1.全球開啟新一輪能源變革,儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展成為大勢(shì)所趨。
儲(chǔ)能主要應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋發(fā)電側(cè)(風(fēng)/光電站、傳統(tǒng)電站等)、電網(wǎng)側(cè)(電網(wǎng)公司等)與用電側(cè)(家庭、工商業(yè)等)。
在發(fā)電側(cè),碳中和背景下光伏、風(fēng)電等清潔能源逐步替代傳統(tǒng)化石能源,而新能源發(fā)電相較傳統(tǒng)能源存在不穩(wěn)定、不均衡的特征,對(duì)平滑出力曲線的需求提升,儲(chǔ)能由此成為能源革命的重要支撐技術(shù)。
在電網(wǎng)側(cè),儲(chǔ)能的作用在于解決電網(wǎng)的調(diào)峰調(diào)頻、削峰填谷、智能化供電、分布式供能問題,調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓以提升輸配電穩(wěn)定性,同時(shí)提高多能耦合效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。在用電側(cè),儲(chǔ)能主要用于電力自發(fā)自用、峰谷價(jià)差套利等,近年來儲(chǔ)能產(chǎn)品性能提升推動(dòng)家庭、工商業(yè)用戶需求增長(zhǎng),在虛擬聚合、數(shù)據(jù)中心、5G 基站等場(chǎng)景的應(yīng)用亦不斷拓展。根據(jù) CNESA 統(tǒng)計(jì),截至 2021 年 9 月底,全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 193.2GW,同比增長(zhǎng) 3.8%;中國(guó)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為 36GW,占全球 18.6%,同比增長(zhǎng) 8.8%。
2.電化學(xué)儲(chǔ)能具備高環(huán)境適應(yīng)性、高響應(yīng)速度、高功率和高能量密度等優(yōu)勢(shì),有望成為未來儲(chǔ)能的主流路線。
現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)主要分為抽水蓄能、電化學(xué)儲(chǔ)能、熔融鹽儲(chǔ)熱、壓縮空氣儲(chǔ)能和飛輪儲(chǔ)能裝機(jī)等,其中抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),截至 2021 年 9 月底占全球市場(chǎng)比重達(dá)到 89.3%,但受選址限制增速較緩,所占比重持續(xù)下降。電化學(xué)儲(chǔ)能占全球市場(chǎng)比重為 8.5%,僅次于抽水蓄能,近年來步入規(guī)?;l(fā)展階段,貢獻(xiàn)儲(chǔ)能市場(chǎng)主要增量。截至 2021年 9 月底,電化學(xué)儲(chǔ)能全球累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 16.4GW,同比增長(zhǎng) 50%;國(guó)內(nèi)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 3.6GW,同比增長(zhǎng) 62%。電化學(xué)儲(chǔ)能方式中,鋰離子電池占據(jù)主流,2021 年 9 月底全球累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá) 15.13GW,占電化學(xué)儲(chǔ)能總裝機(jī)規(guī)模的 92.8%。
海 外市 場(chǎng)方 面,能 源 轉(zhuǎn) 型 驅(qū) 動(dòng)歐 美 等 國(guó)電 化 學(xué)儲(chǔ) 能需 求 持 續(xù) 高 增 。
根 據(jù)CNESA,中國(guó)、美國(guó)、歐洲占據(jù)全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,三者合計(jì)占全球新增投運(yùn)總規(guī)模的 86%,且 2020 年新增投運(yùn)規(guī)模均突破 GW 大關(guān)。政策方面,歐美等國(guó)政府大力支持新能源轉(zhuǎn)型,歐盟委員會(huì)于 2020 年 9 月推出《2030 年氣候目標(biāo)計(jì)劃》,計(jì)劃到 2030 年可再生能源發(fā)電占比提高至 65%以上,拉動(dòng)儲(chǔ)能需求增長(zhǎng);
2020 年,美國(guó)能源部(DOE)發(fā)布“儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)路線圖”,歐盟委員會(huì)發(fā)布“2030 電池創(chuàng)新路線圖”,分別確立儲(chǔ)能領(lǐng)域戰(zhàn)略目標(biāo)。用電側(cè)方面,海外居民峰谷電價(jià)差在 2-3 倍以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi),因此海外市場(chǎng)貢獻(xiàn)了戶用儲(chǔ)能的大部分需求。隨光伏儲(chǔ)能成本下降、經(jīng)濟(jì)性提升,家庭端用戶更傾向于應(yīng)用儲(chǔ)能系統(tǒng)維持電力穩(wěn)定、獲取峰谷價(jià)差,消費(fèi)意愿提升,歐洲、美國(guó)等地的家庭儲(chǔ)能市場(chǎng)呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢(shì)。
根據(jù) Bloomberg NEF 的預(yù)測(cè),全球儲(chǔ)能市場(chǎng)在 2030 年前將以 33%的年均復(fù)合速率增長(zhǎng),累計(jì)裝機(jī)容量將在2030 年達(dá)到 358GW/1028GWh,其中美國(guó)和中國(guó)貢獻(xiàn)了大部分的增長(zhǎng),兩國(guó)加總約占 2030 年全球累計(jì)儲(chǔ)能裝機(jī)容量的 54%。根據(jù)中國(guó)電池產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)到 2025 年全球電化學(xué)儲(chǔ)能電站的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 150GW,到2030 年達(dá)到 550GW,2021-2030 年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到 48%。
