户用储能行业专题报告:海外户储势如破竹,开启黄金成长期
(报告出品方/作者:东吴证券,曾朵红)
核心观点:
储能需求高速增长,2022年全球迎来户用储能爆发新阶段,渗透率有十倍提升空间!因储能技术成熟和成本 下降,2021年储能开始高速增长,2022年因欧洲能源成本和电价的逐年攀升,叠加俄乌战争和海外大型停电 事件,居民用电成本高+供电稳定性差,带来户用光伏高增,进而带来户用储能市场超预期的爆发。
欧洲政策+经济性双驱动,户储大爆发,美国户储高成长。欧洲户储装机呈现爆发式增长,其中德国是全球最 大的户储市场,今年德国居民电价达到40欧分/kwh以上,较2021年初翻三倍,光储系统的回收期在7-8年, 如考虑各国出台税收减免或直接补贴等,投资回收期将进一步缩短至2-3年。
欧洲意大利、波兰、英国、捷克 等其他国家也在加速成长,我们预计欧洲2022/2023年户用储能装机达10/23GWh,同增378%/133%,中国 的电池和逆变器企业在欧洲认可度高,充分受益欧洲户储需求爆发!本土经销商安装商亦大为受益。美国电价 高+供电体系差,基于自用和峰谷套利节省电费,户储需求快速增长。美国户储市场注重本土品牌(特斯拉 /Enphase等),工商业和地面储能上中国企业正逐步渗透。中国户储经济性不高,但地方落地强制配储政策, 且工商业峰谷电价差不断拉大,分布式储能有望逐步上量。
户用储能新赛道,全球迎来加速期
1户用储能:核心为电池+储能逆变器的光储系统
户用储能是分布式能源系统的必要辅助。储能按应用场景可分为用户侧(自发自用、峰谷价差套利),发电 侧(可再生能源并网、减少弃光弃风)、电网侧(电力调峰、调频)、输配侧以及辅助服务(5G基站备用电 源)等。
户用光储系统的核心为光伏+电池+储能逆变器。户用储能与户用光伏搭配成户用光储系统,光储系统主要 包括电芯、储能逆变器(双向变流器)、组件系统等多个部分,典型的系统一般是5KW(组件+逆变器)配 套10KWH(储能电池)或者10KW+10KWH,其中电芯是储能系统的核心,成本占比约45-50%;储能变 流器可以控制充放电,进行交直流的变换,成本占比约10-15%;组件系统即光伏系统用于太阳能发电,成 本占比约20-25%;安装费用由2021年的1万上涨至2万左右,占比15-20%。
2产品系列:户用储能产品分为一体机和分体机
户用储能系统产品包括一体机和分体式。1)一体机:家庭式光伏储能逆变一体机是将光伏逆变器、蓄电池和控制器置于内部的集成一体系统,通过 触摸屏方便快捷直观的显示工作状态,参数修改并可以多种工作模式,方便使用。一般有太阳能优先模式、 AC(市电)优先模式、SE 优先模式(错峰用电模式)三种工作模式;2)分体式(逆变器+电池系统):户用分体机电池与逆变器分开安装,用户根据自身需求匹配户用储能逆 变器,另外可匹配开关电源或逆变器作为备用电源使用。一般包括混合式家庭光伏+储能系统、耦合型家庭 光伏+储能系统、离网型家庭光伏+储能系统、光伏储能能源管理系统四种类型。
3技术路线:磷酸铁锂电池为主流路线
户用储能主流技术路线为磷酸铁锂,钠离子、锰铁锂为未来新路径。储能电池技术路线包括锂离子、铅蓄电 池、液流电池等,目前锂磷酸铁锂电池因高安全性、长循环寿命等特点,相较于三元锂电池,更符合储能电 池的设计需求,是储能电池的主流发展路线,特斯拉储能电池也逐步从三元路线转向铁锂路线。另外,部分 公司如宁德、派能等已经在进行钠离子、锰铁锂电池的研发与测试,我们预计未来储能电池的技术路线有望 进一步完善。
4行业壁垒:产品设计和渠道建设
户用储能核心壁垒在于与储能逆变器的适配和渠道优势。户用储能作为小型储能电池,集成的内核技术要求 并不高,其核心竞争力是产品设计和市场开发(关键是市场品牌和渠道构建)。1)产品设计:主要是与储能逆变器的适配(各国/地区有不同的要求)和针对客户需求进行的定制产品设计 ,例如,储能系统中的BMS与储能逆变器需要适配,储能逆变器控制器通过CAN接口与BMS通讯,获取电 池组状态信息,可实现对电池的保护性充放电,确保电池运行安全。2)渠道建设:根据PV magazine的调研,消费者购买储能电池时考虑的最大因素是品牌声誉,消费者很少 会知道所用的电芯和零部件的来源,而海外渠道认证周期复杂且比较长,储能厂商与下游集成商、安装商的 渠道构建与维护尤为重要。
5商业模式:多种销售方式并存,品牌与渠道构建优势
销售模式包括直销与分销,品牌与渠道构建优势。三类玩家在户用储能产业链中的销售模式分别如下:1)电芯/储能逆变器供应商:分为 To C 和 To B,To C一般会进行家储系统集成,同时自建渠道、 推广自 有品牌,具备一定的消费属性,To B则是一般的产品供应商,卖产品给集成商,不具备消费属性,赚取材料 成本费与加工费。
6定价模式:户储国外售价更高,单瓦时利润丰厚
户用储能国内外价差最大,高于工商业储能与MW级储能,国外较国内高近133%(以最高价为基准),以 CIF报价为主,卖家承担主要风险。目前30kWH以内的户储产品国内报价1.0-1.5元/Wh,国外报价2.0-3.5 元/Wh,包含了电芯和BMS以及外壳,连接线束10年质保。报价方式有EXW出厂价,FOB报价,CIF报价及 DDP四种报价。报价由货物定价,配件及FOB/CIF/DDP等组成。目前CIF报价居多,卖家承担风险较高。
7需求体量:需求高速增长,全球迎来户用储能加速期
户用储能需求高速增长,2021年同比增长56%。根据BNEF数据,2021年全球储能装机量约10GW/22GWh, 同比增长84%/105%,其中分布式储能装机约2.5GW/5.6GWh,同比增长45%/40%,分布式储能中户储装 机量约1.9GW/4.4GWh,同比增长约53%/56%,全球户储正在蓬勃发展,主要驱动因素来自于两个方面, 一是政策的不断加码支持,二是高收益的经济性驱动。
