儲能系統集成行業研究：四大門檻高筑，爭位賽正當時

: 電力網; 2023-07-18; 來源：華安證券; 瀏覽：

　　基本面：問題初顯引關注

　　問題一之安全性：儲能電站全生命周期大型安全事故頻發

　　根據CNESA不完全統計，近十年全球儲能安全事故發生60余起。2021年全球儲能市場爆發，大規模儲能項目越來越多，單個儲能項目規模越來越大，儲能安全隱患也隨之增大。截至2022年8月，2021 -2022 年全球共發生18起儲能項目事故。其中，有兩個關注點： 1)安全事故多發于鋰離子電池，一旦發生，通常事故等級高，損失慘重。例如2018 年 7 月 2 日，韓國一風力發電園區內 ESS 儲能設備發生重大火災事故，造成 706m2規模電池建筑和3500塊以上鋰電池全部燒毀。2)多事故發生在電站投運多年后，儲能全生命周期的安全問題引發重視。

　　中游的儲能系統集成環節是安全問題“第一責任人” ：中游儲能系統集成具備標準化機架式設備，組裝難度低。一般地，下游客戶對上游元器件的要求較高，而對集成商的品牌關注度較低，因此“低毛利、高營收”的特性吸引了眾多企業入局，內卷激烈。而下游的所有權、使用權和收益權分化，權責不明晰，均無法對全鏈條安全問題負責。由于儲能集成系統是對上游元器件的耦合，成為唯一能對整個儲能系統產品的安全負責的環節。

　　集成商向上游拓展難：未來集成商將向專業化過渡，例如必須熟悉上游三大核心技術，因此向上游環節拓展是一大路徑。而上游各環節要么技術壁壘高，要么規模效應明顯，進入壁壘高。另外，上游競爭格局穩定，未來將朝著市場細化演進，而各細分市場的龍頭企業已具備邊際優勢，保護壁壘難以打破，集成商專業化道阻且長。

　　問題二之經濟性：國內電力市場的交易模式和地區政策不完善

　　國內電力市場盈利模式尚不完善。從現貨市場來看，與國外相比，我國的現貨市場以發電側單邊交易為主，價格信號無法傳導到用戶側形成有效激勵引導，商業模式未形成閉環。從中長期交易市場來看，美國電力整體市場通過競爭性拍賣進行發電資源交易;零售市場允許消費者自主選擇供電商;中國電力市場以計劃調度和雙邊協商為主，市場化程度相對較低。雖然各地出臺了一些輔助服務政策，但交易品種單一，難以覆蓋儲能投資成本。另外，各地市相關輔助服務政策不一，部分地區沒有長效政策機制，缺乏穩定性，投資風險較大，一定程度上制約了投資者的參與積極性。

　　問題三之標準化：儲能集成系統產品設計參差、軟硬件不兼容

　　儲能集成系統直接對安全負責，其電池原件能量密集、拓撲結構靈活多變、電芯數量多和特性不一，并非簡單堆砌和拼湊，而是涉及系統控制、電氣安全、直流側管理、設備優化匹配、電池健康及安全聯動保護管理等多領域知識。眾多入局儲能系統集成企業能力參差不齊，不少廠家缺乏集成拓撲設計經驗和能力。另外，目前儲能行業并未出臺權威標準，儲能項目仍為非標準化招標，提供的是定制化產品和服務，儲能集成設計參差不齊、軟硬件不兼容，阻礙儲能系統行業的健康發展。

　　產業鏈：周期過渡爭位賽

　　技術類型：電化學儲能是當今應用最廣、潛力最大的儲能技術

　　2022年全球已投運電力儲能規模累計237.2GW，年增長率15%;抽水蓄能是當前最為成熟的電力儲能技術，但受地理選址和建設施工的局限，未來發展空間有限。2022年抽水蓄能累計裝機規模占比首次低于80%，同比下降6.8%;截至2022年底，中國已投運電力儲能項目累計裝機規模59.8GW，占全球市場總規模的25%，年增長率38%。抽水蓄能累計裝機占比同樣首次低于80%，與2021年同期相比下降8.3%。電化學儲能是當前應用范圍最廣、發展潛力最大的電力儲能技術，2022年累計裝機14054GWh，儲能項目占比近20%。未來隨著成本持續下降、商業化應用日益成熟，將逐漸成為儲能新增裝機的主流。

