20230725_国信证券_储能行业专题研究系列报告:钒液流电池兼具安全与灵活的长时储能技术未来前景可期_29页.pdf

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请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告|2 0 2 3 年 0 7 月 2 5 日超 配储 能 行 业 专 题 研 究 系 列 四:钒 液 流 电 池兼 具安 全与 灵 活的 长时 储能 技 术 未 来前 景可 期核 心 观 点 行 业 研 究 行 业 专 题电 力 设 备超 配 维 持 评 级证 券 分 析 师:王 蔚 祺 证 券 分 析 师:陈 抒 扬0 1 0-8 8 0 0 5 3 1 3 0 7 5 5-8 1 9 8 2 9 6 5w a n g w e i q i 2 g u o s e n.c o m.c nc h e n s h u y a n g g u o s e n.c o m.c nS 0 9 8 0 5 2 0 0 8 0 0 0 3 S 0 9 8 0 5 2 3 0 1 0 0 0 1联 系 人:李 全0 2 1-6 0 3 7 5 4 3 4l i q u a n 2 g u o s e n.c o m.c n市场走势资 料 来 源:W i n d、国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理相关研究报告 新 型 电 力 系 统 专 题 研 究 系 列 之 充 电 桩-直 流 桩 需 求 持 续 提 升,国 内 企 业 加 速 出 海 2 0 2 3-0 7-2 3 储 能 产 业 链 周 评 7 月 第 3 周:储 能 公 司 陆 续 发 布 半 年 报,上 海发 布 交 通 领 域 氢 能 方 案 2 0 2 3-0 7-2 3 风 电/电 网 产 业 链 周 评(7 月 第 4 周)-电 网 建 设 环 比 提 速,硅钢 价 格 继 续 下 行 2 0 2 3-0 7-2 3 光 伏 产 业 链 周 评(7 月 第 4 周)-硅 料、硅 片 价 格 探 涨,银 浆 价格 上 行 2 0 2 3-0 7-2 3 光 伏 产 业 链 周 评(7 月 第 3 周)-硅 片、电 池 片 价 格 小 幅 反 弹,石 英 坩 埚 价 格 探 涨 2 0 2 3-0 7-1 6钒 液 流 电 池 中 电 堆 与 电 解 液 是 核 心 组 成 部 分。钒 液 流 电 池 主 要 由 功 率 单 元(电 堆)、能 量 单 元(电 解 液 等)、电 解 液 输 送 系 统、电 池 管 理 系 统、储 能逆 变 器 等 组 成。钒 液 流 电 池 工 作 原 理 为 使 用 外 接 泵 推 动 电 解 液 在 电 堆 内 流 动并 发 生 电 化 学 反 应,而 后 将 溶 液 中 的 化 学 能 转 化 为 电 能。钒 液 流 电 池 的 功 率单 元 与 能 量 单 元 相 互 独 立,电 堆 数 量 和 大 小 影 响 了 钒 电 池 功 率,电 解 液 的 体积 和 浓 度 决 定 了 钒 电 池 的 储 能 容 量。钒 液 流 电 池 安 全 性 高、寿 命 长、建 设 灵 活 性 高,是 长 时 储 能 的 有 效 方 式。长时 储 能 一 般 是 指 可 以 持 续 充 放 电 4 小 时 以 上 的 储 能 技 术,包 括 抽 水 蓄 能、压缩 空 气 储 能、重 力 储 能、液 流 电 池 储 能 等。钒 液 流 电 池 优 势 在 于:1)与 锂电 池 相 比,钒 电 池 具 有 高 安 全 和 稳 定 性,满 足 储 能 电 站 对 安 全 性 的 要 求;2)与 抽 水 蓄 能、压 缩 空 气 储 能 等 长 时 储 能 技 术 相 比,钒 液 流 电 池 不 受 地 理 和 地质 条 件 约 束、选 址 灵 活,且 项 目 建 设 周 期 短、对 环 境 影 响 相 对 较 小,在 长 时储 能 领 域 前 景 广 阔。目 前 面 临 的 发 展 障 碍 为 初 始 投 资 成 本 高、能 量 密 度 低、工 作 温 区 窄、下 游 应 用 市 场 处 于 早 期 阶 段。未 来 伴 随 技 术 进 步,通 过 优 化 电解 液 配 方、改 进 电 堆 材 料 等 方 式,钒 液 流 电 池 电 化 学 性 能 有 望 进 一 步 改 善;同 时 伴 随 规 模 化 发 展,经 济 性 有 望 得 到 提 升。