20200223-国信证券-电气设备新能源-寻找中国特斯拉专题之一：储能，开启下一个万亿大市场

请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 行业 研究 Page 1 证券研究报告 —深度报告 电气设备新能源 [Table_IndustryInfo] 寻找中国特斯拉 专题 之一 超配 （维持评级） 2020 年 02 月 23 日 一年该行业与 上证综指 走势比较 行业专题 储能 ， 开启 下一个 万亿 大市场  为什么说 “为什么要发展储能？ ”≈吃饭为啥需要碗 ？ 储能本质是平抑电力供需矛盾，新能源发展创造新的储能需求。 全球范围 内新能源渗透率加速提升为大势所趋，而在这个过程中，电源生产连续性 和用电需求间断性的不平衡将持续存在。 电能自身 不易 储存， 如果以电能 比作 “工业食粮 ”，则电网为 “工业粮仓 +运河 ”，而储能则可称为 “工业社会 之碗 ”，发展储能的重要性，不言而喻 。  国内储能未来空间究竟有多大？ ——可期万亿市场 根据国内 32 个电力区电价族，以各电力区的储能度电成本及 IRR 为锚， 测算国内未来在用户侧、发电侧的储能市场空间：国内在第一阶段，到 2025年我国大部分地区用户侧储能可实 现平价，储能市场空间或达 6500 亿；在第二阶段，到 2030 年我国大部分地区光储结合可实现平价，储能 市场空间可达 1.2 万亿以上。  天然的平价要求，储能产业链如何应对？ 储能生产商二分类：行业已现 PCS 派与电池派 ， 基于储能系统构成，电 池、 PCS、系统集成领域均有涉足储能的企业。 当前， 储能发展面临天然 的平价要求， “提效降本 ”不仅适用光伏，也适用储能 ，即 在电池的性价比 与系统集成的效率双提升，一方面是对电芯厂商的降本要求，一方面是对 集成厂商优化储能系统的强诉求，二者缺一不可。  他山之石：为什么说 “当前储能看海外，未来 储能看中国 ”？ 2019 年国内储能产业链遇冷，但海外储能市场却出现几近翻倍增长。究 其原因主要系 “电力市场交易规则 ”及 “政策补助 ”两方面的异同所致。我们 认为，伴随着国内电力市场化改革进一步深化，电芯产能持续释放、储能 系统集成进一步优化 ，国内光储 系统度电成本及 其 IRR 测算将迎来拐点。  投资建议：布局光储大时代核心资产 我们梳理了储能相关产业链及投资逻辑，建议在光储行业寻找中国的特 斯拉，布局光储相关优势标的，建议重点关注 阳光电源、宁德时代、 天奈 科技、 国轩高科、亿纬锂能。  风险提示 国内电力市场化改革不及预期；锂电池产能扩产节奏不及预期等。 重点公司盈利预测及投资评级 公司 公司 投资 昨收盘 总市值 EPS PE 代码 名称 评级 （元） （ 亿 元） 2019E 2020E 2019E 2020E 300274 阳光电源 买入 13.75 200.35 0.84 1.09 16.37 12.61 300750 宁德时代 增持 159.9 3531.23 1.97 2.46 81.17 65.00 002074 国轩高科 买入 26.28 298.71 0.75 0.87 35.04 30.21 688116 天奈科技 增持 58.29 135.15 0.55 0.76 105.98 76.70 300014 亿纬锂能 增持 80.66 781.71 1.67 2.1 48.30 38.41 资料来源： Wind、国信证券经济研究所预测 相关研究报告： 《国信证券 -电力设备新能源 -特斯拉无钴电池 点评 -降本为先，磷酸铁锂有望迎来新春》 — —2020-02-19 《 2019 行业装机统计数据点评： 2019 年高速 增长兑现，海上风电加速发展》 ——2020-02- 14 《国信证券 -电力设备新能源 -锂电海外供应链 系列点评 —LG化学电池供应短缺，欧盟批准德 国电动车补贴上调，锂电全球化持续加速》 — —2020-02-13 《风电产业链梳理专题报告之一：全球风电运 营商和整机厂商市场格局变迁和主要企业介 绍》 ——2020-02-10 《国信证券 -2020 年光伏行业产业链梳理：前 路光明，强者恒强》 ——2020-02-10 证券分析师：方重寅 E-MAIL： fangchongyin@guosen.com.cn 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980518030002 