高性价比驱动,户储需求势如破竹
1原因一:用电成本高,且持续上涨
能源危机下,海外用电成本不断上涨。近年来欧美国家的电价逐年攀升,且受俄乌冲突等事件影响,天然气 成本飙升,电价成本短期内快速上涨,欧洲现货市场均价由2019年年底的约50欧元/MWh涨至最高300欧元 /MWh以上,欧洲各国2022年5月的电价较2021年初上涨100-330%。根据ING预测,2022年全年法国、 德国、比利时和荷兰等欧洲经济体的基础能源价格将保持在约150-170欧元/MWh以上的高位。
2原因二:电网协调能力弱,供电可靠性不足
海外受极端天气影响+电网协调能力弱,居民供电稳定性较差。近年来海外各种大型停电事件突发,2021年 美国电网系统较为老旧,德州受寒流影响停电,且各州系统较为独立,难以协调,影响全美550万户,其中 德州超过250万人。根据EIA统计,2020年美国平均每客户断电时长高达492小时,其中恶劣天气及突发情 况等重大事件导致的停电时长为373小时。2022年中国台湾发生电厂事故,影响影响549万户,丧失1050万 千瓦,约占全台1/3电力。户储可在电厂事故或者极端自然灾害事件中提供应急电源,提高用电稳定性。
3原因三:税收减免等政策支持逐步落地
海外各国出台税收减免或直接补贴等政策推动发展。相关政策主要可以分为两类,一类是实行相关税收的减 免,如意大利将家储设备税收减免提升到110%,美国对于高于5kWh的储能系统,到2026年给予最高30% 的投资税收减免;另一类则是实施资金补贴,如日本为装设锂电子电池的家庭和商户提供66%的费用补贴, 德国巴伐利亚州为每个容量3kWh以上的储能系统提供500欧元(550美元)补贴。
4原因四:高收益率、短回收期
户储收益率较高,不考虑补贴收益率可以达到15%以上,回收期6-9年以内。德国、美国等全球户用储能发 展前列的国家由于其高昂的电价收益率较高,1)以德国为例,假设规模5KW,配储50%*2h,户用光伏+储 能成本为2.06欧元/W,以0.4欧元/KWh零售电价以及0.06欧元/KWh上网电价测算后IRR达22.55%。2)以 美国加州为例,假设规模5KW,配储30%*4h,户用光伏+储能成本为4.63美元/W,以0.6美元/KWh峰值电 价以及0.23美元/KWh平均用电电价测算后IRR达18.9%,随着系统成本的下降与电价的上涨,IRR将进一步 提升,海外高收益率、短回收期刺激户储高速发展。
5原因五:上网电价低于用电电价
并网型户用光伏电价政策逐步转向自消费,推动居民在光伏基础上配置储能。当前并网型户用光伏电价主要 有上网电价政策(FiT)、净计量和自消费三类政策。德、日、澳等国家近年来FiT补贴价格不断下降,德国 FiT余电上网电价过去15年下降超过80%,日本户用光伏FiT从2019年11月依次到期,到期后的补贴电价大 幅降低。目前美国部分州已终止净计量计划,荷兰、意大利等国家也将退出净计量政策。德国自消费模式下, 上网电价仅0.06欧元/kwh,而自用的部分相当于以电价0.4欧元/kwh盈利,因此配储后自用更能提高收益率, 在FiT与净计量政策逐渐退坡的同时,自消费政策逐步推广,居民布局光+储经济性继续提升。
6结论:光储经济性提升
光储LCOE与家庭用电成本差距拉大,户用光储经济性凸显。根据SPE,2021年德国光伏+储能设备的平均 度电成本(LCOE)为14.7欧分/kWh,接近同期家庭电价的1/2,LCOE差值为17.2欧分/kWh。我们预计未 来二者价格差异仍将逐渐拉大,至2023年,光+储LCOE有望下降至12.8欧分/kWh,同期与家庭电价LCOE 差距提升至18.9欧分/kWh,户用光储经济性进一步凸显。
欧洲户储大爆发,美国加速成长
1欧洲:户储高速增长,德国领跑欧洲
欧洲户储装机规模处于不断高增态势,2021年欧洲户储达2045MWh,同比增长73%,15-21年年均复合增 速达63%,增长十分快速,其中德国为欧洲户储增长的最大动力,2021年德国户储装机规模达1479MWh, 占欧洲户储比例为72%,之后依次是意大利(191MWh)、英国(81MWh)、西班牙(48MWh)、法国 (35MWh),CR5合计占比90%。
2德国:全球最大户储市场,户储装机持续高增
德国为户用储能全球最大市场,光储装机渗透率全球第一。2021年德国新增户用储能1.48GWh,同增45%, 占全球的34%;累计装机3.92GWh,同增60.6%,占全球的32%。2021年德国光储渗透率为3.6%,位居全 球第一。能源危机下,电价上涨,刺激户储需求高增。德国平均批发电价从2021年1月的52.8欧元/MWh上 涨至2022年6月的最高206欧元/MWh,增长313%。
3意、英、奥:户储稳步增长
电价高涨及政策补贴力驱动户储发展。除德国外其余位于户储装机规模前列的意大利、英国、奥地利在电价 与政策推动下,每年新增户储装机规模稳步增长。截止2021年底,英国户储装机规模为81MWh,同比增长 113%,意大利在欧洲地区户储装机量仅次于德国,2021年意大利户储装机191MWh,同增122%。
4美国:储能市场空间巨大,户用储能加速发展
美国储能发展走上快车道。美国储能系统的成本持续下降,政策支持力度不断加大,加之联邦和各州政府的 监管改革,美国储能发展迅速。2021年美国储能新增装机3971MW/10880MWh,装机容量同比增速341%。其中户用储能新增343MW/960MWh,占新增储能装机总量的8.8%。美国储能协会认为,到2025年,美国 储能市场部署的储能系统装机容量将会增长五倍。其中,用户侧储能系统继续构成这一增长的主要部分。
5中国:当前户储经济性不高,户储厂商主要面向海外客户
