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儲能行業專題報告:儲能安全升級引領行業高質量發展

國聯證券發布時間:2023-03-31 14:18:05  作者:賀朝暉、梁豐鑠

(報告出品方/作者:國聯證券,賀朝暉、梁豐鑠)

  1 儲能安全性能亟待升級

  1.1 儲能安全事故頻發造成嚴重損失

  全球范圍內儲能火災事故頻發。據我們不完全統計,2017 年以來,全球范圍內 共發生 59 起以上儲能火災事故。其中 2021 年以前事故主要集中在韓國,多數由三 元鋰電池引發,因此減緩了后續韓國儲能裝機進程,并使得三元電池逐漸退出了儲能 市場。2021 年以后,中國、美國、歐洲、澳洲等儲能發展迅速的地區均發生了多起 嚴重事故,造成大量損失。

  儲能系統火災造成的損失重大。2022 年 10 月 15 日,韓國重要數據中心鋰電池 起火斷電,導致韓國兩大互聯網巨頭 Naver 和 Kakao 中斷服務,韓國金融交通運輸 等幾乎所有部門受到嚴重影響。這場火災直接令 Kakao 集團股價下跌 4%~5%,市值 蒸發約 101 億元人民幣。儲能安全事故還可能造成人員傷亡,2021 年 4 月,北京市 豐臺區福威斯油氣技術有限公司一儲能項目發生火災爆炸,造成 1 人遇難,2 名消防 員犧牲,1 名消防員受傷。

  儲能系統火災往往會出現復燃,較一般火災控制難度大。在上述北京市豐臺區儲 能系統火災事故中,先有人員發現電池柜起火冒煙,但是明火被撲滅后不斷復燃,并不時出現爆燃,直到發生爆炸,造成人員傷亡。從發現起火到明火徹底被撲滅耗時近 12 小時。究其原因,鋰電池作為一個能量體,火災時會引發外短路,而外短路又會 促進電池的熱失控,形成循環直至能量耗盡,導致儲能系統火災控制難度較一般火災 大。

  鋰電池儲能系統火災的嚴重性遠遠大于電動汽車電池火災。鋰電池儲能系統由 大量的電氣系統構成,電氣火災則可能誘發更嚴重的鋰電池火災。因此,消防安全必 須同時考慮電氣設備和電池系統的雙重安全,才能有效保障儲能系統的安全性。而且, 儲能裝置能量比動力電池系統高 1-2 個數量級,火災事故影響范圍和程度更加嚴重, 安全防控更加復雜,并且缺乏安全標準。

  1.2 鋰電池熱管理難度較大

  溫度是影響鋰電池穩定性的關鍵因素。溫度對鋰電池穩定性影響主要表現在高溫 會使電池的內部材料會發生分解反應,導致鋰離子通道發生閉塞,引起正負極直接接 觸、短路,放出大量氣體和熱量,電池內部壓力迅速增加,從而發生如電池鼓包、破 裂、泄壓閥破裂、鋁箔熔化等熱失控現象。電池過熱是事故演化的核心階段,電池本 體、外部激源、運行環境及管理系統這四類誘發因素都會導致電池過熱,從而誘發安 全事故。

  溫度對鋰離子電池的影響主要表現為三個方面: 1)容量衰減:溫度越高,鋰電容量衰減速度越快; 2)熱失控:充放電過程中熱量無法散去則會導致熱失控,帶來連鎖反應,造成 儲能系統熱失控,降低電池安全性; 3)低溫特性:低溫環境下,鋰電容量也會隨著溫度下降而下降。

  鋰離子電池有最佳溫度、工作溫度和可承受溫度三類溫度區間。可承受溫度區間 (-40℃-60℃)是鋰電電化學性能相對穩定的區間。在此區間內,-20℃-45℃是工作 溫度區間,會出現電池壽命衰減、抗阻增加、容量下降等問題,但仍能正常工作;10℃ -35℃是最佳溫度區間,鋰電電化學特性表現最佳。

  復雜的電池材料和密集系統結構加大儲能熱管理難度。由于商業化儲能鋰離子 電池采用的是沸點低、易燃有機電解液,其電解質材料熱值較高,當電池本體或相關 電氣設備運行發生故障時,容易引發電池材料熱副反應,誘發電池熱失控。而且儲能 系統中大量電池緊密排列在一個空間內,高低倍率交錯運行,容易造成熱量聚集、溫 度分布不均勻、電池間溫差較大等問題,導致電池的性能、容量和壽命下降,發生連 鎖反應,甚至引發熱失控,誘發安全事故。

  隨著工作時間越長、放電倍率增大,鋰電池放熱速率增加。不同放電倍率下鋰電 表面的溫度變化在充電階段、靜置階段基本一致,而放電階段,鋰電表面溫升隨著放 電倍率的增大而顯著增大,放熱速率加快。當放電倍率增加至 1.5C 時,放電階段鋰 電溫度高達 40℃,超出最佳溫度區間,可能會誘發熱失控。

