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请务必阅读最后特别声明与免责条款 1/28 证 券 研 究报告|行业研究 电气设备【粤 开 新 能 源】储 能 系 列 研 究 报 告（二）：多种 储能技 术路 线 竞 相发 展，新型储能领域 电化 学储 能 为 核心增 量 2023 年 10 月 10 日 投资要点 分 析 师：陈 梦洁 执业编号：S0300520100001 电话：010-83755578 邮箱：研 究 助 理：储杨 阳 邮箱：研 究 助 理：杨腾 飞 邮箱：核心观点 及投资建议 从整体 发展趋势 来看，储能技术正 朝着 高 安全性、长循 环寿 命、低成本、高能量密度 方向 迈进。抽 水蓄 能以 长寿 命、运 行成 本低 以及 安全 性 方面的优势，前期取得了较大规 模的应用，但 存在 初 始投 资成 本高、需 要 地理资源等限制。而电化学储能 凭借 建设周期短、地 理位 置限 制小、成本 持续下降等优势，正逐 步成 为装 机 主流。不同的电化学储能技术由于各具优 势将形成互补发展。锂离 子电池在供电可靠性、电网稳定性、削 峰填谷等场景需求表 现优异，在电源侧、电网侧均有较好应用，已经进入 大规模商业应用阶段。受锂电池原材料价格波动等因素制约，钠离子电池 资源优势逐渐显现，未来 有望 与锂 离子 电 池形成互补。同时，由于电力系 统对于长时储能的需 求，全钒液流电池也 迎来发展机遇，已有多项目 落地，进入商 业应用 阶段。1、需求 高景 气叠 加应 用场 景多 元，储 能技 术 路线 竞相 发展。储 能技 术路线百花齐放，技术参数各有 千秋。储能在电力系 统中的发电侧、电网 侧及用户侧均有应用，多元 应用 场景 厚植 多种 技术 路 线发 展沃 土。抽水 蓄 能以长寿命、运行成本低以及安 全性方面的优势，前 期取得了较大规模的 应用。储能电站等建设高景气催 生 锂电池 装机规模 高 歌猛 进，压缩 空气 等 新型技 术蓄 势 待发。据统计，2022 年全球已投运电力储能项目累计装机 规模为237.2 GW，其中抽水蓄能 累计装机规模 占比 79.35%，首次低于 80%，锂离子电池等新型储能累积装机规模达 45.7 GW，占比 19.3%，同比增长 80%。2、锂离 子电 池综 合性 能优 越，也是 电 化学 储能 主流 路 线。锂离 子电 池具有 能量 密度高、充放电效率 高、响应速度快等优 点，是目前发展最快 的新型 储能 技术。锂离 子 储能 电 池正 极 材料 以 磷酸 铁 锂为 主，在 2023 年 1-7月储能 电池 累计 销量 及出 口量 中均占比超 99%，国内 龙头 受益 于磷 酸铁 锂路线认可度提升优势凸显，关 注 磷酸 铁 锂储 能 电池 产 业链 相关 龙头 企 业。大型 储能 电站 使 用的 储 能电 池 以方 形 电池 为 主，电 芯容 量正 从 280 Ah向 300 Ah 甚至 更高 快速 迭 代，关注 布局 280 Ah 及以 上大 容 量及 储 能专 用 电池的相关企业。方形 电池 长薄 化，叠片卷绕工艺 形 成竞 争之 势。叠片 电 池快速起量 趋势下，伴随 叠片 设 备工 艺技术进步，供 应链 相关 企业 市场 空 间较大，建议关注国产叠片 机、极 片冲切 模具等 技术设 备的相关 厂家。户用储能方面，大圆柱电池加速渗 透。多因素推动下，户用 储能有望爆发，大圆柱磷酸铁锂电池在 应用性能、安全性、循环 寿命 等方 面优 势 较强，大 圆柱 磷酸 铁锂 电 池放 量 有望 带 动户 用 电池 供 给端“变 革”，关注 布 局户用 大圆柱磷酸铁锂电池 相关 企业，尤 其是 在全 极 耳、循环 寿命 提升 方 面具有技术壁垒的企业。3、钠离 子电 池容 量逼 近磷 酸铁 锂 电池，资源 优势 显现，有望 在 储能 等领域对锂电池形成补充。从性 能来 看，钠 离子 电池 能量 密度、循环 寿命 低于锂 电池，但其在 低温 性能、快充 方面 更 优；从 成本 和 资源 可 获得 性 来看，行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 2/28 钠元素储量丰富，钠离子电池 材料成本较锂电池 有 所降 低。三种 主要 路 线中，层 状氧 化 物与 三 元材 料 类似，聚阴 离 子化 合 物结 构 则更 接 近磷 酸 铁锂，普鲁士蓝/白化 合物 为 钠 电新 增路 线。