储能行业分析报告.docx

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储能行业分析报告

2015年储能行业分析报告

2015年1月

新能源行业、微电网发展推动国内储能产业爆发。

目前，国内外支持储能产业发展的政策频繁出台，国内国家级示范储能项目有望带动产业发展，国内示范项目的储能项目主要应用在光伏发电和风力发电领域，在当前大型风电光伏发电受“弃风”、“弃光”困扰而无法大规模释放终端市场的背景下，无疑将为新能源发电拓展市场空间找到新突破口。

全球储能行业近6年的年复合增长率（CAGR）达到45%。

预计到2020年整个国内储能市场的容量在2000亿元以上，其中，单单风光储能市场需求就在520亿元以上，国内储能市场将呈现全面爆发态势。

我国针对储能领域的扶持政策有望迅速出台。

美日欧储配套政策相对完善，驱动储能行业发展。

我国“十二五”规划虽明确指明储能应用技术路线的方向，但配套政策仍旧缺失。

随着近年来新能源的快速发展，储能成为我国能源结构调整的短板。

2014年底新一轮电改政策的酝酿出炉，售电侧的放开将加速电价改革市场化，从而为储能技术参与套利、智能电网建设提供了广大空间。

储能方式种类繁多，我们看好铅炭电池、锂电池技术。

目前，储能方式主要分为物理储能、化学储能和其他储能方式，各个储能方式优势劣势均存在，未来哪种方式胜出主要看各自的成本优势。

物理储能技术路线成熟，适用于规模储能，包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。

目前100MW以上大规模的储能技术以抽水蓄能为主，我们已在其他相关报告中单独剖析过；压缩空气储能效率较高，但国内尚未实现商用，双良节能与中国科学院工程热物理研究所合作，正积极参与该技术开发与商业应用。

锂离子电池领域空间巨大，看好消费电子和动力汽车对其需求拉动作用；铅酸电池的技术路线成熟，成熟的厂商正在逐步商业化改进的铅炭电池，寿命更长。

三条主线优选储能产业链上市公司。

我们认为，储能行业正处于快速成长期，我们看好相关细分领域内公司的快速发展。

给予行业“强于大市”评级。

建议关注：

1）具有低成本规模效应的上市公司，如南都电源和圣阳股份；2）在新能源、电网设备领域有客户优势，同时能够为储能产品提供配套服务的厂商，如阳光电源、科陆电子；3）部分具备差异化技术优势的企业未来也有胜出可能，如双良节能。

一、储能概况：

能源结构调整的必需品

1、储能意义重大

储能系统已被视为电力系统中“采-发-输-配-用-储”六大环节中的一个重要组成部分。

系统中引入储能环节后，可以有效地进行需求侧管理，削峰平谷，平滑负荷，可以更有效的利用电力设备，降低供电成本，还可以促进可再生能源的应用，同时也是提高电力系统运行稳定性、调整频率的一种手段。

储能是能源格局调整的必需品：

从集中式往分布式发展。

首先，储能电池是新能源产业发展的关键环节，也是调控电能质量、优化能源效率的重要手段，在新能源并网应用以及电网本身的发电、输电、配电和用电等环节具有举足轻重的作用。

国际能源署预测，可再生能源所占比重将从当前的13%增加至2035年的18%，风电和太阳能等新能源的并网应用和分布式电网应用将会给储能电池提供广阔的市场空间。

其次，储能尤其是化学电池在家庭储能、通讯基站、数据中心应急电源等领域的作用也日渐凸显，已经形成较大的产业规模，在欧洲、美国和日本应用规模急剧提升，但在中国尚处在起步阶段。

2、储能产业链分析

储能技术繁多。

目前电能储存的形式可以分成三类：

物理储能（如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等）、化学储能（如铅酸电池、锂电池、钠硫电池、液流电池、镍镉电池等）和其他储能方式（如电磁储能、相变储能等等）。

由于储能技术多种多样，上下游的集中度都不高。

基本呈现上游中游产业分散，下游产业相对集中，不同类型的储能技术呈现互相替代、互相竞争的态势。

我们梳理了中国储能产业链中重点上市公司针对几个重点技术方向的布局。

显然，我国选择的主流储能技术只占可供选择的各种储能技术的一小部分，主要是抽水蓄能、压缩空气储能、铅酸类蓄电池、锂电池、铅炭电池、液流电池等。

二、储能技术纷呈，看好铅炭和锂电池

1、物理储能：

技术成熟，适于规模储能

（1）抽水蓄能：

规模储能的王者

百兆瓦以上大规模的储能技术以抽水蓄能为主。

抽水蓄能于19世纪90年代于意大利和瑞士得到应用，据统计目前全世界共有超过90GW的抽水蓄能机组投入运行。

日、美、西欧等国20世纪60～70年代出现抽水蓄能电站的建设高峰。

其中日本是世界上机组水平最高的国家，在技术方面引领世界潮流。

我国在上世纪60年代后期才开始研究抽水蓄能电站的开发，于1968年和1973年先后建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站。

