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目录011锂电池储能综述02电网级大型储能行业分析03家庭及工商业储能行业分析04移动式储能行业分析05通信储能行业分析4储能的基本概念储能指通过一种介质或者设备,将电能用同一种或转换成另一种能量形式存储起来,并在需要时释放电能的相关技术。根据能量存储介质的不同,储能技术主要可以分为电化学储能、热储能、氢储能和机械储能等。其中,电化学储能是指各种二次电池储能,主要包括锂电池、铅蓄电池、钠硫电池和液流电池等;机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气蓄能和飞轮蓄能等。抽水蓄能是目前最成熟和装机量最大的储能技术,主要应用于集中式发电站的电力辅助服务中。据CNESA数据显示,2020年抽水蓄能占全球已投运储能项目装机规模90.3%,但受地理选址和应用场景的局限,未来发展空间有限。相比抽水蓄能,电化学储能不受地理条件影响、可灵活运用于电力系统中各环节及其他各类场景;相比热储能和氢储能技术更为成熟、能量转换效率更高,因此成为全球重点发展的储能技术。近几年电化学储能装机规模增长迅猛。据统计,2016-2020年全球电化学储能项目装机规模从2GW增长至14.2GW,年均复合增长率为47.64%。储能技术分类热储能电化学储能氢储能锂电池铅蓄电池钠硫电池液流电池抽水蓄能压缩空气蓄能飞轮蓄能机械储能来源:CNESA、34电化学储能技术中以锂电池储能为主,锂电池储能是目前全球重点发展的储能技术形式。铅蓄电池和锂电池由于技术成熟,是目前应用最广泛的电化学储能技术;而钠硫电池和液流电池由于技术尚未成熟,规模化应用较小。铅蓄电池因其性能稳定、价格低廉成为主流储能技术,但存在污染环境、寿命短等明显缺点。而锂电池凭借其比能量高、无污染、寿命较长等优势迅速取代传统铅蓄电池,占据了电化学储能领域的主导地位。根据CNESA数据显示,2020年全球已投运电化学储能项目中锂电池储能装机量占比高达92%。而我国由于在储能技术方面起步较晚,锂电池装机占比与全球水平还存在一定差距,2020年占比为88.8%。电化学储能技术的分类储能类型循环寿命(次)成熟度特点电化学电池锂电池4k-5k相对成熟比能量高、无污染,和铅蓄电池相比成本偏高且存在一定安全风险铅蓄电池0.5k-1k成熟性能稳定、价格低廉,但寿命短且污染重钠硫电池>4.5k商业化早期比能量高、充放电效率高,但成本高且安全性较差液流电池>10k商业化早期寿命长、无污染但成本高且储能密度低来源:CNESA、5锂电池的分类锂电池是一类由锂金属或锂合金为正极材料,使用非水电解质溶液的电池。根据正极材料的不同,锂电池可以分为磷酸铁锂电池、三元锂电池、钴酸锂电池和锰酸锂电池。不同正极材料由于其化学物理性质不同,使得相应锂电池的应用的领域也有所不同。其中,钴酸锂电池主要应用在消费电子领域,锰酸锂电池主要应用在轻动力领域。而在储能领域,由于更关注锂电池成本、寿命、安全性、能量密度等的综合性价比,因此主要是磷酸铁锂电池和三元锂电池。正极材料隔膜电解液壳体负极材料磷酸铁锂电池磷酸铁锂磷酸铁锂磷酸铁锂磷酸铁锂三元材料三元材料三元材料三元材料钴酸锂钴酸锂钴酸锂钴酸锂锰酸锂锰酸锂锰酸锂锰酸锂磷酸铁锂三元材料钴酸锂三元锂电池钴酸锂电池锰酸锂电池消费锂电池动力锂电池储能锂电池钴酸锂因其体积容量大、工作电压高等优点,使其在超薄电子产品领域仍有优势,但价格昂贵且存在污染;三元在消费电子领域也逐渐替代钴酸锂。
三元自身的高能量密度优势使其在动力领域占据了重要地位;磷酸铁锂能量密度稍逊三元,动力应用不及其,随着后来价格下降应用也逐渐增加;锰酸锂能量密度最小,但因成本最低,在注重成本、对续航里程要求相对低的轻型动力等领域占据重要市场份额。国外储能起步更早,国外主流锂电为三元,因此被广泛应用于储能领域。磷酸铁锂热稳定强、寿命长、成本相对较低,在对能量密度要求远不及动力电池苛刻的储能领域,比三元锂电更适用。4储能锂电池:磷酸铁锂VS三元类型结构图结构类型常用原材料优点缺点磷酸铁锂聚阴离子型锂源、铁源、磷酸根、碳源安全性高(分解温度在700℃左右);循环寿命长(大约2,000次以上);
成本低(不含贵金属元素,如钴等)低温性能差;能量密度较低(约130-140mAh/g)三元材料层状结构镍、钴、锰(三者比例根据实际需要进行调整)低温性能好;能量密度高(约150-220Ah/g)安全性较差(分解温度在200℃左右);循环寿命较短(大约1,000次左右);成本较高(所需钴等贵金属元素价格高昂)储能系统对成本、寿命和安全性的追求优先于能量密度,磷酸铁锂相对三元更适合储能场景。由于海外发达国家主流的锂电池技术路线为三元材料,且在全球市场有先发优势,因此目前全球储能锂电池中三元锂电池占比高于磷酸铁锂电池。磷酸铁锂电池和三元锂电池相比,具有更高的安全性、更长的循环寿命和更低的成本等优势,而其劣势主要是低温性能较差和能量密度较低。但由于锂电池在储能领域的应用中,更注重成本、寿命和安全性,而对尺寸和重量设计要求低,因此对冲了磷酸铁锂在能量密度上的劣势。随着磷酸铁锂的性价比逐渐体现,可以预见在储能领域将会是磷酸铁锂的主场。据调研机构Wood
Mackenzie公司预测,磷酸铁锂电池将在未来几年中占据储能市场越来越大的份额,到2030年可能会超过三元锂电池。5储能锂电池:磷酸铁锂发展现状磷酸铁锂市场出货量爆发,产业链相关企业争相布局参与市场竞争。据GGII数据显示,2018-2021年磷酸铁锂产量从6.8万吨增长至48万吨,年均复合增长率为91.83%。随着磷酸铁锂的性价比逐渐体现,中国电池厂商在储能领域偏好选择磷酸铁锂路线,随着各锂电池厂商的需求订单增加,磷酸铁锂出货量在2021年呈现爆发式增长,仅上半年出货量就达17.8万吨,超过2020年全年出货量,2021年全年出货量同比增长287.1%。我国磷酸铁锂市场竞争格局集中,据GGII统计,2021年磷酸铁锂正极材料行业出货量前五名厂商分别为湖南裕能、德方纳米、常州锂源、湖北万润和融通高科,行业CR6为81%。其中,湖南裕能连续两年稳居行业第一位,且市占率在2021年进一步提升至25%。面对磷酸铁锂在储能领域的新增需求,除了传统磷酸铁锂生产企业纷纷扩产以外,还吸引了磷化工、钛白粉等生产企业,其凭借各自原料资源优势争相布局磷酸铁及磷酸铁锂产业链。来源:6锂电池储能的应用场景锂电池储能技术应用范围广泛,主要包括电网级大型储能、家庭及工商业储能、通信储能和移动式储能。锂电池储能应用领域移动式储能通信储能家庭及工商业储能电网级大型储能储能在通信基站等领域作为备用电源,不仅可以在电力中断期间为通信基站等关键设备应急供电,还可利用峰谷电价差进行套利,以降低设备用电成本。移动储能就像个大型充电
宝,不同的是,充电宝一般只给手机充电,移动储能产品却可以在户外给大型家电充电。户外出游与应急备灾为现阶段移动储能产品较为核心的应用领域。包括发电侧和输配电侧储
