戶用儲能系統及部件行業發展概況

儲能行業發展情況（一）儲能技術簡介儲能即能量的存儲，指通過某種介質或設備，將一種形式的能量轉化成另一種較為穩定的能量形式并存儲，在需要時以特定能量形式釋放出來的一系列技術和措施。根據儲能原理的不同，可以細分為機械儲能、電磁儲能和電化學儲能等。根據CNESA，截至2021年末，在全球累計儲能裝機規模中，86．2%為抽水蓄能；在中國累計儲能裝機規模中，86．3%為抽水蓄能，均為占比最高的儲能形式，但受地理選址和建設施工的局限較多。憑借受地理條件影響較小、建設周期較短、能量密度大等優勢，電化學儲能可靈活運用于各類電力儲能場景中，是當前應用范圍最廣、發展潛力最大的電力儲能技術，包括鈉硫電池、液流電池、鋰離子電池等，主要應用于分鐘至小時級的工作場景。（二）儲能技術應用場景與商業模式儲能在電力系統中具有豐富的應用場景，通常將儲能的應用場景分為發電側、電網側和用戶側，不同場景下對應的儲能系統商業模式有所區別。在發電側和電網側，儲能系統主要用于可再生能源并網，以平滑電力輸出，進而緩解以光伏、風電為代表的新能源發電因其間歇性與波動性對電網穩定性帶來的沖擊和棄風棄光等電力消納問題。不同于傳統的火電、水電，光伏發電輸出功率受到光照強度、溫度等因素影響，同時其發電在日間達到高峰進而無法直接匹配傍晚和夜間的用電需求；風力發電由于其受風力驅動的特性進而會受到風速、風力等自然條件影響，輸出功率存在季節性甚至日間差異。由于電力的輸出、配送、使用同時完成，因此整個電力系統必須時刻處于動態平衡狀態，進而對于穩定性提出極高要求，當電源端功率與負荷端功率不同時，電力系統頻率發生變化，導致電網不穩定。由于電網并網發電功率和用戶端的用電功率均具有瞬時特性，電網始終處于波動變化中。為保障電力系統安全穩定運行，需要電網側提供輔助服務。根據提供方式的不同，電力輔助服務可分為基本輔助服務和有償輔助服務。基本電力輔助服務是指機組為保障電力系統安全穩定運行必須提供的無償輔助服務，包括一次調頻、基本調峰、基本無功調節。有償電力輔助服務包括二次調頻、有償調峰、自動電壓控制（AVC）、備用、轉動慣量、爬坡、黑啟動等。目前發電側和電網側儲能系統的主要商業模式為提供以調峰調頻為主的電力輔助服務并進行收費。在用戶側，提高新能源的自發自用比例和谷電峰用應用比較普遍。戶用儲能市場主要將光伏發電和儲能系統結合，以實現高比例的低成本光伏電力自發自用為目的，降低用戶的用電成本并利用儲能系統的離網能力提高用戶的用電穩定性。此外，電價峰谷價差現象在國內外諸多地區較為常見，因此利用儲能系統通過峰谷電價賺取利潤具備可行性。因為峰谷價差的存在，無論是工商業用戶單獨安裝儲能，還是安裝光儲一體化的用戶均可以在電價處于低谷時利用儲能系統存儲電能，在電價處于高峰時減少使用電網電能的數量甚至從儲能系統中釋放電能出售，進而通過峰谷電價獲取收益。與此同時，配置儲能系統可在停電情況或無電的情況下保障電力供應，將電力短缺帶來的損失降至最低。對于存在兩部制電價（容量電費和電量電費）的國家或地區，儲能還可幫助電力使用者降低容量電費以降低用電成本。（三）儲能行業的市場容量根據CNESA的相關報告，截至2021年末，全球已投運儲能項目累計裝機功率達到209．4GW，較2020年末191．1GW同比增長約9．6%。新型儲能的累計裝機規模為25．4GW，同比增長67．7%。截至2021年末，中國已投運儲能項目累計裝機功率達到46．1GW，較2020年末35．6GW同比增長29．5%，占全球累計裝機功率22．0%，占比較2020年末提升3．4個百分點。其中，抽水蓄能的累計裝機規模最大，為39．8GW，所占比重與去年同期相比再次下降，約為3個百分點。市場增量主要來自鋰電子電池、鉛蓄電池、壓縮空氣等新型儲能，其累計裝機規模達到5．73GW，同比增長74．5%。2021年，中國新型儲能新增規模首次突破2GW，達到2．45GW，同比增長56．7%。新型儲能中，鋰離子電池和壓縮空氣均有百兆瓦級項目并網運行。從新型儲能規劃在建項目情況來看，2021年中國新型儲能走向規模化發展。2021年規劃、在建、投運的項目共計851個、約26．