  大容量和高倍率的儲能系統成為發展趨勢,驅動儲能溫控和消防需求提升。2021 年以來,多項國家、地方政策均鼓勵探索建設共享儲能,建立“新能源+儲能”機制, 推動新型儲能市場化發展。為應對大規模儲能進入市場,多省發布了儲能參與的調峰 調頻輔助服務政策。調頻要求儲能系統具有高倍率,調峰要求儲能系統具有大容量, 隨著調峰調頻需求增長,儲能系統產熱量將不斷上升,儲能溫控和消防行業有望迎來 重要的發展機遇。

  1.3 新國標提高儲能安全要求

  儲能電站裝機容量快速增長,儲能安全政策趨嚴。隨著大容量、高倍率的儲能系 統成為趨勢,儲能安全問題逐漸被重視。2014 年版國標《電化學儲能電站設計規范》 已很難滿足快速發展的儲能安全需求,國家標準之外僅有部分企標、團標、地方標準、 美標 NFPA855、UL9540 等作為參考,國內儲能安全標準仍需進一步規范。

  新標準對儲能安全標準提出更高要求。國家標準 GB/T 42288-2022《電化學儲 能電站安全規程》已正式發布,將于 2023 年 7 月 1 日起正式實施。此前儲能安全領 域的老國標系 2014 年發布,在消防領域主要規范了建筑物和設備防火等級、消防水 池和砂池的配置,探測和預警方面提出“應設置火災自動報警系統”和“宜配置感煙 探測器和可燃氣體報警裝置”。2021 年出臺的新國標征求意見稿,開始引入“自動滅 火系統”、“電池模塊級消防”、“多系統聯動”、“抑制復燃”等概念。此次新國標正式 發布,相較征求意見稿進一步趨嚴,新增了“每個電池模塊可單獨配置探測器”的表 述;“且防止復燃”的表述升級為“持續抑制復燃”。

  我國電化學儲能電站安全政策不斷趨嚴。2022 年,多項政策陸續出臺,根據國 內外電化學儲能電站火災事故的案例,對儲能電池的性能、儲能系統安全、運行維護 安全管理等提出更加詳細的規范與標準。

  隨著儲能安全標準趨嚴,儲能消防和溫控系統的重要程度有望顯著增強。相比于 國外,雖然我國電化學儲能電站事故發生較少,但是儲能安全標準體系不夠健全,缺乏國外政策提到的一些重要規范,比如 AS/NZS 5139 要求電池系統安裝在特定位置; UL9540A 強調了單個電池儲能系統單元火災緩解方法;NFPA 855 對于儲能系統單 元間以及與墻壁的安全距離進行了規定等。由于國內外儲能電站事故頻發,我國儲能 安全標準向全球標準靠攏,不斷完善趨嚴,儲能消防和溫控系統的重要程度有望顯著 增強。

  2 儲能消防重要程度有望增強

  2.1 消防設計策略需要升級

  當前儲能系統火災探測及消防設計存在不足。目前預置艙儲能電站火災探測報 警系統參照 GB 50116《火災自動報警系統設計規范》,配置使用點型感溫和感煙探 測器,消防預警系統采用獨立的通訊方式,主要存在三點不足: 1)探測部分:配置的點型感溫和點型感煙探測器,只有在煙氣和溫度已經蔓延 到艙室后才能起到報警作用,不適用于鋰離子電池熱失控早期預警,屬于電池熱擴散 事故發生后的火災報警。 2)火災抑制部分:在整個預制艙內做淹沒式的滅火藥劑噴放,滅火藥劑無法作 用于發生熱失控的電池箱內部,不能起到定向撲滅火災的作用。 3)聯動部分:傳統消防作為獨立運行的系統,無法與 BMS 或 EMS 系統通訊形 成有效聯動。

  新型儲能消防系統設計主要包括三個方面:主動預警、通訊聯動和多級防控。主 動預警需要通過 BMS 系統對電池日常運行數據進行測量,監控異常電氣參數,提前 識別出異常電芯或 PACK 進行更換。通訊聯動需要實現 BMS、EMS 等管控系統,各 類傳感器組成的探測系統,滅火介質釋放、繼電器、斷路器等執行系統之間的聯動控 制。

  多級防控大體將儲能電站火災防控設計分為三個層級: 1)PACK 級消防:在每個電池箱體內配備滅火系統,發生電池熱失控甚至出現 初期火星時,可將滅火劑精確作用于異常電池箱體內,將火災控制在萌芽狀態,實現 損失和影響的最小化。 2)艙級消防:當電池箱體內部的火災沒有得到有效撲滅,或者出現預制艙內的 附屬電器、電路、控制器等短路引發的電氣火災時,需要啟動艙內消防裝置釋放滅火 劑,進行空間淹沒式的消防。 3)電站級消防:當火災蔓延至儲能預制艙外部,通過防火墻設計、預制艙間距 提升、站內大型消防設施配備等方式防止事故擴大化,為火災救援爭取時間。