能,发电侧与输配电侧储能的本质用途基本相同,均是削峰填谷、调频调峰、缓解电网阻塞等,以保障电网输出稳定性。一般与分布式光伏电源配套应用,满足家庭或工商业用户实现电力自发自用最大化以降低用电费用、利用峰谷电价差进行套利、容量电费管理等需求。电力系统非电力系统7锂电池储能行业发展现状锂电池储能技术作为电化学储能的主要技术路线,具有能量密度高、综合效率高、成本下降潜力大、建设周期短和适用性广泛等特性,装机规模持续提升。近五年,全球电化学储能项目装机规模呈加速增长态势。根据CNESA统计,2016-2020年全球电化学储能项目新增规模由0.7GW增长至4.7GW,年均复合增速达46.54%。累计装机规模由2GW增长至14.2GW,实现跨越式增长,年均复合增长率达47.64%。据CNESA统计,2013-2010年全球新增锂电储能装机占电化学储能装机比例整体呈上升趋势,从63.4%提升至98.4%,年均增速超5%。截止到2020年9月,前三季度全球新增投运电化学储能装机规模为
2.66GW,同比增长约167%;其中锂电池储能装机规模约
2.62GW,占比约98.4%。2013-2020Q3全球新增锂电储能装机占电化学储能装机比例98.4%来源:CNESA、891.6%87.8%74.8%63.4%92.5%94.7%92.5%锂电储能行业的发展机遇发展机遇锂电成本快速下降相关政策支持电力自发自用需求上升加速发展可再生能源“碳中和”背景下,为了实现双碳目标,全球加速能源供给向清洁能源转型。而储能是解决可再生能源发电不稳定的重要技术,由此推动储能在发电侧与电网侧的商业化应用。近年来,锂电储能成本呈现快速下降趋势,技术经济性持续提升,在很大程度上促进了锂电储能技术的大规模商业化应用。在欧洲、日本、澳大利亚、美国等电力价格高昂的国家和地区,分布式电源+储能应用的主要经济驱动因素之一是提高电力自发自用水
平,以延缓和降低电价上涨带来的风险。近年来,各国纷纷出台支持政策推动储能产业发展,为储能的大规模商业化应用创造了良好的市场机遇。锂电储能行业的快速发展主要得益于加速发展可再生能源、电力自发自用需求上升、锂电成本快速下降和相关政策支持等因素。9发展机遇——加速发展可再生能源发展储能是可再生能源加速渗透的必由之路。据牛津大学统计,2019年中国排放了102亿吨二氧化碳,几Ⓖ是美国(53亿吨)的两倍,占全球排放总量近28%。在“碳中和”背景下,为了实现双碳目标,加速减碳、大力发展可再生能源是我国目前发展任务的重中之重。新能源发电技术受益于其零排放的优势,将会进入高速发展期。据中国电力企业联合会统计,2020年我国风电、光伏新增装机规模均得到巨大增长,达71.67GW和48.2GW,同比增长178.65%和81.75%。风电新增装机在经历2020年爆发式的增长后,2021年新增同比下降不可避免,但47.57GW的装机规模较于往年依然是较高规模的新增。光伏发电新增规模在
2021年继续扩大。传统的电力系统中,电能输出曲线相对稳定,可以控制发电侧以达到供需基本匹配。但可再生能源发电会受到自然环境影响而导致发电不稳定,例如光伏发电高峰集中在白天而无法匹配晚间的用电高峰等情况。因此发展储能技术是解决供需匹配问题、减小风光波动性对电网冲击的必由之路。储能作为新能源产业发展的重要支撑,将迎来行业发展“黄金机遇”。来源:牛津大学(Our
World
in
Data),中国电力企业联合会、10发展机遇——电力自发自用需求上升高电价催生了用户侧电力自发自用需求,而分布式光伏和储能的发展,则为用户需求提供了可实现的技术路线。根据国家电网数据显示,截止2019年,我国在全球主要国家之中居民电价处于最低水平,为0.542元/KWh。德国居民电价最高,为2.31元/KWh;意大利工业电价最高,为1.488元/KWh。欧美不少国家及地区由于高电价水平,催生了电力自发自用需求以延缓和降低电价上涨带来的风险。同时,随着分布式光伏的快速发展,光伏电力自发自用经济性提高,进一步推动用户侧储能市场增长。据IEA统计,自2016年来全球分布式光伏占比逐渐提升。到2020年,分布式光伏新增装机占比达到约40%。2011-2020年全球新增分布式与集中式光伏装机结构分布式
集中式
分布式占比来源:国家电网,国家能源局、11发展机遇——锂电成本快速下降电化学储能系统中电池组是主要组成部分,锂电池价格的大幅下降为电化学储能项目推广提供成本空间,磷酸铁锂电池价格从2018年二季度始低于三元锂电池。锂电池因循环寿命长、无污染、能量密度高等原因成为电化学储能最优技术路线。根据彭博新能源财经数据显示,2013-2021年全球锂电池组价格从
684美元/KWh下降至132美元/KWh,下降幅度高达80.7%。其中中国市场锂电池平均价格已低至111美元/KWh,为全球最低。根据GGII统计,从2018年二季度开始,磷酸铁锂电池包价格已低于三元锂电池包,磷酸铁锂电池凭借成本优势迅速崛起。2020年一季度磷酸铁锂和三元锂电池包不含税价格分别为0.79元/Wh和0.86元/Wh,较2015年一季度分别下降69.7%和64.2%,较2019年一季度分别下降25%和25.4%。据彭博新能源财经统计,2021年磷酸铁锂电池平均价格比三元锂电池低30%。2015-2020Q1中国磷酸铁锂(LFP)和三元(NCM)锂电池包不含税价格(元/Wh)来源:彭博新能源财经,12发展机遇——海外主要国家的储能支持政策13国家时间政策主要内容2020.09联邦能源管委会第2222号令提出美国大部分地区的区域电网和电力市场运营商允许在
用户侧部署的分布式储能系统参与批发市场。进一步提升储能发展战略地位。加快储能领域技术从实验室向市场的转化,目标到
2030年,实现美国美国2020.12储能大挑战路线图(
ESGC)报告本土制造能够满足美国所有市场需求的储能技术,长时固定式储能应用的平准化成本将比
2020年下降90%,达到0.05美元/KWh。2020.12Better
Energy
Storage
Technology(BEST)法案在未来五年内为联邦政府在储能技术研究、开发和示范方面的创新投资提供10亿美元的资金支持;为各州、公用事业公司和储能企业建立了一个新的竞争性拨款计划,以在不同应用场景部署储能。欧盟2019Clean
Energy
Package(FEP)计划提出欧洲能源政策最新框架,包括促进清洁能源过渡的各项措施。其中特别提到,将大力支持家用储能市场发展,消除发展中可能存在的财务障碍。2020.07取消储能部署容量限制要求取消电池储能项目容量限制,提供1000万英镑的拨款来支持储能部署。允许在英格兰和威尔士分别部署规模在50MW和350MW以上的储能项目。英国2021.07智能系统和灵活性计划提出使用智能技术提高消费者服务灵活性;开发电力存储和电网互联技术;对智能系统各阶段灵活性进行监测;推出10亿英镑的净零创新投资组合,其中
