通信行业：拥抱“新能源+”系列研究（十一）：重视储能温控赛道高成长机会_22页_2mb.pdf

1/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 Table_main 行业研究类 模 板 专 题 通信行业 报告日期： 2021 年 12 月 17 日 重视储能 温控 赛道 高成长机会 拥抱“新能源 +”系列研究（ 十一 ） 行 业 研 究 通 信 行 业 分析师：张建民 执业证书编号： S1230518060001 分析师 ：汪洁 执业证书编号： S1230519120002 table_invest 行业 评级 通信 看好 Table_relate 相关报告 1 新能源汽车动力电池 FPC 行业深度 报告 ： 车载动力电池 FPC 进入爆发期 2021.09.13 table_research 报告撰写人： 张建民 联系 人： 汪洁 报告导读 电化学 储能装机 规模 超预期 驱动储能 温控 需求 爆发， 液冷 渗透提升 实现 储能 温控 市场的量价齐升 ， 预计 2025 年全球规模有望超百亿 ， 当前 竞 争格局初步形成 ， 推荐英维克、高澜股份等 。 投资要点 电化学 储能装机有望超预期 碳中和碳达峰加速电力结构转型 ，新能源发电占比预期大幅提升， 2020 年 全 球、 我国风光发电量占比 9.4%、 9.4%，预计 2050 年将分别达 56%、 65%。 国内储 新 比 预期 大幅提升， 2020 年我国 储新比约 6.7%， 明显低于中 国以外其 他国家和地区 15.8%的储新比， 十四五南方电网规划储 新 比达到近 20%。 新能源发电占比提前叠加储新比提升等驱动， 预计 2025 年全球、国内新增电 化学储能 172GWh、 45GWh， 2021-2025 年 CAGR 分别为 75%、 69%，预计 2030 年全球 、 我国新增电化学储能装机量有望达到 641WGh、 156GWh。 。 液冷 方案渗的透率将逐步提升 安全问题是储能电站的核心 问题 ， 温控 是关键环节 。当前电化学储能 温控 以 风 冷 和液冷 方案 为主 。 相比风冷，液冷 方案 电池单体温差更小， 寿命更长；散热 系统效率更高，冷却均匀性更好；可长时间大倍率充放电，系统适应性更好； 散热系统占地面积更小，能耗更低，故障率更低，维护成本更低 。液冷初期 CAPEX 投入 一般明显高于风冷，但基于更高效制冷能力，高储能能力场景液 冷整个生命周期投入方面具备优势。 2025 年 市场 规模有望超百亿 综合 假设当前单 GWh 储能 温控 平均成本 3000 万元 -9000 万元，其中风冷方案 3000 万元，液冷整体方案 9000 万元 ， 框算全球 、 国内储能 温控 市场规模： 1）全球市场， 2025 年电化学储能 温控 市场规模将达到 42-126 亿元， 2030 年 电化学储能 温控 市场规模将达到 121-364 亿元。 2）中国市场， 2025 年电化学储能 温控 市场规模将达到 8-24 亿元， 2030 年电化 学储能 温控 市场规模将达到 30-89 亿元 。 产业 格局初步形成 仍将有变动 风冷 ： 英维克、黑盾 股份 、申菱环境等均有成熟产品，英维克份额 明显领先 。 液冷 ： 外部制冷供液系统环节目前来看 英维克 、 奥特佳（空调国际） 出货规模 领先，松芝股份、高澜股份等预计今年将产生订单销售，同飞股份、申菱环境 等也在积极进行客户拓展；内部电池包液冷系统产品领域，科创新源、飞荣达 等均明确表示有液冷板等产品布 局。 竞争格局短期 由于交付能力、价格等因素 或存在波动，中长期看产品性能领 先和品牌优势突出的厂商将更具优势。 table_page 通信 行业专题 2/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 证 券 研 究 报 告 投资建议 当前行业需求处于爆发期， 建议 重点关注 具备先发优势、在液冷领域具备积 累、与主流储能系统集成商、主流电池厂商具备共同研发经验或者具备良好 合作基础的厂商。 推 荐英维克、高澜股份，另外建议关注松芝股份、同飞股份、申菱环境 、 科 创新源、 飞荣达 、 奥特佳 等。 英维克： 先发优势明显，截至 2021 年 5 月公司参与的储能 温控 相关产品 规模已经达到 11GWh，其中液冷占到 4GWh， 2021 年上半年公司储能温 控收入达到 1.5 亿元 。 