中国储能装机高速增长,主要装机来自于集中式。中国储能装机近两年处于高速增长,2020年新增储能装 机达1.37GW/2.48GWh,同比增长153%/189%,2021年新增储能装机达2.45GW/4.61GWh,同比增长 79%/86%,其中最主要的贡献来自于我国的集中式储能装机,我国分布式储能仍处于发展初期,经济性不 高,2021年分布式储能装机为188MW/333MWh,同比+11%/-30%,集中式储能占比超90%。
6澳大利亚:政策支持、光照与安装条件驱动户储发展
政策支持,光照与安装条件较好驱动户用储能发展。政策支持方面,澳大利亚出台有小规模可再生能源计划及 FiT补贴政策等,促进光储装机;光照与安装条件方面,澳洲光照资源充足,光伏发电效率高,地广人稀,住 宅多为别墅型,适合安装光伏,家储系统经济性高。2021年澳大利亚实现户储装机206MW/494MWh,以 MWh口径计算同比增长45%。
7日本:补贴退坡、供电不稳定、房型适宜驱动户储发展
日本户用储能渗透率较高,仅次于德国。2021年日本表后储能装机量为931MWh(同比+8%),户用储能 占表后储能的90%。根据Infolink调查统计,日本适合安装PV的住宅数量超过2500万户,截至2020年,已 安装光伏与储能的比例约为10%/2%,即使是户用光伏发展已相对成熟的日本,未来仍有很大扩展空间, 2021年光伏中配备储能的比例为20.7%,我们预计2025年渗透率可达到38.5%。
重点企业分析
电池格局:特斯拉主供美国,派能科技深耕欧洲
全球储能电芯中国厂商出货领先,宁德时代出货量全球第一。根据我们的测算,2021年全球储能电芯出货量 59.9GWh,其中宁德时代作为最大电芯供应商占据榜首,出货量16.7GWh,占比达27.9%;派能科技作为 户储龙头,出货1.5GWh,占比2.6%。我们预计2022年全球出货114.9GWh,同增91.9%,其中宁德时代出 货45.0GWh,同增169.5%;派能科技出货3.5GWh,同增127.3%。
1宁德时代:储能电池出货持续高增,全球龙头地位稳固
宁德时代提供发电侧、输配电侧及用户侧的储能全场景解决方案。公司储能电池采用铁锂路线,提供20- 280Ah多规格电芯匹配不同场景需求,普遍拥有全周期高收益、全方位安全保障、全流程解决方案三大优势。
2派能科技:户用储能全球TOP2,享有技术与渠道先发优势
派能科技提供锂电池储能系统综合解决方案。公司储能产品采用软包铁锂路线,是国内少数可以实现自主研发 与供应电芯+Pack的储能厂商,可提供5-1500V全系列电压等级全场景储能系统及定制化解决方案,覆盖新能 源发电、电网辅助服务、微电网、工商业园区、充电桩、数据中心、通信基站等各种场景储能应用。
3亿纬锂能:叠片铁锂差异化竞争,锰铁锂有望22年产能落地
获华为订单超100GWh,入股沃太助力户储快速发展。公司储能产品使用铁锂路线,提供电芯、PACK、系统 等多种储能产品,覆盖领域包括电力、通信与户用储能,可提供容量50-304mAh,循环3000-7000次,放电 倍率1C、3C的10款方形铁锂产品。2016年参股国内大型户用储能系统供应商沃太能源,主要向其提供户储电 芯产品;并已获华为储能订单超100GWh,我们预计5-8年内交付。
4鹏辉能源:细分方向多点发展,订单众多扩产迅速
细分方向多点发展,户用储能海外认证领先,大型储能循环性能优异。公司储能产品采用铁锂路线,户储方面 ,向下游集成商供应电芯产品,产品循环寿命与安全性能优异,海外家储市场认证进度行业领先,我们预计 2023年公司可通过北美、日本认证,拓宽销售市场;大型储能方面,产品4500周循环容量≥80%,7000周循 环容量≥70%。
5欣旺达:储能业务多线齐发,电芯有望实现自主供应
公司提供包括锂电池储能产品、多场景集成方案、能源投资运营等多类型综合能源服务模式。公司储能产品采 用铁锂路线,以模块与系统形式出货,目前电芯仍需外购,产品应用领域覆盖电网储能、工商业储能、网络能 源、家庭及便携式储能、智慧能源等全场景。
6南都电源:加快新品迭代及全球认证,推进全球锂电项目落地
公司提供全应用储能产品解决方案,认证工作完善,准入基础良好。公司储能产品采用铁锂路线,实现从工业 到民用、从电网到户用、从固定到移动的全应用、全覆盖。2021年发布高比能全预装模块化锂电储能系统方 案、模块化紧凑型户外柜方案、智能物联居家户用储能系统方案等多款新产品。公司三代储能锂电产品首次通 过韩国KC、 KBIA双重认证;储能5C锂电产品、三代储能锂电产品分别通过UL9540A及IEC61508等认证。
0逆变器格局:户用逆变器市场竞争激烈,需求旺盛下出货高增
户储逆变器格局较为集中,厂商间竞争激烈,CR5占比约58%。2021年全球用户侧储能逆变器市场竞争格局 较为集中,但厂商之间竞争激烈,古瑞瓦特位列第一,市占率约为13.8%,德业、锦浪、solaredge、固德威 紧随其后,分别为12.4%、10.9%、10.3%、9.8%,前五市占率差异较小,CR5占比约为58%。
1锦浪科技:储能出货高增成为第二增长极
储能逆变器功率范围为3-10KW。公司储能逆变器主要针对户用及工商业,目前主要有三种产品类型,产品功 率覆盖范围为3-10KW,可实现20ms内并离网切换。组串出货高增,储能爆发增长。分布式需求高增长,能源价格大涨下户储需求爆发,公司组串、储能出货增长 迅速,我们预计锦浪组串2022年出货110万台,同增60%+,我们预计2023年组串出货达130万台,同增 18% ;储能方面,我们预计2022H2出货24万台+,2022年全年出货30万台,翻9-10倍增长,储能继续翻2- 3倍增长,我们预计2023年出货120万台,储能业务营收占比不断提升,我们预计2023年储能收入占比达 54%,成为公司第二增长极,储能、组串两大业务表现亮眼!