至少1亿英镑用于支持储能和灵活性创新项目。德国2013-2018家庭配储低息贷款德国政府通过德国复兴银行为配置户用储能的家庭提供低息贷款,并提供最高
30%的直接安装补贴。韩国2019电费折扣计划对储能设备充电的容量电费和电量电费给予一定的折扣,在高峰负荷时段使用储能设备中储存的电力,可在容量电费和电量电费上获得一定折扣。澳大利亚2020太阳能+储能项目激励计划为电网级、住宅以及社区级太阳能+储能项目提供资助,截止2018年澳大利亚可再生能源署对14个储能项目进行资金支持,支持资金总额达5724万澳元,主要涉及储能技术的研发与示范应用。《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》国家发改委、科技部等四部门加快风光储互补、先进燃料电池、高效储能与海洋发电等新能源电力技术瓶颈。《关于加快能源领域新型标准体系建设的指导意见》国家能源局在智慧能源、能源互联网、风电、太阳能、地热、储能等新兴领域率先推进新型标准体系建设,发挥示范带动作用。2020.062020.092020.122021.032021.052021.07政策,积极探索储能应用于可再生能源消纳、电力辅助服务、分布式电力和微电网等技术模式和商业模式。《2020年能源工作指导意见》国家能源局加大储能发展力度,研究实施促进储能技术与产业发展的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中共中央在氢能、储能等前沿科技领域,组织实施未来产业孵化和加速计划,谋划布局一批未来产业,提升清洁能源消纳和存储能力。《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》国家发改委完善容量电价核定机制,容量电价体现抽水蓄能电站提供调频、调压、系统备用和黑启动等辅助服务的价值,抽水蓄能电站通过容量电价回收抽发运行成本外的其他成本并获得合理收益。《关于“十四五”时期深化价格机制改革行动方案的通知》国家发改委进一步完善能源资源价格形成机制,推进输配电价和上网电价市场化改革,完善风电、光伏、抽水蓄能价格形成机制,建立新型储能价格机制。《“十四五”循环经济发展规划》国家发改委推行热电联产、分布式能源及光伏储能一体化系统应用,完善新能源汽车动力电池回收利用溯源管理体系,推动能源梯级利用《关于加快推动新型储能发展的指导意见》国家发改委、能源局明确2025年30GW的发展目标,未来五年将实现新型储能从商业化初期向规模化转变,到2030年实现新型储能全面市场化发展,孤立储能多元化发展,进一步完善储能价格回收机制,支持共享储能发展。发展机遇——中国相关的储能支持政策14目录0115电网级大型储能行业分析02锂电池储能综述03家庭及工商业储能行业分析04移动式储能行业分析05通信储能行业分析18电网级大型储能的概念主要指用于电力系统中发电侧与输配电侧的储能系统产品。电网级大型储能主要可以分为以下几种用途:可再生能源并网:储能用于解决可再生能源并网产生的弃风弃光等消纳问题。以光伏为例,在正午时分,光伏出力往往会超过负荷曲线,若没有储能,此时只能弃电。而配置储能系统后,在此期间可以进行充电,避免弃电损失;反之,在晚间光伏出力处于低谷期,则可将储能设备中的电能释放,平滑发电输出。电力辅助服务:主要表现在电站启停、调峰调频、调相、事故备用、电压控制、减少线损等方面,其中调峰调频是主要辅助方式。在输配电侧主要为缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等用途。电网级大型储能产品图电网级大型储能发电侧可再生能源并网电力辅助服务缓解电网阻塞输配电侧延缓输配电设备扩容升级1619电网级大型储能行业发展现状来源:IHS
Markit,CNESA、随着碳中和目标的持续推进,电网级大型储能项目装机规模稳步增长。从全球数据来看,据IHS
Markit和CNESA统计,2016-2019年全球电力系统新增储能项目中,发、输配电侧与用户侧的新增占比保持在6:4左右的水平。2020年发、输配电侧新增装机增长明显,占比增至73%,同比增长35.2%。从我国数据来看,国内电网级大型储能发展情况与全球同步。根据CNESA数据统计,2018-2019年我国电力系统新增储能项目中,发、输配电侧与用户侧的新增占比保持在6:4左右的水平。2020年发、输配电侧新增装机增长迅猛,占比高达98%,同比增长75%。其中,可再生能源提供主要增速,从2019占比17%提升至34.6%,同比增长103.5%;输配电侧占比最大,为37.8%。20电网级大型储能行业竞争格局目前电网级大型储能系统竞争较为激烈,产业链各方公司加速参与其中竞争。参与公司大致可以分为四类:(1)锂电池龙头厂商,如宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、南都能源等。电池厂商通过前向一体化可以有效降低成本,提高利润率;(2)集中式光伏行业龙头公司,包括光伏逆变器和光伏系统集成商,如阳光电源、上能电气、索英电气等。目前市场中储能项目多为光伏电站配置储能,这类企业可以将光伏先进技术迁移到储能系统,进入障碍小;(3)电力行业龙头企业,如中天科技、许继电气、上海电气等,这类企业在传统电厂集成中积累了丰富的经验,对于有效配置储能系统存在借鉴优势;(4)专注于系统集成的企业,如海博思创、科陆电子等。在国内市场,据CNESA数据显示,阳光电源居于榜首,2020年其运行的储能系统规模占国内总规模13%,其次是海博思创占比11%。而比亚迪则紧盯海外市场,据GGII数据显示,比亚迪储能项目主要集中在英美,英国以电力辅助服务为主,美国以公用事业规模储能和光伏储能为主。其中在英
国,截止到2019年7月,比亚迪运行的储能项目累计已超过325MW,约占英国市场四成左右。年份国家比亚迪参与的海外电网级大型储能项目(部分)2014美国PJM美国独立电力系统调频项目,项目规模31.5MW/12MWh2016英国与英国某大型电力公司合作调频储能项目,项目规模
310KW/668KWh2017英国英国Kingsbarn储能项目,项目规模19.5MW/19.5MWh2018澳大利亚126MW/1.34MWh锂电池储能项目2018英国欧洲投运最大单体储能项目,项目规模49MW/49MWh2019墨西哥与墨西哥能源组织PireosCapital签署100MWh电池储能合作方案2019美国与Apparent公司研发2MW太阳能及2MWh的储能项目来源:CNESA,电网级大型储能产业链图谱行业上游主体提供储能系统所需的储能设备及储能电池等元部件,中游主体研发生产电网级大型储能系统产品,下游为产品应用主体集中式储能电站。下游:发输配电侧应用上游:储能设备与储能电池 中游:电网级大型储能系统储能锂电池储能设备储能变流器(PCS)电池管理系统(BMS)能量管理系统(EMS)储能系统集成商集中式储能电站投资运营商建筑服务商运行维护商………………来源:19上游:储能设备与储能电池储能电池组电池管理系统
