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行业报告 | 储能全景图:大储扬帆出海,市场多点开花

新材料情报NMT 2024-11-11 09:06 发布于云南 发文

摘要:

新型储能:电力系统的“蓄水池”,成长确定性强。新型储能作为电力系统“蓄水池”,关键支撑着电网稳定与绿电消纳,加速可再生能源普及。全球储能市场迅猛扩张,2023年新型储能新增装机达46GW,比去年翻一番;预计2024/2025年将增至73.1/97.2GW,增速分别为59%/33%。其中,大储领跑全场景,2023年新增32.7GW,占比71%,预估2024/2025年分别增至57.8/77.8GW,增速77%/35%

国内大储:政策引领装机,商业化有待完善。中国大储市场领跑全球,2023年新增装机19.8GW,占全球60%份额。预计2024/2025年装机将达32.0/41.8GW,同比增62%/31%。"新能源配储"与"独立储能"双轨并进,后者因经济效益更佳,有望成主流模式。然而,当前独立储能收入主要源于容量租赁,其收入水平不及欧美,需深化辅助服务与电量市场改革以优化商业模式。

海外大储:发达市场、新兴市场多点开花。海外大储市场展现多元繁荣景象,较国内市场更具竞争优势与盈利能力,吸引国内企业拓展美欧及中东等区域。美国与欧洲市场,基于成熟的电力机制,提供可观投资回报,预计2024/2025年新增装机分别为11.5/14.3GW与6.3/9.2GW,增速显著。中东地区,尤其是沙特,规划大规模集中式光储项目,催生巨大商机。国内企业依托卓越产品力与成本优势,积极角逐新兴市场,共享全球大储发展的红利期。

技术路线:锂电为主,新路线百舸争流。储能技术多元化发展,涵盖机械、热、电磁、电化学及氢能等多种路径,其中锂电池主导新型储能领域。抽水蓄能现为全球主流,而锂电池则引领新型储能潮流。各类技术依据功率与持续时间特性,适配电力系统多样化需求:抽蓄、液流电池与压缩空气储能擅长长周期储能;飞轮及电磁储能快速响应,专攻频率调节;锂离子电池以其广泛适应性与成熟产业链,预期长期担任储能主力军。

产业链:海外大储系统竞争格局较优。海外大储市场展现良性的竞争生态,锂电池储能产业链中,从电池、PCS到系统集成,虽各环节需求旺盛,但供方竞争白热化。尤其在电池领域,“一超多强”的局面由宁德时代主导。相较于国内市场的价格战,海外市场竞争格局更为健康,国内企业在系统集成方面凭借技术和品牌优势,已在国际市场赢得一席之地,特别是在美欧及新兴市场,展现出获取高额利润的巨大潜力。

投资建议:大储赛道需求景气度高,新兴市场带来新增量。国内大储蓄势待发,海外大储竞争格局更优,领先企业积极出征海外市场。推荐大储市场地位全球领先的阳光电源;建议关注深耕海外、大储业绩增速亮眼的阿特斯;布局新兴市场、出海进展顺利的上能电气。

新型储能:电力系统的“蓄水池”

储能系统通过将电能转化为其他形式(如机械能、化学能等)进行存储,并在电力需求高峰时或电网负荷变化时释放电能,从而有效提升电网的调度灵活性与稳定性。

近年来储能需求来看,全球储能需求呈现出强劲的增长势头根据中关村储能产业联盟(CNESA)统计,2023年全球新型储能新增装机46GW,同比增长130%。中国、欧洲和美国为三大主要市场,2023年新增装机分别为21.5/10.3/8.7GW,同比增速分别为193%/97%/90%;预计2024/2025年全球新型储能新增装机将分别达到73.1/97.2GW,同比增速分别为59%和33%。

从全球储能装机类型和增速来看,根据CNESA、EASE、WoodMackenzie、Sunwiz数据,2023年,全球大储装机32.7GW,同比增长138%,占新型储能装机比重71%大储仍为全球储能新增装机的主要类型。具体来看,2023年中国装机以大储为主,大储装机超过九成,同时工商储也扮演着越来越重要的角色欧洲装机以户储居多,户储占2023年装机规模的2/3美国储能装机以大储为主。2024年,中、美大储在前期高基数下增速数字略显放缓,但仍维持较强增势;欧洲则有望迎来大储装机的快速增长。预计2024/2025年全球大储新增装机57.8/77.8GW,增速分别为77%/35%。

我国储能市场参与情况来看目前国内储能电池以宁德时代、鹏辉能源比亚迪亿纬锂能派能科技南都电源等企业为主。PCS和储能系统(集成)领域阳光电源、上能电气科华数据等企业共同参与温控消防领域英维克青鸟消防等。