层状 氧 化物 电化 学性 能最 为优 异，理论比容量 较高，原 料来 源广 且 合成 方便，可 复用 锂 电路 线程 度高，产 业 传导路径顺畅，最先具备产业化 基本条件，目前发展 最为成熟，短期 关注 布局层状氧化物路线相关企 业。4、随着 长时 储能 技 术路 线需 求增 长，全 钒液 流电 池迎 来 发展 空间。全钒液流 电池具有循环寿命长、容量大、生命周期经济性好及环境负荷低等优点，并能够突破锂离子电池在长时储能方面的限制，因此具有一定的发展空间。目前初 始投 资成 本 较高 是限 制 其发 展的 重 要因 素，随着电站等储能系统时长拉长、电解液租赁模式推广、离 子交换膜等关键材料 国产替代，全钒液流 电池有望突破初始投入成本方面 的限制，关注全钒液 流电池的规模爆发。重点关注全钒液流电池的产业链 龙头如钒矿资源企业、离子交换膜等关键 材料国产替代企业、电解液 生产及 布局新 兴电解 液租赁 模式的相 关企业。风险提示 相关政策变动、市场竞争加剧、原 材料 价格 异常 波动、储能 技术更新迭代、海外市场不确定性 等风 险。1ZAZuNtOpMnMoQsRmRoRoP7NbPaQpNrRsQtQjMnMnNkPoPnPaQnMrNuOoMwPNZqMoM 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 3/28 目 录 一、需求高景气叠加应用场景多元，储能技术路线竞相发展.5（一）储能技术路线百花齐放，技术各有千秋.5（二）电力系统多元应用场景，厚植储能多技术路线发展沃土.6 二、装机规模方面，抽水蓄能强势延续，锂电池高歌猛进，压缩空气等新型技术蓄势待发.9（一）全球储能装机规模持续增长，锂电池等电化学储能规模突破.9（二）各技术路线分处不同应用阶段，抽水蓄能及锂电池已大规模应用.11 三、锂电池等 电化学储能发展迅速，已成为新型储能增量主要贡献者.11（一）全球储能市场处于增长阶段，电化学储能占比逐年上升.11（二）锂离子电池综合性能优越，是目前电化学储能主流路线.12 1.储能电池以磷酸铁锂电池为主，国内龙头受益于磷酸铁锂路线认可度提升优势凸显.13 2.大型储能电站以方形电池为主，电芯容量正向 280 Ah 及以上快速迭代.15 3.户用储能方面，大圆柱电池有望加速渗透.18（二）钠离子电池容量逼近磷酸铁锂电池，资源 优势显现，有望在储能等领域与锂电池互补.19（三）长时储能需求带动全钒液流电池发展，降本增效成为规模化发展需跨过的首要目标.22 四、储能产业增量空间广阔，新型储能技术发展高成长确定性强.25 五、风险提示.26 图表目录 图表 1：储能技术路线分类.5 图表 2：储能技术路线性能参数比较.5 图表 3：2022 年电化学储能电站新增装机各应用场景分布.7 图表 4：不同应用需求下储能技术性能参数.7 图表 5：储能技术路线应用场景.8 图表 6：不同应用场景五种储能技术优势比较.8 图表 7：全球已投运电力储能项目累计装机结构.10 图表 8：国 内已投运电力储能项目累计装机结构.10 图表 9：储能技术路线应用阶段.11 图表 10：2017-2022 年全球及中国电化学储能累计装机规模（GW）.11 图表 11：锂电池成本结构.12 图表 12：不同正极材料锂电池性能参数表.12 图表 13：锂离子储能电池产业链全景图.13 图表 14：2023 年 1-7 月储能电池累计销量及出口量（MWh）.14 图表 15：2021-2023 年锂离子储能电池头部企业出货量（GWh）.14 图表 16：2021-2023 年锂离子储能电池头部企业出货量（GWh）及市占比（%）.15 图表 17：大容 量 280 Ah 及以上储能电池优势.15 图表 18：各公 司 280 Ah 及以上大容量电池布局产品.16 图表 19：叠片工艺与卷绕工艺相较优劣势.17 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 4/28 图表 20：钠离子电池与锂离子电池性能参数比较.19 图表 21：钠离子电池与锂离子电池材料成本对比.19 图表 22：钠离子电池产业链全景图.20 图表 23：钠离子电池头部企业布局技术路线、产能.21 图表 24：钠离子电池储能电站项目.21 图表 25：全钒液流电池成本结构.22 图表 26：全钒液流电池产业链全景图.22 图表 27：2022 年全钒液流储能部分落地项目及 2023 年上半年项目签约情况.23 图表 28：不同储能时长全钒液流电池储能系统初始投资成本.24 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 5/28 一、需 求高景 气叠加应用场景多元，储能 技术路线 竞相发展（一）储能技 术路线百花齐放，技术各有 千秋 储能的技术路线多元，按照能量储存 方式不同，可分为电化 学储能、机械储能、化学储能、电磁储能、热储能 五类。