政 策 持 续 加 码,钒 液 流 电 池 产 业 化 加 速 推 进。截 止 到 2 0 2 2 年 底 全 球 液 流 电池(以 钒 液 流 电 池 为 主)累 计 装 机 规 模 为 2 7 4.2 M W,在 全 球 新 型 储 能 中 占 比0.6%。其 中 中 国 液 流 电 池 累 计 装 机 为 1 5 7.2 M W,在 国 内 新 型 储 能 中 占 比 1.2%;产 业 化 依 旧 处 于 早 期 阶 段。而 由 于 钒 电 池 在 长 时 储 能 领 域 的 广 阔 应 用 潜 力,各 国 政 府 纷 纷 出 台 政 策 进 行 积 极 支 持,如 中 国 从 总 体 规 划、实 施 细 节、安 全规 范 等 多 方 面 积 极 推 出 细 则,加 快 钒 电 池 产 业 化 进 程。我 们 预 计 2 0 2 3 年 全球 液 流 电 池 新 增 装 机 有 望 达 到 1.7 G W h,2 0 2 6 年 全 球 液 流 电 池 新 增 装 机 量 有望 达 到 1 9.6 G W h,2 0 2 3-2 0 2 6 年 均 复 合 增 速 达 到 1 2 5%。钒 液 流 电 池 产 业 链 企 业 加 快 产 品 与 产 能 布 局。在 钒 资 源 端,中 国 拥 有 全 球最 多 的 钒 资 源 储 量、也 是 全 球 最 大 的 金 属 钒 生 产 国,有 利 于 钒 电 池 的 推广。在 材 料 端,离 子 膜 由 于 专 利 和 技 术 壁 垒 高 多 还 依 赖 于 进 口,电 解 液、电 极、双 极 板 等 材 料 则 实 现 国 产 化。在 电 堆 制 造 与 系 统 集 成 环 节,融 科储 能、上 海 电 气、北 京 普 能、星 辰 新 能 等 企 业 在 高 功 率 电 堆 及 系 统 上 布局 领 先,并 且 纷 纷 进 行 百 兆 瓦 到 吉 瓦 级 产 能 扩 张,加 速 产 业 化 进 程。风 险 提 示:1)钒 液 流 电 池 产 业 化 进 度 不 及 预 期;2)储 能 需 求 不 及 预 期;3)政 策 支 持 力 度 不 及 预 期;4)行 业 竞 争 加 剧。投 资 建 议:看 好 钒 液 流 电 池 作 为 长 时 储 能 的 有 效 技 术 手 段,从 而 实 现 行 业 快速 增 长。建 议 关 注 在 钒 资 源、国 产 化 离 子 膜、高 性 能 电 极 材 料、高 效 率 电 解液、大 功 率 电 堆 及 系 统 等 领 域 布 局 领 先 的 企 业。请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告2内 容 目 录储能 市场 高速增 长,新型储 能蓬勃 发展.5新 型 储 能 方 式 介 绍.5政 策+经 济 性 双 轮 驱 动,储 能 迎 来 爆 发 式 增 长.5钒电 池兼 具灵活 与安 全,是 储能的 可靠 手段.1 0钒 电 池 基 本 结 构 与 特 性.1 0钒 电 池 高 安 全、长 寿 命、灵 活 性 高,是 长 时 储 能 的 有 效 方 式.1 2政 策 持 续 加 码,钒 电 池 产 业 化 进 程 加 速.1 42 0 2 6 年 液 流 电 池 新 增 装 机 量 有 望 达 到 1 9.6 G W h.1 5产业 链:电堆与 电解 液是核 心组成 部分.1 7钒 资 源:国 内 储 量 丰 富,钒 产 能 充 足.1 7离 子 膜:国 产 替 代 正 当 时.1 9电 极:碳 素 类 材 料 为 主 流 路 线,国 内 企 业 配 套 能 力 强.2 1双 极 板:电 堆 重 要 结 构 件.2 2电 堆:钒 电 池 核 心 功 率 单 元.2 3电 解 液:核 心 能 源 单 元,残 值 高 回 收 价 值 大.2 4钒电 池产 业链企 业梳 理.2 7ZXAZwPrMsRnMoQpMqNtMoP7NaO7NnPrRmOmPkPnNqPkPsQmR6MnMrPNZqNrMvPmQnP请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告3图 表 目 录图 1:储 能 技 术 分 类.5图 2:全 球 新 型 储 能 累 计 装 机 规 模(G W).6图 3:全 球 新 型 储 能 新 增 装 机 规 模(G W).6图 4:2 0 2 2 年 底 全 球 储 能 市 场 累 计 装 机 规 模(G W、%).6图 5:2 0 2 3 年 7 月 全 国 各 地 代 理 电 价 峰 谷 价 差(元/k W h).8图 6:2 