储能上游为电池产业、电气设备产业,下游主要为电力系统参与企业。储能的结构包括电池PACK(电芯+PACK)、BMS、EMS、PCS、温控系统。上游原材料主要分为两大块,分别是电池系统原材料+储能变流器原材料:
1)储能电池主要为磷酸铁锂和三元电池,具体可以分为正极、负极、隔膜、结构件;
2)储能变流器作为电气设备,原材料为IGBT、电感器、变压器等。下游方面主要为发电集团、电网公司、第三方投资者以及工商业等等。
电池是储能的核心,PCS是储能与电网的枢纽,能量管理系统是储能的“大脑”,温控系统、消防系统是储能的“保护伞”。
储能运作的核心是充放电,电池是其中的核心。电池的充放电流是直流电,而发电并网需要的电流是交流电,因此充电时需要将交流电转换成直流电,放电时需要将直流电转化成交流电,此时PCS起到AC/DC转换的作用。
电池的充放电状态,电池温度状态等信息需要实时监控、评估、保护以及均衡控制,此时BMS起到监控管理作用。电池的能量需要调用到家用电器还是并网,光储一体机中光伏发电需要储能储存或是用于家用电器或是并网,这个调度过程需要有数据采集、监测、管控,EMS起到控制的“大脑”的角色。
大储具有电气设备属性,行业存在先发优势。家庭户储VS大储:家庭户储下游直接对接个人消费者,消费者更加注重品牌、产品力、经济性,户储类似于家电产品,具有较强的消费属性;大储下游是运营商或发电企业或电网公司,企业更加注重受益、成本、安全性等问题。大储建设一般以招标形式进行,投标企业需要满足招标的性能、资质等要求。因此,从大储的商业模式、下游客户来看,与电力设备企业相似,具有电力设备企业的资质壁垒、技术壁垒、资金壁垒和市场壁垒。我们认为,新型电力系统的新增环节是大型储能,大储具有电力设备属性,行业存在先发优势。
电池环节:竞争格局集中,宁德时代龙头优势明显
全球来看,2021年中国企业宁德时代以接近25%的市场份额排名第一,其次分别为比亚迪、韩国三星SDI、韩国LGES,以上四家企业储能锂离子电池出货量合计份额接近70%。中国来看,宁德龙头优势明显,份额约为25%,上市公司中亿纬、鹏辉、南都份额紧随其后,占比约为4-6%。
PCS环节:市场集中度高,企业专注差异化市场
集成商环节:具有产业链整合趋势
我们认为PCS逐步参与集成商企业,整合产业链的原因是:PCS链接电池系统和电力系统,具备两种系统的Know-How,并且PCS环节在整个大储系统的成本比例较低(上文中提及到PCS占储能电站成本的4%左右),因此为了获取更高的价值量,并且利用自身KnowHow的优势,PCS企业更愿意参与到集成商环节中。
02
独立储能壁垒更高
高压级联有望成为行业趋势
独立储能性能、规模要求更高,产业链价值提升。电网的第一要则是保障电网安全,独立储能参与电力市场,需要提高量级来满足电网调度的要求,因此是储能应用中最具有大型化、规模化趋势的场景。
独立储能的特点如下:
1)相比于户用储能、工业用储能、电源侧储能,独立大型储能对接电网,性能要求更高。独立储能的造价更高,产业链企业有望获得溢价。
2)独立储能直接对接电网,具有电网设备的行业特点,即接入电压等级越高,受到监管越严格,相应约束条件越多,因此壁垒越高;
3)独立储能一般以招标的形式确认供应商,招标中看重企业的历史业绩情况,从而企业具有先发优势,而且优势将不断扩大。
中高压级联技术具有性能优势。中高压级联储能系统有望成为未来可行的升级方案,其主要优势有:
1)高单位面积能量密度。同样是液冷温控的情况下高压级联占地面积相比低压方案节省约20%;
3)电池利用率高。中高压直挂(级联)储能系统产品提升约15%-20%;4PCS效率更高,提高约1%。
高压级联方案有望成为行业趋势,独立储能壁垒进一步凸显。独立储能具有大型化、规模化的趋势,进而演变为高电压减少电能损失,高压级联的性能优势将逐步凸显。我们认为随着储能行业的发展,高压级联方案有望成为行业趋势,而方案升级将进一步提升独立储能的壁垒,优化行业格局,头部电池企业以及具有先发优势及电力设备背景的集成商深度受益。
03
海外大储电池环节政策面承压,
集成商企业安全边际更高
海外大储电池环节价值量最高,并且储能大型化带动电池环节价值占比上行。大储电池也是由单个电芯组成,规模化从技术方面并没有太多降本空间,因此储能项目规模越大,电池占比越高。以美国2022年1200KWh工商业储能单位成本与240MWh大型储能对比,工商业储能电池比例占比49%,大型储能占比60%。
集成商企业政策压力较小,安全边际较高。集成商企业涉及环节多,政策压力较小,仍能享受税收减免补贴,因此我们认为美国大储市场快速增长,集成商具有更高的安全边际,将深度受益。