电 化 学储 能主 要包 括锂 电池、钠电 池、液流 电池、铅蓄电 池等；机械 储能 包括 抽水 蓄能、飞轮 储能、压缩 空气 储能 等；化学 储能 包括 氢储 能、合成 氨储能 等；电磁 储能 包括 超级 电容 器储 能、超导 储能 等；热储 能包 括储 热、储冷 等。图表1：储 能 技 术路 线分 类 资料来源：粤开证券研究院 为满足应用需求，安全性高、循环寿 命长、成本低、能量 密 度高、功 率密 度大、储能效率高以及环境友好为储能技术最终 发展方向，目前来看，各 技术各具优势，百花齐放，各种储能技术仍存在较大的发展前 景和空间。从储能技术的 参数对比来看，技术路线各 有千 秋。能量 密 度来 看，锂 离子 电 池与 钠 离子 电池 具 有较 大 优势，分别 为 90-330 kWh/kg 与 130-150 kWh/kg，即单位质量的电池可存储能量更高。从使用寿命来看，抽水蓄能、压缩空 气储能、超级电容、超 导储能、热熔融盐等相较于其他储能方式处于领先地位。寿命可达 30 年以 上，更长 的使 用寿 命和 循环 次数 有效降低其使用寿命内单次循环成本。从初 始投资和度电成本来看，锂离子电池和钠 离子 电池的初始投资成本以及单位能量成本具 有较高优势。全 钒液 流电 池的 初始 投资 和度 电成本均处于中等水平，抽水蓄能、压缩空 气储能等机械储能度电成 本较有优势，但前期的初始投资较高，需运行较长时间方可回 收成本，超级电容储能目 前单位能量成本依然较高，难以达到大规模应用的水平。目前，锂离子电池已经能够进行大规 模商业化应用，其成本 受上游锂钴镍等原材料价格波动影响，然而未来随着上游原材 料的 进 程化，规模化应用，以及锂离子 电池储能效能提升，预计其成本有望回归到可接受范围。图表2：储 能 技 术路 线性 能参 数比 较 储能技术 锂离子 电池 钒 液 流 电池 钠离子 电池 铅蓄电池 抽水蓄能 压缩空气储 能 飞轮储能 热熔融盐 超级电容 超导储能 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 6/28 额定功率 百兆瓦级 百兆瓦级 百兆瓦级 百兆瓦级 吉瓦级 百兆瓦级 百兆瓦级 千兆瓦级 兆瓦级 兆瓦级 放电时间 30 min8 h 1-10 h 0.7-8 h 分钟-小时 1-24 h 6-12 h 30 s-15min 5-15 h 1 ms-1 h 1 ms-1 h 循环次数或使用年限 1000-15000次/5-10 年 10000-15000次/15-20 年 2500-6000次 500-1200 次 50 年 30-50 年 百万次/20年 30 年 30 年 30 年 响应速度 秒级 秒级 秒级 秒级 分钟级 分钟级 毫秒级-毫米级 毫秒级 能量密度（KWh/kg）90-330 25-40 130-150 35-55-3-30-初始投入成本（元/Wh）1.2-1.8 1-3 0.3-0.7-6 6-9 2.4-4 22-度电成本（元/KWh）0.35-0.7 1.7-1.75 0.27-0.66-0.21-0.67 0.30-0.50-0.4-1.9-应用场合 削峰填谷，调峰调频 削峰填谷，备用电源 备用电源 调峰调频，系统备用 调峰调频，系统备用 UPS、电能质量调节 与光热发电结合 电能质量提升 电能质量提升 优点 能量密度高，响应速度快，规模化应用 循环寿命长，安全性高，能量与功率分开控制 响应速度快，能量密度相对 较高 性价比高，技术成熟 高效，技术成熟，成本低寿命长，适用 大规模储能 储能时间长，使用寿命长，占地面积小，容量大 充电效率高，响应速度快，比功率高 工作温度区间广，储能密度高，使用寿命长 响应快，比功率高，循环寿命长，效率高 响应快，效率高 缺点 成本高，一致性差 能量密度低，运维成本高，功率低 充放电循环次数少，充电速度慢 寿命短，比功率低，污染严重 需要地理资源，建设周期长，启动速度慢 需要地理资源，响应慢 成本高，技术仍在发展 初期投资高 成本高，储能容量低 成本高、运行维护辅助 资料来源：电力系统储能应用场景研究综述，裴春兴 等；电力储能技术路线研究及应用前景分析，张宇等；粤开证券 研究院（二）电力系统多元应用场 景，厚植储能 多技术路线发展沃土 电源 侧削 峰 填谷 是基 础，电网 侧调 峰调 频是 核心，用 电侧 套 利是 优势。