高澜股份： 8 月 披露已签署 储能 订单约 1100 万元，主要客户为分布式电 池集装箱集成厂家和电池厂家，已与宁德时代展开合作 。 松芝股份： 已成为宁德时代、远景能源等储能电池 温控 产品供应商 。 同飞股份： 储能温控设备已与阳光储能进行了产品和服务的对接 。 申菱环境： 面向储能的解决方案包括液冷和风冷产品 。 科创新源： 子公司瑞泰克投入建设一条储能系统用吹胀式液冷板产品 线，项目建成后预计年产值为 3 亿元。 飞荣达： 压铸壳体 、注塑壳体、屏蔽密封胶条、散热模组等产品已经应 用于光伏逆变器和风电行业的储能设备 。 奥特佳： 子公司空调国际 储能相关产品 2020 年 开始向 宁德时代等 供货 。 风险提示： 电化学储能行业发展不及预期；液冷技术在行业渗透不及预期；储 能 温控 产品价格降幅超出预期；重点关注公司后续份额不及预期的风险 。 表： 建议关注公司盈利预测 公司简称 2020 年，百万元 EPS PE 收入 利润 21E 22E 23E TTM 21E 22E 23E 英维克 1703 182 0.67 0.90 1.15 75 70 52 38 高澜股份 1228 81 0.29 0.55 0.84 69 62 32 24 松芝股份 3384 247 0.33 0.45 0.53 29 28 20 20 同飞股份 612 125 - - - 50 - - 15 申菱环境 1467 125 0.71 0.98 1.31 46 42 30 22 科创新源 307 27 0.50 1.05 1.67 255 74 36 - 飞荣达 2929 209 - - - 92 - - 26 奥特佳 3727 (296) - - - -56 - - 资料来源： 英维克、高澜股份来自浙商，其他来自 wind 一致预期， 浙商证券研究所 table_page 通信 行业专题 3/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 正文目录 1. 电化学储能迎来黄金期 . 5 2. 热管理是核心安全环节 . 9 3. 液冷方案渗透率将提升 . 12 4. 2025 年规模有望超百亿 . 15 5. 产业竞争格局初步形成 . 16 6. 投资建议 . 18 6.1. 英维克 . 19 6.2. 高澜股份 . 19 6.3. 松芝股份 . 19 6.4. 同飞股份 . 19 6.5. 申菱环境 . 20 6.6. 科创新源 . 20 6.7. 飞荣达 . 20 6.8. 奥特佳 . 21 7. 风险提示 . 21 图表目录 图 1： 储能是推动能源转型和碳中和的关键支撑技术 . 5 图 2： 储能技术贯穿电力系统各个环节 . 5 图 3： 全球 风光 发电在电力结构占比趋势 . 6 图 4： 2050、 2060 年 我国 风光 发电在电力结构占比 . 6 图 5：新能源配 储情况 . 7 图 6：储能场景按照电池功率和电池容量分类 . 8 图 7：中国锂电储能系统成本趋势 . 8 图 8：全球电化学储能市场累计装机规模 . 8 图 9：中国电化学储能市场累计装机规模 . 8 图 10：锂离子电池的工作温度区间 . 11 图 11：热管理 环节是储能核心安全环节之一 . 11 图 12：热失控安全原理 . 11 图 13： 集装箱风冷系统案例 . 12 图 14：电站式 储能系统液冷方案 . 12 图 15：锂电池热管冷却方案 . 13 图 16： 相变冷却电池结构 . 13 图 17：宁德时代储能液冷解决方案 . 14 图 18：宁德时代户外液冷电柜产品 . 14 图 19：比亚迪 BYD Cube T28 产品 . 15 table_page 通信 行业专题 4/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 图 20： BYD Cube T28 单位面积能量密度提升超 90% . 15 图 21： 储能温控产业链 . 17 表：建议关注公司盈利预测 . 2 表 1：主要国家和地区碳中和进展情况 . 6 表 2：储能的技术路线对比 . 8 表 3：动力电池厂商布局储能赛道 . 9 表 4： 电化学储能市场测算 . 9 表 5： 近年来储能电站安全事故 . 10 表 6：储能温控系统冷却方式 对比 . 13 表 7：不同充放电倍率下锂离子电池的温度和发热功率 . 14 表 8： 电化学储能市场测算 . 15 表 9： 电化学储能温控市场规模测算 . 16 表 10：部分上市公司储能业务布局 . 17 表 11： 建议关注公司盈利预测 . 