(BMS)储能变流器(PCS)能量管理系统(EMS)直流交流转换电流输出控制信息状态信息控制信息状态信息控制信息状态信息储能电池是储能系统最主要的构成部分,负责存储和输送电能,而储能电池中的电能需要储能变流器进行直、交流电转换才可实现并网。储能电池需要通过储能变流器才能实现并网,储能变流器控制储能电池的充电和放电过程,进行直流和交流的相互转换;电池管理系统主要负责电池的监测、评估、保护和均衡监测;能量管理系统负责电力数据采集、网络监控、能量调度等。其中,储能电池和储能变流器是储能系统中至关重要的组成部分。目前我国电池储能系统中储能电池、储能变流器占据产业链主要成本及利润。根据GGII统计,2020年我国储能系统成本构成中,储能电池占比
60%,其次是储能变流器,占比20%。电池储能系统集成架构状态信息来源:20上游:储能电池市场分析中国储能电池出货量呈高速增长趋势,行业内竞争格局逐步向头部企业集中。受中国“碳中和”、“新基建”的推动,以及海外需求市场的刺激,国内储能锂电行业进入快速发展期。据GGII统计,2016-2020年我国储能锂电池出货量逐年增长,2020年达到16.2GWh,5年间年均复合增长率为39.2%。2019年开始储能锂电池出货量爆发,同比增长82.7%。中国储能电池竞争格局正逐渐集中,宁德时代出货量排名行业第一。根据CNESA数据统计,2020年储能技术(主要为电池)供应商出货量排名前十分别为宁德时代、力神、海基新能源、亿纬锂能、国轩新能源、南都电源、赣锋电池、比亚迪、中航锂电和国轩高科。行业前5名出货商占据54%的市场份额,竞争格局往头部集中。其中,宁德时代以580MWh的储能电池出货量成为行业第一,也是唯一一家出货量≥400MWh的企业。来源:CNESA、21上游:储能变流器市场分析储能变流器市场主要由光伏逆变器厂商进入竞争,目前PCS市场竞争格局头部集中。中国储能变流器厂商竞争格局头部集中,行业前三家供应商出货量占据市场份额48.6%。根据CNESA统计,2020年中国储能变流器供应商前十名累计出货量约1.27GW,其中阳光电源以320MW的出货量位于行业第一,其次为科华数据、索英电气等。由于光伏逆变器和储能变流器溯本同源,其作用、技术相似,客户相通,各传统逆变器厂商进入壁垒低,目前也纷纷推出储能产品,抢占储能新兴市场。在大型集中储能应用场合,储能变流器一般独立于光伏逆变器以外,因此会产生光伏逆变器之外的量的增长。来源:CNESA、22下游:集中式储能电站集中式储能电站主要涉及投资运营、建设承包和运行维护三方。投资方负责储能电站的出资和运营,除了中大型的储能系统集成商(如上海电气)外,主要为专业能源企业(如国家电网、中国能建、中国华能集团等)和部分产业基金。投资运营主体会将储能电站工程项目承包给建筑工程建设公司,除了一些大型的国有建设公司(如中国电建、中国能建等),一般会根据项目所在地招标当地的建筑工程建设公司(如海阳市林安建筑工程有限公司)。储能电站后期的运维非常关键,储能电站的运维不仅仅是基本的巡检,值守,保养,更要不断积累运行的数据,并对当前电池的容量,健康指标都进行实时跟踪,进而不断调整控制策略、甚至可能涉及设备硬件层面的改动等等。除了专业做运维管理平台的企业(如轻舟能科等),一些储能系统集成商也有所涉及(如科陆电子、采日能源等)。集中式储能电站投资方投资运营建筑服务建设方运维管理运维方投资方建设方运维方23电网级大型储能行业市场空间测算24数据来源:20202021E2022E2023E2024E2025E2030E全球风电新增装机规模(
GW)9398104117124143230全球集中式光伏新增装机规模(
GW)91123152183213247516储能渗透率6%16%26%36%46%56%81%功率配比16%18%20%22%24%26%36%配比时长(h)-2.22.22.32.32.53.0可再生能源并网新增储能规模(
GWh)-14.029.354.685.6142.0652.6全球日全社会用电量(TWh)73767880838599调峰需求率0.2%0.3%0.4%0.5%0.6%0.7%1.2%储能渗透率1.7%2.7%3.7%4.7%5.7%6.7%11.7%储能调峰累计需求(
GWh)2.56.211.518.828.439.9139.0储能调峰新增需求(
GWh)-3.73.04.24.85.749.6全球日最大负荷(GW)3,7664,5195,4236,5087,80910,15237,693调频需求率3.0%3.1%3.2%3.3%3.4%3.5%4.0%储能渗透率1.5%2.5%4.5%4.5%6.5%6.5%11.5%配比时长(h)0.50.50.50.50.50.50.8储能调频累计需求(
GWh)0.81.83.94.88.611.5138.7储能调频新增需求(
GWh)-0.30.50.51.21.212.8电力辅助储能新增规模(
GWh)-5.07.09.012.016.070.0电网级大型储能新增规模(
GWh)-19.036.363.697.6158.0722.6通过新增风光电站配储和电力辅助配储需求来测算电网级大型储能新增规模。经测算,预计到2025/2030年,全球电网级大型储能将新增规模158GWh/722.6GWh。目录0125家庭及工商业储能行业分析02电网级大型储能行业分析03锂电池储能综述04移动式储能行业分析05通信储能行业分析28家庭及工商业储能的概念主要指用于电力系统中用户侧的储能系统产品。家庭及工商业储能系统一般与分布式光伏配套应用,实现电力自发自用最大化、削峰填谷和容量管理等需求。分布式光伏发电特指在用户场地附近建设,运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网,且在配电系统平衡调节为特征的光伏发电设施。电力自发自用的最大化:用户安装的分布式光伏所发电量,在消纳不完的情况下可以存入储能系统,需要时再放电使用,提高自用自发比例。同时在供电不稳定的地区,自发自用能提升用电可靠性。削峰填谷:在低电价时充电,高电价时放电,利用峰谷价差进行套利,以降低整体用电成本。我国大部分地区实施峰谷电价制度,其中北京、长三角、珠三角等地峰谷价差较大,一般高于
