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1、P5-9新能源概念界定及发展背景2IP10-16储能产业基本概况P17-29储能电池产业发展现状及发展机遇P30-39动力电池产业发展现状及发展机遇P40-53中国典型产业集群案例研究P54-57中国储能产业集群发展建议与展望01新能源概念界定及发展背景中国储能(含动力电池)产业集群发展白皮书1.l研究背景1.1.1新能源概念图1:当前新能源概念示意图水电:第Ttffi广泛探索及应用的新能源核能:技术水平不断迭代优化的新能源o1950S-60S:第Tt核电技术,美国和前苏联等国将核能向能源、IDIk等领i蜘展,证明了核能发电的技术可行性。o1960s-90s:第二代核电技术,实现了商业化、标准
2、化,证明了核电的技术可行性不晦济性。o20世纪90年代至今:第三代核电技术,开发出更高安全性、更高功率的新一恢进核电厂。o20世纪末至今:第四代核电技术,一端妍发的先进核电技术,主要特征拥有更好的经瘫,安产S少。光伏:当前发展最快的新能源技术o日本、美国于2旭纪布局太睢发电,21世纪初完成技术突破,全球光伏发电进入快速扩张阶段。o中国经历一系列政麟持、市场洗牌,已成为世界主要光伏装机市场之一。o1880s:水电站?璞、英、法等国诞生,此后,水电技术在全球范围内传播开来eO20世纪:20世纪初中国大陆引进水电技术。20世纪下半叶发达国家水电建设开始走向平稳发展,中国、拉得发展中国家开始了水电建设
3、的高潮。风电:21世纪W大规模产业化的新能源o9纪末:大型风电腌诞生国、丹麦、荷兰、英国、德国、瑞典、加拿大等国率汨然风力发电的研究与应用。o21世纪初,全球风电装tn进入快速发展阶E殳,欧洲国家陆续开拓海上风电市场,中国风电也陆续进入产业化探索、大规模发展及调整阶段。氢能:步入市场培育阶段的下T弋终极能源占全球GDP44%的20多个国家已经制定或正在制定国家级氢能战略当前正步入市场培育阶E殳,力吠关键核心技术攻关能力,力睢多元化场景示范应用,未来20-30年将为黄金发展期。新能源(NewEnergy),指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、风能、地热能、海洋能等一次能蝴通过一
4、次清洁能源转化或加工Jf乡成的电力、氢能等二次能源。通常与技术上比较成熟且已被大规模利用的常规能源区别开,如煤炭、石油、天然气、hl2新能源发展历程j新能源的概念并非一成不变。在不同的历史时期和科技水平下,新能源有不同的内涵。从新能源的发展历程看,水电是第一代被广泛探索及应用的新能源,而目前大规模的水力发电已被看成是常规能源。核能在20世纪50年代初作为电力生产和动力使用时被认为是新能源,而随着20世纪80年代部分国家的大规模发展,不少国家已将其列为常规能源,我国关于核能是否为新能源暂无明确界定,当前新能源概念中的核能,一般指第四代先进核电技术。海上风电、光伏发电、氢能等有望成为21世纪后可实
5、现大规模利用的新能源技术。图2:主流新能源技术发展历程嘘来源:中国氢能联盟研究院102新能源产业战略意义J/1.2.1双碳战略下新能源产业发展的必要性和机遇j双碳目标的实现关乎大国责任担当、经济发展结构转型,还是新一轮全球贸易竞争和金融竞争的关键抓手,而新能源产业是实现双碳目标的主战场,电力是其中的“主力军。减碳刻不容缓2020年9月,中国国家主席习近平在第75届联合国大会上提出“双碳目标,即:二氧化瞬E放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。据此,我国从碳达峰到碳中和仅有约30年的时间,且要在实现碳中和过程中实现经济翻番,这对我国结构调辫口科技创新提出了紧迫的要求。欧美
