（文/程文智）3月21日，國(guó)家發(fā)改委和能源局聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，明確了除抽水儲(chǔ)能以外的其他所有儲(chǔ)能技術(shù)和形式（即新型儲(chǔ)能），到2025年，由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。其中，2025年電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)性能進(jìn)一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上。到2030年，要實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能的全面市場(chǎng)化發(fā)展，與電力系統(tǒng)深度融合，滿足構(gòu)建新型電力系統(tǒng)需求，全面支撐能源領(lǐng)域碳達(dá)峰目標(biāo)。

同時(shí)，該方案還提出了要加大關(guān)鍵技術(shù)裝備研發(fā)力度，突破全過程安全技術(shù)：儲(chǔ)能電池智能傳感技術(shù)，儲(chǔ)能電池?zé)崾Э刈韪艏夹g(shù)，電池本質(zhì)安全控制技術(shù)，基于大數(shù)據(jù)的故障診斷和預(yù)警技術(shù)，清潔高效滅火技術(shù)等。

新型儲(chǔ)能市場(chǎng)空間廣闊

根據(jù)CNESA的不完全統(tǒng)計(jì)，截止到2021年底，中國(guó)已經(jīng)投運(yùn)的儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)容量（包括物理儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能，以及熔融鹽儲(chǔ)熱）達(dá)到45.74GW，同比增長(zhǎng)29%。2021年，電力儲(chǔ)能裝機(jī)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)，同比增長(zhǎng)220%，新增投運(yùn)規(guī)模達(dá)10.14GW，其中，抽水蓄能規(guī)模最大，為8.05GW；電化學(xué)儲(chǔ)能緊隨其后，投運(yùn)規(guī)模達(dá)到1.87GW/3.49GWh，規(guī)劃在建規(guī)模超過20GW；壓縮空氣儲(chǔ)能新增投運(yùn)規(guī)模大幅提升，達(dá)到170MW，是其2020年底累計(jì)規(guī)模的15倍，源側(cè)新能源配置儲(chǔ)能以及獨(dú)立儲(chǔ)能成為新增裝機(jī)的主要?jiǎng)幽堋?/p>

圖：中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)累計(jì)裝機(jī)規(guī)模（2000~2020年）（數(shù)據(jù)來源：CNESA）

目前的新型儲(chǔ)能中以電化學(xué)儲(chǔ)能為主，而電化學(xué)儲(chǔ)能中又主要以鋰離子電池為主。另?yè)?jù)一些公開的媒體報(bào)道數(shù)據(jù)，2021年全球鋰電池相關(guān)的電化學(xué)儲(chǔ)能需求在35GWh左右，其中，國(guó)內(nèi)大概為5GWh，海外為30GWh，總量中約有5GWh為戶用等便攜式儲(chǔ)能。從地區(qū)分布來看，美國(guó)的占比最高占43%，中國(guó)占14%。

除了發(fā)改委發(fā)布的“十四五”儲(chǔ)能規(guī)劃，各地政府也發(fā)布了多項(xiàng)刺激政策，儲(chǔ)能正迎來大規(guī)模發(fā)展時(shí)代。2021年，新增規(guī)劃、在建、投運(yùn)百兆瓦級(jí)項(xiàng)目的數(shù)量再次刷新歷年記錄，達(dá)到65個(gè)，超過2020年同期的8倍，規(guī)模達(dá)14.2GW，是2021年新增儲(chǔ)能項(xiàng)目總規(guī)模的57%。

