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  • 产品名称:需求爆发市场规模超万亿一文梳理电化学储能产业链 行业观察
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  • 公司地址:山东省烟台市芝罘区青年南路
  • 添加时间: 2022-09-16
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来源:bet188体育官网 作者:188宝金博APP下载

  随着我国“碳达峰、碳中和”战略目标的制定和推进,以光伏、风电等清洁能源以及储能系统电力的入网比例将大幅提高,这为储能市场带来了巨大的发展空间。

  2021年7月23日,国家发展改革委和国家能源局发布了最新储能政策《关于加快推动新型储能发展的指导意见》,主要目标是到2025年,实现新型储能从商业化初期向规模化发展转变,装机规模达3000万千瓦(30GW)以上;到2030年,实现新型储能全面市场化发展。

  储能系统按照种类划分可分为物理储能、电化学储能和电磁储能等。物理储能包括抽水蓄能、压缩空气、飞轮储能、储氢等,主要应用于数时级以上的工作场景;电化学储能包括钠硫电池、液流电池、锂离子电池等,主要应用于分钟至小时级的工作场景;电磁储能包括超级电容储能、超导储能等,主要应用于秒级的工作场景。目前应用最广泛的是储水储能,占了全球70%以上。

  但近年来,在政策的推动下我国电化学储能系统发展较为迅速,2019-2020年电化学储能占全部储能市场比重有所上升,从4.9%增长到了9.2%,且在发电侧、电网侧和用电侧均有应用。

  本文主要通过产业链梳理,介绍我国电化学储能产业上下游供应商和集成商基本情况,主要包括电池供应商、EMS/BME供应商、储能变流器供应商及系统集成商。

  由于篇幅限制及部分零部件通用性较强,因此箱体、冷却系统供应商、系统运营商以及国外供应商/集成商(如电桩、博世、特斯拉)不做梳理。

  宁德时代是目前国内电池制造商的绝对龙头,其电池和相关管理系统产品主要面向新能源汽车和储能市场。宁德时代的储能业务以磷酸铁锂电芯为主,在研钠离子电池预计2023年量产,目前储能业务合作有永福股份、国家时代(国家电网)、星云时代(星云股份)、科士达、普洛斯等。

  在储能领域,宁德时代的ToC业务模式主要以承接、联合承做国家各级储能项目,以及与储能系统集成厂商、光伏系统集成商等等进行战略合作,为其提供电池模组,形成深度绑定,完善工商业侧的布局。

  (宁德时代与比亚迪在电池供应和项目实施上都有布局,业务体量较大,后续集成商部分不再单独介绍)

  比亚迪从2008年开始研发储能系统,目前主要在海外市场开展储能业务。比亚迪的储能产品覆盖了小到家庭储能产品、工商业储能系统和大到公用级别集装箱系统的市场需求,业务范围涉及全球50多个国家、300多个城市,到目前全球总销量超过1.7GWh。

  2020年,比亚迪发布了储能产品BYD Cube,占地仅16.66平方米储能容量2.8MWh,相较于行业内40尺标准集装储能系统单位面积能量密度提升了90%,并率先支持了1300V直流电压。从公开资料来看,比亚迪目前只向电网集团等少数客户提供电池模组产品,大部分业务来源于储能系统集成和项目落地。

  (比亚迪与宁德时代在电池供应和项目实施上都有布局,业务体量较大,后续集成商部分不再单独介绍)

  中创新航拥有相对成熟的储能项目经验,承接过的储能系统稳定运行已达五年,在国内处于领先地位。

  截止目前,中创新航在储能领域已实现了近海岛屿、偏远高原、高寒低压等应用场景全覆盖,项目累计超过20个,总装机容量超过150MWh。中航锂电现有锂电池产能为11GWh,根据规划,到2025年中航锂电的动力电池产能将达到100GWh,这些电池将主要用于新能源汽车和储能市场。

