专题研究 电化学储能市场快速发展部分动力电池

作者:快彩平台网站 | 2019-12-30 19:44

  (1)2018年我国电化学储能市场爆发式增长,进入GW时代,预计我国电化学储能市场将保持高速增长。截至2018年末,中国已投运电化学储能项目的累计装机规模为1.07GW,2014-2018年我国电化学储能累计装机量复合增长率达69.38%。CNESA预计我国电化学储能规模将在2022年突破10GW,据此测算,2019-2022年我国电化学储能装机规模累计增速预计达74.85%,我国电化学储能市场将保持高速增长。2018年电化学储能在电网侧及辅助服务领域应用占比翻倍。

  (2)政策支持、锂电池成本不断下降以及电网现代化发展是促进电化学储能市场的快速发展的主要因素。2017年发改委等五部门联合发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,其中明确提到在十三五期间储能产业发展进入商业化初期,十四五期间储能产业规模化发展。锂电池是电化学储能市场的主要载体,目前动力电池市场系最大的锂电市场,得益于动力电池市场的爆发式增长,带动锂离子电池成本不断下降;动力电池产能结构性过剩、行业竞争激烈,未来或将带动锂电池成本进一步下降,有利于电化学储能市场的发展。泛在电力物联网的提出推进电网现代化的发展,电力系统用电结构复杂化+新能源渗透,持续促进电化学储能市场的发展。

  (3)我国储能锂电市场前景巨大,部分动力电池上市公司盯紧储能锂电业务布局,需持续关注储能锂电市场竞争格局的形成和变化。据GGII调研显示,2018年我国储能锂电池(含通讯、电网、家庭、数据中心等储能场景)市场出货量7.6GWh,同比增长90.2%,市场规模99.7亿元,同比增长率38.5%。结合CNESA预测,2019-2022年我国电化学储能装机规模累计增速预计达74.85%,电化学储能市场中锂离子电池装机规模最大,未来占比有进一步上升的趋势,将快速推动储能锂电市场的发展。此外,5G基站的爆发也将大幅带动储能锂电的需求。动力电池上市公司中,宁德时代300750股吧)、比亚迪002594股吧)、国轩高科002074股吧)、亿纬锂能300014股吧)等排名领先的动力电池企业,其在储能锂电领域已有不同程度的发力并取得一定成果,但目前中国储能锂电产业当前仍处于孕育期,伴随着储能锂电市场的快速发展,需持续关注储能锂电市场竞争格局的形成和变化。

  电化学储能是指各种二次电池储能,目前以锂电池和铅蓄电池为主。随着风电、光伏等新能源在能源结构中占比不断提升,以及动力锂电池成本的快速下降,电化学储能在峰谷电价套利、新能源并网以及电力系统辅助服务等领域的应用场景正不断被开发并推广。根据中关村000931股吧)储能产业技术联盟(CNESA)统计,截至2018年末,全球电化学储能累计装机量达6,625.4MW,2014~2018年全球电化学储能累计装机量复合增长率达65.02%,截至2019年9月末,全球电化学储能累计装机量达7,577.1MW,是发展最为迅速的储能技术。中国电化学储能应用方面,2014年我国电化学储能累计装机规模仅为132.3MW,到了2016年,储能规模翻了一倍,达到268.9MW;2017年,我国电化学储能装机累计容量为389.8MW,同比增长44.96%,截至2018年末,中国已投运电化学储能项目的累计装机规模为1.07GW,同比增长175.19%,迈入规模化发展阶段。据CNESA数据显示,截至2019年9月底,中国已投运电化学储能项目的累计装机规模为1,267.8MW。

  根据CNESA对2019年至2022年中国储能市场规模和发展趋势做出的预测显示,我国电化学储能规模预计将在2022年突破10GW,据此测算,2019-2022年我国电化学储能装机规模累计增速预计达74.85%。在我国电力体制改革深入实施背景下,储能的准入机制、结算模式将进一步得到规范,伴随着动力电池梯次利用、“储能+”应用领域打开,电化学储能有望保持高速增长。

  (二)电网侧及辅助服务储能需求快速增长,2018年电网侧及辅助服务储能应用占电化学储能应用比重翻倍

  电化学储能的应用领域主要分为用户侧、电网侧和集中式可再生能源并网侧。具体来看,在电网侧,储能技术主要用于电网调峰、加载以及启动和缓解输电阻塞、延缓输电网以及配电网的升级;在可再生能源并网侧,储能主要用于平滑可再生能源输出、吸收过剩电力减少“弃风弃光”使其即时并网,以及在分布式及微网用于稳定系统输出、作为备用电源并提高调度的灵活性;在用户侧,储能主要用于工商业削峰填谷、需求侧响应以及能源成本管理。

