電化學(xué)儲能市場深度分析

文:傳動網(wǎng)2023年第四期

導(dǎo)語:光伏產(chǎn)業(yè)鏈在中國發(fā)展了近20年的時間,從跟隨者到超 越者歷時十幾年。行業(yè)的長周期性和圍繞降本目標(biāo)的技術(shù)進 步,無一不預(yù)示、啟發(fā)儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑。

       光伏產(chǎn)業(yè)鏈在中國發(fā)展了近20年的時間,從跟隨者到超 越者歷時十幾年。行業(yè)的長周期性和圍繞降本目標(biāo)的技術(shù)進 步,無一不預(yù)示、啟發(fā)儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑。對于處在發(fā)展初 期階段的新型儲能產(chǎn)業(yè),必然會遇到政策環(huán)境不夠完善,市場 地位不夠清晰,以及產(chǎn)品技術(shù)處在探索階段等問題。在儲能這 一擁堵賽道上,行業(yè)調(diào)整具有必然性,何為取勝關(guān)鍵?

  儲能這個行業(yè)由來已久,相信大家都已經(jīng)耳熟能詳。 直白來說,儲能就相當(dāng)于是一個充電寶,在風(fēng)電、光伏大發(fā) 或者用電低谷時充電,在風(fēng)電、光伏出力小或者用電高峰時 放電,既能平滑不穩(wěn)定的光伏發(fā)電和風(fēng)電,提高可再生能占 比,也能配合常規(guī)火電、核電等電源,為電力系統(tǒng)運行提供 調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù),提高電力系統(tǒng)的靈活性。

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       在不同的儲能技術(shù)路線中,抽水蓄能是主體,技術(shù)成熟 完善,但存在地理位置限制、電站建設(shè)周期長、前期投資大 等問題。與此對比,電化學(xué)儲能具備地理位置限制小、建設(shè) 周期短、成本持續(xù)下降等優(yōu)勢,預(yù)計會成為未來主流。電化 學(xué)儲能自2013年開始發(fā)展,是目前發(fā)展速度最快、行業(yè)內(nèi)最 為關(guān)注的儲能技術(shù),2020年新增首度突破GW級,2021年開 始進入爆發(fā)性增長階段。電化學(xué)儲能中鋰電池是目前的主流 方案,預(yù)計在未來5-10年內(nèi)鋰電池的主體地位不會變動。

  2022年中國電化學(xué)儲能累計裝機規(guī)模接近6GW,增速 持續(xù)加快,預(yù)計全年新增裝機規(guī)模增速超60%,如圖2所示。

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       因此,本篇內(nèi)容我們將著重關(guān)注電化學(xué)儲能,通過儲能 分類、應(yīng)用場景、目標(biāo)市場規(guī)模、目標(biāo)產(chǎn)品應(yīng)用來看電化學(xué) 儲能市場的未來方向。

      1 電化學(xué)儲能分類

  電化學(xué)儲能可以根據(jù)電池種類分為鋰電池、鉛酸電池、液流電池和鈉硫電池四類。電化學(xué)儲能分類如表1所示。

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       2 儲能不同應(yīng)用場景定義(見圖3)

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  (1)戶用儲能

  目前戶用儲能主要應(yīng)用在海外市場,中國市場由于居民 電價由政府控制,峰谷價差較低,儲能難以獲得經(jīng)濟性,所 以戶用儲能在中國市場短期內(nèi)較難發(fā)展,如圖4所示。

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  國內(nèi)戶用儲能鋰電池及系統(tǒng)產(chǎn)品大部分出口到海外, 形成了非常明顯的外向出口特征。2021 年全球新增儲能 裝機容量為 25.2GWh,其中用戶側(cè)儲能新增裝機規(guī)模為 2.7GWh,預(yù)計用戶側(cè) 2026 年全球裝機量達到 47.6GWh, 年均復(fù)合增長速度為 98%。其中有 22%來自美國,47%來 自歐洲,其中德國貢獻最大需求,占全球戶儲新增裝機的 34%,歐洲、美國戶儲發(fā)展較為領(lǐng)先,主要戶用儲能集成商 品牌如圖5所示。

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  (2)工商業(yè)儲能

  此前所提及的儲能可實現(xiàn)對用電負荷的削峰填谷,在 此基礎(chǔ)上制造業(yè)企業(yè)可利用儲能系統(tǒng)峰谷套利,為工廠節(jié)省 電費。通俗來說就是通過在低價時段例如凌晨給儲能系統(tǒng)充 電,在高價時段如白天讓儲能系統(tǒng)放電,實現(xiàn)峰谷電價價差 套利。工商業(yè)儲能對于廣大制造企業(yè)尤其是中小企業(yè)來說, 能夠有效助力降本增效,主要工商業(yè)儲能集成商品牌如圖6 所示。

