储能行业深度报告：碳中和集结号吹响，储能赛道一触即发-浙商证券-2021.8.1-36页

http://research.stocke.com.cn 1/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 [Table_main] 行业研究类模板 深 度 报 告 电气设备行业 报告日期：2021年08月01日 碳中和集结号吹响，储能赛道一触即发 ──储能行业深度报告 行 业 公 司 研 究 ｜ 电 气 设 备 行 业 ｜ ：邓伟 执业证书编号：S1230520110002 ：021-80108036 ：dengwei@stocke.com.cn [table_invest] 行业评级 电气设备 看好 [Table_relate] 相关报告 1.《欧洲推出新能源新政，加速拥抱新 能源大时代──行业专题报告》 2021.07.16 2.《政策护航储能产业发展，关注经济 性和价格机制变化——储能行业点评 报告》2021.04.22 3.《数字化转型正当时，新能源革命大 时代——电力设备与新能源2021年度 策略》2020.12.28 [table_research] 报告撰写人： 邓伟 联系人： 邓伟 报告导读 本篇报告我们想强调：储能作为一种柔性电力调节资源，在全球新能源替 代传统化石能源低碳转型进程中，具备长期的、正向的、不可替代的社会 价值，在新能源消纳、调峰调频等辅助服务、提升电网系统灵活性稳定性 的技术必要性已得到充分验证。经济性只是短期的摩擦性因素，投资者更 需具备“终局”意识，关注储能资产长期定价逻辑的根源。 投资要点  刚需驱动：新型电力系统核心资产，全球能源转型关键赛道 当前全球风光发电量占比9%，预计2050年达56%。风光发电资源禀赋与负荷 匹配度低，大规模开发并网后，对电网安全运行和电力可靠供应带来挑战。电 化学储能解决风光发电出力波动性、平衡电源与负荷侧功率，是提高电力系统 供应安全性、灵活性和综合效率的重要环节，也是支撑能源转型的关键技术， 其必要性已得到充分论证。  政策催化：全球政策支持力度空前，市场化机制进一步完善 全球电力市场机制及政策不尽相同，但对储能的需求趋势高度一致。中国：新一 轮储能顶层政策已出台，行业加速发展预期抬升：电源侧新能源配储政策“加持”， 2020年已实现快速增长且有望快速起量；电网侧价格机制仍在探索，远期辅助服 务空间巨大；用户侧得益于分时电价改革超预期，工商业储能盈利模型更为优化， 或加速形成市场化力量。海外：欧美地区电力交易高度市场化，储能可参与市场 交易，具备丰富受益来源，叠加高电价与补贴政策，经济性优、市场需求大。南 非地区电力基础设施薄弱，储能提升电力供应稳定性，有望成为下一个蓝海市场。  市场空间：2025年全球规模超千亿，5年成长空间超过10倍 2020年全球新增装机4.7GW，同比+62%，2016-2020年CAGR=46%，市场规模 高速增长。根据我们搭建测算模型，2025年中国储能预计新增45GWh，“十四五” 期间装机 CAGR=70%，对应市场规模 499 亿元。2025 年全球储能预计新增 172GWh，5年CAGR=75%，对应市场规模2370亿元。中国及全球5年增长空间 均超过10倍，是碳中和弹性最大赛道，建议积极布局相关企业获得超额收益。  投资建议：电池环节价值量高，逆变器弹性大，推荐龙头及高成长企业 电池与逆变器环节系统成本占比最高，分别为60%和20%，是产业链中高景气度 方向，相关企业有望充分受益行业红利。从弹性测算结果看，逆变器环节弹性相 比锂电池更大。建议关注宁德时代（电池技术优势+超前布局）、阳光电源（电力 电子与系统集成能力）、派能科技（纯正户用储能标的）、锦浪科技（储能逆变器 开始放量）、固德威（储能系统收入弹性大）和亿纬锂能（多元储能业务快速发 展）。  风险提示： 政策落地不及预期，储能成本下降不及预期等。 证 券 研 究 报 告 [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 2/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录 1. 电化学储能:全球能源革命主线，未来电力系统的核心资产 . 5 1.1. 储能介绍：技术应用丰富多样，电化学是发展最快方向 5 1.2. 电化学储能：支撑能源转型的关键技术，行业景气度高增 7 1.2.1. 产业链：电池与逆变器环节价值量最高，占比分别为60%与20% 7 1.2.2. 应用场景：贯穿电力系统各环节，灵活性调节是核心能力 . 