家电第N成长曲线——储能-长江证券VIP专享VIP免费

联合研究丨行业深度
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家电第 N成长曲线——储能
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丨证券研究报告
报告要点
[Table_Summary]
储能在全球范围内皆呈现高速增长态势,后续需关注锂电池储能的产业级趋势,其产业链价值
量集中,电芯+PACK+BMS 价值量最大,储能变流器和储能热管理价值量占比预计分别为 10%
3%左右。当前家电企业对储能领域也有布局,美的集团收购的合康新能、科陆电子具有储能系
统和储能变流器产品,格力子公司格力钛具有钛酸锂储能电池和储能系统产品;德业股份专注
户用储能逆变器;三花智控成立子公司,未来主攻储能热管理系统;申菱环境主攻热管理系统。
总之,家电企业通过资金、生产、技术等实力,积极布局储能,未来有望构筑新的成长曲线。
分析师及联系人
[Table_Author]
管泉森
马军
周振
SACS0490516070002
SACS0490515070001
SACS0490520110005
叶之楠
SACS0490520090003
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家电第 N成长曲线——储能
联合研究丨行业深度
[Table_Summary2]
储能应用场景多元,国内外需求齐爆发
所谓“储能”即吸收多余的能源并进行储存,一段时期后再向终端用户或用电设备释放,从而
跨时、跨地实现电能供需的匹配和供配电压力的平滑,本质上是一种“灵活的电源”,在发
厂、输配电网络和用电终端均有应用场景。对于国内储能市场,由于存在电价管理,9成以上
新增装机来自表前市场,2020-2021 年政策明显发力,随着商业模式逐渐清晰、安装储能日益
经济可行,国内需求开始爆发。欧洲储能以户用储能为主,其高增长主要源自高电价及补贴退
坡,俄乌冲突导致欧洲能源价格攀升,驱动欧洲储能井喷式增长。美国新增储能装机量的贡献
绝大部分来自于表前市场,鉴于发电侧需求刚性、电网侧收益率可观,近几年均处于高增状态。
储能技术路线多样,锂电池储能势头正盛
储能的技术路线可以按照其使用的储能介质和原理分为机械储能、电化学储能、热储能和化学
储能四类,其中在当前世界储能装机量中已实现大规模商业化应用的仅有抽水蓄能,2000-2021
年全球储能装机量中抽水蓄能占比超 86%各储能技术路线多元发展仍将持续,其中锂电池是
当前在集中式场景应用潜力较大且具备明显产业趋势的技术路线,2021 年新增装机量中 5
以上为锂电池储能,锂电池在循环寿命、效率、能量密度、便携性、响应速度等方面综合优势
明显,同时在放电倍率发生变化时容量相对铅酸电池更加稳定;从成本看,在动力电池快速产
业化的背景下,锂电池成本快速下降、循环寿命提升,经济性逐步提升或将快速打开市场空间。
电池价值量最大,变流器&热管理次之
电化学储能产业链核心技术和价值量高度集中:以电池储能为例,储能系统构成包括容量器件
(电芯、电池包 PACK电池管理系统 BMS功率器件储能变流器 PCS以及其他配套设
(电缆、消防、能量管理系统 EMS空调、升压变)从价值量来看,当前常规储能系统
1.7-1.8 /Wh 的价格中,电芯成本在 0.9-1.0 /Wh、占比近 6成,电池包、电池管理系统、
变流器价值量占比均在 10%左右,此外储能热管理价值量占比大约 3%左右。储能电池领域龙
头公司技术产能优势突出、头垄断格局稳定,仍由动力电池巨头统治;由于技术同源,储能
变流器主要为光伏逆变器企业横向切入;储能热管理集成系统目前主要由工业空调厂商提供。
并购&内生,家电企业多路径布局储能
美的集团于 2020 年、2022 年分别并购合康新能和科陆电子,合康 2022 年开始进军欧洲户用
储能市场,市场拓展顺利,科陆除了储能系统产品,2021 年实现大规模单机 2MW 储能变流器
PCS北美出货。格力电器子公司格力钛的钛酸锂电池中标欧洲发电侧移动储能、水利发电
大倍率工业储能,储能系统拥有电池模组、集装箱式储能系统、机架式储能系统、光伏并离网
储能系统等产品。德业股份专注户用储能逆变器,在美国户用市场份额已超 30%巴西、南非
等市场亦处于领先地位。三花智控 2022 3月底成立子公司,后续有望在储能热管理集成系
统方面有所突破。申菱环境工业空调产品可应用于储能热管理系统,正在强化热管理系统研发。
风险提示
1、储能全球需求低预期;
2、储能产业链竞争格局大幅恶化。
2022-08-23
联合研究丨行业深度[Table_Title]家电第N成长曲线——储能请阅读最后评级说明和重要声明2/24丨证券研究报告丨报告要点[Table_Summary]储能在全球范围内皆呈现高速增长态势,后续需关注锂电池储能的产业级趋势,其产业链价值量集中,电芯+PACK+BMS价值量最大,储能变流器和储能热管理价值量占比预计分别为10%、3%左右。当前家电企业对储能领域也有布局,美的集团收购的合康新能、科陆电子具有储能系统和储能变流器产品,格力子公司格力钛具有钛酸锂储能电池和储能系统产品;德业股份专注户用储能逆变器;三花智控成立子公司,未来主攻储能热管理系统;申菱环境主攻热管理系统。总之,家电企业通过资金、生产、技术等实力,积极布局储能,未来有望构筑新的成长曲线。分析师及联系人[Table_Author]管泉森马军周振SAC:S0490516070002SAC:S0490515070001SAC:S0490520110005叶之楠SAC:S0490520090003请阅读最后评级说明和重要声明丨证券研究报告丨更多研报请访问长江研究小程序cjzqdt11111[Table_Title2]家电第N成长曲线——储能联合研究丨行业深度[Table_Summary2]储能应用场景多元,国内外需求齐爆发所谓“储能”,即吸收多余的能源并进行储存,一段时期后再向终端用户或用电设备释放,从而跨时、跨地实现电能供需的匹配和供配电压力的平滑,本质上是一种“灵活的电源”,在发电厂、输配电网络和用电终端均有应用场景。对于国内储能市场,由于存在电价管理,9成以上新增装机来自表前市场,2020-2021年政策明显发力,随着商业模式逐渐清晰、安装储能日益经济可行,国内需求开始爆发。欧洲储能以户用储能为主,其高增长主要源自高电价及补贴退坡,俄乌冲突导致欧洲能源价格攀升,驱动欧洲储能井喷式增长。美国新增储能装机量的贡献绝大部分来自于表前市场,鉴于发电侧需求刚性、电网侧收益率可观,近几年均处于高增状态。储能技术路线多样,锂电池储能势头正盛储能的技术路线可以按照其使用的储能介质和原理分为机械储能、电化学储能、热储能和化学储能四类,其中在当前世界储能装机量中已实现大规模商业化应用的仅有抽水蓄能,2000-2021年全球储能装机量中抽水蓄能占比超86%。各储能技术路线多元发展仍将持续,其中锂电池是当前在集中式场景应用潜力较大且具备明显产业趋势的技术路线,2021年新增装机量中5成以上为锂电池储能,锂电池在循环寿命、效率、能量密度、便携性、响应速度等方面综合优势明显,同时在放电倍率发生变化时容量相对铅酸电池更加稳定;从成本看,在动力电池快速产业化的背景下,锂电池成本快速下降、循环寿命提升,经济性逐步提升或将快速打开市场空间。电池价值量最大,变流器&热管理次之电化学储能产业链核心技术和价值量高度集中:以电池储能为例,储能系统构成包括容量器件(电芯、电池包PACK、电池管理系统BMS)、功率器件(储能变流器PCS)以及其他配套设施(电缆、消防、能量管理系统EMS、空调、升压变)等。从价值量来看,当前常规储能系统1.7-1.8元/Wh的价格中,电芯成本在0.9-1.0元/Wh、占比近6成,电池包、电池管理系统、变流器价值量占比均在10%左右,此外储能热管理价值量占比大约3%左右。储能电池领域龙头公司技术产能优势突出、寡头垄断格局稳定,仍由动力电池巨头统治;由于技术同源,储能变流器主要为光伏逆变器企业横向切入;储能热管理集成系统目前主要由工业空调厂商提供。并购&内生,家电企业多路径布局储能美的集团于2020年、2022年分别并购合康新能和科陆电子,合康2022年开始进军欧洲户用储能市场,市场拓展顺利,科陆除了储能系统产品,2021年实现大规模单机2MW储能变流器(PCS)北美出货。格力电器子公司格力钛的钛酸锂电池中标欧洲发电侧移动储能、水利发电大倍率工业储能,储能系统拥有电池模组、集装箱式储能系统、机架式储能系统、光伏并离网储能系统等产品。德业股份专注户用储能逆变器,在美国户用市场份额已超30%,巴西、南非等市场亦处于领先地位。三花智控2022年3月底成立子公司,后续有望在储能热管理集成系统方面有所突破。申菱环境工业空调产品可应用于储能热管理系统,正在强化热管理系统研发。风险提示1、储能全球需求低预期;2、储能产业链竞争格局大幅恶化。