户用储能:全球性的新能源高成长赛道

哲方智能机器人投资管理有限公司    户用储能:全球性的新能源高成长赛道

导读:“双碳”背景下,低碳经济成为全球各国发展主旋律,能源消费转型将成低碳发展的稳固基石。其中以光伏为代表的新能源在政策利好下迎来了快速增长。而随着储能技术成熟、成本下降,家庭场景也逐渐成长为新能源应用的重要领域。

 

 

 

户用储能

 

户用储能系统通常由电池、逆变器、光伏组件等组成。电池可以将电能储存起来,并在需要时释放出来。逆变器则负责将直流电转换为交流电,以便供应给家庭用电设备。光伏组件则是一种利用太阳能转换为电能的设备,可以为储能系统提供可再生能源。

 

此外,户用储能系统还包括监控系统、安全系统和控制系统,以确保储能系统的安全可靠运行。这些系统的集成可以让家庭、商业或工业用户更好地管理他们的能源消耗,并在需要时随时获取储存的能源,以便更好地控制他们的用电成本和碳足迹。

 

▲户用光储系统工作示意图(左)户用储能系统构成(右)

 

户用储能与户用光伏搭配成户用光储系统,典型光储系统一般是5KW(组件+逆变器)配套10KWH(储能电池)或者10KW+10KWH,其中电芯(电池的组成部分)是储能系统的核心。

 

 

一体机&分体式

目前市场上针对不同的户用需求,根据集成度化程度的不同,户用储能系统主要可分为光储一体机与储能分体式。

 

一体机:家庭式光伏储能逆变一体机是将光伏逆变器、蓄电池和控制器置于内部的集成一体系统,并且已经装配好支架和电缆等配件,可以直接安装使用。通过触摸屏方便快捷直观的显示工作状态,参数修改并可以多种工作模式,方便使用。一般有太阳能优先模式、AC(市电)优先模式、SE优先模式(错峰用电模式)三种工作模式;这种储能系统可以根据需要调整电池和逆变器的数量,灵活性较高。

 

▲家用储能一体机框架

 

 

分体机(逆变器+电池系统):户用分体机电池与逆变器分开安装,用户根据自身需求匹配户用储能逆变器,另外可匹配开关电源或逆变器作为备用电源使用。一般包括混合式家庭光伏+储能系统、耦合型家庭光伏+储能系统、离网型家庭光伏+储能系统、光伏储能能源管理系统四种类型。

 

▲家用储能分体式框架

 

 

▲一体机与储能分体式对比

 

 

主流技术路线

户用储能光储中最核心的是储能级电池,主流技术路线为磷酸铁锂,钠离子、锰铁锂为未来新路径。

 

储能电池技术路线包括锂离子、铅蓄电池、液流电池等,目前锂磷酸铁锂电池因高安全性、长循环寿命等特点,相较于三元锂电池,更符合储能电池的设计需求,是储能电池的主流发展路线,特斯拉储能电池也逐步从三元路线转向铁锂路线。技术路线中电池成本的变化主要由电芯材料价格驱动,过去锂材料价格高涨,导致锂离子电池成本居高不下。随着终端需求不断扩大、应用场景不断纵深的背景下,各种替补路线开始涌动。

 

目前,动力及储能领域比较流行的替补技术,比如钠离子电池、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂、富锂锰基、超高镍三元、液流电池、钠硫电池、超级电容、压缩空气、飞轮储能等,不少企业已经纷纷布局。储能级电池主流替补路线为钠离子、锰铁锂。钠离子电池作为锂离子电池的潜在补充,既可以用于动力领域,也可以用于储能领域;磷酸锰铁锂则在现有锂电池技术框架下,可以通过掺杂降低成本或提升性能。

 

全球市场欧美领跑

 

户用储能是全球性的高成长赛道,欧洲、美国是增长主力,合计占比约为50%。当前户用储能主要集中在高电价国家或地区,欧洲、美国、日本和澳大利亚的户用储能合计占比约为为75%。