0.7元/kWh,因此成为国内用户侧储能发展较好的地区。容量管理:适用于负荷尖峰明显且尖峰位于白天的电力用户,可以通过在低谷时段以低电价充电并在用电负荷较高时放电,从而削减负荷尖峰从而降低申报的最大需量,起到节约容量电费的作用。家庭及工商业储能产品图用户侧储能商业模式削峰填谷容量管理一般工商业两部制电价的大工业企业自发自用最大化家庭和一般工商业提升用电可靠性,降低用电成本26分布式光储一体化的优势为提高用电效率、降低用电成本,“分布式光伏+储能”是必然发展趋势。29来源:北极星太阳能光伏网、分布式光伏发电系统分布式光伏+储能发电系统在“自发自用,余电上网”模式中,用户将安装的分布式光伏发电系统所发电力尽可能在自己内部消耗,实在无法消耗的部分可以卖给电网,以不浪费掉这部分光伏电量。在分布式光伏发电系统中加入储能系统,自发自用比例得到提高。在传统的分布式光伏发电系统中,假设一天发电20度,而10度电是用户使用极限,那另外10度电就会用于上网,自发自用的比例就是10/20=50%。而加了储能的分布式光伏发电系统,同样光伏一天发电20度,10度供给用户使用,但加入的储能系统可以蓄能4度电,当用户需要的时候将这4度电释放出来供用户使用,则此时仅6度电用于上网,那么自发自用的比列就变成了(4+10)/20=70%。提高自发自用比例的同时,用户收益也得到了提高。“自发自用,余电上网”并网模式的收益计算涉及到三个部分,一个是国家对分布式光伏的补贴,这个无论是否加储能,补贴是一样的,因此不予考虑。另外两部分就是
节省的电费和上网的收益,而用电的电费是要比上网收益(卖给电网的电费)要高的,所以用户自用电越多,其收益就越高。30家庭储能市场发展背景国家或地区时间补贴内容纽约2019年起储能零售侧补贴:总补贴金额为1.3亿美元,补贴储能总容量500MWh,分三批开展。南澳大利亚2018.9起实施1亿澳元的家用电池计划,奖励4万个新的电池储能系统。家庭储能补贴200美元/KWh,单次安装的补贴不超过3000美元。光储系统可以获得50%及至高96000欧元的收入所得税减
免,2020年起,光储系统的税收减免从50%提高到110%。光伏设备资助金额可达30%,储能设施资助金额可达30%,单个项目可获得的最高资助金额为10万欧元。意大利 2018.9起德国图林根州 2019.3起奥地利 2020-2022每年从气候基金拨出3600万欧元,为光伏和储能项目提供补贴资金。来源:国际新能源网,索比光伏网,EnergyTrend、独立式住宅半独立式住宅公寓式住宅具备安装家用光储系统条件安装家用光储系统难度系数较高家庭储能在海外市场的可实现性、必要性和经济性更为突出,促进了海外家庭储能市场的发展。可实现性:安装家用光伏的前提是拥有独立的屋顶,因此集中居住的公寓一般不具备安装家用光储系统的条件。海外发达地区独立住宅比例较高,根据各地区统计机构的普查数据,欧洲/美国/日本/澳大利亚的住户总量中居住在独立/半独立式住宅的比例超过50%,而我国普遍是集中居住的公寓式住宅。必要性:(1)发达国家的电价水平普遍高于中国,据国家电网数据显示,2019年德国和意大利居民电价超过2元/KWh,我国仅0.54元/KWh。(2)部分发达地区电力系统较为老旧,其中美国是典型,美国电网设施相对老旧,绝大多数设备运行年限超过25年以上。政策支持使配储更具经济性:经济性是制约用户配储的重要因素,虽然近年来锂电成本快速下降,但初装成本依然较高,热销户用储能产品特斯拉Powerwall目前的安装成本为12,000美元。因此为提高用户侧储能经济性,海外多国出台初始购置补贴和投资税收减免政策。安装家用光储系统住宅条件2019-2020年全球各地区季度户用储能装机(
MWh)德国 美国
日本 澳大利亚
其他31家庭储能市场发展现状海外家庭储能市场发展力度强劲,其中德国市场表现最为突出。从全球市场来看,德国、美国、日本和澳大利亚在全球户用储能市场占据重要份额。据GGII数据显示,2020年全球户用储能出货量增至4.5GWh,仅德国(1117MWh)、美国(1050MWh)、日本(794MWh)和澳大利亚(359MWh)四个国家就占据了2020年全球新增户用储能装机量的75%。其中德国已是全球最大的家庭储能市场,据IHSMarkit统计,自2018年Q4到2020年Q3,德国已连续8个季度实现了户用储能系统装机量的季度环比增长。从欧洲市场来看,根据SolarPower
Europe统计,2016-2019年欧洲住宅电池储能系统装机量保持高速增长,由212MWh增长至745MWh,年均复合增速为37%。2019年欧洲共安装了9.6万个住宅地池储能系统,储能容量达745MWh。其中,德国、意大利、英国、奥地利和瑞士五国增加了超过90%的装机容量。德国提供了主要增长量,占总装机容量的66%,其次是意大利占比12%。来源:IHS
Markit,SolarPower
Europe、32工商业储能市场发展背景国内工商业起步相比海外发达国家较晚,用电需求大,叠加“限电”背景,保证用电稳定、降低电费的需求迫切,促进了国内工商业储能市场的发展。由于经济结构等方面原因,工商业用户是我国电力的主要消费者。根据中电联的统计,2021年全社会用电量中第二产业占比高达67.5%,其中第二产业中的工业用电量达到5.5万亿KWh,占比达66.3%。根据IEA数据显示,全球工业用电量平均占比约为40%,我国明显高于全球平均水平。第三产业用电量占比位于第二,为16.1%。可见,工商业用户大量的用电需求,催生了其降低用电费用的需求。同时,近期我国多地均提出了“限电令”,在国家能耗双控的时代背景下,煤电将持续降低在生产生活中的比重,最终淡出历史舞台。作为普通工商业用户为保证稳定用电,在屋顶装光伏、配储能渐渐成为行业趋势,因此极大催发了工商业储能市场需求。省份 限电限产政策内容2021年9月21日11时前未关停的高耗能重点用能企业,将由电力部门采取措浙江
施。共涉及我区161家企业,全部印染、化纤行业企业。各镇(街)通知企业按要求执行,马鞍街道要通过热电企业立即降低供热负荷,以供热负荷降低情况有序安排用热企业梯次停产。A类企业不得超过去年同期用电;
B类企业要下降10%;1096家C类企业全部江苏
按照"开二停二"
的措施进行限产,分为两批,轮流生产;143家D类地块上的企业进行全部停产;28家印染企业全部按照"开二停二"的措施进行限产,分为两批,轮流生产。广东电网表示,自2021年9月16日起执行"开二停五"用电方案,每周星期日、广东 星期一、星期二、星期三和星期四实现错峰轮休,错峰日只保留保安用电负荷,保安负荷在总负荷的15%以下。云南
为严格抑制高耗能、高排放项目盲目发展、严格控制能耗排放,钢铁、水泥、来煤电、化工等行业将接受重点管控。其中,要求煤电优化降低开机时间。2020年中国部分地区大工业用户夏季峰谷价差情况峰时电价 谷时电价 峰谷价差33工商业储能市场发展现状分时电价机制+高耗能电价上涨,经济性初显带动工商业储能需求快速增长。根据各省发改委公布的最新执行电价,上海、湖北、江苏等地大工业用户的夏季峰谷价差超过0.7元/KWh,在这些地区工商业储能存在较好的经济性。以制造业企业众多的江苏为例,据东方证券研究所测算,“分时电价机制+高耗能电价上涨”的新政策实施后,工商业用户配储项目的回收期可缩短近50%,项目IRR可提高近3倍,经济性显著提升。配储经济性的提高促使近年来工商业储能发展不断加速,根据相关机构的统计,截止2020年底江苏用户侧储能的累计装机量已接近0.9GWh。目前国内工商业储能的运营主要有两种商业模式。一是由工商业用户自行安装储能设备,可以直接减少用电成本,但是用户需要承担初始投资成本及每年的设备维护成本。另外一种是由能源服务企业协助用户安装储能,能源服务企业投资建设储能资产并负责运维,工商业用户向能源服务企业支付用电成本。能源服务公司工商业用户新能源公司电网公司支付光储补贴、上网电价、用户侧响应费用等签订能源托管协议、设计服务方案提出用能需求、