  国轩高科于2016 正式成立储能事业部进入电池储能领域,目前以向储能项目提供电池系统为主要经营方式。

  今年1月12日,国轩高科发布公告称,合肥国轩收到皖能电力的《中标通知书》,确认合肥国轩与西南电力设计院组成的联合体成为“淮北皖能储能电站一期(103MW/206MWh)工程总承包”的中标单位,负责提供该项目直流侧电池储能系统。

  亿纬锂能在通讯储能、电力储能、风光储能、分布式能源系统等领域均有布局,主要为个储能领域提供电池系统。此前美国储能系统集成商Powin Energy与亿纬锂能签署了为期两年的总供应协议,亿纬锂能将成为Powin电池储能系统(BESS)项目的电池供应商。

  同时,亿纬锂能还将于今年投产并交付华为3GWh储能电池项目。为保证储能电池供应,亿纬锂能已与林洋能源签署合资协议,启动年产10GWh磷酸铁锂储能电池项目建设工作,总投资约30亿元。

  欣旺达同样向市场上提供了动力电池及储能电池产品。今年2月26日,根据枣庄国家高新区发布的消息,欣旺达年产30GWh动力电池项目正式开工建设。据介绍,该项目规划占地1000亩,建筑面积约100万平米,总投资200亿元,主要建设年产30GWh动力电池、储能电池及配套生产基地

  目前赣锋锂业的锂电池产品涵盖固态电池、消费类电池、聚合物小电池、动力电池、储能系统五大类二十余种,旗下赣锋动力主要负责动力电池、储能电池的生产制造。从产品种类来看,赣锋锂业用于储能市场的电池为磷酸铁锂电池,且主要以电池销售为主。

  BMS和EMS(即电池管理系统和能量管理系统)是储能系统的管理和控制中枢,BMS主要针对储能系统中的电池进行检测、评估、保护和均衡,通过各种数据监测电池的累计处理电量,并保护电池安全;EMS主要通过数据采集、网络监控和能量调度来实现储能系统内部微电网的能量控制,保证微电网和整套系统正常运行。

  目前储能市场上的EMS/BMS供应商既有电池厂商、新能源汽车BMS制造商,也有专门研发储能市场管理系统的企业。电池厂商和新能源汽车BMS制造商由于更具产品研发经验,目前拥有较大的市场份额。

  但同时,电动汽车上的BMS和储能系统上的BMS有所不同,储能系统电池数量很大,系统很复杂,运行环境也比较恶劣,这对BMS抗干扰性能提出了非常高的要求;同时,储能系统有很多电池簇,就存在簇间的均衡管理和环流管理,这是电动汽车上的BMS所不必考虑的。因此,储能系统上的EMS/BMS还需要供应商或集成商自己,根据储能项目的实际情况进行开发和优化。

  比亚迪内部成立了BMS工厂研究部,专门从事电芯、BMS以及相关保险、电容、光伏、储能等业务。比亚迪的电动汽车配套自己的电池及电池管理系统,其电池管理系统除具备基本的电池能量管理、电池热管理功能外,还具有电池单体自动均衡功能。但由于电动汽车上的BMS和储能系统上的BMS有所不同,因此比亚迪储能产品电池管理策略也会不同,目前尚未有公开资料分析其储能系统BMS的性能或技术指标。

  宁德时代的BMS同样集成在电池pack中,随着电池模组销售和项目落地应用在新能源汽车领域及储能市场,一般不会单独提供给储能领域集成商或新能源汽车企业。

  均胜电子成立于2004年,总部位于中国宁波,2011年12月在上海证交所上市,并于同年并购德国普瑞。均胜电子旗下普瑞公司向宝马i3纯电动汽车提供电池管理系统,成为国内第一家向宝马公司提供电池管理系统的汽车零部件企业。除应用在新能源汽车上,均胜电子也想储能领域提供BMS系统。