8 1.2.3. 全球装机：2020年新增装机4.72GW，2016-2020年CAGR=46% . 10 1.2.4. 核心驱动：需求端长线逻辑清晰，供给端降本优化经济性 . 11 1.2.5. 技术路线：锂电池综合性能最优，目前已成为装机主流 . 13 2. 全球概览:政策与市场双重驱动，多点开花需求向上 15 2.1. 中国市场：初步实现规模化发展，2021年政策利好加速 . 15 2.1.1. 装机概览：2020年新增1.56GW，2016-2020年CAGR=71% . 15 2.1.2. 电源侧：政策大力驱动，“新能源+储能”率先放量 . 17 2.1.3. 电网侧：成本疏导是核心议题，政策逐步出台引导发展方向 . 18 2.1.4. 用户侧：峰谷套利经济性超预期，容量电价与需求响应拓宽收益渠道 . 19 2.1.5. 竞争格局：资源禀赋是关键要素，竞争与合作在多个维度演绎 . 22 2.2. 美国市场：拜登绿色新政助力储能蓬勃发展 23 2.3. 欧洲市场：用户侧户用储能蓬勃发展 25 2.4. 非洲市场：微电网应用广泛,增量空间广阔 . 27 3. 空间测算：全球2025年新增装机有望达172GWh，5年复合增长75% . 29 3.1. 中国：2025年新增装机有望达45GWh，十四五CAGR=70% 29 3.2. 全球：2025年新增装机有望达172GWh，5年CAGR=75% . 30 4. 投资建议：积极把握高价值环节的龙头与成长企业 . 32 4.1. 阳光电源：电力电子技术协同，发力储能系统集成 32 4.2. 宁德时代：动力电池龙头高强度布局储能板块 32 4.3. 派能科技：纯正的家用储能龙头，产能释放业绩可期 33 4.4. 固德威：户用逆变器领先，储能业绩弹性较大 33 4.5. 锦浪科技：全年储能逆变器有望大幅放量 34 4.6. 亿纬锂能：通信储能、电网储能、户用储能多点开花 34 nMxPtOpPwOqPvNxOsQpRqQ8OdN7NoMqQsQpOeRoOzReRpPnPbRmOmNvPpOmMvPmOsP [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 3/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图表目录 图 1：储能技术分类 5 图 2：全球储能累计装机分布（截至2020年） 7 图 3：2020年全球新增储能分布 . 7 图 4：储能系统组成图 7 图 5：电化学储能系统产业链 8 图 6：根据储能功率与容量比例，可将储能分为功率型、能量型和容量型 . 9 图 7：储能利用充放电匹配发电端与用电端负荷 10 图 8：储能平滑新能源出力波动 10 图 9：2013-2020年全球新增电化学储能装机 10 图 10：全球电化学储能累计装机分布（截至2019年） 11 图 11：2020年全球新增电化学储能分布 . 11 图 12：全球各国“碳中和”目标时间及立法&官宣进展情况 . 11 图 13：全球电力生产结构预测 12 图 14：2010-2021E锂离子电池包均价 . 12 图 15：全球主要国家居民电价 13 图 16：全球电化学储能分电池累计装机增长（单位：MW） . 13 图 17：锂离子电化学储能新增及累计装机占比 13 图 18：2019年我国电力系统储能锂电池细分出货量分布 . 14 图 19：2019年全球家用储能产品锂电池出货量分布 . 14 图 20：2013-2020我国新增电化学储能装机 15 图 21：2019年我国新增电化学储能应用分布 . 16 图 22：2020年我国新增电化学储能应用分布 . 16 图 23：2020年我国新增电化学储能地区分布 . 17 图 24：2020年我国新增电化学储能类型 . 17 图 25：2014-2020年风光发电装机容量占比 19 图 26：2014-2020年风光发电量占比 19 图 27：湖北省峰谷电价时刻表（工商业及其他用电，两部制，220千伏及以上） 20 图 28：用户侧储能可以降低容量电费于电量电费 22 图 29：2020中国储能技术提供商（装机规模，单位:MWh） . 23 图 30：2020中国储能逆变器提供商（装机规模，单位:MW） . 23 图 31：美国户用光伏历年装机量（MW） . 24 图 32：2015年-2020年前三季度美国储能装机情况（MW） 24 图 33：截至2020H1美国各州累计光伏装机量（GW） . 