联系人：李恒源 E-MAIL： lihengyuan@guosen.com.cn 证券分析师：居嘉骁 E-MAIL： jujiaxiao@guosen.com 证券投资咨询执业资格证书编码： S0980518110001 独立性声明： 作者保证报告所采用的数据均来自合规渠 道，分析逻辑基于本人的职业理解，通过 合理判断并得出结论，力求客观、公正， 其结论不受其它任何第三方的授意、影 响，特此声明 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 F/19 A/19 J/19 A/19 O/19 D/19 上证综指 电气设备新能源 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 2 投资摘要 关键结论与投资建议 在海外储能市场中，国内储能领先企业已出海航洋，尤以欧美发达国家为代表 海外储能市场在过去几年得到了蓬勃发展。国内储能市场初探，在他山之石指 引下，未来国内储能将何去何从？此篇报告主要观点是勾画国内储能市场发展 蓝图，根据国内 32 个电力区电价族，以各电力度电成本及 IRR 为锚，测算国 内未来在用户侧、发电侧的储能市场空间，并梳理储能相关产业链，给出相应 投资建议。 我们认为：国内在第一阶段，到 2025 年我国大部分地区用户侧储能可实现平 价，储能市场空间可达 6500 亿。在存量市场渗透率为 30%情况下，我国储能 装机规模可达 435.1GWh，市场规模达 6526.5 亿元。其中，存量市场储能装机 394.6GWh，市场规模可达 5919.0 亿元。假设此阶段电池：光伏配置比例为 15%， 在放电时长 4h，年新增集中式光伏 8.1GW，渗透率为 30%，则所需储能 8.1GWh， 年新增市场规模达 121.5 亿 元。 在第二阶段，到 2030 年我国大部分地区光储结合可实现平价，储能市场空间可 达 1.2 万亿以上。在存量市场渗透率为 60%情况下，我国储能装机规模可达 1186.8GWh，市场规模达 12070.8 亿元。其中，存量市场储能装机 930.3GW， 市场规模可达 9303.3 亿元，假设此阶段电池：光伏配置比例为 30%，放电时长 4h，年新增集中式光伏 50GW，渗透率为 60%，则所需储能 36.0GWh，年新 增市场规模达 360.0 亿元。 建议关注在 光储结合、储能系统及锂电池出货龙头。 建议重点关注阳光电源、 宁德时代、天奈科技、国轩 高科、亿纬锂能。 与市场预期不同之处 我们认为， 虽 2019 年国内储能产业链遇冷，但海外储能市场却出现几近翻倍增 长，究其原因主要系电力市场交易规则及政策补贴两方面的异同所致 。 使得国 内储能市场有 “天然的平价压力 ”，而随着国内电芯产能持续释放，储能系统集成 进一步优化，国内储能系统度电成本及 IRR 测算都将迎来拐点。面对国内未来 十年万亿储能市场，我们梳理了储能相关产业链及投资逻辑，建议在光储行业 寻找中国的特斯拉，布局光储相关优势标的。 建议关注在光储结合、储能系统 及锂电池出货龙头。建议重点关注阳光电源、 宁德时代、天奈科 技、国轩高科、 亿纬锂能 。 股价变化的催化因素 第一，光伏行业补贴及政策出现重大有利变化； 第二， 新能源锂电池 下游 产能 量超预期； 第三， 储能 行业集中度提升，产业链龙头效应加剧； 核心假设或逻辑的主要风险 第一， 国内储能 政策改善不及预期； 第二， 国内新能源汽车补贴超预期下调； 第三，国家经济增速下滑带动下游用电行业不景气； 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 3 内容目录 “为什么要发展储能？ ”≈吃饭为啥需要碗 . 6 可再生能源发展刚需下，电化学储能将登上历史舞台 6 储能核心逻辑：成本下降驱动储能应用 . 9 国内储能未来空间究竟有多大？ ——可期万亿市场 10 发电侧：风、光 +储能模式为新能源大未来 .11 用户侧：经济性凸显进行时，万亿市场空间值得期待 21 天然的平价要求，储能产业链如何应对？ 27 储能系统产业链梳理 27 储能系统核心竞争力：系统优化能力 +电芯成本下降 . 29 他山之石：欧美市场储能爆发启示 . 32 为什么说 “当前储能看海外 ”？ . 32 为什么说 “未来储能看中国 ”？ . 