2022-08-23请阅读最后评级说明和重要声明4/24联合研究行业深度目录储能应用场景多元,国内外需求齐爆发........................................................................................6储能技术路线多样,锂电池储能势头正盛...................................................................................11电池价值量最大,变流器&热管理次之.......................................................................................14并购&内生,家电企业多路径布局储能.......................................................................................19美的集团:储能变流器&储能系统................................................................................................................19格力电器:钛酸锂储能电池&储能系统.........................................................................................................22德业股份:户用储能逆变器..........................................................................................................................22三花智控:储能热管理集成系统..................................................................................................................23图表目录图1:储能解决电源侧供需偏差和电力峰谷问题...........................................................................................................6图2:发电侧、电网侧储能原理图................................................................................................................................6图3:国内新增储能装机量于2019年见底后加速提升.................................................................................................7图4:海外储能装机量也呈多点开花、高速增长态势...................................................................................................7图5:国内大工业用电峰谷价差调整后加大(元/kwh)................................................................................................8图6:国内工商业用电峰谷价差调整后加大(元/kwh)................................................................................................8图7:全球主要国家和地区的家庭用电价格..................................................................................................................9图8:德国EEG自2018年以来加速下调(Ct/KWh).................................................................................................9图9:德国家用储能安装量快速增长...........................................................................................................................10图10:欧洲家用储能市场需求2022年开始爆发——以意大利为例...........................................................................10图11:美国储能装机量中表前市场为主体..................................................................................................................11图12:欧洲储能装机中户用规模贡献较美国更显著...................................................................................................11图13:当前储能主要技术路线及分类.........................................................................................................................12图14:2000-2021年全球储能累计装机量技术类型分布............................................................................................12图15:抽水蓄能原理示意...........................................................................................................................................12图16:电池储能原理示意...........................................................................................................................................12图17:熔融盐储能原理示意.......................................................................................................................................13图18:氢储能原理示意...............................................................................................................................................13图19:不同储能技术路线储能规模、放电时长与应用场景比较.................................................................................13图20:不同储能技术路线的优劣势对比.....................................................................................................................14图21:2021年全球存量及新增储能装机量技术分布.................................................................................................14图22:主要电池技术性能参数及优劣势对比..............................................................................................................14图23:锂电池成本伴随动力电池产业化大幅下降(单位:$/kwh)...........................................................................14图24:电化学储能产业链...........................................................................................................................................15图25:电化学储能产业链部分核心企业一览..............................................................................................................15图26:电化学储能系统成本拆分(元/KWh)............................................................................................................15图27:全球储能电池出货量份额................................................................................................................................16图28:2021年中国第三方储能BMS厂商国内出货量及份额....................................................................................16请阅读最后评级说明和重要声明5/24联合研究行业深度图29:中国储能PCS厂商2021年全球出货量排行榜(单位:MW)......................................................................16图30:2021年度海外市场储能系统ESS出货量排行榜(MWh)............................................................................16图31:锂离子电池对工作温度有一定要求..................