户用储能行业专题报告
aion3.0一、电化学储能全球兴起
电化学储能规模不断递增,锂离子电池成主力
2021年全球电化学储能项目功率累计装机规模已超过21GW,2021年增长达到7536.2MW,首次突破7GW。2021年较2020年功率装机规模同比增长55.4%,2018-2021年4年功率装机规模为16.9GW,占比80%。
2021年全球储能市场装机功率205.3GW,电化学储能装机功率20.4GW,占比10.05%。其中锂离子电池储能技术装机规模19.85GW,功率规模占比93.9%。
电化学储能应用之便携式储能
便携式储能:是一种替代传统小型燃油发电机的、内置锂离子电池的小型储能设备,有大容量、大功率、安全便携的特点,可提供稳定交流/直流电压输出的电源系统,电池容量在100Wh3000Wh,配有AC、DC、Type-C、USB、PD等多种接口,可匹配市场上主流电子设备,适用于户外出游、应急救灾、医疗抢险、户外作业等多个场景。
展望未来,预计2026年全球便携式储能的出货量和市场规模将分别达到3110万台和882.3亿元。
电化学储能应用之户用储能
户用储能又称家庭储能系统,它类似于一个微型储能电站,其运行不受城市供电压力影响。在用电低谷时间,家庭储能系统中的电池组可自行充电,以备用电高峰或断电时使用。除用作应急电源外,家庭储能系统也因能均衡用电负荷,从而节省家庭电力开支。
家庭储能系统目前主要与光伏结合,形成了混合式、耦合型、离网型等家庭光伏+储能系统。
电化学储能应用之大型储能装置
与常规电源相比,大型储能装置能适应负荷的快速变化,具有调峰、填谷、调频、调相、事故备用等多种用途,同时还可以优化电源结构,实现绿环保,达到电力系统总体节能降耗,提高总体的经济效益。
一汽迈腾
为方便生产和运输,通常由数个甚至几十个这类装置连通组网,作为太阳能或风电的储能电站系统配套建设和使用。
二、高电价成为户用储能推广的原始驱动力
海外清洁能源发电占比逐年提升,导致电价高企
海外发电结构特点
①非化石能源电力占比较高,核电、水电和可再生能源发电合计占欧洲总发电量的63%; ②天然气发电占比较高,天然气占比高达19%,远高于煤炭(15%)和石油发电(1%)。
海外电价高的原因
一方面,海外特别是欧洲电力市场的市场化程度较高,天然气价格的波动很容易向电价传导。另外,可再生能源占比较高导致电力系统受天气影响较大,稳定性较为欠缺,共同导致了海外的高电价。
光伏成为海外清洁能源发电的重点方向
自俄乌冲突以来,欧洲各国开始重视能源安全和能源独立,光伏、风电以及核电等清洁能源是主要的方向,而光伏又是其中的重点。德国在2月28日提出了新的立法草案,将100%可再生能源发电目标从2050年提前至2035年,光伏新增装机量拟从2022年的7GW逐步增加到2028年的20GW。欧洲成为2021年度全球第二大光伏装机市场,新增装机量约26GW,同比增长34%,今年新增装机量有望提升至35GW左右。
欧美等高电价地区让户用光伏极具经济性
户用光伏装机的设备成本主要是一用光伏电站系统,包括光伏组件、逆变器、光伏支架、光伏直流/交流线缆等;
全球光伏发电的度电成本在2010年到2019年的10年间,已经从0.378美元/千瓦时,降至0.068美元/千瓦时,降幅达82%。
“户用光伏+高电价”催生户用储能商业模式
根据对欧洲户用光伏市场在未来几年发展的预测,欧洲户用光伏和储能市场到2025年将增长400%以上,安装的户用储能系统容量将从2020年的3GWh增长到2025年的12.8GWh。
其中德国由于电价在欧洲处于较高水平,户用光伏安装电池储能系统的比例最高,占到欧洲新增储能容量的70%。德国、意大利、英国、奥地利和瑞士这五大市场安装了欧洲93%的户用光储系统。
福克斯三厢改装全球主要户用储能品牌份额
据最新的统计数据显示,在户用储能领域,特斯拉凭借突出的产品实力和品牌效应,在全球户用储能市场中占比为15%,其次是来自中国的企业派能科技,占比为13%。
