家用储能系统突然海外爆火,国内哪些产业将率先受益?

储能科学谷 2022-07-28

新能源特斯拉电池

5617 字丨阅读本文需 13 分钟

最近一段时间,新能源行业的新贵——户用储能,在大洋彼岸掀起了一场增长风暴,并已经波及国内市场,这个与光伏、新能源、双碳等行业热点息息相关的新概念迅速赢得资本青睐。

据海外投融资研究品牌格隆汇发布的数据显示,目前的A股储能概念股已经多达220多只,并有不少都是近期新增的,其中有近半个股自从年内低点至今涨幅超过50%,包括超过1/4的个股实现股价翻倍。而在其中,又有近半个股要么是处于经营亏损状态,要么是没有实际业绩支撑、估值失真的小盘股。

资本逐利,户用储能在海外市场的爆发与快速普及也昭示着这的确是一个充满想象空间的新赛道,但其又能否在国内市场一展拳脚呢?物联网企业又能否吃下这波红利呢?

家用储能率先突围,资本市场闻风躁动

由于缺乏清晰的商业模式,储能行业此前一直被盈利难的问题困扰。

中关村储能产业技术联盟发布的《储能产业研究白皮书2022》指出,“储能行业在2021年迎来了前所未有的关注和炙手可热的投资高潮”,但“已投建储能项目大多还未形成稳定合理的收益模式”,“很多中小企业仍然举步维艰”。

海通证券5月26日发布研报认为,储能在发电侧和电网侧仍面临着明显的盈利困局,即投资收益率过低,这是阻碍行业规模化发展的重要原因。光大证券指出,国内在“新能源发电+储能”未达到平价之前,储能的发展很大程度依赖于政策的扶持和补贴,若“新能源发电+储能”不能与火电电价抗衡,将会影响对储能的需求。

但在目前能源供应紧张、原材料价格上涨的情况下,家用储能无疑是率先突围的一环。全球企业正加速了家用储能领域的竞逐。

相关数据显示,2019年全球家用储能产品出货前三名分别为特斯拉、LG化学和派能科技,占比分别为15%、11%和8.5%。2020年,这个数据又进行新一轮刷新,全球家用储能产品出货排名前五变更为特斯拉、派能科技、德国Sonnen、LG化学、以及中国的沃太能源。

最新的统计数据显示,在家用储能领域,特斯拉凭借突出的产品实力和品牌效应,在全球家用储能市场中占比15%,其次是派能科技(2.62%),占比为13%,这中间的差距逐渐在减少。

而在家用储能渗透率比较高的德国,家用储能市场占比最高的品牌Sonnen,其次为比亚迪(5.63%)。可以看出,特斯拉、派能科技、Sonnen、比亚迪、LG能源等中外企业在全球家用储能市场竞逐开启加速度模式。

风口之下,派能科技最近快速成为A股市场的“宠儿”。7月15日,派能科技收盘价价为426.01元。过去四个月,派能科技从112.41元/股上涨至426.01元/股,涨幅279%。此外固德威、锦浪科技等家用储能股同样迎来了一波大涨。

身为中国家用储能“一哥”的派能科技,在全球出货量占据全球第二,仅次于全球家用储能榜首——特斯拉Powerwall。

有机构称,在碳中和发展大趋势下,家用储能将成为新能源行业继风电、光伏、电动车之外的第四条高速增长的赛道。

为何突然爆发?技术、成本和需求!

其实,家用储能并非“新玩意儿”,为何在当下突然爆发呢?

从供给侧来看,技术的变革让产品的便捷度和实用性大大提升。

随着锂电池技术的升级进步,以及大规模商业化运用下的成本持续降低,这些都为便携储能产品的爆发提供了条件。据了解,储能电池能大规模生产,离不开锂电池技术突破带来的能量密度大幅提升。以特斯拉为例,2008 年推出的第一辆电动汽车 Roadster,使用电芯能量密度大约只有 55Wh/kg,但到了 2020 年推出的 2021 款 Model 3,使用电芯能量密度已超过 300Wh/kg。

与此同时,随着锂电池大规模商业化应用和研发投入增加,虽然锂矿价格高居不下,但是锂电池组的平均单位成本整体还是呈现持续下降趋势。根据彭博新能源财经(BNEF)数据显示,锂电池组的平均单位成本已由 2013 年的 684 美元/kWh,下降至 2021 年的 132 美元/kWh,降幅高达 80.70%。成本下降也进一步推动了家用储能产品的铺开。