储能在电源侧、电网侧及用户侧等不同用电环节均 发挥重要作用。储能技术 可根据电力系统的需求进行应用，各环节都发挥着重要的作用。在电 源侧，储 能技 术 为 减弱 对电 网冲 击，可针对风光或传统火电电站，为电力系统提供 容 量 支撑 和削 峰填 谷，获取发电收入和调峰补贴，主要 包括火储、光储、风储 和储 能常 规机 组等，风光 资 源开 发企 业多 承担 配套 建设。电网 侧为 提 升电 网应 对新 能源 发电 冲击 的调 节能 力，南网、国 网 等 依托输配电资产企业 具 有垄 断优 势。在电网侧，储能技术可以为电网公司提供调峰和调频服务。新能源电站直接并网运行所带来的电能不确定 性和波动性会对电网造成 极大的冲击，电能的供给与需求也存在不同步的情况，接入储能系统后可为电网提供辅助功能，稳定系统频率。电网侧主要包括独立储能、变电站、汇 集站、移动电源车等。电 网侧以独立储能为主，南网、国网等依托输配电资产企业具有天然垄断优势。用户 侧利 用 高峰 和低 谷的 电价 差获 取 经济 效益，零 碳产 业园 带来 新的 发展 机遇。在用户 侧，储能 主要 面向 工商 业或 社区，提供 应急/不间 断电 源，或提 高光 伏自 发电 用电 量，改善供电质量，实现经济效益。主要场景包括工商业、产业园、EV 充电站、港口岸电、其他海岛/校园/社区 等。储能 装置 在用 电低 谷时 充电，在用 电高 峰时 放电，利用 高峰 和低谷的电价差，节省用电费用，从中可获 取经济效益，因此户用储 能主要集中在高电价及高电价差的国家或地区。国内用户侧以工商业储能（占比 65.55%）为主，产业园储能、EV 充电站的占比也在逐渐提升，在新增装机中占比 21.59%、2.55%。行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 7/28 随着“双碳”目标 进程，产业 园的 建设 逐步 从低 碳转 向零 碳园 区，节能 降碳 压力 增高，园区需要通 过增加新能源发电装机比例 或者直接购买绿电等方式 满足需求。但新能源发电的大量接入会冲击园区用电的稳定性，因此通常需要增加储能设备来维持用电稳定性。此外，园区企业用电量较大，峰谷价差 不断扩大的趋势下，企业 可通过加装储能充放电来降低整体用电成本，成为促进园区内 企业装机的动力。鄂尔多 斯市零碳产业园，园区构建了“风光 储氢”绿 色能 源供 应 体系，80%的能 源 直接 来自 于 风电、光 伏和 储能，另 外20%的能源通过电网回购绿电，实现 100%的零碳能源供给。图表3：2022 年 电 化 学储 能电 站新 增装 机各 应用 场 景分 布 资料来源：CESA，粤开证券研究院 在电源、电网和用户侧的场景下，对 储能产生削峰填谷、参 与调频、平抑波动、提高传输能力、改善电能质量、提升运行 稳定性、备用容量等多种 应用需求。不同应用需求 对要求 的储 能类 型（容量 型、能量 型、功率 型）、响应 时间、性能 要求 和放 电时 长要 求也不尽相同。单一技术难以满足所有要求，厚植 多种技术路线发展的沃土。图表4：不 同 应 用需 求下 储能 技术 性能 参数 应用需求 储能类型 响应时间 性能要求 放电时长 功率型 容量型 能量型 容量 功率 削峰填谷 中长期 大 大 2-6 h 参与调频 超短期、短期 大 15 min-2 h 平抑波动 超短期、短期 1 s-30 min 提高传输能力 中长期 大 大 2-4 h 改善电能质量 超短期、短期 1 s-30 min 提升运行稳定性 超短期、短期 大 15 min 备用容量 短期、中长期 15 min 资料来源：电力系统储能应用场景研究综述，裴春兴等；粤开证券研究院 电源侧49.2%电网侧43.1%用户侧 7.6%新 能 源 配储，85.29%火储，3.13%其他，11.58%独 立 储 能，87.92%其他，11.79%变电站，0.29%工商业，65.55%产业园，21.59%EV充电站，2.55%其他，10.31%行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 8/28 图表5：储 能 技 术路 线应 用场 景 资料来源：高工产研锂电研究所（GGII），粤开证券研究院 结合各个技术 路线的性能参数，从供 电可靠性、电网稳定性、削峰填谷需求和调频辅助需求等角度，对锂离子电池、压缩 空气、液流电池和超级电 容等技术进行比较。