2固德威:深耕欧洲市场,储能增长亮眼
致力于提供分布式储能解决方案。公司储能产品主要针对户用及工商业,户用功率覆盖范围3-10KW,工商业 功率覆盖范围5-100KW,户用储能解决方案包括“储能逆变器+电池”成套解决方案,具备多款储能逆变器 和电池产品。工商业储能解决方案采用模块化系统配置,灵活匹配各类工商业场景。公司于2022年6月募资 进行产能扩张,将扩充公司并网/储能逆变器及储能电池产能40GW及4.5GWh,,储能及系统业务将加速拓展。
3德业股份:重点发力储能优质赛道
不断加大研发投入,开拓海外市场。2021年公司推出包括8KW/10KW/12KW三相低压户用储能逆变器、 15KW低压裂相储能逆变器等,公司不断加大研发投入,产品性能优越,产品高性价比突显,产品竞争力强劲, 同时加快海外产品认证工作开拓海外市场。
4阳光电源:储能领域稳居龙头地位,出货量持续高增
储能产品全系列覆盖。阳光电源面向大型地面、工商业电站应用场景,推出业界首款全系列液冷储能解决方 案PowerTitan、PowerStack,同时,针对蓬勃发展的户用和分布式光伏给电网带来的压力,公司推出5- 10kW家庭储能系统和50kW-1MW分布式储能系统,储能产品覆盖户用、工商业及大型地面电站。
5禾迈股份:微逆出货高增,储能加速发力
微逆出货高增,欧洲出货超市场预期,美国市场加速放量:在IGBT紧缺下,微逆由于使用MOS管影响较小, 分布式需求旺盛下微逆较为受益,公司2022Q1微逆超过15万台,我们预计Q2环比增长30%-50%,美国市场 处于加速放量期,美国市场2022年出货有望30万台,欧洲由于能源紧张,价格不断上涨,户用光伏、户储市 场需求火爆,欧洲出货占比预计达40%,我们预计公司2022年全年出货超100万台,同增125%+,2023年 继续翻倍增长。
6昱能科技:微逆爆发高成长,储能开始放量增长
重研发+重营销+轻资产模式,适配市场高增需求。公司募资建设研发中心,提升公司研发实力,巩固技术优 势,同时募资进行全球营销网络建设拓展全球市场布局,品牌优势进一步加强。此外公司采用委外代工的轻 资产模式,产能弹性大可以快速适应市场高增需求,此模式下公司增收更增利,规模效应更加明显。
储能格局:宁德时代一骑绝尘,各路玩家扩产在即
全球储能电芯中国厂商出货领先,宁德时代出货量全球第一。根据我们的测算,我们预计2022-2023年全球 储能电芯出货117.2/182.1GWh,同增93%/55%;其中,宁德时代作为最大电芯供应商占据榜首,我们预 计宁德时代2022-2023年出货45.0/67.5GWh,同增169%/50%,占比38.4%/37.1%。
1金盘科技:国内大储+海外户储双轮驱动,干变龙头再起航
发电侧储能:中高压级联技术行业领先,产能、订单接踵而至。1)技术上,中高压级联方案是解决大容量化 储能经济效率难题的重要思路。公司是国内极少数具有中高压级联储能技术的企业,系列产品已进入商业化进 程,并在全球首次采用了液冷技术,具有先进性。2)产能上,规划桂林/武汉数字化储能工厂分别有 1.2/2.74GWh产能,满产下对应合计产值超40亿元,其中桂林工厂已于7月竣工投产。3)订单上,公司现已 承接中高压直挂(级联)储能系统产品订单1.35亿元,充分体现了公司强劲的产品力。
2科华数据:专注国内发电侧,UPS龙头跨界储能的另一思路
储能逆变器、储能系统出货量全国领先。公司由储能储能逆变器拓展至整套系统产品,截至2021年底,科华 数能储能系统集成全球累计装机量已达2.6GW/3.8GWh。2021年公司位居中国储能储能逆变器提供商全球出 货量TOP2、国内系统集成商新增投运装机量TOP3、国内储能系统出货量TOP5,市场地位显著。
3科士达:方法论+渠道力,海外户储起势中
长期:渠道力叠加品牌力,国内外储能市场并行发力。公司主营业务为数据中心UPS,经过多年深耕在海内外 积累了大量客户与渠道资源,已有资源可在储能赛道复用,目前公司海外户储与UPS客户高度重合(300多家) 。此外,受公司UPS客户性质影响,长期来看公司在国内外工商业储能市场仍将具有较强竞争力。目前公司工 商业储能产品已发布,未来有望成为储能业务增长第二极。
4科陆电子:海内外共振,电网侧订单爆发
产品力强劲,储能系统集成国内领先。公司自主研发了包括电池PACK、BMS、储能逆变器、EMS在内的储能 领域核心技术,目前公司储能逆变器产品已覆盖全系列(500W-4MW)、全类型(高频调制模块化、传统功 率系列化、高压级联),同时配合自主研制的BMS、EMS等,已具有较强的系统集成能力。2020年公司在中 国储能系统集成商国内市场装机中排名第9,海外市场装机排名第8,2021年中国储能系统集成商海外市场出 货量排名第8。
5宝光股份:由设备切入运营,盈利模式更佳,潜力无穷
EMS实力强劲,进一步拓展储能业务。公司在EMS上具有多年积淀,多项技术行业领先,在此基础上公司进 一步拓展储能业务,公司储能业务现有3种模式:1)基于EMS设备的EPC模式;2)EMC模式;3)软件提供 商以及服务运维。目前,公司储能业务包括火储联合调频与新能源储能两类。
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(报告出品方/作者:东吴证券,曾朵红)
核心观点:
储能需求高速增长,2022年全球迎来户用储能爆发新阶段,渗透率有十倍提升空间!因储能技术成熟和成本 下降,2021年储能开始高速增长,2022年因欧洲能源成本和电价的逐年攀升,叠加俄乌战争和海外大型停电 事件,居民用电成本高+供电稳定性差,带来户用光伏高增,进而带来户用储能市场超预期的爆发。