................................................................................................17图32:电池运行环境的温度影响其寿命、性能和安全性............................................................................................17图33:2021年新增百兆瓦级储能项目规模同比+700%至14.20GW.........................................................................17图34:锂、钠电池能量密度显著高于传统电池技术路线............................................................................................17图35:电池风冷技术原理...........................................................................................................................................18图36:电池液冷技术原理...........................................................................................................................................18图37:工业冷风机工作原理和核心零部件..................................................................................................................19图38:工业冷水机工作原理和核心零部件..................................................................................................................19图39:储能热管理供应链上游、中游制造主要厂商...................................................................................................19图40:储能液冷系统价值量拆分................................................................................................................................19图41:合康新能收入表现...........................................................................................................................................20图42:合康新能于EESEurope2022展出户用储能一体机HEC-S............................................................................20图43:合康与美的楼宇科技合作的美的工业城光储智能微网项目于2022年3月并网.............................................20图44:科陆电子储能业务主要为储能系统集成和储能变流器.....................................................................................21图45:科陆电子储能业务发展情况(亿元)..............................................................................................................21图46:格力钛拥有储能钛酸锂电池模组和电池PACK产品........................................................................................22图47:格力钛储能系统标杆案例................................................................................................................................22图48:德业储能逆变器并离网切换速度优势明显.......................................................................................................23图49:德业股份三大逆变器产品销售收入(亿元)...................................................................................................23图50:三花在新能源车热管理领域已经有深入研究和技术储备.................................................................................23图51:三花2022年3月底成立子公司主营储能热管理.............................................................................................23表1:电力储能的主要功能与应用场景.........................................................................................................................6表2:国内部分省份关于鼓励、优先支持配套储能项目的相关文件..............................................................................7表3:发改委从发电侧、电网侧、用电侧颁布政策以推动储能行业发展......................................................................8表4:国内电力储能中期需求测算(GWh).................................................................................................................9表5:欧洲户用储能市场的空间及增速测算................................................................................................................10表6:美国储能市场的空间及增速测算.......................................................................................................................11表7:两类主流储能热管理技术路线对比....................................................................................................................18表8:科陆电子储能业务不断取得突破.......................................................................................................................21请阅读最后评级说明和重要声明6/24联合研究行业深度储能应用场景多元,国内外需求齐爆发所谓“储能”,即吸收多余的能源并进行储存,一段时期后再向终端用户或用电设备释放,从而跨时、跨地实现电能供需的匹配和供配电压力的平滑,本质上是一种“灵活的电源”。从功能来看,储能技术在发电厂、输配电网络和用电终端均有应用场景,解决的问题包括平滑可再生能源的发电波动、调节电力供需错配以及调频、备电和黑启动等,不同场景对储能设施储电规模、放电时长和响应速度的要求差异较大。表1:电力储能的主要功能与应用场景场景应用规模(MW)放电时长使用周期反应速度发电侧多能源并网1-400数分钟至数小时0.5-2次/天<15分钟发电侧季节性存储500-2000数天至数月1-5次/年以日计发电侧负载跟踪发电1-200015分钟-1天1-29次/天<15分钟电网侧电网调频1-20001-15分钟20-40次/天1分钟电网侧削峰填谷0.001-1数分钟至数小时1-29次/天<15分钟电网侧输配电网络电压维持1-401分钟内10-100次/天以毫秒或秒计电网侧缓解输配电高峰拥堵10-5002-4小时0.14-1.25次/天>1小时电网侧延缓输配电基础设施建设需求1-5002-5小时0.75-1.25次/天>1小时电网侧黑启动0.1-4001-4小时<1次/年<1小时用户侧电价套利100-20008-24小时0.25-1次/天>1小时用户侧满足离网能源需求0.001-0.013-5小时0.75-1.5次/天<1小时发电侧/电网侧/用户侧即时能源备用10-200015分钟-2小时0.5-2次/天<15分钟资料来源:《TechnologyRoadmapofEnergyStorage》TAnnex,长江证券研究所图1:储能解决电源侧供需偏差和电力峰谷问题图2:发电侧、电网侧储能原理图资料来源:SolarPowerEurope,长江证券研究所资料来源:易事特官网,长江证券研究所尽管电力供给与电力需求存在错配现象很早便存在,但是储能的装机容量历史上仍相对较少,彼时主要以抽水蓄能为主,而该种方式对地形要求大导致普及面略显狭窄,随着以锂电池为代表的电化学储能方式成本下降、能量密度提升,投资成本的下降带动内含报酬率的提升使得搭配储能来削峰填谷变得逐渐有吸引力,因此近年来全球储能装机规模进入快速发展期:国内储能发展较为波折,2017年前国内储能以试点项目为主,规模较小。