核心观点

全球碳中和背景下，储能行业迎发展拐点

为抵御全球气候变暖，越来越多的国家提出碳中和目标。根据Climate News，当前约有 28 个国家提出碳中和时间节点。中国在 2020 年 9 月的第 75 届联合国大会上进一步明确 2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标。实现碳中和的关键是转换能源结构，提升非化石能源的发电比例。根据 IEA 预测，全球光伏和风能在总发电量中的占比将从目前的7%提升至 2040 年的24%。电力消费结构的改变使得储能的必要性越来越强：

（1）可再生能源如光伏和风电具有明显的季节性和波动性，其发电占比提升势必影响电力系统的稳定。尤其是许多发达国家电网设施相对陈旧，无论是电网侧还是用户侧，配备储能可以确保电网的稳定性。 

（2）随着可再生能源占比越来越高，弃风弃光现象将越来越严重，可再生能源发电端配备储能可以增加发电时长，减少弃风弃光率。

（3）用户侧光伏+储能经济性将明显提升。我们认为未来 1-3 年可以看作是全球电化学储能市场即将高速增长的拐点之年，看好国内成熟电化学储能供应链相关公司在全球市场的竞争力，其中锂电池龙头宁德时代、亿纬锂能、比亚迪、派能科技，PCS 龙头阳光电源、固德威等将受益全球电化学储能行业的高速增长。

锂电储能蓄势待发，行业空间广阔

电化学储能容量大、响应快，最具发展潜力。我们预计 2021-2023 年全球锂电池储能新增装机将分别达 42.58/ 77.32/ 104.50GWh，年均复合增速为 56.65%，其中分布式光伏配储能新增装机分别为 21.20/ 37.21/ 53.89GWh，年均复合增速为59.44%；全球集中式风光配储能新增装机分别为7.00/ 13.87/ 20.30GWh，年均复合增速为70.26%。

国内产业链最为受益，看好核心系统公司与优秀锂电龙头

电化学储能市场空间广阔，吸引产业链各方公司参与其中。我们认为不同的应用场景对公司的要求并不相同：

（1）户用储能具备较强的消费属性，因此渠道和品牌优势更加重要，而渠道和品牌通常掌握在终端系统集成商手中，此外户用储能产品对硬件的价格等敏感性较低，因此在户用储能市场，我们更看好核心系统提供商。

（2）集中式大型储能项目对电池的寿命和成本要求高，且单个项目所用锂电池数量较多，对锂电池制造的一致性要求更高，锂电池制造商在制造和成本控制方面更有优势，因此在集中式大型储能项目中，我们认为具有锂电池制造背景的企业将在竞争中脱颖而出。总体看，在全球市场中，国内锂电池厂已经进化出成熟的技术路线以及强大的成本控制能力，是全球锂电储能市场最有力的竞争者，国内锂电产业链将充分受益全球电化学储能行业的高速发展。

风险提示

风光等可再生能源装机低于预期、国内外对储能行业的政策环境变化、储能市场竞争加剧等。

正文内容

1、 锂电储能蓄势待发，行业空间广阔

1.1、 电化学储能容量大、响应快，最具发展潜力

储能在电力系统的发输配用的各环节皆有作用。储能作为电力储存装置，用来平衡电能在时间上的供需关系，在电力系统中的角色是遍布于发电侧、输配电侧以及用户侧的调节剂，且不可或缺。具体来说，储能在电力系统中的作用是解决电力的供需时差（调峰）以及平滑风光等新能源的输出功率（调频）。调峰的主要作用是提高项目经济性，调频的主要作用是维持电网稳定。

以锂电池为代表的电化学储能最具发展潜力。储能技术有抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能、熔融盐储能、飞轮储能等。抽水蓄能由于价格低、容量大，在当前储能市场占据绝对优势位置（2019 年全球储能累计装机中有 93.4%是抽水蓄能）。但近年来，新能源车行业高速发展导致锂电池成本的快速下降，以锂电池技术为主的电化学储能装机呈现高增长（2019 年全球新增储能中电化学储能占比 72.36%）。原因在于电化学储能相对于抽水蓄能而言，地理条件约束小、可补偿系统的高频率功率波动。

