電化學儲能市場深度分析
光伏產業鏈在中國發展了近20年的時間,從跟隨者到超 越者歷時十幾年。行業的長周期性和圍繞降本目標的技術進 步,無一不預示、啟發儲能產業的發展路徑。對于處在發展初 期階段的新型儲能產業,必然會遇到政策環境不夠完善,市場 地位不夠清晰,以及產品技術處在探索階段等問題。在儲能這 一擁堵賽道上,行業調整具有必然性,何為取勝關鍵?
儲能這個行業由來已久,相信大家都已經耳熟能詳。 直白來說,儲能就相當于是一個充電寶,在風電、光伏大發 或者用電低谷時充電,在風電、光伏出力小或者用電高峰時 放電,既能平滑不穩定的光伏發電和風電,提高可再生能占 比,也能配合常規火電、核電等電源,為電力系統運行提供 調峰調頻等輔助服務,提高電力系統的靈活性。
在不同的儲能技術路線中,抽水蓄能是主體,技術成熟 完善,但存在地理位置限制、電站建設周期長、前期投資大 等問題。與此對比,電化學儲能具備地理位置限制小、建設 周期短、成本持續下降等優勢,預計會成為未來主流。電化 學儲能自2013年開始發展,是目前發展速度最快、行業內最 為關注的儲能技術,2020年新增首度突破GW級,2021年開 始進入爆發性增長階段。電化學儲能中鋰電池是目前的主流 方案,預計在未來5-10年內鋰電池的主體地位不會變動。
2022年中國電化學儲能累計裝機規模接近6GW,增速 持續加快,預計全年新增裝機規模增速超60%,如圖2所示。
因此,本篇內容我們將著重關注電化學儲能,通過儲能 分類、應用場景、目標市場規模、目標產品應用來看電化學 儲能市場的未來方向。
1 電化學儲能分類
電化學儲能可以根據電池種類分為鋰電池、鉛酸電池、液流電池和鈉硫電池四類。電化學儲能分類如表1所示。
2 儲能不同應用場景定義(見圖3)
(1)戶用儲能
目前戶用儲能主要應用在海外市場,中國市場由于居民 電價由政府控制,峰谷價差較低,儲能難以獲得經濟性,所 以戶用儲能在中國市場短期內較難發展,如圖4所示。
國內戶用儲能鋰電池及系統產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,其中用戶側儲能新增裝機規模為 2.7GWh,預計用戶側 2026 年全球裝機量達到 47.6GWh, 年均復合增長速度為 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、美國戶儲發展較為領先,主要戶用儲能集成商 品牌如圖5所示。
(2)工商業儲能
此前所提及的儲能可實現對用電負荷的削峰填谷,在 此基礎上制造業企業可利用儲能系統峰谷套利,為工廠節省 電費。通俗來說就是通過在低價時段例如凌晨給儲能系統充 電,在高價時段如白天讓儲能系統放電,實現峰谷電價價差 套利。工商業儲能對于廣大制造企業尤其是中小企業來說, 能夠有效助力降本增效,主要工商業儲能集成商品牌如圖6 所示。
3 儲能目標產品應用情況
電化學儲能產業鏈中的關鍵環節在于儲能系統, 一個 完整的電化學儲能系統主要由電池組(BA)、儲能變流器 (PCS)、能量管理系統(EMS)、電池管理系統(BMS) 構成。
? 儲能變流器(PCS)
是儲能裝置和電網中間的關鍵器件,用作控制蓄電池 的充電和放電過程,進行交直流的變換。從成本構成上看, 儲能變流器在儲能系統中的成本占比也僅次于電池,成本占 比8%。在電化學儲能系統中的重要地位。GGII數據顯示, 2022年國內PCS產業規模增幅達248%。從企業上來看, 陽 光電源、科華數據、索英電氣為國內龍頭企業;
? 電池管理系統(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,防止電池出現過充電和過放 電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態,直接影響BA的安全、壽命等核心方面,因此BA生產廠商基本上都有自己的 BMS系統。目前國內電池管理系統(BMS)行業主要上市企業 有寧德時代、比亞迪、均勝電子、欣旺達等;
? 能量管理系統(EMS)
EMS的核心是軟件,與PCS、BA系統具有很強的對應關 系,包括通信協議、響應、控制方式等,因此系統集成商基 本上都有自己的EMS系統。并且,儲能產業鏈各環節跨界整 合趨勢越來越明顯。
電化學儲能系統中成本占比最大的是電池(BA),由此 可見其重要性。2022年儲能系統建設成本構成中,儲能電池 占比64%,比2021年增長10個百分點,如圖7所示。
由于儲能電池行業壁壘較高,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儲能 電池領域。另一方面,我國動力儲能電池行業的競爭格局較 為集中,頭部效應較為明顯,如圖8所示。
4 結語
隨著儲能市場化機制的完善,電網將成為一面“照妖 鏡”。未來儲能行業的競爭會愈發激烈,企業將面臨巨大的生存壓力,僅僅靠簡單集成的企業不可持續,最終活下來的一定是具有核心技術能力的企業。通過技術穿透產業鏈,形成部件與整機的協同技術進步,不斷提升產品系統效率和質量,加速產品更新迭代,降低度電成本才是企業的命脈。在電網面前,各家企業儲能產品的效率功能、安全質量、盈利能力都顯露出來,最終將優勝劣汰。
儲能是高“門檻”行業,儲能產品的效率性能、安全質量、盈利能力將是市場競爭力的體現,靠低價鎖定市場的‘內卷’是偽命題,本質上并不是真正的市場競爭。企業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系構建的終端優勢;二是要有基于技術領先和成本優勢的產品。雖然不唯價格論,但關鍵點在于儲能系統建設成本降低是加速儲能快速建設的核心動力。
光能、儲能、氫能,以及智能電網端、用戶側的“玩家”,要站在同一個愿景下進行系統性思考,系統性地進行協同推進。既不能形成搞光能、儲能的人不管電網的事情、不管用戶的事情,也不能說電網公司認為沒有能力來接納更高比例的可再生能源,把所有的責任都交給電源公司。所以,充分地開放、協同才是關鍵。
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