电化学储能行业深度报告：破晓之时：经济性初具，等政策风来，待模式演进.pdf

敬请参阅最后一页免责声明 -1- 证券研究报告 2020 年 01 月 06 日 电气设备 行业 破晓之时：经济性初具，等政策风来，待模式演进 电化学 储能行业深度报告 行业深度研究 开文明（分析师） 丁亚（联系人） 021-68865582 kaiwenmingxsdzq 证书编号： S0280517100002 dingyaxsdzq 证书编号： S0280119060013 电化学储能： 潜在 大蓝海市场，经济性 初具 储能深刻地改变了电力的生产和消费方式 ，具备广阔的市场空间 。 众多储能技术路线中，电化学储能是 储能的 发展方向，而其中锂电池路线更为主流。随着电池成本和 BOS 成本的快速下降，电化学储能经济性拐点开始出现，未来潜在市场空间广阔。 据 CNESA 预测 ， 2023 年国内 电化学 储能累计规模达到 19.3GW。 据彭博新能源财经（ BNEF）预测，到 2040 年，全球储能项目累计装机规模将达到 1095GW/2850GWh， 对应投资 规模 6620 亿美元 。 储能应用场景：多方探索，全面开花 储能是电力系统中的关键一环，可以应用在“发、输、配、用”任意一个环节。 从储能在电力系统的实际用途来看，有新能源配套、调峰、调频、其他辅助服务、峰谷套利、需求侧响应等多种用途。电力系统中，各方对于储能的应用都处于积极探索和尝试的状态，包括新能源电站业主、电网企业、独立储能运营商、工商业用电企业等。 成本快速下降、经济性凸显，储能 风 口 将至 过去几年中，由于新能源汽车产业的快速发展，带动了锂电池产业链的成熟，锂电池价格下降较快，锂电池成本以每年 20%-30%的速度在降低。另一方面，储能的应用场景和商业模式在不断拓展。 据宁德时代计算， 到 2020 年 储能度电成本（ LCOE） 有望降至 0.25 元 /KWh 以下，电化学储能在不需要任何补贴的情况下已经初步具备经济性。 发展现状： 短期弹性看海外，长期国内市场将成熟 海外市场由于电力市场化更加成熟，储能的应用更广，随着成本的快速下降，未来将是储能市场增长的主要贡献力量。 储能企业近期也在海外接连斩获大单，如 宁德时代 与 Powin Energy 签订 1.85GWh 储能电芯供货合同 、 阳光电源 功签约马萨诸塞州 15MW/32MWh 储能项目 。 国内在电网侧储能由于政策原因快速下滑的背景下，短期内从量的增速看，可能不会十分乐观，但随着政策成熟、电力市场化改革推进、商业模式探索完善以及成本下降，国内储能市场终将发展成熟，未来前景十分乐观。 投资建议 ： （ 1）推荐拥有成熟储能系统解决方案的龙头厂商，如阳光电源、比亚迪 、科士达（与宁德时代合资公司） 等 。 （ 2）储能广阔的市场空间，未来将对锂电池需求产生极大的拉动，推荐 锂电池龙头宁德时代和 锂产品龙头天齐锂业 、赣锋锂业 。 风险 提示 ： 政策推进低于预期；储能成本下降低于预期；市场主体参与度低于预期 推荐 （ 维持 评级 ） 行业指数 走势图 相关 报 告 2020 年国内新能源汽车发展增速有望恢复 2019-12-03 电动新时代，风光大周期 2019-12-11 双面组件重新列入 201 关税豁免清单，双面组件产业链整体受益 2019-12-07 打造国际领先的新能源汽车产业链2019-12-04 为什么锂价在下跌，而股价却开始上涨？ 2019-11-21 -1%4%9%14%19%24%29%34%2019/01 2019/04 2019/07 2019/10 2020/01 电气设备 沪深 300 2020-01-06 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -2- 证券研究报告 目 录 1、 电化学储能：潜在大蓝海市场，经济性拐点出现 . 4 1.1、 储能深刻地改变了电力的生产、消费方式 . 4 1.2、 电化学储能是发展方向，锂电池路线是主流 . 6 1.3、 经济性拐点开始出现，电化学储能兴起 . 7 2、 储能的应用场景：多方探索，全面开花 . 8 2.1、 发电侧储能：主要用于新能源配套、火电联合调频 . 9 2.1.1、 与新能源发电配套 . 9 2.1.2、 火电联合调频 . 11 2.2、 输、配电侧储能：辅助服务为主 . 12 2.2.1、 辅助服务 . 12 2.2.2、 节约电网投资 . 13 2.3、 用户侧储能：峰谷套利是主流，节约基本电费与辅助服务是补充 . 