　　產業鏈：儲能系統集成環節承上啟下，屬兵家必爭之地

　　作為儲能產業鏈的核心環節，儲能系統集成(ESS)上承設備提供商，下接儲能系統業主，成為儲能廠商必爭之地。主要包括上游原材料及零部件;中游核心環節儲能系統集成，含電池組、儲能變流器(PCS)、電池管理系統(BMS)、能量管理系統(EMS)四大關鍵部分以及其他設備(如：電池控制柜、本地控制器、溫控系統與消防系統等)，并提供給下游儲能EPC廠商完成項目安裝與運維，終端應用場景主要在發電側、電網側、用戶側和微電網四大領域。

　　應用場景：不同終端的儲能系統集成產品具有差異性

　　儲能行業應用場景主要可分為電源側、電網側和用戶側三類：其中安裝在電源側與電網側的儲能稱之為“表前儲能”，而用戶側的儲能則稱為“表后儲能”。1)表前儲能：又稱“大儲”，主要應用在新能源電站、電網等場景，儲能功率大，屬于電力工程投資，應用端強調安全穩定;2)表后儲能：分為工商業和戶用，儲能功率較小。2022年，大儲在電化學儲能裝機中占比達92%，處于主導地位。根據下游儲能應用場景差異化，儲能系統集成產品也具有差異性。

　　中美市場：美國行業集中度較高，國內集成商初步躋身美國市場

　　根據IHS Markit，2021年美國大儲集成商CR5達55%，大儲集成商以本土廠商為主，其中Fluence占18%，居第一;國內儲能集成商陽光電源躋身美國大儲集成商TOP10 。另外，國內儲能系統集成商中，陽光電源、阿特斯、科陸電子、比亞迪均以自主品牌出貨，其中阿特斯依靠集團旗下EPC部門在美國多年的項目資源積累，美國出貨占比高。而目前，中國市場的儲能集成商參與者眾多，但集中度仍不高。

　　行業：四大門檻著力點

　　門檻一：安全性

　　起火爆炸是儲能系統的首要安全問題，其特點有： 1)原因多：根據失效形式，導致熱失控的原因可分為三類：①機械濫用，如擠壓、碰撞、針刺等;②電濫用，如過度充/放電、低溫充電、過高倍率充電等;③熱濫用，如著火、環境溫度過高等。 2)荷載大：儲能電站儲存荷載電量較多，其內含電池數量多、模塊組數多，電站的電流電壓高、容量大，一旦發生故障，熱失控傳遞速度較快，發生鏈式反應，能量大規模集中釋放，從而引發大規模的劇烈燃燒、爆炸事故。3)副作用：火災過程大致分為升溫、初爆、漏液和復燃階段，過程中易產生有毒有害氣體，造成次生傷害。 4)難度大：電池類火災撲救難度大，無特效滅火劑。

　　解決方案：通過海外儲能安全認證的集成商具備先發優勢

　　海外市場門檻高，企業進入海外市場需要各種資質認證、業績案例、海外客戶的供應商體系認證等，所需時間周期長，且國際標準體系更加嚴格。目前行業標準主要有歐標CE認證和美標UL認證，前者適用于歐盟國，后者是進入美國市場的主要認證標準之一。其中，UL 9540是全球首個儲能系統和設備安全的標準，2015年被授權為美國國家標準，2016年被授權為加拿大國家標準;UL 9540A則是儲能電池最具權威的熱失控防護測試之一，也已得到北美地區相關權威部門的廣泛認可及采納。因此，已通過海外電力電氣設備的技術和生產制造標準的企業具備先發優勢。

　　門檻二：經濟性

　　經濟性問題：儲能系統招標價格下壓，降本路徑任重而道遠。儲能系統中標價格不斷下探，專業化競爭拉開序幕：以2小時磷酸鐵鋰電池儲能系統(不含用戶側應用)為例，2023年6月儲能系統中標均價為1082.00元/kWh，較1月下降25%。其中，華電集團2023年第一批5GWh磷酸鐵鋰電化學儲能系統框架采購項目競爭最激烈，共56家企業參與競逐。我們預測到2030 年，各類儲能技術的度電成本將實現10%以上的降幅。其中，如果2020-2030年鋰離子電池容量成本、功率成本下降 20%，2030 年其LOCE有望低于現階段最經濟的抽水蓄能。