37 投资建议：寻找中国的特斯拉 40 阳光电源 ——布局光储结合，光储大时代核心标的 . 40 锂电池及新型导电剂环节 ——宁德时代、天奈科技、国轩高科、亿纬锂能 43 风险提示 43 国信证券投资评级 46 分析师承诺 46 风险提示 46 证券投资咨询业务的说明 . 46 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 4 图 表目录 图 1： 2000-2018 年新能源装机量（ GW）及同比增速 6 图 2：中国货币乘数及大型银行存款准备金率 . 6 图 3： 2018 年底抽水蓄能占全球储能装机的主导地位 . 6 图 4：锂离子电池同时具有高功率密度与高能量密度 . 7 图 5：全球电化学储能装机规模（ MW）及新增同比 . 7 图 6： 2019 年全球电化学应用领域 7 图 7： 截至 2020 年 1 月 10 日装机容量前十国家 8 图 8：中国电化学储能装机规模（ MW）及新增同比 . 8 图 9： 2019 年中国电化学应用领域 8 图 10： 2019 年国内储能电池出货量为 0.7GWh，同比下降 75% 9 图 11：电化学储能系统结构示意图 . 9 图 12： 2017 年储能电站成本降至 587 美元 /KWh . 9 图 13：锂电储能系统占比不断提升 . 10 图 14：锂离子电池成本下降趋势 . 10 图 15： 2025 年电化学储能成本将降至 270 美元 /KWh 10 图 16： 2040 年全球储能累计装机 1095GW/2850GWh . 10 图 17： 国内储能市场空间测算（亿，图片版） . 11 图 18：美国加州住宅光伏新增装机规模预测（ MW） . 12 图 19：特斯拉屋顶光伏系统 13 图 20：特斯拉屋顶光伏配套的 powerwall 储能系统 . 13 图 21：特斯拉储能系统装机量（ MWh）及同比增速 . 14 图 22： 部分省市当前储能 irr（ %）和峰谷价差 -谷平价差均值 17 图 23：光伏系统成本 3000 元 /KWh 时， irr=8%时，各地区储能系统成本 17 图 24：国内弃风弃电率逐年降低 . 18 图 25： 2019 年上半年五省弃光率和弃风率仍偏高 18 图 26：各类型机组电力辅助服务补偿分摊费用（亿元） . 18 图 27：华北地区分享补偿费用比例 . 18 图 28：能量价值 -CAISO 鸭曲线削峰填谷示意图 . 19 图 29：容量价值 -储能替代传统备用能源容量 19 图 30：传统减少电费方式（无能量时移） . 21 图 31：储能实现能量时移 21 图 32： 美国主要电力公司峰谷电价差（ 2019F 美元） 22 图 33：我国部分地区大工业电价峰谷价差（元 /KWh） . 22 图 34：两部制电价构成 . 22 图 35： 部分省市当前储能 irr（ %）和峰谷价差 -谷平价差均值 25 图 36： irr=8%和 10%水平下储能系统成本（元 /KWh） 25 图 37： irr=8%时，各地区度电成本下降幅度 . 26 图 38：： irr=10%时，各地区度电成本下降幅度 . 26 图 39： irr=8%时主要省市大工业储能系统价格（元 /KWh 横轴）、装机规模（ GWh 纵轴） 和市场规模（亿元） 27 图 40： irr=10%时主要省市大工业储能系统价格（元 /KWh 横轴）、装机规模（ GWh 纵 轴）和市场规模（亿元） . 27 图 41： 储能产业链拆解 . 27 图 42：储能成本构成 . 28 图 43： 储能各成本下降趋势预测 . 28 图 44：储能系统降本要素及途径 . 29 图 45：动力电池装机量（ GWh）及其增速 . 30 图 46： LFP 和 NCM 动力电池价格走势（元 /Wh） . 30 图 47：直流耦合光伏 +存储系统配置 . 31 图 48：交流耦合光伏 +存储系统配置 . 31 图 49：美国当前储能系统与 PV 结合的税收优惠激励 . 32 图 50： 2011-2019 年 7 月 SGIP 补贴储能项目数量（个）和金额（万美元） . 34 图 51： 2011-2019 年 7 月间各储能厂商累计获得补贴金额 . 34 图 52：带有储能系统的光伏项目渗透率 34 图 53： 2019Q2 美国储能市场的装机容量 75.9MW . 