  2.2 消防裝備數量和質量有提升空間

  探測端的多層級要求將提升微型探測器的需求。多級防控設計落實到探測端,體 現在不僅在儲能預制艙中布設探測設備,更需要在每組電池簇,乃至每個電池模塊上, 布設氣體、溫度探測設備,以獲得對于隱患位置和發生時間更清晰的認識,從而進行 更及時精準的反應。

  探測端還需要多類探測器結合,對火災隱患的各類表征進行全方位偵測。由于鋰 電池材料成分復雜,火災反應特殊,而各類傳感器都有其特定的應用場景,面對鋰電 儲能火災的多種氣體探測、長壽命、高響應速度、高穩定性等嚴格要求,需要一氧化 碳、氫氣、VOC 類、煙霧、溫度和火焰等多種探測結果復合作為預警和滅火噴射啟 動信號會更科學可靠。

  氣體滅火劑快速降溫性能更好,水基滅火劑持續冷卻性能更佳。根據試驗數據, 幾類氣體滅火劑中,當前配置最廣泛的七氟丙烷冷卻降溫的效果最差;六氟丙烷和全 氟己酮冷卻降溫效果好,但氣體滅火劑持續冷卻降溫的效果均較差。水基滅火劑的快 速降溫效果不及全氟己酮等氣體滅火劑,但是細水霧具備較好的持續冷卻性能。

  撲滅只是基礎,防止復燃是消防難點;氣體滅火劑和細水霧結合的方式具備更好 的鋰電池滅火性能。氣體滅火系統因不能持續冷卻降溫以抑制鋰電池熱失控的持續發 生,即使前期實現快速滅火,但后期易復燃,從而無法有效撲滅鋰電池火災。同時配 置氣體滅火系統和細水霧滅火系統,在火災發生時,氣體滅火系統采用全艙淹沒的方 式快速降溫,模組級分布式細水霧系統針對特定電池組持續冷卻,可以起到理想的滅 火效果。

  儲能消防系統價值占比有望提升。據青鳥消防公告,目前儲能消防領域仍主要采 用艙級方案,在整個儲能系統中的價值占比為 1%-3%左右;隨著儲能安全領域相關 政策、標準的逐漸落地,艙級方案配置的探測器種類和數量提升,氣體消防和細水霧 消防協同配置,價值占比有望向 3%-4%拓展;而隨著 PACK 級方案滲透率逐漸提升, 預計價值占比 5%-7%是有望落地的方案。

  2.3 預計儲能消防市場空間增長迅速

  預計 2026 年儲能消防行業市場空間達到 119.8 億元,2022-2026 年 CAGR 為 129.8%。我們認為,隨著全球范圍內儲能裝機高速增長(儲能裝機詳細測算過程見 國聯證券電新組外發報告《儲能系列報告一:海內外需求共振造就優質賽道》),中國 系統集成商在海外市場市占率不斷提升,儲能消防供應商有望通過對集成商的深入綁 定進入海外市場,并有望通過拓展海外集成商客戶加快出海進程。 另外,隨著儲能預制艙內配備的消防探測器種類提升,滅火介質種類由七氟丙烷 升級至全氟己酮和細水霧相配合,PACK 級消防方案滲透率逐漸提升,儲能消防單位 價值量可進一步提高,使得儲能消防行業獲得高于儲能行業本身的市場空間增速。

  3 儲能溫控價值量有望提升

  儲能安全是系統性工程,更先進的消防設計往往與液冷系統相結合。液冷電池 PACK 普遍具備 IP67 等高防護等級,得以滿足簇級或者 PACK 級消防對于電池結構 密封要求的提升;液冷儲能系統普遍具備更高的集成度,采用非步入式結構,電池機 柜間可采用防火隔板進行隔離,減少相互影響;更重要的在于,液冷系統可降低電芯 之間的溫差,使整個系統在適宜的溫度工作,從源頭上減少儲能系統發生熱失控的概 率。

  3.1 液冷系統更安全且度電成本更低

  儲能熱管理主要分為風冷和液冷兩條路徑,液冷系統的綜合性能更強。風冷即利 用空氣作為冷卻介質對電池系統進行冷卻,空氣從電池一側流入,流經電池內部后, 由另一側流出。由于流經前部電池組的空氣積累了部分熱量,會導致后部電池組的冷卻效果變差。這一問題可通過改變空氣流道的設計改善,但可能導致降低儲能系統的 能量密度。