锂离子电池在供电可靠性、电网稳定性以 及削峰填谷方面都具有较 好的表现，在调频方面使用受限，这是由于 频繁充放电 会导致 锂电池系统使用寿命过短 并且 易发生安全事故，而液流电池储能系统在实现长时储能调 峰应用的同时可利用液流 电池短时过载的能力实现短时的一次调频功能，因此在调频辅 助方面与压缩空气表现最 佳。超级电容和铅蓄电池在供电可靠性、电网稳定性、削峰填 谷方面表现也较为亮眼，然而超级电容受限于成本较高，铅蓄电池则受限于使用寿命较短，且存在一定的环保污染。图表6：不 同 应 用场 景五 种储 能技 术优 势比 较 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 9/28 资料来源：艾瑞咨询，粤开证券研究院 二、装 机规模方面，抽水蓄 能强势延续，锂电 池高歌猛进，压缩 空 气 等新型 技术蓄势待发（一）全球 储能装机 规模持续 增长，锂电池等 电化学储 能规模突 破 抽水 蓄能 以 长寿 命、运行 成本 低以 及安 全性 方面 的优 势，前期 取 得了 较大 规模 的应用。伴随着新能源配储等大型储能电站的应用，锂电池储能的规 模随 之获得了较快的增长。目前，除了 抽水 储能 外，还没 有一 种储 能技 术能 同时 满足 能量 密度 高、储能 效率 高、寿命长、功率密度大、环境友好以及成 本低等大规模应用的条件，因此抽水蓄能仍占有举足轻重的地位。据 CNESA 统计，2022 年全球已投运电力储能项目累计装机 规模为 237.2 GW，同比增长 15%。其中，抽水蓄能 累计装机规模 占比 79.3%，首次低于 80%，与去年同期相比下降 6.8%。锂离 子电 池等新型储能累积装机规模达 45.7 GW，占比 19.3%，同比 增长 80%。锂电池累积装机规模仅次于抽水蓄能，占比为 18.2%，年增长率超过 85%，在新型储能中占据主导地位。行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 10/28 图表7：全 球 已 投运 电力 储能 项目 累计 装机 结构 资料来源：CNESA，粤开证券研究院 截至 2022 年底，我国已投运电力储能项目累计装机规模 为 59.8 GW，占全 球市 场总规模的 25%。其中，抽水蓄能装机量为 46.1 GW，累计装机占比同样首次低于 80%，与去 年同期相比下降 8.3%。新型 储能 累积 装机 规模 达 13.1 GW/27.1 GWh，累计 装机 规模 首次突破 10 GW。锂电 池累 积装 机规 模仅 次于 抽水 蓄能，占比 为 20.59%，在新 型储 能中 占据主导地位。而锂 电池 受益 于性 能优 势，在大 型储 能电 站及 工商 业储 能系 统中 应用 广泛，装机规模随之高速增长。2022 年，中国新增投运电力储能项目装机规模 16.5 GW，首次突破 15 GW，其中，抽水蓄能新增规模 9.1 GW，新型储能新增规模创历史新高，达到 7.3 GW/15.9 GWh。新型储能中，锂离子电池占据绝对主导地位，比重达 97%。此外，铅蓄电池、压缩空气储能、液流电池、飞轮、钠离子电池等其 它技术，在装机 规模 上有 所突 破，应用 场景 和应用模式逐渐增多。图表8：国内 已 投运 电力 储能 项目 累计 装机 结构 资料来源：CNESA，粤开证券研究院 值 18.22%1.40%0.21%0.27%0.06%0.04%0.02%抽水蓄能 锂离子电池 熔融盐储热 钠硫电池 铅蓄电池 压缩空气 飞轮 其他 值 20.59%1.00%0.68%0.26%0.33%0.02%0.02%0.02%1.34%抽水蓄能 锂离子电池 熔融盐储热 铅蓄电池 液流电池 压缩空气 飞轮 超级电容 其他 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 11/28（二）各技 术路线分 处不同应用 阶段，抽水蓄 能及锂电 池已大规 模应用 从集成示范及应用规模来看，可将各 技术路线分为研发小试、示范应用、商业推广和大规模应用等阶段，其中抽水蓄能和 锂电池已经处于大规模应 用阶段，铅蓄电池、液流电池、钠硫电池等也处于商业应用阶 段，而超级电容器、超导 储能等目前还处于研究和示范阶段，距离大规模 应用 仍有一定距离。图表9：储能 技 术路 线应 用阶 段 资料来源：CNESA，各 储能 技术项目 示范、招标、投运等公开信息梳理，粤开证券研究院 三、锂电池等 电化学储能发 展迅速，已成 为 新型储能 增量 主要贡献者（一）全球储 能市场处 于增长阶 段，电化 学储能占 比逐年上 升 2022 年全球储能累计装机规模为 237.2 GW，其中 电化 学储 能累 计装 机规 模 34.6 GW，占比约为 14.58%，中国 电化 学储 能累 计装 机规 模达 到 11 GW。