储能行业分析：海外发力、用户侧比拼

（报告出品方/作者：国泰君安证券，肖洁、鲍雁辛）

1.抽水蓄能技术最为成熟，电化学储能更具优势

储能技术主要分为抽水蓄能、电化学储能、熔融盐储热、压缩空气储能 和飞轮储能五大类。目前在电力系统的储能项目中，以抽水储能为主， 电化学储能为辅。储能是目前技术最为成熟、使用规模最大、成本最低的储能技术， 但因其高度依赖地理环境，且能量密度低，投资门槛高，故而未来发展 有限。电化学储能以锂离子电池为主，由于其能量密度高、寿命长等势，未来发展大。

2.电化学储能发展迅速，以锂离子电池为主

2.1. 全球储能累计稳步提升

全球电力系统储能市场增长稳定，抽水储能仍占主导地位，电化学储能 处于快速增长期。根据 CNESA 统计，截至 2020 年底，全球已投运项目累计装机规模 191.1GW，同比增长 3.4%。其中，抽水储能的累计机规模最大，为 172.5GW，同比增长 0.9%；电化学储能的累计装机规模 紧随其后，为 14.2GW，同比增长 49%；在各类电化学储能技术中，锂 离子电池的累计装机规模最大，为 13.1GW，电化学储能和锂离子电池累计规模首次突破 10GW 大关。

全球电化学储能累计装机增速稳定，新增装机 2019年首次负增长，2020 年同比增长为 63%。2020全球新增电化学储能 4726.8MW，同比增长 63%，主要得益于中国和美国储能市场的迸发，全球累计超 14.2GW。

2.2. 国内电化学储能新增装机增速快于全球

截止 2020 年，中国已投运的储能项目装机规模为 35.6GW，2016-2020 年 CAGR 为 10%，高于全球。中国装机规模结构与全球基本一致：以水蓄能为主（89.3%）电化学储能为辅（9.2%），其中电化学储能又以锂 离子电池为主要构成（88.8%）。2020年中国电化学储能新增装机规模重回高增长状态，锂离子电池为主 要推动技术。

3.储能主要应用于电力系统、通信基站

储能目前主要应用于电力系统，但同时也应用于通信基站、数据中心和 UPS 等领域可作为备用电源，不仅可以在电力中断期间为通信基站等键设备应急供电，还可利用峰谷电价差进行套利，以降低设备用电成本。

3.1. 电力系统：储能的主要应用场景

电力是即发即用、无法直接储存的能源形态。从整个电力系统的角度看， 储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧（电网侧）储能和用电侧 储能三大场景。其中，发电侧对储能的需求场景类型较多，包括电力峰、动态运行、系统调频、可再生能源并网等；输配电侧储能用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等；用电侧储能主要用于 电力自发自用、峰谷价差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等。

CNESA 根据电力储能项目的主要用途将储能应用场景划分为五个类别：电源侧、辅助服务、集中式可生能源并网、电网侧和用户侧。

截至 2018 年底，全球累计投运电化学储能项目装机规模为 6.6GW，用 户侧的累计装机规模最大 2.2GW，占比 32.6%；辅助服务、集中式可再 生能源并网、电网侧和电源侧分列二至五位。2018全球新增投运电化学项目约为 3.65GW。用户侧的新增装机规模 最大，为 1.6GW，占比 43.8%；集中式可再生能源并网、辅助服务、电 网侧和电源侧分列二至五位，所占比重分别为 25.2%、15.8%、13.8%和 1.3%。

3.2. 5G 基站：功耗较大，配置具有必要性

2021-2023年，通信领域是国内储能装机的主要贡献力量。通信领域主电池招标项目多为磷酸铁锂电池。中国移动分别于2020年4月和2021 年 5集采的磷酸铁锂电池 1.95GWh 和 2.95GWh，而 2020 年全年 国内储能的新增装机量仅为 1.52GW。

2020 年，最高中标价为力电池的 14.54 亿元，对应投标单价 0.74 元 /Wh；最低中标价为中天科技的 12.91 亿元，对应投标单价 0 .66 元/Wh， 平均价格约为 0.7元/Wh。2021 年，招标项目最高投标限价为不含税23.67 亿元，对应单价不超过 0.8 元/Wh。

5G 基站较 4G 基站覆盖面积小且能耗更高。根据运营商资料显示，5G 单站的平均满载功率为 3700W，约为 4G 基站的 2.5 至 3.5 倍，且基本全 天 24 小时无间歇。同时，5G 基站的覆盖范围小，约为 4G 基站的三分 之一。