24 图 34：截至2020年上半年，美国已推出储能相关政策的州 24 图 35：美国不同终端储能季度装机数据（MW） . 25 图 36：欧洲新增光伏装机量（GW）及各国占比 25 图 37：欧洲家用储能历年装机量（MWh） . 26 图 38：2019年欧洲电池储能装机量前五名国家及份额 . 26 图 39：德国历年新增储能不同终端应用占比（浅绿色为家用）. 27 图 40：2019年德国家用储能市场市场份额 . 27 图 41：南非2019年电力来源占比和2030年低碳化电力生产目标比例 . 27 [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 4/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 42：美国不同终端储能季度装机数据（MW） . 27 图 43：中国电化学储能市场测算 30 图 44：全球电化学储能市场测算 31 图 45：2016-2020年阳光电源储能系统收入及占比 32 图 46：2016-2020年阳光电源储能系统毛利润及毛利率 32 图 47：2016-2020年宁德时代储能系统收入及占比 33 图 48：2016-2020年宁德时代储能系统毛利润及毛利率 33 图 49：2017-2020年派能科技储能系统收入及占比 33 图 50：2017-2020年派能科技储能系统毛利润及毛利率 33 图 51：2016-2020年固德威储能逆变器收入及收入占比 34 图 52：2016-2020年固德威储能逆变器毛利润及毛利率 34 图 53：2016-2020年锦浪科技营业收入及增速 34 图 54：2018-2020年锦浪科技储能逆变器收入及收入贡献 34 图 55：2016-2020年亿纬锂能营业收入及增速 35 图 56：2018-2020年亿纬锂能锂电池毛利润及毛利率 35 表 1：储能技术路线比较及应用场景 6 表 2：电化学储能应用于源网荷各环节 8 表 3：储能电池技术路线及参数对比 13 表 4：2021年我国储能相关政策梳理 . 16 表 5：2020年以来我国各省新能源发电侧配储政策 . 17 表 6：中国电网侧储能政策 19 表 7：工商业储能峰谷套利模型（以湖北省最新220千伏以上工商业电价计算） . 20 表 8：储能峰谷套利内部回报率（IRR）敏感性分析（单位：元/kWh） . 21 表 9：部分需求侧响应政策整理 22 表 10：拜登新能源相关政策 23 表 11：美国不同州储能相关政策及补贴 23 表 12：欧洲部分国家储能领域政策汇总 25 表 13：德国分地区储能政策 26 表 14：南非电力供应商Eskom的分布式储能计划（第一阶段至2020年年底） 28 表 15：重点公司盈利预测 35 [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 5/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1. 电化学储能:全球能源革命主线，未来电力系统的核心资产 随全球碳中和理念成为共识，能源结构转型进入加速阶段。高比例可再生能源必将 引发电力系统对储能长期、持续的需求。电化学储能作为当前主流储能手段，综合优势 明显，将充分受益于产业红利。 1.1. 储能介绍：技术应用丰富多样，电化学是发展最快方向 储能技术类型丰富，电储能广泛应用在于有电能储备需求的场景。储能技术主要分 为热储能、电储能储能与氢储能。社会经济发展带动了对电力储能配备的巨大需求。目前 分为电化学储能和机械储能两大流派。根据正负极材质的不同，电化学储能分为锂离子电 池、铅蓄电池与纳硫电池。机械储能根据储能方式，分为抽水蓄能、压缩空气储能与飞轮 储能。两种储能方式应用于电力系统、通讯基站、数据中心与轨道交通。 图 1：储能技术分类 资料来源：派能科技，浙商证券研究所 [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 6/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表 1：储能技术路线比较及应用场景 技术类型 配置灵活性 放电时间 启动时间 响应速度 技术水平 基本原理 最优适用场景 电 储 能 机械 储能 抽水 蓄能 很低 2h-天 3-5 min min 商用 利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电 力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站 大规模调峰、长时 调频 压缩 空气 洞穴式：很低 超临界：一般 1h-天 ~6 min ~1 min 洞穴式：商用 超临界：示范 利用过剩电力将空气压缩并储存，当需要时再将 压缩空气与天然气混合，燃烧膨胀以推动燃气轮 机发电 可再生能源并网、 辅助服务 飞轮 储能 一般 s-min 2 ms 2 ms 商用 利用电能将一个放在真空外壳内的转子加速，将 电能以动能形式储存起来。 