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1、储能行业梳理一.什么是储能储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放出来的过程。从应用上看，储能是电力系统中的关键一环，可以应用在发、输、配、 用任意一个环节。电力即发即用，无法直接存储，配储则可以平滑电 力波动性，减少资源浪费。按应用场景可分为用户侧（自发自用、峰谷 价差套利），发电侧（可再生能源并网、减少弃光弃风）、电网侧（电 力调峰、调频）、输配侧以及辅助服务（5G基站备用电源）等多种用 途。从装机上来看，抽水蓄能为主，电化学储能发展最快。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
2、至7.5%，对应装机量 14.2G，主要为锂离子储能，国内结构与全球一致。二为什么需要储能可再生能源发电量占比提升，电网在输配、波动性调控等方面的难度增 大。碳排放趋严+全球平价到来，光伏风电、水电等可再生能源发电占 比快速提升2020年光伏风电发电量达7270亿千瓦时发电占比9.5%， 但可再生能源发电具有不稳定性、间歇性的问题，提高了电网在输配容量、电频波动控制等方面的要求，需要依赖储能形成可控制、可调度的 电网运营模式。解决因电网消纳有限导致弃风弃光问题。电力即发即用，无法直接存储 的能源形态，发电和用电的波动性造成资源浪费。2020年全国弃光率 为2.0%、弃风率为3.5%，可以预见光
3、伏风电快速上量后电网消纳有限、 参与调峰能力不足、传输容量有限等问题显现，弃风弃光率或有所回升。 弃风弃光造成资源浪费，亟需提升配储能的比重、输配网络逐渐健全等。新能源汽车保有量上升，快充电站的快速渗透，增加电网的控制难度和 失稳风险。预计到2021/2025年全国新能源汽车保有量将分别达 759/2676万辆，充电桩保有量将分别达240/815万台，即插即充、大 电流快充都对电网运行提出了新的要求。根据中国电力科学研究院预计 2025年电动车、空调机、轨道交通等新兴负荷达5.6亿kW以上，超 过电网最大负荷的35%。电网需改变运行方式，推动源-网-荷-储多方 资源的智能协同互动。总的来说，储
4、能作为一种柔性电力调节资源，在全球新能源替代传统化 石能源低碳转型进程中，具备长期的、正向的、不可替代的社会价值， 在新能源消纳、调峰调频等辅助服务、提升电网系统灵活性稳定性的技 术必要性已得到充分验证。经济性只是短期的摩擦性因素，投资者更需 具备“终局”意识，关注储能资产长期定价逻辑的根源。三.当下投资储能的逻辑需求端长线逻辑清晰，碳中和大背景下政策大力支持清洁能源发展驱动 储能需求。当前碳减排已成全球共识，据ECIU统计，目前已有20个 以上国家针对碳中和立法或提出目标，顶层设计推动下游政策出台，风 光作为技术成熟与安全可靠的清洁能源，将成为各国推进的重点。储能 作为稳定清洁能源发电波动，
5、提高系统消纳能力的关键手段，亦将在政 策的推动下与新能源发电系统配套，得到大规模的应用。从市场空间来看：2025年全球规模超千亿，5年成长空间超过10倍， 是碳中和弹性最大赛道。2020年全球新增装机4.7GW，同比+62%， 2016-2020年CAGR=46%，市场规模高速增长。根据我们搭建测算模 型，2025年中国储能预计新增45GWh，“十四五”期间装机 CAGR=70%，对应市场规模499亿元。2025年全球储能预计新增 172GWh，5年CAGR=75%，对应市场规模2370亿元。中国及全球 5年增长空间均超过10倍，是碳中和弹性最大赛道。政策支撑储能行业发展。国内外多国实行了多项
6、推动、鼓励储能发展的 政策。2017-2021年受益于电价定价体系、能源结构的差异性以及政 府给予适当补贴，国内外储能发展迅速。中国2021年7月提出到2025 年国内装机达3000万千瓦以上，到2030年实现新型储能全面市场化 发展，利好政策不断出台。从技术路线上看，电化学储能已经入商业化，或成未来发展重点，其中 磷酸铁锂将成为主流技术方向，钠离子电池或成为后续技术方向。因成 本低、寿命长、技术成熟，物理机械储能，尤其是抽水蓄能应用广泛， 但受地理环境制约、投资高、建设周期长等影响发展渐缓；电磁储能和 光热储能综合效率高，但尚处于技术开发阶段，电化学储能性价比高， 已经进入商业化阶段，随成本
7、的逐渐降低，我们认为电化学储能锂离 子电池将是储能主要的应用类型。从2015-2020年电化学储能的电池来看，锂离子电池尤其是磷酸铁锂 电池，从安全性、能量密度、成本、发展路径等方面性价比最高的技术 方向，据测算2021年磷酸铁锂储能已达到1.5元/Wh的系统成本，储 能经济性的拐点到来，随电池成本和BOS成本的进一步降低，打开庞 大潜在市场。钠电池成本低，循环寿命有待提高，或成为未来技术方向。钠电池实现 材料体系创新，2021年研究逐渐走向成熟。由于钠离子储量为锂储量 420倍，存量丰富、价格低廉理论Bom成本较锂电池可减低30%-40%， 且钠电池安全性、高低温、快充性能更优异，因此在储能
8、市场具备广阔 应用空间。但钠电池循环寿命和能量密度相较锂电池偏低一般在1000 次左右，宁德2021年7月底发布的第一代钠电池，循环次数可达到3000次以上，我们测算若循环次数提升到4500次，则比较具备经济性。新能源+氢储能”是未来能源发展大方向。氢能能量密度高，运行维 护成本低，可同时适用于极短或极长时间供电的能量储备，是少有的能 够储存上百GWh以上的储能形式，被认为是极具潜力的新型大规模储 能技术。氢气发电建设成本仅580美元/kW，远低于光伏、风能、天然 气石油等众多方式，能量密度是其他化石燃料的3倍多，我们预计新 能源+氢储能”是未来能源发展大方向。氢能产业链包括制氢、储运、 加氢
9、、氢能应用等方面，2021年多家企业开始布局氢能氢储产业链。从储能产业链来看，电池与逆变器环节系统成本占比最高，分别为60% 和20%，是产业链中高景气度方向，相关企业有望充分受益行业红利。 从弹性测算结果看，逆变器环节弹性相比锂电池更大。储能系统是以电 池为核心的综合能源控制系统。主要包括电芯、EMS（能量管理系统）、 BMS （电池管理系统）、PCS（双向变流器）等多个部分，其中电芯是 储能系统的核心，成本占比约67%，2021年锂电池主要包括磷酸铁锂 和三元电池两类。BMS主要负责电池的监测、评估、保护及均衡等； 能量管理系统（EMS）负责数据采集、网络监控和能量调度等；储能变 流器（PCS）可以控制储能电池组的充电和放电过程，进行交直流的变 换。