6、国家已于上世纪末陆续达峰,未来已达峰的国家会在碳关税上不断加码,高碳排放产品缺乏竞争力,引发全新一轮贸易竞争。此外,碳交易促进全新碳金融市场形成,甚至重构全球货币体系。双碳目标的实现已成为新一轮全球贸易竞争和金融竞争的重要抓手。图3:欧盟、美国、中国碳达峰碳中和时间1401201008060402001970198019902000201020202030204020502060美国欧盟中国数据来源:Wind、光大证券研究所预测碳达峰碳中和减少碳排放为主源头减碳能源替代节能提效增加碳吸收为辅碳汇碳捕集碳封存构建碳交易和碳管理保障体系诚交易:以市场化方式引导金融体系提供碳中和所需融资支持,推行及
7、创新碳交易市场机制碳管理:企业碳排放管理资料来源:戴德梁行1整理能源产业是实现双碳的主战场2021年10月,国务院接连印发关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见、2030年前碳达峰行动方案,为双碳工作进行系统谋划和总体部署。综合意见和方案精神,实现双碳的路径以减少碳H融为主,增加碳吸收为辅,构建碳交易和碳管理保障体系。其中能源是碳排放的最主要来源,在保障能源安全的前提下,优化能源结构,控制和减少化石能源使用,加快清洁能源替代,推动产业和工业优化升级,实现社会和产业的节能提效。图4:碳达峰碳中和实现路径电力是能源战场中的主力军o能源生产:太阳能、风能、生物质能等可再生能源发电将
8、基本取代化石能源发电,新型储能技术将逐步取代化石能源发电技术。O能源输送:以特高压电网为骨干网架的智能电网将成为大规模消纳清洁a蹒电力、实现多能互补和优化配置的重要载体。o能源利用:终端能源使用将全面步入电气化阶段,形成以电力为中心的能源消费格局,能源效率也随之大幅提高。1.2.2从能源消费大国转变为能源制造强国,扩大经济发展优势从能源消费大国到能源制造强国的转变,离不开能源结构优化,更需在新能源赛道上把握发展机遇,实现换道超车。中国为全!:一大能源i肖费国和进口国全球已普遍处于油气时代,石油和天然气消费占比超过50%(其中石油31%,煤炭27%,天然气25%)。中国作为人口第一大国,一次性能
9、源消费量占全球26.1%其中煤炭消费占比56.6%,石油19.6%,天然气8.2%0能源利用结构仍以煤炭为主,尽管中国煤炭储量全球第4,但仍为煤炭第一进口大国。富煤、贫油、少气”的能源储存结构决定中国还是全球第一大能源进口国。原油、天然气和煤炭的进口量均位列全球第一,油气进口占全球进口比重超15o可再生能源全球消费最高,新能源替代潜力大除化石能源外,我国可再生能源全球消费量最高,但占比仅5.4%,在能源消费结构占比距离部分发达国家的15%仍有空间。我国可再生能源开发利用规模居世界首位,风电、光伏发电形成完整产业链,技术水平和制造规模居世界前列,新能源替代潜力大。石油天然气煤炭核能水电BHWK可
10、再生能源来源:BP世界能源统计年鉴能源进口TOP1TOP2TOP3由中国欧洲美国(25.5%)(22.7%)(14.8%)天然气中国(21.2%)日本(19.6%)韩国(12.4%)嫩中国印度日本(19.5%)(14.6%)(14.5%)表1:全球能源进口TOP3国家来源:BP世界能源统计年鉴FZ1.2.3解氐能砌限度,保蝇龈全j2021年原油对有度71%,半数来自中东地区,马六甲海峡(70%以上原油进口途径)为中国石油咽喉。2021年天然气对夕体存度43.8%,1.NG进口主要来自于澳大利亚、美国和卡塔尔。在以美国为主导的石油体系下,中国亟需降低能源对外依存度,保障能源安全。一方面需要通过加
11、强石油重点区域、能源进口战略通道布局,拓宽能源进口渠道,另一方面需要加快能源替代和能源结构转型。煤炭主要出口国石油(原油)主要出口国天然气主要出口国触利亚3新能源产业链全景图I在能源的制-输-储-用全链条中,新能源在各个环节均带来了深远甚至颠覆性影响。士了能;用力肉k-新能源的发展加快清洁能源替代和能源结构低碳转型,在现有能源战略下,预计未来中国能源结构以太阳能和风能为主,光伏发电和风力发电潜力巨大。MJ传输端资源弹性配置。西电东送工程和双碳目标的提出使得智能电网建设更具意义,未来智能电网将通过数字化、智能化手段,在集中发电、输变配电以及用电环节实现大范围资源高弹性、合理化配置。存储端弥补新能
