2022年新型儲能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈全景分析

2022年新型儲能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈全景分析一、新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈圍繞電池(PACK)開展，主要包括上游原材料及零部件的供應(yīng)商，中游的電池、變流器、管理系統(tǒng)、其他設(shè)備和系統(tǒng)集成，下游包括發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用電側(cè)的應(yīng)用場景。儲能的產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟，疊加政策支持，將迎來快速發(fā)展期。新型儲能產(chǎn)業(yè)鏈二、上游原材料1、鋰、鈷鋰(Lithium)是一種金屬元素，元素符號為Li，對應(yīng)的單質(zhì)為銀白色質(zhì)軟金屬，也是密度最小的金屬。用于原子反應(yīng)堆、制輕合金及電池等。鋰電池擁有開路電壓高，比能量高，工作溫度范圍寬，放電平衡，自放電子等優(yōu)點，在新能源汽車動力電池和儲能領(lǐng)域具有長期需求剛性和需求前景。從全球鋰礦產(chǎn)量情況來看，據(jù)USGS數(shù)據(jù)，2021年全球鋰礦產(chǎn)量大約為10萬噸，同比增長23.5%。2015-2021年全球鋰礦產(chǎn)量情況資料來源：USGS，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理就鋰資源整體需求結(jié)構(gòu)而言，因其優(yōu)秀的儲能性質(zhì)，在電池應(yīng)用廣泛，是目前應(yīng)用最廣泛的電池。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球74%的鋰用于下游電池生產(chǎn)，2021以來，受益我國新能源汽車產(chǎn)銷量大增，鋰資源需求大增，供給持續(xù)偏緊，就現(xiàn)狀而言，目前我國新能源汽車距離滲透率50%仍有較大差距，將推動鋰資源需求持續(xù)增長。2021年全球鋰礦下游消費結(jié)構(gòu)占比情況鈷是銀白色鐵磁性金屬，表面呈銀白略帶淡粉色，鈷是生產(chǎn)耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金、磁性合金和各種鈷鹽的重要原料。從產(chǎn)量上來看，2016來我國鈷產(chǎn)量整體下降，從2016年的7700噸下降至2021年的2105噸。主要原因是3C產(chǎn)品及電動車的發(fā)展帶動鈷化合物需求及產(chǎn)量，但是鈷產(chǎn)品應(yīng)用減少。2016-2021中國鈷礦產(chǎn)量情況2021年全球三元正極材料市場競爭格局情況從鈷消費結(jié)構(gòu)來看，2021年我國鈷消費結(jié)構(gòu)中，3C鋰電占比56%，動力電池占比31%，硬質(zhì)合金占比4%，陶瓷占比3%，高溫合金占比2%。此外，2021年中國鈷消費總量約占全球總消費量的66%。2016年以來，我國鈷在動力電池領(lǐng)域消費量增長迅速，2021年中國鈷在動力電池領(lǐng)域消費20.9千金屬噸，同比增長95.3%。2021年中國鈷礦下游消費結(jié)構(gòu)占比情況2、三元材料、石墨烯三元正極材料是層狀鎳鈷錳(鋁)酸鋰復(fù)合材料，按照鎳鹽、鈷鹽、錳(鋁)鹽的比例，可以分為NCM333、NCM523、NCM622、NCM811、NCA等型號。三元正極材料是鋰電池主流材料之一，與磷酸鐵鋰各占“半壁江山”，下游主要應(yīng)用于消費電池、儲能電池和動力電池。從產(chǎn)量上來看，2021年全球三元正極材料出貨量約為71.8萬噸，同比增長71%。其中我國出貨量達到42.2萬噸，占全球出貨量58.8%。隨著全球新能源汽車市場滲透率的不斷提升，加上小動力、3C市場需求，將帶動三元正極材料出貨量不斷提升。2017-2021年全球及中國三元正極材料出貨量情況從市場競爭格局來看，2021年全球三元材料總產(chǎn)量為72.97萬噸，同比增長79%；其中LG化學(xué)、容百科技、Ecopro分列前三，市占率分別為9%、8%、7%。2021年國內(nèi)三元材料總產(chǎn)量為39.81萬噸，同比增長89.6%；容百科技、當升科技、天津巴莫位居前三，市占率分別為14%、12%、12%；CR5達到55%，較2020年提升3%。資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理2021年中國三元正極材料市場競爭格局情況石墨烯是一種以SP2雜化連接的碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)的新材料。石墨烯在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景。近年來，隨著下游新能源、涂料等行業(yè)的不斷發(fā)展，市場對石墨烯的需求增加，石墨烯行業(yè)市場規(guī)模逐年增長。據(jù)資料顯示，2020年我國石墨烯行業(yè)市場規(guī)模達230億元，同比2019年增長41.1%。