国内大储:政策引领装机,商业化有待完善

从市场规模来看,国内大储装机持续增长,根据国家能源局,2024年上半年我国新型储能新增装机13.05GW/32.19GWh。根据储能与电力市场,1-8月,国内储能项目完成招标规模共计34.6GW。预计2024/2025年国内大储新增装机功率32/42GW,容量70/92GWh。

从项目分类来看,国外的大储项目常被统称为Utility-Scale或Grid-Scale,即公用事业级或电网级规模,通常不做进一步细分。相比之下,国内早期对大储项目按“电源侧”和“电网侧”划分,近期鉴于新能源配储几乎覆盖电源侧,独立储能则主占电网侧,故现今多将其归类为“新能源配储”与“独立储能”两大类别。新能源配储”与“独立储能”初期因并网主体差异而区分,前者依附新能源场站,后者自主并网。长远看,随着独立储能向市场化推进,商业模式日益完善,两者的功能与驱动力渐趋一致。未来,符合标准的新能源配储可转为独立储能,两者界限模糊化,更具灵活性与经济性的独立储能有望成国内大储主流。

从驱动因素来看,政策引领储能发展,我国储能产业渐入佳境。“十三五”定调储能战略,市场化步伐加快;“十四五”双碳目标下,多元政策出台,确立技术、应用与主体多元化基调。新能源“强配”政策催生大储规模刚需,然而低调用率、不明朗回报致“审而不建”。面对政策趋严挑战,促使新能源配储向独立储能转型,独立储能正成主力军,2024上半年新增装机占66%。但国内独立储能收益结构仍待优化,随电力市场深化,收益模式有望理顺,步入健康轨道投资回报率因地施策,5%左右的资本金内部收益率反映初步成效,未来可期。

海外大储:发达市场、新兴市场多点开花

美国方面,美国大储市场预期2024/2025年新增装机分别达11.5/14.3GW,增长45%/25%。成熟电力市场和完善的回报机制激发装机积极性,尤其在加州和得州市场,大储项目展现出良好商业前景。然而,老旧电网升级和供应链瓶颈制约着装机速度,改造费用由投资方承担,加之供应链紧缺,尤其是变压器等关键设备的短缺,延缓了美国大储项目的落地进程。美国正着手改革并网流程和提升供应链效率,但仍面临一定周期的调整期。

欧洲方面,欧洲大储市场预计2024/2025年新增装机分别为6.3/9.2GW,同比增长126%/46%。英国作为岛屿国家,电力供应能力有限,大储是发展绿电、保障电力供应的基础。英国大储市场回报机制完善,可参与多个市场获取回报。意大利推出MACSE机制,旨在缓解电网拥堵,吸引基础设施和养老基金投资,推动大储增长。根据EASE预测,2024/2025年欧洲大储新增装机分别将达到6.3/9.2GW。

中东方面,沙特阿拉伯和阿联酋是中东地区光储部署的主要市场,需求增长迅速。沙特阿拉伯逆变器需求爆发,是我国出口中东地区第一大、亚洲第三大的逆变器市场。沙特阿拉伯推动大型光储电站部署,计划到2030年实现可再生能源装机规模达100-130GW。沙特阿拉伯的电网基础设施较弱,新能源光伏项目往往需要大比例配储。沙特能源部制定2024年至2025年招标24GWh电池储能项目的计划,显示大储发展空间广阔。

技术路线:锂电为主,新路线百舸争流

大储与用户侧储能相比,拥有更多样的技术路径。大储因其庞大的容量和功率,技术涵盖物理储能(如机械、热、电磁储能)和化学储能(电化学、氢储能)。各技术根据功率等级、放电时间和应用场景的特点各异,难相互替代。长期看,各储能技术将多元化发展,协同互补,适应新型电力系统建设的多样化需求。

机械储能方面,抽水蓄能和压缩空气储能是成熟的大容量、低成本长时储能方案,抽水蓄能技术成熟,装机规模占全球储能市场的67%,经济性优秀,但受限于地理位置,建设周期长压缩空气储能利用压力势能储能,建设位置限制相对较小,有一定应用前景飞轮储能适用于调频,响应快速,正在逐步商用。目前抽水蓄能占据我国储能方式最大份额,至2030年,我国抽水蓄能投产总规模预计达120GW,2024-2030年间累计新增装机近70GW,2024-2025年年均新增装机约5.5GW,之后逐年递增至2030年的13.3GW。

电磁储能方面,电磁储能包括超导储能和超级电容器储能,以高效、快速响应著称,尚处于研发初期,未大规模应用。超导储能利用超导线圈储存电磁能,具高循环效率、长寿命及毫秒级响应,属储能前沿科技。超级电容器结合物理与电化学储能优势,体现高循环寿命、快速充放及环保特性,已在电子、交通及航天领域广泛应用,电力与可再生能源领域应用待开发。

