证券研究报告·行业研究·电力设备与新能源行业 聚势前行，如日方升，开启万亿蓝海新篇章 ——储能行业深度报告 证券分析师 ：曾朵红 执业证书编号：S0600516080001 联系邮箱：[email protected] 联系电话：021-60199798 2021年08月11日 目录 一、全球储能市场快速增长，中国新增装机跃居第一 二、储能经济性拐点到来，万亿市场潜力庞大 三、海外市场率先迸发，公共项目与户用需求共振 四、储能技术多元化发展，锂电池为业界主流方向 五、储能产业方兴未艾，竞争格局逐渐优化 六、投资建议与风险提示 2 2 摘要 ◆ 全球储能市场快速增长，中国新增装机跃居第一。随可再生能源发电占比提升，消纳、输配、波动等问题显现，储能的刚性需求 逐渐显现。2020年全球新增电化学储能5.3GW/10.7GWh，同比+57%，主要得益于中国（新增1.2GW/2.3GWh，同比+168%） 和美国（新增1.1GW/2.6GWh，同比+207%）储能市场的迸发，全球累计装机16.5GW/33.1GWh。 ◆ 拐点已至！光储一体化和峰谷套利未来潜力庞大。2020年全球新增电化学储能中可再生能源并网的装机量占比最大，达48%， 2021年储能系统成本降至1.5元/Wh左右，是储能经济性拐点，我们预计2030年集中式新增风光储能需求达179GW/443GWh。 用户侧主要指分布式的自发自用及峰谷价差套利，海外高电价推动储能自发自用需求增长，随电力市场化发展，峰谷套利空间打 开，价差在0.7元/kWh以上具备经济性，我们预计到2030年全球分布式光伏储能新增需求达336GW/1091GWh。电网侧主要指 根据电网指令进行电力市场的调峰调频服务，我们预计到2030年调峰调频服务带来储能新增需求超19GW/38GWh。另外因5G 基站产业化带来的储能辅助服务需求，我们预计到2030年5G基站储能累计需求约30GW/112GWh。综上，国内外利好政策出台， 且储能经济性拐点已至，储能市场迎来迸发，我们预计到2030年新增储能需求将达536GW/1575GWh，2021-2030年复合增速 为55%，其中国内约176GW/534GWh， 2021-2030年复合增速为61%。 ◆ 海外市场率先迸发，公共项目与户用需求共振。2020年美国储能市场迸发，成为全球第三大储能市场，公共事业储能项目集中 落地，是2021-2024年的重要增量，同时电力供应不稳定刺激户用储能需求，我们预计2030年美国新增储能需求将达138GW/ 441GWh。欧洲2019年开启储能元年，2020年再创新高，跃居全球累计储能的最大市场，其中德英领跑，德国是全球最大户用 储能市场，主要是居民电价高企及补贴政策转向家用储能所致，英国则主要是由大型储能项目部署拉动增长，我们预计2030年 欧洲储能需求达131GW/394GWh。韩国储能电池安全性影响，新增装机下滑，但2020年仍是全球第二大储能市场。 ◆ 海外拓展+技术降本两大趋势，储能产业方兴未艾。储能产业链主要由电芯+PCS+BMS+EMS等构成，其中电芯成本占比67%， 是储能系统降本的关键。产业链两大趋势明确：1、高毛利吸引下海外成为兵家必争之地，各环节加速海外市场拓展；2、低成本、 高安全、长寿命是储能技术发展趋势，降本提效推动储能产业发展，竞争格局逐渐优化。2021年磷酸铁锂已成为主流技术方向， 电池竞争格局逐渐显现，宁德有望复刻动力电池龙一地位。逆变器方面阳光电源保持国内储能逆变器+储能系统龙头，海外出货 加速渗透。储能系统方面电池厂、逆变器厂商、电站厂商均进入储能系统竞争，其中比亚迪实现储能全产业链覆盖，海外市场表 现亮眼；阿特斯在手储备项目近1.5GWh，美国高端市场储备充足。 ◆ 投资建议：考虑到储能经济性拐点已至，且目前国内外多项支持政策密集落地，万亿蓝海市场空间广阔。国内储能产业蓬勃发展， 推动技术降本+海外拓展，供应链将充分受益，重点推荐储能逆变器及集成商（阳光电源、锦浪科技、固德威），储能电池及集 成商（宁德时代、比亚迪、亿纬锂能），材料（德方纳米、恩捷股份、天赐材料、星源材质、科达利），关注德业股份、阿特斯 太阳能、盛弘股份、百川股份、星云股份、永福股份、四方股份、合康新能、上海电气、科士达等。 ◆ 风险提示：政策支持不及市场预期，成本下降不及市场预期，电网消纳问题限制，行业竞争加剧等。 3 一、全球储能市场快速增长，中国新增装机跃居第一 全球储能市场快速增长，中国新增装机跃居第一 背景：可再生能源发电占比提升，输配、波动等问题显现 1 ◆ 可再生能源发电量占比提升，电网在输配、波动性调控等方面的难度增大。碳排放趋严+全球平价到来，光 伏风电、水电等可再生能源发电占比快速提升，2020年光伏风电发电量达7270亿千瓦时，发电占比9.5%， 但可再生能源发电具有不稳定性、间歇性的问题，提高了电网在输配容量、电频波动控制等方面的要求， 需要依赖储能形成可控制、可调度的电网运营模式。 