电化 学储 能技 术在 海内 外都获得了快速发展，全球和中国的电化学储能累计装机规模在 2017-2022 年期间持续增长，并有进一步扩大的趋势，抽水蓄能 仍为主流，但电化学储能 占比逐年上升，未来几年将贡献全球储能主要增量。国家能源局发布的 新型电力系统发展蓝皮书（征求意见稿）中，在规 模化、高安全性新型储能技术装备领域方面提出重 点开展长寿命、低成本及 高安全的电化学储能关键核心技术、装备集成优化研究，提升 锂电池安全性、降低成本，发展钠离子电池、液流电池等多元化技术路线。图表10：2017-2022 年 全 球及 中 国电 化学 储能 累计 装机 规模（GW）行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 12/28 资料来源：CNESA，粤开证券研究院（二）锂离子 电池综合 性能优越，是目前 电化学储 能主流路 线 锂离 子电 池 综合 性能 优越，具 有储 能密 度高、充 放电 效率 高、响 应速 度快 等优 点，是目前发展最快的 新型储能技术，也是电化学储能主流路线。锂电池结构主要包括正极、负极、电解液和隔膜四大部分，正极材料约占整体成本的 40%，负极材料、隔膜和电解液分别占约 15%，20%，10%。图表11：锂 电 池 成本 结构 资料来源：中国锂电行业发展 德勤观察，粤开证券研究院 根据正极材料的不同，锂离子电池可分为钴酸锂电池、锰酸 锂电 池、磷酸 铁锂 电池、三元锂电池等。其中，磷酸铁锂电池的 安全性、循环寿命、成本 等各方面性能与储能需求适配度高，已成为主要路线。图表12：不 同 正 极材 料锂 电池 性能 参数 表 05101520253035402017 2018 2019 2020 2021 2022中国 全球 正 极 材 料,40%负 极 材 料,15%隔膜,20%电解液,10%其他(包 装 材 料),15%项目 钴酸锂(LCO)锰酸锂(LMO)磷酸铁锂（LFP）三元材料 镍钴锰酸锂（NCM）镍钴铝酸锂（NCA）比容量(mAh/g)140-150 100-120 130-140 150-220 180-220 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 13/28 资料来源：容百科技招股说明书，粤开证券 锂 离子储能电池已经建立了较为健全 的产业链。产业链上游 主要为原材料加工，中游为储能锂电池制造，下游为储能多场景应用及锂电池回收。图表13：锂 离 子 储能 电池 产业 链全景图 资料来源：宁德时代，当升科技，容百科技，天赐材料，德方纳米，贝特瑞，多氟多，恩捷股份等公司公告整理，粤开证券研究院 1.储能 电池 以磷 酸 铁锂电池 为主，国内 龙头 受益 于磷 酸铁 锂路 线认 可度 提升 优势凸显 据 ICC 统计，2023 年 1-6 月，全球 储能 电池（以 锂电 池为 主）产量 98 GW，同比 增长 115%，储能电池 出货量 102 GWh，同比增长 145%。从近年来的出货量增速来看，据SNE Research 数据显示，2021 年全球储能电池出货量为 44 GWh，2022 年出 货量 达 122 GWh，同比 增长 177%，2023 年上半年储能电池出货量已接近 2022 年全 年水 平，储能电池出货量增速明显。大储和工商业装机 需求增长带动下，储能电 池去库存明显，库存已处于正常水平。循环寿命(次)500-1000 500-1000 2000 1500-2000 1500-2000 安全性 适中 较好 好 较好 较好 成 本 高 低 低 较低 较低 优点 体积能量密度高，充放电稳定，工艺简单。锰资源丰富 成本低，安全性能好。成本 低，高温 性能好，安全性好，循环寿命长。能量 密度 高，循环性能好。高能 量密 度，低温性能好。缺点 成本 较高，安全 性较差，循环 寿命 较短。能量密度低，循环寿命较短。低温性能差。成本 相对 较高，安全性整体低于磷酸铁锂电池。成本 相对 较高，安全性整体低于磷酸铁锂电池。行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 14/28 储能电池的核心需求在于安全性高、成本低和使用（循环）寿命长，其次才是能量密度，因此磷酸铁锂路线相较其他锂电 池路线更具优势，内驱外 需推动下，储能产业的快速发展也拉动磷酸铁锂电池正极材料 需求。