12、源供给技术短板。由于新能源输出的波动性和随机性,储能技术重要性凸显。依靠源网荷储协调互动,实现能源供需动态平衡。图6:能源产业链示意生产端,解端存储端应用端注:戴德梁行新能源系列白皮书将重点聚焦生产端、存储端、应用端应用端电气化低碳化。新能源在交通、工业、建筑、军事等各领域向全面电气化过渡,实现减碳、脱碳、减排期氐碳化。图7:新能源产业全景图能源低碳转型提高资源配置能力新能源输出不稳定,存储端重要性凸显生产端:o风能、太阳能、氢能、海洋能、地热能、核(聚变)能输端:O管道供应:天然气管道、氢气管道O电网供应:智能电网(特高压、微电网)O物理储能:抽水蓄能、压缩空气储能、W仑储能O电磁储能:超级
13、电容器储能、超导储能O电化学储能:各种二次电池,如铅酸电池、钠硫电池、液流电池、锂离子电池、钠离子电池O化学储能:氢能、电转甲烷终端使用电气化,电气使用低碳化应用端:O交通:减碳口新能源汽车、单车、摩托车、船舶等,交通系统电气化,优化提升系统效率O工业:脱碳园区综合能源管理及全环节节能脱碳O建筑:减排口前期提高建筑效能,后期优化建筑用能0储能产业发展现状及机遇2.J储能概念界定储能,是指通过不同方式、利用特定的装置或物理介质,将不同形式的能量储存起来,以便在需要时利用的技术。通过将能量在时间和空间上进行储存和释放,实现能源供需的平衡和可持续能源的利用。储能在推动可再生能源发展、提高能源利用效率
14、和实现能源系统的可靠性方面发挥着重要作用。V212应用场景j由于电力是现今主要的能源载体之一,而电力是即发即用、无法直接储存的能源形态,因此,储能现阶段主要是指电能的储存。从整个电力系统的角度看,储能的应用场景可分为发电侧储能、输配电侧储能和用户侧储能三大场景。不同场景下,储能体现的价值也有所不同。图8:储能应用场景0=IS)发电侧:跟踪计划出力及平滑发电输出,为系统提供调峰、调频及备用容量等辅助服务,解决弃风、弃光问题新能源发电占比增加,用电发电不匹配引致储能需求电网侧:延缓输变电设备的升级与增容,提高电网运行的稳定水平收益定价机制存堵点,商业模式亟待摸索打通用户侧:分时电价管理、容量费用管
15、理、提高供电质量和可靠性、提高分布式能源就地消纳、提供辅助服务等方面发储电一体化系统发展,用电模式多元化储能贯穿新型输电系统可再生能源发电火力发电储能机组三4变电站储能机组供电线缆储能机组商业单位工业单位发电侧场景电网侧场景用户侧:工商业及户用等储能场景2.02储能发展历程随着国家能源结构转型的推进,储能技术已然成为平衡能源供需、提高电力系统稳定性和灵活性的关键解决方案。回顾过去几年,中国储能行业经历了市场的快速增长和技术的不断创新。展望未来,我国储能产业正步入高速提升阶段,并将随着清洁能源占比提高而逐步发展成熟。2016年以前:初步发展阶段o发展特点:主要用于电力系统削峰填谷,抽水蓄能方式占
16、比最大,经济性锄子o市场表现:截至2015年底,我国储能累计装机23.5GW,其中抽水蓄能装机23.4GW20162020年:加速发展阶段o发展特点:电化学储能初露峥崂,并逐步放量,主要用于新能源消纳及电网侧调峰,但相较抽水蓄能仍存在成本高、寿命短等局限性o市场表现:截至2020年底,我国抽水蓄能累计装机32GW,电化学储能累计装机3.3GW20212030年:高速提升阶段o发展特点:发电侧新能源并网消纳、电网侧调峰调频、用电侧峰谷价差套共同激发储能需求,电化学储能成本下降,循环寿命增加,经济性显现o市场表现:截至2023年底新型储能已投运装机超30GWh,提前实现“十四五”基本规模目标,预计