支付光储租金或协定电费支付投资
和运维费用提供设备和运维服务缴纳用电电费能源服务模式的工商业储能商业模式34家庭储能行业竞争格局家庭储能市场参与者众多,但市场竞争格局头部集中。从全球市场来看,家庭储能系统市场竞争格局较为集中。据派能科技招股说明显示,2019年全球自主品牌家庭储能产品出货量排名前三的厂商分别为特斯拉、
LG化学和派能科技,市占率分别为15%,11%和8.5%。其中,特斯拉和LG为美国家庭储能市场的领头企业,而派能科技是中国家庭储能系统领军品牌,其主要业务收入来自于海外市场,是欧洲储能系统集成商Sonnen、英国光伏系统集成商Segen、意大利储能系统集成商ENEREGY
SRL等的核心供应商。据GGII数据显示,2020年全球排名前五的家庭储能系统提供商分别为特斯拉、派能科技、Sonnen、LG和沃太能源,行业CR5超过50%,市场集中度较高。从全球最大的家庭储能市场——德国市场来看,据PVmagazine统计,2019年德国家庭储能市场竞争激烈且头部集中,前五大厂商分别为Sonnen、比亚迪、
LG、E3/DC和SENEC,行业CR5为82%。其中,Sonnen是德国第一大家庭储能系统提供商,其家庭储能电池系统供应商包括派能科技;而中国品牌比亚迪在2020年EUPD
Research的调查中,显示其Battery-Box
Premium系列家用储能产品超越Sonnen等知名品牌,荣获德国消费者家用储能产品首选品牌。35工商业储能行业竞争格局工商业储能技术难度整体不及电网级大型储能,产业链相关企业纷纷参与市场竞争。相对于电网级大型储能,工商业储能对电池响应时间要求相对较低、对PCS功能要求相对单一、对BMS和EMS的功能要求相对基础,因此工商业储能系统集成技术壁垒相对较低,产业链相关企业纷纷参与竞争,目前竞争格局未定。参与主体大致可以分为三类:(1)锂电池龙头厂商,如LG、宁德时代、亿纬锂能、南都能源等。电池厂商通过前向一体化可以有效降低成本,提高利润率;(2)分布式光伏行业龙头公司,包括光伏逆变器和光伏系统集成商,如盛弘股份、固德威、古瑞瓦特等。目前市场中储能项目多为光伏电站配置储能,这类企业可以将光伏先进技术迁移到储能系统,进入障碍小;(3)专注于系统集成的企业,如海博思创、科陆电子等。类型系统架构电池PCSBMSEMS工商业储能多一体化建造,采用一体柜。工商业储能对系统控制的要求低于储能电站,部分PCS产品也具有BMS的功能。对响应时间要求相对较低,综合考虑成本和循环寿命、响应时间等因素。功能相对单一,以双向变流为基础,体积小巧,更容易与电池系统进行集成。对电池系统整体提供基础的保护功能和智能化管理功能。大都不需要接受电网调度,功能较为基础,只需做好本地能量管理。电网级大型储能PCS系统通常和电池系统独立建设,大型储能还需配备站用电系统,为储能单元提供自用电电源,配备升压站,协助并网。对循环寿命、响应时间要求较高,宁德时代、阳光电源等推出的电站电池系统循环次数在8000次左右。除变流器的基本功能,还需要具备电网支撑的功能,如具备一次调频、源网荷快速调度功能等,电网适应性强,能够实现功率快速响应(<30ms)。对单体电池、电池组、电池堆进行分层、分级、统一的管理,根据各层各级的特性对电池的各类参数及运行状态进行计算分析,实现均衡、报警、保护等有效的管理需要接受电网调度的储能电站对EMS系统要求较高,除了基本的能量管理功能,还需要具备为微电网系统提供电网调度接口及能量管理的功能。36家庭及工商业储能产业链图谱行业上游主体提供储能系统所需的储能设备及储能电池等元部件,中游主体研发生产电网级大型储能系统产品,下游终端应用为家庭及工商业用户。来源:………………上游:储能设备与储能电池 中游:家庭及工商业储能系统 下游:家庭及工商业用户储能锂电池储能设备光伏储能逆变器电池管理系统(BMS)能量管理系统(EMS)储能系统集成商分布式光伏系统与分布式光伏结合使用37上游:光伏储能逆变器市场分析光伏储能逆变器可视为光伏逆变器和储能变流器的结合,与电网级大型储能的储能变流器相比,功能相对单一,以双向变流为基础,体积小巧,更容易与电池系统进行集成。光伏储能逆变器市场竞争激烈,一般为深耕分布式光伏市场的逆变器厂商参与。据伍德麦肯锡数据显示,2019年全球户用储能逆变器市场占有率前六大厂商分别为固德威、华为、古瑞瓦特、Fimer、SolarEdge和Fronius,市占率相差不大,分别为15%、12%、11%、11%、11%和10%,行业CR6达70%。光伏储能逆变器市场竞争格局较为集中,但几家头部企业之间竞争激烈,互相追逐。据IHS
Markit数据显示,2020年古瑞瓦特一举超过固德威、华为,以16.6%的市场占有率荣登全球第一。固德威古瑞瓦特深耕分布式光伏市场,主营业务为光伏并网逆变器和户用光储系统用逆变器。公司较早就进入储能领域:2014年公司推出单相光伏储能逆变器ES系列(
3.6-5KW
);
2016年推出单相光储混合逆变器-EM系列;2019年后相继推出高压光伏储能混合逆变器-
EH系列、BH系列单相高压储能逆变器等产品,丰富了储能逆变器的品类,成为同时具备提供单相、三相、直流耦合、交流耦合储能逆变器的厂商,基本实现了户用场景的全覆盖。公司紧盯海外市场,在澳洲光伏储能逆变器市场排名靠前。深耕分布式光伏市场,公司有两大关键优势:一是应用场景覆盖齐全的高品质产品。针对农村居民、乡村小学、中大型党政机关等建筑屋顶,均有丰富齐全的产品适配,受到全球用户及市场的高度认可,产品已覆盖100多个国家和地区。二是线上线下全方位的智能服务体系。线上古瑞瓦特率先推出了全面的智能运维云平台
OSS,能够高效的进行建站和运维管理工作,目前全球电站用户已超100万。线下服务网点覆盖全球市场,在德国、荷兰、巴西、澳洲、印度、越南等全球22个国家建立了本地化营销中心、服务团队,配备专业售前、售后以及销售服务团队。下游拓展:分布式光伏的分类BAPV是成熟的分布式光伏技术并已广泛应用,BIPV是目前重点发展的分布式光伏技术,基于其众多优点将迎来快速发展期。分布式光伏分与建筑结合和非与建筑结合两类,其中与建筑结合的又分为BIPV和BAPV。BAPV是目前建筑光伏的主要形式,不影响原有建筑物的功能,而是通过将光伏发电组件安装在已有建筑的屋顶、墙面等结构,再连接蓄电池和逆变器等装置,以实现利用建筑闲置空间发电,提高发电效率的目的。BIPV即光伏建筑一体化,则更加注重光伏组件与建筑的融合,包括光伏屋顶和光伏幕墙等,二者同时设计和施工,光伏发电组件成为建筑材料的一部分,同时具备发电和建材的双重功能,形成光伏与建筑的统一体。BIPV作为建筑光伏的新方案,与传统的