  亿能电子有限公司成立于2006年,位于广东省惠州市仲恺高新技术产业开发区。亿能电子公司致力于电动汽车、储能电站等大型电源管理系统研发、生产和销售服务,是国内技术领先、市场占有率较高的电动汽车电池管理系统供应商。公司汽车BMS产品有EV01、EV02、EV03、EV04、EV05系列,同时也向储能系统集成商提供大型BMS产品。

  协能科技成立于2012年5月,从事新能源电池管理技术研发、生产,并提供专业的电池管理整体解决方案。公司现有储能、电动汽车、后备电源、二轮车、梯次利用等五大领域多个型号BMS产品,2019年底推出了业内首个1500V 储能BMS产品,支持1500V总压采样以及绝缘检测,目前该产品已大量投入商用。

  杭州科工电子科技有限公司是国内极少只专注储能BMS研究的国家高新技术企业。科工电子创始人对电池各类采集技术、双向DC/DC主动均衡技术、SOX技术特别是SOC和SOH技术、IEC61850技术、EMC/EMI技术等方面均有丰富的实战经验及创新能力。

  目前科工产品可以做到只要现场接线不出错误,几乎无须太多调试。系统在2019年就已经可实现远程升级功能,早在2018年就完成了多个1500V的高压储能系统出口BMS配套;并配合多个厂家在TUV及Intertek取得高压系统的UL及TUV的认证和证书,同时完成了3个高压10KV直挂系统BMS配套。最近5年储能BMS累计出货超过2.6GWh。

  派能科技于2009年成立,成立之初就深耕储能行业,具有从电芯到模组到BMS的设计、开发、生产能力,EMS也在开发中,PCS目前没有涉及。在招股说明书披露的高管阅历中,有三名都是由之前曾在比亚迪就任过的人员作为公司的技术总监。

  派能科技产品的生产流程包括软包电芯生产、电池管理系统生产和储能电池系统的组装,除了BMS生产过程中电路板的贴片和线束加工通过外协外,其他环节都是由派能科技自己操作。

  深圳市科列技术股份有限公司是一家专注于电动汽车关键零部件的供应商,是国内锂电池管理系统(BMS)研发、销售的领军企业。该公司成立于2010年3月,总部位于深圳市南山区高新技术产业园。科列技术掌握全球领先的动力电池管理系统四大核心技术:主动均衡、系统标定、功能安全、数据分析。企业于2015年7月15日正式登陆新三板。

  杭州高特电子设备股份有限公司成立于1998年,致力于阀控式铅酸蓄电池(VRLA)、铅炭电池、磷酸铁锂电池的应用特性、容量分析研究与服务,为电力、通信、电动汽车、储能等行业用户提供了众多先进、可靠、系统的解决方案与产品服务。

  目前,高特电子已有储能电站电池管理系统(ESBMS)、户用储能电池管理系统(FEBMS)、储能系统一体化集控单元(ES-CCU)、智能蓄电池组监测管理系统(DJX)、智能蓄电池组负载测试仪(FZY)、UPS电源系统及蓄电池智能网络化管理系统、变电站智能设备运行状态信息管理系统等多个产品应用在国内外储能、电力、通信、汽车制造等行业用户。

  南瑞继保成立于1999年,主要从事电网、电厂和各类工矿企业的电力保护控制及智能电力装备的研发和产业化。南瑞继保拥有能量管理系统(EMS)、储能协调控制系统(PMS)、储能变流系统(PCS)及电池管理系统(BMS)等自主研制的全套储能核心设备。其储能系统在电网侧、新能源侧、用户侧、微网侧已经得到了广泛的应用,国内外累计装机容量超GW。

  宝光智中成立于2021年,其EMS依托清华大学对于电力系统和储能多年研究成果,并通过电科院功能测试,能与电力调度需求高度契合,具有自上而下适应电力调度需求的特点。宝光智中EMS系统具有基于电池SOC的功率分配策略,构建独特的毫秒级快速控制网络,响应指令上独创分时段控制策略,能为整个储能调频系统的安全运行、稳定收益发挥了作用。目前宝光智中在北京,广州,浙江,青海,等十多个省份已服务多项储能业务。