35 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 5 图 54：德国近 5 年用户侧储能设备数量增长情况 36 图 55：欧洲用户侧储能年装机量（ GW） 36 图 56：部分国家分布式能源市场比率： 2012-2040 . 37 图 57：澳大利亚屋顶太阳能光伏和电池存储采用： 2015-2050 年 . 37 图 58：美国电力平价零售价格（美分 /KWh） . 38 图 59： PG&E Time-of-use rate plans（ 2020 年 11 月） 38 图 60：我国电力市场化改革历程（ 1） 39 图 61： 我国电力市场化改革历程（ 2） 39 图 62：阳光电源光储业务布局 40 图 63： 2016 年 -2019H1 储能业务营业收入（亿元） 40 表 1：不同技术类型主要特点 7 表 2：新增住宅带来的美国户用光伏的测算（ MW） . 12 表 3：特斯拉屋顶光储产品参数 . 13 表 4：不同机组类型参数对比（币种：人民币） 14 表 5：国内储能支持政策 15 表 6：江苏省工商业用电情况 15 表 7：江苏省光储系统经济性测算 . 16 表 8：国内部分光储示范项目 19 表 9：不同资源区 100MW 光伏 +储能系统经济性测算结果（仅用于削峰填谷） . 20 表 10：不同资源区 100MW 光伏 +储能系统经济学测算结果（用于削峰填谷和替代备用） 20 表 11： 我国部分地区大工业电价（单位：元 /KWh） 23 表 12：上海市用电侧 -储能系统用于削峰填谷和需量管理的经济性测算 24 表 13：储能产业链相关公 司情况 . 29 表 14：三元电池与磷酸铁锂电池性能对比 . 30 表 15：基站用梯次电池性能指标优于铅酸电池 . 31 表 16：光储结合与独立光伏和储能安装成本对比 31 表 17： ITC 退出时间表 33 表 18： 2017 版 SGIP 手册中五轮补贴发放的补贴标准（单位： $/Wh） . 33 表 19：德国光储补贴政策 36 表 20： 2019 年阳光电源重点储能项目 41 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 6 “为什么要发展储能 ？ ”≈吃饭为啥需要碗 可再生能源发展 刚需下 ，电化学储能 将登上历史舞台 储能本质是平抑电力供需矛盾， 新能源发展创造新的储能需求。 电能自身不能 储存，而任何时刻其生产量和需求量需严格相等，因此传统电源生产连续性和 用电需求间断性的不平衡持续存在。此外，全球范围内可再生能源装机量和发 电量占比不断提升（尤其是风能和太阳能）， 2019 年上半年，德国风光发电量 占比已超过 30%。但可再生能源发电存在固有的间歇性和波动性，导致弃风弃 光现象，增加供需不匹配程度且影响电网的稳定性，储能技术可平抑电能供需 矛盾，提高风光消纳维持电网稳定。 图 1： 2000-2018 年新能源装机量（ GW）及同比增速 图 2：中国货币乘数及大型银行存款准备金率 资料来源： IRENA，国信证券经济研究所整理 资料来源：国际能源署，国信证券经济研究所整理 抽水蓄能（ PHS）是迄今为止部署最多的储能方式，电化学储能紧随其后 。根 据 CNESA 全球储能项目库的不完全统计，截至 2019 年底，全球已投运储能项 目累计装机规模 183.1GW。其中，抽水蓄能的累计装机规模最大为 171.0GW 占比高达 93.4%，同比下降 0.9 个百分点，但仍处于主导地位；电化学储能的 累计装机规模紧随其后为 8216.5MW，占比为 4.5%，同比增长 0.9 个百分点。 图 3： 2018 年底抽水蓄能占全球储能装机的主导地位 资料来源： CPIA、国信证券经济研究所整理 技术特性决定电化学储能应用场景最为广泛。 储能技术是利用化学或者物理的 方法将一次能源产生的电能存储起来，并在需要时释放。 根据技术类型的不同， 以电能释放的储能方式主要分为 机械储能 、 电磁储能 和 电化学储能 。不同储能 技术具有不同的内在特性（如功率密度和能力密度），电化学储能同时具有较高 的能量密度和功率密度，决定了其广泛的技术适用性。 