13 2.3.1、 峰谷套利是当前用户侧储能最主要的盈利模式 . 13 2.3.2、 节约基本电费与用户扩容是补充 . 14 2.3.3、 平滑负荷潜 在空间广阔 . 15 2.3.4、 与分布式能源结合 . 15 3、 发展现状：短期弹性看海外，长期国内市场将成熟 . 15 3.1、 海外：储能发展的热土 . 16 3.1.1、 美国：政策支持 +市场化需求双重驱动 . 16 3.1.2、 欧洲：市场化动力充足 . 19 3.1.3、 澳大利亚：户用与商用储能为主 . 19 3.1.4、 韩国：火灾事故引发储能装机断崖式滑坡 . 21 3.1.5、 日 本：政府补贴与新能源消纳推储能发展 . 22 3.2、 国内：等政策风来，待模式演进 . 22 3.2.1、 短期政策调整不改储能长期发展趋势 . 22 3.2.2、 等政策风来：政策细节完善，电改继续推进 . 22 3.2.3、 待模式演进：盈利模式未来方向在于多样化 . 23 4、 电化学储能产业链成熟，未来成本仍有下降空间 . 25 4.1、 电化学储能产业链 . 25 4.2、 成本仍有下降空间 . 25 5、 投资建议 . 26 6、 风险提示 . 27 图表目录 图 1： 储能分为五大类 . 4 图 2： 以锂离子电池为代表的电化学储能整体处于示范和部署阶段 . 5 图 3： 非抽水蓄能的储能中，电化学累计装机规模最大 . 6 图 4： 全球电化学储能市场累计装机规模快速增长 . 6 图 5： 锂电池是最主流技术路线，近年来占比整体不断提升 . 6 图 6： 全国动力锂电池产能与出货情况对比 . 7 图 7： 锂电池 PACK 价格下降速度较快 . 7 图 8： 2012-2017 年 1MW/1MWh 储能系统成本由 2100 美元下降至 587 美元 . 7 图 9： 预计到 2023 年，中国电化学储能累计装机达 19.3GW . 8 2020-01-06 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -3- 证券研究报告 图 10： 预计 2040 年全球储能累计装机（不含抽水蓄能） 1095GW/2850GWh . 8 图 11： 储能在电力系统中的应用：多方探索、全面开花 . 9 图 12： 火电厂储能调频示意图 . 12 图 13： 辅助服务分类 . 12 图 14： 中国火电机组退役和关停容量 . 13 图 15： 美国公用事业级电站近年来面临大量退役 . 13 图 16： 储能节约基本电费适用的情形 . 14 图 17： 储能节约基本电费不适用的情形 . 14 图 18： 电化学储能是抽水蓄能以外规模最大的储能形式 . 15 图 19： 2018 年全球新增储能 Top3：韩国、中国、英国 . 16 图 20： 2019H1 全球新增储能 Top3：美国、英国、中国 . 16 图 21： 美国储能新增装机（按功率统计） . 16 图 22： 美国储能新增装机（按容量统计） . 16 图 23： 美国储能系统激励政策示意 . 17 图 24： 美国储能装机预测 . 17 图 25： 加州户用储能系统数量快速增长 . 18 图 26： 德国户用储能累计装 机变化及构成 . 19 图 27： 户用储能是澳大利亚储能的主体 . 20 图 28： 储能系统具备优秀的调频能力（ 2017.12.14） . 20 图 29： 选择尖峰时刻出力获取巨大经济收入 . 20 图 30： 预计 2019 年韩国新增储能装机同比下滑 50% . 21 图 31： 韩 国 23 起储能火灾事故厂商构成 . 21 图 32： 国家电网镇江电网侧储能电站实景 . 24 图 33： 储能系统结构示意 . 25 图 34： 电化学储能产业链（锂电池） . 25 图 35： 储能系统成本下降预测 . 26 表 1： 各类储能技术比较 . 5 表 2： 储能系统典型应用的技术参数 . 9 表 3： 2018 年度光伏发电市场环境监测评价结果（红色、橙色区域） . 10 表 4： 2019 年风电投资监测预警结果 . 10 表 5： 国内风光储项目案例 . 11 表 6： 全国峰谷价差较高的地区（单位：元 /kWh） . 14 表 7： 美国主要州储能激励政策 . 18 表 8： 美国各州电价情况（单位：美分 /kWh） . 18 表 9： 澳大利亚大型储能项目列表 . 21 表 10： 国内主要储能支持政策 . 23 表 11： 储能地方补贴政策 . 