儲(chǔ)能行業(yè)報(bào)告之一儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)乘風(fēng)而起技術(shù)路線百花齊放

儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一儲(chǔ)能電站在電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)谷，可再生能源并網(wǎng)等領(lǐng)域日益發(fā)揮重要作用，行業(yè)有望迎來(lái)快速增長(zhǎng)。儲(chǔ)能技術(shù)路線呈現(xiàn)百花齊放，其中新型儲(chǔ)能占比逐步提升。鋰電池、液流電池等裝機(jī)規(guī)模逐步擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)能夠直接受益。電力設(shè)備|證券研究報(bào)告—行業(yè)深度2023年4月3日公司名稱資料來(lái)源：Wind，中銀證券以2023年3月31日當(dāng)?shù)刎泿攀帐袃r(jià)為標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)能日益發(fā)揮重要作用，政策支持保駕護(hù)航：在發(fā)電側(cè)，儲(chǔ)能能夠起到火力發(fā)電調(diào)頻、風(fēng)電光伏等新能源發(fā)電并網(wǎng)減少棄風(fēng)光的作用；在電網(wǎng)側(cè)，它能夠用來(lái)削峰填谷，平滑電網(wǎng)輸出，提升效益；在用戶側(cè)，它在工商業(yè)儲(chǔ)能、家用儲(chǔ)能、通訊基站等領(lǐng)域應(yīng)用逐步擴(kuò)大。此外，國(guó)家和地方層面多次出臺(tái)相關(guān)政策，明確對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的支持。抽水蓄能占據(jù)較高份額，新型儲(chǔ)能占比逐步提升：儲(chǔ)能技術(shù)路線呈現(xiàn)百花齊放，按照儲(chǔ)能形式可以分為物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能。抽水蓄能是典型的物理儲(chǔ)能方式，其裝機(jī)規(guī)模逐年提升，但其裝機(jī)占比呈下降趨勢(shì)，從2018年的95.8%下降到2021年的86.3%。新型儲(chǔ)能是國(guó)家重點(diǎn)支持的儲(chǔ)能形式，包括鋰電池、液流電池、鈉離子電池等，其市場(chǎng)份額近幾年逐步提升，儲(chǔ)能日益發(fā)揮重要作用，政策支持保駕護(hù)航：在發(fā)電側(cè)，儲(chǔ)能能夠起到火力發(fā)電調(diào)頻、風(fēng)電光伏等新能源發(fā)電并網(wǎng)減少棄風(fēng)光的作用；在電網(wǎng)側(cè)，它能夠用來(lái)削峰填谷，平滑電網(wǎng)輸出，提升效益；在用戶側(cè)，它在工商業(yè)儲(chǔ)能、家用儲(chǔ)能、通訊基站等領(lǐng)域應(yīng)用逐步擴(kuò)大。此外，國(guó)家和地方層面多次出臺(tái)相關(guān)政策，明確對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的支持。抽水蓄能占據(jù)較高份額，新型儲(chǔ)能占比逐步提升：儲(chǔ)能技術(shù)路線呈現(xiàn)百花齊放，按照儲(chǔ)能形式可以分為物理儲(chǔ)能和化學(xué)儲(chǔ)能。抽水蓄能是典型的物理儲(chǔ)能方式，其裝機(jī)規(guī)模逐年提升，但其裝機(jī)占比呈下降趨勢(shì)，從2018年的95.8%下降到2021年的86.3%。新型儲(chǔ)能是國(guó)家重點(diǎn)支持的儲(chǔ)能形式，包括鋰電池、液流電池、鈉離子電池等，其市場(chǎng)份額近幾年逐步提升，從2018年的3.5%提升至2021年的12.5%。鋰離子電池儲(chǔ)能逐步占據(jù)主導(dǎo)，三元電池和梯次利用被排除：近幾年，鋰電池儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模逐年擴(kuò)大，從2018年的5.7GW增長(zhǎng)到2021年的23.1GW，年均復(fù)合增速達(dá)到59%，在新型儲(chǔ)能中的占比逐年提升，從86%提升至95%。根據(jù)我們測(cè)算，鋰離子電池儲(chǔ)能雖然在初始投資成本方面較高，但是其全生命周期成本低于抽水蓄能。未來(lái)隨著鋰電池成本的不斷降低，其性價(jià)比將進(jìn)一步提升，根據(jù)我們測(cè)算，到2025年儲(chǔ)能電池需求量規(guī)模能夠達(dá)到600GWh。此外，根據(jù)國(guó)家能源局規(guī)定，三元鋰電池和梯次利用電池不宜用作儲(chǔ)能電池，磷酸鐵鋰電池或?qū)⒊晌磥?lái)儲(chǔ)能電池主流技術(shù)路線。相關(guān)研究報(bào)告《氫能行業(yè)系列報(bào)告之一》20230330《風(fēng)電設(shè)備行業(yè)動(dòng)態(tài)點(diǎn)評(píng)》20230328中銀國(guó)際證券股份有限公司具備證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格證券分析師：李可倫kelun.li@bocichina.c聯(lián)系人：武佳雄jiaxiong.wu@儲(chǔ)能作為支持國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的產(chǎn)業(yè)技術(shù)方向，其重要性日益突出，在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的裝機(jī)規(guī)模逐步提升。儲(chǔ)能技術(shù)路線多樣，抽水蓄能做為目前裝機(jī)規(guī)模最高的儲(chǔ)能方式，其市占率逐步走低。以鋰電池、液流電池等為代表的新型儲(chǔ)能方式裝機(jī)規(guī)模和占比快速提升。未來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展和成本降低，鋰離子電池仍然會(huì)進(jìn)一步提升裝機(jī)規(guī)模，對(duì)于磷酸鐵鋰電池和材料的需求有望增加。液流電池在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能方面具備優(yōu)勢(shì)，鈉離子電池則在成本和資源端具有優(yōu)勢(shì)，未來(lái)有望獲得規(guī)?；瘧?yīng)用。推薦寧德時(shí)代、億緯鋰能、國(guó)軒高科、鵬輝能源、當(dāng)升科技、容百科技、振華新材、德方納米、天賜材料、鼎勝新材等，建議關(guān)注廈鎢新能、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、中偉股份、富臨精工、湘潭電化、釩鈦股份、安寧股份等。評(píng)級(jí)面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策不達(dá)預(yù)期；儲(chǔ)能盈利機(jī)制不達(dá)預(yù)期；產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格大幅波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)；技術(shù)迭代風(fēng)險(xiǎn)；疫情影響超預(yù)期2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一2產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)明確，政策保駕護(hù)航 6儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景豐富 6雙碳戰(zhàn)略明確支撐儲(chǔ)能發(fā)展，國(guó)家和地方出臺(tái)多項(xiàng)政策 8儲(chǔ)能未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊 9儲(chǔ)能方式百花齊放，新型儲(chǔ)能占比提升 10抽水蓄能仍是目前市占率最高的儲(chǔ)能形式 10新型儲(chǔ)能份額逐步走高 11鋰電池逐步占據(jù)主導(dǎo)，液流和鈉電有望獲得應(yīng)用 15鋰電池儲(chǔ)能占比走高，全生命周期具備經(jīng)濟(jì)性 15液流電池優(yōu)劣勢(shì)均明顯，或在特定場(chǎng)景獲得應(yīng)用 17鈉離子電池被寄予厚望，未來(lái)或憑成本優(yōu)勢(shì)獲得應(yīng)用 21 23 24鵬輝能源 26振華新材 33鼎勝新材 412023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一3 6 7 7 8 9 9 10 10 10 11 11 11 12 12 13 13 14 15 15 15 16 16 16 16 17 17 17 18 19 19 20 20 20 21 21 222023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一4 22 22 25 27 27 28 28 28 28 29 29 29 30 30 34 34 35 35 35 36 36 36 36 37 37 37 38 38 38 39 42 42 43 43 44 44 44 44 452023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一5 45 45 46 46 472023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一6產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)明確，政策保駕護(hù)航儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)逐步興起。儲(chǔ)能是指將電能通過(guò)物理或者化學(xué)的手段轉(zhuǎn)化為其他形式的能量存儲(chǔ)起來(lái)，在需要的時(shí)候?qū)⒛芰哭D(zhuǎn)化為電能釋放出來(lái)，類似于一個(gè)大型“充電寶”。近年來(lái)，各類儲(chǔ)能技術(shù)在新能源發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用蓬勃發(fā)展，并且日益成為未來(lái)主要儲(chǔ)能應(yīng)用方向。據(jù)能源局統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，我國(guó)已經(jīng)發(fā)展成為世界新能源生產(chǎn)第一大國(guó)，正在主導(dǎo)全球新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。