  液冷系統一般采用乙二醇水溶液作為冷卻劑,冷卻液流經集成在電池系統內部的 液冷板,以降低電池溫度。液冷系統可使電池之間的堆疊更加緊密以提高能量密度; 并且具備更強的散熱性能,降低電池溫差,提升一致性水平,降低熱失控風險。液冷 技術此前在 SVG、數據中心、直流設備、電動汽車等領域已廣泛使用,在儲能領域 的新應用也逐步成為市場的主流選擇。

  液冷系統具備更強的溫度控制精度,進而延長電池壽命。綜合各廠商的宣傳口徑, 風冷機組可將儲能系統內的溫差控制在 5-10℃左右,而采用液冷機組可將溫差降低 至 2-3℃的水平,顯著提高電池充放電過程中的均一性,并有望較風冷系統延長 2 年 以上的電池使用壽命。

  液冷系統具備更高的單艙能量密度,減少儲能建設用地。我們統計了陽光電源和 科華數能分別采用風冷和液冷方案的儲能系統集成產品的參數,計算得到風冷產品的 能量密度約為 0.13-0.15MWh/m2,而液冷集成方案可提升能量密度 50%以上至 0.2- 0.23 MWh/m2。同樣電池能量條件下,液冷方案可較風冷減少約 30%的占地面積。

  在一個 4MWh 的集裝箱儲能系統中,當 COP 提升至 2.5 時,溫控系統耗電可大 幅降低,相較風冷系統節省 1.45 萬元/年,約占年運營成本的 1.45%(包括電池及其 他設備折舊、人工以及財務費用等全部成本)。同時,液冷系統中的運動部件較風冷系統減少 90%以上,可減少故障點,降低設備維護費用。

  液冷系統的優勢最終體現在降低全生命周期的度電成本。由于儲能溫控設備在 整個儲能系統中的價值量占比較低,由風冷升級至液冷系統之后,建設成本的增加幅 度小于系統循環壽命的提升幅度,根據科華數據、南都電源、天合儲能等公司對于液 冷新品的宣傳,全生命周期的 LCOS 可降低 15%-32%。

  3.2 預計國內市場液冷滲透率快速提升

  當前國內儲能液冷滲透率較低,海外市場對液冷接受度較高。據 GGII,2021 年 國內儲能領域液冷溫控滲透率僅為 12%,預計 2025 年有望迅速提升至 45%。海外 市場缺乏統計數據,但從全球系統集成龍頭 Fluence 的產品結構變化可以看出液冷 滲透率快速提升的趨勢。Fluence 在 2020 年以前的集成產品均為風冷方案,2020 年 后推出的新一代產品中,光伏配儲和工商業儲能產品提供風冷和液冷兩種選擇,電網 級儲能產品僅提供液冷配置。

  液冷系統單位價值量顯著高于風冷,不過在總成本中占比較低。整套液冷系統單 位價值量約 0.6 億元/GWh,風冷系統單位價值量約 0.3 億元/GWh。據我們不完全統 計,2022 年國內儲能系統采購中標均價為 1.54 元/Wh,因此儲能液冷系統成本僅占系統采購成本的 3.9%左右;風冷系統成本僅占系統采購成本的 1.9%左右。下游對于 溫控系統的價格敏感度相對較低。

  近年國內廠商紛紛推出液冷產品,滲透率有望快速提升。國內廠商中,寧德時代 和比亞迪率先針對海外市場需求,于 2020 年推出了液冷集成產品;2021-2022 年, 各主流系統集成商紛紛跟進,推出了凝聚最新設計理念和技術實力的液冷方案產品, 強調新品的高安全、高能量密度、長壽命、低度電成本的特性。我們認為隨著國內集 成商在液冷領域的布局持續推進,重點示范項目開始采用液冷系統,國內儲能項目商 業模式逐漸跑通,性能更優異的液冷方案滲透率有望快速提升。

  預計 2026 年儲能溫控行業市場空間達到 167.1 億元,2022-2026 年 CAGR 為 89.2%。我們認為,隨著全球范圍內儲能裝機高速增長,中國系統集成商在海外市場 市占率不斷提升,儲能溫控供應商有望通過對集成商的深入綁定進入海外市場,并有 望通過拓展海外集成商客戶加快出海進程。另外,由于液冷滲透率提升已基本成為行 業共識性趨勢,儲能溫控單位價值量可進一步提高,使得儲能溫控行業獲得高于儲能 行業本身的市場空間增速。

  3.3 供應鏈垂直整合構成核心競爭力

  儲能溫控廠商多為相近賽道跨界而來,行業格局尚不穩定。當前儲能溫控廠商主 要來自數據中心溫控、工業冷卻設備和車用熱管理領域,各自的先天優勢有部分差異。 一般而言,數據中心溫控設備企業此前在風冷領域技術積累更多;工業冷卻設備企業 此前對于液冷技術的應用更多;而動力電池熱管理企業此前與電池廠商的綁定相對更 深入。目前儲能溫控市場空間相對較小,液冷方案在國內剛剛起步,且行業具備較強 的定制化屬性,競爭格局尚不明確,需關注溫控廠商與頭部系統集成商的配套關系。