18 table_page 通信 行业专题 5/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 1. 电化学 储能 迎 来 黄金期 储能是保障清洁能源大规模发展和电网安全经济运行的关键 环节 。 电力 储能技术是将 电 能储存起来以便以后需要时利用的技术 ，主要 目的是实现电力 在供应端、输送端以及用户端的稳定运行 。 传统能源时代，电力消费方式单一，传统的煤电、燃机供给足以应对电网稳定调节需 求。在新能源革命时代， 新能源 发电 具备 波动性较大、调节能力 较差 等 特点 ，电力系统 对 于平滑输出、 调峰调频 等电力辅助服务的需求 明显 增长 。 随着新能源发电占比提升， 电力 能源结构将明显变化， 储能需求 加速释放 。 图 1： 储能是推动能源转型和碳中和的关键支撑技术 资料来源： 赛迪顾问， 浙商证券研究所 储能按照应用场景主要可划分为发电 侧、辅助服务、电网侧 、 集中式可再生能源并网、 用户侧 。 发电侧主要应用于电力调峰、辅助动态运行等，辅助服务主要应用于系统调频、 旋转备用等，集中式可再生能源并网主要应用于平滑可再生能源发电出力、减少弃风弃光 等，电网侧主要应用于缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级等，用户侧主要应用于 工 商业削峰填谷、需求侧响应 、 能源成本管理 等。 图 2： 储能技术贯穿电力系统各个环节 资料来源： CNESA， 浙商证券研究所 table_page 通信 行业专题 6/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 碳中和碳达峰 驱动 新能源发电占比显著提升 。 全球在 2015 年巴黎协定设定了本世纪后 半叶 实现净零排放的目标，包括欧盟、 英国、美国、日本、韩国等多个国家和政府提出了相关规划和愿景 。 2020 年 9 月，习近 平总书记在第七十五届联合国大会上提出二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力 争取 2060 年前实现碳中和。 表 1： 主要国家和地区碳中和进展情况 进展情况 国家和地区（承诺年） 已实现 苏里南共和国、不丹 已立法 瑞典（ 2045）、美国（ 2050）、法国（ 2050）、丹麦（ 2050）、新西兰（ 2050）、匈牙利（ 2050） 立法中 欧盟 （ 2050） 、西班牙（ 2050）、智利（ 2050）、斐济（ 2050） 政策宣示 芬兰（ 2035）、奥地利（ 2040）、冰岛（ 2040）、德国（ 2050）、瑞士（ 2050）、挪威（ 2050）、爱尔兰（ 2050）、葡萄牙（ 2050）、哥斯达黎加（ 2050）、南非（ 2050）、中国（ 2060）等 资料来源： Energy & Climate Intelligence Unit，浙商证券研究所 BNEF 数据显示， 2019 年全球风光发电量占比约为 9%，其中光伏占比 3%，风能占 比 6%，风光发电占比呈上升趋势，预计至 2050 年风光发电将提供全球 56%的发电量， 提升空间 显著 。根据 Ember 数据， 2020 年全球风能、太阳能发电量同比增长 15%，在全 球电力结构中占比约 9.4%。 图 3： 全球 风光 发电在电力结构占比趋势 资料来源： BNEF， 浙商证券研究所 根据国家统计局数据， 2020 年 国内 风电发电量 0.47 万亿千瓦时，太阳能发电量 0.22 万亿千瓦时，合计占比为 9.5%， 国家能源局 数据 显示 2025 年将 逐年提高 至 16.5%左右 。 根据 全球能源互联网发展合作组织测算 ，预计 2050 年 、 2060 年我国 风光发电量占比 分别 超过 65%、 70%。 图 4： 2050、 2060 年 我国 风光 发电在电力结构占比 资料来源： 全球能源互联网发展合作组织 ， 浙商证券研究所 table_page 通信 行业专题 7/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 储能行业将 进入发展快车道 。 近来国家政府机关陆续发布相关政策，在优化峰谷电价机制、建立尖峰电价机制等方 面对现行分时电价机制作了进一步完善，并鼓励发电企业自建储能或调峰能力增加并网 规模，引导市场主体多渠道增加可再生能源并网规模。 新型储能作为提升能源电力系统调节能力、综合效率和安全保障能力，支撑新型电力 系统建设的重要举措， 是 能源领域碳达峰碳中和的关键支撑之一 。 