2020年中国电化学储能行业概览.pdf

1 2020年 中国电化学储能行业概览 概览标签：储能、电化学储能、锂电池 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系 头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。 未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行 为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标 ，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 报告作者：唐鸿博 2020/01 leadleo2 2020 LeadLeo leadleo 头豹研究院简介 头豹研究院是中国大陆地区首家B2B模式人工智能技术的互联网商业咨询平台，已形成集行业研究、政企咨询、产业规划、会展会 议行业服务等业务为一体的一站式行业服务体系，整合多方资源，致力于为用户提供最专业、最完整、最省时的行业和企业数据库服务，帮助 用户实现知识共建，产权共享 公司致力于以优质商业资源共享为基础，利用大数据、区块链和人工智能等技术，围绕产业焦点、热点问题，基于丰富案例和海量数据， 通过开放合作的研究平台，汇集各界智慧，推动产业健康、有序、可持续发展 300+ 50万+ 行业专家库 1万+ 注册机构用户 公司目标客户群体覆盖 率高，PE/VC、投行覆 盖率达80% 资深分析师和 研究员 2,500+ 细分行业进行 深入研究 25万+ 数据元素 企业服务 为企业提供定制化报告服务、管理 咨询、战略调整等服务 提供行业分析师外派驻场服务，平台数据库、 报告库及内部研究团队提供技术支持服务 地方产业规划，园区企业孵化服务 行业峰会策划、奖项评选、行业 白皮书等服务 云研究院服务 行业排名、展会宣传 园区规划、产业规划 四大核心服务：3 2020 LeadLeo leadleo 报告阅读渠道 头豹科技创新网 leadleo PC端阅读全行业、千本研报 头豹小程序 微信小程序搜索“头豹”、手机扫右侧二维码阅读研报 图说 表说 专家说 数说 详情请咨询4 2020 LeadLeo leadleo 电化学储能是利用化学电池将电能储存起来并在需要时释放的储能技术及措施，包含锂电池、铅酸电池、铅碳电池、液流电池及钠硫电池储能。在 中国新能源发电规模大幅增长、锂电池成本持续下降推动下，2014-2018年，中国电化学储能行业市场规模（按装机容量计）由131.4MW增长到 1,072.7MW，年均复合增长率达到69.0%。未来五年，随着分布式光伏、分散式风电等分布式能源的大规模推广，电化学储能行业将面临更广阔的市 场机遇。 新能源发电促进电化学储能行业拓展 电化学储能响应时间快，适应风电及光伏发电一天之内多次出现波动的情况，满足日周期储能需求，可为新能源接入电网提供一定程度 缓冲，起到平抑波动、削峰填谷和能量调度的作用，且电化学储能不受地形限制，应用范围广。中国新能源发电蓬勃发展，为电化学储 能行业提供有力支撑 。 锂电池成本下降与梯次利用利于电化学储能项目大规模推广 （1）2010-2019年，全球锂电池Pack平均价格由1,183美元/kWh降低至156美元/kWh，下降幅度高达86.8%，其中，中国市场锂电池Pack 平均价格已低至147美元/kWh ，为世界最低；（2）大量动力电池退役，作为储能电池的备用选择，可有效节约储能成本；（3）储能成 本下降利于电化学储能项目大规模推广。 发展分布式储能是电化学储能行业一个重要发展趋势 在用户侧，储能可以与分布式光伏、分散式风电等分布式能源结合，发展分布式储能，打造低成本、灵活可控的电能输出。中国分布式 光伏、分散式风电等分布式能源装机规模迅速增加，为分布式储能发展创造条件。 企业推荐： 海博思创 睿能世纪 昆兰新能源 概览摘要5 2020 LeadLeo leadleo 名词解释 - 06 中国电化学储能行业市场综述 - 07 定义及分类 - 07 市场现状 - 08 成本分析 - 09 产业链分析 - 10 市场规模 - 14 中国电化学储能行业驱动因素 - 15 新能源发电蓬勃发展 - 15 锂电池成本持续下降 - 16 中国电化学储能行业风险分析 - 17 中国电化学储能行业相关政策 - 18 中国电化学储能行业发展趋势 - 19 发展分布式储能 - 19 拓展海外市场与建设储能产业园 - 20 中国电化学储能行业竞争格局 - 21 中国电化学储能行业投资企业分析 - 22 方法论 - 28 法律声明 - 29 目录6 2020 LeadLeo leadleo 名词解释 储能：电能的储存，是利用化学或物理的方法将电能储存起来并在需要时释放的相关技术及措施。 电化学储能：利用化学电池将电能储存起来并在需要时释放的储能技术及措施。 