0 2 2 年 全 球 户 用 储 能 新 增 装 机 分 布 情 况.8图 7:德 国 电 价 指 数 K W K-P r e i s(E U R/M W h).9图 8:美 国 主 要 州 际 交 易 所 电 力 加 权 平 均 价 格(U S D/M W h).9图 9:全 钒 液 流 电 池 结 构 示 意 图.1 0图 1 0:钒 电 池 发 展 历 程.1 0图 1 1:全 球 液 流 电 池 累 计 装 机 规 模(M W).1 1图 1 2:国 内 液 流 电 池 累 计 装 机 规 模(M W).1 1图 1 3:钒 电 池 电 堆 结 构 图.1 1图 1 4:1 M W/4 M W h 钒 电 池 系 统 成 本 构 成.1 2图 1 5:钒 液 流 电 池 储 能 系 统 输 出 功 率 与 储 能 容 量 可 以 独 立 设 计.1 3图 1 6:不 同 储 能 时 长 下 全 钒 液 流 电 池 储 能 系 统 价 格(元/W h).1 4图 1 7:钒 电 池 产 业 链 示 意 图.1 7图 1 8:2 0 2 2 年 全 球 钒 资 源 储 量 分 布(折 金 属 钒,万 吨).1 7图 1 9:2 0 2 2 年 全 球 钒 资 源 产 量 分 布(折 金 属 钒,万 吨).1 7图 2 0:国 内 金 属 钒 主 要 生 产 方 式.1 8图 2 1:2 0 2 1 年 各 家 企 业 金 属 钒 产 能(折 五 氧 化 二 钒,万 吨).1 8图 2 2:2 0 2 1 年 全 球 钒 资 源 的 消 费 结 构.1 8图 2 3:2 0 2 2 年 全 球 钒 资 源 的 消 费 结 构.1 8图 2 4:五 氧 化 二 钒 售 价(万 元/吨).1 9图 2 5:液 流 电 池 电 堆 结 构 图.2 3图 2 6:大 连 2 0 0 M W/8 0 0 M W h 储 能 示 范 电 站 模 块 化 结 构 示 意 图.2 3请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告4表 1:储 能 电 池 细 分 应 用 领 域 介 绍.6表 2:部 分 省 份 强 制 配 储 政 策.7表 3:全 球 新 型 储 能 市 场 装 机 情 况(G W h).9表 4:钒 电 池 系 统 主 要 组 成 结 构 及 各 组 分 的 功 能.1 1表 5:几 种 电 化 学 储 能 技 术 对 比.1 2表 6:三 种 长 时 储 能 技 术 的 特 性 对 比.1 3表 7:国 内 外 钒 液 流 电 池 相 关 政 策.1 4表 8:2 0 2 3 年 初 以 来 钒 液 流 储 能 项 目 签 约 情 况(截 至 2 0 2 3 年 7 月 2 1 日).1 5表 9:全 球 液 流 电 池 新 增 装 机 规 模 预 测.1 6表 1 0:不 同 五 氧 化 二 钒 价 格 对 应 的 电 解 液 成 本 测 算.1 9表 1 1:离 子 膜 的 性 能 要 求.1 9表 1 2:钒 电 池 离 子 膜 的 分 类.2 0表 1 3:国 内 外 部 分 企 业 全 氟 磺 酸 膜 性 能 对 比.2 0表 1 4:国 内 部 分 全 氟 磺 酸 膜 生 产 企 业 情 况.2 1表 1 5:不 同 钒 电 池 电 极 材 料 对 比.2 1表 1 6:部 分 国 内 电 极 材 料 生 产 企 业 情 况.2 2表 1 7:双 极 板 材 料 对 比.2 2表 1 8:部 分 国 内 企 业 双 极 板 布 局 情 况.2 3表 1 9:部 分 国 内 企 业 钒 电 池 电 堆 布 局 情 况.2 4表 2 0:不 同 支 撑 电 解 质 的 钒 电 池 性 能 对 比.2 5表 2 1:不 同 储 能 时 长 钒 电 池 实 际 投 资 成 本 情 况.2 5表 2 2:部 分 钒 电 池 电 解 液 企 业 情 况.2 6表 2 3:钒 电 池 产 业 链 部 分 公 司 情 况 梳 理.2 7请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告5储 能 市 场 高 速 增 长,新 型 储 能 蓬 勃 发 展新 型 储 能 方 式 介 绍新 型 储 能 具 有 选 址 灵 活、响 应 快 速 等 优 势。按 照 存 储 介 质 的 不 同,储 能 技 术 可 划分 为 电 储 能、热 储 能、化 学 储 能 等。