同時(shí)，我國(guó)的新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)促使了儲(chǔ)能技術(shù)的飛速發(fā)展，對(duì)全世界儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展具有導(dǎo)向性意義。目前，我國(guó)新能源發(fā)電儲(chǔ)能大致可以分為：五大發(fā)電集團(tuán)和各種分布式電站投資的發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能、兩大電網(wǎng)公司投資的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能和電力用戶投資的用戶側(cè)儲(chǔ)能。圖表1.儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景傳統(tǒng)火力發(fā)電可用儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能主要應(yīng)用于傳統(tǒng)火電及水電進(jìn)行協(xié)調(diào)提供二次調(diào)頻輔助服務(wù)，目前我國(guó)各大區(qū)域電網(wǎng)主要以大型水電和火電機(jī)組作為電網(wǎng)調(diào)頻電源。通過(guò)調(diào)整調(diào)頻電源出力來(lái)響應(yīng)系統(tǒng)頻率變化。但水電及火電機(jī)組在調(diào)頻方面具有一定的局限性。主要表現(xiàn)在：1）火電機(jī)組的調(diào)頻性能較差，響應(yīng)時(shí)間滯后、不適合短時(shí)調(diào)頻，調(diào)頻精度不高；2）參與一次調(diào)頻機(jī)組受到蓄熱制約存在調(diào)頻量明顯不足甚至遠(yuǎn)未達(dá)到調(diào)頻調(diào)節(jié)量理論值；3）參與二次調(diào)頻的機(jī)組爬坡速率慢；4）參與調(diào)頻后加劇了機(jī)組磨損而損害機(jī)組壽命，增加了燃料消耗，提升了運(yùn)營(yíng)成本。而電池儲(chǔ)能能夠解決以上問(wèn)題，它具備快速響應(yīng)、精確跟蹤的特點(diǎn)，比傳統(tǒng)調(diào)頻手段更為高效。此外，短時(shí)功率吞吐能力強(qiáng)，可充可放，雙向調(diào)節(jié)。有研究指出儲(chǔ)能調(diào)頻效果是水電機(jī)組的1.7倍，是燃?xì)鈾C(jī)組的2.5倍，是燃煤機(jī)組的20倍以上?？稍偕茉窗l(fā)電并網(wǎng)配備儲(chǔ)能可以減少棄風(fēng)棄光。以光伏和風(fēng)電為代表的新能源發(fā)展迅速，根據(jù)國(guó)家能源局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2021年，我國(guó)風(fēng)電與太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量雙雙突破3億千瓦大關(guān)，連續(xù)多年穩(wěn)居世界首位。風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電對(duì)全國(guó)電力供應(yīng)的貢獻(xiàn)不斷提升。隨著風(fēng)光大規(guī)模接入電網(wǎng)，在改善電源結(jié)構(gòu)的同時(shí)，波動(dòng)性和間歇性的缺陷給電網(wǎng)帶來(lái)影響，電網(wǎng)的調(diào)峰、棄風(fēng)棄光壓力較大。在此背景下，各地政府均對(duì)可再生能源配儲(chǔ)能提出了明確要求。根據(jù)全國(guó)信息平臺(tái)統(tǒng)計(jì)的信息，內(nèi)蒙古要求光伏電站儲(chǔ)能容量不低于5%、儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)在1小時(shí)以上；湖北要求風(fēng)儲(chǔ)項(xiàng)目配備的儲(chǔ)能容量不得低于風(fēng)電項(xiàng)目配置容量的10%，且必須與風(fēng)電項(xiàng)目同時(shí)建成投產(chǎn)；山東明確儲(chǔ)能配置規(guī)模按項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模20%考慮，儲(chǔ)能時(shí)間2小時(shí)，與項(xiàng)目本體同步分期建設(shè)。未來(lái)隨著可再生能源發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)于儲(chǔ)能需求將逐步加大。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一7圖表2.風(fēng)電和光伏歷年裝機(jī)量及預(yù)測(cè)60,00050,00040,00030,00020,00002018201920202021202220232024202540%35%30%25%20%5%0%資料來(lái)源：國(guó)家能源局，中銀證券儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠用來(lái)削峰填谷，實(shí)現(xiàn)效益提升。隨著發(fā)電側(cè)對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電的不斷部署，用戶側(cè)電力需求的不斷增長(zhǎng)，日益擴(kuò)大的峰谷負(fù)荷差使現(xiàn)有的輸電和配電線路面臨著巨大的壓力，輸配電配套設(shè)施急需改造升級(jí)；但是構(gòu)建新一代輸電和配電線路存在著投資大耗時(shí)長(zhǎng)的缺點(diǎn)，急需一種耗時(shí)短、成本低且可靠性高的解決方案來(lái)解決現(xiàn)有輸配電網(wǎng)存在的問(wèn)題，而配套先進(jìn)的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)正是解決該問(wèn)題的可靠且具有不錯(cuò)成本效益的有效途徑。電力的輸配電網(wǎng)中配置一定的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，在負(fù)荷低谷時(shí)段，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)作為負(fù)荷進(jìn)行能量存儲(chǔ)，在負(fù)荷高峰時(shí)段，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)作為電源進(jìn)行能量釋放，以解決現(xiàn)有輸配電線路在高峰負(fù)荷時(shí)段負(fù)荷力不足、低谷負(fù)荷時(shí)段輸配電線路設(shè)備利用率低的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)整體提高輸配電效率的目的。另外當(dāng)輸電網(wǎng)發(fā)生局部故障時(shí)，還可利用儲(chǔ)能系統(tǒng)持續(xù)供電以保證電力的正常輸送。圖表3.儲(chǔ)能在輸配電側(cè)的應(yīng)用工商業(yè)儲(chǔ)能逐步興起，可以實(shí)現(xiàn)提效降本。在一些類似于電鍍、地鐵等高集中的用電大戶，配置儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠使企業(yè)利用低谷期低電價(jià)的“谷電”對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充電，然后在用電高峰時(shí)段將儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電能應(yīng)用于工廠或企業(yè)部門的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)中，不僅可大大減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)，還可以有效降低運(yùn)營(yíng)成本。此外，針對(duì)在樓宇或工廠內(nèi)存在的間歇性停電突發(fā)狀況，通過(guò)配置一定量的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)作為應(yīng)急后備電源可有效解決間歇性停電問(wèn)題?？刂品逯?，減低高峰的功率，以降低高峰費(fèi)，保證入網(wǎng)功率不過(guò)負(fù)荷，提供安全性。入圍線路的功率可以減低以節(jié)省費(fèi)用。家庭儲(chǔ)能快速發(fā)展，市場(chǎng)規(guī)模較大。在一些居民家庭中配置一定大小的光伏儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，在白天利用大陽(yáng)能發(fā)電解決家電的日常耗電，多余電能可存儲(chǔ)于儲(chǔ)能電池中以供晚間使用，還可選擇回饋至電網(wǎng)以賺取電費(fèi)，在夜間利用電池系統(tǒng)進(jìn)行放電，合理避開高電價(jià)的高峰用電時(shí)段，有效解決居民用戶對(duì)市電使用的強(qiáng)度依賴。另外也可作為家庭的備用電源以應(yīng)對(duì)市電停電情況發(fā)生。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一8通訊基站的快速發(fā)展需要配備儲(chǔ)能。隨著全球范圍內(nèi)5G時(shí)代的開始，基站迎來(lái)大范圍鋪設(shè)和應(yīng)用，通信基站對(duì)于儲(chǔ)能需求增加。通信電源系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的心臟，通信電源是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。5G基站耗能相對(duì)較高，儲(chǔ)能安裝需求提升。通訊基站小型化、集成化的趨勢(shì)對(duì)通信備份電源功能(環(huán)境適應(yīng)性、能量密度等)提出了更高的要求。傳統(tǒng)基站儲(chǔ)能用的鉛酸電池存在能量密度低、使用壽命短、對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，鋰電池能很好的解決鉛酸電池存在的不足，鋰電池具有功率/容量大，使用壽命長(zhǎng)，重量更輕，綠色環(huán)保無(wú)污染，環(huán)境兼容性好等突出的優(yōu)點(diǎn)。鋰離子電池因其突出的功能優(yōu)勢(shì)和不斷提高的性價(jià)比，有望在通信后備電源領(lǐng)域率先突破。國(guó)家雙碳戰(zhàn)略實(shí)施明確提出支撐儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展。2020年9月22日，習(xí)近平總書記在聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上向全世界宣布，“中國(guó)將提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。