中国 4G基站需求依旧处于增长阶段，5G基站建设处于爆发式增长。截 至 2019 年底，中国 4G 基站总数为 544 万个，其中 2019 年新建 4G 基 站数为 172 万个，占总数近 32%，4G 依旧供不应求。根据工信部披露， 截至 2020 年底，我国已建成全球最大 5G 网络，累计建成 5G 基站 71.8 万个；2021 年计划建设 5G 基站 60 万个。

参考 4G 基站建设速度，我们假设截至 2025 年我国共建设 5G 基站 500 万个，配备 4 小时储能设备，保守估计 5G 单站功率为 3000W，则 2025 年 5G 基站储能需求约为 15GW/60GWh。（报告来源：未来智库）

4.电化学储能行业产业链

电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统（Battery Management System，简称 BMS）、能量管理系统（Energy Management System，简称 EMS）、储能逆变器（Power Conversion System，简称 PCS）以及其他电 气设备构成。最终应用场景包括电站、电网公司、工商业、家庭户用等。

电池组成本是电化学储能系统的主要成本，是未来产业链技术迭代和降 成本的主要环节。根据高工锂电数据，一套完整的电化学储能系统中， 电池组成本占比最高达 67%，其次为储能逆变器 10%，电池管理系统和 能量管理系统分别占比 9%和 2%。

根据 BNEF，2020 年一个完成安装的、4 小时电站级储能系统的成本范 围为 235-446 美元/千瓦时。成本范围之大也凸显了影响储能项目成本的 因素之多，包括储能时长、项目规模、电池材料体系以及项目部署国家。BNEF 预计 2030 年成本下降至 167 美元/千瓦时，主要原因是电池组成 本的下降。

4.1. 锂离子电池组：储能的核心成本要素

锂离子电池的主要原材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等， 正极材料为主要成本。根据高工锂电数据，锂离子电池材料成本占比中，正极材料最大约为 40%，负极、电解液和隔膜分别占比 19%、11%和 8%。

4.2. 电池管理系统（BMS）：PCB 为核心组成

以派能科技为例，公司自主开展电池管理系统的开发及电路板（PCB） 的设计，同时负责全部电子元器件的选型、采购和检验等。电路板的其 它标准化生产流程采取外协加工方式完成。电路板生产完成后，公司负 责电池管理系统的程序烧录及检验等。电池管理系统的生产过程中涉及的原材料主要为电子元器件和 PCB 的 采购。

4.3. 储能电池系统：电芯的后加工环节

储能电池系统的生产工艺流程分为两个工段。在电池模组生产工段，经 检验合格的电芯经过极耳裁切、电芯插装、极耳整形、激光焊接、模组 封装等工序组装为 电池模组；在系统组装工段，经检验合格的电池模组与 BMS 电路板等组装成系统成品，然后经一次检测、高温老化和二次 检测等工序后进入成品包装环节。

4.4. 储能逆变器（BMS）：储能系统的核心部件

储能逆变器是光储一体化的核心部件。储能逆变器能够减少对电网的依 赖。白天，光伏发电供负载使用，多余产生的电存储于电池中；晚上， 光伏不发电，电池存储的电供负载使用。最终达到少用甚至不用电网的 目的。储能逆变器能够处理应急情况。在电网停电或者不稳定时，储能 逆变器会自动将电网供电切换至电池供电模式，切换时间非常短（UPS 效果），不影响负载的使用。储能逆变器让光伏&电网皆可为电池充电。白天光伏可以给电池充电，晚上电费较低时，电网也可以为电池充电。从而达到峰谷电价差套利以及当作备用电源来使用。

从工艺端来看，储能逆变器与光伏并网逆变器的设计原理几乎一样，但 是储能逆变器多出一个电池端子，从而导致单位成本的提升：2019年储 能逆变器的成本约为 0.7 元/W；光伏并网逆变器的成本约为 0.25 元/W。

5.国内主要竞争者：逆变器与电池企业具备先天优势

根据 CNESA统计，2020年国内新增投运的电化学储能项目集成商装机 规模较前两年呈爆发式增长超 1.5GW，同比增长约 130%。一方面南都 电源等以铅蓄电池为主的企业装机规模有所下降，取而代之的是以磷酸 铁锂电池为主的企业。另一方面行业集中度进一步提升，阳光电源、海 博思创两家企业为第一梯队，合计装机占比高达约 35%。