  从电化学储能应用领域分布来看,截至2017年末,电化学储能主要用于用户侧,占比为59%,电化学储能在电网侧及辅助服务领域应用的占比仅为12%。2018年我国电化学储能规模进入“GW”时代,电化学储能市场爆发式增长,电网侧需求是主要驱动因素,根据CNESA储能项目数据库的统计,2018年新增投运(不包含规划、在建和正在调试的储能项目)的电网侧电化学储能规模206.8MW,占当年全国新增投运电化学储能规模的36%,占各类储能应用之首,截至2018年末电化学储能在电网侧及辅助服务领域应用的占比翻倍,达24%,2019年上半年,电网侧新增投运项目的装机在电化学储能应用领域中占比最大,为56%。据CNESA全球储能项目库的初步统计,目前规划/在建的电网侧电化学储能项目的总规模已经超过1.4GWh,预计未来1-2年电网侧储能还将迎来跨越式的发展。

  (一)政策鼓励储能行业发展,在十三五期间储能产业发展进入商业化初期,十四五期间储能产业规模化发展

  2018年以来,我国电化学储能市场的爆发,主要有几方面的原因,从政策方面来看,近年,国家越来越重视储能在新能源消纳、调峰调频和分布式能源方面的重要性,并出台了相关产业政策来支持储能行业的发展。2017年发改委等五部门联合发布《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》,其中明确提到在十三五期间储能产业发展进入商业化初期,十四五期间储能产业规模化发展;2019年7月为进一步的贯彻落实该项指导意见,发改委等四部门发布2019-2020年行动计划,其中对发改委、科技部、工信部、能源局的工作任务都做了详细部署,进一步推进我国储能技术与产业健康发展。其中,2019年1月和2月,南方电网国家电网分别发布《关于促进电化学储能发展的指导意见(征求意见版)》,南方电网和国家电网对电化学储能发展的支持对行业发展带来积极的正面支持。

  (二)锂电池是电化学储能的主要载体,锂电池成本不断下降推动电化学储能的商业化发展

  锂离子电池成本和性能的改进也是促进电网侧储能市场快速的发展的重要驱动因素之一。电化学储能载体是各种二次电池,主要包括锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池和液流电池等,锂离子电池因其能量密度高、使用寿命长等特点,近些年来在储能市场的电化学储能装机中占据领导地位。根据CNESA的统计,截至2018年末,中国已投运电化学储能项目装机中,锂离子电池的装机规模最大,占比约为68%,是目前电化学储能的主要参与者。

  锂离子电池根据下游应用领域可分为消费电池、动力电池和储能电池,近年来世界各国竞相大力发展纯电动、混合动力等新能源汽车,动力电池市场爆发式增长,并于2017年首次超过消费锂电市场成为全球最大的锂电市场,带动了锂离子电池产量的持续快速增长,2010-2018年,我国锂离子电池产量从25.87亿只增长至139.87亿只,复合增长率为22.90%。从锂离子电池成本来看,一方面受益于锂离子电池生产工艺和技术的改进,另一方面由于我国动力电池产能过剩,行业竞争激烈,带动锂离子电池成本持续下降。2015-2017年国内开启动力电池扩张潮,动力电池产能结构性过剩严重,据国家863电动车重大专项动力电池测试中心主任王子冬披露,2018年我国动力电池总产能达260GWh,销售仅50GWh,产能利用率不足20%;据GGII统计,2019第二季度我国动力电池企业整体产能利用率只有32.4%,过去5年间,动力电池价格降幅超过50%。业界预计到2020年我国的动力电池成本将降至1元/Wh。动力电池成本持续下行带动锂离子电池成本的下行,储能电池是锂离子电池应用之一,公开信息显示,在今年的储能招标过程中,储能电池作为独立标包中标价格大多在1.1~1.2元/Wh之间,2018年在平高电气600312股吧)招标的规模高达352MWh用于电网侧的磷酸铁锂储能电池项目中,比亚迪的投标价格更是低至0.86元/Wh。截至目前,磷酸铁锂电池、三元动力电池和锰酸锂电池成本都已经接近1元/Wh,锂电池成本不断下降推动了电化学储能的商业化发展。