  液冷系統中價值量最高的環節為液冷主機和液冷板。從液冷系統的成本結構來 看,液冷主機約占 57%,液冷板約占 16%,分配管路約占 10%,干冷器/蒸發冷卻器 等冷源約占 8%,輸入電源約占 2%,其他成本約占 7%。

  對于供應鏈的垂直整合能力構成溫控企業核心競爭力。由于液冷技術此前在其 他領域的發展相對成熟,我們認為儲能溫控企業的主要競爭優勢將體現在產品定制能 力、成本控制能力以及對大客戶的綁定;而以上優勢的核心來源是企業對于自身供應 鏈的垂直整合能力。

  以液冷板為例,部分溫控企業自身并不具備液冷板生產能力,并且由于液冷板與 電池包的集成度較高,電池廠商也不會輕易將電池設計參數提供給新接觸的溫控廠商, 而與已經展開合作的供應商之間黏性更大。

  4 系統集成商競爭壁壘逐漸提高

  4.1 集成商是儲能安全第一責任人

  儲能系統的構成相對復雜,集成商扮演安全第一責任人的身份。儲能電站系統是 由儲能電池、儲能變流器(PCS)、溫控系統、消防系統、升壓系統、電池管理系統 (BMS)、能量管理系統(EMS)和其他諸多設備集成的復雜系統。儲能系統集成商 向上游對接大量設備供應商,將各子系統高效、安全地集成為儲能系統產品,向下游 業主或 EPC 承包商交付并提供后續的質保服務,是儲能項目安全的第一責任人。

  集成商通過對管理系統的搭建體現儲能的安全價值。集成商的價值不僅是對各 類設備采購后的簡單拼湊,而是需要搭建整套儲能設備的管理系統,真正實現新國標 中要求的各類安全設備的聯動控制,以在對成本進行有效控制的前提下,充分發揮整 套系統的安全價值。

  低價競爭及較長的供應鏈易滋生安全隱患。2022 年 10 月,海南某平價光伏項 目配備的 25MW/50MWh 儲能電站中 1 個電池艙,在調試階段發生起火事故。據索 比儲能網報道,該項目系統采購中標單價約為 1.304 元/Wh,低于我們統計的 2022 年均價 1.5 元/Wh;另外,該項目系統集成商、電池直流側集成商和電芯供應商分別 為三家企業,供應鏈條相對較長。

  4.2 技術、渠道、資金構筑行業壁壘

  對于電池運行狀態的主動預警將提高儲能系統集成商的行業壁壘。對于電池狀 態的監測難以由消防設備供應商完成,而是電池廠商或系統集成商提升自身產品競爭 力的手段。功能的實現依賴于根據大量實際運行數據建立的模型,在設備運行過程中 實時檢測和評估電池性能;龐大的運算可能出現 BMS 算力不足的情況,還需要在云 端增加計算設備。因此對于系統集成商的過往項目經驗,以及基于大數據及人工智能 算法實現電站智能運維的能力提出了更高的要求。

  各廠商產品的最終性能存在差距。理論上,集成商可在全市場采購優質的設備進 行集成,不過系統的整體設計、各類設備的配合、電芯一致性的控制仍考驗集成商的 技術實力,最終體現在各廠商的集成產品的性能上存在差距。

  強大的供應鏈管理和多環節自研自制構成競爭要素。安全、長壽命、智能高效和 易安裝維護是當前各集成商在產品設計上的共同追求,并需要在保障高性能的同時合 理管控成本。因此,憑借自身較強大的市場地位提高對供應鏈的管理能力,以及通過 對電芯、PCS、BMS、EMS 等關鍵構成中的一個或多個環節的自研自制,并不斷迭 代升級,是系統集成商的重要競爭要素。

  下游客戶多為大型電力集團,形成較高渠道壁壘。據儲能與電力市場統計,2022 年全年,國內儲能項目完成招標 44GWh 以上,項目業主主要為大型電力央國企,多 數儲能項目招標要求參與方具備豐富項目經驗,具備項目資源獲取能力的企業有望占 據優勢,并通過規模擴張和品牌口碑的建立構筑后續更高的競爭壁壘。

  單個項目投資大、周期長,對資金實力要求高。當前 100MW/200MWh 大型儲 能項目的建設逐漸成為主流,單個項目對應設備投資約 3 億元,總初始投資約 4 億 元;并且項目從招標、設備采購、安裝調試、性能測試的全流程周期較長;下游業主 議價能力強,因此儲能集成商的資產負債率及應收賬款周轉天數普遍較高,對企業的 資金實力要求較高。