欧洲政策+经济性双驱动,户储大爆发,美国户储高成长。欧洲户储装机呈现爆发式增长,其中德国是全球最 大的户储市场,今年德国居民电价达到40欧分/kwh以上,较2021年初翻三倍,光储系统的回收期在7-8年, 如考虑各国出台税收减免或直接补贴等,投资回收期将进一步缩短至2-3年。
欧洲意大利、波兰、英国、捷克 等其他国家也在加速成长,我们预计欧洲2022/2023年户用储能装机达10/23GWh,同增378%/133%,中国 的电池和逆变器企业在欧洲认可度高,充分受益欧洲户储需求爆发!本土经销商安装商亦大为受益。美国电价 高+供电体系差,基于自用和峰谷套利节省电费,户储需求快速增长。美国户储市场注重本土品牌(特斯拉 /Enphase等),工商业和地面储能上中国企业正逐步渗透。中国户储经济性不高,但地方落地强制配储政策, 且工商业峰谷电价差不断拉大,分布式储能有望逐步上量。
户用储能新赛道,全球迎来加速期
1户用储能:核心为电池+储能逆变器的光储系统
户用储能是分布式能源系统的必要辅助。储能按应用场景可分为用户侧(自发自用、峰谷价差套利),发电 侧(可再生能源并网、减少弃光弃风)、电网侧(电力调峰、调频)、输配侧以及辅助服务(5G基站备用电 源)等。
户用光储系统的核心为光伏+电池+储能逆变器。户用储能与户用光伏搭配成户用光储系统,光储系统主要 包括电芯、储能逆变器(双向变流器)、组件系统等多个部分,典型的系统一般是5KW(组件+逆变器)配 套10KWH(储能电池)或者10KW+10KWH,其中电芯是储能系统的核心,成本占比约45-50%;储能变 流器可以控制充放电,进行交直流的变换,成本占比约10-15%;组件系统即光伏系统用于太阳能发电,成 本占比约20-25%;安装费用由2021年的1万上涨至2万左右,占比15-20%。
2产品系列:户用储能产品分为一体机和分体机
户用储能系统产品包括一体机和分体式。1)一体机:家庭式光伏储能逆变一体机是将光伏逆变器、蓄电池和控制器置于内部的集成一体系统,通过 触摸屏方便快捷直观的显示工作状态,参数修改并可以多种工作模式,方便使用。一般有太阳能优先模式、 AC(市电)优先模式、SE 优先模式(错峰用电模式)三种工作模式;2)分体式(逆变器+电池系统):户用分体机电池与逆变器分开安装,用户根据自身需求匹配户用储能逆 变器,另外可匹配开关电源或逆变器作为备用电源使用。一般包括混合式家庭光伏+储能系统、耦合型家庭 光伏+储能系统、离网型家庭光伏+储能系统、光伏储能能源管理系统四种类型。
3技术路线:磷酸铁锂电池为主流路线
户用储能主流技术路线为磷酸铁锂,钠离子、锰铁锂为未来新路径。储能电池技术路线包括锂离子、铅蓄电 池、液流电池等,目前锂磷酸铁锂电池因高安全性、长循环寿命等特点,相较于三元锂电池,更符合储能电 池的设计需求,是储能电池的主流发展路线,特斯拉储能电池也逐步从三元路线转向铁锂路线。另外,部分 公司如宁德、派能等已经在进行钠离子、锰铁锂电池的研发与测试,我们预计未来储能电池的技术路线有望 进一步完善。
4行业壁垒:产品设计和渠道建设
户用储能核心壁垒在于与储能逆变器的适配和渠道优势。户用储能作为小型储能电池,集成的内核技术要求 并不高,其核心竞争力是产品设计和市场开发(关键是市场品牌和渠道构建)。1)产品设计:主要是与储能逆变器的适配(各国/地区有不同的要求)和针对客户需求进行的定制产品设计 ,例如,储能系统中的BMS与储能逆变器需要适配,储能逆变器控制器通过CAN接口与BMS通讯,获取电 池组状态信息,可实现对电池的保护性充放电,确保电池运行安全。2)渠道建设:根据PV magazine的调研,消费者购买储能电池时考虑的最大因素是品牌声誉,消费者很少 会知道所用的电芯和零部件的来源,而海外渠道认证周期复杂且比较长,储能厂商与下游集成商、安装商的 渠道构建与维护尤为重要。
5商业模式:多种销售方式并存,品牌与渠道构建优势
销售模式包括直销与分销,品牌与渠道构建优势。三类玩家在户用储能产业链中的销售模式分别如下:1)电芯/储能逆变器供应商:分为 To C 和 To B,To C一般会进行家储系统集成,同时自建渠道、 推广自 有品牌,具备一定的消费属性,To B则是一般的产品供应商,卖产品给集成商,不具备消费属性,赚取材料 成本费与加工费。
6定价模式:户储国外售价更高,单瓦时利润丰厚
户用储能国内外价差最大,高于工商业储能与MW级储能,国外较国内高近133%(以最高价为基准),以 CIF报价为主,卖家承担主要风险。目前30kWH以内的户储产品国内报价1.0-1.5元/Wh,国外报价2.0-3.5 元/Wh,包含了电芯和BMS以及外壳,连接线束10年质保。报价方式有EXW出厂价,FOB报价,CIF报价及 DDP四种报价。报价由货物定价,配件及FOB/CIF/DDP等组成。目前CIF报价居多,卖家承担风险较高。
7需求体量:需求高速增长,全球迎来户用储能加速期
户用储能需求高速增长,2021年同比增长56%。根据BNEF数据,2021年全球储能装机量约10GW/22GWh, 同比增长84%/105%,其中分布式储能装机约2.5GW/5.6GWh,同比增长45%/40%,分布式储能中户储装 机量约1.9GW/4.4GWh,同比增长约53%/56%,全球户储正在蓬勃发展,主要驱动因素来自于两个方面, 一是政策的不断加码支持,二是高收益的经济性驱动。
高性价比驱动,户储需求势如破竹
1原因一:用电成本高,且持续上涨