 

 

据统计,欧洲户用储能的90%以上份额集中在前五大国家——德国、意大利、英国、奥地利、瑞士。其中,德国是欧洲最大的户用储能市场。

 

 

2020年全球户储新增装机量为4.5GWh,其中欧洲为2.3GWh、美国为0.5GWh,分别对应45亿美元、23亿美元、5亿美元市场规模。GGII数据显示,2022年新增户储装机量约为15GW,2025年全球户储新增装机量预计为100GWh,分别对应150亿美元、1000亿美元市场规模,GAGR达88.4%。

 

 

2025年,欧洲新增装机量预计为31GWh、美国为23.2GWh,分别对应310亿美元、232亿美元市场规模。新增户储装机市场规模可达千亿美金级别,欧美市场仍占据半壁江山。

 

国内起步 未来可期

 

户用光储系统的核心为光伏组件、电池、储能逆变器,每一个关键部件中国都具有全球领先优势。因此,中国企业是户用光储行业发展的最大受益者,未来户用光储领域,中国必将诞生更多的全球龙头企业。

 

国内参与者通常从产业链上游的电池或变流器入手,或走代工路线切入欧美户储市场。与欧美本土企业相比,我国企业在终端产品市场占据的份额相对较小,但在户用储能产业链的关键环节——储能锂电池、储能变流器环节中,国内动力电池企业、光伏逆变器企业具备强劲的竞争力,持续发力海外户储市场。

▲国内电化学储能产业链全景图

 

 

 

▼电池

在全球产业链中,中国的锂电储能产业拥有诸多优势和领先地位。首先,中国在全球锂资源储量和开采能力方面具备一定优势,这为中国的锂电池产业提供了有力支撑。中国已经成为全球最大的锂资源进口国之一,并在全球锂资源市场中占据着重要地位。

 

其次,中国在锂电池产业链上游的原材料采购和中游的电池制造方面具有优势。中国的电池制造企业已经形成了完整的产业链,包括原材料采购、电池制造、装配和回收利用等环节。这些企业在国内市场中占据主导地位,并向全球市场输出锂电池产品。此外,中国政府对锂电池产业的支持力度也非常大。政府出台了一系列的政策措施,包括财税优惠政策、技术创新扶持政策、产业投资基金等,为锂电池产业的快速发展提供了政策保障。

 

在中国电化学储能产业中,锂电储能具有较强的竞争优势,众多上市公司涉足锂电池产业,包括宁德时代、比亚迪、华星创业、天津力神等企业。这些企业在锂电池产业链的各个环节中都有涉足,并在国内外市场上具有一定的市场份额和品牌影响力。

 

 

 

 

▼光伏组件和储能逆变

中国光伏产业链在全球范围内处于领先地位,特别是在光伏逆变器领域,中国拥有众多知名企业和上市公司。光伏产业链是一个非常复杂的产业链,包括硅材料、太阳能电池、组件、逆变器、系统集成等多个环节。作为光伏发电系统中的核心组件,逆变器是将直流电转换为交流电的设备,具有非常重要的作用。

 

中国的光伏逆变器企业在全球市场上占据着领先地位。这些企业包括阿特斯·阳光、华为、长阳科技、晶澳太阳能、三峡新能源等。这些企业在光伏逆变器的研发、制造和销售方面都具有非常强的实力和市场竞争力,产品质量和性能也得到了国内外客户的认可和好评。

 

除了光伏逆变器领域,中国在光伏产业链的其他环节也处于领先地位,包括硅材料、太阳能电池、组件和系统集成等领域。在这些环节中,中国的企业也拥有非常强的实力和市场份额,包括特变电工、中电兴发、晶科电子、阳光电源、中电建设等企业。

 

 

撰写:哲方资本团队

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2023-05-09 10:05
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