2017-2020年中國石墨烯行業(yè)市場規(guī)模及增速情況2020年中國儲能系統(tǒng)PCS市場份額占比情況從下游應(yīng)用情況來看，石墨烯產(chǎn)品可以分為薄膜和粉體兩類，石墨烯粉體多應(yīng)用于涂料和鋰離子電池領(lǐng)域；石墨烯薄膜則因透明、導(dǎo)電、柔性好等優(yōu)點，在電子、光子及光電設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。我國石墨烯應(yīng)用領(lǐng)域中，新能源領(lǐng)域占比最大，為71.4%；涂料領(lǐng)域其次，占比為11.4%。中國石墨烯行業(yè)下游應(yīng)用領(lǐng)域分布情況三、中游電池與系統(tǒng)(電化學(xué)儲能)1、變流器/逆變器(PCS)儲能變流器(PCS)又稱儲能逆變器，是連接儲能電池系統(tǒng)和電網(wǎng)的雙向電流可控轉(zhuǎn)換裝置，能夠在電網(wǎng)和儲能系統(tǒng)間精確快速地調(diào)節(jié)電壓、頻率、功率，實現(xiàn)恒功率恒流充放電以及平滑波動性電源輸出。儲能變流器和光伏逆變器技術(shù)同源，PCS發(fā)展基本和光伏逆變器相似。隨著儲能成本的降低，以及新能源裝機量的增加，儲能裝機量越來越大。據(jù)IHS預(yù)測，到2020年底，全球儲能逆變器市場規(guī)模能到12.7GW，同比增速達到30%。光儲結(jié)合是未來大趨勢，若按照20%裝機比例搭配儲能計算，年均150GW光伏裝機對應(yīng)儲能逆變器市場規(guī)模在30GW，空間很大。2015-2022年全球儲能變流器市場規(guī)模及增速情況從儲能系統(tǒng)PCS行業(yè)市場競爭格局來看，目前我國龍頭企業(yè)是陽光電源，主要從光伏逆變器領(lǐng)域切入，有一定先發(fā)優(yōu)勢，目前在海內(nèi)外市場都排名第一，國內(nèi)儲能逆變器市占率達到了20.4%，擁有18款一體化設(shè)計的PCS產(chǎn)品。資料來源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理2020年中國儲能逆變器市場出貨量占比情況2、電池管理系統(tǒng)(BMS)電池管理系統(tǒng)與電池密切相關(guān)，不論電池是在充電還是在正常運行使用，BMS都需要準確可靠的完成對各單體電池的電流、電壓、溫度等狀態(tài)進行實時檢測和診斷，確保電池組的安全。從需求規(guī)模來看，近幾年，國內(nèi)電池管理系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)快速進步，應(yīng)用范圍不斷擴大，據(jù)統(tǒng)計，2020年我國BMS市場需求規(guī)模為97億元，同比增長6.6%。2016-2020年中國BMS市場需求規(guī)模及增速情況2020年中國儲能系統(tǒng)集成商市場份額占比情況目前我國國內(nèi)電池管理系統(tǒng)的發(fā)展主要集中在儲能領(lǐng)域、消費電子領(lǐng)域與新能源汽車領(lǐng)域。伴隨著新能源車的生產(chǎn)制造及其對安全性較高能驅(qū)動力電池的要求，高效率驅(qū)動力電池BMS愈來愈獲得重視，2020年我國新能源汽車BMS行業(yè)占比提升迅速，2020年占比54%，相較于2016年的37%提升了17個百分點。2020年中國BMS行業(yè)下游需求分布情況從市場競爭格局來看，早在2004年，中國公司就開始了BMS的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)制造。目前我國BMS市場由三大參與主體構(gòu)成：電池廠商、整車廠商和專業(yè)BMS廠商。據(jù)統(tǒng)計，2020年我國整車廠商電池出貨量占比為21%，電池廠商電池出貨量占比46%，專業(yè)BMS廠商電池出貨量占比為33%。2020年中國BMS市場競爭格局(按出貨量)3、系統(tǒng)集成儲能系統(tǒng)集成，是按照用戶需求，選擇合適的儲能技術(shù)和產(chǎn)品，將各個單位組合起來，適用于戶用、工商業(yè)、發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)等各類場景，根據(jù)各類場景要求，最大化優(yōu)化整體設(shè)計。從儲能系統(tǒng)集成市場競爭格局來看，行業(yè)集中度不高，國內(nèi)主要供應(yīng)商為陽光電源和海博思創(chuàng)，2020年市場份額分別占比13.0%、10.5%。2014-2030年全球儲能電池出貨量及增速情況目前儲能系統(tǒng)主要以非標準化項目為主，在不同的應(yīng)用場景下電芯選型、系統(tǒng)控制策略不盡相同，集成技術(shù)與市場需求倒逼設(shè)備供應(yīng)商發(fā)力系統(tǒng)集成。而為適應(yīng)用戶多樣性需求、提升客戶粘性，企業(yè)通常選擇依托資源積累和自身優(yōu)勢，積極延伸業(yè)務(wù)范圍向系統(tǒng)集成方向邁進。根據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2018-2020年國內(nèi)新增投運電化學(xué)儲能項目系統(tǒng)集成商裝機規(guī)模CR3從40.2%提升至55.3%、CR5從45.2%提升至75.2%，頭部效應(yīng)愈發(fā)凸顯。2018-2020年中國新增投運電化學(xué)儲能系統(tǒng)集成商裝機規(guī)模排名4、儲能電池儲能電池與動力電池差異主要基于應(yīng)用場景和使用目的的不同進而帶來產(chǎn)品性能的差異。應(yīng)用場景對充放電功率存在差異化要求。電池容量方面，儲能系統(tǒng)大容量對電池一致性、系統(tǒng)成本和使用壽命要求更高，更加考驗BMS和EMS。