能源危机下,海外用电成本不断上涨。近年来欧美国家的电价逐年攀升,且受俄乌冲突等事件影响,天然气 成本飙升,电价成本短期内快速上涨,欧洲现货市场均价由2019年年底的约50欧元/MWh涨至最高300欧元 /MWh以上,欧洲各国2022年5月的电价较2021年初上涨100-330%。根据ING预测,2022年全年法国、 德国、比利时和荷兰等欧洲经济体的基础能源价格将保持在约150-170欧元/MWh以上的高位。
2原因二:电网协调能力弱,供电可靠性不足
海外受极端天气影响+电网协调能力弱,居民供电稳定性较差。近年来海外各种大型停电事件突发,2021年 美国电网系统较为老旧,德州受寒流影响停电,且各州系统较为独立,难以协调,影响全美550万户,其中 德州超过250万人。根据EIA统计,2020年美国平均每客户断电时长高达492小时,其中恶劣天气及突发情 况等重大事件导致的停电时长为373小时。2022年中国台湾发生电厂事故,影响影响549万户,丧失1050万 千瓦,约占全台1/3电力。户储可在电厂事故或者极端自然灾害事件中提供应急电源,提高用电稳定性。
3原因三:税收减免等政策支持逐步落地
海外各国出台税收减免或直接补贴等政策推动发展。相关政策主要可以分为两类,一类是实行相关税收的减 免,如意大利将家储设备税收减免提升到110%,美国对于高于5kWh的储能系统,到2026年给予最高30% 的投资税收减免;另一类则是实施资金补贴,如日本为装设锂电子电池的家庭和商户提供66%的费用补贴, 德国巴伐利亚州为每个容量3kWh以上的储能系统提供500欧元(550美元)补贴。
4原因四:高收益率、短回收期
户储收益率较高,不考虑补贴收益率可以达到15%以上,回收期6-9年以内。德国、美国等全球户用储能发 展前列的国家由于其高昂的电价收益率较高,1)以德国为例,假设规模5KW,配储50%*2h,户用光伏+储 能成本为2.06欧元/W,以0.4欧元/KWh零售电价以及0.06欧元/KWh上网电价测算后IRR达22.55%。2)以 美国加州为例,假设规模5KW,配储30%*4h,户用光伏+储能成本为4.63美元/W,以0.6美元/KWh峰值电 价以及0.23美元/KWh平均用电电价测算后IRR达18.9%,随着系统成本的下降与电价的上涨,IRR将进一步 提升,海外高收益率、短回收期刺激户储高速发展。
5原因五:上网电价低于用电电价
并网型户用光伏电价政策逐步转向自消费,推动居民在光伏基础上配置储能。当前并网型户用光伏电价主要 有上网电价政策(FiT)、净计量和自消费三类政策。德、日、澳等国家近年来FiT补贴价格不断下降,德国 FiT余电上网电价过去15年下降超过80%,日本户用光伏FiT从2019年11月依次到期,到期后的补贴电价大 幅降低。目前美国部分州已终止净计量计划,荷兰、意大利等国家也将退出净计量政策。德国自消费模式下, 上网电价仅0.06欧元/kwh,而自用的部分相当于以电价0.4欧元/kwh盈利,因此配储后自用更能提高收益率, 在FiT与净计量政策逐渐退坡的同时,自消费政策逐步推广,居民布局光+储经济性继续提升。
6结论:光储经济性提升
光储LCOE与家庭用电成本差距拉大,户用光储经济性凸显。根据SPE,2021年德国光伏+储能设备的平均 度电成本(LCOE)为14.7欧分/kWh,接近同期家庭电价的1/2,LCOE差值为17.2欧分/kWh。我们预计未 来二者价格差异仍将逐渐拉大,至2023年,光+储LCOE有望下降至12.8欧分/kWh,同期与家庭电价LCOE 差距提升至18.9欧分/kWh,户用光储经济性进一步凸显。
欧洲户储大爆发,美国加速成长
1欧洲:户储高速增长,德国领跑欧洲
欧洲户储装机规模处于不断高增态势,2021年欧洲户储达2045MWh,同比增长73%,15-21年年均复合增 速达63%,增长十分快速,其中德国为欧洲户储增长的最大动力,2021年德国户储装机规模达1479MWh, 占欧洲户储比例为72%,之后依次是意大利(191MWh)、英国(81MWh)、西班牙(48MWh)、法国 (35MWh),CR5合计占比90%。
2德国:全球最大户储市场,户储装机持续高增
德国为户用储能全球最大市场,光储装机渗透率全球第一。2021年德国新增户用储能1.48GWh,同增45%, 占全球的34%;累计装机3.92GWh,同增60.6%,占全球的32%。2021年德国光储渗透率为3.6%,位居全 球第一。能源危机下,电价上涨,刺激户储需求高增。德国平均批发电价从2021年1月的52.8欧元/MWh上 涨至2022年6月的最高206欧元/MWh,增长313%。
3意、英、奥:户储稳步增长
电价高涨及政策补贴力驱动户储发展。除德国外其余位于户储装机规模前列的意大利、英国、奥地利在电价 与政策推动下,每年新增户储装机规模稳步增长。截止2021年底,英国户储装机规模为81MWh,同比增长 113%,意大利在欧洲地区户储装机量仅次于德国,2021年意大利户储装机191MWh,同增122%。
4美国:储能市场空间巨大,户用储能加速发展
美国储能发展走上快车道。美国储能系统的成本持续下降,政策支持力度不断加大,加之联邦和各州政府的 监管改革,美国储能发展迅速。2021年美国储能新增装机3971MW/10880MWh,装机容量同比增速341%。其中户用储能新增343MW/960MWh,占新增储能装机总量的8.8%。美国储能协会认为,到2025年,美国 储能市场部署的储能系统装机容量将会增长五倍。其中,用户侧储能系统继续构成这一增长的主要部分。
5中国:当前户储经济性不高,户储厂商主要面向海外客户
