美国储能市场巨大，中国企业机会在哪里？-中信建投.pdf

本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国（仅为本报告目的，不包括香港、澳门、台湾）提供，由中信建投（国际）证券有 限公司在香港提供。同时请参阅最后一页的重要声明。 证券研究报告 · 行业深度报告 乘政策之风升腾而起，望浩瀚空间大有可为 — — 美国储能市场巨大，中国企业机会在哪里？ 美国 是全球最大、增速最快的储能市场 根据 Wood Mackenzie 统计， 2021 年美国电化学储能新增装机达 到 3.58GW/10.5GWh，占全球新增装机约 38%，增速连续两年超 过 200%。 2022Q1 美国新增装机 955MW/2875MWh，同比增速达 209%。 根据我们的测算， 2021-2025 年美国储能新增装机 年化 增 速有望达到 60.2%， 其中户用增速达 112%。预测 2025 年新增装 机 69GWh，其中表前、工商业、户用各 42.6GWh、 7.8GWh、 18.6GWh。 表前储能装机量大增速快、户用储能持续性强潜力高。 从占比角度， 2021 年美国储能装机中表前（即电源侧、电网侧大 型储能）占 88%；工商业约占 3%；户用约占 9%。 从 增速 角度 ， 2018-2021 美国表前储能新增装机年化增速达到 177%、工商业约 18.5%、户用约 69%。 2022Q1 美国表前装机 2.4GWh，环比 -45%、 同比 +282%，主要因 21Q4 表前抢装所致。同期美国户用装机 334MWh，环比 +25%，同比 +36%，户储需求持续性良好。 政策完善、能源飞涨、电网陈旧共同促进储能高速增长 政策方面，美国提出 ITC 政策，对光储系统实施退税； FERC841 为储能打开了参与辅助服务的大门；加州 SGIP 政策对用户侧分 布式发电实施补贴； RPS 配额制则类似于国内的风光强制配储政 策。能源价格方面，美国气价、电价 2021 年以来均较快上涨， 目前电价已创下近 10 年最高值。美国电网陈旧，停电次数和波 及人数较多。上述因素均成为促进新型储能发展的动力。 市场 进入 壁垒 高，本土品牌 Tesla、 Fluence 等较为强势 美国市场保护主义甚于欧洲 ， 进入壁垒较高 ， 本土品牌 较为 强势。 户 储 产品进入美国需至少通过 UL9540、 IEEE1547 等标准，要求 较为严苛。 2020 年 美国户储市场 特斯拉市占率达 73%排名第一， LG 市占率 12%排名第二，其次为 SolarEdge、 Enphase、 Generac 等 本土 品牌。大型储能方面， Fluence 等本土集成商 除外 采电芯 外 ，在建设运营方面较为强势。 推荐标的 宁德时代为 Tesla、 Fluence 主要供应商 之一，中美市场均受益 ； 科士达为 SolarEdge 主要电池代工供应商； 德业股份绑定美国经 销商 Sol-Ark； 禾迈股份 、 昱能科技 （微逆）、 科陆电子 （电池、 PCS）等均在美国有出货 。 风险提示 美国光伏、储能需求不及预期 ； 补贴退坡导致需求持续性变差 ； 美国反规避调查等政策风险。 维持 强于大市 朱玥 zhuyue@csc.com.cn 18600687712 SAC 执证编号： S1440521100008 发布日期： 2022 年 07 月 29 日 市场表现 相关研究报告 -33% -13% 7% 27% 20 21 /7/2 9 20 21 /8/2 9 20 21 /9/2 9 20 21 /10 /29 20 21 /11 /29 20 21 /12 /29 20 22 /1/2 9 20 22 /2/2 8 20 22 /3/3 1 20 22 /4/3 0 20 22 /5/3 1 20 22 /6/3 0 电力设备 沪深 300 电力设备 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 目录 一、美国是全球最大、增速最快的储能市场 . 2 1.1 表前增速最快，户用持续性好 . 2 1.2 加州 —— 美国储能发展引领者 . 3 二、政策全面、能源高涨和电网老旧驱动美国储能高速发展 5 2.1 政策助力储能发展，联邦各州全面覆盖 5 2.2 天然气价格高涨导致电价随之飞涨 . 8 2.3 电网可靠性不足，极端天气频发 . 