1.2、 国内与海外市场殊途同归，电化学储能必要性凸显

电化学储能的应用场景有发电侧、输配电侧与用户侧，其中发电侧与输配电侧储能装机相对较大，归为集中式储能，用户侧一般为户用和工商业储能，装机相对较小，归为分布式储能。

国内和海外储能市场应用场景并不完全重叠。近年来全球和国内电化学储能装机均开启高增长模式，且国内增速与全球增速基本保持一致，但细分到不同应用场景的装机，国内和海外表现出明显不一致的发展趋势，原因在于国内和海外的电力市场定价机制以及储能补贴政策不同。

（1）海外电化学储能新增装机来源主要是用户侧（户用+工商业）的分布式储能，根据 IHS-Market，2016-2019 年全球电表后（用户侧）储能新增装机占比 33%/ 42%/ 37%/ 46%，呈持续提升趋势。 

（2）国内电化学储能新增装机主要来自于集中式储能，即发电侧和电网侧。根据CNESA 数据， 2018-2020 年国内可再生能源并网配储能新增装机占比为11.3%/ 17.0%/ 34.6%，发电侧辅助服务配储能新增装机占比为 17.4%/ 20.0%/ 25.7%，电网侧配储能新增装机占比为 32.0%/ 19.0%/ 37.8%。

1.2.1、 用户侧：海外市场经济性和必要性更为突出

用户侧主要指家庭用和工商业用，储能在用户侧的作用主要是：

（1）提升供电可靠性；

（2）降低电费；

（3）利用峰谷电价差进行套利。基于以上三点思考，用户侧储能在供电系统不稳定、高电费以及峰谷电价差高的地区更具必要性。 

用户侧储能可以提升供电可靠性。供电系统不稳定的国家有电力系统较为老旧的发达国家，也有电力系统尚不完善的发展中国家，其中美国相对典型。美国近年来频发大规模停电限电事故，原因在于：

（1）美国电力调度中心相对分散，各个调度中心之间彼此交流有限，难以应对区域电力供需不平衡事件，而且电网发展规划杂乱无序且破碎，各电网不同电压等级之间电磁环网方式运行，容易引起连锁反应，导致大面积停电事故；

（2）美国电网设施相对老旧，根据美国能源部数据，美国 70%的输电线路和电力变压器运行年限在 25 年以上，60%的断路器运行年限超过30 年，而且由于政治体制的原因，美国不愿意投资建设新的电力设备。在此背景下，居民或工商业用户配备储能系统将能确保用电稳定。

用户侧储能可以降低电费。从 2019 年全球主要国家居民平均用电电价来看，发达国家的居民用电普遍远高于中国，德国、意大利等居民电价超过 2 元/度。且从德国电价结构来看，随着可再生能源发电占比增长，海外电费价格逐年上升。用户侧配储能可以降低居民或者工商业用户的电费开支。

在高电价及供电不稳定的地区，用户侧配储能的必要性凸显，但是经济性成为制约因素。虽然近年来锂电池成本快速下降，但初装成本依然较高，特斯拉 Powerwall 目前的安装成本为12000 美元（包括 1 块电池的成本 7500 美元和网关+安装费 4500 美元），因此为提高用户侧储能的经济性，海外多国出台初始购置补贴和投资税收减免政策。

1.2.2、 发电侧储能：国内多省出台政策要求新能源配置储能

发电侧储能主要指风电或光伏配置储能，由于可再生能源如光伏和风电具有明显的季节性和波动性，其发电占比提升势必影响电力系统的稳定，储能作为存放电力的装置，可以平衡电能在时间上的供需关系，维持电能供需平衡及电网稳定。

发电侧配储能可以平抑可再生能源波动。以风电为例，风电场的的原始输出功率具有间歇性、波动性等不稳定因素，若直接并入电网会对电网造成冲击，影响电网的电能质量。故需使用储能系统对此功率进行平抑，避免对电网正常运行造成影响。储能系统能够快速响应的特性，大功率地吞吐能量，削减功率的偏差，从而满足电力系统对风电功率的要求。