中国储能装机高速增长,主要装机来自于集中式。中国储能装机近两年处于高速增长,2020年新增储能装 机达1.37GW/2.48GWh,同比增长153%/189%,2021年新增储能装机达2.45GW/4.61GWh,同比增长 79%/86%,其中最主要的贡献来自于我国的集中式储能装机,我国分布式储能仍处于发展初期,经济性不 高,2021年分布式储能装机为188MW/333MWh,同比+11%/-30%,集中式储能占比超90%。
6澳大利亚:政策支持、光照与安装条件驱动户储发展
政策支持,光照与安装条件较好驱动户用储能发展。政策支持方面,澳大利亚出台有小规模可再生能源计划及 FiT补贴政策等,促进光储装机;光照与安装条件方面,澳洲光照资源充足,光伏发电效率高,地广人稀,住 宅多为别墅型,适合安装光伏,家储系统经济性高。2021年澳大利亚实现户储装机206MW/494MWh,以 MWh口径计算同比增长45%。
7日本:补贴退坡、供电不稳定、房型适宜驱动户储发展
日本户用储能渗透率较高,仅次于德国。2021年日本表后储能装机量为931MWh(同比+8%),户用储能 占表后储能的90%。根据Infolink调查统计,日本适合安装PV的住宅数量超过2500万户,截至2020年,已 安装光伏与储能的比例约为10%/2%,即使是户用光伏发展已相对成熟的日本,未来仍有很大扩展空间, 2021年光伏中配备储能的比例为20.7%,我们预计2025年渗透率可达到38.5%。
重点企业分析
电池格局:特斯拉主供美国,派能科技深耕欧洲
全球储能电芯中国厂商出货领先,宁德时代出货量全球第一。根据我们的测算,2021年全球储能电芯出货量 59.9GWh,其中宁德时代作为最大电芯供应商占据榜首,出货量16.7GWh,占比达27.9%;派能科技作为 户储龙头,出货1.5GWh,占比2.6%。我们预计2022年全球出货114.9GWh,同增91.9%,其中宁德时代出 货45.0GWh,同增169.5%;派能科技出货3.5GWh,同增127.3%。
1宁德时代:储能电池出货持续高增,全球龙头地位稳固
宁德时代提供发电侧、输配电侧及用户侧的储能全场景解决方案。公司储能电池采用铁锂路线,提供20- 280Ah多规格电芯匹配不同场景需求,普遍拥有全周期高收益、全方位安全保障、全流程解决方案三大优势。
2派能科技:户用储能全球TOP2,享有技术与渠道先发优势
派能科技提供锂电池储能系统综合解决方案。公司储能产品采用软包铁锂路线,是国内少数可以实现自主研发 与供应电芯+Pack的储能厂商,可提供5-1500V全系列电压等级全场景储能系统及定制化解决方案,覆盖新能 源发电、电网辅助服务、微电网、工商业园区、充电桩、数据中心、通信基站等各种场景储能应用。
3亿纬锂能:叠片铁锂差异化竞争,锰铁锂有望22年产能落地
获华为订单超100GWh,入股沃太助力户储快速发展。公司储能产品使用铁锂路线,提供电芯、PACK、系统 等多种储能产品,覆盖领域包括电力、通信与户用储能,可提供容量50-304mAh,循环3000-7000次,放电 倍率1C、3C的10款方形铁锂产品。2016年参股国内大型户用储能系统供应商沃太能源,主要向其提供户储电 芯产品;并已获华为储能订单超100GWh,我们预计5-8年内交付。
4鹏辉能源:细分方向多点发展,订单众多扩产迅速
细分方向多点发展,户用储能海外认证领先,大型储能循环性能优异。公司储能产品采用铁锂路线,户储方面 ,向下游集成商供应电芯产品,产品循环寿命与安全性能优异,海外家储市场认证进度行业领先,我们预计 2023年公司可通过北美、日本认证,拓宽销售市场;大型储能方面,产品4500周循环容量≥80%,7000周循 环容量≥70%。
5欣旺达:储能业务多线齐发,电芯有望实现自主供应
公司提供包括锂电池储能产品、多场景集成方案、能源投资运营等多类型综合能源服务模式。公司储能产品采 用铁锂路线,以模块与系统形式出货,目前电芯仍需外购,产品应用领域覆盖电网储能、工商业储能、网络能 源、家庭及便携式储能、智慧能源等全场景。
6南都电源:加快新品迭代及全球认证,推进全球锂电项目落地
公司提供全应用储能产品解决方案,认证工作完善,准入基础良好。公司储能产品采用铁锂路线,实现从工业 到民用、从电网到户用、从固定到移动的全应用、全覆盖。2021年发布高比能全预装模块化锂电储能系统方 案、模块化紧凑型户外柜方案、智能物联居家户用储能系统方案等多款新产品。公司三代储能锂电产品首次通 过韩国KC、 KBIA双重认证;储能5C锂电产品、三代储能锂电产品分别通过UL9540A及IEC61508等认证。
0逆变器格局:户用逆变器市场竞争激烈,需求旺盛下出货高增
户储逆变器格局较为集中,厂商间竞争激烈,CR5占比约58%。2021年全球用户侧储能逆变器市场竞争格局 较为集中,但厂商之间竞争激烈,古瑞瓦特位列第一,市占率约为13.8%,德业、锦浪、solaredge、固德威 紧随其后,分别为12.4%、10.9%、10.3%、9.8%,前五市占率差异较小,CR5占比约为58%。
1锦浪科技:储能出货高增成为第二增长极
储能逆变器功率范围为3-10KW。公司储能逆变器主要针对户用及工商业,目前主要有三种产品类型,产品功 率覆盖范围为3-10KW,可实现20ms内并离网切换。组串出货高增,储能爆发增长。分布式需求高增长,能源价格大涨下户储需求爆发,公司组串、储能出货增长 迅速,我们预计锦浪组串2022年出货110万台,同增60%+,我们预计2023年组串出货达130万台,同增 18% ;储能方面,我们预计2022H2出货24万台+,2022年全年出货30万台,翻9-10倍增长,储能继续翻2- 3倍增长,我们预计2023年出货120万台,储能业务营收占比不断提升,我们预计2023年储能收入占比达 54%,成为公司第二增长极,储能、组串两大业务表现亮眼!