在户用储能渗透率比较高的德国,户用储能市场占比最高的品牌为sonnen,其次为比亚迪。
国内户用储能产品不管是产品设计,还是性价比方面,都有较为明显的竞争优势,未来在全球户用储能市场份额中,会有明显提升。
三、特斯拉引领户用储能,开启千亿蓝海市场
特斯拉Powerwall系列产品
从系统来看,Powerwall2,具有3.8kW和7.6kW两种尺寸,集成了所有安全功能,包括快速关闭、电弧故障和接地故障保护。
Powerwall+对可用容量和重量进行了一些细微的调整,系统集成了Tesla太阳能逆变器,从而变成了完整的多合一系统,额定功率大幅增加,以满足离网和备份的使用。
特斯拉储能系统需求强劲
高铁预售期特斯拉在2021年总计销售了3.99GWh的储能产品,同比增长32%,主要由于Megapack电池储能系统销售增长推动。特斯拉表示由于锂电池产能优先供应电动汽车,锂电池产能不足是限制其储能产品出货增长的最大因素。
Powerwall储能系统全球安装量已经超25万套,预计未来Powerwall每年还将保持约10万套的速度继续增长。
2025年户用储能需求超千亿规模
随着用户侧储能成本的持续下降,以及欧洲等主要地区的电价持续高位波动,预计全球户用储能年均需求增速超60%,2025年新增装机需求达到48GWh。
一套完整的家用储能系统包括电池系统、逆变器、其他零部件等成本,2021年户用储能平均硬件成本约为2.8元/Wh,按储能系统年均5%的成本下降测算,预计2025年户用储能行业规模约为1117亿元人民币。捷达二手车
户用储能西方国家率先普及
2020年全球户用储能分地区来看,装机量最高的国家依为德国、美国、日本、澳大利亚。这四个国家占户用储能装机总量八成左右,主要原因是这些国家居民用电成本相对较高,更加愿意接纳储能系统。
居民在安装户用储能系统时,储能电池、逆变器以及安装费用,是成本支出最大三个方面,其中锂电池是最大的一项开支。
户用储能系统成本构成
用户在安装户用储能系统时,除了光伏组件、电池以及逆变器以外,还需要支付的有许可审查费、期间费用、营销费用等成本。
户用储能系统容量越大,付出的单位成本越小
虽然锂电池在户用储能系统中的占比较高,但海外安装、渠道等各种费用较高,锂电池成本占整个储能装机系统的成本10%-25%之间。在不同容量的户用储能系统中,容量越大,安装付出的单位成本越小。
主流户用储能主要品牌
全球主流的户用储能品牌采用电池类型主要以锂离子电池为主,少部分会用到钛酸锂电池。特斯拉、Sonnen等主流产品,按每天充放电一次的频率可以做到10年的质保。另外Sonnen等采用的是交流耦合方式,适用环境更加多样,导致其硬件成本也偏高。
重点公司分析
派能科技
特斯拉电池日
储能龙头地位显著。派能科技成立于2009年,专注于磷酸铁锂电芯、模组及储能电池系统的研发、生产和销售。2021年实现营收20.6亿,同比增长84.14%;归母净利润3.2亿元,同比增长15.19%。
产品集全、市占率全球领先。公司2011年自主研发首个200kwh光伏储能项目,2016年完成集装箱式大型电网级储能电池系统商业化应用,是国内少数具备电芯、模组、电池管理系统、能量管理系统等全产业链储能核心部件自主研发和制造能力的企业。公司在全球家用储能的市场品牌占比达13%,位列全球第二,与欧洲最大储能集成商Sonnen、英国最大光伏系统提供商Segeny等建立了长期稳定合作关系。
全产业链布局。公司产品以自主生产为主,软包电芯生产由全资子公司扬州派能负责,电池系统组装由全资子公司昆山派能和黄石派能负责,形成完整产业链,少量非核心工序采用外协加工方式。
产能扩张迅速。2017年起,公司先后启动了储能系统生产基地扬州一期、扬州二期项目,目前具备年产能约1GWh。上市以后募资20亿元,用于锂离子电池及系统生产基地项目、2Gwh锂电池高效储能生产项目和补充运营资金项目。