8 三、美国储能增速尤以户储突出，品牌多为美欧占据，中国尚处起步 .11 3.1 美国户用储能空间测算： 11 3.2 美国储能市场认证标准严苛，进入壁垒较高 12 3.3 美国户储市场特斯拉占绝对优势，其次为 LG 和本土品牌 14 特斯拉：品牌力最强，单体容量大 . 15 LG：产线丰富，选择众多 16 SolarEdge：海外光伏龙头，切入储能电池领域 . 17 Enphase：海外微逆龙头，延伸光储一体化解决方案 17 四、中国企业多以上游供应链参与美国市场，品牌建设尚属薄弱 18 4.1 美国户储产品的典型特征：单体容量较大 18 4.2 中国企业参与特斯拉储能产品供应链 18 4.3 投资建议 . 19 风险提示 . 20 1 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 图表目录 图表 1： 2019-2021 年储能装机新增容量中，美国占比分别为 21%、 30%、 34% . 2 图表 2： 分年度来看，美国储能连续两年保持 200%以上增长，增速表前 户用 工商业 2 图表 3： 分季度看，美国表前增速由于抢装有一定周期性，但户用保持增长加速势头 . 3 图表 4： 2020 全年加州储能装机为各州之最 . 3 图表 5： 2019 全美小型储能装机 (402MW)，加州为最大市场 4 图表 6： 2019 年加州外户用储能装机（ GW），夏威夷州、德州分别位居二三大市场 . 4 图表 7： 2010-2020 年美国累计储能装机份额，加州占比过半 4 图表 8： 2010-2020 年加州电化学储能累计装机份，表前、工商业、户用储能主导 4 图表 9： 美国储能系统激励政策（ ITC）示意图 5 图表 10： 联邦政府出台 ITC 政策扶持储能发展 5 图表 11： SGIP 基础补贴随着时间推移而下降（美元 /kWh） 6 图表 12： SGIP 削减系数随储能系统的时长和能量规模的增加而减少 . 6 图表 13： 美国各州针对储能出台相应的激励政策 7 图表 14： 美国各州规划可再生能源配额方案 —— 大多制定了较高的可再生能源占比要求 . 7 图表 15： 美国各州最终 RPS 目标和预期时间，加州、纽约州和弗吉尼亚州规划激进。 8 图表 16： 美国城市平均电价 2021 年以来快速上涨（美元 /kWh） 8 图表 17： 美国电网较为老旧，停电次数和受影响人数较多 . 9 图表 18： 美国用户在 2020 年经历了平均 8 小时的电力中断 . 9 图表 19： 路易斯安那州用户平均断电时间高达 60 小时 . 10 图表 20： 光伏 +储能共建比例最高的是夏威夷州 .11 图表 21： 美国储能将增长迅猛，户用储能、表前储能主导 11 图表 22： 表前储能占比较大，户用储能增速迅猛（ GWh） 12 图表 23： 严苛的 UL 9540A 对电池储能系统的测试流程 13 图表 24： 美国逆变器认证标准的演化 13 图表 25： 2020 年全美户储市场 Tesla、 LG 占比超 85% . 14 图表 26： 美国户用储能制造商格局， Tesla 主导地位不变。 . 14 图表 27： 2021 年美国户用储能市场格局， Tesla 占比过半 14 图表 28： 某头部安装商品牌清单中， SolarEdge、 Enphase、 SMA、 Fronius 等美、欧品牌占主流 . 15 图表 29： 美国安装商市场格局， Tesla 和 SunRun 遥遥领先。 15 图表 30： 特斯拉 Powerwall 2 具备容量大、可用容量高（接近 100%）等特点 16 图表 31： LG 第三代 RESU Prime 系列产品 16 图表 32： SolarEdge Energy Bank 系列储能电池采用高压直流耦合方案 . 17 图表 33： Enphase Ensemble 整合储能电池和微逆，具备优秀的并离网能力和高输出功率 17 图表 34： 美国大多数户用储能系统包含一个电池 18 图表 35： Powerwall 产品特性与上游产业链 18 图表 36： 中国企业在美国储能产业链占据重要地位。 . 19 2 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 一、 美国 是全球最大、增速最快的储能市场 1.1 表前增速最快 ，户用 持续性好 近两年 全球 电化学 新增储能装机中，美国、中国、欧洲 稳居 前三。 