2021年全球儲能電池總體出貨量為66.3GWh，同比增長132.4%，中國企業(yè)出貨量占63.8%。從行業(yè)應(yīng)用別來看，電力系統(tǒng)依然是儲能鋰電池最大的應(yīng)用市場，2021年占比高達71%。中國儲能市場為用戶側(cè)削峰填谷、離網(wǎng)電站、微電網(wǎng)等，歐美、澳大利亞等市場家庭儲能、電網(wǎng)儲能等應(yīng)用較多。因行業(yè)壁壘較高，我國儲能電池競爭格局高度集中，儲能電池市場CR5為79%。按市場份額來看，2020年寧德時代占據(jù)24.7%的市場份額，位居榜首；力神、海基新能源、億緯鋰能和上海電氣國軒新能源依次位列第二至第五位，市場占有率分別為15.1%、13.4%、13.0%、11.9%。2020年中國儲能系統(tǒng)電池市場份額占比情況四、下游應(yīng)用情況1、光伏發(fā)電從光伏發(fā)電情況來看，2013年以來，我國光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機容量快速增長，截至2021年底，光伏發(fā)電并網(wǎng)累計裝機容量突破3億千瓦大關(guān)，達到3.06億千瓦，連續(xù)7年穩(wěn)居全球首位。2013-2021年中國光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機容量及增速從結(jié)構(gòu)來看，分布式光伏裝機比例持續(xù)上升，據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)，我國分布式光伏裝機容量占總光伏裝機的比例從2015年的14%提升至2021年35.1%。預(yù)計未來我國分布式占比有望加速提升。2015-2021年中國光伏發(fā)電并網(wǎng)裝機容量結(jié)構(gòu)2、風(fēng)力發(fā)電新型儲能位于電源端最重要應(yīng)用之一為光伏及風(fēng)電消納問題。從風(fēng)電現(xiàn)狀來看，據(jù)GWEC數(shù)據(jù)，2021年全球風(fēng)力發(fā)電累計裝機容量達到837GW，其中海上風(fēng)電累計裝機容量達到57GW。國內(nèi)2021年風(fēng)電累計裝機容量為328.5GW，海上風(fēng)電累計裝機容量26.4GW，我國海上風(fēng)電裝機增速快于全球。隨著風(fēng)力發(fā)電裝機規(guī)模持續(xù)擴大，且走向深海發(fā)展趨勢下，新型儲能在電源端應(yīng)用確定性較大。2016-2021年全球及中國風(fēng)力發(fā)電裝機容量情況2017-2023年中國微電網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模及增速情況2016-2021年全球及中國海上風(fēng)力發(fā)電裝機容量3、新能源汽車新能源汽車是指采用非常規(guī)的作為動力來源(或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置)，綜合車輛的動力控制和方面的先進技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的。近年來，我國新能源汽車行業(yè)市場規(guī)模迅速增長，2014年以來，我國新能源汽車產(chǎn)銷量穩(wěn)定增長，2019年受補貼政策、市場需求等因素的影響稍有下降，整體保持上升趨勢，2021年，我國新能源汽車產(chǎn)量為354.5萬輛，銷量為352.1萬輛，產(chǎn)銷率為99.3%，市場新能源汽車保有量為784萬輛。2014-2021年中國新能源汽車產(chǎn)銷量及保有量統(tǒng)計4、微電網(wǎng)及通信基站新型儲能應(yīng)用場所包括分布式電源(微電網(wǎng))及用電基站，數(shù)據(jù)中心。微電網(wǎng)是由分布式電源(微源)、負荷、儲能、變配電和控制系統(tǒng)構(gòu)成的小型電力系統(tǒng)。微網(wǎng)將各類微型能源與電力儲能裝置以及電力電子裝置有機的結(jié)合起來，構(gòu)建成為一個發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備組成的微型電網(wǎng)，通過電力電子裝置實現(xiàn)與大電網(wǎng)的“柔性”聯(lián)網(wǎng)，微網(wǎng)技術(shù)從局部解決了分布式電源大規(guī)模并網(wǎng)時的運行問題。據(jù)統(tǒng)計，2018年中國微電網(wǎng)市場規(guī)模達到43.7億元，同比增長9.8%，預(yù)計中國微電網(wǎng)行業(yè)市場規(guī)模將會在2023年突破70億元，市場潛力巨大。就5G基站建設(shè)而言，2021年我國三大電信運營商計劃5G資本開支總計約1847億元，同比增加5.1%，5G資本開支占運營商總資本開支的近半。建設(shè)方面，據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2021年全年累計開通5G基站142.5萬個，2022年計劃新建60萬個5G基站，年底總數(shù)達200萬個。資料來源：中國信通院，華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理2019-2022年中國5G通信基站新建及累計建站數(shù)量5、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(InternetDataCen