新 型 储 能 则 是 指 除 抽 水 蓄 能 以 外 的 储 能 技 术,主 要 包 括 锂 电 池 储 能、压 缩 空 气 储 能、飞 轮 储 能、液 流 电 池、氢(氨)储 能 等。相 对 于 抽 水 蓄 能,新 型 储 能 具 有 建 设 周 期 短、选 址 灵 活、响 应 快 速、调 节 能 力 强等 优 势,能 够 为 电 力 系 统 提 供 多 时 间 尺 度、全 过 程 的 调 控 能 力。图 1:储能技术分类资 料 来 源:派 能 科 技 招 股 说 明 书,谢 小 荣 等.新 型 电 力 系 统 中 储 能 应 用 功 能 的 综 述 与 展 望 J.中 国 电 机 工 程学 报(2 0 2 3),国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理政 策+经 济 性 双 轮 驱 动,储 能 迎 来 爆 发 式 增 长全 球 新 型 储 能 市 场 规 模 持 续 增 长。新 型 储 能 近 年 来 呈 现 高 速 发 展 态 势,根 据 C N E S A数 据,2 0 2 2 年 全 球 新 型 储 能 累 计 装 机 量 达 到 4 5.8 G W,同 比 增 长 超 8 0%;新 增 新 型储 能 装 机 量 为 2 0.4 G W,同 比 增 长 超 9 9%。截 止 2 0 2 2 年 末,全 球 新 型 储 能 项 目 中9 4%为 锂 离 子 电 池 储 能 项 目、0.6%为 液 流 电 池 储 能 项 目。根 据 应 用 场 景 不 同,储 能 可 以 分 为 电 源 侧 储 能、电 网 侧 储 能、用 户 侧 储 能 等。根据 C E S A 数 据,2 0 2 1 年 全 球 电 化 学 储 能 中 电 源 侧/电 源 侧 辅 助 服 务/电 网 侧/分 布 式及 微 网/用 户 侧 等 场 景 装 机 规 模 占 比 分 别 为 3 0.9/3 2.1/2 6.6/4.2/6.2%。请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告6图 2:全球新型储能累计装机规模(G W)图 3:全球新型储能新增装机规模(G W)资 料 来 源:C N E S A,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理 资 料 来 源:C E S A,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理图 4:2 0 2 2 年底全球储能市场累计装机规模(G W、%)资 料 来 源:C N E S A,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理;注:钠 系 电 池 主 要 为 钠 硫 电 池表 1:储能电池细分应用领域介绍领 域 系 统 带 电 量 作 用 主 流 电 池 产 品电 源 侧发 电 电 网 侧:M W h 以 上;独 立 储 能:M W h 以 上;工 商 业 储 能:0.2-1 0 M W h调 峰 调 频、可 再 生 能 源 并 网、辅 助 动态 运 行 等1 0 0/2 0 0/2 8 0 A h电 网 侧 1 0 0 K W h 以 下 紧 急 备 电 2 0/5 0 A h/1 0 0 A h用 户 侧 0.5-2 0 K W h 峰 谷 价 差 套 利、电 力 自 发 自 用 等 5 0/1 0 0 A h资 料 来 源:高 工 锂 电,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告7表 前 储 能(电 源 侧 储 能(含 辅 助 服 务)+电 网 侧 储 能):政 策 引 领 行 业 快 速 发 展中 国:强 制 配 储 政 策 刺 激 表 前 储 能 市 场 发 展,商 业 模 式 演 变 优 化 储 能 经 济 性。根据 C N E S A 数 据,2 0 2 2 年 国 内 电 化 学 储 能 新 增 装 机 规 模 为 7.3 G W/1 5.9 G W h,同 比+2 0 0%/+2 8 0%;其 中 新 增 表 前 储 能 装 机 占 比 超 9 2%。储 能 配 置 优 化 新 能 源 发 电 灵 活 性,强 制 配 储 政 策 加 快 国 内 表 前 储 能 发 展。从 电 源侧 来 看,配 置 储 能 能 够 有 效 减 少 废 光 废 风 率、平 滑 输 出 功 率 曲 线,提 高 新 能 源 项目 经 济 效 益;从 电 网 侧 来 看,储 能 产 品 能 够 有 效 参 与 电 力 市 场 辅 助 服 务(包 括 调频 调 峰、无 功 调 节 等)。