在 2021 年全球电化学储能装机总量高增 72%的基础上，美国占比从 30%提升至 34%，高踞首位 ， 美国 是全球储能最重要的增长极 。 图表 1： 2019-2021 年储能装机新增 容量中 ，美国占比 分别为 21%、 30%、 34% 资料来源： CNESA， 中信建投 2021 年美国新增储能装机达到 3.58GW/10.5GWh，新增容量同比增长达到 204%，连续两年 200%以上 ，长 期保持超高增速。 表前 （ grid-scale） 、 户用（ residential） 和 非户用（ non-residential） 三个 场景中，表前是最大也 是增速最快的市场， 2021 年 美国表前装机 9.23GWh，同比增长 253%； 其次是户用 装机 920MWh， 同比增长 71%； 工商业新增 314MWh，同比增长 5%。 图表 2： 分年度来看，美国储能连续两年保持 200%以上增长 ，增速 表前 户用 工商业 资料来源： Wood Mackenzie，中信建投 2022 年美国储能继续保持旺盛增长， Q1 表前储能装机达到 747MW/2399MWh，容量同比增长 283%，但由 于 ITC 政策退坡导致 21Q4 抢装，表前环比出现下降。而户用储能 22Q1 装机达到 145MW/334MWh，同比增长 36%，环比增长 25%。 中国 , 33.0% 美国 , 21.0% 英国 , 14.0% 澳大利 亚 , 8.0% 阿联酋 , 7.0% 其他 , 17.0% 中国 , 33.0% 美国 , 30.0% 欧洲 , 23.0% 日、 韩 , 6.0% 澳大利 亚 , 3.0% 其他 , 5.0% 中国 , 24.0% 美国 , 34.0% 欧洲 , 22.0% 日、韩 , 7.0% 澳大利 亚 , 6.0% 其他 , 7.0% -100% 0% 100% 200% 300% 400% 500% 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 户用 (MWh)-左轴 工商业 (MWh)-左轴 表前 (MWh)-左轴 户用新增装机容量 YOY-右轴 工商业新增容量 YoY-右轴 表前新增容量 YoY-右轴 3 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 图表 3： 分季度看， 美国 表前 增速 由于抢装有一定周期性，但户用保持增长加速势头 资料来源： Wood Mackenzie，中信建投 1.2 加州 —— 美国储能发展引领者 加利福尼亚州 是美国最大的储能市场。 2020 年加州表前、户用、工商业储能的装机量均为全美第一。加州 表前储能装机量达 309MWh，占 2020 年全美储能装机量（ 458.9MWh）的 67.33%。 户用方面， 2022Q1 加州户 用储能装机达 149.4MWh，并且其市场份额不断增加， 波多黎各 州、 德克萨斯州 紧随其后 。 图表 4： 2020 全年加州储能装机为各州之最 排名 户用 储能市场 部署容量 （ MWh） 工商业储能市 场 部署容量 （ MWh） 表前储能市场 部署容量 （ MWh） 1 加利福尼亚州 309 加利福尼亚州 139 加利福尼亚州 2372 2 夏威夷州 85 马塞诸塞州 94 得克萨斯州 116 3 其他州 64.9 夏威夷州 43 新泽西州 42 资料来源： Wood Mackenzie，中信建投 -100% -50% 0% 50% 100% 150% 200% 250% 300% 350% 400% 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 2020Q1 2020Q2 2020Q3 2020Q4 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2022Q1 户用 (MWh，左轴） 工商业 (MWh，左轴） 表前 (MWh，左轴） 户用 QoQ(右轴 ) 工商业 QoQ（右轴） 表前 QoQ（右轴） 4 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 2019 年 全美 83%的小型储能 集中于 加利福尼亚州 ，其中 加州 的户用储能 装机 占全美 70%以上。 夏威夷州、 德克萨斯州分别 位居 2019 年美国 第 二三大户用储能市场。 