据中国汽车动 力电 池产 业创 新联 盟统 计数据，2023 年 1-7 月，我国储能电池累计销量达 35.5 GWh。其中磷酸铁锂电池累计销量35.2 GWh，我国储能电池累计出口达 7.3 GWh，其中磷酸铁锂电池累计出口 7.3 GWh。与三元路线相比，磷酸铁锂在使用寿命、安全性、响应速度、成本等方面具备明显优势，更适用于储能市场，磷酸铁锂电池已广 泛运用到大型储能电站、通信基站、离网电站、微电网、轨道交通、UPS 以及户用储能等多个场景。图表14：2023 年 1-7 月 储能 电 池累 计销 量及 出口 量（MWh）1-7 月 累 积 销量 1-7 月销量占比 1-7 月累积出口 1-7 月出口占比 三元材料 300.81 0.85%0.69 0.01%磷酸铁锂 35221.53 99.15%7336.89 99.99%合计 35522.33 100%7337.58 100%资料来源：中国汽车动力电池产业创新联盟，粤开证券研究院 从代表性企业的出货量来看，国内储 能电池厂商的业务进程 加快，宁德时代和比亚迪 市占比之和超 50%，占据了半壁江山。韩 国企 业 LG 新能源及三星 SDI 出货量急速下降。这 一方面得益于国内双碳目标的积 极推进，各地积极发布和 推进新能源配储和 补贴政策，国内储能市场高景气度，越来越 多的动力电池企业加码储 能业务布局，储能领域出货 迅速 攀升。另一 方面，这与 欧美 等全 球储 能市 场由 三元 锂向 磷酸 铁锂 方向 转变 相关，近年来磷酸铁锂容量性能提升及安全性、经济性优势凸显，接受 度日益提升。受益于磷酸铁锂在储能系统占比提升，国内企业利用产业链优势加快市场 开拓。从上半年的出货量格局来看，储能头 部企业竞争格局较为稳 定，同时面临较大的竞争压 力，宁德 时代 2023 年上半年市占率减小，比亚迪和亿纬锂能同比增速较大，已接近去年全年出货水平。另外，伴随着行业 高景气度，新玩家出货量 占比也 在逐步提升，海辰储能、远景能源等均有较快的增长。未来 2-3 年，随着主流电池企业的产能逐步释放及新玩家的成长，市场竞争将进一步加剧。图表15：2021-2023 年 锂 离子 储 能电 池 头部企业 出货量（GWh）0204060801001201401601802021 年 2022 年 2023 年e 宁德时代 比亚迪 亿纬理能 LG 新能源 三星SDI 瑞浦兰钧 鹏辉能源 国轩高科 其他 2023 下半年e 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 15/28 资料来源：SNE，ICC，GII，EnergyTrend，粤开研究院 图表16：2021-2023 年 锂 离子 储 能电 池头 部企 业出 货量（GWh）及市占比（%）企业 2021 年出货量(GWh)2022 年出货量（GWh）2023 上半年出货量（GWh）2022 年增长率 2021 年市占比 2022 年市占比 2023 上半年市占比 宁德时代 17 53 30 212%38.3%43.4%38.0%比亚迪 4.5 14 12 211%10.1%11.5%15.2%亿纬理能 1 9.5 7.5 850%2.3%7.8%9.5%LG 新能源 7.9 9.2 2 16%17.8%7.5%2.5%三星 SDI 8.2 8.9 2 9%18.5%7.3%2.5%瑞浦兰钧 1.4 7.5 7.5 436%3.2%6.1%9.5%鹏辉能源 0.5 5.8 5 1060%1.1%4.7%6.3%国轩高科 0.5 5.5 2 1000%1.1%4.5%2.5%其他 3.4 8.8 11 159%7.7%7.2%13.9%合计 44.4 122.2 79 175%100.0%100.0%100.0%资料来源：SNE，ICC，GII，EnergyTrend，粤开研究院 2.大 型 储 能电 站 以方 形电 池为 主，电芯 容量 正 向 280 Ah 及以上 快速迭代 大容量 280 Ah 及以上 电池相比 50、100 Ah 产品，体积 能量 密度 更高，PACK 端零部件使用量更少，可大幅节省成本投入。在锂矿等原材料 价格 波动 下，成本 优势 明显。生产制 造方 面，容量 增大 能够 有效 简化 后续 集成、装配 工艺 流程，节约 设备、能耗 与人 力。图表17：大容量 280 Ah 及以上 储能电池优势 资料来源：粤开研究院 从需求端来看，280 Ah 大容量 电池在大型储能电站 中渗透率 较高，大型储能电站业主和投资者对于 280 Ah 大容量电池的关注度快速上升，中国能建、中国华电华能等业主在储能电池招标中明确要求电池单体容量大于等于 280 Ah。