2 0 2 1 年 以 来,国 家 在 储 能 政 策 上 持 续 加 码。2 0 2 1 年 8 月 发 改 委、能 源 局 发 布 关于 鼓 励 可 再 生 能 源 发 电 企 业 自 建 或 购 买 调 峰 能 力 增 加 并 网 规 模 的 通 知,鼓 励 发电 企 业 自 建 储 能 或 调 峰 能 力 增 加 并 网 规 模,超 过 电 网 企 业 保 障 性 并 网 以 外 的 规 模初 期 按 照 功 率 1 5%的 挂 钩 比 例(时 长 4 小 时 以 上)配 建 调 峰 能 力,按 照 2 0%以 上 挂钩 比 例 进 行 配 建 的 优 先 并 网,国 家 强 制 配 储 政 策 正 式 推 出。随 后 各 地 方 政 府 分 别推 出 相 应 配 储 政 策,国 内 表 前 储 能 市 场 进 入 快 速 发 展 期。表 2:部分省份强制配储政策省 份 强 制 配 储 要 求 主 要 内 容陕 西 1 0%2 0%、2 h 新 增 集 中 式 光 伏 发 电 项 目,陕 北、关 中 地 区 和 延 安 市 按 照 1 0%配 储;榆 林 市 按 照 2 0%配 储河 南 1 0%2 0%I 类 区 新 能 源 项 目 配 储 比 例 1 0%、时 长 为 2 h;类 区 配 储 比 例 1 5%、时 长 为 2 h;类 区 配 储 比 例2 0%、时 长 为 2 h山 东 1 0%、2 h 风 电、光 伏 项 目 配 1 0%、2 h 储 能贵 州 1 0%2 0 2 1 年 新 增 光 伏 项 目,在 消 纳 受 限 区 域 需 配 1 0%储 能宁 夏 1 0%、2 h 新 能 源 项 目 储 能 配 置 比 例 不 低 于 1 0%、连 续 储 能 时 长 2 小 时 以 上福 建 1 0%2 0 2 1 年 提 出 要 优 先 落 地 一 批 3 0 万 千 瓦 集 中 光 伏 试 点 项 目,储 能 配 置 比 例 不 低 于 1 0%广 西 1 5%2 0%、2 h 光 伏 配 储 比 例 1 5%、时 长 为 2 h;风 电 配 储 比 例 2 0%、时 长 为 2 h河 北 1 0%2 0%、4 h冀 北 电 网 区 城 围 场、丰 宁 两 县 坝 上 地 区 所 有 风 电、光 伏 发 电 项 目 按 照 2 0%、4 小 时,其 他 区 域 按照 1 5%、4 小 时 配 置 储 能 装 置;河 北 南 网 区 域 所 有 光 伏 发 电 项 目 按 照 1 0%、4 小 时 配 置 储 能 装 置(或2 0%、2 小 时)配 置 储 能 装 置。安 徽 1 0%、1 h 储 能 电 站 配 置 比 例 不 低 于 1 0%、连 续 储 能 时 长 1 小 时内 蒙 古 1 5%、4 h 新 增 负 荷 所 配 置 的 新 能 源 项 目 配 建 储 能 比 例 不 低 于 新 能 源 配 置 规 模 的 1 5%(4 小 时)甘 肃 5%+、2 h 河 西 5 市 配 置 1 0%以 上、2 h 储 能;其 他 地 区 配 置 5%以 上、2 h 配 套 储 能 设 施海 南 1 0%每 个 申 报 光 伏 平 价 上 网 项 目 规 模 不 得 超 过 1 0 万 千 瓦,且 需 配 套 建 设 1 0%的 储 能 装 置。青 海 1 0%、2 h 新 建 新 能 源 项 目,储 能 容 量 原 则 上 不 低 于 新 能 源 项 目 装 机 量 的 1 0%,储 能 时 长 2 小 时 以 上。江 西 1 0%、1 h2 0 2 1 年 新 增 光 伏 发 电 竞 争 优 选 的 的 项 目,可 自 愿 选 择 光 储 一 体 化 的 建 设 模 式,配 置 储 能 标 准 不低 于 光 伏 电 站 装 机 规 模 的 1 0%容 量/1 小 时,储 能 电 站 原 则 上 不 晚 于 光 伏 电 站 同 步 建 成。天 津 1 0%2 0%单 体 超 过 5 0 M W 项 目,光 伏 配 储 1 0%、风 电 储 能 1 5%湖 南 1 0%、2 h光 伏 项 目 配 储 5%、2 h,风 电 项 目 配 储 1 5%、2 h;新 增 项 目 配 建 储 能 电 站 应 与 主 体 工 程 同 步 投 产 使用,存 量 项 目(指 2 0 2 1 年 前 取 得 指 标 的 项 目)应 于 2 0 2 2 年 底 前 落 实 配 建 储 能 容 量资 料 来 源:各 省 发 改 委、能 源 局 官 网,北 极 星 储 能 网,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理商 业 模 式 优 化,增 益 储 能 项 目 经 济 性。