图表 5： 2019 全美小型储能装机 (402MW)，加州为最大市场 图表 6： 2019 年加 州外户用储能装机（ GW） ， 夏威夷州、 德州分别位居二三大市场 资料来源： 美国能源信息署 ，中信建投 资料来源： 美国能源信息署 ，中信建投 2010-2020 年，全美储能累计装机加州占比 超半数，高达 54%。宾州、德州占比也在 10%以上。 加州电化 学储能装机以 表前储能、工商业、户用储能为主导，其中户用储能占比 17%。 图表 7： 2010-2020 年美国累计储能装机份额 ，加州占比过 半 图表 8： 2010-2020 年加州电化学储能累计装机份 ， 表前、 工商业、户用储能主导 资料来源： BNEF，中信建投 资料来源： BNEF，中信建投 54% 14% 10% 5% 4% 3% 3% 3% 2% 1% 加州 CAISO 宾州等 PJM 德州 ERCOT 新英格兰 ISONE 夏威夷 Hawaii 纽约 NYISO 中部 MISO 西南地区 Southwest 东南地区 Southeast 西南电力库 SPP 佛罗里达 Florida 西北地区 Northwest 阿拉斯加 Alaska 55% 18% 17% 7% 2% 1% 0% 可再生能源并网 工商业 户用 辅助服务 其他 配电 输电 5 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 二、 政策全面、能源高涨和电网老旧驱动 美国储能 高速发展 2.1 政策助力储能发展 ，联邦各州全面覆盖 2018 年 3 月，美国发布 《 住宅侧储能系统税收抵免新规则 》 （ ITC） ，针对住宅侧光储系统，如果用户在安 装光伏系统一年后再安装电池储能系统，且满足存储的电能 100%来自光伏发电的条件，则这套储能设备也可以 获得 26%的税收抵免。 图表 9： 美国储能系统激励政策 （ ITC） 示意图 资料来源： 美国联邦政府 ，中信建投 美国 联邦政府出台 一系列政策 支持储能发展。 2018 年通过 FERC 第 841 号法案 ， 电池储能可作为独立的主 体参与到电力辅助服务和电力批发市场，消除储能进入容量、能源和辅助服务市场的障碍。 2019 提出 BEST 法 案 ， 未来五年内在储能技术研究、开发和示范方面的创新投资上提供 10 亿美元资金支持 。 2020 年提出“ 储能 大挑战路线图 “草案，提出 到 2030 年建立并维持美国在储能利用和出口方面的全球领导地位，建立弹性、灵活、 经济、安全的能源系统。 2021 年出台“ 2 万亿美元基础建设计划 ”、 “长时储能攻关”计划 、 重建美好法案 等政 策，提供补贴、退税、 税收抵免 等措施，强力支持储能行业发展。 图表 10： 联邦 政府出台 ITC 政策扶持储能发展 机构 日期 政策名称 政策梳理 联邦政府 2006 联邦投资税收抵免 (ITC) 给予私营单位、住宅侧用户安装光伏系统同时配备储能， 30%税收抵 免。延期退出，到 2022 税收抵免 26%， 2023 退坡至 22%。 联邦政府 2008 719 号法令 为储能进入电能批发市场提供制度保障 联邦政府 2011 745 号法案 电力公司和零售商支付大客户利用储能来替代电网调费的费用。 联邦政府 2013 784 号法令 提出输电网运营商可以选择从第三方直接购买辅助服务以及电 储能提供辅助服务的结算机制。 联邦政府 2018 FERC 第 841 号法案 电池储能可作为独立的主体参与到电力辅助服务和电力批发市场， 消 除 储能 进入 容量、能源和辅助服务市场的障碍。 联邦政府 2019 BEST 法案 未来五年内联邦政府在储能技术研究、开发和示范方面的创新投资上 提供 10 亿美元资金支持 联邦政府 2019 运行准备和发电技术法 三个储能法案主要关注储能系统的贷款和研究的机会 ，通过储能的应 6 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 案（ H.B.1744） ； 推进电 网储能法案（ H.R. 1743） ； 电池储能创新法 案（ H.R. 1742） 用来提高电网的可靠性，并促进可再生能源的发展 联邦政府 2020 FERC 第 2222 号法案 RTO 和 ISO 为分布式能源提供财务机制 联邦政府 2020 储能大挑战路线图 到 2030 年建立并维持美国在储能利用和出口方面的全球领导地位，建 立弹性、灵活、经济、安全的能源系统。 