近年来，光伏风电等新能源发电大幅发展，而储能产业发展 并未 跟上， 储新比 近年来 逐步下降 ， 2020 年中国储新比约为 6.7%， 明显低于 中 国以外其他国家和地区 15.8%的储 新比 。 图 5： 新能源配 储情况 资料来源： 能源杂志 ， 浙商证券研究所 2020 年来我国各省出台鼓励或强制要求新能源配套储能的相关政策，规定新能源发 电侧配储的比例为 5%-20%。今年 8 月，国家发改委、能源局明确 调峰资源按 15%功率 （ 20%优先）、 4 小时以上要求 配建调峰能力。 7 月， 国家发改委、国家能源局印发关于加快推动新型储能发展的指导意见， 明 确 以实现碳达峰碳中和为目标 ，到 2025 年，实现新型储能从商业化初期向规模化发展转 变，装机规模达 30GW 以上；到 2030 年，实现新型储能全面市场化发展，技术创新和产 业水平稳居全球前列，装机规模基本满足新型电力系统相应需求。 近日南网印发“十四五”电网发展规划提出“十四五”期间南方电网建设规划投 资约 6700 亿元，以加快数字电网建设和现代化电网进程，推动以新能源为主体的新型电 力系统构建，储能系统领域提出新能源配套储能 20GW，南方电网储新比近 20%。 电化学储能 成为新增 储能 装机主流 。 电化学储能包括锂电池储能、液流电池储能、钠硫电池储能等，其中锂 电池储能当前 技术最为成熟。 相比抽水储能，电化学储能受地理条件影响较小，建设周期短，具备高度灵活性 ，在 响应时间、综合效率等指标上具备显著优势，并且应用场景更为广泛，对功率型应用、容 量型应用等均可完全适合 。 近年来随着电化学储能 成本持续下降 ， 商业化应用日益成熟，逐渐成为新增 储能 装机 主流 ， 未来随着锂电池产业规模效应 的 进一步显现， 电化学储能 成本仍有较大下降空间， 根据 CNESA 预测， 2025 年我国 锂电储能市场系统 并网 成本将降至 0.84 元 /Wh， 较 2020 年下降 42%， LCOE 降至 0.2/kWh，较 2020 年下降 65%。 table_page 通信 行业专题 8/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 表 2：储能的技术路线对比 技术类型 项目功率规模 放电 时长 响应时间 综合效 率 /% 循环 次数 功率型应用 容量型应用 技术成熟度 抽水蓄能 百 MW 以上 1-24h min 70-80 15000-25000 不适合 完全适合 成熟 压缩空气储能 几十 -几百 MW 1-24h min 65-75 15000-25000 不适合 完全适合 成熟 飞轮储能 kW-几十 MW s-30min ms 90 100000+ 完全适合 适合 商业化早期 铅酸电池 kW-几十 MW m-h ms 50-85 300-500 完全适合 完全适合 成熟 锂电池 kW-几百 MW m-h ms 85-95 2000-10000 完全适合 完全适合 成熟 液流电池 kW-百 MW m-h ms 65-85 5000-15000+ 适合 完全适合 商业化早期 钠硫电池 百 kW-百 MW m-h ms 75-90 2000-6000 完全适合 完全适合 商业化早期 超级电容储能 kW-几十 MW s-m ms 70-95 100000+ 完全适合 不适合 开发阶段 超导储能 kW-几十 MW s-m ms 90 100000+ 完全适合 不适合 开发阶段 氢储能 kW-百 MW 以上 NA NA 35-50 NA NA 完全适合 开发阶段 资料来源：赛迪，浙商证券研究所 图 6： 储能场景按照电池功率和电池容量分类 图 7： 中国锂电储能系统成本趋势 资料来源： 派能科技 ， 浙商证券研究所 资料来源： BNEF， CNESA， 浙商证券研究所 当前新增投运中电化学储能已经占比 较高 。 CNESA 不完全统计，截至 2020 年底，全 球已投运储能项目累计装机规模 191.1GW，其中电化学储能的累计装机规模 14.2GW， 2020 年新增投运 4.7GW 中，电化学储能占比约 75%。 截至 2020 年底 ，中国 已投运储能 项目累计装机规模 35.6GW，其中电化学储能的累计装机规模为 3.27GW， 2020 年新增投 运 1.56GW 中，电化学储能占比约 49%。 