比能量：参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小的比值。 储能变流器： Power Conversion System，控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电的设备。 电池管理系统： Battery Management System，智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池状态的系统。 能量管理系统：现代电网调度自动化系统(含硬、软件）的总称。 调峰：在电力系统高峰时段调节用电负荷的措施。 调频：电网的频率一旦偏离额定值时，电网中机组的控制系统自动控制机组有功功率的增减，限制电网频率变化，使电网频率维持稳定的自动控制过程。 AGC： Automatic Generation Control，自动发电控制，调节不同发电厂的多个发电机有功输出以响应负荷的变化的系统。 电池PACK：电池组和汇流排、软连接、保护板、外包装、输出(包括连接器)，青稞纸、塑胶支架等辅助材料共同组成的电池系统。7 2020 LeadLeo leadleo 储能指电能的储存，是利用化学或物理的方法将电能储存起来并在需要时释放的相关技术及措施。 依据储存方式，储能可分为机械储能、电磁储能、电化学储能、热储能和化学储能。其中，机械储能中的抽水蓄能是当前商业化应用最为成熟的储 能方式，以锂电池、铅酸电池为代表的电化学储能整体处于示范和部署阶段，而其他储能方式如机械储能中的压缩空气储能、飞轮储能，电池储能 中的超导储能、超级电容储能，化学储能等仍处于研发阶段，尚未得到产业化应用。 来源：摄图网，头豹研究院编辑整理 储能定义及分类 中国电化学储能行业市场综述电化学储能定义及分类 电化学储能是作为储能技术的重要分支，整体上处于示范和部署阶段，锂电池和铅蓄 电池是产业化应用最为广泛的电化学储能技术路线 电化学储能定义及分类 电化学储能是利用化学电池将电能储存起来并在需要时释放的储能技术及措施。 依据储存设备，电化学储能可分为锂电池、铅酸电池、铅碳电池、液流电池及钠硫电池储能，其中，锂电池和铅蓄电池（铅酸电池与铅炭电池的总 称）是产业化应用最为广泛的电化学储能技术路线。 额定功率：kW级别或MW级别 全响应时间：百毫秒级 循环次数：1,000-10,000次 循环效率：90% 优点：比能量高，无记忆、容量大、 无污染 缺点：寿命低、存在安全问题 锂电池 额定功率： 50MW 全响应时间：百毫秒级 循环次数：500-1,200次 循环效率：75% 优点：技术成熟，成本较低 缺点：成组寿命低、污染高 铅酸电池 额定功率： 50MW 全响应时间：百毫秒级 循环次数：1,000-4,500次 循环效率：90% 优点：性价比高、一致性好 缺点：比能量小、环保问题 铅碳电池 额定功率：5kW-100MW 全响应时间：百毫秒级 循环次数：12,000次 循环效率：80% 优点：寿命长，可100%深放， 适于组合、效率高、环保性好 缺点：储能密度低，价格贵 液流电池 额定功率：100kW-100MW， 全响应时间：百毫秒级 循环次数：2,500-4,500次 循环效率：85% 优点：比能量与比功率较高 缺点：高温条件下存在运行安全 问题 钠硫电池8 2020 LeadLeo leadleo 来源：CNESA，头豹研究院编辑整理 中国电化学储能行业市场综述市场现状 全球及中国电化学储能在储能装机总容量中占比分别为3.7%和3.4%，电化学储能行业 存在广阔发展空间 抽水蓄能，94.3% 其他，0.5% 熔融盐储热 1.5% 电化学储能 3.7% 锂离子电池，86.3% 铅蓄电池，5.9% 钠硫电池，6.0% 液流电池，1.2% 其他，0.6% 全球储能总装机分类占比及电化学储能总装机分类占比，2018年 根据CNESA数据，截至2018年底，全球累计已投运储能项目181.0GW， 同比增长3.2%，其中电化学储能累计装机6.6GW，同比增长126.4%。电化 学储能占全部储能累计装机的3.7%，是抽水蓄能以外累计装机规模最大 的技术路线。 在电化学储能项目中，锂电池储能累计装机5.7GW，占电化学储能累计 装机规模的86.3%，其次则是钠硫电池与铅蓄电池，装机规模占比分别是 6.0%和5.9%。 抽水蓄能，95.8% 锂离子电池，70.7% 铅蓄电池 27.7% 其他，0.5% 熔融盐储热 1.5% 电化学储能 3.4% 液流电池 1.5% 其他，0.7% 根据CNESA数据，截至2018年底，中国已投运储能项目累计装机规模 31.3GW，占全球市场总规模的17.3%。中国抽水蓄能累计装机规模为 30.0GW, 在储能项目总装机中占比为95.8%，电化学储能在全部储能项目 装机容量中占比为3.4%，是抽水蓄能以外累计装机规模最大的技术路线。 