联邦政府 2021 2万亿美元基础建设计划 2035 年实现 100%无碳电力，清洁能源发电和储能投资税收抵免 及生产税收抵免期限延长 10 年。 联邦政府 2021 “长时储能攻关”计划 在 10 年内将储能时长超过 10 小时的系统成本降低 90%以上 ；能源部 预算中将为计划资助 116 亿美元 联邦政府 2021 重建美好法案 对于高于 5KWh 的储能系统，到 2026 年前给予最高 30%的 ITC 退税 资料来源： 美国联邦政府 ，中信建投 加州在储能领域占据全美超高的市场份额，归因于自我发电激励计划（ SGIP）。 2001 年 加州 启动 SGIP， 用 于鼓励用户侧分布式发电，包括风电、燃料电池、内燃机、光伏等多个技术类型。 2011 年起储能被纳入 SGIP 的支持范围。 2017 年 5 月 1 日，新推出的 SGIP 将激励资金的 75%提供给储能，这其中 15%的储能预留基金保 留给住宅储能项目。新版 SGIP 将进行五轮（大型储能）或七轮（小型户用储能）的补贴资金发放。补贴标准除 了随着时间的推移而降低补贴标准，还随着储能系统的时长和能量规模的增加而减少。 图表 11： SGIP 基础补贴随着时间推移而下降 （ 美元 /kWh） 第一轮 第二轮 第三轮 第四轮 第五轮 第六轮 第七轮 大型储能（大于 10kW)（ 未申请 ITC） 0.5 0.4 0.35 0.3 0.25 - - 大型储能（大于 10kW)（ 申请 ITC） 0.36 0.29 0.25 0.22 0.18 - - 居民储能（小于等于 10kW） 0.5 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 备注： 最后获得的补贴 =基础补贴 *削减标准系数 资料来源： SGIP 计划官网 ，中信建投 图表 12： SGIP 削减系数随储能系统的时长和能量规模的增加而减少 0~2MWh 2~4MWh 4~6MWh 0~2 小时 100% 50% 25% 2~4 小时 50% 25% 12.50% 4~6 小时 25% 12.50% 6.25% 资料来源： SGIP 计划官网 ，中信建投 7 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 自 2018 年起，在联邦政府利好政策频出的环境下， 美国 其他各 州 也 积极 出台相应的激励政策 促进储能发展 ， 积极规划可再生能源发电目标。 图表 13： 美国各州针对储能出台相应的激励政策 机构 日期 政策名称 政策梳理 加州 2010 CPUC 第 2514 号法案 要求 IOUs 到 2020 年实现 1325MW 的目标，并于 2024 年前运营 俄勒冈州 2015 HB2193 法案 允许该州最大的两家公用事业公司到 2020 年各拥有 5MW 储能 马萨诸塞州 2018 促进清洁能源法案 2025 年储能目标达 1000MWh 新泽西州 2018 A3723 法案 到 2030 年储能达到 2000MWh 纽约州 2018 宣布到 2030 年实现 1500 兆瓦储能的目标。 加州 2018 自发电激励计划 （ SGIP) 为安装客户端分布式发电提供财务激励 。 马里兰州 2018 参议院第 758 号法案 为住宅和商业系统的安装成本提供 30%的税收抵免 内华达州 2020 将储能纳入州级可再生能源组合标准，为储能装置提供财政激励 弗吉尼亚州 2020 第 1526 号法案 到 2035 年储能目标 3100MW 资料来源：政府官网，中信建投 可再生能源配额 标准（ Renewables Portfolio Standard， RPS）指的是 要求太阳能、 风能、 生物能、地热能等 可再生 能源发电的市场份额做出的强制性规定。美国各州纷纷采用 RPS 标准，制定了中长期规划，各州储能行 业增长的确定性得到保障。 图表 14： 美国各州规划 可再生能源配 额 方案 —— 大多制定了较高的可再生能源占比要求 资料来源： LBNL，中信建投 根据各州对可再生能源发电的规划，可以大致分为三类：（ 1）截至 2020-2025 年，最终 RPS 目标占比约为 15-25%；（ 2）多数州截至 2030 年制定了 50-100%占比的规划（ 3）少部分州截至 2045-2050 制定 50-100%占比 的规划。 加利福尼亚州、纽约州和弗吉尼亚州 制定了激进的新能源发电规划，可再生能源占比和容量方面十分 突出。 