17、“十五五期间实现全面市场化发展20312060年:成熟化发展阶段o发展特点:风光电成为主要发电能源,储能成为新能源低谷期主要电源,并为电力系统尖峰负荷提供电量保障o市场趋势:储能电池技术走向成熟,钠离子电池、液流电池、压缩空气、重力储能、飞轮储能等新技术路线逐渐成熟,电力市场商业化程度变高,经济效益变好203储能技术路线2.3.1储能技术路线分类根据技术路径不同,储能形式主要分为电储能、热储能和氢储能三大类,其中电化学与物理储能为现阶段主要技术路线。目前储能市场中,抽水蓄能占据全球及中国各类型储能装机量的75%以上,但抽水蓄能受地理选址影响较大,未来增长空间受限,预计未来电化学储能将贡献储能装
18、机主要增量,市场空间广阔。在电化学储能中,锂离子电池占据主导地位,在全球及中国占比均超过90%,其次还有钠硫电池、铅蓄电池、液流电池、压缩空气、重力储能、飞轮储能等,但目前占比均较小。热储能凭借其能量高密度化、转换高效化和应用成本化的特点,成为未来规模储能的重要力量。氢储能的存储规模更大,存储时间更长,可根据太阳能、风能、水资源等产出差异实现季节性存储。其中甲醇储能通过甲醇的氧化还原反应实现能量的释放或吸收,将甲醇水作为原料制氢直接发电,从根本上解决了储氢和运输的安全难题,实现可移动的电力供应,具有安全环保、高效节能、来料方便鳏点,或(等成为更有前景的方向。图9:储能技术路线分类储能技术电磁储
19、能电化学储能0I物理储能超导储能燃料电池钠硫电池I-液流电池!铅蓄电池I-钠离子电池一重力蓄能I-飞轮蓄能压缩空气蓄能一抽水蓄能资料来源:CBIA,戴德梁行整理2.3.2储能技术应用当前,中国有数种储能技术已经成熟应用。根据不同的时长进行分类,包括毫秒至分钟级的超导磁储能超级电容器储能和飞轮储能,数十分钟至数小时的电化学储能、抽水蓄能和压缩空气储能,以及数天至更长时间的燃翱诸育第。不同的储能技术不仅有时长上的区别,其在电网调度中的应用也各有不同。比如,毫秒级电网调频可以通过超级电容来实现,秒级或分钟级的调频需求可通过飞轮储能、超导储能解决,但这类型储能技术普遍较低,投资成本较高;小时级别的电化
20、学储能和抽水蓄能都可以应用于电网调峰,而燃料储能则更适合利用低谷电力调峰,但生产的燃料很少再转化为电能;氢储能适合执行季节性调峰。因此,各种储能技术都有其应用场景和优缺点,需要在具体的电力市场需求下进行选择和优化。图10:新型电力市场下不同储能技术应用10GW1GW100MW10MW1MW100kWWkWIkW毫秒秒分钟小时抽水蓄能压缩空气氢储能应急/不间断供电电网调节能量管理改善供电质量削峰填谷中继输出大规模能量调配超级电容飞轮储能电化学储能储热氢储能抽水蓄能压缩空气数据来源:新型电力系统发展白皮书层设id加码新型储能市场迎超级风口j自“十二五”以来,储能产业从研发示范向商业化初期演变发展,
21、国家政策相应地加速出炉,在项目规划、政策支持和产能布局等方面均加快了发展步伐,行业发展也更加规范。以电化学储能为主的新型储能市场,逐渐步入商业化规模化的发展阶段。储能产业“顶层设计”首次出台储能产业由研发示范向商业化初期过渡新型储能全面规模化、市场化发展储能在我国十二五”规划纲要中被首次提及,储能成为我国能源生产与消费革命中的重要研究和创新方向“十三五”规划期间,储能是我国重点发展的战略性新兴产业积极推动新型储能作为独立市场主体向规模化、市场化发展进一步加快储能研发创新,将重心放在新型储能的试点运用,推动储能的产业孵培育一批未来领军企业201120172021表2:中国储能产业核心政策;怠来源
22、发布时间政策要点国家十二五”规划纲要2011年3月,首次提到储能,要求在十二五”期间指导新能源、智能电网、储能行业的发展建设及规划新能源重点建设项目能源生产与消费革命战略(2016-2030)2016年12月推进能源生产智能化,加快开发先进储能系统,建设基于用户侧的分布式.储能设备发展储能和电动汽车应用关于加强储能标准化工作的实施方案2017年1月提出建立储能标准化协调工作机制、建设储能标准体系推动储能标准化示范、推进储能标准国际化等重点任务贯彻落实2019-2020年行动计划2019年6月,进一步提出加强先进储能技术研发和智能制造升级、完善落实促进储能技术与产业发展的政策,推进抽水蓄能发展,