图 8： 全球电化学储能市场累计装机规模 图 9： 中国电化学储能市场累计装机规模 资料来源： CNESA， 浙商证券研究所 资料来源： CNESA， 浙商证券研究所 table_page 通信 行业专题 9/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 国内动力电池龙头厂商 正在 积极储能电池生产扩产布局。 储能电池行业目前尚处于商业化初期阶段，近年来规模快速发展， GGII 数据， 2020 年全球 、国内 储能锂离子电池出货量 27GWh、 16.2GWh， 分别 同比增长 59%、 71%， 2021 年 上半年 全球 、国内 储能锂离子电池出货量 18GWh、 11GWh，分别 同比增长 80%、 100%。 国内动力电池龙头厂商正积极 加大 储能 相关 布局。 宁德时代 拟定增 582 亿合计扩产 锂电池产能约 137GWh，其中 湖西锂离子电池扩建项目（二期） 明确新增 储能电柜年产能 约 30GWh。亿纬锂能子公司 亿纬动力 拟与林洋能源 合资 投建年产 10GWh储能电池项目 。 表 3： 动力电池厂商布局储能赛道 公司 日期 相关规划 宁德 时代 2021.2 公司 公告 拟在广东省肇庆市投资建设动力及储能电池生产基地，项目总投资不超过 120 亿元 2021.8 公司公告 拟定增募资 582 亿元，用于扩产锂电池约 137GWh、 储能电柜 30GWh 2021.9 公司 公告 拟在江西省宜春市投资建设新型锂电池生产制造基地（宜春）项目，项目总投资不超过 135 亿元 2021.11 公司公告 拟在贵州贵安新区投建贵州新能源动力及储能电池生产制造基地一期项目，投资不 超过 70 亿元 比亚 迪 2021.7 公司与金风科技战略合作签约，深度跨界合作共同为电源侧储能场景打造最优的储能解决方案和产品服务 2021.10 公司与正泰集团战略合作签约，旨在储能、智慧轨道交通、半导体领域开启深度合作 亿纬 锂能 2021.6 公司公告子公司亿纬动力拟与林洋能源成立合资子公司投资不超过 30 亿元建设年产 10GWh 储能电池项目 2021.11 公司 公告公司 及子公司计划在荆门掇刀区投资 305 亿元建设年产 152.61GWh 荆门动力储能电池产业园项目 2021.11 公司公告子公司 亿纬动力拟分别在荆门高新区投资建设 20GWh 乘用车用大圆柱电池生产线及辅助设施项目、 16GWh 方形磷酸铁锂电池生产线及辅助设施项目，投资总额约为 62 亿元 中航 锂电 2021.4 与成都经开区签署项目合作框架协议，就 50GWh 动力电池及储能电池成都基地项目合作达成共识 2021.5 公司 公告 与武汉经开区签署中航锂电动力电池及储能电池武汉基地项目投资协议，计划新建产能 20GW 2021.8 公司 与合肥市签署投资协议 ，拟 在 合肥 新建年产能 50GWh 的动力电池及储能电池产业基地 国轩 高科 2021.7 公司与晶科能源签署战略合作协议，在 “ 光伏 +储能 ” 产品研发生产、分布式光储系统开发销售、光储充电设 备、光储整县推进等领域开展战略合作 资料来源： 公司公告 ，浙商证券研究所 未来 电化学 储能产业的发展有望进一步超预期 。 根据浙商电新团队的测算， 预计 2025年全球 、国内 新增电化学储能 172GWh、 45GWh， 2021-2025 年 CAGR 分别为 75%/69%，预计 2030 年全球 /我国新增电化学储能装机量 有 望达到 641WGh、 156GWh。 表 4： 电化学储能市场测算 单位： GWh 2019 2020E 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 全 球 合计新增装机 6.0 10.6 19 39 81 116 172 245 323 436 537 641 发电侧 1.35 2.47 6.8 14.0 28.1 45.1 68.1 96 132 172 214 258 电网侧 1.24 4.01 6.6 16.6 31.8 44 68 103 129 158 185 215 用户侧 3.4 4.2 5.7 8.6 20.9 27.6 35.8 46.6 61.3 106.7 138.3 167.9 中 国 合计新增装机 1.3 3.24 4.9 11 21 31 45 65 85 107 131 156 发电侧 0.27 1.03 1.9 4.4 8.6 14.4 21.9 30 40 52 64 76 电网侧 0.90 1.98 2.7 6.2 11.2 15 21 32 40 48 57 67 用户侧 0.16 0.23 0.34 0.54 1.08 1.5 2.0 3.0 4.5 7.1 9.8 12.4 资料来源： 浙商电新：碳中和集结号吹响，储能赛道一触即发 储能行业深度报告 ，浙商证券研究所 2. 