  储能变流器是电化学储能系统中,连接于电池系统与电网(或负荷)之间的实现电能双向转换的变流器。国内储能变流器的市场需求随着储能市场的扩大而增长,经过几年发展已经出现了龙头企业。

  同时,根据前瞻网的数据显示,截止2021年6月,我国储能变流器制造企业主要分布在华南、华东地区,其中,广东省储能变流器制造企业数量最多,占比约39%;其次是江苏省、安徽省,企业数量占比分别为13%、11%。

  阳光电源是一个集逆变器、光伏EPC业务、储能业务等为一体的上市公司,逆变器为主要业务,储能属于增量业务,公司2020年储能发货量超800MWH,国内国外收入平等,但国内价格比国外低,所以国内的出货量较多。

  储能系统中的PCS(储能变流器)与光伏逆变器有很强的协同效应,阳光电源从PCS出发逐渐扩展产业链。2015年之前,阳光电源主要做PCS,之后与三星合作,逐步形成从电芯到集装箱、消防、EMS、BMS和各种控制系统为一体的储能产业链。

  固德威拥有电子电力、新能源控制、能量管理、储能变换、数据采集与存储应用等领域的相关核心技术,主营产品包括光伏并网变流器、光伏储能变流器及智慧能源管理系统。

  固德威通过在全球市场布局,建了完善的营销服务体系,在巩固荷兰等欧洲传统市场的同时,开发印度、巴西等新兴市场,产品销往全球80多个国家和地区。2019年公司户用储能变流器出货量全球市场排名第一位,市场占有率为15%。

  科华数据前身成立于1988年,并于2010年在深圳A股上市,科华恒盛是行业首家获得电压源多机并联技术专利技术厂家,自主承建的微网系统已具备10MW以上的多机并联能力,支持大于40台不同功率的储能变流器并联运行,同时突破了百MW不同功率储能变流器并联运行的技术难关。

  目前科华数据的储能变流器BCS-A系列已经获得TUV南德德国中压并网认证证书,表明该产品符合德国中压并网的要求,有助于科华恒盛更快地拓展德国乃至整个欧盟的海外市场。

  目前南瑞继保储能变流器凭借多种储能元件适应能力,先进的控制策略,丰富的通讯接口,便捷的运维以及高可靠性,已经陆续应用于全球十多个国家的100余个储能项目。同时,南瑞继保已经推出了最新高效率的1500V/1.25MW储能变流器产品,其功率模组采用多电平IGBT分级并联、IGBT优化调制算法、高功率密度智能高效风冷散热等前沿技术,有助于提升储能系统循环效率。

  盛弘股份成立于2007年,是一家以电力电子技术为核心的能源科技企业,其主营业务包含储能微网、电能质量、电动汽车充电桩、电池化成与检测、工业电源、数据中心六大业务板块。2012年,盛弘股份进军储能市场,目前已在全球五大洲50余个国家和地区进行储能产业布局,超800个储能项目稳定运行,全球累计装机容量超700MW

  相关资料显示,针对电池大规模成组利用所导致的电池不一致性、环流性问题,盛弘首创了多分支储能变流器,将多组电池分散接入储能变流器,减少电池簇并联,降低电池损耗,能够更大化利用电池。

  深圳市科陆电子科技股份有限公司成立于1996年,2007年3月在深圳交所上市,2009年涉足于储能领域,致力于为新能源发电提供整体解决方案及自主研发制造储能产品是国内较早进行储能变流器生产的厂家之一,先后参与了多个储能项目,设备拥有的黑启动、vsg等功能,具备技术先进性。

  2021年12月30日,科陆电子发布公告,科陆电子拟向包括控股股东深圳资本集团在内的不超过35名特定对象,发行股票募资不超过22亿元。本次募集资金将全部将用于年产6GWh储能系统建设项目和年产5GW储能变流器扩产建设项目两个子项目。