8 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 图表 15： 美国各州 最终 RPS 目标和 预期时间， 加州、纽约州和弗吉尼亚州 规划激进。 资料来源： LBNL，中信建投 2.2 天然气价格高涨导致电价随之 飞涨 根据 EIA 统计数据， 2021 年美国住宅电力用户支付的平均名义零售电价以自 2008 年以来最快的速度上涨， 达到 13.72 美分 /kWh，较 2020 年上涨 4.3%，增长率与同期美国 CPI 变化类似， 2021 年为 4.7%。主要归因于一 次能源价格上涨，尤其是天然气， 2021 年美国天然气电厂的气价平均为 4.98 美元 /MMBtu（百万英国热量单位）， 相比 2020 年的 2.32 美元 /MMBtu 上涨 1 倍多。 2021 年得州冬季暴风雪导致电力中断、天然气阻塞，也提高了 终端电力零售价格。 图表 16： 美国城市平均电价 2021 年 以来快速上涨 （美元 /kWh） 资料来源：美国劳工统计局， 中信建投 2.3 电网可靠性 不足，极端天气频发 从电网侧看，由于海外欧美国家等电力系统多为小电网私营性质，除大城市外，主网架结构较弱、老化严 0.115 0.120 0.125 0.130 0.135 0.140 0.145 0.150 0.155 Jan -12 May-12 Se p-12 Jan-13 May-13 Se p-13 Jan-14 May-14 Se p-14 Jan-15 May-15 Se p-15 Jan-16 May-16 Se p-16 Jan-17 May-17 Se p-17 Jan-18 May-18 Se p-18 Jan-19 May-19 Se p-19 Jan-20 May-20 Se p-20 Jan-21 May-21 Se p-21 Jan-22 9 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 重，且电网投资不足，区域性停电事故频发。 全美 70%的电力变压器 和输电线路 的使用年限超过 25 年以上， 60% 的断路器使用年限超过 30 年以上。 电网设施 的老化 可能 导致更高的故障率 ，电力系统的可靠性受到巨大挑战 。 图表 17： 美国电网较为老旧，停电次数和受影响人数较多 资料来源： 美国土木工程协会（ ASCE）， 中信建投 根据 EIA 统计， 2020 年美国用户的平均电力中断时间比 2017 年多 了 近 20 分钟，这是 自 2013 年有 记录 以 来， 中断持续时间第二长的一年。 从 2013 年到 2020 年，如果排除极端事件，美国用户每年经历的由小故障引 起的停电 ， 平均中断持续时间始终在两个小时左右。 图表 18： 美国 用户 在 2020 年经历了 平均 8 小时的电力中断 资料来源： EIA， 中信建投 美国各州 停电时间差异 较大， 2020 年 阿拉巴马州、爱荷华州、康涅狄格州、俄克拉荷马州和路易斯安那州 的 用户 经历了最长的断电时间，从阿拉巴马州的近 29 小时到路易斯安那州的 60 小时不等。 极端天气事件是导 致大规模停电的重要原因。 美国在 2020 年经历了 14 次飓风和 11 次大风暴 。 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 停电次数 受影响人数（百万人） 10 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 图表 19： 路易斯安那州 用户平均断电时间高达 60 小时 资料来源： EIA， 中信建投 综合来看，美国电网基础设施老化，电网投资 不足 ，叠加不可抗的极端天气的影响， 美国住宅消费者对购 买储能实现能源自给自足的渴望日益高涨 。 11 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 三、 美国储能 增速尤以户储突出，品牌多为美欧占据，中国尚处起步 3.1 美国 户用 储能空间 测算 ： 根据 LBNL 统计，截至 2020 年底，美国储能装机量为 3200MW，其中表后储能装机为 1000MW，约占 30%， 其中约有 550MW 与光伏 共建。在 ITC 政策驱动下，大多数（ 80%）户用储能装机均与光伏共建。美国光伏 +储 能共建比例最高的是夏威夷州（ 80%的户用储能），其次是加州（ 8%的户用储能）。