2022年8月，為深入落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院有關(guān)部署，做好科技支撐碳達(dá)峰碳中和工作，科技部等九部門聯(lián)合印發(fā)了《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案（2022—2030年）》。方案中提出，“能源綠色低碳轉(zhuǎn)型支撐技術(shù)”中提到了儲(chǔ)能技術(shù)，提出要研發(fā)壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、液態(tài)和固態(tài)鋰離子電池儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能等高效儲(chǔ)能技術(shù)；研發(fā)梯級(jí)電站大型儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)儲(chǔ)能安全技術(shù)。國(guó)家出臺(tái)多項(xiàng)政策支持儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我國(guó)能源體量大，但能源結(jié)構(gòu)復(fù)雜且具有一定的特殊性，而儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)是能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵和推手，加快儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和建設(shè)健康的能源產(chǎn)出與消費(fèi)體系具有重要意義。政府部門從2018年開始就通過(guò)制定出臺(tái)多種政策來(lái)規(guī)范和推動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，包括制定行動(dòng)計(jì)劃指南、探討參與電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易等政策。尤其是2022年發(fā)布具有重要意義的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，明確到2025年，新型儲(chǔ)能由商業(yè)化初期步入規(guī)模化發(fā)展階段，具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件；到2030年，新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。市場(chǎng)機(jī)制、商業(yè)模式、標(biāo)準(zhǔn)體系成熟健全。圖表4.中國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)行業(yè)相關(guān)政策《關(guān)于創(chuàng)新和完善促進(jìn)綠色發(fā)展價(jià)格機(jī)制的意見》《供電監(jiān)管辦法修訂征求意見》《關(guān)于促進(jìn)電化學(xué)儲(chǔ)能健康有序發(fā)展的指導(dǎo)意見》《2019-2020年儲(chǔ)能行動(dòng)計(jì)劃》《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》2019-2020年行動(dòng)計(jì)劃《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》《新型儲(chǔ)能項(xiàng)目管理規(guī)范（暫行）》《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》《電力現(xiàn)貨市場(chǎng)基本規(guī)則（征求意見稿）》《電力現(xiàn)貨市場(chǎng)監(jiān)管辦法（征求意見稿）》資料來(lái)源：各部委官網(wǎng)，中銀證券地方政府出臺(tái)多項(xiàng)儲(chǔ)能支持政策。地方政府對(duì)于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)也非常重視，各地出臺(tái)了一系列政策，支持本地儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2021年至今，全國(guó)共有24個(gè)省區(qū)發(fā)布了能源配儲(chǔ)能政策，其中，不少地方對(duì)分布式光伏配套建設(shè)儲(chǔ)能都提出了明確要求。例如，山東省是國(guó)內(nèi)首個(gè)出臺(tái)電力現(xiàn)貨市場(chǎng)儲(chǔ)能支持政策的省份，政策中明確新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目進(jìn)入電力現(xiàn)貨市場(chǎng)后，充電時(shí)為市場(chǎng)用戶，從電力現(xiàn)貨市場(chǎng)直接購(gòu)電；放電時(shí)為發(fā)電企業(yè)，在現(xiàn)貨市場(chǎng)直接售電。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一9圖表5.各省對(duì)于強(qiáng)配儲(chǔ)能要求（不完全統(tǒng)計(jì)）強(qiáng)制配儲(chǔ)份額10%資料來(lái)源：各部委官網(wǎng)，中銀證券全球儲(chǔ)能裝機(jī)量呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)。受益于不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于儲(chǔ)能的快速增長(zhǎng)，儲(chǔ)能裝機(jī)量呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)。根據(jù)CNESA（中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟）的數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模209.4GW，同比增長(zhǎng)9%。其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)占比首次低于90%，比去年同期下降4.1個(gè)百分點(diǎn)；新型儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模緊隨其后，為25.4GW，同比增長(zhǎng)67.7%，其中，鋰離子電池占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，市場(chǎng)份額超過(guò)90%。中國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟（CNESA）全球儲(chǔ)能項(xiàng)目庫(kù)的不完全統(tǒng)計(jì)，截至2021年底，中國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模46.1GW，占全球市場(chǎng)總規(guī)模的22%，同比增長(zhǎng)30%。其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大，為39.8GW，同比增長(zhǎng)25%，所占比重與去年同期相比再次下降，下降了3個(gè)百分點(diǎn)；市場(chǎng)增量主要來(lái)自新型儲(chǔ)能，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)到5729.7MW，同比增長(zhǎng)74.50%。在各類電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中，鋰離子電池的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大，占比高達(dá)70.7%。其中，2021年，中國(guó)新增投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模首次突破10GW，達(dá)到10.5GW，其中，抽水蓄能新增規(guī)模8GW，同比增長(zhǎng)437%；新型儲(chǔ)能新增規(guī)模首次突破2GW，達(dá)到2.4GW/4.9GWh，同比增長(zhǎng)54%；新型儲(chǔ)能中，鋰離子電池和壓縮空氣均有百兆瓦級(jí)項(xiàng)目并網(wǎng)運(yùn)行，特別是后者，在2021年實(shí)現(xiàn)了跨越式增長(zhǎng)，新增投運(yùn)規(guī)模170MW，接近2020年底累計(jì)裝機(jī)規(guī)模的15倍。未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊。根據(jù)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟保守場(chǎng)景預(yù)計(jì)，2026年我國(guó)新型儲(chǔ)能累計(jì)規(guī)模將達(dá)到48.5GW，2022-2026年復(fù)合年均增長(zhǎng)率（CAGR）為53.3%，市場(chǎng)將呈現(xiàn)穩(wěn)步、快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。理想場(chǎng)景下，隨著電力市場(chǎng)的逐漸完善，儲(chǔ)能供應(yīng)鏈配套、商業(yè)模式的日臻成熟，新型儲(chǔ)能憑借建設(shè)周期短、環(huán)境影響小、選址要求低等優(yōu)勢(shì)，有望在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。據(jù)CNESA，預(yù)計(jì)我國(guó)2026年新型儲(chǔ)能累計(jì)規(guī)模將達(dá)到79.5GW，2022-2026年復(fù)合年均增長(zhǎng)率（CAGR）為69.2%。我們預(yù)計(jì)2023年，全球的儲(chǔ)能電池需求量將達(dá)到260GWh，到2025年將增長(zhǎng)至625GWh，年均復(fù)合增速將達(dá)到54.9%圖表6.全球儲(chǔ)能電池裝機(jī)容量預(yù)測(cè)（單位：GWh）資料來(lái)源：CNESA，EVTank，中銀證券2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一10儲(chǔ)能方式百花齊放，新型儲(chǔ)能占比提升抽水蓄能仍是目前市占率最高的儲(chǔ)能形式目前應(yīng)用最廣泛的儲(chǔ)能形式。抽水蓄能是目前全世界應(yīng)用最為廣泛的一種儲(chǔ)能方案，是典型的物理儲(chǔ)能方式。其原理是利用過(guò)剩電力將水從低標(biāo)高的水庫(kù)抽到高標(biāo)高的水庫(kù)。用電時(shí)讓水回流至低標(biāo)高的水庫(kù)推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。