快速调频、企业级 UPS 电化 学储 能 铅蓄 电池 高 0.5-10h 1s 10 ms 商用 正极二氧化铅和负极纯铅浸到电解液中，两极间 会产生2V的电势 分布式及微网、工 商业、变电站备电 锂离 子电 池 很高 0.1-10h 1s 10 ms 示范-商用 正负电极由两种不同锂离子嵌入化合物构成。充 电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入负极,放电 相反 综合 液流 电池 一般 1-10h s级 ms级 示范 正极和负极电解液分别装在两个储罐中，利用送 液泵使电解液通过电池循环 大规模调峰、可再 生能源并网 钠硫 电池 高 1-8h s级 ms级 商用 正极由液态的硫组成，负极由液态的钠组成，电 池运行温度需保持在300℃以上，以使电极处于 熔融状态。 综合 超级 电容 器 一般 s-min 1s ms级 示范 通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能 量 快速调频 氢储能 一般 h-周 3-5 min 1s 示范 将多余的电力可用于制造可无限期储存的氢气， 然后在常规燃气发电厂中燃烧气体发电，或用于 给家庭供热 天-周级长时供电 热储能 一般 0.5-10h - - 商用 吸收太阳辐射或其他载体的热量蓄存于介质内 部，环境温度低于介质温度时热量即释放 光热电站及电-热转 换 资料来源： CNESA，CESA，浙商证券研究所 抽水储能占比最高，电化学储能发展迅猛。据CNESA，2020年全球已投运储能项目 累计装机规模191.1GW，抽水蓄能占比最高，为90.3%。抽水蓄能是当前最为成熟的电力 储能技术，自上世纪以来商业化开发接近尾声，同时受区位因素局限，增长较慢。电化学 储能作为飞速发展的储能技术，是具备高度灵活性的调节资源，在电力系统中的份额快速 提升，累计装机占比已从2016年约1%增长至2020年的7.5%，位列第二。2020年新增 的储能装机中，75.1%来自电化学储能，贡献了大部分增量。 [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 7/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 2：全球储能累计装机分布（截至2020年） 图 3：2020年全球新增储能分布 资料来源：CNESA，浙商证券研究所 资料来源：CNESA, 浙商证券研究所 1.2. 电化学储能：支撑能源转型的关键技术，行业景气度高增 1.2.1. 产业链：电池与逆变器环节价值量最高，占比分别为60%与20% 电化学储能产业链中，电池与逆变器环节具备较高的投资价值。储能系统主要由储 能电池系统（含电池模组和电池管理系统），储能逆变器（PCS），能量管理系统（EMS） 和其他硬件系统组成。电池模组的上游是锂电材料，PCS与BMS上游主要包括功率半导 体和各类芯片。储能系统下游是储能系统集成商及安装商。根据阳光电源的数据，储能系 统价值构成中： 1）电池模组价值量最高（60%）。电芯质量（能量密度、循环次数、温度适应性及安 全性等），直接影响整个储能系统的运行与效率，因此也是决定储能系统投资回报率的关 键要素。 2）储能逆变器价值量排名第二（15-20%）。储能逆变器技术原理与光伏逆变器类似， 核心都是将可再生能源产生的直流电转化为交流电。但储能逆变器的功能更加多元，涉及 系统充放电、能量管理、离网运行、无功能力及调频等多项功能，强调支撑功能与灵活性， 是储能系统中具备智能化控制能力的环节。 图 4：储能系统组成图 资料来源：派能科技，阳光电源，浙商证券研究所 抽水储能, 90.3% 压缩空气储能, 0.2% 熔融盐储热, 1.8% 电化学储… 飞轮储能, 0.2% 电化学储能, 75.1% 其他, 0.4% 抽水蓄能, 24.5% [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 8/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 5：电化学储能系统产业链 资料来源：浙商证券研究所 1.2.2. 