储能可以实现“削峰填谷”，提高发电利用小时数，有效解决弃风弃光问题且提高电站收益。以光伏电站配备储能为例，光伏发电输出功率受限时，将多余能量存入储能电池；光伏发电输出功率不受限时，将储能电池能量输出电网。

国内多地纷纷出台储能支持政策。当前国内对可再生能源侧配储能的支持政策较多，多个地方政府优先建设可再生能源配储能项目，要求储能项目配置率在 10%- 20%之间，储能时长不低于 2 小时。此外，青海省进一步明确了发电并网补贴，指出两年内给予自发自储设施发售电量 0.10 元/kWh 的运营补贴，进一步刺激新能源配储能的积极性。

1.2.3、 电网侧储能：火储调频具备经济性

中国电网的频率是 50Hz，当电网输出有功小于负荷需求有功时，系统频率会降低。反之，当电网输出有功大于负荷需求有功时，系统频率会升高。系统有功功率不平衡是产生频率偏差的根本原因。我国电力系统的正常频率偏差允许值为±0.2Hz，当系统容量较小时，频率偏差值可以放宽到±0.5Hz。频率下降时，火电机组的汽轮机叶片的振动变大，影响使用寿命，甚至产生裂纹而断裂。频率上升时，转速增加转子的离心力增大，对机组的安全运行不利，因此需要通过一定调节实现供需平衡。

目前国内电力市场仍以传统能源火电、水电、燃电为主。煤电机组、燃气机组以及水电机组虽然具有一定的自身调节能力，但是由于机械质量的存在，轴系统旋转过程中存在不可避免的转动惯量。同时，由于机械精度和控制精度的原因，调频总体表现为调节延迟、偏差（超调和欠调）等。最新发展起来的储能技术采用电力电子技术进行控制，响应速度快，控制精度高，功率外特性好，是优质的调频资源。

电化学储能项目近年来逐步介入到 AGC 辅助调频领域，主要是因为电化学储能具有响应快、短时功率吞吐能力强、精度高的特点。其调频效果是水电机组的 1.7 倍，燃气机组的 2.5 倍、燃煤机组的 20 倍以上。以火储调频项目为例，火电厂加装储能的调频效果，主要由机组综合性能指标 K 值来体现，而 K 值主要受响应速度 K1、调节速率 K2、调节精度 K3 决定。调频补偿=调频任务值×K 值×调频补偿费用，因此 K 值越高，补偿收益越好。

当前国内各省对调频市场定价较为明确，因此成为近几年电化学储能的增长点之一。各省对储能 AGC 的调频价格为 0-15 元/MWh 不等。

2、 全球碳中和背景下，储能行业迎发展拐点

为抵御全球气候变暖，越来越多的国家提出碳中和目标。2016 年 4 月，《巴黎气候协定》正式签署，其核心目标是将全球气温上升控制在远低于工业革命前水平的 2 摄氏度以内，并努力控制在 1.5 摄氏度以内，当时约有 170 多个国家签署该项协定，并行业深度报告请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明 15 / 25陆续提出实现“碳中和”的时间表。中国在 2020 年 9 月的第 75 届联合国大会上进一步明确 2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和的目标。

实现碳中和的关键是转换能源结构，提升非化石能源的发电比例。根据 IEA 预测，全球光伏和风能在总发电量中的占比将从目前的 7%提升至 2040 年的 24%。全球电力消费结构的改变在多个方面影响电力市场，并为储能带来市场。

（1）可再生能源如光伏和风电具有明显的季节性和波动性，其发电占比提升势必影响电力系统的稳定。尤其是许多发达国家电网设施相对陈旧，无论是电网侧还是用户侧，配备储能可以确保电网的稳定性。

 （2）随着可再生能源占比越来越高，弃风弃光现象将越来越严重，可再生能源发电端配备储能可以增加发电时长，减少弃风弃光率。 

（3）未来用户侧光伏发电成本将进一步降低，与其他电力成本相比优势将更加明显，我们预判用户侧光伏+储能项目的经济性将更加凸显。

因此我们认为在多国实现碳中和目标的过程中，全球电化学储能的必要性凸显。此外，国内外近两年出台多项补贴政策提高经济性，因此未来1-3 年可以看作是全球电化学储能市场即将高速增长的拐点之年，我们对全球电化学储能市场空间的测算如下： 