其優(yōu)點(diǎn)是能量?jī)?chǔ)存集中，有利于彌補(bǔ)新能源存在的間歇性、波動(dòng)性短板，是當(dāng)前技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、最具備大規(guī)模開發(fā)條件的電力系統(tǒng)。圖表7.抽水蓄能資料來(lái)源：VOITH，中銀證券提出，到2025年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十三五”翻一番，達(dá)到6200萬(wàn)千瓦以上；到2030年，抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模較“十四五”再翻一番，達(dá)到1.2億千瓦左右。裝機(jī)規(guī)模保持較高水平，市占率呈下降趨勢(shì)。根據(jù)ESCN公布的數(shù)據(jù)，截止2021年底，我國(guó)抽水蓄能裝機(jī)容量達(dá)到3639萬(wàn)千瓦，較2020年增長(zhǎng)15.56%。根據(jù)《抽水蓄能中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》，目前我國(guó)已納入規(guī)劃的抽水蓄能站點(diǎn)總資源為8.14億KW。其中，重點(diǎn)實(shí)施項(xiàng)目4.21億KW，規(guī)劃儲(chǔ)備項(xiàng)目3.05億元。各地區(qū)擬在“十四五”期間建設(shè)110個(gè)抽水蓄能項(xiàng)目，規(guī)劃裝機(jī)容量達(dá)到136475MW，共計(jì)投資6474.31億元。圖表8.2018-2021全球和中國(guó)抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模0資料來(lái)源：CNESA，中銀證券圖表9.2018-2021年全球和中國(guó)抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)市占率201820192018201920202021100%80%100%60%40%20%0%資料來(lái)源：CNESA，中銀證券市占率呈下降趨勢(shì)。雖然抽水蓄能在儲(chǔ)能總裝機(jī)量占據(jù)較高的市場(chǎng)份額，其市占率呈現(xiàn)逐步走低趨勢(shì)。根據(jù)CNESA（中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟）的數(shù)據(jù)顯示，截至2021年底，全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模209.4GW，同比增長(zhǎng)9%。其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)占比首次低于90%，比去年同期下降4.1個(gè)百分點(diǎn)。此外，中國(guó)截至2021年底已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模46.1GW，占全球市場(chǎng)總規(guī)模的22%，同比增長(zhǎng)30%。其中，抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模最大，為39.8GW，同比增長(zhǎng)25%，所占比重同比再次下降約3個(gè)百分點(diǎn)。通過(guò)分析2018到2021年的裝機(jī)份額可以看出，抽水蓄能占比較大，但逐步走低。圖表10.截止2021年底全球已投運(yùn)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)分布圖表11.截止2021年中國(guó)已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)分布2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一11資料來(lái)源：CNESA，中銀證券資料來(lái)源：CNESA，中銀證券新型儲(chǔ)能的規(guī)模擴(kuò)大，占比逐步提升。通常來(lái)說(shuō)，新型儲(chǔ)能是指除抽水蓄能以外的新型儲(chǔ)能技術(shù)，包括新型鋰離子電池、液流電池、飛輪、壓縮空氣、氫（氨）儲(chǔ)能、熱（冷）儲(chǔ)能等。國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局正式印發(fā)《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，明確到2025年新型儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模達(dá)30GW以上，未來(lái)五年將實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?；D(zhuǎn)變，到2030年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。通過(guò)分析歷年的儲(chǔ)能方式可以看出，新型儲(chǔ)能的份額逐年提升，全球新型儲(chǔ)能份額從2018年的4.2%提升至2021年的12.2%，中國(guó)的新型儲(chǔ)能份額則從3.5%提升至12.5%。圖表12.新型儲(chǔ)能歷年占比14%12%10%8%6%4%2%0%資料來(lái)源：CNESA，中銀證券飛輪儲(chǔ)能市場(chǎng)份額保持穩(wěn)定。飛輪儲(chǔ)能的原理是利用過(guò)剩電力給真空外殼中的轉(zhuǎn)子加速，把電能以動(dòng)能的形式儲(chǔ)存。飛輪儲(chǔ)能電源系統(tǒng)主要由三部分組成：1)飛輪；2)電機(jī)：電動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)；3)軸承：為轉(zhuǎn)子提供低耗損支撐。飛能儲(chǔ)能在“充電”時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)動(dòng)將飛輪加速，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能儲(chǔ)存。當(dāng)需要用電時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速下降，透過(guò)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能給外部供電。飛輪儲(chǔ)能是一種分秒級(jí)、大功率、長(zhǎng)壽命、高效率的功率型儲(chǔ)能技術(shù)。相較于其他技術(shù)，飛輪儲(chǔ)能的特點(diǎn)在于，幾乎無(wú)摩擦損耗、風(fēng)阻??；比功率可達(dá)8kW/kg以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)；其壽命主要取決于飛輪材料的疲勞壽命和系統(tǒng)中電子元器件的壽命。目前，飛輪儲(chǔ)能的使用壽命可達(dá)200萬(wàn)次以上，且使用壽命不受充放電深度的影響；運(yùn)行過(guò)程中無(wú)有害物質(zhì)產(chǎn)生；運(yùn)行過(guò)程中幾乎不需要維護(hù)；工況環(huán)境適應(yīng)性好，-20～50℃下都能正常工作。缺點(diǎn)是能量密度低，最多供電幾分鐘，而且由于空氣和軸承阻力，存儲(chǔ)過(guò)程中存在電能消耗的情況。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一12圖表13.飛輪儲(chǔ)能示意圖壓縮空氣儲(chǔ)能處于小規(guī)模應(yīng)用階段。壓縮空氣儲(chǔ)能是基于燃?xì)廨啓C(jī)開發(fā)的儲(chǔ)能技術(shù)，其工作原理是，在用電低谷，將空氣壓縮至高壓并存于儲(chǔ)氣室中，使電能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能存儲(chǔ)起來(lái)；在用電高峰，高壓空氣從儲(chǔ)氣室釋放，進(jìn)入燃燒室燃燒，加熱升溫后驅(qū)動(dòng)透平發(fā)電，具有儲(chǔ)能容量大、周期長(zhǎng)、效率高和單位投資較小等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是需要大洞穴存儲(chǔ)壓縮空氣，存在地域限制，并且效率低下，僅為50%。圖表14.壓縮空氣儲(chǔ)能示意圖鋰離子電池是較為成熟的新型儲(chǔ)能技術(shù)。鋰離子電池是依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)充放電的一種電量存儲(chǔ)裝置。充電階段，間歇式電源或電網(wǎng)為儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行充電，交流電經(jīng)過(guò)整流器后整流為直流電向儲(chǔ)能電池模塊進(jìn)行充電，儲(chǔ)存能量；放電階段，儲(chǔ)能系統(tǒng)向電網(wǎng)或負(fù)載進(jìn)行放電，儲(chǔ)能電池模塊的直流電經(jīng)過(guò)逆變器逆變?yōu)榻涣麟?，通過(guò)中央監(jiān)控系統(tǒng)控制逆變輸出，可實(shí)現(xiàn)向電網(wǎng)或負(fù)載提供穩(wěn)定功率輸出。磷酸鐵鋰電池的充放電反應(yīng)是在LiFePO4和FePO4兩相之間進(jìn)行。在充電過(guò)程中，LiFePO4逐漸脫離出鋰離子形成FePO4，在放電過(guò)程中，鋰離子嵌入FePO4形成LiFePO4。鋰電池具有能量密度高，安全性能好，產(chǎn)業(yè)鏈成熟等優(yōu)點(diǎn)。目前鋰離子電池已經(jīng)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域、電動(dòng)工具領(lǐng)域，新能源汽車領(lǐng)域以及儲(chǔ)能領(lǐng)域。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一13圖表15.鋰離子電池工作原理示意圖資料來(lái)源：Murata，中銀證券全釩液流電池。全釩液流電池（VanadiumRedoxFlowBattery，VRB），簡(jiǎn)稱釩電池，是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的氧化還原電池。釩電池的電能是以化學(xué)能的方式存儲(chǔ)在不同價(jià)態(tài)釩離子的硫酸電解液中，通過(guò)外接泵把電解液壓入電池堆體內(nèi)，在機(jī)械動(dòng)力作用下，使其在不同的儲(chǔ)液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動(dòng)，采用質(zhì)子交換膜作為電池組的隔膜，電解質(zhì)溶液平行流過(guò)電極表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)雙電極板收集和傳導(dǎo)電流，從而使得儲(chǔ)存在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。圖表16.