应用场景：贯穿电力系统各环节，灵活性调节是核心能力 电化学储能应用于源网荷各环节，为维持电力系统安全稳定做出重要贡献。相比抽 水蓄能，电化学储能受地理条件影响较小，建设周期短，灵活性更强。电力系统作为电力 产生传送与利用的中枢，天然对电力储能有较高的需求。针对不同场景对电能充放的要 求。 表 2：电化学储能应用于源网荷各环节 应用场景 主要用途 具体说明 电源侧 电力调峰 通过储能的方式实现用电负荷的削峰填谷，即发电厂在用电负荷低谷时段对电池充电，在用电负荷高峰时 段将存储的电量释放。 辅助动态运行 以储能+传统机组联合运行的方式，提供辅助动态运行、提高传统机组运行效率、延缓新建机组的功效。 辅助服务 系统调频 频率的变化会对发电及用电设备的安全高效运行及寿命产生影响，因此频率调节至关重要。储能（特别是 电化学储能）调频速度快，可以灵活地在充放电状态之间转换，因而成为优质的调频资源。 备用容量 备用容量是指在满足预计负荷需求以外，针对突发情况时为保障电能质量和系统安全稳定运行而预留的有 功功率储备。 集中式可再 生能源并网 平滑可再生能源发电出 力 通过在风、光电站配置储能，基于电站出力预测和储能充放电调度，对随机性、间歇性和波动性的可再生 能源发电出力进行平滑控制，满足并网要求。 减少弃风弃光 将可再生能源的弃风弃光电量存储后再移至其他时段进行并网，提高可再生能源利用率。 电网侧 缓解电网阻塞 将储能系统安装在线路上游，当发生线路阻塞时可以将无法输送的电能储存到储能设备中，等到线路负荷 小于线路容量时，储能系统再向线路放电。 延缓输配电设备扩容升 级 在负荷接近设备容量的输配电系统内，可以利用储能系统通过较小的装机容量有效提高电网的输配电能 力，从而延缓新建输配电设施，降低成本。 用户侧 电力自发自用 对于安装光伏的家庭和工商业用户，考虑到光伏在白天发电，而用户一般在夜间负荷较高，通过配置储能 可以更好地利用光伏电力，提高自发自用水平，降低用电成本。 峰谷价差套利 在实施峰谷电价的电力市场中，通过低电价时给储能系统充电，高电价时储能系统放电，实现峰谷电价差 套利，降低用电成本。 容量费用管理 工业用户可以利用储能系统在用电低谷时储能，在高峰负荷时放电，从而降低整体负荷，达到降低容量电 [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 9/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 费的目的。 提升供电可靠性 发生停电故障时，储能能够将储备的能量供应给终端用户，避免了故障修复过程中的电能中断，以保证供 电可靠性。 资料来源：CNESA，浙商证券研究所 根据储能功率与容量比例，可将储能分为功率型、能量型和容量型。容量型储能电池 主要为离网型光伏储能或用户侧的峰谷价差储能，一般需要连续充放电 2 小时以上。功 率型储能电池多应用在电力调频或平滑可再生能源波动的场景，需要储能电池在秒级或 分钟级时段快速放电。能量型储能电池适合一些同时需要条调峰和调频的应用场景。 图 6：根据储能功率与容量比例，可将储能分为功率型、能量型和容量型 资料来源：派能科技，浙商证券研究所 电化学储能的灵活性调节特质是其在电力系统得到广泛应用的重要原因。以光储发 电系统为例，由于光伏发电受资源禀赋限制，出力曲线天然具有波动性、间歇性，无法很 好地与符合曲线匹配，因此并网后容易加大电网的消纳负担。加装电化学储能后，储能可 通过快速的充放电，在发电功率低时放电，在功率高时充电，调价电源与负荷端的功率差， 实现用电与发电的高度匹配。 储能系统参与辅助服务市场亦运用相似的原理，本质上均利用电能的时移与快速响 应的特质，来完成资源的灵活调整，提升整个电力系统的安全稳定水平。 [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 10/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 7：储能利用充放电匹配发电端与用电端负荷 资料来源：SolarPower Europe，浙商证券研究所 图 8：储能平滑新能源出力波动 资料来源：派能科技，浙商证券研究所 1.2.3. 全球装机：2020年新增装机4.72GW，2016-2020年CAGR=46% 短暂回调后，电化学储能重回高增通道。2018年是全球储能元年，新增装机达3.7GW， 实现飞跃式增长。