（1）用户侧 

用户侧储能的成熟应用场景主要为家用储能、工商业储能及通信基站的备用电源，其中前两者通常与光伏装机相配合，根据分布式光伏装机量测算出到 2023 年，全球分布式光储项目年新增装机或达 53.89 GWh，年均复合增速达 59.44%。而后者测算如下：单个 5G 通信基站所需电池包的平均电量假设为 11.67kWh，根据当前 5G 通信基建设进展以及原有基站的 7-8 年更换周期，预计 2021-2023 年，5G 基站累计需要锂电池 63.99GWh。

（2）发电侧 

根据各个地方政府对储能项目的要求，我们假设新能源项目的储能配置率为 20%、配置时长 2 小时，则到 2023 年全球风光配储能项目新增装机将达20.30 GWh，年均复合增速达 70.26%。

（3）电网侧 

目前国内装机最多的调频项目为火储调频。火储调频项目通常按照机组额定出力的3%、电池容量按照 0.5h 配置。据此测算，到2023 年，火储联合调频项目的全球火储调频项目对锂电池年需求量将达 2.66 GWh，年均复合增速为16.32%。

3、 国内产业链最为受益，看好核心系统公司与优秀锂电龙头

电化学储能市场空间广阔，吸引产业链各方公司参与其中。相关公司的背景大致可以分为三类：

（1）消费、动力锂电池龙头，如宁德时代、LG 化学、三星 SDI、亿纬锂能、南都电源等；

（2）逆变器龙头，如阳光电源、锦浪科技、固德威等；

（3）光伏或新能源车终端应用龙头特斯拉、比亚迪、Sonnen 等。 

从各家目前涉足的储能业务来看，比亚迪、宁德时代、LG 化学、三星 SDI 对全产业链进行了深度布局。而派能科技、ATL、亿纬锂能等目前主要涉及锂电池制造环节；阳光电源布局除锂电池之外的所有业务，其锂电池采购自三星 SDI、宁德时代等企业；固德威目前在储能业务主要做储能变流器；特斯拉、Sonnen 等尚未布局硬件环节，重点在于系统集成环节。

（1）锂电池背景企业 

宁德时代为全球动力锂电池龙头，早在 2011 年公司成立之初开始涉及大型锂电储能领域。公司动力锂电池技术全球领先，自 2018 年以来，公司先后与福建闵投、科士达、国网综能、易事特等公司成立子公司，弥补储能逆变器、系统集成等短板。2020年，国内规模最大的电网侧站房式锂离子电池储能电站---福建晋江储能电站试点项目一期（30MW/ 108MWh）启动并网，宁德时代负责整个储能系统的系统集成（电池系统+PCS+EMS），电池单体循环寿命可达 12000 次。公司储能产品技术路线为磷酸铁锂技术路线。

LG 化学在储能领域全方位布局，在用户侧、发电侧和电网侧皆有产品，LG 化学储能电池采用三元路线。集中式储能系统方面，根据公司官网数据，截至 2020 年，公司在全球累计安装约 11GWh 的集中式储能产品。户用储能系统方面，公司 2019 年在全球自主品牌家用储能产品出货排名第二位，市占率为 11%。

比亚迪2008年成立储能业务板块，定位储能系统集成商，提供全方位技术解决方案。公司在储能产业链全方位布局，拥有 25 年电池研发和生产经验、15 年 PCS 研发经验以及 12 年的整体解决方案经验。在美国、欧洲、澳洲等多个区域获得技术认证。

ATL是消费锂电池龙头，在软包钴酸锂电池深耕多年，对软包技术理解深刻。近年来通过旗下子公司东莞新能安大力布局储能锂电池业务，其储能锂电池的技术路线为软包磷酸铁锂。目前只涉及家用储能市场。 

