儲能系統(tǒng)集成行業(yè)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(fā)

　　根據CNESA不完全統(tǒng)計，近十年全球儲能安全事故發(fā)生60余起。2021年全球儲能市場爆發(fā)，大規(guī)模儲能項目越來越多，單個儲能項目規(guī)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(fā)生18起儲能項目事故。其中，有兩個關注點： 1)安全事故多發(fā)于鋰離子電池，一旦發(fā)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(fā)電園區(qū)內 ESS 儲能設備發(fā)生重大火災事故，造成 706m2規(guī)模電池建筑和3500塊以上鋰電池全部燒毀。2)多事故發(fā)生在電站投運多年后，儲能全生命周期的安全問題引發(fā)重視。

　　中游的儲能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)是安全問題“第一責任人” ：中游儲能系統(tǒng)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(yè)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(tǒng)是對上游元器件的耦合，成為唯一能對整個儲能系統(tǒng)產品的安全負責的環(huán)節(jié)。

　　集成商向上游拓展難：未來集成商將向專業(yè)化過渡，例如必須熟悉上游三大核心技術，因此向上游環(huán)節(jié)拓展是一大路徑。而上游各環(huán)節(jié)要么技術壁壘高，要么規(guī)模效應明顯，進入壁壘高。另外，上游競爭格局穩(wěn)定，未來將朝著市場細化演進，而各細分市場的龍頭企業(yè)已具備邊際優(yōu)勢，保護壁壘難以打破，集成商專業(yè)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(qū)政策不完善

　　國內電力市場盈利模式尚不完善。從現(xiàn)貨市場來看，與國外相比，我國的現(xiàn)貨市場以發(fā)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(yè)模式未形成閉環(huán)。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(fā)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(xié)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(qū)沒有長效政策機制，缺乏穩(wěn)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(tǒng)產品設計參差、軟硬件不兼容

　　儲能集成系統(tǒng)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(tǒng)控制、電氣安全、直流側管理、設備優(yōu)化匹配、電池健康及安全聯(lián)動保護管理等多領域知識。眾多入局儲能系統(tǒng)集成企業(yè)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(yè)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(tǒng)行業(yè)的健康發(fā)展。

　　產業(yè)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(guī)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(fā)展空間有限。2022年抽水蓄能累計裝機規(guī)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(guī)模59.8GW，占全球市場總規(guī)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(fā)展?jié)摿ψ畲蟮碾娏δ芗夹g，2022年累計裝機14054GWh，儲能項目占比近20%。未來隨著成本持續(xù)下降、商業(yè)化應用日益成熟，將逐漸成為儲能新增裝機的主流。

　　產業(yè)鏈：儲能系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)承上啟下，屬兵家必爭之地

　　作為儲能產業(yè)鏈的核心環(huán)節(jié)，儲能系統(tǒng)集成(ESS)上承設備提供商，下接儲能系統(tǒng)業(yè)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(huán)節(jié)儲能系統(tǒng)集成，含電池組、儲能變流器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(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(tǒng)與消防系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)集成產品具有差異性

　　儲能行業(yè)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(wěn)定;2)表后儲能：分為工商業(yè)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(tǒng)集成產品也具有差異性。

　　中美市場：美國行業(yè)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(tǒng)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(yè)：四大門檻著力點

　　門檻一：安全性

　　起火爆炸是儲能系統(tǒng)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(huán)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(fā)生故障，熱失控傳遞速度較快，發(fā)生鏈式反應，能量大規(guī)模集中釋放，從而引發(fā)大規(guī)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(fā)優(yōu)勢

　　海外市場門檻高，企業(yè)進入海外市場需要各種資質認證、業(yè)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(yè)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(tǒng)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(qū)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(yè)具備先發(fā)優(yōu)勢。

　　門檻二：經濟性

　　經濟性問題：儲能系統(tǒng)招標價格下壓，降本路徑任重而道遠。儲能系統(tǒng)中標價格不斷下探，專業(yè)化競爭拉開序幕：以2小時磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)(不含用戶側應用)為例，2023年6月儲能系統(tǒng)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(tǒng)框架采購項目競爭最激烈，共56家企業(yè)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(xiàn)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(xiàn)階段最經濟的抽水蓄能。

　　解決方案：自建電芯廠的儲能系統(tǒng)集成商具備成本優(yōu)勢

　　目前國內儲能市場采用招標制競爭，而儲能系統(tǒng)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(yè)和儲能系統(tǒng)集成企業(yè)同臺競爭，其中儲能系統(tǒng)企業(yè)中標量最大，達到8GWh，占比接近60%。根據CNESA統(tǒng)計，電池企業(yè)的整體投標報價水平略低于專業(yè)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(tǒng)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(tǒng)企業(yè)成本更低，在項目報價中呈現(xiàn)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(yè)。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(fā)電集團等電力系統(tǒng)央企。因此具有下游渠道優(yōu)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(yè)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(guī)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(tǒng)集成企業(yè)在招投標市場展開廝殺。在26家入圍的鋰電池儲能系統(tǒng)集成商中，海博思創(chuàng)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(yè)包括比亞迪、智光和遠景能源。斬獲集采訂單的規(guī)模已經成為影響各系統(tǒng)集成商出貨量和市場格局的重要因素。

　　企業(yè)：個性布局顯優(yōu)勢

　　寧德時代：從上游電芯向下游合作布局儲能集成業(yè)務

　　客戶資源豐富：與Tesla、Fluence、Wärtsilä、Flexgen、Sungrow、Hyosung等全球新能源行業(yè)領先客戶深度開展業(yè)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(zhàn)略協(xié)議。與國家電網合資創(chuàng)建國網時代(福建)，聚焦儲能系統(tǒng)集成和關鍵部件研發(fā);與ATL成立合資公司，合作開展儲能集成業(yè)務：跟蹤研究儲能先進技術和產業(yè)發(fā)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(yè)第三，僅次于寧德時代和鵬輝能源。在儲能領域實現(xiàn)了電池、 PCS 、BMS和EMS等全業(yè)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(fā)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(tǒng)，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(yè)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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