2019 年装机受 18 年高基数及中美贸易战影响，出现负增长。2020 年 全球新增电力系统电化学储能 4.7GW，同比增长 62%，增长主要由全球能源结构调整加 速，大规模电网及发电侧储能应用驱动，行业经过一年的休整，迎来高质量的增长。2016- 2020年新增装机量CAGR=46%，是新能源赛道上景气度很高的细分领域。 图 9：2013-2020年全球新增电化学储能装机 资料来源：CNESA，浙商证券研究所 -100% 0% 100% 200% 300% 400% 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 新增装机（GW） YoY（右） [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 11/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 中国、欧美及日韩是主要应用储能的国家。从全球电化学储能市场累计装机分布观 察，截至2019年韩国市场份额最大，为21%，其次分别为中国、美国、英国和日本，份 额分别为18%、17%、12%和9%。7个主要电化学应用国家占据全球累计装机份额的92%。 2020年新增装机中，中国、美国及欧洲分别贡献33%、30%和23%，合计占比86%，是 储能系统规模化应用的主要推动者。 图 10：全球电化学储能累计装机分布（截至2019年） 图 11：2020年全球新增电化学储能分布 资料来源：CESA, CNESA，浙商证券研究所 资料来源：CNESA, 浙商证券研究所 1.2.4. 核心驱动：需求端长线逻辑清晰，供给端降本优化经济性 需求端：碳中和大背景下政策为产业发展提供有力支撑。当前碳减排已成全球共识， 据ECIU统计，目前已有20个以上国家针对碳中和立法或提出目标，顶层设计推动下游 政策出台，风光作为技术成熟与安全可靠的清洁能源，将成为各国推进的重点。储能作为 稳定清洁能源发电波动，提高系统消纳能力的关键手段，亦将在政策的推动下与新能源发 电系统配套，得到大规模的应用。 图 12：全球各国“碳中和”目标时间及立法&官宣进展情况 资料来源：Energy & Climate Intelligence Unit，浙商证券研究所 需求端：电力结构转型将助推储能的“刚性”需求。据BNEF测算，2050年风光发 电将提供全球56%的发电量，而化石燃料占比将降至24%。2019年全球风光发电量约为 9%（光伏约3%，风能6%），较2050的预测仍有6倍以上空间。未来随着大规模可再生 韩国, 21% 美国, 17% 中国, 18% 英国, 12% 日本, 9% 德国, 7% 澳大利亚, 9% 其他, 8% 美国, 30% 中国, 33% 欧洲, 23% 日韩, 6% 澳大利亚, 3%其他, 5% [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 12/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 能源电力接入电力网络，整个电网将发生颠覆性的变革，以火电为主体的传统电网系统无 法同时处理电源与负荷侧两端的高度波动。储能一方面在放电测配套可以大幅提升新能 源的并网友好性，减轻电源侧对电网的负担，另一方面可通过调峰调频等应用，参与电力 系统的整体调度，为电网系统提供关键的灵活调节能力。因此，从未来新型电力系统的全 局角度考虑，储能是不可或缺的“刚需”资产。 图 13：全球电力生产结构预测 资料来源：BNEF，浙商证券研究所 供给端：技术降本叠加高电价共同推动经济性，打开市场化需求空间。据BNEF，得 益于锂电池技术的快速进步升级，锂离子电池包的单价已由2010年的1191美元/kWh降 至2020 年的137美元/kWh，预计于2020年再下降9%，2021年实现125美元/kWh的均 价，此时单价与2010年相比已下降90%，带动电化学储能系统成本大幅下降，提高经济 效益。同时，据国家电网2019年统计的数据，欧洲发电国家的居民电价普遍在1元/kWh 以上，美国、韩国和加拿大亦在0.75元/kWh，均高于中国的0.542元/kWh。海外终端用 户的高电价使海外用户对储能系统价格有更高的容忍度，变相提升了储能系统的经济性， 是储能快速规模化应用的重要驱动力。 