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       3 儲能目標(biāo)產(chǎn)品應(yīng)用情況

  電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于儲能系統(tǒng), 一個 完整的電化學(xué)儲能系統(tǒng)主要由電池組(BA)、儲能變流器 (PCS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、電池管理系統(tǒng)(BMS) 構(gòu)成。

  ? 儲能變流器(PCS)

  是儲能裝置和電網(wǎng)中間的關(guān)鍵器件,用作控制蓄電池 的充電和放電過程,進行交直流的變換。從成本構(gòu)成上看, 儲能變流器在儲能系統(tǒng)中的成本占比也僅次于電池,成本占 比8%。在電化學(xué)儲能系統(tǒng)中的重要地位。GGII數(shù)據(jù)顯示, 2022年國內(nèi)PCS產(chǎn)業(yè)規(guī)模增幅達248%。從企業(yè)上來看, 陽 光電源、科華數(shù)據(jù)、索英電氣為國內(nèi)龍頭企業(yè);

  ? 電池管理系統(tǒng)(BMS)

  也稱為電池“保姆”或電池“管家”,主要功能是智 能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現(xiàn)過充電和過放 電,延長電池的使用壽命,監(jiān)控電池的狀態(tài),直接影響B(tài)A的安全、壽命等核心方面,因此BA生產(chǎn)廠商基本上都有自己的 BMS系統(tǒng)。目前國內(nèi)電池管理系統(tǒng)(BMS)行業(yè)主要上市企業(yè) 有寧德時代、比亞迪、均勝電子、欣旺達等;

  ? 能量管理系統(tǒng)(EMS)

  EMS的核心是軟件,與PCS、BA系統(tǒng)具有很強的對應(yīng)關(guān) 系,包括通信協(xié)議、響應(yīng)、控制方式等,因此系統(tǒng)集成商基 本上都有自己的EMS系統(tǒng)。并且,儲能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)跨界整 合趨勢越來越明顯。

  電化學(xué)儲能系統(tǒng)中成本占比最大的是電池(BA),由此 可見其重要性。2022年儲能系統(tǒng)建設(shè)成本構(gòu)成中,儲能電池 占比64%,比2021年增長10個百分點,如圖7所示。

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  由于儲能電池行業(yè)壁壘較高,我國儲能電池競爭格局高 度集中,多是原來做新能源汽車動力電池的廠商在開發(fā)儲能 電池領(lǐng)域。另一方面,我國動力儲能電池行業(yè)的競爭格局較 為集中,頭部效應(yīng)較為明顯,如圖8所示。

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       4 結(jié)語

  隨著儲能市場化機制的完善,電網(wǎng)將成為一面“照妖 鏡”。未來儲能行業(yè)的競爭會愈發(fā)激烈,企業(yè)將面臨巨大的生存壓力,僅僅靠簡單集成的企業(yè)不可持續(xù),最終活下來的一定是具有核心技術(shù)能力的企業(yè)。通過技術(shù)穿透產(chǎn)業(yè)鏈,形成部件與整機的協(xié)同技術(shù)進步,不斷提升產(chǎn)品系統(tǒng)效率和質(zhì)量,加速產(chǎn)品更新迭代,降低度電成本才是企業(yè)的命脈。在電網(wǎng)面前,各家企業(yè)儲能產(chǎn)品的效率功能、安全質(zhì)量、盈利能力都顯露出來,最終將優(yōu)勝劣汰。

       儲能是高“門檻”行業(yè),儲能產(chǎn)品的效率性能、安全質(zhì)量、盈利能力將是市場競爭力的體現(xiàn),靠低價鎖定市場的‘內(nèi)卷’是偽命題,本質(zhì)上并不是真正的市場競爭。企業(yè)的競爭力將取決于兩大因素, 一是要有基于長期品牌渠道和客戶關(guān)系構(gòu)建的終端優(yōu)勢;二是要有基于技術(shù)領(lǐng)先和成本優(yōu)勢的產(chǎn)品。雖然不唯價格論,但關(guān)鍵點在于儲能系統(tǒng)建設(shè)成本降低是加速儲能快速建設(shè)的核心動力。

  光能、儲能、氫能,以及智能電網(wǎng)端、用戶側(cè)的“玩家”,要站在同一個愿景下進行系統(tǒng)性思考,系統(tǒng)性地進行協(xié)同推進。既不能形成搞光能、儲能的人不管電網(wǎng)的事情、不管用戶的事情,也不能說電網(wǎng)公司認為沒有能力來接納更高比例的可再生能源,把所有的責(zé)任都交給電源公司。所以,充分地開放、協(xié)同才是關(guān)鍵。

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