在 强 配 政 策 背 景 下,各 地 方 政 府 纷 纷 提 出政 策 补 贴 优 化 储 能 项 目 经 济 性。同 时,共 享 储 能 等 商 业 模 式 的 提 出,通 过 服 务 多个 发 电 项 目 的 模 式,减 少 新 能 源 项 目 初 始 建 设 资 本 开 支、提 高 资 源 利 用 效 率,优化 配 储 经 济 性。美 国:补 贴 激 励 行 业 发 展。根 据 C N E S A 数 据,2 0 2 2 年 美 国 新 型 储 能 新 增 装 机 规 模达 到 近 4.9 G W,同 比+3 9%;其 中 表 前 储 能 装 机 占 比 超 9 0%。联 邦 政 策 和 地 方 政 策 对行 业 发 展 具 有 积 极 影 响。2 0 2 2 年 8 月,美 国 正 式 发 布 I R A 法 案,针 对 储 能 提 出 延长 I T C 税 收 抵 免 有 效 时 间 且 放 宽 抵 免 要 求:1)抵 免 有 效 期 延 长:此 前 版 本 2 0 2 2年 抵 免 比 例 开 始 滑 坡,现 行 版 本 2 0 3 3 年 之 后 再 滑 坡。2)抵 免 力 度 增 加:税 收 抵请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告8免 由 基 础 抵 免+额 外 抵 免 构 成,其 中 基 础 抵 免 额 度 由 过 去 最 高 的 2 6%提 升 至 3 0%、结 合 额 外 抵 免 后 最 高 可 抵 免 税 收 的 7 0%。3)独 立 储 能 纳 入 I T C 补 贴 范 围。用 户 侧 储 能:刚 需+电 价 高 企 助 推 发 展国 内 峰 谷 价 差 拉 动 工 商 业 储 能 发 展。据 中 关 村 储 能 产 业 技 术 联 盟 统 计,2 0 2 3 年 7月 全 国 各 地 代 理 电 价 峰 谷 价 差 均 值 为 0.7 6 元/K W h,高 于 2 0 2 2 全 年 价 差 0.7 0/k W h,与 2 0 2 3 年 6 月 价 差 相 比 略 有 上 涨;已 有 1 8 个 地 区 峰 谷 价 差 达 到 工 商 业 储 能 实 现经 济 性 的 门 槛 价 差 0.7 0 元/k W h。随 着 部 分 区 域 的 尖 峰 电 价 机 制 建 立,给 工 商 业 储能 带 来 了 更 大 应 用 空 间。图 5:2 0 2 3 年 7 月全国各地代理电价峰谷价差(元/k W h)资 料 来 源:中 关 村 储 能 产 业 技 术 联 盟,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理户 储 市 场 高 速 增 长,美 国&欧 洲 引 领 发 展。根 据 E V T a n k 数 据,2 0 2 2 年 全 球 户 用储 能 新 增 装 机 量 为 1 5.6 G W h,同 比+1 3 6%;其 中 欧 洲 占 比 高 达 3 6%以 上。图 6:2 0 2 2 年全球户用储能新增装机分布情况资 料 来 源:E V T a n k,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理电 价 偏 高+用 电 稳 定 性 推 动 户 储 市 场 发 展:1)灾 害 频 发 下 用 电 稳 定 性 需 求 推 动 户储 发 展。美 国 的 电 力 设 施 相 对 老 旧 且 各 州 电 网 相 对 独 立,相 互 之 间 难 以 调 度 协 同,在 飓 风、暴 风 雪 等 自 然 灾 害 频 发 影 响 下,居 民 会 遇 到 用 电 中 断 等 问 题。户 储 能 够有 效 保 障 居 民 用 电 的 稳 定 性。2)居 民 用 电 偏 高,户 储 经 济 性 明 显。近 年 来 通 货 膨请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告9胀 影 响 下 能 源 价 格 持 续 居 高 不 下,海 外 居 民 电 价 高、上 网 电 价 低,政 策 给 予 税 收优 惠 及 资 金 补 贴 下 户 储 具 有 较 高 经 济 性。