图表：2020年光伏风电占发电量比重为9.5% 图表：可再生能源发电具备不稳定性 9.5% 8,000 8.6% 7,000 8% 6.5% 5,000 7% 6% 5.1% 4,000 3,000 9% 7.8% 6,000 10% 5% 3.9% 4% 3.2% 3% 2,000 2% 1,000 1% 0 0% 2014 2015 2016 2017 光伏风电发电量（亿千瓦时） 2018 2019 2020 光伏风电发电量占比 数据来源：中国能源网、国家能源局，东吴证券研究所 5 全球储能市场快速增长，中国新增装机跃居第一 1 背景：弃风弃光率或，电网消纳空间有限 ◆ 因电网消纳有限，弃风弃光率或因光伏风电快速上量有所回升。电力即发即用，无法直接存储的能源形态， 发电和用电的波动性造成资源浪费。2020年全国弃光率为2.0%、弃风率为3.5%，可以预见光伏风电快速 上量后电网消纳有限、参与调峰能力不足、传输容量有限等问题显现。我们认为弃风弃光率或有所回升。 弃风弃光造成资源浪费，亟需提升配储能的比重、输配网络逐渐健全等。 图表：弃风弃光率降幅趋缓 17% 15% 700 10% 500 400 7.0% 6% 风电新增消纳能力 数据来源：中国能源网、国家能源局，东吴证券研究所 云南 弃光率 海南 弃风率 0 广东 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 100 重庆 0% 200 江西 2.1% 2.0% 湖北 2% 3.5% 福建 3.1% 浙江 4% 300 上海 4.0% 宁夏 6% 甘肃 8% 黑龙江 8% 11% 600 12% 辽宁 10% 12% 蒙西 14% 12% 800 山西 17% 冀北 16% 16% 北京 18% 图表：电网新增光伏风电的消纳空间有限（万千瓦） 光伏发电新增消纳能力 6 全球储能市场快速增长，中国新增装机跃居第一 背景：电动车保有量上升，快充增大电网负荷 1 ◆ 新能源汽车保有量上升，快充电站的快速渗透，增加电网的控制难度和失稳风险。我们预计到2021/2025 年全国新能源汽车保有量将分别达759/2676万辆，充电桩保有量将分别达240/815万台，即插即充、大电 流快充都对电网运行提出了新的要求。根据中国电力科学研究院预计2025年电动车、空调机、轨道交通等 新兴负荷达5.6亿kW以上，超过电网最大负荷的35%。电网需改变运行方式，推动源-网-荷-储多方资源的 智能协同互动。 图表：工信部预计2025年充电桩保有量达815.4万台 900 815.4 800 140% 120% 700 621.4 600 460.8 500 400 339.8 300 20.4 44.6 77.7 121.9 100% 80% 60% 239.5 200 100 图表：快充对电网负荷的影响表现 40% 166.0 20% 0 0% 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E 充电桩保有量合计（万台） 增速 数据来源：工信部、中国电力科学研究院，东吴证券研究所 7 全球储能市场快速增长，中国新增装机跃居第一 2 装机：全球储能累计装机量191GW，稳步提升 ◆ 截至2020年底全球储能装机量191.1GW，同增3.5%；中国储能装机量35.6GW，同增9.9%。根据 CNESA，截至2020年底全球已投运储能项目的累计装机量达191.1GW，同比增长3.5%，其中，中国的累 计装机量达到35.6GW，占全球的18.6%，同比增长9.9%，涨幅同比提升6.4pct，回归高速增长 。 图表：中国储能累计装机量（GW） 图表：全球储能累计装机量（GW） 195 191.1 190 184.6 185 181.0 180 175 175.4 171.3 170 165 160 2016 2017 2018 2019 全球装机规模（GW） 数据来源：CNESA，东吴证券研究所 同比 2020 4% 40 4% 35 3% 30 3% 25 2% 20 10% 2% 15 8% 1% 10 1% 5 0% 0 35.6 28.9 31.3 32.4 20% 18% 16% 14% 24.3 12% 6% 4% 2% 0% 2016 2017 2018 国内装机规模（GW） 2019 2020 同比 8 全球储能市场快速增长，中国新增装机跃居第一 2 装机：抽水蓄能为主，锂电池储能比重逐渐提升 图表：2000-2020年全球及国内储能累计装机分类占比 ◆ 全球：电化学储能装机占比约7.5%， 主要为锂离子储能。截至2020年底， 全球已投运储能项目中抽水蓄能的累 计装机占比90.3%，同比下降2.3pct； 电化学储能的累计装机占比提升 2.3pct至7.5%，对应装机量14.2GW， 且锂电池比重首次突破90%，约 13.1GW。 ◆ 国内结构与全球一致，锂离子电池装 机占比快速提升。截至2020年中国已 投运储能项目中抽水蓄能的累计装机 占比89.3%，同比下降4.1pct；电化学 储能的累计装机占比提升3.9pct至 9.2%，对应装机容量3.3GW，其中锂 离子电池装机占比快速提升至8