在新型儲(chǔ)能技術(shù)中，鋰離子電池的裝機(jī)最多。在鋰離子電池中，三元高鎳化是大勢(shì)所趨，2021年份額已提升至40%，且2H22海外車企純電動(dòng)化平臺(tái)推出，高鎳占比提速。磷酸錳鐵鋰為磷酸鐵鋰升級(jí)方向，具備鐵鋰優(yōu)勢(shì)同時(shí)，可提升能量密度20%，但也有比較明顯的缺點(diǎn)，比如導(dǎo)電性差、工藝難，壁壘高。在新電池技術(shù)路線方面，鈉電池穩(wěn)步推進(jìn)，短期為補(bǔ)充，半固態(tài)固態(tài)為長(zhǎng)期方向。鈉離子電池成熟后較鋰電池成本優(yōu)勢(shì)凸顯，將應(yīng)用于儲(chǔ)能等領(lǐng)域，為鋰電補(bǔ)充，且在碳酸鋰價(jià)格高企情況下，鈉離子電池推進(jìn)加速，寧德時(shí)代預(yù)計(jì)2023年大規(guī)模生產(chǎn)。半固態(tài)、固態(tài)電池為下一代鋰電技術(shù)方向，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，預(yù)計(jì)2030年后技術(shù)有望成熟。

儲(chǔ)能的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)及主要參與者

儲(chǔ)能涉及的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)主要有電芯、電力設(shè)備集成（包括PCS、EMS、BMS）、制冷系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，以及屏柜和電纜等多個(gè)環(huán)節(jié)。其中，儲(chǔ)能的成本主要在電芯，占了60%的成本，主要的市場(chǎng)參與者有寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能、國(guó)軒高科、力神、中航鋰電、瑞普、鵬輝，以及?；履茉吹取?/p>

圖：儲(chǔ)能行業(yè)參與者及成本構(gòu)成（來源：安信證券）

電力設(shè)備集成（Pack）占儲(chǔ)能成本的35%左右。其中Pack又分為了兩部分，分別是儲(chǔ)能變流器（PCS）、能量管理系統(tǒng)（EMS），及電池管理系統(tǒng)（BMS）。

此前，PCS的主要供應(yīng)商為盛弘股份、索英電氣等廠商，現(xiàn)在一些做光伏逆變器的廠商也進(jìn)入了PCS行業(yè)，因?yàn)楣夥孀兤骱蛢?chǔ)能PCS的架構(gòu)非常類似，光伏逆變器廠商切入會(huì)比較容易，比如陽(yáng)光電源、錦浪科技、固德威、上能電氣、德業(yè)股份、禾望電氣等。

一些從事數(shù)據(jù)中心配套的廠商也切入了PCS，比如科華數(shù)據(jù)、科士達(dá)、易事特，及中天科技等。

也有從電力設(shè)備切入PCS行業(yè)的，比如科陸電子、智光電氣，及星云股份等。

就目前來看，做電力設(shè)備集成的廠商主要分為三類：一是電芯類廠家，比如寧德時(shí)代和比亞迪，不過寧德時(shí)代現(xiàn)在開始慢慢放棄做集成了，只提供電芯，而比亞迪一直都在做集成；二是光伏逆變器廠家，它們以PCS為核心競(jìng)爭(zhēng)力，向下買電芯、溫控、消防，做成一整套的系統(tǒng)；三是完全做設(shè)備集成的，沒有做電芯、PCS的能力，這類廠商國(guó)際上比較多，比如特斯拉、Powin Energy、Fluence等。


對(duì)于這三類廠商的未來發(fā)展情況，預(yù)計(jì)未來電芯類廠家可能會(huì)聚焦做電芯，原因有以下幾點(diǎn)：
一是電芯的毛利率較高，但設(shè)備集成毛利率較低；二是整個(gè)設(shè)備集成中，只有電芯是電化學(xué)行業(yè)，其他都不是電芯子行業(yè)，電芯廠商需要跨界做；三是責(zé)任劃分問題，現(xiàn)在不論電池做到什么程度，都會(huì)面臨安全隱患問題，如果整個(gè)設(shè)備都是它們提供的，那責(zé)任人就是它們自己，但如果只負(fù)責(zé)電芯，其他部分是別人做的，出了事故則可以躲在繼承廠家后面。

預(yù)計(jì)光伏逆變器廠家可能會(huì)在集成行業(yè)崛起，特別是以前逆變器行業(yè)做得好的企業(yè)，去做PCS會(huì)手到擒來，基本沒什么問題，而且客戶都是同源的。