2018年国家电网建设独立电储能设施并将其计入输配电成本,带动储能装机量迎来爆发请阅读最后评级说明和重要声明7/24联合研究行业深度增长。2019年发改委对该模式进行限制,当年新增储能装机量出现短暂下滑。2020-2021年政策端重新发力,新增储能装机量再次迎来高增,2021年国内新增储能装机量2400MW,同比增长122%。以欧美为代表的海外地区,由于电价较高,且电力市场化机制较早孕育出成熟的商业模式,储能率先进入快速增长阶段,2012年新增电化学储能装机量便达到71MW,而彼时国内新增装机量仅2MW。2021年海外新增储能装机量5136MW,同比增长41%。图3:国内新增储能装机量于2019年见底后加速提升图4:海外储能装机量也呈多点开花、高速增长态势资料来源:CNESA,长江证券研究所资料来源:CNESA,中国化学与物理电源行业协会,长江证券研究所首先对于国内储能市场,由于存在电价管理,当前户用储能在国内尚不具备大规模应用所需的经济性,若假设抽水蓄能和储热仅用于发电侧及电网侧储能,2021年新增装机功率中94%为表前市场(主要是电网侧与发电侧)需求。2020年以来中国多省市密集出台了鼓励优先配套储能政策,根据风光功率规模,配置5%-20%比例的储能装置,尽管短期需求确有增加,但该模式对于可再生能源企业而言,更多为额外成本项,经济效益的不足使得投资回报率出现下降,刺激效果偏向短期。表2:国内部分省份关于鼓励、优先支持配套储能项目的相关文件地区覆盖范围考核性质具体内容青海省新建投运项目约束力较强(原则上)新能源按功率10%,备电2h配置储能,水电+新能源按1:2:0.2配置储能;0.1元/KWh运营补贴,2021-2022年执行海南省保障性规模约束力强(且同步配套)需同步配套建设备案规模10%的储能装置贵州省具体批次项目约束力强2021年风电项目第一批5.77GW,在配置一定比例储能、经济可行情况下加快建设甘肃省在建及存量项目约束力较强(鼓励)新能源存量项目约6GW,鼓励按5%-20%功率、不小于2小时配套储能;配置储能的业主,后续竞争性配置给予支持天津市保障性规模约束力强2021-2022年建设的风电、光伏项目,应承诺配置储能,光伏配比不低于10%,风电不低于15%,时长不低于1小时宁夏省新建及存量项目约束力较强(原则上)2021年起,新核准/备案项目配置比例不低于10%、2小时以上的储能;2022年12月底前,存量项目完成储能配置安徽省保障性规模约束力强2021年竞争性配置光伏4GW、风电1GW;储能电站配置比例不低于10%、时长1小时内蒙古保障性规模约束力较强(鼓励)2021年保障性并网规模的项目,集中式风电和光伏10GW,储能比例提出了最低15%(2h)的要求河北省保障性规模约束力强2021年风电、光伏保障性并网项目为风电1.2GW、光伏11.4GW,按不低于容量的10%、15%配置储能,时长2小时江苏省市场化规模约束力强2021年保障性并网规模以外的光伏项目,长江以南地区按8%配置、长江以北地区按10%配置,时长2小时资料来源:储能100人,各地方电网、发改委等政府网站,长江证券研究所61321051216215191,0832,400110%-48%230%15%414%-16%109%122%-100%0%100%200%300%400%500%05001,0001,5002,0002,5003,0002014A2015A2016A2017A2018A2019A2020A2021A国内新增储能装机(MW)增速1453486357933,0772,3763,6445,136137%139%83%25%288%-23%53%41%-50%0%50%100%150%200%250%300%350%01,0002,0003,0004,0005,0006,0002014A2015A2016A2017A2018A2019A2020A2021A海外新增储能装机(MW)增速请阅读最后评级说明和重要声明8/24联合研究行业深度2021年发改委分别从发电侧、电网侧、用电侧颁布鼓励政策,针对发电侧,政策鼓励可再生能源企业自建或者购买储能以增加并网规模;针对电网侧,“储能成本纳入输配电价”模式被重提,有望大幅提升国网建设储能的积极性;针对用电侧,推动峰谷价差扩大,以拉动工商业、大工业的储能削峰填谷需求。考虑到商业模式逐渐清晰、安装储能日益经济可行、电池成本确定性下行,政策效果优于2020年,国内储能正式爆发。表3:发改委从发电侧、电网侧、用电侧颁布政策以推动储能行业发展政策文件发布时间具体内容《加快推动新型储能发展的指导意见》2021年7月明确新型储能独立市场主体地位:因地制宜建立完善“按效果付费”的电力辅助服务补偿机制健全新型储能价格机制:包括电网侧独立储能电站容量电价机制,探索将电网替代性储能设施成本收益纳入输配电价回收,完善峰谷电价政策。健全“新能源+储能”项目激励机制:在竞争性配置、项目核准、并网时序、系统调度安排、保障利用小时、电力辅助服务补偿考核方面适当倾斜《关于进一步完善分时电价机制的通知》2021年7月完善峰谷电价机制:上年或当年预计最大系统峰谷差率超过40%的地方,峰谷电价价差原则上不低于4:1;其他地方原则上不低于3:1建立尖峰电价机制:尖峰时段根据前两年当地电力系统最高负荷95%及以上用电负荷出现的时段合理确定,在峰段电价基础上上浮比例原则上不低于20%健全季节性电价机制:进一步建立健全丰枯电价机制,丰、枯时段应结合多年来水、风光出力特性等情况合理划分,电价浮动比例根据系统供需情况合理设置《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》2021年7月明确可再生能源并网消纳的责任主体:每年新增并网消纳规模中,电网企业承担主要责任,电源企业适当承担,鼓励自建、购买储能增加并网规模明确储能配置比例:超过电网保障性并网以外的规模自建调峰资源,鼓励按照功率15%挂钩(时长4小时以上)配建调峰能力,按照20%以上功率则优先并网资料来源:发改委,能源局,长江证券研究所图5:国内大工业用电峰谷价差调整后加大(元/kwh)图6:国内工商业用电峰谷价差调整后加大(元/kwh)资料来源:北极星电力网,长江证券研究所资料来源:北极星电力网,长江证券研究所0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9上海江苏广东北京海南浙江广东天津陕西河南安徽云南河北云南山西青海宁夏此前峰谷价差调整后的峰谷价差(假设统一调整)0.00.20.40.60.81.01.2北京江苏广东浙江甘肃河南甘肃安徼云南海南陕西天津青海河北山西上海宁夏此前峰谷价差调整后的峰谷价差(假设统一调整)请阅读最后评级说明和重要声明9/24联合研究行业深度表4:国内电力储能中期需求测算(GWh)国内储能装机测算单位2020A2021E2022E2023E2024E2025E可再生能源光伏GW52.158.380.0100.0125.0156.3:户用GW10.020.030.036.043.251.8:保障性户用%10%20%30%40%风电GW36.040.045.050.060.070.0保障性规模GW90.0105.0120.0135.0150.0市场化规模GW0.01.219.845.1保障性渗透率%4%12%30%40%45%50%功率比例%15%15%15%18%19%20%备电时长h2.02.02.02.02.02.0储能需求GWh1.13.28.817.323.130.0市场化储能需求GWh0.00.00.711.927.1用户侧储能需求GWh0.60.81.21.62.33.2国内储能装机合计GWh1.74.110.019.637.260.3同比%146%145%97%90%62%资料来源:CNESA,能源局,长江电新,长江证券研究所其次对于海外储能市场,欧洲储能以户用储能为主,其高增长主要来自于高电价以及补贴退坡。德国、意大利、英国、西班牙等欧洲地区居民用电价格高,意味着“自用电价”与“补贴电价”价差较大,赚取该价差的储能经济性较为突出。伴随着光伏补贴政策的退出,“自用电价”与“补贴电价”价差进一步拉大,带动户用储能持续增长。此外2022年以来,俄乌冲突下欧洲出现能源危机,天然气的持续紧张带动居民电价上涨30%以上,2021年德国居民电价与上网电价价差仅0.23欧元/kwh,其他国家为0.1-0.15欧元/kwh,目前价差普遍超过0.2欧元/kwh,储能经济性大幅提升驱动欧洲储能井喷式增长。图7:全球主要国家和地区的家庭用电价格图8:德国EEG自2018年以来加速下调(Ct/KWh)资料来源:GlobalPetrolPrices,长江证券研究所资料来源:EEG,长江证券研究所0.000.050.100.150.200.250.300.350.40德国日本意大利英国西班牙欧盟澳大利亚美国中国家庭用电价格对比家庭用电价格(美元/KWh)7891011121314Aug-14Dec-14Apr-15Aug-15Dec-15Apr-16Aug-16Dec-16Apr-17Aug-17Dec-17Apr-18Aug-18Dec-18Apr-19Aug-19Dec-19Apr-20Aug-20Dec-20固定电价模式<10kw固定电价模式<40kw请阅读最后评级说明和重要声明10/24联合研究行业深度图9:德国家用储能安装量快速增长图10:欧洲家用储能市场需求2022年开始爆发——以意大利为例资料来源:ISEA,长江证券研究所资料来源:ANIE,长江证券研究所中期来看,欧洲光伏市场在未来几年有望保持高增长,在2022年实现爆发式增长的基础上,2023年后维持20%+的复合增长;考虑家储在光伏新增装机中的渗透率持续提升,欧洲家储市场的增长将显著高于市场整体增速,预计2022年欧洲家储实现200%+增长,到2025年欧洲家储装机达到28-29GWh,对应三年复合增速近60%。