图 7:德国电价指数 K W K-P r e i s(E U R/M W h)图 8:美国主要州际交易所电力加权平均价格(U S D/M W h)资 料 来 源:E I A,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理 资 料 来 源:E E X,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理我 们 预 计 2 0 2 3 年 全 球 新 型 储 能 装 机 有 望 达 到 1 3 3 G W h,2 0 2 6 年 全 球 新 型 储 能 新 增装 机 量 有 望 达 到 8 1 0 G W h,2 0 2 3-2 0 2 6 年 均 复 合 增 速 达 到 8 2%。分 地 区 来 看,2 0 2 6 年 美 国/欧 洲/中 国 新 增 装 机 量 分 别 为 1 9 7/1 8 5/3 1 0 G W h;分 应 用场 景 来 看,表 前 储 能/工 商 业 储 能/户 用 储 能 2 0 2 6 年 新 增 装 机 分 别 为5 4 8/7 5/1 8 7 G W h。表 3:全球新型储能市场装机情况(G W h)2 0 2 1 2 0 2 2 2 0 2 3 E 2 0 2 4 E 2 0 2 5 E 2 0 2 6 E美 国表 前 储 能 9 1 0 3 2 7 1 1 2 0 1 6 9户 用 储 能 1 2 5 1 0 1 6 2 1工 商 业 储 能 0 0 1 3 5 7小 计 1 1 1 2 3 8 8 4 1 4 1 1 9 7Y O Y 1 6%2 1 1%1 2 0%6 9%3 9%欧 洲表 前 储 能 3 4 1 0 2 2 4 2 5 9户 用 储 能 2 6 1 5 3 6 6 9 1 0 4工 商 业 储 能 1 1 4 8 1 5 2 2小 计 5 1 0 2 8 6 7 1 2 6 1 8 5Y O Y 1 0 0%1 7 1%1 3 7%8 9%4 7%中 国工 商 业 储 能 0 2 5 1 1 2 1 3 1表 前 储 能 4 1 4 4 1 1 0 3 1 8 6 2 7 9小 计 5 1 6 4 6 1 1 5 2 0 7 3 1 0Y O Y 2 2 4%1 8 9%1 5 0%8 0%5 0%其 他 地 区(日 本、韩 国、澳 大 利 亚等)户 用 储 能 2 4 1 0 2 3 4 3 6 2工 商 业 储 能 0 1 2 6 1 0 1 5表 前 储 能 1 1 1 0 1 8 3 2 4 2小 计 3 5 2 1 4 7 8 5 1 1 9Y O Y 1 1 4%2 9 4%1 2 0%8 0%4 0%全 球户 用 储 能 5 1 1 2 9 7 0 1 2 8 1 8 7工 商 业 储 能 2 4 1 2 2 8 5 0 7 5表 前 储 能 1 7 2 9 9 3 2 1 5 3 8 1 5 4 8合 计 2 3 4 4 1 3 3 3 1 2 5 5 9 8 1 0Y O Y 9 3%2 0 4%1 3 4%7 9%4 5%资 料 来 源:W o o d M a c k e n z i e,A C P,D e l t a-E E,E A S E,S P E,C N E S A,G G I I,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理 与 预 测请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告1 0钒 电 池 兼 具 灵 活 与 安 全,是 储 能 的 可 靠 手 段钒 电 池 基 本 结 构 与 特 性全 钒 液 流 电 池(简 称 钒 电 池)是 以 钒 为 活 性 物 质 呈 循 环 流 动 液 态 的 电 池。钒 电 池工 作 原 理 为 使 用 外 接 泵 把 电 解 液 压 入 电 堆 体 内,在 机 械 动 力 作 用 下 电 解 液 在 不 同的 储 液 罐 和 半 电 池 的 闭 合 回 路 中 循 环 流 动、流 过 电 极 表 面 并 发 生 电 化 学 反 应,随后 双 电 极 板 收 集 和 传 导 电 流,从 而 使 得 储 存 在 溶 液 中 的 化 学 能 转 换 成 电 能。图 9:全钒液流电池结构示意图资 料 来 源:融 科 储 能 官 网,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理钒 电 池 最 早 由 A.P e l l e g r i 等 人 于 1 9 7 8 年 提 出,1 9 8 8 年 开 启 工 程 化 发 展,目 前 日本、中 国、澳 大 利 亚、加 拿 大、美 国 等 处 于 全 球 技 术 第 一 梯 队。