23、推进储能项目示范和应用,推进新能源汽车动力电池储能化应用,加快推进储能标准化,明确了储能产业发展的具体任务和分工关于加强储能标准化工作的实施方案2020年1月积极推进关键储能标准制定,鼓励新兴储能技术和应用的标准研究工作2020年能源工作指导意见2020年6月 研究实施促进储能技术与产业发展的政策,开展储能示范项目征集与评选 探索储能应用于可再生能源消纳、电力辅助服务、分布式电力和微电网等技术和商业模式,建立健全储能标准体系和信息化平台资料来源:政府单位公告,或德梁行整理分析(三)来源发布时间政策要点国家十四五”规划纲要2021年3月,在氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化
24、与力腱计划,.谋划布局一批未来产业加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提升清洁能源消纳和存储能力关于加快推动新型储能发展的指导意见2021年7月明确到2025年新型储能装机规模达30GW以上,未来五年新型储能实现从商业化初期转向规模化,到2030年新型储能实现全面市场化发展关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见2022年2月,政策提出支持微电网、分布式电源、储能和负荷聚合商等新兴市场主体独立参与电力交易十四五”新型储能发展实施方案2022年3月,到2025年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件关于进一步推动新型储能参与电力市场调度运用通知2022
25、年6月新型储能可作为独立储能参与电力市场充分发挥独立储能技术优势提供辅助服务,由相关发电侧并网主体、电力用户合理分摊发电机组进入及退出商业运营办法2023年9月,提出新型储能作为市场主体进入商业运营条件以及调试运行期上网电量的结算方式方法242各地强制配储政策进一步熠容新型储能市场截至2023年三季度,全国有超过20个省级地区出台新能源配储政策,各省市在布局风电、光电大型项目及工商业分布式光伏等项目时,一般需要10%-20%的强制配储.随着越来越多省市地区发布“强制配储”要求,近阶段将带来储能市场大幅扩容的机会。表3:中国部分地区强制配储政策汇总地区配储要求政策来源10%1h关于印发广东省促进
26、新型储能电站发展若干措施的通知广西风电20%2h,光电10%2h关于申报2023年陆上风电、集中式光伏发电项目的通知福建光电10%2h关于公布2022年集中式光伏电站试点项目名单的通知云南10%关于进一步规范开发行为加快光伏发电发展的通知内蒙古15%2h关于推动全区风电光伏新能源产业高质量发展的意见青海15-20%4h2022年青海省新能源开发建设方案酶20%4h2023年风电、光伏发电等新能源项目开发建设方案辽宁10-15%2022年光伏发电示范项目建设方案苏10%2h关于进一步做好光伏发电市场化并网项目配套调峰能力建设有关工作的通知河北冀北20%2h,冀南15%2h河北省风电、光伏发电年度
27、开发建设方案拟安封颐目情况公示湖北20%关于发布2023年新型储能电站试点示范项目的通知海南10%关于开展2021年度海南省集中式光伏发电平价上网项目工作的通知资料来源:政府单位公告,戴德梁行整理分析03储能电池产业发展现状及机遇3.3细分领域分析3.1新型储能产业链3.2储能电池发展概况3.d新型储能产业链环节从产业链环节来看,储能产业链上游为各类硬件设备和软件系统;中游为储能系统软硬件提供商及储能解决方案提供商,储能解决方案通常由储能系统集成产品和储能系统软件产品共同组成,另夕M诸能解决方案的安装建设和运营维护也是非常重要的环节;下游应用场景包括发电侧的电站、电网侧的电网公司以及工商业储能