表5:欧洲户用储能市场的空间及增速测算欧洲市场测算2020A2021A2022E2023E2024E2025E光伏新增装机GW21.829.550.057.474.396.2户用占比预测%20%22%30%31%31%31%户用新增装机GW4.46.515.017.823.029.8平均功率KW5.05.05.05.05.05.0安装户数万户87130300356461596家储渗透率%15%18%30%40%50%60%户储平均容量KWh8.08.08.08.08.08.0家储装机量GWh1.11.87.211.418.428.6:同比增速%70%296%58%62%55%资料来源:IEA,SolarPower,长江电新,长江证券研究所相较于欧洲市场户用规模占比较大而言,美国新增储能装机量的贡献绝大部分来自于表前市场。由于美国电网存在基础设施老化、配电系统可靠性差、难调度等问题,新能源发电站对储能需求刚性。2018年2月FERC出台的841号法案在国会通过,允许储能装置参与电力市场竞争,提供能量、容量、辅助服务;电网侧RA合同制以及电源侧PPA模式下发电厂实现“可预见+高收益”,总之,美国储能正处于高增期。02468101214162013A2014A2015A2016A2017A2018A2019A2020A2021A德国家储安装量(万套)-200%0%200%400%600%800%01002003004002019Q12019Q22019Q32019Q42020Q12020Q22020Q32020Q42021Q12021Q22021Q32021Q42022Q12022Q2意大利家储装机装机容量MWh容量同比%容量环比%请阅读最后评级说明和重要声明11/24联合研究行业深度图11:美国储能装机量中表前市场为主体图12:欧洲储能装机中户用规模贡献较美国更显著资料来源:WoodMac,长江证券研究所资料来源:EASE,长江证券研究所表6:美国储能市场的空间及增速测算美国储能测算单位2020A2021A2022E2023E2024E2025E美国光伏GW19.223.626.036.447.361.5风电GW16.317.919.721.723.926.3合计GW35.541.545.758.171.287.8配置比例功率配比%30%32%35%40%45%50%备电时长h2.43.03.53.74.04.2电源侧需求渗透率%10%18%28%34%40%45%装机量GWh2.57.415.729.251.382.9电网侧需求装机量GWh1.03.24.77.110.615.9合计装机量GWh3.510.520.436.361.998.9同比%200%94%78%70%60%资料来源:IEA,SolarPower,长江电新,长江证券研究所总而言之,所谓“储能”,即吸收多余的能源并进行储存,一段时期后再向终端用户或用电设备释放,从而跨时、跨地实现电能供需的匹配和供配电压力的平滑,本质上是一种“灵活的电源”,在发电厂、输配电网络和用电终端均有应用场景。对于国内储能市场,由于存在电价管理,9成以上新增装机来自表前市场,2020-2021年政策明显发力,随着商业模式逐渐清晰、安装储能日益经济可行,国内开始爆发。欧洲储能以户用储能为主,其高增长主要来自于高电价以及补贴退坡,俄乌冲突导致欧洲能源价格攀升,驱动欧洲储能井喷式增长。美国新增储能装机量的贡献绝大部分来自于表前市场,鉴于发电侧需求刚性、电网侧收益率可观,近几年均处于高增状态。储能技术路线多样,锂电池储能势头正盛从储能技术角度看,当前全球储能装机量以传统抽水储能技术为主,需求多样化背景下新型储能技术多元发展。储能的技术路线可以按照其使用的储能介质和原理分为机械储能、电化学储能、热储能和化学储能四类,其中在当前世界储能装机量中已实现大规模商业化应用的仅有抽水蓄能,其余储能技术中同属机械储能的压缩空气、飞轮储能以及电化学储能中的锂电池储能技术相对成熟、已有项目落地,其余储能技术均处于研究开0%50%100%150%200%250%05,00010,00015,00020,00025,0002017A2018A2019A2020A2021A2022E住宅(MWh)非住宅表前市场同比0%20%40%60%80%100%120%140%160%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5002015A2016A2017A2018A2019A2020A2021E住宅(MWh)工商业电表前同比请阅读最后评级说明和重要声明12/24联合研究行业深度发阶段。从存量来看,2000-2021年全球储能装机量中抽水蓄能占比超86%,占市场整体约11%的新型储能装机量中近九成为锂离子电池,铅蓄电池、钠硫电池、压缩空气和飞轮储能等在总体装机量中占比均未超过0.3%,商业化应用仍有待时日。图13:当前储能主要技术路线及分类图14:2000-2021年全球储能累计装机量技术类型分布资料来源:《CriticalReviewofEnergyStorageSystems》AGOlabi,长江证券研究所资料来源:CNESA,长江证券研究所具体而言,各储能技术原理和性能特征均差异较大,主要差异在于存储介质及所储能量的形式:机械储能的基本原理是将电能转化为势能、动能等机械能进行存储,其中:抽水蓄能即是利用水位高度差,通过水泵将水抽至高处将电能转化为势能,在用电时再通过水力发电原理将势能转化为电能;飞轮储能通过电动马达驱动飞轮在真空环境下高速转动,将电能转化为动能进行存储,在用电时飞轮减速,动能通过驱动发电机再次转化为电能;压缩空气储能即是通过压缩机将气体加压并储存在地下,在用电时通过气体燃烧产生的热能驱动发电机。电化学储能包括电池储能、超级电容和超导电磁储能三类,其中电池和超级电容分别通过化学反应和物理分隔使得电子在电压的作用下集中于其中一极或一侧,在放电时反向运动形成电流;而超导电磁储能则是通过让电流在超低温形成的超导体中循环流动,将电能以其原有形式直接存储。图15:抽水蓄能原理示意图16:电池储能原理示意资料来源:《CriticalReviewofEnergyStorageSystems》AGOlabi,长江证券研究所资料来源:《CriticalReviewofEnergyStorageSystems》AGOlabi,长江证券研究所热储能按照热能对介质的影响可以分为显热储能和潜热储能,前者通过电能转化为热能后使介质升温来存储能量,而潜热系统中热能并不改变介质的温度,而是通机械储能电化学储能热储能化学储能抽水蓄能压缩空气储能飞轮储能电池储能超级电容储能超导电磁储能潜热储能显热储能氢能储能生物燃料储能储能技术抽水蓄能,86.2%熔融盐储热,1.6%锂离子电池,90.9%抽水蓄能熔融盐储热锂离子电池铅蓄电池液流电池钠硫电池飞轮储能压缩空气其他新型储能,12.2%请阅读最后评级说明和重要声明13/24联合研究行业深度过相变(如融化)将能量储存于介质中;热储能系统的常用介质包括熔融盐、水、油、石材、金属及混凝土等。化学储能以氢储能为主,其原理是利用电解水及其还原反应,利用电能将水电解为氢气和氧气、电能转化为氢能储存起来,并在用电时将氢能通过燃料电池重新转化为电能,另外生物燃料储能技术尚处于起步阶段,其化学原理与氢储能较为相似。图17:熔融盐储能原理示意图18:氢储能原理示意资料来源:《CriticalReviewofEnergyStorageSystems》AGOlabi,长江证券研究所资料来源:《Energystoragesolutionsforsmallandmedium-sizedself-sufficientalternativeenergyobjects》JKleperis,长江证券研究所技术原理和物理特征的不同,导致储能规模和放电效率有差,各储能技术路线的应用和发展存在自然边界,多元发展格局仍将延续。具体而言,抽水蓄能和压缩气体储能具备高达GW级别的储能规模,能满足以季度及年度为单位的储能需求,但对地理条件要求较高、初始投资规模及占地面积极大;热储能环境友好、投资需求较低,但整体能量循环效率较低、损耗较高;电池技术中,当前已步入规模化应用阶段的仅有锂离子电池,全球范围内钠硫电池、液流电池正在成为新兴的研发和应用方向,铅酸电池、镍镉电池分别在寿命和环保方面存在难以解决的短板;飞轮储能、超级电容和超导电磁储能优势在于较高的能效和短时快速放电的能力,主要应用于实时调频。相比之下,锂电池是当前在集中式场景应用潜力较大且具备明显产业趋势的技术路线。图19:不同储能技术路线储能规模、放电时长与应用场景比较资料来源:《ElectricityEnergyStorageTechnologyOptions》Rastler,长江证券研究所数分钟1kW10kW100kW1MW10MW100MW1GW数秒数小时高功率超级电容超导磁能储能高功率飞轮储能镍氢电池镍镉电池锂离子电池铅酸电池高能超级电容钠硫电池液流电池压缩气体储能抽水蓄能无间断实时电源保障输配电网支持及负载平滑大规模电能管理Zebra电池放电时长系统容量请阅读最后评级说明和重要声明14/24联合研究行业深度图20:不同储能技术路线的优劣势对比图21:2021年全球存量及新增储能装机量技术分布资料来源:《ElectricityEnergyStorageTechnologyOptions》Rastler,长江证券研究所资料来源:CNESA,长江证券研究所锂电池储能未来放量趋势主要得益于性能+成本。从性能看,在主要电池储能路线中,锂电池在循环寿命、效率、能量密度、便携性、响应速度等方面综合优势明显,同时在放电倍率发生变化时容量相对铅酸电池更加稳定;从成本看,在动力电池快速产业化的背景下,锂电池成本快速下降、循环寿命提升,经济性逐步提升或将快速打开市场空间。