  上能电气股份有限公司是一家专注于电力电子产品研发、制造与销售的国家高新技术企业,业务涵盖光伏逆变器、储能系统、电能质量治理、电站开发等多个领域。

  2021年4月14日,上能电气发布的EH-0200-HA-M储能变流器采用模块化设计,让储能系统可用率提升至99.9%以上;结合三电平拓扑技术,带来更高的转换效率,进一步提升电网友好性。同时通过组串式储能PCS的簇级管理,有效提高电池寿命,实现单机支持61850 GOOSE,达到≤5ms的极速响应调度。

  北京索英电气技术有限公司成立于2002年,公司位于北京科教智力和人才资源密集的中关村科技园区,是国内专注于清洁能源和节能技术的创新引领型企业。

  索英电气目前已经完成了200多个项目,超过700MW的规模化储能交付,探索了许多具有标杆意义的储能微网工程。截至目前,索英电气的储能微网项目已遍布全国各地,包括高温高湿的热带海岛地区、高海拔严寒地区(青海玉树4500米以上)、高盐腐蚀的福建沿海地区。其ES系列储能变流器能够实现交/直流双向能量变换,是储能系统中的关键电能变换设备,适用于发电侧、电网侧、用户侧储能和微电网等多种场合。

  阳光电源是国内最早涉足储能领域的企业之一,根据中关村储能产业技术联盟出具的《储能产业研究白皮书2020》所披露,2019年,国内新增投运的电化学储能项目中,阳光电源的储能逆变器和储能系统集成商的出货均为国内第一。

  在海外,阳光电源产品已远销美国、英国、加拿大、德国、日本、澳大利亚、印度等众多国家。在北美,阳光电源仅工商业储能市场份额就超过了20%;在澳洲,通过与分销商的深度合作,阳光电源户用光储系统市占率超20%。

  德升新能源是一家专注于储能系统研发制造、系统集成、投资运营、电气装备高端制造等业务的国家级高新技术企业。

  德升新能源电化学储能业务已覆盖电源侧(光储、风储和火储等)、电网侧和用户侧,使用场景包含:火电联合调频、风储、光储、电网侧调峰储能、商业储能、工业储能等。电气装备业务已覆盖能源、电力、环保、冶金、石油、化工、轨道交通等多个行业。目前,德升新能源自主研发的产品有 500kW、630kW、1250kW 系列储能 PCS 和多种规格的储能集装箱

  北京海博思创科技股份有限公司成立于2011年11月,是国内领先的储能系统集成商与储能系统服务商,提供储能电站开发、设计、集成、运营等一站式整体解决方案。目前海博思创的储能产品已经广泛应用于电网侧、发电侧、用户侧以及海外市场,整体应用规模超过1GWh。

  库博能源成立于2015年,是一家专业提供储能系统产品和综合解决方案的高新技术企业,其核心业务主要分为储能系统集成服务、标准化产品服务、ODM定制化服务、OEM品牌代工服务。库博能源总部位于深圳科技园,旗下设有成都和深圳两个研发测试中心,拥有年产能1GWh的生产基地。

  2021年7月,库博能源入选工信部第三批专精特新“小巨人”企业名单,并于2019年、2020年连续两年在中关村储能联盟统计的国内储能集成厂商中排名前十

  猛狮科技的主营业务为智慧出行和清洁能源电力工程,以及铅、锂电池行业和储能行业几大部分。猛狮科技自2014年以来就致力于储能产业相关业务的市场开拓、产品研发和技术积累,在储能产业链中的各环节尤其是系统集成上具有较强的竞争力。

  猛狮科技已具有丰富的项目集成实操经验和案例,先后完成“陕西定边5MW /10MWh”储能示范项目、“新疆和田40MW/80MWh光伏发电侧储能电站”示范项目、“西藏40MW光伏发电+193MWh锂电池储能”示范项目等。

  南都电源1994年成立,随后为中国第一个规模化实际应用储能项目——浙江东福山新能源项目独家提供储能电池,进军新能源储能行业。

  南都电源具备从储能产品及系统的研发生产、系统集成到运营服务的系统解决方案的能力。提供以锂离子电池和铅电池为核心的产品、系统集成及服务。目前,南都电源储能业务已遍布全球近40个国家及地区,在全球储能装机规模超过1700MWh