28、用户场景。上游中游下游储能解决方案储能系统集成产品主要负责硬件设备的集成主要提供管理软件和系统其它零部件5I储能系统软件产品储能系统运维储能系统是以电池为核心的综合能源控制系统,其中主要包括储能电池、PCS、BMS.EMS和其它零部件等部分。储能电池成本约占整个储能系统成本的55%;PCS、BMS.EMS(简称3S)占比约35%,在储能系统中举足轻重;其它零部件包括温控系统、电线电缆、集装箱、配电柜等。PCS(PowerConversionSystemf储能)o是储能系统与电网中间实现电能双向流动的核心部件,用作控制电池的充电和放电过程,进行交直流的变换,在电池储能系统成本中占比15%-20%
29、,是电池储能系统的关键核心环节。储能变流器PCS由功率、控制、保护、监控等软画蝴成,其主要功能包括平抑功率、信息交互、保护等,PCS决定了输出电能质量呦态特性,也很大程度影响电池的使用寿命。BMS(BatteryManagementSystem,电池管理系统)Ao指用于管理电池储能系统的子系统,包括电池充电、放电、电压等参数监测、SOC(StateofCharge)、SOH(StateofHealth)估算以及保护措施等。区别于电动车的BMS,储能BMS相对更加庞大,一个完整的储能系统BMS由BMS从控单元、电池主控单元及BMS总控单元组成。储能BMS可以提高储能系统的使用寿命和可靠性,降低维
30、护成本和操作风险,并提供更灵活、可靠的储能解决方案。EMS(EnergyManagementSystem,能量管理系统)io一般是指针对储能电站推出的调控T化能量管理系统,实现了实时监控、诊断预警、全景分析、高级控制功能,满足运行监视全面化、安全分析智能化、全景分析动态化的需求,保证储能电站安全、可靠、稳定运行。如果说将储能系统比做人体,那么EMS则是人的大脑心智。大脑心智决定一个人从事什么工作,也决定人体合理的劳作休息和发生意外时的自我保护。3.02储能电池发展概况3.2.1储能电池产业发展历程及现状储能电池是将化学能转化为电能的装置,是实现电化学储能的主要载体。自21世纪起,中国储能电池产
31、业经历了“技术验证示范应用口商业化初期规模化发展”等阶段,目前已到达商业化、规模化的重要节点,2020年中国电化学储能累计装机规模达3.27GW,预计2021-2025年年化复合增长率达50%以上。技术验证科研计划实施技术验证规范示范应用 示范项目开展,应用模式探索 国际市瘫展,应用价值明晰商业期 政策支持力度加大,装机规模快速增加 多领域融合渗透,商业模式逐步建立产业规模化发展 储能项目广泛应用,技术水平快幽升 标准体系完善,形成完整产业体系资料来源:CEBS,戴德梁行整理中国电化学储能累计装机规模及预测(MW)3.2.2 储能电池产业技术发展趋势从技术路径来看,锂离子电池商业化成熟,在新型
32、储能项目累计装机规模中占比97%以上;钠硫电池是另一种相对成熟的技术路线,但由于价格和安全性等因素,无法用于大中型储能电站建设;铅炭电池从传统铅酸电池演母回来,性能有明显优化,但商业推广仍要解决成本问题压缩空气储能如能降弹位造价)口快相关技术突破,将能有效解决大规模长时储能问题。此外还有液流电池、钠离子电池?超级电容等储能技术有待开发和实现商业化发展。表4:储能电池产业技术路径对比技术路径细分市占比整体现状成熟度挑战发展趋势锂电池97.4%由动力电池带动,产业链配套较为成熟;整体市场集中度较高商业化锂资源分布有瓶颈,中国开采成本高;能力密度低,比容量低,倍率性能较低;热腔降低原材料开采成本;提
33、升能量密度和比容量;提高热稳定性铅炭电池0.5%从传统铅酸电池演进而来,充电速度提升8倍,放电功率提高3倍,循环寿命提高6倍,性价比高,使用安定商业化W推广面I临成本问题碳材料的最佳添加;能量密集度高,适合作为太阳能和风能储能的后备选项压缩空气储能0.5%发达国家广泛运营,我国研究取得臊,具有容量大、工作时间长、经济性能好、充放电循环多等优点,适合大型电站建造且不受选址限制商业化早期储气罐建造和维护成本高;储能密度钿氐,需要更多储气罐实现大规模储能降!蹿位造价、提高系统效率,加快高温蓄热技术、等压储气等技术的研究和突破全钢液流电池0.4%用于长时储能,循环寿命可达20年,容易规模易调节商业化W