图22:主要电池技术性能参数及优劣势对比图23:锂电池成本伴随动力电池产业化大幅下降(单位:$/kwh)资料来源:《Batteryenergy-storagesystem:Areviewoftechnologies,optimizationobjectives,constraints,approaches,andoutstandingissues》MAHA,长江证券研究所资料来源:BloombergNEF,长江证券研究所电池价值量最大,变流器&热管理次之储能产业链方面,通过技术路线的对比分析不难发现,以锂电池为核心的电化学储能是当前储能行业价值量扩张最具确定性的方向,而电化学储能产业链核心技术和价值量高度集中:以电池储能为例,储能系统构成包括容量器件(电芯、电池包PACK、电池管理系统BMS)、功率器件(储能变流器PCS)以及其他配套设施(电缆、消防、能量管理系统EMS、空调、升压变)等。从价值量来看,当前常规储能系统1.7-1.8元/Wh的价格中,电芯成本在0.9-1.0元/Wh、占比近6成,电池包、电池管理系统、变流器价值量占比均在10%左右,此外储能热管理价值量占比大约3%左右。对比抽水蓄能压缩空气飞轮储能锂离子电池全钒液流电池铅炭电池氢能投资成本(元/KWh)500-20001000-15005000-150001000-15003000-3500800-1200制氢成本可降至20元/kg循环寿命(次)>10000>10000百万次3000-100005000-100001000-3000使用年限(年)40-6030-405-208-2015-205月8日15-20转换效率(%)70-80%45-75%85-95%85-90%>70%70-85%30-50%制约因素地理条件建设周期地理条件效率太低自放电储存时间短经济性环境温度系统复杂经济性能量密度低寿命短转换效率低氢能消纳适用场景长时间调节长时间调节短时间调节全场景适用全场景适用短中时长长时间调节储能装机单位:GW2021A存量占比2021A增量占比合计209.418.3抽水蓄能180.586.2%7.943.4%锂离子电池23.211.1%10.054.8%铅蓄电池0.60.3%0.10.3%钠硫电池0.50.2%0.0-液流电池0.20.1%0.10.3%熔融盐储热3.41.6%-0.1-压缩空气及飞轮0.60.3%0.31.5%累计新增电池技术循环寿命(80%放电深度)效率(%)能量密度(W/L)优势劣势铅酸电池300-300070-9035-40·成本低·技术简易·能量密度低·寿命受限制·不环保镍镉电池30008040-60·循环次数多·耐低温·自放电率高·记忆效应·不环保锂离子电池300075-90100-265·能量密度高·响应迅速·高效率·低自放电率·成本较高钠硫电池450089150-300·高效率·循环次数多·安全性差·需要加热液流电池2000-2000065-8540·循环次数无上限·规模灵活·需要维护·需要额外电解液槽·技术复杂68460639330322618616014013201002003004005006007002013A2014A2015A2016A2017A2018A2019A2020A2021A2022E电芯PACK请阅读最后评级说明和重要声明15/24联合研究行业深度图24:电化学储能产业链资料来源:Trendforce,长江证券研究所图25:电化学储能产业链部分核心企业一览图26:电化学储能系统成本拆分(元/KWh)资料来源:Wind,长江证券研究所资料来源:北极星储能网,长江证券研究所从技术壁垒和价值链整合情况来看,储能电池是电化学储能产业链中最具技术壁垒且处于价值链核心地位的环节,当前龙头公司技术产能优势突出、寡头垄断格局稳定。当前全球储能电池市场依旧由动力电池巨头统治,2021年宁德时代等国内方案向海外市场的渗透开始提速。而在价值量位于第二梯队的电池管理系统、能量管理系统和储能变流器中,变流器技术壁垒和重要性相对较高、是储能产业链的第二核心环节,而BMS制造技术壁垒对于电池厂商而言并不高,2021年国内独立第三方储能BMS头部厂商出货量份额估计不超过5%,结合动力电池厂商和整车厂商占据动力BMS市场份额近2/3,以及动力电池龙头在储能领域的强势表现判断,储能BMS环节被横向整合难度不大。上游-原材料中游-电池与系统下游-应用场景正极材料负极材料电解质•正极活性•导电剂+•石墨烯•粘结剂•溶剂•负极活性•粘结剂•增粘剂•导电剂•溶质•溶剂•添加剂隔膜•聚烯烃•聚乙烯•添加剂结构件•铜箔•铝箔•铝盖板•其他IGBT模块PMIC(电源芯片)无源器件程序开发半导体零部件电池储能变流器电池管理系统能量管理系统其他电气设备•集装箱•电容电缆•监测设备储能系统集成新能源电站传统电站电网公司工商业户用发电侧电网侧用电侧热管理系统压缩机(风冷)冷水机(液冷)液冷板(液冷)泵、阀及管路等主要公司正极材料容百科技、贵州振华、长远锂业、厦门钨业、杉杉股份、德方纳米、龙蟠科技、贝特瑞、国轩高科、特瑞电池负极材料贝特瑞、紫宸科技、杉杉股份、凯金新能源电解液天赐材料、新宙邦、国泰华荣、杉杉股份、香河昆仑隔膜恩捷股份、星源材质、中兴新材、中材科技、惠强新能源电池PACK宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、派能科技、国轩高科、鹏辉能源、比克动力电池管理BMS高特电子变流器阳光电源、锦浪科技、固特威、德业股份、科士达、上能电气、科华数据系统集成ESS阳光电源、比亚迪、海博思创、永福股份、林洋能源、南都电源、科陆电子、中天科技、国电南瑞上游:原材料中游:电池、相关系统及集成产业链铁锂电芯,56.2%PACK,11.2%BMS,9.0%PCS,10.0%EMS,2.0%2.8%2.8%6.0%屏柜、电缆场地、装修设计、升压变请阅读最后评级说明和重要声明16/24联合研究行业深度图27:全球储能电池出货量份额图28:2021年中国第三方储能BMS厂商国内出货量及份额资料来源:SNE,长江证券研究所资料来源:CNESA,长江证券研究所储能变流器是连接在储能电池与电网之间,实现电能双向转换的装置,主要分为两类,用于家庭户用储能方面的储能变流器,一般称为储能逆变器,作用包括调峰、备用电源和独立电源,而在大规模的工商业储能领域一般称为PCS(PowerConversionSystem)。当前国内储能变流器行业主要参与者包括两类:一是光伏逆变器企业(如阳光电源),因为储能变流器在储能系统中的作用,与光伏逆变器在光伏系统中的作用相似,且储能变流器与光伏逆变器技术相似,将光伏逆变器产线切换成储能变流器产线仅需大约1-2个星期,主要为生产工艺流程方面的切换,对于逆变器厂商来说,切入储能赛道技术壁垒较低;二是光伏涉及较少、主要发力储能的企业(如科华恒盛、索英电气、盛弘股份等)。从格局来看,中国储能变流器PCS市场集中度已达到与光伏逆变器相近的较高水平,阳光电源、科华数能占比分别约为23%、18%、行业CR5为72%。图29:中国储能PCS厂商2021年全球出货量排行榜(单位:MW)图30:2021年度海外市场储能系统ESS出货量排行榜(MWh)资料来源:CNESA,长江证券研究所资料来源:CNESA,长江证券研究所最后对于储能热管理,其对电化学储能系统的重要性来源于储能系统的热特性。以锂电池为例,温度对其实际容量、功率和安全性等有着显著的影响;由于电池充放电过程中能量损耗不可避免,一部分能量转化为热能后在电池内部积聚、导致升温,因此在非特殊工况下,对电池系统进行冷却是电化学储能热管理的主要功能。具体而言,温度对锂电池的影响主要包括:容量衰减:电池活性材料在循环中的损耗速度与温度成正相关关系,高温下活性锂离子的损失将导致电池内阻增加,从而降低实际容量、缩短使用寿命;热失控:当充放电循环中产生的热能大量积聚在电池内部无法散出,温度的不断升高将导致内部组成材料的分解和相互反应加速,严重时或引起燃烧、爆炸事故;5.5%14.0%30.6%23.8%27.3%24.0%20.4%1.7%10.9%10.5%6.1%53.9%34.6%31.0%24.5%1.8%6.4%5.5%8.2%0%20%40%60%80%100%2018A2019A2020A2021E宁德时代LGC松下SDISKI比亚迪中航锂电国轩高科其他4.1%3.2%2.9%0.9%0.0%1.0%2.0%3.0%4.0%5.0%020040060080010001200高特电子科工电子协能科技高泰昊能出货量(MW)估计份额(右)050010001500200025003000阳光电源科华数能比亚迪古瑞瓦特上能电气盛弘股份南瑞继保汇川技术索英电气科士达05001000150020002500阳光电源比亚迪沃太能源科士达库博能源南瑞继保南都电源科陆电子科华数能双登集团2021年海外ESS出货量(MWh)请阅读最后评级说明和重要声明17/24联合研究行业深度低温特性:低温会通过降低电解质的传输性能与锂在石墨中的扩散速度来降低锂电池的容量;同时,不良的电荷转移亦可导致容量损失和短路等安全问题。图31:锂离子电池对工作温度有一定要求图32:电池运行环境的温度影响其寿命、性能和安全性资料来源:《大容量锂离子电池储能系统的热管理技术现状分析》钟国彬等,长江证券研究所资料来源:《AdvancedThermalManagementSystemsforHigh-PowerLithium-IonCapacitors:AComprehensiveReview》JZhang,长江证券研究所储能项目规模化与偏向锂电、钠电的技术趋势下,储能热管理前景可期。相较于动力电池系统,储能系统的电池数量更多、容量和功率更高,大量电池的集中排列、多变的系统运行倍率使得储能电池系统运行工况复杂度大大提高;锂电与钠电技术的应用使得储能电池能量密度显著提升,在效率改善的同时也增加了循环中的热耗散。此外,2021年我国新增规划、在建、投运百兆瓦级储能项目规模达到同期8倍、项目数量占比近60%,规模化提速也将大幅提升储能热管理的重要性,同时提高对冷却效果和效率的要求。图33:2021年新增百兆瓦级储能项目规模同比+700%至14.20GW图34:锂、钠电池能量密度显著高于传统电池技术路线资料来源:CNESA,长江证券研究所资料来源:《Batteryenergy-storagesystem:Areviewoftechnologies,optimizationobjectives,constraints,approaches,andoutstandingissues》MAHA,长江证券研究所当前储能热管理可选技术路线包括风冷、液冷、热管冷却与相变冷却,其中风冷与液冷技术已相对成熟,热管与相变冷却仍处于研发阶段。