釩電池工作原理示意圖資料來(lái)源：與非網(wǎng)，中銀證券鈉離子電池受到關(guān)注。相比鋰資源而言，鈉儲(chǔ)量十分豐富，約占地殼儲(chǔ)量的2.64%，且分布廣泛、提煉簡(jiǎn)單，同時(shí)，鈉和鋰在元素周期表的同一主族，具有相似的物理化學(xué)性質(zhì)。鈉離子電池具有與鋰離子電池類似的工作原理，正負(fù)極由兩種不同的鈉離子嵌入化合物組成。充電時(shí),Na+從正極脫出經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極，同時(shí)電子的補(bǔ)償電荷經(jīng)外電路供給到負(fù)極，保證正負(fù)極電荷平衡；放電時(shí)Na+從負(fù)極脫嵌，經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入正極。在正常的充放電情況下，鈉離子在正負(fù)極間的嵌入脫出不破壞電極材料的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)。從充放電可逆性看，鈉離子電池反應(yīng)是一種理想的可逆反應(yīng)。因此，發(fā)展針對(duì)于大規(guī)模儲(chǔ)能應(yīng)用的鈉離子電池技術(shù)具有重要的戰(zhàn)略意義。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一14圖表17.鈉電池工作原理示意圖資料來(lái)源：與非網(wǎng)，中銀證券2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一15鋰電池逐步占據(jù)主導(dǎo)，液流和鈉電有望獲得應(yīng)用鋰電池儲(chǔ)能占比走高，全生命周期具備經(jīng)濟(jì)性鋰離子電池是儲(chǔ)能系統(tǒng)中最關(guān)鍵的組成。電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲(chǔ)能變流器（PCS）以及空調(diào)，消防器材等其他電氣設(shè)備構(gòu)成。電池組是儲(chǔ)能系統(tǒng)最主要的構(gòu)成部分；電池管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、評(píng)估、保護(hù)以及均衡等；能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)電池?cái)?shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等；儲(chǔ)能變流器可以控制儲(chǔ)能電池組的充電和放電過(guò)程，進(jìn)行交直流的變換。在儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本構(gòu)成中，電池是最關(guān)鍵部件，它儲(chǔ)存能量以備需要時(shí)使用。電池由固定數(shù)量的鋰電池在一個(gè)框架內(nèi)通過(guò)串聯(lián)和并聯(lián)組成一個(gè)模組。這些模組被堆疊并組合成電池架。電池架可以串聯(lián)或并聯(lián)，以達(dá)到電池儲(chǔ)能系統(tǒng)所需的電壓和電流。圖表18.鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)示意圖資料來(lái)源：InnoliaEnergy,中銀證券鋰離子電池在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的成本占比較高。如前所述，鋰電儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池、BMS、PCS、EMS、電柜電纜等組成。根據(jù)科工測(cè)算，在鋰電儲(chǔ)能電池系統(tǒng)中，鋰電及PACK成本占比為67%，BMS為9%，PCS為10%，EMS為2%，其他占比為12%。可以看出鋰電的占比最高。因此鋰電池的價(jià)格變化也對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)的價(jià)格起到較大的影響作用。根據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)公布的數(shù)據(jù)，以中國(guó)鐵塔為例，從2021年下半年開始，電池中標(biāo)價(jià)格出現(xiàn)大幅上漲，到2022年價(jià)格達(dá)到1.2元/Wh。圖表19.鋰電儲(chǔ)能各部分占比資料來(lái)源：CNESA，中銀證券圖表20.中國(guó)鐵塔儲(chǔ)能鋰電池中標(biāo)價(jià)格表10資料來(lái)源：CNESA，中銀證券2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一16前期投入成本較高，全生命周期具備優(yōu)勢(shì)。為了更全面的評(píng)估不同儲(chǔ)能方式的成本，可以采用全生命周期維度來(lái)分析度電成本作為儲(chǔ)能成本評(píng)價(jià)指標(biāo)。國(guó)際電工委員會(huì)制定的IEC60300-3-3標(biāo)準(zhǔn)指出，全壽命周期成本(lifecyclecost，LCC)是指在整個(gè)系統(tǒng)的壽命周期內(nèi)，設(shè)計(jì)、研制、投資、購(gòu)置、運(yùn)行、維護(hù)、回收等過(guò)程中發(fā)生的或可能發(fā)生的一切直接的、間接的、派生的或非派生的費(fèi)用的總和。我們測(cè)算并比較了抽水蓄能、壓縮空氣、鋰電池，液流電池四種不同儲(chǔ)能方式的全生命周期度電成本。研究發(fā)現(xiàn)抽水蓄能的初始投資成本最高，隨著年度發(fā)電時(shí)間的增長(zhǎng)，鋰離子電池的度電成本逐步走低，僅次于抽水蓄能。鋰離子電池儲(chǔ)能成本仍有下降空間，根據(jù)我們測(cè)算，當(dāng)儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格達(dá)到1元/Wh且電池循環(huán)能夠達(dá)到10000次以上，其全生命周期成本低于抽水蓄能。圖表21.幾種儲(chǔ)能的初始投資對(duì)水蓄能壓縮空氣液流電池鋰離子電池初始單位投資額資料來(lái)源：CNESA，中銀證券圖表22.幾種儲(chǔ)能在不同放電時(shí)長(zhǎng)下的成本對(duì)比(元/瓦時(shí)）302520151050200400800100012001400160018002000抽水蓄能壓縮空氣液流電池鋰離子電池資料來(lái)源：分布式能源，中銀證券儲(chǔ)能鋰離子電池的規(guī)模提升，占比逐步走高。鋰離子電池具有能量密度高，安全性能好，產(chǎn)業(yè)鏈成熟等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動(dòng)工具，新能源汽車等領(lǐng)域，并且在儲(chǔ)能領(lǐng)域的占比也逐步提升。根據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，鋰離子電池在儲(chǔ)能的裝機(jī)規(guī)模近幾年呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，從2018年的5.7GW增長(zhǎng)到2021年的23GW，年化復(fù)合增速達(dá)到59%。與此同時(shí)，鋰離子電池在電化學(xué)儲(chǔ)能中的占比也逐步走高，從2018年的86%提升到2021年的95%。鋰離子電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用日益加快。圖表23.2018-2021年全球儲(chǔ)能鋰離子電池裝機(jī)規(guī)模25.020.05.00.0(GW)25.020.05.00.020182018201920202021鋰離子電池裝機(jī)規(guī)模資料來(lái)源：CNESA，中銀證券圖表24.全球鋰離子電池在電化學(xué)儲(chǔ)能中的占比資料來(lái)源：CNESA，中銀證券三元鋰電池被排除，磷酸鐵鋰電池占據(jù)較大份額。鋰離子電池根據(jù)所使用的正極材料不同大致可以分為磷酸鐵鋰電池，鎳鈷錳三元鋰電池，錳酸鋰電池和鈷酸鋰電池。磷酸鐵鋰相比較其他類型的電池，在能量密度方面具有劣勢(shì)，但在循環(huán)性能和安全性方面則具備優(yōu)勢(shì)。對(duì)于儲(chǔ)能電池來(lái)講，安全性能是第一位的，因?yàn)閱蝹€(gè)儲(chǔ)能電站的規(guī)模在MWh以上，如果一個(gè)電芯發(fā)生安全事故，將會(huì)對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能電站造成較大影響?；趯?duì)于電池安全性的考慮，2022年6月29日，國(guó)家能源局綜合司發(fā)布了關(guān)于征求《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求（2022年版）（征求意見稿）》意見的函，其中在防止電化學(xué)儲(chǔ)能電站火災(zāi)事故的要求中提到：中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動(dòng)力電池；選用梯次利用動(dòng)力電池時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評(píng)估。據(jù)GGII測(cè)算，儲(chǔ)能領(lǐng)域目前使用磷酸鐵鋰電池占比超過(guò)94%。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一17圖表25.主要鋰離子電池性能對(duì)比V壓實(shí)密度橄欖石差資料來(lái)源：電池中國(guó)網(wǎng)，高工鋰電，中銀證券中國(guó)在鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)姓悸瘦^高，后期仍有成本下探空間。鋰離子電池在國(guó)內(nèi)發(fā)展較為迅速，產(chǎn)量呈大幅增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，根據(jù)EVTank統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2022年全球鋰離子電池總體出貨量957.7GWh，同比增長(zhǎng)70.3%，其中國(guó)內(nèi)鋰離子電池出貨量達(dá)到660.8GWh，同比增長(zhǎng)97.7%，在全球鋰離子電池總體出貨量的占比達(dá)到69.0%，占比進(jìn)一步提升。鋰離子電池的主要組成部分包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液，中國(guó)在四大材料領(lǐng)域均有眾多企業(yè)布局，正極材料的代表性企業(yè)有容百科技、當(dāng)升科技、德方納米、富臨精工、長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、格林美等；負(fù)極材料代表性企業(yè)有璞泰來(lái)、貝特瑞、杉杉股份、中科電氣等；電解液企業(yè)有天賜材料、新宙邦等；隔膜企業(yè)有恩捷股份、星源材質(zhì)等。