34、比能量相樨低、初装睇高技术推动和商业模式创新降成本其它新型储能技术电池12%高比能量、充电速度快、寿命长,广泛应用于削峰填谷、应急电源、风力发电等储能方面商业化工作温度高、价格昂贵、安全性差不能用于大中型储能电站建设钠离子电池与锂离子原理类似,但材料相差较大,仅隔膜无变化;处于示范应用阶段,尚未形成完整的产业链商业化W能量密度较低,尚未实现产业化提升能量密度,产业化阐的捧锌漠液流电池相较于全钢液流电池,能量密度更高,电解液体积更小,电极各材料均可回收利用,对环境友好商业化W自放电问题;锌形成沉淀物时,有产生枝晶的趋势;一旦形成,很容易使单体电池短路电解液成分、电堆设计、运行策略等多方面进行控制
35、超级顿高功率、充电时间短、寿命长开发阶段能量密度低、生产成本过高受限于能量密度低,应用场景有待拓展资料来源:国家能源局,绿色和平和中华环保联合会电化学储能技术创新趋势报告,戴德梁行整理3.2.3 产业发展格局目前全国动力电池及储能电池规划产能约5000GWh(含中国企业海外布局),以动力电池为主,纯动力电池项目约2800GWh,动力及储能电池项目约2000GWh,纯储能电池项目约200GWh.而2023年前三季度储能锂电池累计出货量近127GWh,行业产能利用率普遍低于50%o区域布局方面,华东区域产能规划动力和储能电池超2300GWh,集中全国近50%产能,华中和西北地区分别为850和860
36、GWh,华南地区约380GWh,海外约330GWh其中纯储能电池产能主要分布在华东和西南地区。600GWh300-600GWh100-300GwhO-100GWh动力电池规划产能.储能电池规划产能动力及储能电池规划产能图12:全国动力电池及储能电池规划产能布局120G西北宁夏黑四江ST-IWGWh4330GWh勤,1福建华东NmGWh11P勿GWh资料来源:公司官网,戴德梁行整理3.2.4 储能电池产业竞争格局及市场玩家图13:储能电池产业竞争格局大于30GWh宁德时代10-30GWh比亚迪亿纬锂能瑞浦兰钧海辰储能小于WGWh国轩高科中创新航南都电源鹏辉能源远景动力目前电池制造厂商的主流技术路
37、线是磷酸铁锂,并且在产品体系上多数向系统集成方向发展,即向上进入到3S系统研发、PACK等领域,向下兼容电站开发、系统销售、建设运维等环节.表5:储能电池主要玩家技术布局公司储能电池主要技术路线BMSPCSEMS系统集成宁德时代磷酸铁锂X比亚迪磷酸铁锂亿纬锂能磷酸铁锂X瑞浦兰钧磷酸铁锂海辰储能磷酸铁锂国轩高科磷酸铁锂X中创新航磷酸铁锂XX南都电源铅炭电池、磷酸铁锂X鹏辉能源磷酸铁锂XXX派育解技磷酸铁锂X1.G便三XX资料来源:企业年报,戴德梁行整理22戴德梁行3.。3细分领域分析产业发展现状及趋势虽然锂电池占储能电池市场规模的90%以上,但在锂电池的细分领域中,在汽车产业的带动下,动力电池仍
38、占七成以上份额。未来随着储能应用场景的渗透,储能电池增速可观,2021-2025年有望实现80%以上增幅,预计2030年储能锂电池将占锂电池市场规模的四分之一,接近550GWho图14:中国锂电池市场规模(GWh)r储能电池o发电侧:光伏发电、风电由于发电波动所需的配储O电网侧:调峰调频O用电侧:家用储能或工商储能,如通讯基站、ETC等的备用电源1/动力电池消费电池O乘用车:轿车、SUV等o商用车:客车、卡车等o二轮车:电动自行车、电动摩托车等O手机、电脑、耳机、相机等电子产品O智能穿戴设备、信息家电O电动玩具等其他应用场景凭借完善的产业链配套、科教创新资源等优势,锂电产业链在长三角、珠三角、