两类主流冷却技术差异在于介质:风冷/空冷:以空气为冷却介质,利用风机产生空气对流进行换热,空冷系统结构相对简单、易于维护,散热效果对风道设计和电池排布有一定要求;由于空气的比热容和导热系数较低,风冷系统的散热速度和效率偏低,且易造成电池温度分布不均,因而仅适用于电池产热率较低的场景,电子设备与早期新能源汽车动力电池均以风冷为主,在储能领域则主要用于低功率密度的集装箱式储能及通信基站储能。1.7814.2002468101214162020A2021A+700%3540100150406026530040050100150200250300350铅酸电池镍镉电池锂离子电池钠硫电池液流电池请阅读最后评级说明和重要声明18/24联合研究行业深度液冷:以液体(水、乙二醇、空调制冷剂和硅油等)为冷却介质的冷却方式,按液体与电池的接触方式可分为直接接触(电池浸没在绝缘介质中)及间接接触(电池间设置微通道或者翅片式冷板)两类;当前冷板式液冷技术成熟度最高,基本原理是通过高导热材料换热冷板将电池的热量传递给循环管路中的冷却液,冷却液的热量通过换热器经由冷水机循环向外界散发。冷却剂类型、流速及冷板厚度是决定冷却效果的关键因素,由于系统相对复杂、密封要求及成本较高,当前在大规模储能领域的应用潜力尚未充分发挥。图35:电池风冷技术原理图36:电池液冷技术原理资料来源:《集装箱储能系统热管理系统的现状及发展》朱信龙等,长江证券研究所资料来源:《Reviewonbatterythermalmanagementsystemforelectricvehicles》JaeWanKim,长江证券研究所液冷冷却效果更好、空间利用率更高,储能规模化与龙头厂商布局有望加速技术替代。由于更靠近热源、使用冷却液作为换热介质,液冷相对风冷有着更加精确、有效的温控能力,更加均匀的换热效果亦有益于延长储能电池的使用寿命;与此同时,由于结构更为紧凑,液冷系统能够提升集装箱式储能的空间利用率。2021年以来,特斯拉、比亚迪、阳光电源等主流储能系统厂商已率先布局液冷产品,储能项目规模化带来的热管理需求提升与供给端龙头的示范作用配合,有望加速液冷方案渗透率提升。表7:两类主流储能热管理技术路线对比特征风冷液冷使用难度低较高设计与安装简单复杂换热系数25-1001000-15000散热效率中高温降中较高温差较高低维护简易复杂寿命≥20年3-5年初始投资低高可靠性部件较多,损耗及故障率较高部件较少,可靠性佳应用场景通信基站、低功率密度小型集装箱式储能锂、钠电池等高能量密度储能,百兆级别大型储能项目资料来源:《Areviewofpowerbatterythermalenergymanagement》RSWang,长江证券研究所压缩机是风冷系统性能的关键因素;液冷系统价值量集中于冷水机、液冷板,其中冷水请阅读最后评级说明和重要声明19/24联合研究行业深度机亦以压缩机为核心零部件。参考风冷空调的成本结构与各部件的市场价格,预计压缩机的价值量占比接近30%,同时亦是风冷系统功能的核心,其他组成部分包括电机、阀件、管路、电控等,价值量较为分散、单项占比较低。参考华经研究院2020年数据,液冷系统中承载制冷剂循环的液冷主机价值量占比接近70%,其中包含的四个主要部件为压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器,水回路中主要部件包括水泵和管路,通过液冷板,与电池进行换热。主要系统供应商包括英维克、申菱环境、同飞股份等风冷、液冷均有布局的方案提供商,以及专注液冷的松芝股份、奥特佳、高澜股份等。图37:工业冷风机工作原理和核心零部件图38:工业冷水机工作原理和核心零部件资料来源:英维克官网,长江证券研究所资料来源:英维克官网,长江证券研究所图39:储能热管理供应链上游、中游制造主要厂商图40:储能液冷系统价值量拆分资料来源:英维克、同飞股份等公司年报,长江证券研究所资料来源:华经产业研究院,长江证券研究所并购&内生,家电企业多路径布局储能能源变革为储能市场带来了巨大的市场空间和高速增长预期,家电企业亦凭借在制造、技术、资金和渠道等方面的实力积极切入,寻求新的增长曲线。当前家电行业涉足储能产业链主要可以分为三个方向:一是储能电池,二是储能变流器、电池管理系统、能量管理系统、储能系统集成等,三是储能热管理。美的集团:储能变流器&储能系统美的集团于2020年、2022年分别并购合康新能和科陆电子:合康新能主营高端制造业务板块包括中高压变频器、低压变频器及可用于储能的动态无功补偿装置,兼为节能环保领域解决方案提供商;美的入主后,公司成为集上游:零部件中游:热管理系统英维克、申菱环境、同飞股份英维克、申菱环境、同飞股份、奥特佳、松芝股份、高澜股份液冷(压缩机、液冷板、蒸发器、膨胀阀、水泵、管路)风冷(压缩机、膨胀阀、风机、换热器、管路)三花智控、盾安环境、海立股份、三菱电机、德业股份、飞荣达、科创新源、松下、银轮股份、宁波精达、GMCC美芝等液冷主机,67%液冷板,10%管路,8%输入电源,2%其他,12%请阅读最后评级说明和重要声明20/24联合研究行业深度团绿电战略的执行主体,面向内部工厂和园区提供分布式光伏、风电和工商业储能系统一体化的智能微电网解决方案,并于2022年进军欧洲户用储能市场,2021年合康新能实现营业收入12.04亿元,其中新能源产品收入0.54亿元,实现归属净利润0.50亿元。图41:合康新能收入表现图42:合康新能于EESEurope2022展出户用储能一体机HEC-S资料来源:Wind,长江证券研究所资料来源:合康新能官网,长江证券研究所图43:合康与美的楼宇科技合作的美的工业城光储智能微网项目于2022年3月并网C座办公楼阳光大棚BIPV屋顶282KWPB区混凝土普通光伏屋顶282KWP储能集装箱50KW/100KW资料来源:合康新能官网,长江证券研究所科陆电子主营业务为智能电网、储能、新能源汽车等领域的能源管理产品和解决方案,2021年智能电网、储能业务分别占比76.7%、7.3%;公司早在2009年开始布局储能领域产品技术研发,产品主要为面向发电侧及电网侧大规模、集中式储能需求的储能系统集成,技术、客户积累深厚;2021年实现大规模单机2MW储能变流器(PCS)北美出货,在北美、非洲、澳洲、日本等地区均已实现电网级储能产品批量出货,在合康新能的分布式储能业务基础上补全了美的的储能业务版图。2021年科陆电子实现营业收入31.98亿元,其中储能业务收入2.33亿元,实现归属净利润-6.65亿元。0.351.011.702.963.875.927.036.626.676.385.988.279.049.239.889.808.0814.1713.5112.0613.0412.5712.0402468101214162006A2007A2008A2009A2010A2011A2012A2013A2014A2015A2016A2017A2018A2019A2020A2021A节能设备高端制造(变频器)节能环保新能源产品单位:亿元空间柔性,3.2%储能,31.5%光伏,33.4%人的柔性,1.9%低碳设备,18.1%空间智能化,11.9%建筑柔性建筑节能请阅读最后评级说明和重要声明21/24联合研究行业深度表8:科陆电子储能业务不断取得突破时间进展2013研发的光储一体化PCS等储能产品实现产业化、市场取得初步突破,成功落地中广核曲蔴莱7.203MWp离网光伏电站、祁连3.087MWp离网光伏电站等几个示范项目2014具有虚拟同步机特性的光伏储能一体化高效智能充放电控制技术研发成功,作为唯一中标人于2014年7月中标青海黄河上游水电开发有限责任公司青海玉树州无电地区电力建设独立光伏供电工程户用系统设备采购项目,合计中标金额14,940.47万元2015通过参股北京国能电池实现向上游储能电池领域延伸;兆瓦级箱式储能系统成功通过TUV、北美CSA、泰国PEA等市场认证;凭借青海玉树无电地区离网光储电站建设项目奠定了在离网电站领域龙头地位,玉门市三十里井子风光储电网融合示范项目建成2016领先行业的新一代的磷酸铁锂系列储能系统研发成功;玉门市三十里井子风光储电网融合示范项目完成了系统调试及并网,上能佛山项目首次实现大规模锂电储能系统的需求侧应用,西藏双湖项目正式运营,山西同达项目建成2017中标“绿色储能技术研究院500MWh电储能设施国际采购项目”,总容量500MWh,已先后完成北京、广东、江苏若干项目的交付投运;与LG化学合资成立的无锡陆金新能源科技有限公司正式批量投产,重点布局海外户用及商用储能;开拓储能AGC调频市场,山西同达电厂项目投运,山西平朔项目、内蒙古上都电厂项目即将投运2018国内储能调频领域签单金额、项目交付数排名第一;电网调峰领域中标江苏、湖南、河南平高等多个项目,位居前列;可再生能源配套领域斩获甘肃瓜州大型风电配套项目;动力电池梯次利用领域参与了广汽新能源汽车产业园梯次项目建设,牵头或参与多个国家重大研发专项2019国内储能市场景气有所下滑,华润海丰储能调频项目是国内目前已投运的规模最大的储能调频项目,储能商业模式有所突破;在山西、内蒙、河北、广东等地参与的储能联合调频项目累计达十余个;海外市场取得实质性突破,顺利并网卢旺达首个兆瓦级光储柴微网储能项目,进入日本户用储能市场、成为首家通过本土JET户用储能系统认证的非日本企业,产品进入美国市场2020运行项目累计放电量超100GWh,国内火电联合调频运营收益排名第一;稳固并加强美洲、欧洲及非洲市场布局,累计签单超150MWh,储能系统全年在美出货量约100MWh,已布局北美洲、非洲、南美洲、亚洲及大洋洲市场2021大力布局海外市场,与全球知名能源企业(世界500强)达成全球储能业务的深度战略合作;签下美国印第安纳州最大储能项目(38MW/109.3MWh),其中一期14MW/46.3MWh已于2021年7月投运;实现大规模单机2MW储能变流器(PCS)北美出货,在北美、非洲、澳洲、日本等地区均已实现电网级储能产品批量出货资料来源:科陆电子年报,长江证券研究所图44:科陆电子储能业务主要为储能系统集成和储能变流器图45:科陆电子储能业务发展情况(亿元)资料来源:科陆电子官网,长江证券研究所资料来源:科陆电子年报,长江证券研究所背靠美的集团高度产业链一体化形成的制造基础,配合集团“全球经营”战略主轴指引下的海外渠道拓展,两大储能业务主体有望凭借技术实力和客户资源为集团的工业技术板块贡献可观增量,协同效应值得期待:技术方面,合康新能与科陆电子均为专业领域内自研自产多年的高新技术企业,截至2021年末科陆电子获授专利共1206项;子公司在工控、能源领域的技术积累与美的工业技术研究院的成熟体系与研发资源整合,有望加速产品创新迭代。