图 14：2010-2021E锂离子电池包均价 资料来源：BNEF，浙商证券研究所 -40% -35% -30% -25% -20% -15% -10% -5% 0% 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 单价（美元/kWh） YoY（右） [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 13/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 15：全球主要国家居民电价 资料来源：国家电网，浙商证券研究所 1.2.5. 技术路线：锂电池综合性能最优，目前已成为装机主流 锂电池贡献绝大部分增量，累计装机份额稳步提高。2014年锂离子电池在新增电化 学储能中的占比为74.8%，2015年占比升至91.6%后维持90%左右。2020年锂离子电池 储能再次放量，在新增电化学储能中占比超过98%，贡献绝大部分增量。累计装机份额方 面，2014年-2020年，锂离子电池在电化学储能的累计装机量由45.8%提升至92.0%。 图 16：全球电化学储能分电池累计装机增长（单位：MW） 图 17：锂离子电化学储能新增及累计装机占比 资料来源：CESA, CNESA，浙商证券研究所 资料来源：CNESA, CESA, 浙商证券研究所 电化学储能技术路线众多，锂离子电池整体优势明显。储能系统的核心需求在于高 安全、长寿命和低成本。从成本的角度考虑，目前只有铅蓄电池的度电成本低于锂离子电 池，但铅蓄电池能量密度与功率密度偏低，无法适配需要快速放电的调频场景；用作容量 电池时，质量是同等容量锂电池的4倍左右，在便携性方面受到限制。综合来看，锂离子 电池是最适用电化学存储场景的技术路线。除成本考量外，其他电池技术路线亦在技术成 熟度、能量效率方面有一定缺陷，因此综合来看，锂离子电池是最适用电化学存储场景的 技术路线。 表 3：储能电池技术路线及参数对比 技术参数 铅蓄电池 锂离子电池 液流电池 超级电容 铅炭电池 磷酸铁锂 三元 全钒液流 锌溴液流 超级电容 能量密度(Wh/kg) 25-50 120-159 180-240 7-15 65 5-10 功率密度(W/kg) 150-500 500-15000 1000-2000 10-50 100-500 1000-5000 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 全球OECD国家均价： 1.338元/kWh 0 5000 10000 15000 20000 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 锂离子电池 铅蓄电池 钠基电池 液流电池 其它电池 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 锂离子累计装机占比 锂离子新增装机占比 [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 14/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 能量转换效率 80-85% 88-92% 88-92% 70-75% 75-80% 90% 服役年限（年） 5-10 8-12 8-12 15-20 15 15 启动时间 1s 1s ms 级 秒级 秒级 1s 响应速度 10ms 10ms ms 级 ms 级 ms 级 ms 级 能量成本(元/kWh) 1100-1530 1600-2300 2300-2500 4500-5000 2500-3000 9500-13500 功率成本(元/Wh) 9600-12000 3200-5800 4000-5000 18000 12500-15000 400-500 度电成本(元/kWh) 0.5-0.7 0.6-0.8 1.0-1.5 0.8-1.3 0.7-1.0 - 技术成熟度 商用 商用 商用 示范 示范 示范 安全性 优 中 中 优 优 优 环保 中 中 中 良 良 良 资料来源：CESA，浙商证券研究所 磷酸铁锂相对三元锂电更适合储能场景。按照正极材料的类型划分，锂离子电池分 为磷酸铁锂和三元锂电池。2019 年我国电力系统储能锂电池出货量中磷酸铁锂电池占比 达95.5%。2019年全球家用储能产品出货量中磷酸铁锂电池占比41%（前值33%）；三元 锂电池占比 55%。国外家用储能中三元较高主要是因为海外厂商专注三元路线，且在全 球市场有先发优势。磷酸铁锂优势在于热稳定性强，材料结构稳定性高，因此安全可靠性、 循环寿命及全周期成本优于三元锂电池。