BAPV相比,在安全性、观赏性、便捷性和经济性方面都具有明显优势。虽然目前的户用光伏形式以BAPV为主,即通过固定装置将光伏组件安装于住宅屋顶,但随着居民生活水平的提高,居民对户用光伏产品有了更高的要求,以及国内各省市不断推出政策对BIPV进行补贴,BIPV将迎来快速发展期。38科目BAPVBIPV安全性需要钢结构等产品来固定光伏设备,受力更加复
杂,更容易受到风雨等外力侵蚀,安全性面临较大考验。光伏设备成为建筑的一部分,不需要额外空间和装置来固定设备,受力更加简单清晰,安全性更高。观赏性需要在现有建筑的屋顶或墙面等位置假设光伏产品,建筑物较凌乱,观赏性不足。光伏设备融入建筑,直接将其作为屋顶或墙面,可以对其设计满足建筑物定制化需要,更具观赏性。便捷性分二期施工,屋面的施工难度大,工期长;固定装置得存在也使得设备的拆卸更加繁琐,维护难度加大。屋面建设难度小、完工速度快;屋面含多块电池组件,拆卸方便,因此设备的检修更加简单。经济性维护过程中会对已有建筑产生踩踏和损毁,维护成本更高;使用寿命更短,一般约20年,现有建筑物的拆迁、老化等外因都会影响其稳定性。避免了墙体和固定设备的成本,造价相对更低;不会由于维护队建筑造成损伤,维护成本更低;光伏组件不像BAPV一样暴露在屋外,不易受到外力侵蚀损伤,使用寿命一般约50年,更具经济性。非与建筑结合分布式光伏与建筑结合光伏建筑结合(BAPV)光伏建筑一体化(BIPV)39来源:索比光伏网、“整县推进”政策助力屋顶分布式光伏,我国分布式光伏进入发展新阶段。2021年6月20日,为全面推进屋顶分布式光伏的发展,国家能源局发布了《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,在全国范围内开展整县(市、区)推进屋顶分布式光伏的开发试点工作。《通知》明确规定,县(市、区)党政机关建筑、学校、医院、村委会等公共建筑、工商业厂房
以及农村居民住宅的屋顶总面积可安装
光伏发电比例分别不低于
50%、40%、
30%和20%,同时鼓励各地方政府利用财政补贴等措施对试点工作进行支持,积极开展分布式发电的市场化交易。在这一政策的激励下,各地方政府迅速
响应,全国已有20个省出台相关政策推行试点工作,我国分布式光伏将迎来新
的发展阶段。下游拓展:分布式光伏行业支持政策下游拓展:分布式光伏行业发展现状分布式光伏崛起,2021年新增首次反超集中式光伏。分布式光伏中,户用光伏市场迅速扩张,提供主要增速。从光伏总新增装机结构来看,分布式光伏占比逐渐提升。根据国家能源局数据显示,2015年-2021年三季度,分布式光伏新增装机规模由4.24GW增加至16.4GW,占比由14%增加至64.2%。2021年分布式光伏新增装机首次超过集中式光伏。根据应用场景将分布式光伏分为户用和工商业用,其中户用光伏成为近年分布式光伏发展的亮点。据中国光伏行业协会统计,2016-2020年新增户用分布式光伏在总新增分布式光伏中的比例加速提升,从3.09%提升至65.08%。2020年我国的户用光伏新增装机规模高达10.1GW,占分布式光伏新增装机规模的65%,超过过去4年间我国户用光伏新增装机规模之和。但随着“整县推进”政策的实施,工商业分布式光伏预计也会迎来新的增长期。40来源:国家能源局,中国光伏行业协会、家庭及工商业储能行业市场空间测算通过新增分布式光伏电站配储和存量分布式光伏配储需求来测算家庭及工商业储能新增规模。经测算,预计到2025/2030年,全球家庭及工商业储能将新增规模
102GWh/719GWh。3920202021E2022E2023E2024E2025E2030E全球分布式光伏新增装机(GW)36537294120152477新增储能渗透率32%40%48%56%64%72%97%全球分布式光伏累计装机(GW)2362853494295266421615存量储能渗透率1.5%3.0%4.5%6.0%7.5%12.5%功率配比18%20%22%24%26%36%配比时长(h)2.22.22.32.32.53.0家庭及工商业储能新增规模(GWh)10203760102719数据来源:目录0140通信储能行业分析02电网级大型储能行业分析03家庭及工商业储能行业分析04移动式储能行业分析05锂电池储能综述43通信储能的概念主要指用于通信基站后备电源的通信储能产品。通信基站的后备电源系统对可靠性和稳定性有较高要求,因此一般采用蓄电池作为后备电源保证连续供电。由于技术成熟、成本低廉、工温范围大等特点,阀控式铅酸蓄电池成为4G基站后备电源的主流技术路线。但进入5G时代后,由于5G基站的功耗大幅提升,而现有机房空间和设施很难承载后备电源容量极大的扩容需求。磷酸铁锂电池具有较高的能量密度,且在安全性、循环寿命、快速充放等方面具备明显优势,可减少对市电增容改造的需求,降低建设和运营成本。因此磷酸铁锂电池加速取代铅酸电池成为5G时代基站后备电源的主流技术路线。5G基站主要分为宏基站和小基站,宏基站是建设在铁塔上的基站,基站体型大、覆盖面积广、功率最大,需要储能电池设备支持;小基站是安装在楼宇或密集区的小型基站,基站的体积小、覆盖面积小,作为补充使用提升5G基站的覆盖范围,一般采用市电直接供电,不设置电力储能设备。性能指标铅酸电池磷酸铁锂电池能量密度38-40Wh/kg170-180Wh/kg循环寿命1000-1200次7000-10000次(衰减至70%)价格成本低廉,0.6-0.7Wh/kg成本较高,0.8-1.0Wh/kg残值残值高,回收率90%以上机制尚不健全安全性较差较好环保性含铅,废弃后若处理不当,仍会对环境造成二次污染生产及使用中均无污染放电特性较不稳定稳定通信储能产品图4144通信储能行业的发展现状近几年来我国通信储能行业快速增长,未来仍得益于5G通信基站的大力建设,通信储能产品市场空间广阔。根据GGII统计,2020年我国储能锂电池出货量达16.2GWh,其中通信储能7.4Gwh,占比46%;电力储能6.6Gwh,占比41%;其他包括城市轨道交通、工业等领域用储能锂电池,占比13%。我国通信储能锂电池增长迅猛,据GGII统计,通信储能锂电池出货量由2017年1.7GWh增长至2020年7.4GWh,年均复合增长率为44.44%。2018年是我国通信储能锂电池产业快速发展的起始之年,一方面是我国通信运营商于2018年始批量采购通信后备锂电池,另一方面通信基站建设和维护商中国铁塔宣布后续将全部采购锂电池。5G通信基站的快速建设极大带动了通信储能产品的市场需求。来源:45通信备电储能行业竞争格局随着锂电池在通信储能领域的渗透率快速上升,除了传统通信铅酸电池厂商扩展通信用备电储能业务,不少消费、动力锂电池厂商也涉足该领域。根据高工锂电数据显示,2018年国内通信储能锂电池市场排名前五的企业分别是哈光宇、南都电源、海四达、雄韬股份和拓邦股份。据起点研究院调研显示,2019年我国通信储能领域TOP5的企业分别是哈光宇、南都电源、雄韬股份、双登集团、中天储能。可以看到,主要参与主体分为两类,一是传统深耕通信备用电源的电池企业,如海四达、拓邦股份、南都电源、双登集团、雄韬电源等;二是锂电池制造厂商,如哈光宇、中天储能等。哈光宇南都电源雄韬股份双登集团中天储能公司专业生产锂离子电池及