家用储能火爆的深层原因,更主要来自于需求端。

一方面,欧洲电价上涨明显,俄乌冲突加剧了欧洲能源危机。欧洲能源价格已突破200欧元/MWh,欧洲天然气价格自2020年以来涨幅已经超过8倍。

低廉的光储成本使得欧美消费者几乎3-5年之内就能收回投资成本,家用储能在2021年以来,在欧美市场以每年翻倍的增速呈现爆发式增长态势。

2021年欧盟27国新增光伏并网25.9GW,为家用储能提供良好的条件。

当前家用储能的典型使用场景为与户用光伏搭配形成家用光储系统。据测算,相比未配备光伏、储能系统,同时配备了光伏和储能设备十年期节省电费12673.64欧元,投资回收期为5年;而仅安装光伏系统节省电费仅4816.87欧元,光伏+储能方案具备高经济性。

欧洲近年来家用储能增长迅速。据统计,欧洲家用储能的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,德国是欧洲最大的家用储能市场。

总体而言,欧洲家用储能市场爆发主要还是依托其优秀的经济性。

另一方面,美国家用储能需求也上升迅速,特斯拉等巨头进一步提高家用储能的经济性。相关数据显示,2021-2026年总新增装机将达到63.4GW/202.5GWh,其中家用可达4.9GW/14.3GWh。

近期,特斯拉与美国加州公共事业公司PG&E合作创建新的虚拟电厂(VPP),向符合条件的Powerwall用户提供2美元每kWh的报酬激励。据悉,将有5万个Powerwall用户符合补贴条件。

根据市场电力需求情况和Powerwall用户数量来预估的话,不论他们在任何地方,每一次电力调度,他们都能有10-60美元的收入。家用储能的经济性在美国市场也将进一步凸显。

户用储能高速奔向增长期

近年来,“碳中和、碳达峰”已经成为了全球共识,以光伏为代表的新能源在政策利好之下迎来了快速增长,除了不断扩增装机量在发电侧提高能效外,后续的储能与合理用能也成为了重中之重。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,尤其是在海外市场,居民电价持续上涨之下,户用储能的经济性颇具优势,加之政府的各类装机激励进一步推动其快速普及。

具体来看,在需求侧,首先是用电成本持续上涨所带来的经济性需求。欧美国家的电价逐年攀升,加之俄乌冲突所带来的能源危机导致天然气成本飙升,电价成本短期内快速上涨。有数据显示,欧洲现货市场均价由2019年年底的约50欧元/MWh涨至最高300欧元/MWh以上,欧洲各国2022年5月的电价较2021年初上涨100-330%。这也极大刺激了光伏发电在家用场景的应用,户用储能自然也随之爆发,同时,各国政府也通过电价补贴进一步推动居民在光伏装机的基础上配置储能设备。

其次是供电稳定性差所带来的自给自足需求。区别于国内电网建设,海外部分地区社区分散、地广人稀,电网建设成本高且后续升级乏力,电网协调能力弱,尤其是在极端天气影响下,难以保障居民供电稳定性。而户用储能则可以在公共电网故障或供电不稳定时实现自给自足,保障稳定用电。

在供给端,光伏在一众可再生能源中脱颖而出,在技术、设备、应用等环节均已形成了较为成熟的体系。据东吴证券介绍,目前部分海外发达地区的户用光伏渗透率已经较高,发展模式由补贴驱动、全额上网向自身经济性驱动、自发自用转变,配套储能的需求逐渐显现。

纵观全球户用储能市场,据《储能产业研究白皮书2022》中的数据显示,即使面临新冠疫情和供应链短缺的双重压力,2021年,全球新型储能市场依然保持着高速增长态势。2021年,全球新增投运电力储能项目装机规模18.3GW,同比增长185%。其中,美国、中国和欧洲处于领跑位置,三者合计占全球市场的80%。同时,东吴证券也认为,全球户储渗透率有望加速提升,预计到2025年户储渗透率有望达28%,其中美国和欧洲是最重要的两个增长点。

高速增长的背后无疑也蕴藏着巨大发展空间,“正像90年代的空调”,有市场资深人士如斯比喻户用储能。笔者认为,这一方面暗喻了户用储能将在未来某个时间节点内迅速普及并成为妇孺皆知的基础家用设施,另一方面也道出了户用储能产业链上的企业将迎来绝佳的发展机遇。

目前,有关数据显示,2021年户用储能供应商TOP3分别为特斯拉、派能科技、比亚迪,分别占比为18%、14%、11%。其中,德国市场最大供应商为比亚迪,占比26%;意大利市场派能科技占比最高,为23%;美国市场由特斯拉主导,占比55%;日本市场则多为本土品牌供货。

国产企业有哪些机遇?