熔盐储热方面,熔盐储热+光热发电技术潜力巨大,其运行原理是通过聚光系统聚焦太阳光至吸热器产生高温热能,储存在熔盐储罐中,并通过换热系统与水热交换产生蒸汽驱动汽轮机发电。这种一体化建设方式兼具发电和长时储能特性,出力稳定且可连续调节。2023年国家能源局发布通知推动光热发电规模化发展,计划到2027年每年新增3GW开工,而2024年国务院发布的意见中也强调了光热发电的重要性,预示着熔盐储热技术有望加速发展。

电化学储能方面,电化学储能以高能量密度、广泛适用性和易维护特性,成为新型储能技术中最受青睐的选择,全球99%的新型储能装机来自电化学储能,尤其是锂离子电池,占据主导地位。锂离子电池,特别是磷酸铁锂型,凭借其高性能、长寿命和成本效益,成为储能行业的首选。钠离子电池虽能量密度略逊,但在安全性和成本控制上展现出优势,可能在储能领域对锂电池构成有效补充。全钒液流电池作为一种安全、大容量、长时储能解决方案,适应长时储能需求日益增长的趋势,具有显著发展潜力。随着长时储能需求上升,液流电池,尤其是全钒液流电池,因容量大、寿命长、安全性好,被视为关键储能技术之一,预估未来市场空间广阔。

氢储能方面,具备零碳排放特质,由水电解结合风能、太阳能制得氢能,环保的同时,能作为电能储存的介质,用于长时储能,或参与全球运输和贸易,实现电能在时间和空间上的调节。

产业链:海外大储系统竞争格局较优

电池环节方面,2024年上半年,全球储能锂电池市场持续扩张,出货量达114.5GWh,同比增涨33.6%。中国碳酸锂价格走低,带动电芯成本下滑,9月底,280Ah、100Ah电芯价格分别降至0.31、0.35元/Wh,降幅达20%~26%。314Ah电芯在大储能系统中加速应用,渗透率达9.7%,预期年内升至20%以上,同时,电芯容量向着600Ah+演进。行业呈现“一超多强”的竞争态势,宁德时代领跑,CR5占有73.2%市场份额,前五企业中包括宁德时代、亿纬锂能、瑞浦兰钧、海辰储能与比亚迪。大储能电芯市场Top2宁德时代、亿纬锂能领航,小储能电芯竞争激烈,亿纬锂能、瑞浦兰钧位列榜首。

PCS和系统集成环节方面,大储能系统集成方案仍在发展中,常见的五种架构各具特色,集中式系统虽普及但效率和安全待优化,模块化设计趋向增强。国内大储市场竞争白热化,“价格战”频现,2024年9月,2小时储能系统均报价跌至0.58元/Wh,跌幅显著。相比之下,海外大储市场更注重产品质量和技术,定价高于国内,国内企业如阳光电源展现成本控制优势,毛利率高达37.5%,在国际市场脱颖而出,尤其是在北美、欧洲及亚太地区,中国企业的市场占有率稳步提升。阳光电源2023年全球市占率约12%,排名第二,比亚迪在欧洲市场也位居前三。海外业务占比高的企业,如阿特斯和阳光电源,显示了强劲的出口势头,特别是阿特斯,2024年上半年境外营收占比达76.92%,显现出国内企业在国际储能领域的拓展能力。

储能温控消防环节方面,面对大容量电池的严苛散热与安全挑战,现有温控技术(风冷、液冷)成熟,吸引精密、工业及汽车温控行业企业入局,储能新趋势催生潜在增长点。当前,青鸟消防与国安达为主要参与者,前者领先布局,提供多层次消防解决方案,后者深耕电力消防,产品进入初步供货阶段,共同构建储能安全保障生态。

投资建议

大储赛道需求景气度高,新兴市场带来新增量。国内大储蓄势待发,海外大储竞争格局更优,领先企业积极出征海外市场。推荐大储市场地位全球领先的阳光电源;建议关注深耕海外、大储业绩增速亮眼的阿特斯;布局新兴市场、出海进展顺利的上能电气。

结尾:

综上所述,全球储能市场正处于快速发展之中,特别是新型储能技术的应用和推广,为电力系统的稳定性和可再生能源的消纳提供了强有力的支持。得益于政策的推动和市场的需求,中国在大储市场目前处于引领地位未来随着商业模式的进一步完善,储能产业将进一步为全球能源转型和可持续发展贡献重要力量。

声明:本文为OFweek维科号作者发布,不代表OFweek维科号立场。如有侵权或其他问题,请及时联系我们举报。
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