　　解決方案：自建電芯廠的儲能系統集成商具備成本優勢

　　目前國內儲能市場采用招標制競爭，而儲能系統中電池占比最高，達60%以上。以2023年6月的中標項目為例，電池企業和儲能系統集成企業同臺競爭，其中儲能系統企業中標量最大，達到8GWh，占比接近60%。根據CNESA統計，電池企業的整體投標報價水平略低于專業集成商，基本在1.06元/Wh以內，最低投標報價達到1.00元/Wh，而大部分系統集成商的報價基本在1.1元/Wh左右。因此在招投標市場中，自產電芯的儲能系統企業成本更低，在項目報價中呈現出更強的競爭力。

　　門檻三：渠道和經驗

　　渠道和經驗：表前儲能以招投標作為銷售渠道。從下游客戶和銷售渠道來看： 1)表前儲能：采取招投標的方式進行銷售。目前主要市場在國內，下游集中于to B面向企業。由于單個項目投資額大、投資回收期較長，一般為電網公司和大型發電集團等電力系統央企。因此具有下游渠道優勢和客戶資源的儲能集成商將率先受益。 2)表后儲能：通過經銷與直銷并存的方式向下游終端客戶和經銷商進行銷售。市場目前主要在海外，集中于toC端面向大眾消費者，業務拓展更多依靠渠道和品牌推廣，儲能集成商是否具備本地化能力是重要因素。

　　門檻四：資金實力

　　資金實力：大規模集采訂單的斬獲能力決定集成商市場格局。2022年，中國并網了16.428GWh儲能項目，共計44GWh的項目完成了招投標程序，超過120家儲能系統集成企業在招投標市場展開廝殺。在26家入圍的鋰電池儲能系統集成商中，海博思創和陽光電源均以7次的入圍成績并列排名第一。入圍5次的企業包括比亞迪、智光和遠景能源。斬獲集采訂單的規模已經成為影響各系統集成商出貨量和市場格局的重要因素。

　　企業：個性布局顯優勢

　　寧德時代：從上游電芯向下游合作布局儲能集成業務

　　客戶資源豐富：與Tesla、Fluence、Wärtsilä、Flexgen、Sungrow、Hyosung等全球新能源行業領先客戶深度開展業務合作;與國家能源集團、國家電力投資集團、中國華能、中國華電、中國廣核集團、中國長江三峽集團、中國能源建設集團等在新能源領域合作達成戰略協議。與國家電網合資創建國網時代(福建)，聚焦儲能系統集成和關鍵部件研發;與ATL成立合資公司，合作開展儲能集成業務：跟蹤研究儲能先進技術和產業發展，推動建立儲能技術標準體系。

　　技術降本路線：公司提供從電芯部件到完整儲能電池系統的全系列產品，包括儲能專用電芯，結合智能液冷控溫技術、高成組CTP技術、無熱擴散技術，推出了戶外系統EnerOne、針對全氣候場景的EnerC等產品，預計在EnerC的基礎上進一步推出更高集成、更高充放電效率下一代產品。

　　比亞迪：儲能系統全棧自研，深度布局海外儲能市場

　　全部件自研：2008年進入儲能領域。2021年，比亞迪儲能電池(不含基站、數據中心備電電池)全球出貨量名列中國企業第三，僅次于寧德時代和鵬輝能源。在儲能領域實現了電池、 PCS 、BMS和EMS等全業務制造領域覆蓋，且從電芯到PCS、BMS等核心部件基本為自主研發生產。

　　海外渠道資源：10月比亞迪宣布將攜BYDCubeT28、CHESSPro儲充柜、EnergyPod等產品亮相英國國際太陽能&儲能展。公司自2014年進入英國市場以來，累計向英國客戶提供約1GWh的儲能系統，英國是比亞迪重點布局市場。11月，全球最大單期儲能電站在美國西海岸成功投入商業運營。該獨立儲能電站使用的是比亞迪1500V的電網級儲能產品BYDCubeT28，儲能容量近1.7GWh。

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