  电池储能的发展与为实现电网现代化所做出的努力亦密不可分。目前,国家电网正式提出加快建设泛在电力物联网,泛在电力物联网是5G技术及物联网概念在电力工业系统中应用的具体应用,泛在电力物联网的每个层次都需要储能技术的支持,终端层需要储能支持不间断监控、数据实时记录,网络通讯层需要储能支持不间断通讯、数据记录安全,运维系统需要储能支持检测、监测系统。依据国网规划,泛在电力物联网建设内容包括提升电网安全经济运行水平、促进清洁能源消纳、打造智慧能源600869股吧)综合服务平台、构建能源生态体系等 11个重点方向。尤其在促进清洁能源消纳方面,国网提出将用市场办法引导用户参与调峰调频,重点通过虚拟电厂和多能互补提高分布式新能源的友好并网水平和电网可调控容量占比,基于电力市场实现集中式新能源省间交易和分布式新能源省内交易,缓解弃风弃光,促进清洁能源消纳。而储能在电网侧、新能源发电侧、电力市场以及综合能源服务均有重要应用。

  随着电力系统用电结构复杂化+新能源渗透,电力系统调峰、调频需求增加,特别是对低成本高性能调频资源的需求在快速提高。伴随电力体制整体走向市场化,电量电价市场化,辅助服务价格市场化,外加未来对新能源的调节能力考核,为储能的调峰、调频、电价套利、新能源配套等等一系列应用场景创造了市场需求,将会彻底打开电化学储能的市场。

  三、我国储能锂电市场前景巨大,上市公司盯紧储能锂电业务布局,需持续关注储能锂电市场竞争格局的形成和变化

  据GGII调研显示,2018年我国储能锂电池(含通讯、电网、家庭、数据中心等储能场景)市场出货量7.6GWh,同比增长90.2%,市场规模99.7亿元,同比增长率38.5%。结合CNESA的预测,我国电化学储能规模预计将在2022年突破10GW,据此测算,2019-2022年我国电化学储能装机规模累计增速预计达74.85%,其中锂离子电池的装机规模最大(截至2018年末中国已投运电化学储能项目装机中,锂离子电池装机规模占比约为68%),未来随着锂离子电池性能和成本的进一步改善,锂离子电池在电化学储能中的应用占比获将进一步扩大,我国电化学储能市场的大力发展将推动储能锂电池市场的快速发展。除电网侧储能市场对储能锂电的需求外,随着中国正式步入5G时代,5G基站的爆发也将大幅带动储能锂电的需求。根据中国电池网了解,中国电信、联通的5G基站将为目前4G基站数的2倍以上,而中国移动将为目前的4倍以上,据各运营商2018年年报数据推测,中国共有至少1,438万个基站需要被新建或改造。由于5G基站能耗大幅上升,将有1,438万套后备能源系统需要改进,按照5GC-band单站功耗2,700W、应急时常4h来计算,市场至少存在155GWh电池的容纳空间。电化学储能市场的快速发展和5G基站建设提升通信储能需求,储能锂电市场前景巨大。

  储能锂电市场未来诱人的发展前景,掌控锂电池核心成本优势且排名靠前的动力电池企业,其已开始紧盯海内外电化学储能市场变化,在产品技术、产能扩张、成本管控、市场战略等方面进行了一系列长期的布控与规划。

  尽管锂电储能对电池的能量密度没有直接要求,但针对不同的应用场景对储能系统在安全性、使用成本、循环寿命、充放电倍率等方面也有严格的要求,这意味着进入储能市场需要跨过一定的门槛,并非所有的锂电池企业都能分一杯羹。高工产研锂电研究所(GGII)调研显示,目前国内储能锂电池企业超过50家,2018年国内储能锂电池出货量超100MWh企业共计11家,排名前五位的企业依次是比亚迪、中兴派能、阳光能源、科陆电子002121股吧)和力信能源,2018年国内储能锂电池出货量超1GWh的锂电储能企业只有比亚迪一家。由于储能市场应用分场景、分区域,不同场景对于锂电池的性能要求不尽相同,且单个项目规模不大,因此储能锂电行业的竞争格局很难形成同动力电池行业般高集中度态势,且中国储能锂电产业当前仍处于孕育期,体量仍比较小,优势企业虽有所显现,但未来需持续关注伴随着储能锂电市场的快速发展,储能锂电市场企业竞争格局的形成和变化情况。

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