  上海电气在储能领域,已分阶段、分领域布局锂电池、液流电池、燃料电池和退役电池系统四个领域。公司投建了国内首个市场化运营的电网侧共享锂电储能电站,通过收购赢合科技进一步深入锂电池产业链。上海电气已推出兆瓦级全钒液流电池,可实现分布式、集中式全覆盖调峰调频。

  同时,由上海电气自主研发制造的1MW/1MWh全钒液流电池储能电站在广东汕头市濠江区风电产业园顺利通过验收,该储能电站与风力发电机组、屋顶光伏电站、厂区负荷等共同组成了“风光荷储一体化”上海电气汕头智慧能源示范项目。

  智光储能自2014年推出级联型高压大容量储能技术并成为该技术路线的行业倡导者和引领者,积极利用自身优势拓展业务,目前智光储能级联型高压大容量储能产品已应用于300MW~1000MW机组配套火电调频,在南方电网、国家电网、华能集团、华电集团也得到应用。智光储能投资建设的项目入选2020年国家能源局首批储能示范项目,

  零探智能成立于2021年10月,专注于开发创新可持续的分布式储能产品和服务,聚焦储能系统硬件、软件和虚拟电厂交易平台的研发,致力于为工厂、商业楼宇、充电站、数据中心等工商业市场提供基于储能的解决方案。

  在整机性能方面,零探智能第一款量产产品215kWh/100kW系统整机循环寿命超6000次,最高效率超91%,占地小于2平米,模块化设计,灵活扩容,适应多样化的客户需求。

  上海采日成立于2017年,是领先的储能产品制造商和储能系统数据服务提供商。在储能领域,其不仅拥有储能系统3S控制技术(电池管理系统-BMS、能源管理系统-EMS、储能双向变流器-PCS),同时也提供优质的产品和服务。

  山东云储新能源与2021年正式开始运作,其核心能力在储能管理系统方面,但商业模式上以软硬件一体解决方案落地。

  目前云储新能源的公开资料较少,但其在2021年11月中标了清华大学50MW/100MWh数字储能电站示范工程及管控系统,中标价格为9031.92万,储能单价为0.9元/Wh。

  电化学储能系统中成本占比最高的电池模组,基本占据了整套系统成本的50%,其次是储能变流器,成本约为整套系统的20%。BMS/EMS虽然硬件成本不高,但其性能和控制策略直接影响了储能系统的运行效率和安全程度,且具有一定的开发难度,同样是用户或集成商较为关注的环节。

  通过产业梳理我们可以看到,目前储能系统中的电池模组及BMS的供应基本由动力电池厂商和新能源汽车领域电池系统供应商的占据,头部效应明显。而在储能变流器领域,也出现了阳光电源、固德威等龙头企业。

  除此之外,宁德时代、比亚迪、阳光电源等企业基本打造了自己的储能系统产业链,其业务布局涵盖了上下游多个环节,行业竞争力较强。

  而在BMS/EMS领域,相关从业者表示,尽管目前市场上还存在着一些BMS/EMS供应商,但储能系统对这些管理系统的要求较高,同时管理系统也会和具体的储能项目有着极强的关联性,需要根据项目的形式、冷却方式、容量等等实际因素做出调整。

  因此,目前很多储能系统集成商或电池供应商,更倾向于自己研发BMS/EMS系统,随着储能市场的不断发展,未来专门的储能行业的BMS/EMS供应商可能会被市场淘汰。

  总的来说,虽然我国储能市场发展迅速,市场需求猛增,但储能系统的技术门槛较高,行业竞争压力较大。同时由于近期锂离子电池价格猛涨、全球缺芯情况持续等问题,储能系统市场竞争更趋白热化,这可能会对此领域的中小型企业或新玩家带来潜在威胁。

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