热管理 是 核心 安全环节 table_page 通信 行业专题 10/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 安全问题是储能电站的 核心 问题 。 近年来，储能电站安全事故时有发生，引发社会强烈关注。 2021 年 4 月，北京国轩 福威斯光储充储能电站发生爆炸 ，导致两名消防员牺牲 。 7 月，位于澳大利亚维多利亚州 的特斯拉 Megapack储能系统发生爆燃 ，在起火后的第四天，当地政府仍在努力控制火势 。 中国能源报数据显示，据不完全统计， 2011-2021.4 近十年间，全球共发生 32 起储能 电站起火爆炸事故，特别是韩国，在政策激励之下储能项目建设爆发式增长， 但 在 安装 施 工 、系统集成、运行维护 等方面产生重大安全隐患， 2017 年来已经发生 24 起安全事故。 表 5： 近年来储能电站安全事故 国家 /地区 容量 ， MWh 用途 建筑形态 事故类型 储能技术 事故日期 使用时间 日本 - 需求管理 组装式 充电中 钠硫电池 2011.09 - 美国 20 风电 集装箱 充电中 铅酸电池 2012.08 6 个月 美国 /亚利桑那 2 需求管理 集装箱 - 三元 2019.04 2 年 比利时 - - 集装箱 - 锂电池 2017.11 - 中国 /陕西 - 频率 集装箱 充电后休止 三元 2017.05 - 中国 /江苏 - 需求管理 集装箱 - 磷酸铁锂 2018 - 中国 /北京 2 用户侧 集装箱 运行维护中 锂电池 2019.05 1 年 8 个月 中国 /北京 25 光储充 混凝土 安装调试 磷酸铁锂 2021.04 - 韩国 /全北 1.46 风力 集装箱 安装中（保管） 三元 2017.08 - 韩国 /庆北 8.6 频率 集装箱 修理检查中 三元 2018.05 1 年 10 个月 韩国 /全南 14 风力 组建式面板 修理检查中 三元 2018.06 2 年 5 个月 韩国 /全南 18.965 太阳能 组建式面板 充电后休止 三元 2018.06 6 个月 韩国 /全南 2.99 太阳能 组建式面板 充电后休止 三元 2018.07 7 个月 韩国 /庆南 9.7 风力 组建式面板 充电后休止 三元 2018.07 1 年 7 个月 韩国 /世宗 18 需求管理 组建式面板 安装中（施工） 三元 2018.07 - 韩国 /忠北 5.989 太阳能 组建式面板 充电后休止 三元 2018.09 8 个月 韩国 /忠南 6 太阳能 组建式面板 安装中（施工） 三元 2018.09 - 韩国 /济州 0.18 太阳能 混凝土 充电中 三元 2018.09 4 年 韩国 /京畿 17.7 频率 集装箱 修理检查中 三元 2018.10 2 年 7 个月 韩国 /庆北 3.66 太阳能 组建式面板 充电后休止 三元 2018.11 9 个月 韩国 /忠南 1.22 太阳能 组建式面板 充电后休止 三元 2018.11 11 个月 韩国 /忠北 4.16 太阳能 组建式面板 充电后休止 三元 2018.11 11 个月 韩国 /庆南 1.331 太阳能 组装式 充电后休止 三元 2018.11 7 个月 韩国 /忠南 9.316 需求管理 组建式面板 充电后休止 三元 2018.12 1 年 韩国 /江原 2.662 太阳能 地下混凝土 充电后休止 三元 2018.12 1 年 韩国 /庆南 3.289 需求管理 混凝土 充电后休止 三元 2019.01 10 个月 韩国 /全南 5.22 太阳能 组建式面板 充电中 三元 2019.01 1 年 2 个月 韩国 /全北 2.496 太阳能 集装箱 充电后休止 三元 2019.01 9 个月 韩国 /蔚山 46.757 需求管理 混凝土 充电后休止 三元 2019.01 7 个月 韩国 /庆北 3.66 太阳能 组建式面板 充电后休止 三元 2019.05 2 年 3 个月 韩国 /全北 1.027 太阳能 组建式面板 充电后休止 三元 2019.05 1 年 韩国 /忠南 - 太阳能 集装箱 - 三元 2021.04 - 资料来源： 中国能源网 ，浙商证券研究所 table_page 通信 行业专题 11/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 热管理 是 储能安全 重要保障 。 