虽然磷酸铁锂电池能量密度低于三元锂电池，但 相对动力系统，储能系统对尺寸及重量设计要求低，对冲了磷酸铁锂电池在灵活性上的劣 势。 图 18：2019年我国电力系统储能锂电池细分出货量分布 图 19：2019年全球家用储能产品锂电池出货量分布 资料来源：GGII, 浙商证券研究所 资料来源：IHS Markit, 浙商证券研究所 磷酸铁锂 电池, 95.5% 其他, 4.5% 磷酸铁锂 电池, 41% 三元锂电 池, 55% 其他, 4% [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 15/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2. 全球概览:政策与市场双重驱动，多点开花需求向上 以一个宏观视角来看，储能行业驱动因素可以分为政策性与市场性因素。但于全球各 地区的产业政策周期、社会经济水平、电网基础建设、电力市场化程度等处于不同阶段， 因而政策与市场因素以不用的逻辑在各细分市场演绎，需求也在经济性的基础上，呈现多 样化的、持续向上的趋势。 2.1. 中国市场：初步实现规模化发展，2021年政策利好加速 中国在全球储能市场中居于一个十分特殊的位置：一方面中国拥有全球最完备的光 伏与锂电产业链，新能源装机量大，储能产业发展有得天独厚的优势；另一方面中国进入 经济发展新常态，叠加外部国际关系的不稳定，下游企业经营压力大，国家不希望在电价 层面给企业加压，因此储能的最终收益（无论是上网电网还是用电电价的角度）受到持续 压制。短期内，电源与电网侧“谁买单”的问题以及用户侧经济性的问题始终是主要矛盾。 2.1.1. 装机概览：2020年新增1.56GW，2016-2020年CAGR=71% 政策驱动下迎来二次爆发增长。2017年9月发改委、能源局等五部委联合印发了《关 于促进储能技术与产业发展的指导意见》，标志着我国储能产业的正式启动。2018年我国 电化学储能经历飞跃式增长，新增装机量0.68GW，同比增长465%。2019年随《输配电 定价成本监审办法》和《关于进一步严格控制电网投资的通知》印发，户用侧、电网侧增 长放缓，市场回归理性，新增装机量同比下降6.7%。2020年我国从疫情中快速复苏，光 伏平价实现，同时多省出台政策性配储要求，发电侧带动装机量二次爆发，2020 年新增 1.56GW，同比增长145%。 图 20：2013-2020我国新增电化学储能装机 资料来源：CNESA，浙商证券研究所 21年顶层政策出台提速，用户侧超预期。2021年是我国储能的又一个大年，除了在 新能源发展侧鼓励加装储能以换取并网资源外，我国出台了《关于加快推动新型储能发展 的指导意见》，是继 2017 年产业发展指导意见后另一个系统的指导性文件，对电力系统 各环节储能应用给予的规划引导与保障支持，提出2025年30GW的累积装机指标，为未 来储能产业发展指定了明确的路径。与此同时，发改委的电价改革同步进行，分别于5月 与7月发布《“十四五”时期深化价格机制改革行动方案》与《委关于进一步完善分时电 价机制的通知》，深化电价改革方案，扩大峰谷价差（配套量化指标），用户侧储能套利模 型有望超预期越过经济性拐点，用户侧或是储能率先实现市场化应用的领域。 -100% 0% 100% 200% 300% 400% 500% 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 新增装机（GW） YoY（右） [table_page] 电气设备行业深度报告 http://research.stocke.com.cn 16/36 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表 4：2021年我国储能相关政策梳理 发布机构 文件 时间 相关内容 能源局 《关于2021年风电、光伏发电开发建 设有关事项的通知（征求意见稿）》 2021/2/26 见2021年5月正式文件 发改委、 能源局 《关于推进电力源网荷储一体化和多 能互补发展的指导意见》 2021/3/1 明确了“坚持清洁低碳、坚定安全为本，强化主动调节、减轻系统压力，明确清晰界 面、统筹运行调节，均等权利义务、实现共享共赢”的总基调，以系统性、多元化的 思维统筹推进源网荷储深度融合和多能互补协调发展 发改委、 能源局 《关于加快推动新型储能发展的指导 意见（征求意见稿）》 2021/4/21 见2021年7月正式文件 发改委 《“十四五”时期深化价格机制改革行 动方案》 2021/5/18 完善风电、光伏发电价格形成机制，落实