根據(jù)GGII公布的數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)鋰電正極材料市場(chǎng)出貨量190萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)68%；負(fù)極市場(chǎng)出貨量137萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)90%；隔膜出貨量124億平米，同比增長(zhǎng)59%；出貨超80萬(wàn)噸同比增長(zhǎng)接近70%。未來(lái)隨著產(chǎn)能進(jìn)一步提升，鋰電池的成本會(huì)進(jìn)一步下降，帶動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)價(jià)格降低。市場(chǎng)參與者眾多，寧德時(shí)代占有較高份額。隨著鋰電儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的逐步興起，眾多企業(yè)紛紛入局參與儲(chǔ)能鋰電池的競(jìng)爭(zhēng)。儲(chǔ)能鋰電池的市場(chǎng)參與者大致可以分為以下幾類：第一類是動(dòng)力電池的制造商，例如寧德時(shí)代，鵬輝能源等，動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池本質(zhì)都是大容量，長(zhǎng)循環(huán)的鋰離子電池，二者在制備過(guò)程中具有共通性；第二類是光伏風(fēng)電企業(yè)延伸布局儲(chǔ)能鋰電池，通過(guò)自建或與電池企業(yè)合資的方式布局產(chǎn)能，例如林洋能源，固德威等，為了完善產(chǎn)業(yè)鏈布局；第三類是從儲(chǔ)能電池起家的企業(yè)，例如廈門海辰，在儲(chǔ)能電池領(lǐng)域積累深厚。從中國(guó)市場(chǎng)情況來(lái)看，寧德時(shí)代占據(jù)了較高的市場(chǎng)份額，其占比達(dá)到了28%，其次為比亞迪，份額也達(dá)到了20%；從全球市場(chǎng)來(lái)看，中國(guó)企業(yè)占據(jù)了較大份額，排名前7的企業(yè)中，中國(guó)的企業(yè)達(dá)到5家，其中寧德時(shí)代占比達(dá)到25%。圖表26.2021年中國(guó)儲(chǔ)能鋰電池企業(yè)市場(chǎng)份額鵬輝能源瑞浦能源鵬輝能源瑞浦能源派能科技寧德時(shí)代 南都電源國(guó)軒高科億緯鋰能資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，中銀證券圖表27.2021年全球儲(chǔ)能鋰電池企業(yè)市場(chǎng)份額資料來(lái)源：CNESA，中銀證券全釩液流電池通過(guò)釩離子的豐富價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)換進(jìn)行工作。全釩液流電池是一種活性物質(zhì)呈循環(huán)流動(dòng)液態(tài)的氧化還原電池。釩電池的電能是以化學(xué)能的方式存儲(chǔ)在不同價(jià)態(tài)釩離子的硫酸電解液中，通過(guò)外接泵把電解液壓入電池堆體內(nèi)，在機(jī)械動(dòng)力作用下，使其在不同的儲(chǔ)液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動(dòng)，采用質(zhì)子交換膜作為電池組的隔膜，電解質(zhì)溶液平行流過(guò)電極表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)雙電極板收集和傳導(dǎo)電流，從而使得儲(chǔ)存在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。釩屬于VB族元素，化學(xué)性質(zhì)活躍，呈現(xiàn)多種價(jià)態(tài)。VRB就是以釩離子的不同價(jià)態(tài)的溶液為電解液，使其在正負(fù)極板上發(fā)生可逆反應(yīng)，得以順利完成充電、放電和再充電過(guò)程。正極電解液由V5+和V4+離子溶液組成，負(fù)極電解液由V3+和V2+離子溶液組成，電池充電后，正極物質(zhì)為V5+離子溶液，負(fù)極為V2+離子溶液，電池放電后，正、負(fù)極分別為V4+和V3+離子溶液，電池內(nèi)部通過(guò)H+導(dǎo)電。V5+和V4+離子在酸性溶液中分別以VO2+離子和VO2+離子形式存在。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一18圖表28.液流電池原理示意圖我國(guó)在釩資源領(lǐng)域具備優(yōu)勢(shì)。據(jù)美國(guó)地質(zhì)勘探局USGS數(shù)據(jù)，全球已探明釩礦儲(chǔ)量共計(jì)2200萬(wàn)噸，其中中國(guó)儲(chǔ)量達(dá)950萬(wàn)噸，占總比重的43%；俄羅斯和南非分列二三位，分別占全球釩礦儲(chǔ)量的23%和16%。目前中國(guó)釩礦產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量62%，廣泛分布于19個(gè)省市(區(qū))，但主要集中在四川攀枝花地區(qū)和河北承德地區(qū)，尤其是攀枝花地區(qū)的釩資源最為豐富。我國(guó)釩礦資源主要有兩種形式，釩鈦磁鐵礦和含釩石煤。最新勘查表明(國(guó)土資源部2013年數(shù)據(jù))，僅攀枝花市境內(nèi)釩鈦磁鐵礦保有儲(chǔ)量達(dá)237.43億噸，其中釩資源儲(chǔ)量達(dá)1862萬(wàn)噸，居國(guó)內(nèi)第一、世界第三。湖南、廣西、甘肅，湖北等省份也有釩資源的分布。因此，從資源角度來(lái)說(shuō)，發(fā)展全釩液流電池在我國(guó)具備一定的優(yōu)勢(shì)。具備一定的政策支持。在由發(fā)改委、能源局、國(guó)家電網(wǎng)及南方電網(wǎng)公司在2017年推出的《關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見》中，重點(diǎn)任務(wù)中就包括了建設(shè)100MW級(jí)全釩液流電池儲(chǔ)能電站。由于中國(guó)的釩資源儲(chǔ)量豐富，中國(guó)目前以全釩液流電池為主。而全球最早的全釩液流電池的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（《全釩液流電池通用技術(shù)條件：NB/T42040-2014》）便是由中國(guó)年，與全釩液流電池相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也由我國(guó)陸續(xù)發(fā)布，涉及通用技術(shù)條件、系統(tǒng)測(cè)試方法、安全要求、用電解液等方面。可見，全釩液流電池是中國(guó)在儲(chǔ)能領(lǐng)域中發(fā)展的重點(diǎn)之一。釩電池綜合性能較優(yōu)，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能具備優(yōu)勢(shì)。釩電池具備以下優(yōu)點(diǎn)：適合大容量?jī)?chǔ)能，其存儲(chǔ)容量規(guī)?？梢赃_(dá)到百兆瓦時(shí)規(guī)模；設(shè)計(jì)靈活；電池使用壽命長(zhǎng)，能夠達(dá)到15000次循環(huán)以上；充、放電性能好，可深度放電而不損壞電池；自放電低，在系統(tǒng)處于關(guān)閉模式時(shí)，儲(chǔ)罐中的電解液無(wú)自放電現(xiàn)象；電池系統(tǒng)安全性高，無(wú)潛在的爆炸或著火危險(xiǎn)；能量效率高，可達(dá)75%-80%。全釩液流電池由于在循環(huán)次數(shù)和安全性方面具備較優(yōu)的性能，因此其在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能方面具備優(yōu)勢(shì)。初始投資成本較高。全釩液流電池已具備技術(shù)以及安全性優(yōu)勢(shì)，然而全釩液流電池在前期的較高成本在一定程度上限制了其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，使得其商業(yè)化進(jìn)程依舊比較緩慢。根據(jù)CNESA《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書》統(tǒng)計(jì)，結(jié)合我們測(cè)算，同樣建設(shè)一個(gè)1200MW的儲(chǔ)能電站，在相同的放電時(shí)長(zhǎng)下，全釩液流電池的初始投資成本約為抽水蓄能的6倍，鋰電池的3倍。目前在新型儲(chǔ)能中的占比較低，未來(lái)隨著初始成本下降或迎來(lái)增長(zhǎng)。全釩液流電池的裝機(jī)規(guī)模呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，根據(jù)EVTank發(fā)布的數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)釩電池新增裝機(jī)量0.13GW，2022年國(guó)內(nèi)大量的釩電池儲(chǔ)能項(xiàng)目開工建設(shè)，預(yù)計(jì)全年新增裝機(jī)量將達(dá)到0.6GW。預(yù)計(jì)2025年釩電池新增規(guī)模將達(dá)到2.3GW，2030新增量將達(dá)到4.5GW，屆時(shí)釩電池儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)量將達(dá)到24GW，當(dāng)年新增市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到405億元。GGII預(yù)測(cè)，2025年國(guó)內(nèi)液流電池出貨量有望超過(guò)10GWh（按4小時(shí)測(cè)算，含出口復(fù)合增速高達(dá)95.5%。在應(yīng)用場(chǎng)合方面，液流電池有望與鋰離子電池形成差異化競(jìng)爭(zhēng)，主要在4小時(shí)及以上，百兆瓦時(shí)以上的容量?jī)?chǔ)能場(chǎng)合進(jìn)行推廣。圖表29.中國(guó)液流電池裝機(jī)規(guī)模及預(yù)測(cè)圖表30.液流電池成本拆分2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一1921021020212022202320212022202320242025資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，中銀證券資料來(lái)源：CNESA，中銀證券全釩液流電池主要由電解液、交換膜、電極、雙極板等組成，電解液的成本占比最高。