而純?cè)O(shè)備集成廠商可能未來面臨的競(jìng)爭(zhēng)壓力會(huì)越來越大，往后發(fā)展規(guī)模會(huì)越來越小。

另外一個(gè)比較關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是制冷系統(tǒng)，而制冷系統(tǒng)中最核心的就是溫控，因?yàn)檫^高或過低的溫度環(huán)境將導(dǎo)致電芯失控、BMS失效、PCS保護(hù)失效、直流拉弧、火災(zāi)防護(hù)失效等問題，直接引發(fā)儲(chǔ)能安全隱患，因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)必須配置足夠強(qiáng)度和靈活性的溫控系統(tǒng)來保障電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。

目前儲(chǔ)能行業(yè)的制冷系統(tǒng)如果是單體集裝箱型，一般采用風(fēng)冷就足夠了，但如果是集裝箱群就需要使用液冷。也就是說，中小型儲(chǔ)能項(xiàng)目以風(fēng)冷為主。當(dāng)然，這也與儲(chǔ)能項(xiàng)目的所在地有關(guān)，比如亞非拉地區(qū)的儲(chǔ)能項(xiàng)目就主要用風(fēng)冷，因?yàn)樯衬貐^(qū)水費(fèi)貴、易蒸發(fā)，而且液冷的制冷效果也不一定好。

市場(chǎng)參與者在風(fēng)冷方面主要有英維克，液冷方面主要有高瀾股份和同飛股份。但其實(shí)儲(chǔ)能溫控技術(shù)的堡壘并不高，能做IDC溫控的基本都能做儲(chǔ)能溫控，主要的壁壘是項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、項(xiàng)目定制化能力、產(chǎn)品能應(yīng)對(duì)戶外極端環(huán)境等方面。只是目前由于市場(chǎng)空間還不大，由于項(xiàng)目的非標(biāo)特性，需要企業(yè)對(duì)技術(shù)和人員投入較大，IDC溫控的頭部企業(yè)對(duì)進(jìn)入儲(chǔ)能溫控行業(yè)的動(dòng)力不大。

圖：家用電池儲(chǔ)能系統(tǒng)典型框圖（來源：ST）

因?yàn)楣β?a target="_blank">轉(zhuǎn)換器是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心，它與電網(wǎng)、電池、甚至可能是太陽(yáng)能電池板存在相互作用，因此需要保證它能夠高效率和高可靠性地長(zhǎng)期運(yùn)行。不論是功率轉(zhuǎn)換器，還是電池管理系統(tǒng)，或者是能量管理系統(tǒng)，都需要用到各種各樣的功率器件和芯片，比如功率晶體管、二極管、MOSFET、IGBT、MCU、溫度傳感器、DCDC轉(zhuǎn)換器、DCAC轉(zhuǎn)換器、接口器件、保護(hù)器件、電源模塊、功率模塊、電能計(jì)量IC等等。當(dāng)然，如果想效率更高，還可以使用SiC功率器件，或者是GaN功率器件等。

圖：商用電池存儲(chǔ)系統(tǒng)典型框圖（來源：ST）

在芯片層面參與的廠商有很多，比如ST、TI、英飛凌等等，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的廠商發(fā)展速度也不錯(cuò)，比如華潤(rùn)微、斯達(dá)、時(shí)代和華微等都在加速滲透。特別是在如今海外半導(dǎo)體廠商供應(yīng)比較緊張的情況，它們的機(jī)會(huì)很大。

結(jié)語(yǔ)

總的來說，2021年前的儲(chǔ)能行業(yè)主要在海外，但現(xiàn)在開始國(guó)內(nèi)隨著政策的落地，開始逐步打開增長(zhǎng)潛力，未來幾年估計(jì)會(huì)有更多政策落地，儲(chǔ)能在國(guó)內(nèi)也將會(huì)迎來一個(gè)快速的增長(zhǎng)。