  4.3 集成商集中度有望提升

  儲能作為新型電力系統補短板的剛需,裝機高速增長。據 CNESA,2022 年國 內新增投運新型儲能項目裝機規模達 6.9GW/15.3GWh,功率及能量規模同比增長率 均超過 180%。截至目前,全國已有 26 個省市規劃了“十四五”時期新型儲能的裝 機目標,總規模接近 67GW;此外,國內 2022 單年新增規劃在建的新型儲能項目規 模達到 101.8GW/259.2GWh,預計大部分項目或將在近 1-2 年內完工并網,項目規 模已遠超國家發改委《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》中設置的 2025 年實 現 30GW 裝機的目標。

  獨立儲能已構成儲能項目開發的主流形式。據我們不完全統計,2022 年國內儲 能中標項目中,新能源配儲約占 46%,獨立及共享儲能項目約占 44%;2023 年初至 今,我們共統計到 7.6GWh 的儲能中標項目,其中 66%均為獨立及共享儲能項目, 已構成儲能項目開發的主要形式。

  獨立儲能電站盈利模式逐漸明晰。2022 年以來,各地方政策紛紛落地,逐漸確 定了現貨市場套利、容量租賃、容量補償和輔助服務收益為獨立儲能主要收益來源。 山西省在國內首次針對獨立儲能設立一次調頻輔助服務市場;甘肅省在全國范圍內首 次為儲能電站開放了調峰容量市場;青海省首次提出,儲能電站可同時參與調頻、調 峰市場,或同時參與調頻、現貨電能量市場;山東省獨立儲能參與現貨市場已運行一 年時間。

  保障輔助服務調用次數增強業主信心。儲能項目經濟性此前最大痛點在于利用率 過低,當前多地輔助服務政策中規定了儲能項目最低調用次數,強力保障了項目整體 收益率;青海儲能調峰補償標準 0.5 元/千瓦時,年利用小時數不少于 540 小時;寧 夏 2022、2023 年度儲能試點項目的調峰服務補償價格為 0.8 元/千瓦時,年調用次 數不低于 300 次。

  現貨市場前景廣闊,考驗電價預測及運營管理能力。據儲能與電力市場模擬測算, 2022 年山東 2 小時儲能系統參與現貨市場,全年理想情況下可獲得價差水平為 0.57119 元/kWh。雖然低電價在中午時段,高電價在傍晚時段均有相當的集中度,但 整體仍較為分散,需要運營方具備更精細的電價預測及運營管理能力以獲得較高的套 利空間。 智慧運營和交易輔助或將成為集成商打造差異化的重要途徑。當前已有 14 個省 市推進全國電力現貨市場試點,預計 2023 年內現貨市場在全國的推進會更加迅速。22 年 10 月,融和元儲中標全國首個獨立儲能現貨交易輔助決策項目,我們認為相關 的儲能系統運營、數字化和智能化應用有望構成未來系統集成商打造差異化的新壁壘。

  鋰價下行,獨立儲能項目供應商的盈利空間相對較好。通過梳理 2022 全年的儲 能項目中標價格,獨立儲能項目的 EPC 中標均價為 2.08 元/Wh,顯著高于新能源配 儲項目 EPC 中標均價 1.64 元/Wh;獨立儲能與新能源配儲的系統采購均價接近,分 別為 1.48 元/Wh 和 1.50 元/Wh,不過獨立儲能的報價區間相對集中,最低報價為 1.41 元/Wh,而新能源配儲最低報價為 1.29 元/Wh,反應出部分項目存在低價競爭 的情況。隨著 23 年以來碳酸鋰價格迅速回落,儲能供應商成本壓力預計將有所減弱, 盈利空間逐漸打開。

  高利用率儲能項目對于供應商的選擇相對集中。2022 年開始,多個大型開發商 開始以框架采購的方式為即將開展的儲能項目預定供貨商。6 個框架采購項目合計超 10GWh,對于供應商的選擇相對集中;據我們不完全統計,相較于主要作為并網路 條的新能源配儲項目,利用率預期較高的獨立儲能項目由于對設備性能的要求更高, 對于供應商的選擇也相對更加集中。我們認為,隨著儲能商業模式的日趨完善,下游 業主對于產品性能的更加重視,儲能系統集成商的集中度有望提升。