國(guó)內(nèi)市場(chǎng)方面,國(guó)家與地方利好政策頻出,鋰電儲(chǔ)能迎戰(zhàn)略機(jī)遇期。
國(guó)家層面,“十四五”期間發(fā)改委、能源局等部門密集出臺(tái)支持性文件,為新型儲(chǔ)能步入規(guī)?;A段奠定基礎(chǔ)。2021 年 7 月,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》,提出到 2025 年,實(shí)現(xiàn)鋰離子電池等新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變,裝機(jī)規(guī)模達(dá) 3000 萬千瓦以上;到 2030 年,實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展,新型儲(chǔ)能成為能源領(lǐng)域碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵支撐之一。
隨后,中央陸續(xù)發(fā)布多個(gè)文件,完善分時(shí)定價(jià)機(jī)制,并鼓勵(lì)發(fā)電企業(yè)自建儲(chǔ)能或調(diào)峰能力增加并網(wǎng)規(guī)模。地方層面,各省陸續(xù)制定新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)劃目標(biāo),同時(shí)已有二十多地明確要求新能源項(xiàng)目配備儲(chǔ)能設(shè)施。在央地政策協(xié)同發(fā)力下, 2021 年我國(guó)電力儲(chǔ)能裝機(jī)呈高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),新增規(guī)劃、在建、投運(yùn)百兆瓦級(jí)項(xiàng)目達(dá)到 65 個(gè),超過 2020 年同期的 8 倍,規(guī)模達(dá) 14.2GW,占 2021 年新增儲(chǔ)能項(xiàng)目總規(guī)模的 57%。根據(jù) CNESA 初步統(tǒng)計(jì),截至 2021 年底,已投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到 45.74GW,同比增長(zhǎng) 29%,新增投運(yùn)規(guī)模達(dá) 10.14GW,同比增長(zhǎng) 220%。其中電化學(xué)儲(chǔ)能新增投運(yùn)規(guī)模達(dá)到 1.87GW/3.49GWh,占比 18.33%,規(guī)劃在建規(guī)模超過 20GW。
3.技術(shù)進(jìn)步與規(guī)模效應(yīng)驅(qū)動(dòng)鋰電儲(chǔ)能成本下降,逐步解決行業(yè)規(guī)?;袋c(diǎn)。
鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、儲(chǔ)能變流器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能力管理系統(tǒng)(EMS)與其他電力設(shè)備組成,其中電池組成本占比約 67%,PCS、BMS、EMS 成本分別占比 10%、9%、2%。儲(chǔ)能電池與動(dòng)力電池具有類似的技術(shù)路線,將持續(xù)受益于電動(dòng)汽車等行業(yè)迅速發(fā)展對(duì)鋰電降本的催化作用。
當(dāng)前儲(chǔ)能電池以成本較低、循環(huán)壽命較長(zhǎng)、安全性更高的磷酸鐵鋰為主,近年來鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈配套日益成熟,上游材料供應(yīng)商與中游電池廠商產(chǎn)能不斷擴(kuò)張,刀片電池等新工藝的應(yīng)用優(yōu)化電池結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)成本總體下降。此外,儲(chǔ)能電站裝機(jī)量高增強(qiáng)化規(guī)模經(jīng)濟(jì),進(jìn)一步降低項(xiàng)目建造成本與配套設(shè)備、用戶獲取、聯(lián)網(wǎng)等其他成本。根據(jù) CNESA,2020 年底,我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)突破了 1500 元/kWh 系統(tǒng)成本的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),未來降本提效仍將不斷推進(jìn)。
根據(jù) BNEF 預(yù)測(cè),全球儲(chǔ)能電站成本將從 2020 年的 304 美元/kWh 下降到 2030年的 165 美元/kWh,降幅達(dá) 46%,其中電池、PCS、BMS、EMS 的成本分別下降 58%、25%、36%、36%。
得益于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)剛需、政策紅利、技術(shù)進(jìn)步與成本控制等多方面驅(qū)動(dòng)因素,鋰電池儲(chǔ)能行業(yè)由起步期邁入高速擴(kuò)張階段,未來仍有廣闊成長(zhǎng)空間。
全球來看,根據(jù) GGII,2021 年全球儲(chǔ)能鋰電池產(chǎn)業(yè)出貨量達(dá)到 70GWh,同比增長(zhǎng)159.26%,預(yù)計(jì) 2025 年全球儲(chǔ)能鋰電池產(chǎn)業(yè)需求達(dá)到 460GWh,2021-2025年 復(fù) 合增長(zhǎng) 率 達(dá) 到 60.1%。國(guó) 內(nèi) 來 看 ,2020 年 中 國(guó) 儲(chǔ) 能 鋰 電 池 出 貨 量16.2GWh,其中電力儲(chǔ)能 6.6GWh,占比 41%,通信儲(chǔ)能 7.4GWh,占比46%,其他包括城市軌道交通、工業(yè)等領(lǐng)域用儲(chǔ)能鋰電池;2021 年,全國(guó)儲(chǔ)能型鋰電產(chǎn)量為 48GWh,同比增長(zhǎng) 196%,仍保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。GGII 預(yù)計(jì)2022 年國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電池出貨量有望突破 90GWh,同比增長(zhǎng) 88%;“十四五”期末中國(guó)儲(chǔ)能鋰電池出貨量達(dá)到 180GWh,5 年復(fù)合增長(zhǎng)率超 60%。