当 前 下 游 需 求 未 打 开,钒 电 池 装 机 规 模 较 小,截 至 2 0 2 2 年 底 全 球 液 流 电 池(以 钒液 流 电 池 为 主)累 计 装 机 规 模 为 2 7 4.2 M W,在 全 球 新 型 储 能 中 占 比 0.6%。其 中 中国 液 流 电 池 累 计 装 机 为 1 5 7.2 M W,在 国 内 新 型 储 能 中 占 比 1.2%。图 1 0:钒电池发展历程资 料 来 源:张 华 民,液 流 电 池 技 术,化 学 工 业 出 版 社,(2 0 1 5.1),国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告1 1图 1 1:全球液流电池累计装机规模(M W)图 1 2:国内液流电池累计装机规模(M W)资 料 来 源:C N E S A,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理 资 料 来 源:C N E S A,国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理钒 电 池 系 统 主 要 由 功 率 单 元、能 量 单 元、电 解 液 输 送 系 统、电 池 管 理 系 统、储 能逆 变 器 等 组 成,其 中 功 率 单 元 和 能 量 单 元 是 核 心 构 件。功 率 单 元-电 堆 主 要 由 离 子 膜、电 极、密 封 垫、电 极 框、双 极 板 等 构 成。电 堆 是 系统 的 重 要 部 件,是 发 生 电 化 学 反 应 的 主 要 场 所,其 数 量 和 大 小 影 响 了 钒 电 池 功 率。能 量 单 元-电 解 液 是 不 同 价 态 的 钒 离 子 水 溶 液(正 极 为+4/+5 价,负 极 为+2/+3 价),其 分 别 存 储 在 正 负 极 储 液 罐 中。电 解 液 的 体 积 和 浓 度 决 定 了 钒 电 池 的 储 能 容 量。表 4:钒电池系统主要组成结构及各组分的功能组 成 主 要 部 件 功 能功 率 单 元电 堆(包 括 电 极、离 子 膜、电 极 框、密 封 垫、双 极 板、集 流 板、导 流 板、紧 固 件、端 板 等)发 生 电 化 学 反 应 的 主 要 场 所,决 定 了 电 池 的 功 率 大 小能 量 单 元 电 解 液、储 液 罐 存 储 反 应 所 需 的 活 性 物 质(钒 离 子),决 定 了 电 池 的 储 能 容 量电 解 液 输 送 系 统 循 环 泵、管 路、阀 门 等系 统 运 行 时,负 责 将 电 解 液 从 储 液 罐 输 送 到 电 堆,反 应 后 再 使电 解 液 从 电 堆 回 流 至 储 液 罐 中电 池 管 理 系 统传 感 器(监 测 温 度、压 力、电 压、电 流、漏 液 等)、电动 阀 门、单 向 阀 门、电 力 开 关实 现 各 电 堆、设 备 仪 表、储 能 标 准 单 元 运 行 状 态 参 数 的 监 测、分 布 式 控 制 及 联 锁 保 护,保 证 系 统 正 常 运 行储 能 逆 变 器电 子 元 器 件(I G B T、电 容、电 感、电 抗 等)、机 柜、机箱将 系 统 储 存 的 直 流 电 转 换 为 交 流 电资 料 来 源:姜 鹏 等.电 解 液 输 送 系 统 对 全 钒 液 流 电 池 储 能 系 统 性 能 影 响.电 源 技 术(2 0 2 3),张 华 民,液 流 电 池 技 术,化 学 工 业 出 版社,(2 0 1 5.1),国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理图 1 3:钒电池电堆结构图资 料 来 源:张 华 民.全 钒 液 流 电 池 技 术 最 新 研 究 进 展.储 能 科 学 与 技 术(2 0 1 3),国 信 证 券 经 济 研 究 所 整 理请 务 必 阅 读 正 文 之 后 的 免 责 声 明 及 其 项 下 所 有 内 容证 券 研 究 报 告1 2钒 电 池 中 电 解 液 与 电 堆 的 成 本 占 比 较 高。电 解 液 一 次 成 本 占 总 成 本 的 3 5%,其 中五 氧 化 二 钒 占 电 解 液 成 本 6 0%左 右(V2O5按 1 3 万 元
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