可以看出,户用储能的欧洲市场由于光伏应用整体渗透率高、推广早,具有一定的用户基础,更是在地缘冲突影响下需求激增,也推动了中国光伏组件出口总量的增长。根据行业规范公告企业信息和行业协会测算,海外光伏市场需求持续旺盛,实现量价齐升。上半年组件出口量达78.6GW,同比增长74.3%;光伏产品出口总额约259亿美元,同比增长113.1%。

而除了基础设施与器件之外,户用储能的发展又能否为物联网企业带来一些创新应用呢?

首先,户用储能的典型使用场景是与户用光伏搭配形成家用光储系统。家庭光储系统主要包括:光伏组件、逆变器、锂电池模块、交流负载等。并网家庭光储系统可由电网对家庭负荷供电或家庭光储系统对电网输电,离网家庭储能系统则与电网无电气连接,适用于孤岛等偏远无电网地区。在并网场景下,白天,光伏电优先供给家庭负载,满足家庭负载后充入储能电池,电池充满后余电并网;夜间由储能与电网双路供电。如遇突发外部断电情况,储能可持续提供稳定电源。

以在智能光伏领域早有建树的华为为例,其早在2021年便发布了全场景智能光储解决方案,基于瓦特技术、热技术、储能技术、云与AI在家庭绿电场景下以智能能源控制器为核心,配套智能组件、智能组串式储能和绿电云,构建智能用电生态。此外,威胜电气、龙能科技等厂商也均发布了家庭光储系统。

其次,户用储能看似重在储存,但其后的电池管理与全屋能源调配也同样重要。其中,作为电化学储能系统不可或缺的核心部件之一,储能BMS(电池管理系统)具有实时监控电池电压、电流、温度的功能,进而实现对SOC、SOH等电池状态的计算,从而实现对电池的均衡管理、热管理、故障报警等功能。

据介绍,储能BMS不同于车用BMS,车用BMS对适应环境要求更高:宽温度范围、高抗震性、高防水性等,但汽车能量系统相对较小,而储能系统更复杂、庞大,充放电深度更深,寿命周期更长,储能BMS需要应对更复杂的能量管理体系。GGII预测,至2025年中国储能BMS市场价值达到178亿元(含出口海外),年复合增长率达到47%。

在国际储能市场占有率颇高的派能科技则是在电池、BMS以及系统PACK等关键环节完全自主研发生产,可以提供全系列电压等级全场景储能系统及定制化解决方案,并已获得中国、欧盟、北美、澳洲、日本等国际地区的认证。

电池和 PCS 作为核心部件最为受益

电池和 PCS 是家用储能系统的两大部件,是家庭储能市场最为受益的环节。根据我们测算, 2025 年家用储能新增装机 25.45GW/58.26GWh,对应电池出货 58.26GWh,PCS 出货 25.45GW。假设 2021 年电池价格 1.37 元/wh,PCS 价格 0.96 元/w,每年降低 5%(电池价 格因为今年上游原材料价格上涨而涨价),可以测算到 2025 年,电池增量市场空间 784 亿元, PCS 增量市场空间 209 亿元。

1、鹏辉能源:锂电全能手,专注储能领域,绑定大客户快速 发展

公司深耕锂离子电池十余年,是国内电池品类最全的厂商之一。公司的电池产品涵盖锂离子电池、 一次电池(锂铁电池、锂锰电池等)、镍氢电池等,公司产品应用场景广泛,包括储能(含 UPS 备用电源、通讯基站备用电源、便携式储能、大型用户侧储能、工商业用户侧储能、电网储能、 家用储能等)、消费数码(平板电脑、电脑、充电宝、安防、智能物联、灯具、电子烟、ETC、 TWS 耳机、蓝牙设备、智能穿戴等)、新能源汽车(含低速车、乘用车、专用车、客车、大巴车 等)、轻型动力(含电动工具、电动自行车、电动摩托车、启动电源、平衡车、无人机、扫地机、 吸尘器等)等领域。2021 年,公司实现营业收入 56.92 亿元,同比增长 56.30%。