总体来说，户用住宅储能共 建率保持增长趋势， 2020 年全美 光伏 +户用储能 共建率达到 6%。 结合 LBNL 统计数据， 2020 年户用储能成本 上升至 1000$/kWh 左右。 图表 20： 光伏 +储能共建比例最高的是夏威夷州 资料来源： LBNL， 中信建投 根据 我们 测算 ，美国户用储能将保持不断增长， 预计 2022 年户用储能新增装机为 1.62GW/3.72GWh，表前 储能 7.33W/18.06GWh，工商业 0.48W/1.2GWh，总装机可达 22.98GWh。 2025 年 新增装机达到 69GWh， 2021-2025CAGR 达到 60.2%，其中 户用储能新增装机将达到 7.44GW/18.61GWh， 同期 CAGR 达 112%； 预计 2025 年工商业储能新增装机达 2.80GW/7.83GWh； 表前 储能新增装机达 19.35GW/42.55GWh。 图表 21： 美国储能 将增长迅猛 ，户用储能、表前储能主导 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 户用 户数（亿） 1.28 1.28 1.29 1.3 1.31 1.31 新增储能系统数量（万个） 4.2 10.1 24.9 45.7 79 93 新增功率（ GW） 0.23 0.4 1.62 3.2 5.92 7.44 户用储能新增容量（ GWh） 0.53 0.92 3.72 7.36 14.21 18.61 工商 业 工商业发电占比 69.20% 69.10% 68.90% 68.80% 68.60% 68.50% 新增储能功率（ GW） 0.11 0.128 0.48 1.69 1.41 2.8 工商业储能新增容量（ GWh） 0.3 0.32 1.2 4.3 3.94 7.83 表前 电网侧调频电化学储能新增功率（ GW） 0.19 1.01 1.6 2.83 4.85 5 电网侧调频电化学储能新增容量（ GWh） 0.59 2.23 3.53 6.22 10.66 11 表前储能新增功率（ GW） 0.75 4.20 7.33 12.43 13.93 19.35 表前储能新增容量（ GWh） 2.62 9.24 18.06 30.60 30.65 42.55 12 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 合计 总新增容量（ GWh） 3.45 10.48 22.98 42.26 48.80 68.99 全美新增 储能装机增速 210% 204% 119% 84% 15% 41% 户用侧增速 66% 74% 304% 98% 93% 31% 工商业增速 -7% 7% 275% 258% -8% 99% 表前储能增速 451% 204% 119% 84% 15% 41% 资料来源： 中信建投 图表 22： 表前储能占比较大，户用储能增速迅猛 （ GWh） 资料来源： Wood Mackenzie， 中信建投 3.2 美国储能市场认证标准严苛，进入壁垒较高 户用储能产品 顺利 进入美国 市场 需至少通过 UL9540、 IEEE1547 等 认证 ，要求严苛 。 UL9540 标准由 UL 公司 （ Underwriter Laboratories） 发布， 是一种 涵盖电化学储能系统、机械储能系统和储 热系统 ， 用以评估电池储能系统大规模热失控火蔓延情况的测试方法。 UL 9540 在 2015 年 获准 为美国国家标准， 2016 年被 认证 为加拿大国家标准。 UL9450A 测试得到美国 储能系统和设备标准、美国 -加拿大国家储能系统和设备安全标准、国际规范委员会 （ ICC）、 国际消防规范 （ IFC） 、 美国 国家消防协会 （ NFPA） NFPA 855，以及各种地方、州 以及 建筑和消防规 范 的 一致 认可。 美国 众多 权威的行业规范，如《美国电工 法案 》（ 706 章节）、《美国住宅规范》（ R327 章节）、《美 国国际防火规范》（储能 部分 ）和美国国家消防局等 ， 都对储能系统提出了 UL9540A 列名的要求 。 