3GW。其中投運的新型儲能項目主要以小于10MW的中小體量為主，數量占比約76．5%；規劃中和在建的儲能項目以10MW及以上的大體量項目為主，數量占比達到62．0%，其中規劃在建的百兆瓦項目超過70個，在體量上具備為電網提供儲能支持的基礎和條件。儲能變流器市場容量GGII調研顯示，2022年，中國儲能鋰電池產業鏈規模破2000億，其中電力儲能產業鏈規模從2021年480億元，增至2022年1600億元，其中PCS增幅達248%。根據CNESA統計，2021年陽光電源、科華數據、比亞迪PCS全球出貨量位居前三位，占據主要市場。儲能變流器作為儲能系統充放電開關，是儲能系統中的技術壁壘。儲能變流器決定了輸出電能的質量和特征，很大程度影響著電池的壽命，目前國內形成了成熟的組串式和集中式成熟的規模化儲能變流器產業鏈，伴隨著儲能裝機量的提升，行業進入爆發期，各公司百家爭鳴，需求的擴張為這個行業帶來巨大紅利。同時受限于上游IGBT供應不足，IGBT國產化進程加速，儲能變流器行業機遇大增。儲能管理系統，是指為基于磷酸鐵鋰電池、超級電容等儲能元件經過多串并組合而成的儲能模組提供電源管理、保護等功能的系統。儲能管理系統（ESMS）包括但不限于電池管理系統（BMS）、能量管理系統（EMS）等。儲能管理系統作為儲能系統的決策中樞，提高儲能系統調度效率。隨著國家源網荷儲一體化布局，電網的調度功能也逐漸凸顯，引領電力體系變革。儲能管理系統，可以高效的提升系統集成標準化、一體化，新能源發電并網量的增大，對應的管理系統需求也日益旺盛，未來增量可觀。儲能管理系統對系統BMS、PCS、電表、電芯等進行采集管理和協調控制，實現實時監控、故障告警等功能，并利用峰谷價差儲能系統低充高放的方式實現電能移峰填谷，為用戶節省電費。源網荷儲一體化，簡單的可以理解為儲能在發電側、電網側、用戶側的三種應用途徑。發電側配儲，主要指為常見的光伏、風電、水電配儲，主要運營模式為電網調峰調頻獲取收益，同時改善可再生能源三棄問題；電網側配儲，主要的商業模式是將電網一部分容量租給新能源業主，或者參與市場交易；用戶側配儲，主要是提高自發自用水平，或者通過峰谷套利等模式降低用電成本。不管在哪種應用場景下，都需要儲能管理系統進行智慧管理和調度，進而提升儲能的利用效率。基于儲能管理系統的AI算法，收集系統數據，制定不同的充放電策略，保證儲能的經濟性調用。提供熱管理的溫控系統成為儲能系統效率關鍵因素，是系統效率的保證。目前主要形成了以液冷和風冷為主的技術路線，溫度直接影響電池的活性，溫差過高或者過低影響儲能系統的可用率、壽命和效率等性能，甚至帶來安全隱患。傳統風冷系統結構簡單成本較低，隨著系統的發展低功耗、高集成度、高換熱效率的液冷逐漸占據主要熱管理市場。風冷系統簡單成本較低，液冷功耗更低效果更好。風冷系統具備系統簡單、制造成本低、便于安裝等特點。在電池能量密度低，充放電速度慢的場景有比較多的應用。液冷具備載熱量大，換熱效率高的特點，在電池包能量密度高，充放電速度快，環境溫度變化大的場合得到廣泛的應用。液冷系統可以和電池包高度集成，所需空間小，無需擔心灰塵，水汽凝結。研究表明，液冷系統具有換熱密度大更節能、均溫性好、溫差更低、占地小效率高、壽命更長的優點。近年來，隨著我國能源改型升級步伐的加快，以儲能技術與系統為核心的現代智能電網日漸引起重視，儲能技術被大規模應用于電力系統的發電、輸電、配電、用電的各個環節，不僅推動我國能源供給改革，而且是實現智能電網必不可少的核心技術。據不完全統計，2011-2022年1月期間全球共發生37起儲能電站爆炸事故，其中4起發生在中國。儲能安全問題亟待解決，儲能消防成為維護財產和人身安全的重中之重。因此，相關儲能消防安全政策法律法規也在不斷完善中，形成一個成熟的行業標準，為儲能消防行業的增長提供保障。儲能消防系統由火災報警系統和消防聯動系統組成。其核心思想是對報警區域中發生的任何火情及時地感知，并根據其報警級別分別在控制中心給予報警或進行相應的聯動處理。主要包括火災監控、氣體滅火系統/高壓細水霧滅火系統、災后防復燃等。形成了完整的儲能消防產業鏈，以及豐富的下游應用場景。