2018年，中国电化学储能装机规模达1,072.7MW，同比增长175.2%，呈 现快速发展趋势。在电化学储能项目中，锂电池储能装机占比70.7%，其 次则是铅蓄电池，占比为27.7%。中国电化学储能装机中锂电池装机比例 低于全球平均水平，锂电池储能需进一步推广。 中国储能总装机分类占比及电化学储能总装机分类占比，2018年9 2020 LeadLeo leadleo 来源：中国储能网，头豹研究院编辑整理 中国电化学储能行业市场综述成本分析 电池成本在电化学储能项目中成本占比最高，电池成本降低是推动电化学储能项目大 规模应用的关键 抽水蓄能，94.3% 箱式电化学储能系统成本占比，2018年 抽水蓄能，95.8% 部分电化学储能项目中标价，2018年 类别 成本占比 备注 磷酸铁锂电池 58.6% 含电池、电池架、电池间连接线缆 储能变流器（PCS） 15.5% - 电池管理系统（BMS） 12.6% 包括 PACK 层 BMU、电池簇层 BCMU、电池堆层 BSMU 能量管理系统（EMS） 5.0% - 舱内其他设备 8.3% 包含空调、消防、视频监控、火灾 报警等设备 电池性能决定了储能系统充放电的性能指标，是电化学储能系统中最关 键零部件，故其成本占比最高。以采用磷酸铁锂电池的箱式电化学储能 系统为例，一套完整电化学储能系统中，磷酸铁锂电池成本占比约58.6%， 储能变流器（PCS）成本占比约15.5%、电池管理系统（BMS）成本占比 约12.6% 、能量管理系统（EMS）成本占比约5.0% 、舱内其他设备成本占 比约8.3%。 河南100MWh项目 长沙120MWh项目 电池（含电池、电池架、电 池间连接线缆） 1.161 1.725 BMS 0.23 PCS 0.307 0.4 集装箱成套设备 0.165 包含在总价内 电缆 二次设备 - 0.09 运输 包含在总价内 包含在总价内 土建 0.223 项目设计 包含在总价内 0.52 项目管理 生产安调 总价 2.086 2.735 从2018年中国部分电化学储能项目中标价可以看出，电化学储能项目系 统中标单价多大于2元/MWh，其中，电池成本占比超过50%，且单价多 高于1元/MWh，根据业内测算，当电池成本降到1元/MWh以下，电网 侧电化学储能项目收益率达到9%以上。因此，降低电池成本是大规模推 广电化学储能项目应用的关键。10 2020 LeadLeo leadleo 中国电化学储能行业上游参与主体为设备供应商，包含储能电池、电池管理系统、能量管理系统、储能变流器等设备供应商；中游参与主体为储能 系统集成商及储能电站投资运营主体；下游为电化学储能应用主体，包括发电厂、电网、能源用户等主体。 来源：头豹研究院编辑整理 中国电化学储能行业产业链 电化学储 能系统 中游 下游 上游 发电侧，34% 其他设备 储能电池供应 火储联合调频； 新能源发电配套 电网侧，24% 中国电化学储能行业市场综述产业链分析 电化学储能行业上、中、下游关系紧密，是电化学储能企业扩展业务、延伸产业链的 有利条件 锂电池 70.7% 液流电池 1.5% 铅蓄电池 27.2% 超级电容 0.6% 钠硫电池 2019-2020 年行 动计划 2019-07 国家发改委、科技 部、工信部、国家 能源局 加强先进储能技术研发，加大储能项目研发实验验证力度，推动储能产业智能升级和储能装备的首台（套）应用 推广，提升储能安全保障能力建设，推动配套政策落地，规范电网侧储能发展，建立储能项目备案制，推进储能 与分布式发电、集中式新能源发电联合应用，推动储能设施参与电力辅助服务市场，加快储能标准化建设 输配电定价成本监审办法 2019-05 国家发改委、国家 能源局 抽水蓄能电站、电储能设施、电网所属且已单独核定上网电价的电厂的成本费用不得计入输配电定价成本 关于促进储能技术与产业发展的 指导意见 2017-09 国家发改委、财政 部、科技部、工信 部、国家能源局 明确储能行业发展的两个阶段，“十三五”期间实现储能由研发示范向商业化初期过渡，“十四五”期间实现商业化初 期向规模化发展转变； 明确储能发展的重点任务：加强储能技术装备研发、储能提升可再生能源利用水平、储能提升电力系统灵活性稳 定性、储能提升用能智能化水平、储能多元化应用支撑能源互联网应用等方面探索 强调储能的市场化发展，探索建立储能规模化发展的市场机制和价格机制 强调储能的发展与电力体制改革、能源互联网产业发展相结合 关于推进电能替代的指导意见 2016-05 国家能源局 推广面向电力负荷移峰填谷、可再生能源并网、电动汽车应用的储能技术 国民经济和社会发展“第十三个” 五年规划纲要 2016-03 国务院 将储能与分布式能源作为战略性新兴产业重点发展 中国电化学储能行业相关政策 中国电化学储能行业相关政策 电化学储能行业作为储能行业的分支，中国政府及相关主管部门针对储能行业发布的 政策，均对电化学储能行业产生影响