上世纪90年代开始发展，随着改革开放的深入，国民经济快速发展，抽水蓄能电站建设也进入了快速发展期。

先后兴建了广蓄一期、北京十三陵、浙江天荒坪等几座大型抽水蓄能电站。

“十五”期间，又相继开工了张河湾、西龙池、白莲河等一批大型抽水蓄能电站。

抽水蓄能电站投资成本相对较低，单位千瓦造价为3000-4000元，使用寿命长，机组使用寿命25年，水工建筑物使用寿命达百年以上；能量转换效率稳定，不存在衰减问题。

因此，抽水蓄能是目前电力系统中最成熟、最实用和最经济的大规模储能方式。

我国明确出台两部制电价扶持抽水蓄能产业。

在形成竞争性电力市场以前，我国对抽水蓄能电站实行两部制电价。

自2014年8月起，电网企业向抽水蓄能电站提供的抽水电量，电价按燃煤机组标杆上网电价的75%执行。

容量电价弥补固定成本及准许收益，并按无风险收益率（长期国债利率）加1-3个百分点的风险收益率确定收益，电量电价弥补抽发电损耗等变动成本；逐步对新投产抽水蓄能电站实行标杆容量电价；电站容量电价和损耗纳入当地省级电网运行费用统一核算，并作为销售电价调整因素统筹考虑。

“十三五”我国抽水蓄能将迎来高增速。

2014年11月，发改委要求到2025年全国抽水蓄能电站总装机容量达到约100GW，占全国电力总装机比重达4%左右。

抽水蓄能在风光、分布式能源储能中应用甚少。

由于抽水蓄能装机容量大，地形要求高，目前更多应用于大型发电站的配套，我们在之前相关报告中对其做了详细阐述。

我国的大型风力、光伏电站多处于少水的中西部地带，而分布式光伏更少出现在适合抽水蓄能的地形环境，也不适合抽水蓄能。

其他分布式能源如小型水电站、天然气联供等方式也因为启动时间短、装机容量小等原因，很少使用抽水蓄能方式。

（2）压缩空气储能：

我国仍处于探索阶段

压缩空气储能（CAES）形式多样。

压缩空气储能技术于上世纪50年代提出，两个循环构成其储能过程：

压缩时，双馈电机做电动机工作，利用谷荷时的多余电力驱动压缩机，将高压空气压入地下储气洞；峰荷时，双馈电机做发电机工作，储存压缩空气先经过回热器预热，再使用燃料在燃烧室内燃烧，进入膨胀系统中做工（如驱动燃汽轮机）发电。

目前关于压缩空气储能系统的形式也是多种多样，按照工作介质、存储介质与热源可以分为：

传统压缩空气储能系统（需要化石燃料燃烧）、带储热装置的压缩空气储能系统、液气压缩储能系统。

压缩空气储能具有系统规模大、储能成本低的特点，电站建设投资和发电成本均低于抽水储能电站，但其能量密度低、并受岩层等地形条件的限制。

国外压缩空气储能已有成熟的运行经验。

目前最早投运的压缩空气储能机组在德国亨托夫，至今已安全运行30多年，目前世界上已有两座大型传统的压缩空气储能电站投入运营。

根据Navigant数据，目前全球CAES装机量达到400MW，为仅次于抽水蓄能的第二大储能形式，预计全球CAES装机量将在2023年达到11.2GW，对应每年48亿美元产值。

我国压缩空气储能技术仍处探索阶段。

我国对压缩空气储能系统的研究开发开始比较晚，仍处于探索阶段。

2013年中科院工程热物理研究所建成1.5MW先进压缩空气储能示范系统，电能转换效率52%。

2014年5月，双良节能投资8000万元与之成立了中科双良，计划用三年的时间建成10MW超临界压缩空气储能系统，并称有信心在2020年前研发出百兆瓦级别的压缩空气储能设备。