23 表 12： 相关公司估值指标 . 26 2020-01-06 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -4- 证券研究报告 1、 电化学储能： 潜在大蓝海市场 ，经济性拐点出现 1.1、 储能 深刻地改变了电力的生产、消费方式 储能即能量的存储 。 指通过特定的装臵或物理介质将能量存储起来以便在需要时利用 。根据 能量 存储 方式 的不同，储能可以分为机械储能、 电气储能、电化学储能、热储能和化学储能 五大类 。 从能量释放的方式看， 除热储能外， 大部分储能 最终以电能形式释放。 图 1： 储能 分为五大类 资料来源： 储能世界、 新时代证券研究所 储能深刻地改变了电力 的生产 、 消费 方式。 电力 作为一种特殊的商品， 本身无法直接储存 ， 发电、输电、配电、用电 同步进行 ， 做到实时平衡， 没有中间的存储环节。 储能的出现和广泛应用， 实现了电能在时间上的转移，从而 深刻地改变了电力的生产 、 消费方式， 是电力市场的一次 革命性突破。 不同储能技术成熟度与成本差异较大。 抽水蓄能目前 商业化应用 最为成熟，作为调峰、调频和备用电源广泛应用于电网侧，主要优点是技术成熟度高、功率和容量较大、成本低，但主要缺点在于受地形制约较大、能量密度较低、总投资较高、投资回收期较长等。 以锂离子 电池 为代表的电化学储能整体处于示范和部署阶段，成本仍具备较大下降空间 。 合成天然气、 氢能、 压缩空气储能 、超导储能 、超级电容储能、飞轮储能等仍处于研发阶段。 2020-01-06 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -5- 证券研究报告 图 2： 以锂离子电池为代表的电化学 储能 整体处于示范和部署阶段 资料来源： IEA、新时代证券研究所 表 1： 各类储能技术比较 储能类型 储能类型 典型额定功 率 额定容量 全响应 时间 循环寿命 （次） 循环效 率 优点 缺点 应用场合 机械储能 抽水蓄能 100-2000MW 4-10h 分钟级 设备使用期限内无限制 70%-85% 适用于大规模、技术成熟 响应慢，需要地理 资源 日负荷调节、频率控制与系统备用 压缩空气储能 10-300MW 1-2h 分钟级 设备使用期限内无限制 70% 寿命长，适用于大规模 响应慢，需要地理资源 调峰、系统备用 飞轮储能 5kW-1.5MW 15s-15min 十毫秒级 20000 85%-90% 比功率较大 成本高、噪音大 调峰、频率控制、 UPS和电能质量 电化学储能 铅酸电池 kW-50MW 1min-3h 百毫秒级 500-1200 75% 技术成熟、成本较小 寿命短、环保问题 电能质量、频率控制、电站备用、黑启动、可再生储能 铅碳电池 kW-50MW 1min-3h 百毫秒级 1000-4500 90% 性价比高、一致性好 比能量小、环保问 题 电能质量、频率控制、电站备用、黑启动、可再生储能 液流电池 5kW-几十MW 1-20h 百毫秒级 12000 80% 寿命长，可 100%深放，适于组合，效率高，环保性好 储能密度低，价格贵 电能质量、备用电源、调峰填谷、能量管理、可再生储能 钠硫电池 100kW-几十MW 数小时 百毫秒级 2500-4500 85% 比能量与比功率较高 高温条件、运行安 全问题有待改进 电能质量、备用电源、调峰填谷、能量管理、可再生储能 锂离子电池 kW-MW 分钟 -小时 百毫秒级 1000-10000 90% 比能量高、无记忆、容量大、无污染 成组寿命低、安全问题有待改进 电能质量、备用电源、 UPS 电磁储能 超导储能 1-100kW 2s-5min 毫秒级 100000 90%-95% 响应快、比功率高 成本高、维护困难 电能质量控制、输配电稳定、 UPS 超级电容储能 10kW-1MW 1-30s 毫秒级 50000 95% 响应快、比功率高 成本高、储能量低 资料来源： 南方电网、 新时代证券研究所 2020-01-06 电气设备 行业 敬请参阅最后一页免责声明 -6- 证券研究报告 1.2、 电化学储能 是发展方向 ，锂电池路线是主流 电化学储能是发展方向 ，发展前景广阔 。 电化学储能指的是 以锂电池为代表的各类二次电池 储能。 相比 抽水蓄能 等机械储能 ，电化学储能受地形等因素影响较小，可灵活运用于发电侧、输配电侧和用电侧 。相比电磁储能，电化学储能的技术更为成熟、成本更低，商业化应用范围更广。 同时， 随着 近年来成本