供给 端来 看，自宁 德时 代 2019 年推 出 280 Ah 电芯 以来，国内 已有 超 10 家 储能龙头布局大容量储能电芯产品。近期，亿纬 锂能、雄韬股份、蜂巢能 源、远景动力、鹏辉能源、瑞浦兰钧、海辰储能、南都电源等陆续发布 280 Ah 及以上容量电池产品。行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 16/28 图表18：各公司 280 Ah 及以上 大容量电池 布局 产品 序号 公司 电池容量 电池 类型 工艺 正 极材料 电池参数 1 亿纬锂能 560 Ah 方形 叠片 磷酸铁锂 单只电池可储存 1.792 kWh 能量；循环寿命超过 12000 次 2 雄韬股份 580 Ah 方形 叠片 磷酸铁锂 单颗电芯带电量为 1.856 kWh；循环寿命达到10000 次 3 蜂巢能源 325 Ah 方形 叠片 磷酸铁锂 长循环版循环寿命可达 12000 次 4 远景动力 315 Ah 方形-磷酸铁锂 单颗电芯一度电 1.008 kWh；循环寿命 12000次 5 鹏辉能源 320 Ah 方形 卷绕 磷酸铁锂 循环寿命大于 8000 次，使用寿命超 20 年 6 瑞浦兰钧 320 Ah/340 Ah 方形 卷绕 磷酸铁锂 体积能量密度达 400 Wh/L；循环寿命超 10000次，使用寿命超 20 年 7 海辰储能 320 Ah 方形 叠片 磷酸铁锂 体积能量密度 385 Wh/L；循环寿命 10000 次 8 南都电源 305 Ah 方形 四卷芯叠片 磷酸铁锂 体积能量密度超过 380 Wh/L；循环寿命可达12000 次，20 年超长寿命 9 宁德时代 302 Ah 方形-磷酸铁锂 循环次数 6000 次以上 10 海基新能源 375 Ah 方形 叠片式卷绕 磷酸铁锂 单颗电芯能量达 1.2 kWh；循环次数 超 10000次 资料来源：公开信息整理，粤开研究院 容量向上 突破 的同 时，280 Ah 及以 上大 容 量电 芯已 经陆 续量 产交 付。国轩 高 科 2022年 年报 中显示，循环寿命 达万次 的 300 Ah 储能电池已经实现量产。远景动力 305 Ah 储能电芯已 在 过去两年里实现了规模化量产交付。2023 年 2 月，亿纬锂能量产 LF560K 储能 电池“超级工厂”于湖北荆门 正式动工，产能将达 60 GWh。此外，LF560K 超级工厂 已在云南、青海等地建设，预计 2024 年 Q2 开启全球交付。欣旺达公司 2022 年 11 月份在公开平台上表示目前已有量产的 280 Ah 电芯生产线。瑞浦兰钧宣布其 320 Ah 储能电芯将于 Q3 量产，蜂巢能源 325 Ah 储能电芯将在 2023 H2 交付，南都电源 305 Ah 储能电芯将在 2023 实现量产。储能 大容 量 电芯 量产 竞速 外，众多 厂商 基于储能运用场景需求 在 电芯 的能量密度、使用 寿命、尺寸、制造 工艺 等方 面 持 续拉 锯，储能专用电池“呼之 欲出”。亿纬 锂 能 560 Ah单只电池可储存 1.792 kWh 能量，循环 寿命 超过 12000 次；雄韬 股份 580 Ah 单颗电芯带电量为 1.856 kWh，循环 寿命 达到 10000 次；远景 动 力 315 Ah，实现“单颗电芯一度电”，同时循环寿命高达 12000 次，在尺 寸不 变的 基础 上，较上 一代 产品 能量 密度 提升 了 11%；海辰储能 320 Ah 体积能量密度 385 Wh/L、循环 寿 命 10000 次，在电 芯成 本，系统 成本，整箱标配等多维度上 探索 更适配储能市场应用发展模式。鹏辉能源 320 Ah 储能电芯单体容量相较于前一代电芯产品提升 14%，循环寿命大于 8000 次，使用寿命超 20 年。逐渐 提升 能量 密度 将是 磷酸 铁理 正极 未来 的发 展趋 势，目前通过预锂化、硅碳负极等 技术 改进，磷酸 铁锂 电池 能量 密度 可以 突破 200 Wh/kg，电池 单体 到系 统的 体积 成组 效率从 40%增加到 60%。国轩 高科 在 2021 年发布 的 一款采用掺硅补锂技术的磷酸铁锂电池，容量达到 210 Wh/kg。面向 快速 向 前的 储能 产业，大 幅提 高 电 池循 环次 数及 使用
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