发改委发布关于进一步完善分时电价机制的通知，通过加大峰谷电价差更好引导用户削峰填谷、改善电力供需状况、促进新能源消纳，为构建以新能源为主体的新型电力系统、保障电力系统安全稳定经济运行提供支撑。 根据东吴证券的测算，峰谷价差在0.7元/kWh以上具备配储经济性。假设循环寿命为5000次，储能固定成本1.55元/Wh，在电价谷值0.25元/kWh时充电，在电价峰值0.95元/kWh时放电，即峰谷价差达到0.7元/kWh时，储能的收益率达到9.82%，具备经济性。
四、为什么是锂离子电池？ 抽水蓄能建设周期长，远水救不了近火，制约电网短期调峰能力增长，双碳目标下急需多种新型储能形式共同发展，电化学储能首当其次。储能系统的核心需求是高安全性、长寿命和低成本。锂离子电池最能满足这些要求。
铅酸电池因为自身的缺陷正被锂离子电池替代。 1）使用寿命短，即便是性能相对优异的铅酸电池在频繁深度循环下，使用寿命仅一年左右；2）能量密度低，对地板承重要求高，随着通讯设备数据传输量的增加，这一矛盾进一步放大；3）对环境污染大，铅酸电池的制作和回收过程中容易发生铅污染。 锂离子电池里面磷酸铁锂电池表现优秀。 磷酸铁锂电池热稳定性强，正极材料结构稳定，安全可靠性、综合成本均优于三元锂电池。 具体而言：1）从安全性看，根据实验数据，三元锂电池热失控时最大升温速率高达154℃/s，磷酸铁锂为6.6℃/s，相同质量下，三元电池释放的热量是磷酸铁锂的六倍多，磷酸铁锂的安全性显著优于三元；2）从综合成本看，根据产业反馈，同等条件下三元成本比磷酸铁锂高30%以上，磷酸铁锂具备成本优势。虽然磷酸铁锂电池能量密度低于三元锂电池，但对储能系统而言，电池使用寿命和安全性等指标优先于能量密度，而且储能应用场景对电池的尺寸和重量的要求相对灵活，应用场地相对固定，有效弱化能量密度低这一不足。 五、储能电池重要玩家及其布局 储能电池的重要玩家主要为动力电池玩家，同时包括少数消费电池玩家和传统通信储能玩家。2020年中国储能电池和海外销量如下图。
宁德时代：宁德积极拓展储能业务，志在必得，有望复制动力电池龙一地位。 宁德发展储能电池具备强大优势：1）利用动力电池的品牌开拓市场，积累了深厚的研发、技术优势和市场地位；2）储能与动力技术同源、供应链基本一致，可以发挥动力电池的资源整合和成本管理优势；3）与国电、南电及五大发电集团开展合作，进行全国化基础设施建设，利用其数据资源，扩大储能布局。 表：宁德时代积极拓展储能业务
比亚迪：全产业链覆盖，海外市场表现亮眼。 公司储能产品出口至美德日澳等多个国家和地区，其中户用储能在欧洲市场出货量市占率排名第二，仅次于Sonnen。2020年公司储能电池海外出货438MWh，国内领先；储能系统出货213MW，仅次于阳光电源。国内储能市场中公司与金风科技达成战略合作，共同为电源侧储能场景打造优质的储能解决方案和产品服务。2020年10月21日，比亚迪与正泰集团签署协议，旨在储能、智慧轨道交通、半导体领域开户深度合作。 比亚迪储能在2020年8月推出全新一代电网级储能产品BYDCubeT28。该产品占地仅16.66平方米，储能电池容量2.8MWh，能量密度提升了超90%，支持1500V直流电压，匹配不同品牌的高电压换流器。创新采用了液冷技术，空间利用率远远高于传统预留风道的风冷系统，更好地确保系统高效安全运行。面对储能市场日渐增长的需求，比亚迪在广东汕尾陆河工业园正在建设年产10GWh自动化储能装配产线，为市场提供更多储能产品，同时以量产带动储能成本的进一步下降。
亿纬锂能：在5G储能和风光储能领域发展迅速 高度重视储能发展，尤其是5G通信储能和风光储能领域发展迅速。公司磷酸铁锂电池在工程动力市场和储能领域取得了良好成绩，聚焦大客户的策略效果明显，特别是5G通信储能和风光储能领域，成功获得多个大客户的重点项目。1）助力5G基站储能建设，亿纬中标中国移动磷酸铁锂电池采购项目，采购通信用磷酸铁锂电池共计6.102亿Ah（规格3.2V）；2）亿纬动力与林洋能源建立合资公司，投资30亿元建设年产10GWh的储能电池项目，开发储能的梯次利用技术，利用在新能源汽车运营中产生的退役锂离子动力电池，改造进行二次利用。公司高度看好储能方向，公司预计2021年出货5GWh+，到2025年出货20GWh+。