2021年合康新能研发人员同口径同比+74.26%,集团战略定位与资源支持可见一斑。制造方面,储能业务主体依托美的“精益制造”资源和能力,有望推动柔性、智能化产线建设,提升交付效率;2021年合康新能在美的支持下完成工厂IT系统升4.733.050.873.842.3343.7637.9131.9533.3731.98051015202530354045502017A2018A2019A2020A2021A智能电网储能业务综合能源管理及服务其他请阅读最后评级说明和重要声明22/24联合研究行业深度级、业务流程再造、生产自动化,交货周期由45天大幅降低至25天、库存水平下降60%,生产端效率提升显著。供应链方面,储能中游制造环节中,除电池以外的其他部件生产所需上游原材料与家电制造重合度较高,包括IGBT、PMIC等核心元器件及电缆、结构件等次要材料,储能业务平台有望依托美的集团千亿级的采购体量,拉通供应商资源及核价体系,同时借助美的632管理系统,大幅优化原材料采购成本。渠道方面,合康新能的户用储能系统需求集中于海外,通过与美的家电统一协议接口和使用场景,构建“储电-用电”一体化的家庭微电网,有望借助美的家电业务的海外渠道,快速拓展市场。与此同时,深耕发电与电网侧储能市场多年的科陆电子,也将为美的储能业务注入十数年积累的客户资源。格力电器:钛酸锂储能电池&储能系统格力电器2021年收购银隆新能源,主营钛酸锂核心材料、电池及智能储能系统,目前更名为格力钛新能源。根据公司公告,格力钛的钛酸锂电池代表性项目中,包含欧洲发电侧移动储能、水利发电大倍率工业储能。格力钛也布局了储能系统,拥有电池模组、集装箱式储能系统、机架式储能系统、光伏并离网储能系统等产品,标杆项目包括:(1)国家光伏、储能实证实验平台(大庆基地);(2)超低温区域发电厂调频项目,在内蒙古乌拉特发电厂配合火力发电机组联合参与调频辅助服务;(3)高海拔超低温区域通信基站项目,在四川阿坝州等多个地区落地通讯基站储能系统;(4)加油站“光储”项目,与青海省加油站共同打造光储综合能源加油站。2021年格力电器绿色能源业务(包含光伏储空调、新能源车、锂电池)收入约29.07亿元,占总收入的1.53%。图46:格力钛拥有储能钛酸锂电池模组和电池PACK产品图47:格力钛储能系统标杆案例资料来源:格力钛官网,长江证券研究所资料来源:格力钛官网,长江证券研究所德业股份:户用储能逆变器德业股份专注于户用储能逆变器,产品主要销往巴西、美国、南非等海外市场,2021年储能逆变器出货量7.03万台,销售收入同比+265.27%至5.32亿元,占总收入12.78%;与此同时组串并网逆变器、微型并网逆变器亦实现250%以上的增速,十分亮眼。德业的储能逆变器产品以低压、高安全性为主要卖点,相对于海外市场主流的高压逆变器而言对元器件及控制精度要求较高;此外,领先行业的4ms并离网时间、针对存量改造市场的交流耦合功能,都极大增强了德业储能变频器的市场竞争力。2021年,公司针对海外市场需求推出8kW/10kW/12kW三相低压户用储能逆变器、15kW低压裂相储能逆变器等新品;2022年初进一步推出面向欧美的16kW大功率产品,拓宽产品功率范围。请阅读最后评级说明和重要声明23/24联合研究行业深度预计当前德业储能逆变器在美国户用市场份额已超30%,巴西、南非等市场亦处于领先地位。图48:德业储能逆变器并离网切换速度优势明显图49:德业股份三大逆变器产品销售收入(亿元)资料来源:德业股份官网,长江证券研究所资料来源:德业股份年报,长江证券研究所三花智控:储能热管理集成系统2022年3月底,三花智控成立三花新能源热管理科技(杭州)有限公司,主要面向全球开展与储能热管理相关的业务,考虑到三花在电动汽车领域对于热管理核心零部件和整体系统均有深入研究和技术储备,后续有望在储能热管理系统解决方案方面有所突破。图50:三花在新能源车热管理领域已经有深入研究和技术储备图51:三花2022年3月底成立子公司主营储能热管理资料来源:三花智控官网,长江证券研究所资料来源:爱企查,长江证券研究所综上所述,储能在全球范围内皆呈现高速增长态势,从技术路线上看,存量装机中抽水蓄能占比超8成,新增装机中锂电池储能占比超5成,后续需关注锂电池储能的产业级趋势,其产业链价值量集中,电芯+PACK+BMS价值量最大,储能变流器和储能热管理价值量占比预计分别为10%、3%左右。当前家电企业对储能领域也有布局,美的集团收购的合康新能、科陆电子具有储能系统和储能变流器产品,格力子公司格力钛具有钛酸锂储能电池和储能系统产品;德业股份专注户用储能逆变器;三花智控成立子公司,未来主攻储能热管理系统;申菱环境主攻热管理系统。总之,家电企业通过资金、生产、技术等实力,积极布局储能,未来有望构筑新的成长曲线。德业股份固德威锦浪科技1.51.50.35.35.41.10123456储能逆变器组串式并网逆变器微型并网逆变器2020A2021A请阅读最后评级说明和重要声明24/24联合研究行业深度投资评级说明行业评级报告发布日后的12个月内行业股票指数的涨跌幅相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅为基准,投资建议的评级标准为:看好:相对表现优于同期相关证券市场代表性指数中性:相对表现与同期相关证券市场代表性指数持平看淡:相对表现弱于同期相关证券市场代表性指数公司评级报告发布日后的12个月内公司的涨跌幅相对同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅为基准,投资建议的评级标准为:买入:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅大于10%增持:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在5%~10%之间中性:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅在-5%~5%之间减持:相对同期相关证券市场代表性指数涨幅小于-5%无投资评级:由于我们无法获取必要的资料,或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件,或者其他原因,致使我们无法给出明确的投资评级。相关证券市场代表性指数说明:A股市场以沪深300指数为基准;新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为基准;香港市场以恒生指数为基准。办公地址[Table_Contact]上海武汉Add/浦东新区世纪大道1198号世纪汇广场一座29层P.C/(200122)Add/武汉市江汉区淮海路88号长江证券大厦37楼P.C/(430015)北京深圳Add/西城区金融街33号通泰大厦15层P.C/(100032)Add/深圳市福田区中心四路1号嘉里建设广场3期36楼P.C/(518048)分析师声明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格并注册为证券分析师,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告。分析逻辑基于作者的职业理解,本报告清晰准确地反映了作者的研究观点。作者所得报酬的任何部分不曾与,不与,也不将与本报告中的具体推荐意见或观点而有直接或间接联系,特此声明。重要声明长江证券股份有限公司具有证券投资咨询业务资格,经营证券业务许可证编号:10060000。本报告仅限中国大陆地区发行,仅供长江证券股份有限公司(以下简称:本公司)的客户使用。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。本报告的信息均来源于公开资料,本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证,也不保证所包含信息和建议不发生任何变更。本公司已力求报告内容的客观、公正,但文中的观点、结论和建议仅供参考,不包含作者对证券价格涨跌或市场走势的确定性判断。报告中的信息或意见并不构成所述证券的买卖出价或征价,投资者据此做出的任何投资决策与本公司和作者无关。本报告所载的资料、意见及推测仅反映本公司于发布本报告当日的判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可升可跌,过往表现不应作为日后的表现依据;在不同时期,本公司可以发出其他与本报告所载信息不一致及有不同结论的报告;本报告所反映研究人员的不同观点、见解及分析方法,并不代表本公司或其他附属机构的立场;本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。同时,本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司及作者在自身所知情范围内,与本报告中所评价或推荐的证券不存在法律法规要求披露或采取限制、静默措施的利益冲突。本报告版权仅为本公司所有,未经书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制和发布。如引用须注明出处为长江证券研究所,且不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。刊载或者转发本证券研究报告或者摘要的,应当注明本报告的发布人和发布日期,提示使用证券研究报告的风险。未经授权刊载或者转发本报告的,本公司将保留向其追究法律责任的权利。

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