  5 投資分析

  5.1 青鳥消防:儲能消防先發優勢明顯

  國內外消防領域業務發展迅速較快。公司是國內消防電子領域龍頭,能夠提供全 線產品及服務,競爭優勢明顯;公司重視技術研發,自研朱鹮芯片應用于公司絕大部 分產品,降本優勢明顯;公司渠道積累深厚,國內外布局廣闊,品牌影響力強,并獲 得國內外雙認證,擁有國內四大生產基地和國外三大基地。 前瞻布局儲能消防市場。公司產品品類不斷豐富,能滿足客戶多個消防系統同時 建立的整體化布局要求,搶占已清出中小型企業的空缺市場,獲得更大市占率;儲能 消防新國標發布,公司儲能消防產品 2022 年累計發貨 4000 萬以上,同比大幅提升; PACK 級設備門檻較高,公司已建立完備探測及滅火技術儲備,產品優勢明顯;存量 市場增長規模較大,公司提早進行渠道布局,獲單機會較多。

  5.2 英維克:充分受益于儲能及數據基建高景氣

  公司 2022 年前三季度實現營業收入 14.9 億元,同比下降 1%,歸母凈利潤 1.17 億元,同比下降 23%。公司 2021 年實現營收 22.28 億元,同比增長 30.82%;實現 營業利潤 2.18 億元,同比增長 7.95%;實現歸母凈利 2.05 億元,同比增長 12.86%。 儲能溫控業務高速增長。液冷快速連接器產品已經形成系列化,包括自鎖和盲插等 11 個系列,近期發布了儲能溫控新產品——BattCool 儲能全鏈條液冷解決方案 2.0。公司產品已成熟應用于眾多國內外儲能項目。22 年半年報顯示公司來自儲能應 用的營業收入約 2.5 億元,較去年同期相比增長約 68%。 數據基建景氣度提升,公司有望充分受益。公司深耕精密溫控領域,涵蓋機房溫 控節能調節產品、機柜溫控節能產品、客車空調和軌道交通列車空調四大業務模塊, 具備豐富的產品供應和業務經驗;公司是間接蒸發冷卻技術專家,針對大型數據中心 的散熱問題,推出蒸發冷卻多技術融合的產品,已為騰訊、字節等主流廠商建設數據 中心冷卻項目,未來有望隨數據基建景氣度提升,持續快速增長。

  5.3 同飛股份:工業溫控領先企業積極拓展儲能業務

  傳統業務穩步增長。公司傳統業務的主要下游行業為數控裝備(包括數控機床、 激光設備)和電力電子裝置行業。數控機床方面,下游應用廣泛,不但可以應用于國 防軍工、石油化工、船舶等領域,還可以應用于新能源、紡織、電子、汽車等行業的 自動化設備;激光設備方面,中國激光設備市場規模正逐步擴大;電力電子裝置方面, 隨著能源結構的切換,將迎來較大發展機遇。綜合來看,公司傳統業務有望維持穩定 增長。 溫控產品應用場景再擴大,有望進一步打開儲能溫控市場。公司所處的工業溫控 設備行業與儲能溫控行業在技術要求上具有高相似性,而公司在工業溫控設備行業深 耕多年,產品具有嚴苛環境下的高可靠性、高精度溫度控制、高能效的特點,公司具 備生產及供應鏈的規模化優勢以深厚的客戶基礎。因此,儲能溫控業務有望成為公司 第二增長曲線。公司與主流儲能系統集成商、主流電池廠商具備共同研發經驗,具備 良好合作基礎,目前公司在儲能領域已與陽光電源、科陸電子、南都電源、江蘇天合儲能有限公司、天津瑞源電氣有限公司等公司展開了合作。 抓住時機拓展海外市場,半導體業務已拓展至業內多家知名客戶。通過德國全資 子公司 ATF,打開通往國際的技術窗口,獲取國際前沿的市場信息,抓住與行業知名 跨國公司達成在歐洲的合作契機,促進產品出海。

  5.4 奧特佳:寧德時代儲能溫控重要供貨商

  公司系寧德時代儲能溫控重要供應商。公司 2017 年起開始研發新能源車動力電 池領域的液冷溫控技術,并逐漸與寧德時代建立緊密合作。公司通過技術遷移,發力 儲能液冷溫控系統,已成為寧德時代儲能溫控領域的重要供應商。專注儲能熱管理的 孫公司埃泰斯新能源營收高速增長,其收入已相當于奧特佳整體收入水平的約 10%。 儲能熱管理技術領先。公司儲能熱管理產品核心部件均自研或自產,液冷技術的 性能優越性明顯,在大型儲能、車用電池控制器等領域均實現較深的技術積累;公司 海外布局較早,已啟動拓展海外電池終端客戶的儲能熱管理業務,取得了明顯成效。 積極拓展新能源汽車壓縮機業務。公司大力開拓新能源汽車的電動壓縮機市場, 主要客戶覆蓋長安、吉利、比亞迪等知名廠商。公司電動壓縮機訂單飽滿,預計 23 年 3 月份具備 180 萬臺產能,6 月份接近 200 萬臺產能。公司電動壓縮機產品已出 口到印度,供應塔塔汽車。23 年計劃向大眾汽車的德國工廠 MEB 電動車平臺供貨, 并以此為基礎向大眾汽車在其他國家的工廠供貨。