上述 32 起储能电站起火爆炸事故中， 66%（ 21 起）储能电站起火爆炸大多发生在充 电中或充电后休止中，充电中或充电后休止中电池电压较高，电池活性较大，电芯处于过 充状态，电压升高形成内短路，造成局部热失控从而引发自燃失火等情况。由此 可见 热管 理 对于储能电站安全的重要性，储能系统必须配置足够强度和灵活性的 温控 系统来保障 电站安全稳定运行。 锂电池需要工作于各参数的安全窗口范围，锂电池的最佳工作温度在 10度至 35度， 工作温度区间在 -20 度至 45 度，可承受温度区间在 -40 度至 60 度，需要通过初始电 热管 理 设计、 BMS/PCS/EMS 以及 温控 系统等来维持合理的运行环境。 图 10： 锂离子电池的工作温度区间 资料来源： 大容量锂离子电池储能系统的热管理技术现状分析，浙商证券研究所 过高或过低的温度环境将导致 电芯失控、 BMS 失效、 PCS 保护失效、直流拉弧、火 灾防护失效等问题 ，直接引发储能安全隐患 。 图 11： 热管理 环节是储能核心安全环节之一 资料来源：浙商证券研究所 图 12： 热失控安全原理 资料来源： 动力电池系统技术 ，浙商证券研究所 table_page 通信 行业专题 12/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 3. 液冷 方案渗透率将提升 电化学 储能 温控 系统冷却方式主要包括风冷、液冷、热管 冷却 、相变 冷却等。 风冷 以空气为冷却介质，利用对流换热降低电池温度 ， 风冷 可以分为 自然风冷和强制 风冷 两种， 自然风冷通过空气本身与电池表面的温度差产生热对流，强制风冷需要额外安 装风机、风扇等外部电力辅助设备 。 图 13： 集装箱风冷系统案例 资料来源： 平高集团 集装箱式储能系统热管理设计 ， 浙商证券研究所 液冷以 水、 乙二醇水溶液、纯乙二醇、空调制冷剂 、 硅油 等 液体为冷却介质，通过对 流换热将电池产生的热量带走 ，液冷可以分为直接接触 方式（ 电池单体或者模块沉浸在液 体中 ）方式和间接接触方式（ 在电池间设置冷却通道或者冷板，让液体间接冷却电池 ）， 当前以间接接触方式为多。 液冷系统 （间接接触） 一般由的 电池包 液冷 系统（ 包含 液冷板、 管路、快插接头等）、 制冷 供液系统 （包含水泵、压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等 ）构成。 图 14： 电站式 储能 系统 液冷 方案 资料来源： 高澜股份 ， 浙商证券研究所 table_page 通信 行业专题 13/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 热管 冷却 利用热管的热超导性能， 依靠封闭管壳内工质相变来实现换热 ， 一般由管 壳、管芯及工质组成 ， 可以分为 冷端风冷 和 冷端液冷 两种， 冷端风冷 通过管内冷空气冷却 管外热空气 ，冷端液冷 是管内冷却水冷却管外热空气 。 图 15： 锂电池热管冷却方案 资料来源： 相变材料在锂离子动力电池热管理中的应用研究 ， 浙商证券研究所 相变冷却是利用 相变材料发生相变 吸收热量 ， 用相变材料将电池包裹或者把相变材 料压制成板状夹在单体电池之间 。 图 16： 相变冷却电池结构 资料来源： 相变材料在锂离子动力电池热管理中的应用研究 ， 浙商证券研究所 液冷 方案占比将逐步提升 。 综合来看，当前电化学储能 温控 以 风冷 和液冷 为主。 热管 冷却 和相变冷却 设计较风冷 和液冷更加复杂，成本更高，当前尚未在储能 温控 方案中实际应用 。 表 6： 储能 温控 系统冷却方式对比 风冷 液冷 热管冷却 相变冷却 冷端风冷 冷端液冷 散热效率 中 高 较高 高 高 散热速度 中 较高 高 高 较高 温降 中 较高 较高 高 高 温差 较高 低 低 低 低 复杂度 中 较高 中 较高 中 寿命 长 中 长 长 长 成本 低 较高 较高 高 较高 资料来源： 大容量锂离子电池储能系统的热管理技术现状分析， 浙商证券研究所 table_page 通信 行业专题 14/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 风冷具备方案成熟、 结构简单、易维护 、 成本低等优点， 但同时由于空气的 比热容低， 导热系数低， 风冷一般应用于功率较低场景 。 