0% 50% 100% 150% 200% 250% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 2018 2019 2020 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 户用储能 工商业储能 表前储能 总增速 13 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 图表 23： 严苛的 UL 9540A 对 电池储能系统 的 测试 流程 资料来源： UL Solutions， 中信建投 出口美国的储能逆变器和光伏逆变器均需满足 IEEE 1547 和 IEEE 1547.1 的并网标准 。 IEEE 1547 标准由 美 国电气与电子工程师协会 （ Institute of Electricaland Electronics Engineers IEEE）制定。 2020 年 5 月 21 日， IEEE 正式发布 《 IEEE 1547.1-2020 互联分布式能源与电力系统相关接口的设备一致性测试规程》标准 。夏威夷州在 2021 年 7 月后只接受 通过 IEEE 1547.1-2020 和 SRD 2.0 测试， 同时 满足 IEEE 1547-2018 标准的逆变器 ，并且在 2022 年 1 月后，只保留通过 IEEE 1547.1-2020 和 SRD 2.0 测试 或更高标准的产品。 图表 24： 美国逆变器认证标准的演化 资料来源： IREC， 中信建投 14 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 3.3 美国户储市场特斯拉占绝对优势，其次为 LG 和本土品牌 2020年美国储能市场，特斯拉市占率达 73%排名第一， LG市占率 12%排名第二，其次为 SolarEdge、 Enphase、 Generac 等 本土 品牌。大型储能方面， Fluence 等本土集成商采购宁德、 LG 等电芯，在建设运营方面较为强势。 图表 25： 2020 年 全美 户储 市场 Tesla、 LG 占比超 85% 资料来源： 美国国际贸易委员会 ， 中信建投 美国户用储能 市场 由 Tesla 与 LG 主导，其产品分别为 Tesla Powerwall（ 5 kW/13.5 kWh）； LG Chem RESU 10H （ 5 kW/9.3 kWh）。 2021 年在美国户用市场中， Tesla、 BYD、 Enphase 分列前三。 Tesla 依旧以 55%的高市占率 位列首位。 而 LG 由于多起火安全事故，极大打击了消费者对品牌的信心，大规模的产品召回严重影响了 LG 产 品 在美国市场的 市占率 。 图表 26： 美国户用储能制造商格局， Tesla 主导地位不变。 图表 27： 2021 年美国 户用储能市场格局 ， Tesla 占比过半 资料来源： LBNL，中信建投 资料来源： S&P Global，中信建投 73% 12% 4% 11% Tesla LG Chem Other Not available 55% 13% 12% 20% Tesla BYD Enphase Others 15 行业深度报告 电力设备 请参阅最后一页的重要声明 美国消费者对品牌力较为认可，除比亚迪 、浙江艾罗（ Solax） 外 ，在美国某代表性光储安装商货品清单中 几乎看不到国产品牌。而头部品牌包括 SolarEdge（以色列）、 Enphase（美国）、 SMA（德国）、 GENERAC（美 国）、 Fronius（奥地利）、 Sol-Ark（美国）等。 图表 28： 某 头部安装商品牌清单中 ， SolarEdge、 Enphase、 SMA、 Fronius 等美、欧品牌占主流 资料来源： Sunrun， 中信建投 美国光 +储系统安装商市场高度集中。 2020 年，前 10 家安装商占据全美超过 60%的市场。 Tesla 与 SunRun 占比远高于其他厂商，各占约 20%的市场份额。其他前 10 名的安装商大多是 加州和夏威夷 州当地 公司 。 图表 29： 美国 安装商市场格局 ， Tesla 和 SunRun 遥遥领先。 资料来源： LBNL， 中信建投 特斯拉：品牌力最强，单体容量大 特斯拉仅有一款户储产品即 Powerwall。 2015 年 4 月，特斯拉发布第一代 Powerwall 户用储能产品，当时价 格为 3000 美元，带电量为 6.4kWh，此后于 2016 年升级为 Powerwall 2，带电量大幅增加为 13.5kWh，但重量仅 从 97kg 增长到 114kg。 2021 年 5 月，产品进一步升级为 P