2、派能科技:全球家庭储能龙头,产能扩张,保障交付

全球家庭储能系统龙头。公司成立于 2009 年,是行业领先的储能电池系统提供商,专注于磷酸 铁锂电芯、模组及储能电池系统的研发、生产和销售。公司垂直整合产业链,是国内少数同时具 备电芯、模组、电池管理系统、能量管理系统等储能核心部件自主研发和制造能力的企业。公司 的主要产品包括储能电池系统及电芯,可广泛应用于家庭、工商业、电网、通信基站和数据中心 等领域。

储能电池系统收入为主,占比 90%以上。公司具备储能系统集成解决方案的设计能力,支持为家 庭、工商业、电网、通信基站和数据中心等各类场景打造一站式储能解决方案,使储能系统的整 体性能达到最优。2021 年,公司储能电池系统收入 19.88 亿元,占比 96.4%,同比增加 90%。 2021 年系统产品毛利率达到 29.73%,2021 年毛利率下跌主要是受到上游原材料涨价的影响。

3、博力威:轻型动力+储能两翼齐飞

公司成立于 2010 年,2021 年 6 月于上交所科创板上市,是一家以锂离子电池研发、制造和销售 为基础的高科技企业,主营业务包括锂离子电池组和锂离子电芯。 1)锂离子电池组:主要应用于电动自行车、电动摩托车等电动轻型车领域,笔记本电脑、汽车 应急启动电源、移动电源等消费电子领域以及便携储能领域。公司在 2010年成立初期推出一系列 消费电子类锂离子电池。2011 年公司成立研发中心及动力电池事业部,推出电动自行车电池产品, 开始布局动力类锂离子电池市场。 2)锂离子电芯:部分应用于自身电池组产品,部分对外销售至其他电池组生产厂商和电动工具 厂商等。2016 年收购凯德新能源,凯德新能源主要从事锂离子电芯的研发、生产和销售。

随着国内外市场不断开拓,公司轻型车用锂离子电池业务规模扩张加速。2021 年公司实现营业收 入 22.2 亿元(yoy +54.9% ),归母净利润 1.2 亿元(yoy+0.7%),扣非归母净利 1.4 亿元 (yoy+21.3%)。受益于下游需求扩大,公司电池销量大幅增长,18-21 年分别实现销量 559 万 组/727 万组/1570 万组/1527 万组,产能利用率近 95%。同时整体价格较为稳定,公司收入快速 增长。

4、德业股份:传统家电行业切入 PCS,渠道能力保障订单量

传统家电成功切入逆变器领域。德业股份成立于 2000 年,起家于空调、车用营注塑件、模具、 钣金件等产品。公司基于家电领域的深厚积累,先后进入空调热交换器、变频控制器、逆变器等 领域。目前公司业务主要分为三大部分:1) 以美的为主要客户的热交换器、变频器系列; 2) 以除湿器、暖风机为主的自主品牌小家电系列;3)以逆变器为主的电路控制系列。其中逆变器 业务为未来公司发展的重点,2021 营收 11.98 亿元,占公司整体的 28.74%。

5、阳光电源:PCS 龙头稳固,储能系统能力突出

光伏逆变器行业龙头稳固,储能业务增长迅速。阳光电源是一家专注于新能源设备的高新技术企 业,主要产品有光伏逆变器、风电变流器、储能系统、新能源汽车驱动系统、水面光伏设备、智 慧能源运维服务等。公司在光伏逆变器领域积累了丰富的经验,2020 年全球光伏逆变器出货量 35GW,全球排名第二。储能变流器与光伏逆变器同源,公司将技术经验迁移至储能行业,收益 明显。

公司的储能业务主要做储能集成系统,公司采取无电芯战略,也就是除了电芯外购外,PCS、 PACK、EMS、BMS 都是公司自己研发生产的,从而保证整个系统的深度耦合。公司从 2014 年 开始发力储能业务,已形成 PACK、PCS、EMS、BMS 之间深度耦合性集成技术,确保整个储能 系统的安全运行,满足各种应用场景的需要;另外,公司具有客户协同优势,全球性的逆变器客 户与储能客户是重叠的。公司凭借在光伏逆变器领域积累的客户和渠道优势,迅速拓展家庭储能 业务,公司推出家庭储能系统、户用光储一体机业务。

文章来源:金融界,物联网智库,未来智库

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来自:储能科学谷
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