目前涉及储能业务的企业大致可以分为以储能逆变器发展的企业和以 电池组发展的企业。储能逆变器代表企业包括阳光电源、固德威、英威 腾等，基于其在光伏逆变器行业的多年技术研发经验，形成较高壁垒， 布局储能行业；电池组代表企业包括比亚迪、宁德时代、亿纬锂能、派 能科技等，基于其在电芯的多年深耕向储能市场发力。

龙头竞争主要通过海外发力、用户侧比拼。比亚迪于 2019 年户用储能 在欧洲市占率排名第二，仅次于 Sonnen，2020 年公司储能电池海外出货 为 438MWh，储能系统出货 213MW；派能科技客户多为境外储能系统 集成商，主攻海外用户侧，2020 年公司实现储能收入 10.45 亿元，同比 增长 40%。固德威 2019 年在用户侧储能逆变器出货量全球第一，2020 年贡献收入 1.6 亿元，同比增长 45%。

5.1. 龙头企业的储能业务自 2018 年开始爆发

宁德时代自 2018 年开始设立单独的储能事业部开始大力发展储能业务， 2020 年储能电池销 568MWh，同比增长 47%。2020 年实现收入 19.43 亿 元，同比增长 219%。2019 和 2020 年储能系统毛利率水平稳定在 35%左 右。阳光电源是全球最大的光伏逆变器制造商之一。2018年储能业务进入高 速发展期，2020 年储能业务规模达到 11.69 亿，毛利率 22%，同公司光 伏逆变器的盈利能力相仿。

5.2. 固德威：深耕光伏储能逆变器

光伏逆变器龙头企业，用户侧储能逆变器出货量全球第一。固德威于 2010 年 11 月 5 日设立，主要生产和销售光伏组串式逆变器和光伏储能 逆变器。根据 WoodMackenzie 发布的报告统计，2019 年固德威在全球光 伏逆变器市场的出货量位列第十一位，市场占有率为 3%；三相组串式逆 变器出货量全球市场排名第六位，市占率为 5%；单相组串式逆变器出货 量全球市场排名第五位，市占率为 7%；户用储能逆变器出货量全球市场 排名第一位，市占率为 15%。

公司主要产品为光伏并网逆变器、光伏储能逆变器和智能数据采集器。自 2018 年“531 新政”导致国内光伏新增装机容量大幅下滑，2019 年公 司保持光伏并网逆变器的营收稳定。公司自 2016 年开始着重发展储能 逆变器，2020 年同比增长 47%。

与并网逆变器相比，储能逆变器的单价以及毛利率均相对较高。公司在 澳大利亚、德国等欧洲市场用户储能市场已有布局，随海外储能经济性 拐点临近，未来储能有望实习快速增长，储能逆变器营收占比有望进一 步提高，公司盈利能力将得到结构性改善。

5.3. 锦浪科技：国内领先组串式逆变器供应商

锦浪科技成立于 2005 年 9 月，专注于分布式光伏发电领域，主要业务 覆盖了并网逆变器、储能逆变器以及新能源电力等领域。公司 2019 年开 始大力发展储能业务，2019 年营收 1733 万元，2020 年营收 3733 万元， 2021 年上半年，储能业务营收已超 6500 万元，每年稳定成倍增长。（报告来源：未来智库）

5.4. 德业股份：储能逆变器业务抢眼

公司是逆变器行业的新起之秀，近几年逆变器的销售收入成倍增长， 2020 年上半年营业收入为 1.15 亿元，已超过 2019 年全年营收。公司主 要面对海外市场，巴西、南非、墨西哥为自有品牌销售，美国市场为贴 牌销售。

5.5. 派能科技：用户侧储能龙头

派能科技是行业领先的储能电池系统提供商，控股股东为中兴新通讯有 限公司。公司专注于磷酸铁锂电芯、模组及储能电池系统的研发、生产 和销售，广泛应用于电力系统的发、输、配、用等环节以及通信基站和 数据中心等场景。公司垂直整合产业链，是国内少数同时具备电芯、模 组、电池管理系统、能量管理系统等储能核心部件自主研发和制造能力 的企业。

公司主要产品为磷酸铁锂储能电池系统和电芯。储能电池业务是公司主 要的收入来源，2019 年销售收入为 7.45 亿元，占比为 91%。公司客户较为集中，多为境内外储能系统集成商。公司与国外储能龙头 公司展开密切合作，大部分客户对派能科技依赖性高，采购额占比基本 都超过 90%；且合作时间较长，维持现有客户能力较好。储能电池系统销售价格总体呈下降趋势。2017-2019 年，储能电池系统 销售单价单边下降，从 2.03 元/Wh 下降至 1.51 元/Wh。

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