0% 1% 2% 3% 4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 水力发电 潮汐能 风能 太阳能 生物能 地热能 同比增速 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000 3500000 4000000 中国 美国 日本 加拿大 德国 韩国 英国 瑞典 其他 风电发电量 太阳能发电量 风光发电量占比 抽水蓄能 , 171.02 , 95% 压缩空气储能 , 0.36 , 0% 熔融盐储热 , 2.72 , 2% 飞轮储能 , 0.54 , 0% 锂离子电池 , 5.78 , 3% 钠硫电池 , 0.40 , 0% 添加文本 液流电池 , 0.08 , 0% 超级电容 , 0.01 , 0% 其他 , 0.03 , 0% 其他 , 6.70 , 3% 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 7 图 4：锂离子电池同时具有高功率密度与高能量密度 资料来源： IRENA，国信证券经济研究所整理 注： SMES：超导磁储能； NiCd：镍镉； NAS：硫酸钠； PHS：抽水蓄能； CAES：压缩空气储能； VRFB：钒氧 化还原流动电池； PSB：多硫溴流电池； ZBFB：锌溴流动电池 表 1：不同技术类型主要特点 储能技术 响应时间 放电时长 综合效率 /% 寿命：年 技术成熟度 应用场景 物理 储能 抽水储能 s-min 级 1-24h 75-85 40-60 成熟 调峰、备用 空气储能 min 级 1-24h 70-89 20-40 成熟 调峰、备用 飞轮储能 ms- min 级 ms -15min 93-95 15+ 商业化早期 调频、平滑波动 电磁 储能 超导储能 ＜ 100 ms ms -8s 95-98 20+ 开发阶段 调频、平滑波动 超级电容 ms 级 ms -60 min 90-95 20+ 开发阶段 调频、平滑波动 电化 学储 能 铅蓄电池 ms - min 级 min-h 75-90 5 商业化 调峰、调频、通讯基站备用电源 钠硫电池 ms 级 s-h 级 80-90 10-15 商业化 调峰、调频、能量管理、备用 液流电池 ms 级 s-h 级 60-85 5-10 商业化早期 调峰、调频、能量管理、备用 锂离子电池 ms - min 级 min -h 级 98-95 5-15 商业化 调峰、调频、能量管理、备用 资料来源 :国信证券经济研究所整理 电化学储能是发展最快，美国储能规模位列全球第一。 根据 CPIA 统计数据， 截至 2018 年底，电化学储能累计装机 6.63GW，同比增长 126.4%； 2013-2018 年新增装机年均复合增长率高达 113.86%。截至 2019 年全球累计电化学装机 达 8.22GW，同比增长 24.02%，受中国市场影响，新增装机 1.59GW，同比下 降 56.98%。从应用端来看，用户侧应用占比最高为 28%，其他应用领域趋于 均衡。 尽管 2019 年中国储能 遇 冷，但仍是全球份额较大的市场。根据美国能源部 DOE 数据库统计，截至 2020 年 1 月 10 日， 全球电化学项目数量高达 991 个，美国 储能装机规模和项目数量再次均位列全球第一，中国位列全球第二。 图 5：全球电化学储能装机规模（ MW）及新增同比 图 6： 2019 年全球电化学应用领域 3698.8 1591.1 6625.4 8216.5 -100% -50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 新增装机 累计装机 新增同比 用户侧 28% 电网侧 21% 辅助服务 21% 集中式可再 生能源并网 17% 电源侧 13% 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 8 资料来源：中关村储能技术产业联盟，国信证券经济研究所整理 资料来源：中关村储能技术产业联盟，国信证券经济研究所整理 图 7： 截至 2020 年 1 月 10 日装机容量前十国家 资料来源： DOE、国信证券经济研究所整理 2019 年为国内储能减速调整期，储能将向更加市场化方向发展。 根据 CPIA 统 计数据，截至 2019年底，我国电化学储能累计装机 1592.3MW，同比增长 48.4%； 新增装机 591.6MW，同比下降 23.7%。忽略 2018 年相对激增，储能行业仍然 是维持稳步增长的状态。