亿纬锂能是锂原电池、消费锂电池、动力锂电池龙头，目前在储能用锂电池领域全面布局，在家用储能、通信基站备用电源、AGC 储能调频市场皆有布局。技术路线方面，与公司在动力电池领域策略类似，进行全方位布局。 

派能科技成立于 2009 年，早期依托大股东中兴新提供的平台生产通信备电产品，随后逐步渗透户用储能、电网级储能用锂电池业务。公司目前定位为软包磷酸铁锂电池系统提供商，下游客户涵盖 Sonnen、Segen Ltd、Energy S.R.L.等海外知名户用储能系统集成商。

南都电源是一家成立于 1994 年的老牌铅酸企业。早在 2008 年就开始涉及储能电池及系统集成技术研发，储能业务模式主要为设备产销+EPC。公司在 2016-2018 年参与的储能项目以用户侧储能为主，2018 年逐步转向电网侧与发电侧储能，电池技术路线也逐步转向锂电池。

（2）PCS 背景企业 

阳光电源以 PCS 起家，并有多年光伏电站运营经验。2006 年，公司自主研发的储能变流器 SC50 首次应用于工业储能系统，由此开始涉足储能业务。2015 年，公司与三星 SDI 合资设立两家子公司三星阳光与阳光三星，开始加码锂离子电池储能系统业务，其中，三星阳光定位于做 PACK，阳光三星定位于做系统集成与市场。公司储能客户以电网侧居多，相应的储能系统以中型为主。截至 2019 年底，阳光电源参与的全球重大储能系统项目超过 900 个，北美工商业储能市场份额超过 15%，澳洲户用光储系统市占率超 10%。

固德威主营业务为光伏并网逆变器和光伏储能逆变器。在储能逆变器业务上，公司重点开发户用光储系统用逆变器，先后推出 MS 系列、EH 系列、SMT 系列产品。根据伍德麦肯锡数据，公司储能逆变器在全球户用储能市场市占率排第一位，达到 15%。近两年公司开始考虑布局储能锂电池：2019 年，固德威（持股 49%）与沃太能源（持股 51%）合资建设子公司固太新能源，投建储能锂电池 PACK 项目。

（3）终端光伏/新能源车企业 

特斯拉在 2012 年开始开发储能设备，并于 2015 年推出户用储能产品 Powerwall 和Powerback，Powerwall 系列产品在美国户用储能市场较受欢迎，2019 年，公司户用储能产品美国市占率超过 50%。此外，公司在 2019 年推出 Megapack 系列，主要用于集中式储能项目，进一步扩大储能业务范围。2020 年，公司储能产品出货量达3.02GWh。在产业链布局上，特斯拉目前暂未释放储能锂电池产能，Powerwall 储能产品所用的锂电池目前主要采购自其现有的动力电池供应商。

Sonnen是德国第一大户用储能提供商，2019 年被 Shell 收购 100%股权。公司在全球拥有 30000 多套户用储能装置。Sonnen 公司不仅向个人家庭出售储能系统设备，还构建起了基于家庭储能的虚拟电厂社区，将分布式用户储能系统编织成随时响应调峰调频需求的电力网络，去为当地的电网公司提供调度服务。

户用储能具备较强的消费属性，因此渠道和品牌优势更加重要，而渠道和品牌通常掌握在终端系统集成商手中，此外户用储能产品对硬件的价格等敏感性较低，因此在户用储能市场，我们更看好核心系统提供商。

集中式大型储能项目对电池的寿命和成本要求高，且单个项目所用锂电池数量较多，对锂电池制造的一致性要求更高，锂电池制造商在制造和成本控制方面更有优势，因此在集中式大型储能项目中，我们认为具有锂电池制造背景的企业将在竞争中脱颖而出。

此外，由于国内新能源车行业蓬勃发展，国内已经形成成熟完备的锂电产业链，在全球市场中，国内锂电池厂已经进化出成熟的技术路线以及强大的成本控制能力，是全球锂电储能市场最有力的竞争者，国内锂电产业链将充分收益全球电化学储能行业的高速发展。

4、 风险提示

风光等可再生能源装机低于预期、国内外对储能行业的政策环境变化、储能市场竞争加剧等