電解液是釩離子的儲(chǔ)存介質(zhì)，在釩電池中占有較高的成本；交換膜是電池內(nèi)用于釩離子交換的膜材料；電極是氧化還原反應(yīng)的主要發(fā)生場(chǎng)所，包括一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極；雙極板是用來(lái)電氣連接但液壓分離相鄰電芯的一種隔板。液流電池的成本主要包括三個(gè)部分：電堆成本、電解質(zhì)成本以及周邊設(shè)備成本，根據(jù)新材料產(chǎn)業(yè)研究院公布的數(shù)據(jù)，釩電解液是全釩液流電池系統(tǒng)中的核心材料之一，在系統(tǒng)成本占比中達(dá)到35%，其性能將直接影響到電池系統(tǒng)的工作效率、運(yùn)行工況和使用壽命等。電解液是由硫酸氧釩溶于硫酸溶液來(lái)直接配制的。釩電池的電解液材料為VOSO4直接溶解于硫酸（H2SO4）中制得，V2+、V3+和V4+在特定溫度的情況下可以保持在硫酸為電解液情況下較高的溶解度（5-40°C），在適宜溫度下，釩液流電池的能量密度可以達(dá)到35Wh/kg，電解液選擇也對(duì)釩液流電池有很大影響，高濃度的硫酸可以保證電解液的導(dǎo)電率，但是會(huì)降低水和釩離子在通過(guò)質(zhì)子交換膜過(guò)程中的擴(kuò)散率，從而獲得更長(zhǎng)時(shí)間的充放電時(shí)間和平均電池電勢(shì)，降低硫酸濃度可以提高V2+、V3+和V4+溶解率，但會(huì)降低V5+的溶解率。1.5-2M的V5+配上3M的硫酸是最好的配比。離子交換膜目前的國(guó)產(chǎn)化率較低。好的交換膜可以保證高效率的讓氫離子和釩離子通過(guò)，同時(shí)阻止電解液成分通過(guò)。一般都以質(zhì)子交換膜為主，也有納米濾膜。質(zhì)子交換膜負(fù)責(zé)讓氫離子通過(guò)，保證正負(fù)極的氧化還原反應(yīng)能夠順利完成。納米濾膜是一個(gè)新型的分離技術(shù)。不像傳統(tǒng)的質(zhì)子交換膜，這種膜有很多小的孔，可以利用壓差驅(qū)動(dòng)離子通過(guò)這些小孔，同時(shí)阻擋大顆粒的釩氧化物的粒子。目前商業(yè)領(lǐng)域主要用于液流電池的是杜邦公司所生產(chǎn)的Nafion質(zhì)子交換薄膜，Nafion薄膜以磺酸基團(tuán)為交換基團(tuán)作為全釩氧化還原液流電池的標(biāo)準(zhǔn)隔膜，其在電解液中的穩(wěn)定性高，但由于存在釩離子滲透率較高、不易降解等缺陷，尤其是其昂貴的價(jià)格限制了液流電池的進(jìn)一步發(fā)展。電極。電極是氧化還原反應(yīng)的主要發(fā)生場(chǎng)所，電極表面物質(zhì)作為反應(yīng)的催化劑，其多孔表面提供電解質(zhì)溶液的反應(yīng)位點(diǎn)。最常見的VRFB，有兩個(gè)電極。一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極。正負(fù)極的設(shè)計(jì)需要保證氧化還原反應(yīng)能夠穩(wěn)定發(fā)生，正負(fù)極的電勢(shì)差要越大越好，這樣才能使得有更多的電子進(jìn)行傳輸。支撐電解質(zhì)的高酸性使電池環(huán)境具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此電極材料必須有很強(qiáng)的耐腐蝕性，具有高耐腐蝕性和強(qiáng)導(dǎo)電性的碳類物質(zhì)和石墨材料是主要的電極材料。在設(shè)計(jì)全釩液流電池的過(guò)程中，既要考慮電解液的流動(dòng)性，也要考慮電極的幾何構(gòu)造，這樣能夠保證質(zhì)量傳輸和電池的能源效率。在設(shè)計(jì)推廣任何大型儲(chǔ)能系統(tǒng)之前，開發(fā)人員必須確保電極周圍的氧化還原反應(yīng)是可控的。開發(fā)人員必須了解設(shè)置的通道尺寸和形狀的質(zhì)量傳輸和輸入流量之間的關(guān)系。電極材料的表面積和電流密度應(yīng)最大化，以提供高電流，同時(shí)所有的流體都不會(huì)危及VFRB的任何其它耐腐蝕性差的部件。釩電池電極材料主要分為三類：金屬類，如Pb、Ti等；炭素類，如石墨、碳布、碳?xì)值?；?fù)合材料類，如導(dǎo)電聚合物、高分子復(fù)合材料等。雙極板。雙極板是用來(lái)電氣連接但液壓分離相鄰電芯的一種隔板，在實(shí)際應(yīng)用中，雙極板會(huì)設(shè)計(jì)成能夠?qū)娊庖旱慕Y(jié)構(gòu)，這樣能夠使電解液更快的流到半電池對(duì)應(yīng)的位置。雙極板的電導(dǎo)率很高（20-5000S/m）。由于電解液的高腐蝕性，雙極板一般用石墨制成。液流電池仍存在一定的缺點(diǎn)。1）液流電池需要有控溫系統(tǒng)，溫度需要控制在10-40°C，否則會(huì)發(fā)生釩的熱沉淀反應(yīng)，2）V5+的高氧化性能使某些質(zhì)子交換膜和正極端子會(huì)出現(xiàn)惡化效應(yīng)，3）在電極處會(huì)有氣體析出，會(huì)破壞電池結(jié)構(gòu)或者降低電池效率，4）氣體成分的改變會(huì)導(dǎo)致電池電量耗盡或者電極表面積減少，從而減少使用壽命，5）高成本，6）能量密度由電解液所限制。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一20市場(chǎng)應(yīng)用逐步展開。隨著原材料、制造成本的降低以及電池技術(shù)成熟度的提高和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的完善，液流電池在儲(chǔ)能市場(chǎng)的占有率逐年提升。在2019年以前，因下游需求小、生產(chǎn)規(guī)模不大、產(chǎn)業(yè)配套不成熟等問(wèn)題，全釩液流電池單Wh價(jià)格高達(dá)4元以上。雖然全釩液流電池曾因造價(jià)較高發(fā)展受阻，但是隨著我國(guó)對(duì)儲(chǔ)能市場(chǎng)的開發(fā)以及釩價(jià)格的下降，2021年開始全釩液流電池示范項(xiàng)目集中出現(xiàn)。據(jù)北極星儲(chǔ)能網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2021年3月至2022年5月，國(guó)內(nèi)共有10個(gè)正在規(guī)劃或建設(shè)的全釩液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目，總規(guī)模約3.74GWh。圖表31.2021-2022年全釩液流電池儲(chǔ)能電站項(xiàng)目資料來(lái)源：北極星儲(chǔ)能網(wǎng)，中銀證券市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局尚未形成。隨著國(guó)家對(duì)于儲(chǔ)能的支持以及相關(guān)政策的引導(dǎo)，國(guó)內(nèi)從事液流電池生產(chǎn)制造的企業(yè)數(shù)量隨之增加。但是，多數(shù)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)依然處于起步階段，市場(chǎng)份額相對(duì)分散，競(jìng)爭(zhēng)格局尚未完全形成。據(jù)我們統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)布局全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)企業(yè)共有20家，其中上市公司6家，全釩液流電池生產(chǎn)制造項(xiàng)目總規(guī)劃產(chǎn)能約6.8GW。我國(guó)的釩資源在全球占比較高。據(jù)上海有色網(wǎng)披露的數(shù)據(jù)，2021年全球釩產(chǎn)量（以V2O5計(jì)）21萬(wàn)噸左右，我國(guó)產(chǎn)量約13.6萬(wàn)噸，占全球產(chǎn)量比例約65%。1GW釩電池用五氧化二釩的量為1萬(wàn)噸左右。目前國(guó)內(nèi)從事上游釩資源端的企業(yè)主要有攀鋼釩鈦、河鋼承鋼、安寧股份、西部礦業(yè)等，其中攀鋼釩鈦份額最大，約為30%，具備釩制品（以V2O5計(jì)）4萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)能力。圖表32.中國(guó)釩資源歷年產(chǎn)量50202020212022E2023E2024E2025E資料來(lái)源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，中銀證券圖表33.中國(guó)釩資源市場(chǎng)份額資料來(lái)源：CNESA，中銀證券釩電池企業(yè)逐步興起。液流電池制造企業(yè)主要有大連融科、上海電氣、北京普能世紀(jì)、四川偉力得、湖北綠動(dòng)中釩等。大連融科是全球領(lǐng)先的全釩液流電池儲(chǔ)能系統(tǒng)服務(wù)商，在國(guó)內(nèi)外實(shí)施工程項(xiàng)目40余項(xiàng)，曾為全球最大100MW/400MWh級(jí)全釩液流電池儲(chǔ)能電站提供電池系統(tǒng)；北京普能是一家快速發(fā)展的全球領(lǐng)先儲(chǔ)能技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)，在全球12個(gè)國(guó)家和地區(qū)已安裝投運(yùn)項(xiàng)目70多個(gè)，累計(jì)安全穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間接近100萬(wàn)個(gè)小時(shí)，總?cè)萘拷咏?0MWh，處于開發(fā)階段的項(xiàng)目總?cè)萘窟_(dá)到3GWh。上海電氣已成功研發(fā)5kW/25kW/32kW系列電堆，可集成kW-MW級(jí)全釩液流電池儲(chǔ)能產(chǎn)品。截至2022年9月底，已成功實(shí)施30余項(xiàng)kW-MW級(jí)液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一21鈉電工作原理與鋰電池相似。鈉離子電池主要由正極、負(fù)極兩種鈉離子脫嵌材料和電解液、集流體等關(guān)鍵部件組成。鈉離子和鋰離子屬于同一主族元素，因此鈉電池的原理與鋰電池大致相同，在充電時(shí)，Na+從電池正極脫出，受外加電場(chǎng)作用在電池內(nèi)部穿過(guò)電解液和隔膜嵌入負(fù)極材料中，同時(shí)電子在外電路從負(fù)極流向正極，完成電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。放電時(shí)，Na+則從負(fù)極流向正極，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。圖表34.鈉離子電池原理示意圖資料來(lái)源：Li等《Ultralow-ConcentrationElectrolyteforNa-IonBatterie鈉資源地殼豐度更高，供應(yīng)鏈穩(wěn)定性更強(qiáng)。鈉元素是地殼中儲(chǔ)量第六豐富的元素，其含量達(dá)到2.75%，而鋰的含量只有0.0065%，鈉元素的含量是鋰的上千倍。此外鈉元素的地理分布均勻，成本低廉。