就应用端来看，用户侧仍是储能最大的应用市场，占 比为 51%。此外， 2019 年广东、湖南等地电网侧火储联合投运装机较多，但 《输配电定价成本监审办法》的出台，明确了 “电网企业投资的电储能设施明确 不计入输配电定价成本 ”。意味着短期 内电网侧项目建设缺乏盈利渠道支撑，电 网侧储能的发展受到制约，长期来看，储能将向更加市场化的方向发展。 图 8：中国电化学储能装机规模（ MW）及新增同比 图 9： 2019 年中国电化学应用领域 资料来源：中关村储能技术产业联盟，国信证券经济研究所整理 资料来源：中关村储能技术产业联盟，国信证券经济研究所整理 国内储能电池 占比较小 ，海外市场稳定。 国内储能电池出货大幅下降，海外市 场稳定。根据高工产研锂电研究所（ GGII）数据统计， 2019 年中国储能锂电池 出货量为 3.8GWh，同比增长 26.7%。从整体出货量来看，符合年初预期的 20- 30%的增长，但从出货的市场类别来看，储能锂电池应用于国内市场的出货量 急剧下降， 2019 年国内出货量为 0.7GWh，同比下降 75%，而出口海外市场的 出货量增长较为突出。 根据 GGII 统计数据， 2019 年，我国动力电池累计装机量约 62.38GWh，同比 增长 9%。而储能锂电池出货量仅为 3.8GWh，同比增长 26.7%，其中国内出货 680.95 519.60 1072.7 1592.3 -100% 0% 100% 200% 300% 400% 500% 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019Q3 新增装机 累计装机 新增同比 用户侧 51% 电网侧 22% 辅助服务 24% 集中式可再 生能源并网 3% 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 9 量为 0.7GWh，出口总量为 3.1GWh，与动力电池相比，我国储能电池占比依然 较小，空间较大。 图 10： 2019 年国内储能电池出货量为 0.7GWh，同比下降 75% 资料来源： GGII，国信证券经济研究所整理 储能核心逻辑： 成本下降驱动储能应用 储能系统成本大幅下降 。 电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统（ BMS）、 储能变流器（ PCS）、能量管理系统（ EMS）及其他电气设备构成。根据 GTM 数据统计显示， 2012 至 2017 年电化学储能电站成本大幅下降 78%，单位 KWh 成本由 2100 美元下降至 587 美元。其中电池成本占比约为 40%，是储能电站 建设的主要成本来源。 图 11：电化学储能系统结构示意图 图 12： 2017 年储能电站成本降至 587 美元 /KWh 资料来源： GTM、国信证券经济研究所整理 资料来源： GTM、国信证券经济研究所整理 锂电成为主流技术路线，存在成本下降通道。 目前已商业化应用的电化学储能 技术主要为铅蓄电池和锂离子电池。 根据 CNESA 数据，近五年全球已投运储 能项目中，锂电储能系统占比均超过 80%，成为主流电化学储能技术路线。根 据 BNEF， 2020 年至 2023 年的锂电价格可能达到 150 美元 /KWh，将达到储 能系统应用的经济性拐点。 海外出货量 , 3.12 , 82.0% 国内出货量 , 0.68 , 18.0% 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 10 图 13：锂电储能系统占比不断提升 图 14：锂离子电池成本下降趋势 资料来源： CPIA、国信证券经济研究所整理 资料来源： BNEF、国信证券经济研究所整理 成本下降驱动储能装机规模爆发。 根据 GTM 预测，到 2025 年，单位 KWh 储 能电池成本预计降至 110 美元， BOS 部分将降至 85 美元。储能系统成本的不 断下降，将驱动装机规模迎来爆发。 根据 BNEF 的预测，到 2040 年，全球储 能累计装机（不含抽水蓄能）将达到近 1095GW/2850GWh，对应投资 6620 亿 美元。 图 15： 2025 年电化学储能成本将降至 270 美元 /KWh 图 16： 2040 年全球储能累计装机 1095GW/2850GWh 资料来源： CPIA、国信证券经济研究所整理 资料来源： BNEF、国信证券经济研究所整理 国内 储能未来空间 究竟 有多大？ ——可期万亿市场 国内储能未来空间究竟有多大？ 根据我们测算结论： 第一阶段：到 2025 年，储能成本降至 1500 元 /KWh 时，我国大部分地区用户 侧储能可实现平价。 在存量市场渗透率为 30%情况下，我国储能装机规模可达 435.1GWh，市场规模达 6526.5 亿元。其中，存量市场储能装机 394.6GWh， 市场规模可达 5919.0 亿元。假设此阶段电池：光伏配置比例为 15%，在放电时 长 4h，年新增集中式光伏 8.1GW，渗透率为 30%，则所需储能 8.1GWh，年 新增市场规模达 121.5 亿元。 第二阶段：到 2030 年，储能成本降至 1000 元 /KWh 时，我国大部分地区光储 结合可实现平价。 在存量市场渗透率为 60%情况下，我国储能装机规模可达 1186.8GWh，市场规模达 12070.8 亿元。其中，存量市场储能装机 930.3GW， 市场规模可达 9303.3 亿元，假设此阶段电池：光伏配置比例为 30%，放电时长 4h，年新增集中式光伏 50GW，渗透率为 60%，则所需储能 36.0GWh，年新 增市场规模达 360.0 亿元。 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019H1 锂离子电池 其他电池 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 11 图 17： 国内储能市场空间测算（亿，图片版） 资料来源：国信证券经济研究所整理 表 2：国内储能市场空间测算（亿 ，表格版 ） 阶段 存量渗透 增量渗透 合计 大工业用户侧储能 工商业光储 集中式光储 合计 新增光储 第一阶段：用 户侧平价 储能系统成本：元 /KWh 1500 渗透率： % 30% 储能装机： GWh 213.5 147.70 33.41 394.6 8.10 435.1 市场规模：亿元 3202.4 2215.5 501.1 5919.0 121.5 6526.5 第二阶段：光 储平价 储能系统成本：元 /KWh 1000 渗透率： % 60% 储能装机： GWh 517.6 302.9 109.8 930.3 36.0 1186.8 市场规模：亿元 5176.4 3029.4 1097.5 9303.32 360.0 12070.8 资料来源 :国信证券经济研究所测算 发电侧：风、光 +储能模式为新能源大未来 分布式光储：拆解 “特斯拉户用光伏 ”实例，看国内市场空间几何 政策强制规定，美国户用光伏市场驶入快车道。 根据加州能源委员会颁布的 《 2019 建筑能效标准》要求，从 2020 年 1 月 1 日开始，所有在加利福尼亚州 新建的三层及三层以下的低层住宅（包括独栋）都将被要求强制安装住宅光伏 系统，并对装机规模也做出了规定 ： 如果同时安装了储能系统，则光伏装机规 模可在上述方程计算结果的基础上减少 25%，且 单户住宅的储能系统容量至少 为 7.5 KWh，多户住宅的存储系统容量至少为住宅户数 *7.5 KWh。 对于加州户用光伏需求的测算：未来 10 年，每年至少有 750MW-1.25GW 户用 装机规模。 其中 新增 市场 ： 2020 年新政实施后，美国加州新增住宅将为户用光 伏市场带来 300-500MW/年装机增量 。 2018 年美国居民用户平均用电量 10972KWh，加州光照资源充沛，光伏有效年利用小时数 1800-2200h，则 100% 光伏发电对应户均装机量约 5-6KW。 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 12 表 2： 新增住宅带来的美国户用光伏的测算（ MW） 三层以下新建住宅数量 （户） 50000 55000 60000 65000 70000 75000 80000 每户装机规模 (KW) 2.5 125 137.5 150 162.5 175 187.5 200 3.5 175 192.5 210 227.5 245 262.5 280 4.5 225 247.5 270 292.5 315 337.5 360 5.5 275 302.5 330 357.5 385 412.5 440 6.5 325 357.5 390 422.5 455 487.5 520 7.5 375 412.5 450 487.5 525 562.5 600 资料来源 :EIA、 国信证券经济研究所整理 加州户用光伏存量市场中 ：每年有 450-720MW 规模。 