海基新能源：持续将储能领域作为公司核心业务深化发展 海基项目一期1GWh/年全自动化储能与动力锂离子电池生产线于2017年建成并投入使用，配套建设的研发检测中心、PACK生产线和现代化的物流仓储成品库也全部投入运行；二期1GWh/年储能电池智能生产线将于2021年上半年投入生产。一方面积极与集成行业先进企业展开合作；另一方面积极与发电集团、电网企业等业主展开合作，提供整套储能系统集成解决方案。同时将通信、数据中心备电市场作为公司衍生业务发展方向，积极开拓以三大运营商以及铁塔为主的客户，作为新的业务增长点。在地域规划方面，以国内储能市场为主的同时将重点布局海外市场，针对东南亚地区推工商业储能系统以及通信后备电源，针对澳洲、欧洲等国家推户用储能系统，为公司的战略布局奠定基础。 力神：储能业务链涵盖储能电池、BMS、EMS、储能系统集成等领域。以可再生能源发电、火储调频两大场景为着力点，构建了大型能量型及大型功率型两大系列优势产品，是平高、南方电网、上海融和等大型企业的供货商。 国轩高科：依托上海电气，2017年与上海电气共同出资建立上海电气国轩，次年在江苏南通建设年产能8GWh的锂电池储能系统。
派能股份：国内质地最纯的储能龙头，背靠中兴康讯，深度绑定海外储能系统集成商龙头，充分受益于海外可再生能源发展带来的储能市场快速增长。截至2020年底具备1GWh电芯和1.15GWh系统产能，另外募投项目规划4GWh电芯和5GWh系统产能。 展望：储能市场刚刚打开，储能电池的竞争才刚刚开始，最终比拼的应该是电池的高性能（安全、长寿命）和低成本（最终演化为规模优势）以及行业资源整合能力，龙头胜出的概率高。 六、锂离子电池的可能挑战者 产品趋势：电芯与模组正朝着大电芯、高集成化方向发展。锂电池生产企业和系统集成商正在从100Ah电芯逐渐切换到200Ah以上大电芯。 在满足安全性要求的前提下，一切性价比更高的电池技术都有可能对锂离子电池构成挑战。 纳离子电池：钠相对锂更容易获取，技术与锂相近，有望实现更低的量产成本。 宁德时代：7月29日发布钠离子电池，预计2023年产业化量产。
与钠离子电池相关的上市公司有华阳股份、浙江医药。 华阳股份：预计于年底正式投产；公司间接持有中科海钠1.66%股权，且与其成立合资公司，中科海钠国际少有拥有钠离子电池核心专利与技术的电池企业之一。公司股东华阳新材料集团参与的全球首套1MWh钠离子电池储能系统已获投运。公司投资1.4亿元新建“钠离子电池正、负极材料千吨级生产项目”。 浙江医药：公司与上海紫剑化工科技在2018年共同出资成立浙江钠创新能源有限公司，浙江医药持有钠创新能源40%的股权。钠创新能源在钠电池正极材料、电解液和电芯制造方面形成专利30多件，构建了较为完善的自主知识产权的钠电池体系。公司2021年7月与爱玛科技联合发布全球首批钠离子电池双轮电动车，推动钠离子电池产业化进程。 七、储能行业各参与方怎么看?
系统集成商有望掌握行业话语权： 当前阶段电池和PCS是储能系统产业链中壁垒较高、价值量占比较大的核心环节。 随着储能行业的成熟，系统集成商有望掌握行业话语权。 越来越复杂的应用场景需求使得先进的系统设计和运行/优化能力将越来越重要。储能系统集成掌握核心储能技术软件，基于控制将其集成，以完整的智能系统交付客户，最大化项目投资回报，在生命周期内使得储能项目满足安全和性能要求。 本平台所发布内容不构成对具体证券在具体价位、具体时点、具体市场表现的判断或投资建议，不能够等同于指导具体投资的操作性意见。 ▲原创申明：本文部分图片来源于网络，文章内容版权归属于“独角兽智库”，是有事实根据、符合法律规定，本平台旨在以公正公平的原则进行事实分析研究，除了文中特别加以标注引用的内容外，本文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成品。原创不易，请各位多多转发支持！如需转载请联系“独角兽智库”微信公众号后台管理员并备注机构名称，未经本平台同意随意转载者，我们有权保留追究法律责任的权利！
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