相比較鋰資源來(lái)講，鈉資源在供應(yīng)鏈穩(wěn)定性方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，一方面，碳酸鋰的價(jià)格波動(dòng)較大，根據(jù)wind數(shù)據(jù)顯示，碳酸鋰價(jià)格2022年由年初的4萬(wàn)元/噸上漲至50萬(wàn)元/噸；另一方面，根據(jù)鈉離子電池儲(chǔ)能技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析一文中介紹，我國(guó)鋰資源進(jìn)口依賴程度高達(dá)80%，一旦海外鋰礦進(jìn)口被掐斷，國(guó)內(nèi)鋰離子電池企業(yè)將面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。鈉元素的高豐度、低成本能夠確保未來(lái)資源獲取更為便利，有利于鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。政策支持鈉離子電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域發(fā)展。2021年10月12日工信部答復(fù)《關(guān)于在我國(guó)大力發(fā)展鈉離子電池的提案》中表示，鋰離子電池、鈉離子電池等新型電池作為推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壓艙石，是支撐新能源在電力、交通、工業(yè)、通信、建筑、軍事等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵支撐之一。2022年3月，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，提出推動(dòng)多元化技術(shù)開發(fā)，研究開展鈉離子電池技術(shù)試點(diǎn)示范。7月，工信部正式下達(dá)首批鈉離子電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)劃。在相關(guān)政策的支持下，國(guó)內(nèi)鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程在緊鑼密鼓推進(jìn)中。圖表35.中國(guó)儲(chǔ)能技術(shù)行業(yè)相關(guān)政策《關(guān)于在我國(guó)大力發(fā)展鈉離子電池的提案》《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》資料來(lái)源：各部委官網(wǎng)，中銀證券鈉離子電池關(guān)鍵材料與鋰離子電池有一定的差別。鈉離子電池的關(guān)鍵材料和鋰離子電池大致相同，包括正極，負(fù)極，隔膜，電解液四種主要材料，但是二者在部分材料上有一定的區(qū)別。在正極材料方面，鈉離子電池采用普魯士白和層狀氧化物兩類材料，克容量達(dá)到了160mAh/g，與現(xiàn)有的鋰離子電池正極材料相當(dāng)；在負(fù)極材料方面，由于鈉離子半徑較大，石墨負(fù)極材料無(wú)法使用，需要采用較大的層間距，較多的納米孔洞，以及較多的缺陷位點(diǎn)的硬碳材料；在電解液方面，鈉離子電池的電解液溶質(zhì)用六氟磷酸鈉來(lái)替代六氟磷酸鋰。此外，鈉電池的負(fù)極集流體需要采用鋁箔。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一22性能有待提升。電池的性能參數(shù)主要包括電池能量密度、循環(huán)次數(shù)、低溫循環(huán)等。在能量密度方面磷酸鐵鋰電池能夠達(dá)到160Wh/kg，鈉電池為140Wh/kg。在循環(huán)次數(shù)方面，鐵鋰電池目前最高能夠達(dá)到10000次循環(huán)，這也保證了其在儲(chǔ)能全生命周期具備經(jīng)濟(jì)性，而鈉電池的循環(huán)目前只有2000次，如果用在儲(chǔ)能領(lǐng)域，需要大幅提升其循環(huán)性能。在低溫領(lǐng)域，磷酸鐵鋰的低溫性能較差，容量保持率較低，鈉電池的低溫性能好。圖表36.磷酸鐵鋰電池和鈉電池性能對(duì)比磷酸鐵鋰電池差優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)優(yōu)資料來(lái)源：李慧等《鈉離子電池:儲(chǔ)能電池的一種新選擇》，中銀證券成本具有優(yōu)勢(shì)，在儲(chǔ)能領(lǐng)域或逐步具備經(jīng)濟(jì)性。鈉離子電池由于采用價(jià)格更為低廉的鈉元素作為材料來(lái)源，在成本方面具備較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)中科海鈉測(cè)算，鈉離子電池較鋰離子電池成本通常低30%-40%。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院物理研究所《鈉離子電池儲(chǔ)能技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析》中披露的數(shù)據(jù)，鈉離子電池材料成本約370元/kWh。隨著產(chǎn)業(yè)鏈成熟，材料成本有望進(jìn)一步下探。結(jié)合結(jié)構(gòu)件和電氣件成本，鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)初始容量投資有望控制在500～700元/kWh，電池循環(huán)壽命有望突破8000循環(huán)次數(shù)在6000周時(shí)，鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)度電成本可實(shí)現(xiàn)0.217～0.285元/kWh；當(dāng)循環(huán)次數(shù)在8000周時(shí)，鈉離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)度電成本可下探至0.2元/kWh以內(nèi)。眾多企業(yè)布局鈉離子電池。寧德時(shí)代在2021年率先發(fā)布了第一代鈉離子電池，電芯單體能量密度達(dá)到160Wh/kg，電芯單體能量密度高達(dá)160Wh/kg；常溫下充電15分鐘，電量可達(dá)80%以上；在-20°C低溫環(huán)境中，也擁有90%以上的放電保持率；系統(tǒng)集成效率可達(dá)80%以上。下一代鈉離子電池能量密度研發(fā)目標(biāo)是200Wh/kg以上。中科海鈉依托中科院物理所，從2011年開始鈉離子電池的研發(fā)，正極采用Cu基層狀氧化物；負(fù)極采用煤基碳材料，2022年產(chǎn)能1GWh；2023年預(yù)計(jì)擴(kuò)產(chǎn)至3-5GWh。在儲(chǔ)能系統(tǒng)示范和推廣領(lǐng)域，2020年中科海鈉啟用全球首個(gè)100kWh鈉離子電池儲(chǔ)能電站；在2021年1MWh系統(tǒng)在太原投入運(yùn)行并且獲得國(guó)家能源局首臺(tái)套認(rèn)定。2022年，公司將為三峽能源安徽阜陽(yáng)30MW/60MWh儲(chǔ)能電站提供鈉離子電池。圖表37.中國(guó)釩資源歷年產(chǎn)量圖表38.中國(guó)釩資源市場(chǎng)份額2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一23投資建議儲(chǔ)能作為支持國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的產(chǎn)業(yè)技術(shù)方向，其重要性日益突出，在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)的裝機(jī)規(guī)模逐步提升。儲(chǔ)能技術(shù)路線多樣，抽水蓄能做為目前裝機(jī)規(guī)模最高的儲(chǔ)能方式，其市占率逐步走低。以鋰電池、液流電池等為代表的新型儲(chǔ)能方式裝機(jī)規(guī)模和占比快速提升。未來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展和成本降低，鋰離子電池仍然會(huì)進(jìn)一步提升裝機(jī)規(guī)模，對(duì)于磷酸鐵鋰電池和材料的需求有望增加。液流電池在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能方面具備優(yōu)勢(shì)，鈉離子電池則在成本和資源端具有優(yōu)勢(shì)，未來(lái)有望獲得規(guī)模化應(yīng)用。推薦寧德時(shí)代、億緯鋰能、國(guó)軒高科、鵬輝能源、當(dāng)升科技、容百科技、振華新材、廈鎢新能、德方納米、天賜材料、鼎勝新材等，建議關(guān)注長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、中偉股份、富臨精工、釩鈦股份、安寧股份等。2023年4月3日儲(chǔ)能行業(yè)系列報(bào)告之一24風(fēng)險(xiǎn)提示儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)政策不達(dá)預(yù)期：新型儲(chǔ)能尚處于成長(zhǎng)期，產(chǎn)業(yè)政策對(duì)于儲(chǔ)能裝機(jī)增長(zhǎng)具有重要作用；目前國(guó)內(nèi)和海外產(chǎn)業(yè)政策均呈現(xiàn)邊際向好的趨勢(shì)，有望帶動(dòng)出貨量增長(zhǎng)；若產(chǎn)業(yè)政策不達(dá)預(yù)期，則可能影響儲(chǔ)能電池銷量和產(chǎn)業(yè)鏈需求。儲(chǔ)能盈利機(jī)制不達(dá)預(yù)期：儲(chǔ)能盈利模式一直是困擾行業(yè)發(fā)展的癥結(jié)所在，需要進(jìn)行市場(chǎng)化方式理順行業(yè)盈利模式，方能促進(jìn)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，若儲(chǔ)能不能夠?qū)崿F(xiàn)市場(chǎng)化盈利，則可能影響儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展。產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格大幅波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)：由于行業(yè)處于成長(zhǎng)期，競(jìng)爭(zhēng)格局尚未穩(wěn)定，以碳酸鋰為代表的原材料可能會(huì)出現(xiàn)大起大落的情況，進(jìn)而影響儲(chǔ)能電池成本。技術(shù)迭代風(fēng)險(xiǎn)：儲(chǔ)能行業(yè)是高度市場(chǎng)化的技術(shù)密集型行業(yè)，技術(shù)門檻較高，對(duì)技術(shù)創(chuàng)新能力及資本投入具有較高要求。若公司不能準(zhǔn)確把握技術(shù)、市場(chǎng)和政策變化趨勢(shì)，可能使公司喪失技術(shù)優(yōu)勢(shì)，面臨產(chǎn)品淘汰風(fēng)險(xiǎn)。疫情影響超預(yù)期：