  5.5 科華數據:數據中心+儲能業務雙輪驅動

  公司 2022 年前三季度實現營業收入 36.43 億元,同比增長 5.97%,歸母凈利潤 2.88 億元,同比增長 1.4%。公司 2021 年實現營收 48.66 億元,同比增長 16.75%; 實現歸母凈利 4.39 億元,同比增長 14.87%。其中,公司新能源業務 2022H1 實現營 收 4.14 億元,同比增長 40.42%。新能源業務毛利率達 27%,同比提升 3.51pct。 PCS 技術領先優勢明顯。公司依托成熟的電力電子技術持續發力光儲賽道,新 能源業務作為公司重要戰略業務取得了快速增長。公司 PCS 產品獲海外多國認證, 根據 IHS Markit 數據,2021 年全球儲能中大型 PCS 全球出貨量排名第二,系統出 貨量排名第五,行業龍頭地位凸顯。 海外儲能持續發力。2022 年三季度以來,公司海外儲能業務持續發力。iStoragE 系列戶用光儲一體機新品斬獲超過 400MWh 訂單,公司與美國當地合作伙伴 Juniper 簽訂了年供貨 10000 套 iStoragE 系列戶用儲能系統戰略合作協議。此外,公司連續 簽訂 3 個美國公用事業級大型儲能電站項目。

  UPS 和數據中心業務有望穩健成長。公司在 UPS 領域的深厚技術積淀是其他業 務開展的基石,公司可供應核電級 UPS 產品彰顯技術實力;智慧電源業務在金融、 通信、軌道交通、工業和核電領域均有望穩健增長。公司數據中心業務主要客戶涵蓋 三大運營商、騰訊等大型互聯網企業、各大金融機構和政府機關等;在信創政策、“東 數西算”和 AI 云計算需求推動下,我們預計公司 UPS 和數據中心業務有望保持穩健 成長。

  5.6 金冠股份:優質電網供應商轉型儲能

  聚焦于電力服務賽道,業務前景廣闊。金冠股份開展“智能電網”、“充電樁”、 “儲能”三大業務體系,智能電網業務緊跟“十四五”規劃新型電力系統建設浪潮, 是國家電網 A 類供應商,具備自主核心技術的電器設備生產企業。 2023 年電網投資大年,公司傳統業務有望充分受益。國家電網董事長辛保安在 接受央視新聞采訪時表示,2023 年將加大投資,其中電網投資將超過 5200 億元,再 創歷史新高,同比增長約 4%。“十四五”期間電網投資高景氣有望延續,智能電網建 設是投資重點,公司作為國網 A 類供應商,有望充分受益。

  儲能產品豐富,客戶資源和渠道積淀深厚。公司儲能產品線全面,依托電網設備 領域的技術積淀,除電芯以外儲能設備基本完全自研自制。公司與國網總部及其下屬 十幾個省市的國網公司有良好的溝通渠道,與地方大型的央企國企、地方的市政單位、 新能源企業保持非常融洽的合作關系。公司新能源業務在手訂單豐厚,渠道優勢有望 助力后續大儲項目開發。

  5.7 科陸電子:美的賦能,儲能業務高速發展

  美的加速入主,有望賦能銷售渠道及運營效率。2023 年 3 月 22 日,科陸電子 收到了深交所上市審核中心出具的《關于深圳市科陸電子科技股份有限公司申請向特 定對象發行股票的審核中心意見告知函》,本次定增后美的集團持有的上市公司股份 預計由 8.95%增加至 22.79%,成為上市公司控股股東。我們預計美的入主進程的快 速推進,有望對公司在成本管控、經營效率提升、銷售渠道拓展等領域賦能,以提升 公司盈利能力。 業務結構逐漸清晰,聚焦三大業務領域。公司業務結構聚焦在智能電網、新能源、 綜合能源及服務三大方面。公司短期內以優化調整財務結構和資產業務結構、促進重 大戰略攻堅項目落地為主要目標,盡快改善公司基本面;中長期將以形成新一輪增長 內生動力為目標,實現公司業務的高質量發展。

  智能電網營收穩定,中標質量高。公司致力于“聚焦核心主業,剝離非核心業務 資產”的發展戰略,深耕智能電網產業。近年來年公司積極參加國家電網、南方電網 相關項目招標,中標數量及金額均排名靠前,智能電表業務將穩定成為公司的優勢領 域。 海外訂單增長,儲能業務放量有望助力整體業績增長。公司自 2009 年開始涉足 儲能領域,已布局和運營多個標桿項目。除電芯外,多個儲能核心部件產品自主研發 生產,在全球大規模儲能項目上大批量應用。預計公司儲能海外業務的持續放量將為 公司營收帶來較大增長空間。

  (本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)


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