PACK的公司,产品主要应用在备电及换电领域。自2008年公司就批量投产通信储能铁锂用电池,深耕十余年,已成为全球通信储能锂电行业领跑者,业务范围覆盖全球八十多个国家和地区。在国内市场有中国移动、中国联通、中国铁塔、等主要客户,在印度、越南、韩国、东南亚、俄罗斯、南非和非洲等多个国家和地区的海外市场具有众多长期稳定的客户。公司自上世纪90年代起从后备电源领域出发进入电池行业,从2G到4G时代,公司均作为公司主要产品涵盖阀控式密封铅酸蓄电池、锂离子电池、燃后备电池主要供应商,伴随着 料电池三大品类,为通讯、电全球通信产业发展而成长壮大。
动交通工具、储能、电力、在通信储能领域,已积累包括
UPS、IDC数据中心等行业领中国移动、中国铁塔、中国联
域的客户,提供相对完善的电通、中国电信、沃达丰电信、 源产品应用与技术服务。据公新加坡电信等国内外通信运营 司2019年年报显示,公司在锂商及华为、爱立信、中兴通讯、
电池方面的收入达6.01亿元,诺西公司、阿尔卡特-朗讯、艾 当中近80%的营收以通信储能默生等大型设备集成商客户。
为主。2020年,在已公布的中在2020年中国移动通信储能项 国移动通信储能项目中,雄韬目中,
南都电源中标份额达 电源中标份额达10.14%。11.59%,位列第5位。公司是通信后备电源领域的领军企业,有两种主要的技术路线:锂电池与铅炭电池储能。双登做铅炭电池已累积了多年技术创新与规模化制造的经验。现在向市场推出的长寿命、深循环、高安全性的铅碳电池也是基于自主的核心技术基础上研制而成的,是市场的引领者之一。锂电池与国内一流厂商还有一定的差距,但一直在进步,在2020年已公布的中国移动及中国铁塔的通信储能项目中,双登集团以1082.56MWh的中标规模居首位。中天储能是上市公司中天科技的子公司,是一家主要从事锂电池的生产、研发和销售的高科技制造厂家。2020年,已公开公布的中国移动通信储能项目中,中天储能以18.85%的中标份额,居中国移动通信用磷酸铁锂电池产品集中采购的第一位。在中国铁塔的通信储能项目中,同样以100MGh的中标规模榜上有名。通信用磷酸铁锂电池产品集中采购项目中标情况2019-2021年中国已公布的通信用磷酸铁锂电池集中采购项目(部分)来源:44时间招标人中标人(按中标份额排序)采购规模金额2019.04中国电信(北京)南都电源、海四达、伸科通信/
281.71万元2019.04中国电信(江苏)双登集团、佳贝思、南都电源/
600万元2020.03中国铁塔双登集团、南都电源、智泰新能源、鹏辉能源、中天科技2GWh/2020.04中国移动中天科技、海四达电源、双登集团、亿纬锂能、南都电源、雄韬电源、光宇电源、力朗电池1.95GWh13.73亿元2020.07中国电信科信通信、圣阳电源、南都电源/
660.47万元2021.02中国电信与中国铁塔(联合招标)联动天翼、南都电源、中天科技、双登集团、亿鹏能源2.09GWh/2021.07中国移动力朗电池、双登集团、南都电源、鹏辉能源、联动天翼、亿纬锂能、拓邦股份、中天科技、海四达、佳贝思2.95GWh最高限价23.7亿元2021.11中国铁塔中天科技、双登集团、南都电源、拓邦股份、联动天翼、力朗电池、智泰新能源、海四达2GWh/通信储能产业链图谱行业上游为储能设备和储能电池,中游为通信用储能锂电池产品生产商,下游为通信运营、建设商及通信设备集成商。………………下游:通信领域上游:储能设备和储能电池中游:通信备电储能产品储能设备储能锂电池通信储能产品提供商通信设备集成商通信建设运营商来源:45上游:储能设备——电池管理系统行业上游的储能设备主要是电池管理系统,一般电池厂商会自主研发配套电池管理系统,同时也有一些专业提供电池管理系统的企业。我国电池管理系统(BMS)的应用主要为新能源汽车、储能和消费电子三大领域。据华经产研统计,2020年新能源汽车、储能和消费电子BMS各自占比大约为54%、24%和22%。相比于新能源汽车BMS和消费电子BMS,储能BMS还处在增长阶段,市场竞争者正在逐渐增多。目前储能BMS市场竞争者主要分为两类,一是储能电池厂商,其自主研发配套BMS,如比亚迪、南都电源等;二是专业BMS企业,如妙益科技、协能科技等。妙益科技协能科技公司在2009年底涉足新能源领域,开始公司是一家拥有自主知识产权核心技术,自主研发妙益第一代BMS;2012年成功专业从事新能源电池管理技术研发、生产研发储第一代通信后备电源BMS;2013和经营的股份制高新技术企业。公司在储年推出优化后的第二代通信后备电源能领域与国内多家大型专业电池厂商、微BMS,并获得部分市场。此后在不断优化网光伏企业和国家电网公司等企业形成了精进的基础上,不断扩大通信后备电源广泛的市场合作关系。BMS市场份额。来源:46下游:通信领域行业下游应用为通信后备电源领域,主体为通信建设运营商和通信设备集成商。在我国,可以建设5G基站的公司只有中国铁塔、中国电信、中国联通和中国移动,主要建设方是中国铁塔。一般5G基站建设中5G机房、电源以及相关配套由中国铁塔建设,基站设备、天线等的安装由中国电信、中国联通和中国移动三家公司负责。对于5G基站备电用的通信储能锂电池则由中国铁塔、中国电信、中国联通和中国移动四家公司直接公开招标。通信设备集成商主要为通信运营商提供综合通信解决方案,目前全球知名的通信设备集成商主要有华为、中兴通讯、诺基亚和爱立信等。在通信储能业务方面,通信设备集成商主要通过向上游购买通信储能产品和自行研发通信技术等给国家通信运营商提供完整的通信备电解决方案。中国铁塔建设运营通信运营商提供解决方案通信设备集成商华为、中兴通讯、爱立信、诺基亚等中国电信中国联通中国移动5G基站47通信储能市场空间测算根据5G基站新增数来预测配套储能规模。经测算,未来五年是5G基站带来的备用电源储能需求爆发期,累计新增储能规模达63.01GWh,未来十年全球累计新增通信储能规模达86.26GWh。据工信部统计,截止2020年底我国已建设超过71.8万个5G基站,占全球比例约70%,预计未来比例继续维持。华安证券研究所报告称,根据运
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