39、京津冀等东部地区逐渐形成产业集群,一批产业链龙头及创新企业在集群土壤中孕育壮尢近年来,由于电力、及原秘樗价格的上涨,锂电产业逐渐开始向青海、宜宾、遂宁、重庆等中西部地区转移。未来中西部地区将依托锂资源优势和生产要素成本优势,完善上游原材料开采、加工及锂电制造环节,而东部地区则凭借其发达的工业基础,着力发展锂电研发等技术创新领域。锂电产业的梯度化专业分工将愈加明显。图15:中国锂电产业集群分布及特点京津冀产业群依托高校和科研院校,吸引多家锂电产业链的研发机构和企业在此发展在工业成熟度、坟、联、产业链、营商环境包括地理,蜻等都有着显著的优势,继续着力技术开发长三角产业群大量整车厂聚集布局,上下游配
40、套十分丰富珠三角产业群彳专统锂离子电池及材料制造产业的优势地区,拥有大量的产业链企业,包括比亚迪、亿纬锂能等.国内锂矿储量最大的江西以及可以从事盐湖提锂的青海,也成为电池企业以及上游材料企业布局的重点口通过锂矿资源,吸引大量锂电产业 .重庆依托发达的汽车工业,吸引了比亚迪刀片电池项目落地 .四川宜宾通过引进宁德时代,进而带动大量的产业链企业入驻;遂宁则依托原材料龙头企业天齐锂业,打造了锂电材料产业集群资料来源:戴德梁行整理目前,市场应用的主流电芯仍以280Ah为主。近年O做大电池容量主要有两种路径:一是沿用280Ah电来,储能电站规模持续上升,海内夕HK能市场需求,二芯尺寸或电网侧储能电芯尺寸
41、,提高电芯容量,这爆发,电芯供不应求,对电芯的产能与维护成本提一路径的优势是电芯兼容性高,系统集成友好,如出了更高的要求,合理扩大储能电芯容量已成为行宁德时代、远景动力、瑞浦兰均等主流电池厂商均,业共识。容量的增高能够有效减少PACK所需零部采用峥路径;二是突破现有规格桎梏,通过增大件数量,附带简化后续集成装配工艺流程,节约蟠、觞,从i三低三纲沐。旃网,二十余家电池企业相继推出了300Ah及以上的大容量储能专用电芯。体树!升单个电芯容量,然而该路径进一步加大标准统一难度,有产能优化无法跟上容量升级要求造成产育皱资浪费的风险。高性能羹道激战正酣:高安全、长寿命、低成本提升i竞争力一O电芯容量的升
42、高也伴随着产品散热、安全风险、设计能力、生产设备、制造工艺、成本管控等方面拟娥,考验电池企业的技术功底。因此,电池企业还在安全性能、循环次数、使用寿命、PaCk工艺等方面展开竞争,以期在实现高能量的同时满足高安全、长寿命、低成本等优越性能,进一步提升企业在全球市场中的竞争力.表6:锂电池中国企业300+Ah电芯技术布局趋势公司技术路线最新参数性能宁德时代2020年率先推出280Ah电芯产品,后沿用71*173方形尺寸,将电芯容量上探搭载306Ah、314Ah储能电芯的储能产品量产交付远景动力沿用原尺寸,创新材料体系,同步突破电芯的长循环寿命和高能量密度发布新T弋315Ah电芯,循环寿命高达12
43、000次正力新能基于72-174尺寸,以高卷绕效率生产,从制造效率和兼容性两个维度推动储能电池降本容量高达314Ah的大容量储能专用电芯,循环寿命超过12000次瑞浦兰钧基于电网则储能电芯72*174尺寸,兼容现有储能场景,并在体积能量密度、循环寿命、安全性能等方面实现突破320Ah问顶储能电芯,体积能量密度达400Wh1.,循环寿命超10000次;340Ah问顶储能电芯体积能量密度升级到430Wh/1.。日历寿命、成本节省、安全性行业领先海辰储能沿用71*173方形尺寸,具备高兼容性,可大幅度B靴添统首次购置成本及全生命周期度电成本320AH储能电芯,体积能量密度达385Wh1.x循环寿命10000次鹏辉能源长循环&高般技术路线,通过正极、负极、隔膜、电解液、过流设计等技术创新,融提升电芯循环寿命320Ah大容量储能电芯,循环次数可达12000次,低温能力上表现优秀蜂巢能源突破现有7173规格桎梏,依托飞叠技术,基于短刀电芯结构探索应用于电力、工商业和家庭三大场景的短刀全系储能电芯及产品350Ah飞叠短刀储能专用电芯和尺寸加厚的71OAh飞叠短刀储能电芯,具备高容量、低成本的优势,以及三款容量为310Ah、330Ah.660Ah的长寿命体系储能