“十四五”新型儲能發(fā)展空間廣闊，有哪些產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)和市場參與者？

（文/程文智）3月21日，國家發(fā)改委和能源局聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，明確了除抽水儲能以外的其他所有儲能技術(shù)和形式（即新型儲能），到2025年，由商業(yè)化初期步入規(guī)?；l(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。其中，2025年電化學儲能技術(shù)性能進一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上。到2030年，要實現(xiàn)新型儲能的全面市場化發(fā)展，與電力系統(tǒng)深度融合，滿足構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需求，全面支撐能源領(lǐng)域碳達峰目標。

同時，該方案還提出了要加大關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)力度，突破全過程安全技術(shù)：儲能電池智能傳感技術(shù)，儲能電池熱失控阻隔技術(shù)，電池本質(zhì)安全控制技術(shù)，基于大數(shù)據(jù)的故障診斷和預(yù)警技術(shù)，清潔高效滅火技術(shù)等。

新型儲能市場空間廣闊

根據(jù)CNESA的不完全統(tǒng)計，截止到2021年底，中國已經(jīng)投運的儲能項目累計裝機容量（包括物理儲能、電化學儲能，以及熔融鹽儲熱）達到45.74GW，同比增長29%。2021年，電力儲能裝機繼續(xù)保持高速增長，同比增長220%，新增投運規(guī)模達10.14GW，其中，抽水蓄能規(guī)模最大，為8.05GW；電化學儲能緊隨其后，投運規(guī)模達到1.87GW/3.49GWh，規(guī)劃在建規(guī)模超過20GW；壓縮空氣儲能新增投運規(guī)模大幅提升，達到170MW，是其2020年底累計規(guī)模的15倍，源側(cè)新能源配置儲能以及獨立儲能成為新增裝機的主要動能。

圖：中國儲能市場累計裝機規(guī)模（2000~2020年）（數(shù)據(jù)來源：CNESA）

目前的新型儲能中以電化學儲能為主，而電化學儲能中又主要以鋰離子電池為主。另據(jù)一些公開的媒體報道數(shù)據(jù)，2021年全球鋰電池相關(guān)的電化學儲能需求在35GWh左右，其中，國內(nèi)大概為5GWh，海外為30GWh，總量中約有5GWh為戶用等便攜式儲能。從地區(qū)分布來看，美國的占比最高占43%，中國占14%。

除了發(fā)改委發(fā)布的“十四五”儲能規(guī)劃，各地政府也發(fā)布了多項刺激政策，儲能正迎來大規(guī)模發(fā)展時代。2021年，新增規(guī)劃、在建、投運百兆瓦級項目的數(shù)量再次刷新歷年記錄，達到65個，超過2020年同期的8倍，規(guī)模達14.2GW，是2021年新增儲能項目總規(guī)模的57%。

在新型儲能技術(shù)中，鋰離子電池的裝機最多。在鋰離子電池中，三元高鎳化是大勢所趨，2021年份額已提升至40%，且2H22海外車企純電動化平臺推出，高鎳占比提速。磷酸錳鐵鋰為磷酸鐵鋰升級方向，具備鐵鋰優(yōu)勢同時，可提升能量密度20%，但也有比較明顯的缺點，比如導電性差、工藝難，壁壘高。在新電池技術(shù)路線方面，鈉電池穩(wěn)步推進，短期為補充，半固態(tài)固態(tài)為長期方向。鈉離子電池成熟后較鋰電池成本優(yōu)勢凸顯，將應(yīng)用于儲能等領(lǐng)域，為鋰電補充，且在碳酸鋰價格高企情況下，鈉離子電池推進加速，寧德時代預(yù)計2023年大規(guī)模生產(chǎn)。半固態(tài)、固態(tài)電池為下一代鋰電技術(shù)方向，目前仍處于實驗室階段，預(yù)計2030年后技術(shù)有望成熟。

儲能的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)及主要參與者

儲能涉及的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)主要有電芯、電力設(shè)備集成（包括PCS、EMS、BMS）、制冷系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，以及屏柜和電纜等多個環(huán)節(jié)。其中，儲能的成本主要在電芯，占了60%的成本，主要的市場參與者有寧德時代、比亞迪、億緯鋰能、國軒高科、力神、中航鋰電、瑞普、鵬輝，以及?；履茉吹取?/p>

圖：儲能行業(yè)參與者及成本構(gòu)成（來源：安信證券）

電力設(shè)備集成（Pack）占儲能成本的35%左右。其中Pack又分為了兩部分，分別是儲能變流器（PCS）、能量管理系統(tǒng)（EMS），及電池管理系統(tǒng)（BMS）。

此前，PCS的主要供應(yīng)商為盛弘股份、索英電氣等廠商，現(xiàn)在一些做光伏逆變器的廠商也進入了PCS行業(yè)，因為光伏逆變器和儲能PCS的架構(gòu)非常類似，光伏逆變器廠商切入會比較容易，比如陽光電源、錦浪科技、固德威、上能電氣、德業(yè)股份、禾望電氣等。