相比风冷，液冷 方式电池单体温差更小，寿命更长；散热系统效率更高， 冷却均匀性 更好 ；可长时间 大倍率充放电，系统适应性更好；散热系统 占地面积更小，能耗更低， 故 障率 更 低，维护成本 更 低。 初期 CAPEX 投入来看，液冷成本 一般明显 高于 风 冷， 但 基于 液冷 更高效 均匀 的制冷 能力， 高储能能力场景 液冷 整个生命周期投入 方面具备优势 。 未来 液冷的占比 将 逐步提升 ， 高倍率场景 将 以液冷方案为主， 另外 储能系统 温控 系统 也趋向风冷、液冷一体化、集成化设计。 表 7： 不同充放电倍率下锂离子电池的温度和发热功率 充放电倍率 /C 起始温度 / 最终温度 / 温升 / 平均发热功率 /W 充电 放电 充电 放电 充电 放电 充电 放电 平均 0.5 20.39 20.19 31.40 32.01 11.01 11.82 2.06 2.55 2.31 1.0 19.92 20.05 35.43 37.39 15.51 17.34 5.42 7.06 6.51 1.5 20.22 20.37 43.16 44.49 22.94 24.12 10.06 15.60 12.83 2.0 20.27 20.29 45.39 47.99 25.12 27.70 14.44 23.89 19.17 3.0 19.85 20.24 50.83 54.98 30.98 34.74 22.26 44.93 33.60 资料来源： 汽车传动系统之家， 浙商证券研究所 当前包括宁德时代、阳光电源、比亚迪、远景能源等均推出了液冷方案。 2021 年 4 月，宁德时代在第十届储能国际峰会暨展览会上发布了 其户外液冷电柜产 品，该户外液冷机柜采用了创新液冷技术，并依托智能化、自动化、信息化制造系统和安 全设计，实现长期高可靠性和高稳定性。同时凭借高度集成化设计和超长寿命技术还可有 效降低运营能耗及占地面积，敏捷适配多种应用场景，最终实现全生命周期高效收益。 图 17： 宁德时代储能液冷解决方案 图 18： 宁德时代户外液冷电柜产品 资料来源： 宁德时代官网， 浙商证券研究所 资料来源： 宁德时代公众号， 浙商证券研究所 2021 年 10 月， 阳光电源在 Intersolar Europe 2021 上发布了 其 最新液冷储能系统， 相 比风冷， 液冷显著降低了系统辅助损耗，确保更长的电池寿命， 其 智能温控系统可实现最 大 3 摄氏度的电池温差 ，且柜体内集成有自动补液装置， 节省 80%的灌装工作， 此外由 于 整体设计小于 26 吨， 可以在运输前与电池预组装 ， 节省了高达 50%的 现场安装时间 。 table_page 通信 行业专题 15/22 请务必阅读正文之后的免责条款部分 2021 年 10 月，远景能源发布其全新智慧液冷储能产品， 智能温控技术可随环境温度 和运行状态灵活调整运行模式 ， 与普通风冷产品相比，该液冷储能产品的电池寿命提升 20%， 降低能耗约 20%以上 ，此外通过集约化设计和 305Ah 大电芯 节约占地 面积 50%以 上 。该 液冷储能 产品能够在气温 -40 +50的地区正常运行，目前已完成江苏、内蒙等 地海边、沙漠地区多场景下的储能系统交付。 2021 年初 ， 比亚迪电网级储能系统 BYD Cube T28 成为国内首 个 通过 德国莱茵 TV 集团 UL9540A 热失控测试 和技术评估的 电网级储能系统 ， BYD Cube T28 占地 16.66 平 米 ， 储能容量 2.8MWh， 采用液冷方案， 支持 1500V 直流电压， 单位面积能量密度相对标 准集装箱产品 提升超 90%。 未来 公司计划推出搭载刀片电池的升级版 BYD Cube，单位面 积能量密度相对标准集装箱 产品 提升超 145%, 等效 40尺集装箱面积电池容量可超 6MWh。 图 19： 比亚迪 BYD Cube T28 产品 图 20： BYD Cube T28 单位面积能量密度提升超 90% 资料来源： 储能科学与技术 ， 浙商证券研究所 资料来源： 储能科学与技术 ， 浙商证券研究所 4. 2025 年 规模 有望 超百亿 电化学 储能产业将迎来高速发展。 根据浙商电新团队的测算， 预计 2025 年全球 、国 内 新增电化学储能 172GWh、 45GWh， 2021-2025 年 CAGR 分别为 75%/69%，预计 2030 年全球 /我国新增电化学储能装机量 有望达到 641WGh、 156GWh。 表 8： 电化学储能市场测算 单位： GWh 2019 2020E 2021E