2、化学储能：

技术繁多，看好锂离子和铅炭电池

目前化学储能电池的技术路线众多。

目前主要的化学储能电池技术有铅酸电池、镍氢电池、钠硫电池、液流电池（多硫化钠溴液流电池、锌溴液流电池、铁铬液流电池和全钒液流电池等）、锂离子电池和燃料电池等。

各种化学储能手段都存在各自的优势和劣势，成本也相差很大，这决定了其应用的领域各不相同。

看好铅炭电池和锂电池的发展。

我们对各种化学电池做了梳理，在下表中可见，液流电池、钠硫电池的成熟技术尚掌握在国外，目前我国还未形成规模化的商业模式，短期内还需克服技术、成本的难关。

镍氢电池技术相对成熟，但在实际项目中性能显得不如锂电池，需要更高的维护成本，且成本下降空间相对较小。

表中经济性最好的是传统铅酸电池，但它能量密度低，充电速度慢的特点使得储能应用范围越来越窄。

相比而言，铅炭电池、锂电池性能较高，而且在我国已有非常完善的产业链。

铅炭电池在电站中的系统成本约$500/kWh，虽然高于传统铅酸电池，但生产成本只略高一些，充放电次数却多了一倍。

成熟的锂电池技术（如磷酸铁锂）成本约$400~$600/kWh之间，但因为产业发展迅速，未来成本下降的空间还很大。

（1）铅酸电池：

技术成熟，性价比高的储能电池

我国的铅酸电池产业链非常完善。

铅酸电池是最常规、最古老的电池，已使用100多年。

铅酸蓄电池具有技术较为成熟、成本较低、回收方便等优势，但主要的问题寿命比较短，特别是输出输放的时候寿命短，常规的铅酸电池大概只有几百次寿命。

铅酸蓄电池需求稳定。

从应用领域来看，主要可分为：

汽车启动电池（包括汽车、摩托车、拖拉机、船舶、内燃机等点火、起动、照明用）、动力电池（包括电动助力车、电动叉车、电动道路车等动力用）和储能（固定）电池三大类别。

其中汽车启动电池仍为其主要应用市场，全球各类乘用车、商用车和机车启动电池（包括一级和二级市场）市场规模合计占58%的份额，但是增长已经趋缓。

铅酸电池短期未来仍将占主导地位。

铅酸蓄电池由于价廉、技术成熟、性能稳定、性价比优势明显，有回收再循环利用之特点，同时随着深循环技术的不断提高和完善，如果国家产业政策没有进一步限制，不容置疑，在今后很长的时期内，铅酸蓄电池仍将在二次电源市场中占最大的份额。

近年来，随着汽车工业、电信及IT网络等基础设施，动力车辆以及再生能源产业（太阳能、风能等）的飞速发展，作为首选的铅酸蓄电池及其电池工业得到了快速的发展。

目前国内约90%的电动自行车使用铅酸蓄电池，这也是基于铅酸电池的成本优势。

（2）铅炭电池：

技术可行，低成本储能方案

铅炭电池是铅酸电池和超级电容器结合的产物。

铅炭电池是将具有双电层电容特性的炭材料（C）与海绵铅（Pb）负极进行合并制作成既有电容特性又有电池特性的铅炭双功能复合电极（简称铅炭电极），铅炭复合电极再与PbO2正极匹配组装成铅炭电池。

铅炭电池是铅酸电池和超级电容器两者技术的融合，是一种既具有电容特性又具有电池特性的双功能储能电池。

由于在电池负极中加入了炭，阻止了负极硫酸盐化现象，改善了过去电池失效的现象进而提高了寿命。

铅炭电池既发挥了超级电容瞬间功率性大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的能量优势，一个小时就可充满电。

铅炭电池用于风光储能项目。

由铅炭电池构成的“风-光-储”装置，已在浙江、新疆建成十几个储能电站。

虽然铅炭电池的能量密度没有提高，但是它的循环寿命延长、功率提高、安全性高，在储能电站示范运行中表现良好。

铅炭电池也可以用于燃油汽车加装启停功能。

目前，国家正在提倡燃油汽车加装启停功能，铅炭电池放电功率高，短时间的浅充浅放寿命长达18万次，是最理想的电源。

加装了启停功能的汽车又称微混电动车，对城市的减排和治理雾霾有很大的作用。

我国每年汽车产量达2000多万辆，如果大规模推广使用此技术，将会是一个很大的市场，仅这一项就需用特种超级活性炭5000吨，产值至少20亿元。

铅炭电池是化学储能领域最前沿的技术，具