鋰電池火災與普通火災具有較大的區別，鋰電池是一種含能物質，具有燃燒激烈、熱蔓延迅速；毒性強、煙塵大、危險性大；易復燃、撲救難度大等特征。然而，現有的滅火劑如干粉滅火劑對鋰電池滅火幾乎沒有效果；鹵代烷、二氧化碳、七氟丙烷只能撲滅明火，無法從根本上抑制火災發生，往往稍后會出現復燃，不具備降溫和滅火的雙重功能，對鋰電池的火災不具有適用性；水噴淋系統技術比較成熟，降溫滅火效果明顯，成本低廉且環境友好，但以水作為滅火介質的弊端也很明顯，耗水量大，撲救時間長，撲滅火災后將導致儲能電站內的電池短路損壞而無法正常使用。因此，針對鋰電池，特別是大型儲能鋰電池系統的火災隱患進行滅火防護，設計開發新型高效、防復燃滅火劑及滅火劑釋放系統和裝置，有利于鋰離子電池儲能系統的大規模商業化應用。儲能行業進入壁壘（一）儲能行認證壁壘對于儲能企業而言，在不同國家銷售通常需要先經過當地的產品認證，涉及大量嚴格的安全標準和復雜的認證程序，對進入者提出了較高要求。部分國家和地區完成認證需要半年至一年以上的時間，限制了新進入者進入市場的速度。（二）儲能行技術壁壘BMS是控制，理電池各項功能并保護電池的核心部件，是儲能產業鏈的重要組成環節，BMS的技術水平直接決定了電芯的使用效率和壽命。部分電芯參數無法通過直接觀測取得，而是需要積累大量的電芯使用數據，通過放電電壓、電流、時間、循環次數等指標優化算法從而模擬電池充放電情況。實現高精度測量需要大量數據積累以及長時間的算法調試，并根據電芯的使用壽命對各項參數進行微調，才能構建完善的BMS策略，繼而為SOC、SOH、SOP估算提供保障并形成穩定高效的儲能系統。對于新進入者而言，突破核心技術不僅需要較大的資本投入，還需要較長的時間積累。因此BMS技術成為制約新進入者進入本行業的主要壁壘之一。EMS作為儲能系統供電實體的控制系統，需要控制逆變器、負載、電池模組等部件的穩定運行，是儲能系統的控制核心，全方位地保障了用電可靠性和經濟性。（三）儲能行產品品牌壁壘儲能系統的安全性，可靠性是消費者選擇產品時的重要考慮因素，此外，儲能產品價格相對較高且質保期較長，因此消費者選擇儲能系統時往往較為傾向品牌認可度較高的企業所生產的產品。而產品品牌的建設需要較長時間的積累和持續的維護，尤其在德國等注重產品質量、品牌忠誠度較高的市場，新進入者短時間內很難快速形成品牌影響力。（四）儲能行人才壁壘儲能行業的市場參與者需要投入大量的人力物力資源，逐步建立起由產品研發、渠道拓展、品牌策劃、市場營銷和供應鏈管理等各領域優秀人才組成的管理團隊，同時企業還需要成熟且完善的人才培訓和選拔機制，以滿足企業發展過程中對人力資源的需求，以上構成了進入儲能行業的人才壁壘。戶用儲能行業前景分析戶用儲能可稱為家庭儲能系統，在用電低谷時，戶用儲能系統中的電池組能夠自行充電，以備在用電高峰或斷電時使用。根據WoodMackenzie，IEA，SolarpowerEU，USDOE的數據，全球戶用儲能市場新增裝機規模預計從2021年的9．5GWh上升至2025年的93．4GWh，復合增長率達77．07%。儲能行面臨的挑戰隨著市場參與者的增多，行業競爭將不可避免地趨于白熱化。儲能行業經過十余年的高速發展，行業內已經在儲能電池系統、逆變器等主要賽道形成了一批具有技術、規模、資金優勢的領先企業，該等企業在自身賽道潛力逐步減小的大背景下，將轉向上下游各個細分領域進一步開拓市場，儲能行業未來競爭趨勢將更為激烈。便攜式儲能行業前景分析便攜儲能采用內置高能量密度的鋰離子電池提供穩定的交直流電輸出，是一種安全、可靠、便攜、穩定、環保的小型儲能系統。根據中國化學與物理電源協會數據，全球便攜式儲能行業的市場規模從2016年的0．6億元，大幅上升至2020年的42．6億元，年復合增長率高達190．28%，預計至2026年將進一步上升至882．3億元，市場前景廣闊。儲能發展的重要性及市場分析儲能，字面意思就是儲存能量。簡單講就是使能量轉化為在自然條件下穩定存在的能源，即在能量多余時，用特殊裝置將能量儲存起來，在需要時可以將能量釋放出來，從而起到調節能量供需在時空和強度上不匹配的作用。儲能能根據能量存儲形式的