根据 1995-2018 年加州 独栋住宅建筑许可发放数量估算加州目前独栋住宅数量约 180 万套。若在 2030 年，这些存量独栋能有合计 80%装户用光伏， 5-8KW 每户算，每年有 450- 720MW 的户用光伏规模。 图 18： 美国加州住宅光伏新增装机规模预测（ MW） 资料来源： EIA、国信证券经济研究所整理 美国政策及经济性助力下，户用光储系统得到快速发展。 以特斯拉为例， 2018 年，特斯拉安装了 1GWh 的储能系统， 2019 年目标是将装机容量翻倍到 2GWh 以上。 特斯拉的 Powerwall(针对住宅用户 )基于 NMC 锂电池产品。针对居民用 户的储能系统，与屋顶光伏系统同时应用。它可以存储光伏电站在白天发的电 量，并在夜间释放使用。据特斯拉表示， Powerwall 的单位装机容量为 13.5KWh； 其峰值功率 /持续功率分别为 7KW/5KW，而电力转换效率达 90%，且保证使用 生命周期为 10 年。 0 200 400 600 800 1,000 1,200 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 存量住宅装机 新增住宅装机 请务必阅读正文之后的免责条款部分 全球视野 本土智慧 Page 13 图 19：特斯拉屋顶光伏系统 图 20：特斯拉屋顶光伏配套的 powerwall 储能系统 资料来源： 特斯拉官网 、国信证券经济研究所整理 资料来源：太平洋汽车 网 、国信证券经济研究所整理 在不考虑特斯拉屋顶光伏的 “屋顶价值 ”的情况下， 特斯拉光储方案已经初具经 济性。 截至 2020 年 2 月，加利福尼亚州的太阳能电池板平均成本为 3.06 美元 /W。考虑到太阳能电池板系统的大小为 3-10KW，加利福尼亚州的光伏系统平 均安装成本在 6.41-21.36万元之间，光伏系统平均价格为 10.68万元。扣除 26％ 的联邦投资税收抵免（ ITC）以及其他州和地方太阳能激励措施后，系统成本降 至 4.74-15.81万元，假设光伏系统工作寿命为 25年，年有效利用小时为 1900h， 实际用电量为有效发电量的 75%，考虑未来运维费用和发电量时间价值，光伏 屋顶全生命周期内的度电成本为 1.07 元 /KWh。 根据特斯拉提供的 4 种不同规模的屋顶光储系统，分别为小型（光伏装机 3.8KW）、中型（光伏装机 7.6KW）、大型（光伏装机 11.4KW）和超大型（光伏 装机 15.2KW），同时匹配 1、 2、 3 和 4 套储能系统，光储系统价格在 15.27- 42.77 万元之间， 扣除 26％的联邦投资税收抵免（ ITC）以及其他州和地方太阳 能激励措施后，系统成本降至 10.71-29.94 万元。 由于配置储能系统，有理由假 设实际用电量为有效发电量的 100%，其他条件与加州户用光伏相同，测算出小 型、中型、大型和超大型的特斯拉屋顶光储系统全生命周期内的度电成本分别 为 1.52、 1.20、 11.1 和 1.07 元 /KWh，储能溢价分别为 0.45、 0.13、 0.04 和 0 元 /KWh。 说明含有储能系统的大型特斯拉屋顶光伏，可以与当前普通户用光伏 在 LCOE 相竞争。 表 3： 特斯拉屋顶光储产品参数 小型 中型 大型 超大型 屋顶面积 平方英尺 1000-2000 2000-3000 3000-4000 4000+ 光伏装机规模 KW 3.8 7.6 11.4 15.2 特斯拉屋顶 /组件价格 美元 11273 20546 30319 39093 储能系统数量 套 1 2 3 4 储能系统价格 美元 7600 14100 20600 27100 储能安装及其他优惠 美元 3000 -75 -3062 -4916 需支付金额 美元 21873 34571 47857 61277 ITC 美元 -6536 -10371 -14357 -18383 系统总价 美元 15337 24200 33500 42894 发电小时数 小时 1900 1900 1900 1900 年发电量 KWh 7220 14440 21660 28880 加州平均居民电价 美元 /KWh