一些從事數(shù)據(jù)中心配套的廠商也切入了PCS，比如科華數(shù)據(jù)、科士達、易事特，及中天科技等。

也有從電力設(shè)備切入PCS行業(yè)的，比如科陸電子、智光電氣，及星云股份等。

就目前來看，做電力設(shè)備集成的廠商主要分為三類：一是電芯類廠家，比如寧德時代和比亞迪，不過寧德時代現(xiàn)在開始慢慢放棄做集成了，只提供電芯，而比亞迪一直都在做集成；二是光伏逆變器廠家，它們以PCS為核心競爭力，向下買電芯、溫控、消防，做成一整套的系統(tǒng)；三是完全做設(shè)備集成的，沒有做電芯、PCS的能力，這類廠商國際上比較多，比如特斯拉、Powin Energy、Fluence等。


對于這三類廠商的未來發(fā)展情況，預(yù)計未來電芯類廠家可能會聚焦做電芯，原因有以下幾點：
一是電芯的毛利率較高，但設(shè)備集成毛利率較低；二是整個設(shè)備集成中，只有電芯是電化學行業(yè)，其他都不是電芯子行業(yè)，電芯廠商需要跨界做；三是責任劃分問題，現(xiàn)在不論電池做到什么程度，都會面臨安全隱患問題，如果整個設(shè)備都是它們提供的，那責任人就是它們自己，但如果只負責電芯，其他部分是別人做的，出了事故則可以躲在繼承廠家后面。

預(yù)計光伏逆變器廠家可能會在集成行業(yè)崛起，特別是以前逆變器行業(yè)做得好的企業(yè)，去做PCS會手到擒來，基本沒什么問題，而且客戶都是同源的。

而純設(shè)備集成廠商可能未來面臨的競爭壓力會越來越大，往后發(fā)展規(guī)模會越來越小。

另外一個比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是制冷系統(tǒng)，而制冷系統(tǒng)中最核心的就是溫控，因為過高或過低的溫度環(huán)境將導致電芯失控、BMS失效、PCS保護失效、直流拉弧、火災(zāi)防護失效等問題，直接引發(fā)儲能安全隱患，因此，儲能系統(tǒng)必須配置足夠強度和靈活性的溫控系統(tǒng)來保障電站安全穩(wěn)定運行。

目前儲能行業(yè)的制冷系統(tǒng)如果是單體集裝箱型，一般采用風冷就足夠了，但如果是集裝箱群就需要使用液冷。也就是說，中小型儲能項目以風冷為主。當然，這也與儲能項目的所在地有關(guān)，比如亞非拉地區(qū)的儲能項目就主要用風冷，因為沙漠地區(qū)水費貴、易蒸發(fā)，而且液冷的制冷效果也不一定好。

市場參與者在風冷方面主要有英維克，液冷方面主要有高瀾股份和同飛股份。但其實儲能溫控技術(shù)的堡壘并不高，能做IDC溫控的基本都能做儲能溫控，主要的壁壘是項目經(jīng)驗、項目定制化能力、產(chǎn)品能應(yīng)對戶外極端環(huán)境等方面。只是目前由于市場空間還不大，由于項目的非標特性，需要企業(yè)對技術(shù)和人員投入較大，IDC溫控的頭部企業(yè)對進入儲能溫控行業(yè)的動力不大。

圖：家用電池儲能系統(tǒng)典型框圖（來源：ST）

因為功率轉(zhuǎn)換器是電池儲能系統(tǒng)的核心，它與電網(wǎng)、電池、甚至可能是太陽能電池板存在相互作用，因此需要保證它能夠高效率和高可靠性地長期運行。不論是功率轉(zhuǎn)換器，還是電池管理系統(tǒng)，或者是能量管理系統(tǒng)，都需要用到各種各樣的功率器件和芯片，比如功率晶體管、二極管、MOSFET、IGBT、MCU、溫度傳感器、DCDC轉(zhuǎn)換器、DCAC轉(zhuǎn)換器、接口器件、保護器件、電源模塊、功率模塊、電能計量IC等等。當然，如果想效率更高，還可以使用SiC功率器件，或者是GaN功率器件等。

圖：商用電池存儲系統(tǒng)典型框圖（來源：ST）

在芯片層面參與的廠商有很多，比如ST、TI、英飛凌等等，現(xiàn)在國內(nèi)的廠商發(fā)展速度也不錯，比如華潤微、斯達、時代和華微等都在加速滲透。特別是在如今海外半導體廠商供應(yīng)比較緊張的情況，它們的機會很大。

結(jié)語

總的來說，2021年前的儲能行業(yè)主要在海外，但現(xiàn)在開始國內(nèi)隨著政策的落地，開始逐步打開增長潛力，未來幾年估計會有更多政策落地，儲能在國內(nèi)也將會迎來一個快速的增長。