2固德威:深耕欧洲市场,储能增长亮眼
致力于提供分布式储能解决方案。公司储能产品主要针对户用及工商业,户用功率覆盖范围3-10KW,工商业 功率覆盖范围5-100KW,户用储能解决方案包括“储能逆变器+电池”成套解决方案,具备多款储能逆变器 和电池产品。工商业储能解决方案采用模块化系统配置,灵活匹配各类工商业场景。公司于2022年6月募资 进行产能扩张,将扩充公司并网/储能逆变器及储能电池产能40GW及4.5GWh,,储能及系统业务将加速拓展。
3德业股份:重点发力储能优质赛道
不断加大研发投入,开拓海外市场。2021年公司推出包括8KW/10KW/12KW三相低压户用储能逆变器、 15KW低压裂相储能逆变器等,公司不断加大研发投入,产品性能优越,产品高性价比突显,产品竞争力强劲, 同时加快海外产品认证工作开拓海外市场。
4阳光电源:储能领域稳居龙头地位,出货量持续高增
储能产品全系列覆盖。阳光电源面向大型地面、工商业电站应用场景,推出业界首款全系列液冷储能解决方 案PowerTitan、PowerStack,同时,针对蓬勃发展的户用和分布式光伏给电网带来的压力,公司推出5- 10kW家庭储能系统和50kW-1MW分布式储能系统,储能产品覆盖户用、工商业及大型地面电站。
5禾迈股份:微逆出货高增,储能加速发力
微逆出货高增,欧洲出货超市场预期,美国市场加速放量:在IGBT紧缺下,微逆由于使用MOS管影响较小, 分布式需求旺盛下微逆较为受益,公司2022Q1微逆超过15万台,我们预计Q2环比增长30%-50%,美国市场 处于加速放量期,美国市场2022年出货有望30万台,欧洲由于能源紧张,价格不断上涨,户用光伏、户储市 场需求火爆,欧洲出货占比预计达40%,我们预计公司2022年全年出货超100万台,同增125%+,2023年 继续翻倍增长。
6昱能科技:微逆爆发高成长,储能开始放量增长
重研发+重营销+轻资产模式,适配市场高增需求。公司募资建设研发中心,提升公司研发实力,巩固技术优 势,同时募资进行全球营销网络建设拓展全球市场布局,品牌优势进一步加强。此外公司采用委外代工的轻 资产模式,产能弹性大可以快速适应市场高增需求,此模式下公司增收更增利,规模效应更加明显。
储能格局:宁德时代一骑绝尘,各路玩家扩产在即
全球储能电芯中国厂商出货领先,宁德时代出货量全球第一。根据我们的测算,我们预计2022-2023年全球 储能电芯出货117.2/182.1GWh,同增93%/55%;其中,宁德时代作为最大电芯供应商占据榜首,我们预 计宁德时代2022-2023年出货45.0/67.5GWh,同增169%/50%,占比38.4%/37.1%。
1金盘科技:国内大储+海外户储双轮驱动,干变龙头再起航
发电侧储能:中高压级联技术行业领先,产能、订单接踵而至。1)技术上,中高压级联方案是解决大容量化 储能经济效率难题的重要思路。公司是国内极少数具有中高压级联储能技术的企业,系列产品已进入商业化进 程,并在全球首次采用了液冷技术,具有先进性。2)产能上,规划桂林/武汉数字化储能工厂分别有 1.2/2.74GWh产能,满产下对应合计产值超40亿元,其中桂林工厂已于7月竣工投产。3)订单上,公司现已 承接中高压直挂(级联)储能系统产品订单1.35亿元,充分体现了公司强劲的产品力。
2科华数据:专注国内发电侧,UPS龙头跨界储能的另一思路
储能逆变器、储能系统出货量全国领先。公司由储能储能逆变器拓展至整套系统产品,截至2021年底,科华 数能储能系统集成全球累计装机量已达2.6GW/3.8GWh。2021年公司位居中国储能储能逆变器提供商全球出 货量TOP2、国内系统集成商新增投运装机量TOP3、国内储能系统出货量TOP5,市场地位显著。
3科士达:方法论+渠道力,海外户储起势中
长期:渠道力叠加品牌力,国内外储能市场并行发力。公司主营业务为数据中心UPS,经过多年深耕在海内外 积累了大量客户与渠道资源,已有资源可在储能赛道复用,目前公司海外户储与UPS客户高度重合(300多家) 。此外,受公司UPS客户性质影响,长期来看公司在国内外工商业储能市场仍将具有较强竞争力。目前公司工 商业储能产品已发布,未来有望成为储能业务增长第二极。
4科陆电子:海内外共振,电网侧订单爆发
产品力强劲,储能系统集成国内领先。公司自主研发了包括电池PACK、BMS、储能逆变器、EMS在内的储能 领域核心技术,目前公司储能逆变器产品已覆盖全系列(500W-4MW)、全类型(高频调制模块化、传统功 率系列化、高压级联),同时配合自主研制的BMS、EMS等,已具有较强的系统集成能力。2020年公司在中 国储能系统集成商国内市场装机中排名第9,海外市场装机排名第8,2021年中国储能系统集成商海外市场出 货量排名第8。
5宝光股份:由设备切入运营,盈利模式更佳,潜力无穷
EMS实力强劲,进一步拓展储能业务。公司在EMS上具有多年积淀,多项技术行业领先,在此基础上公司进 一步拓展储能业务,公司储能业务现有3种模式:1)基于EMS设备的EPC模式;2)EMC模式;3)软件提供 商以及服务运维。目前,公司储能业务包括火储联合调频与新能源储能两类。
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