服务家庭用户,千亿产业崛起,户用储能赛道或将开启全面竞速

储能微观察 2023-03-07
3790 字丨阅读本文需 10 分钟

户用储能赛道可称得上2022年黄金细分赛道之一。

受全球能源形势叠加光伏装机量不断加大等影响,户用储能赛道持续 “扩张”,全球企业竞速“加速度”。

海外数据显示,2021年全球户用储能供应商TOP3为特斯拉、派能科技、比亚迪,分别占比18%、14%、11%。而对比2020年,三者之间的份额差距越来越少,尤其以比亚迪的增长尤为醒目。户用储能赛道或将开启全面竞速。

01

户储即家庭用户侧储能系统,将成为新型电力系统的重要部分

储能是提高电力系统可靠性、促进新能源消纳的关键技术。储能是将不易储存的电能转化为机械能、化学能等形式储存起来, 以便需要时使用的技术。储能系统可以动态吸收并储存来自发电侧或电网的电能,在需要时释放,从而改变电能生产、输送和使用同步完成的模式,使得实时平衡的“刚性”电力系统变得更加“柔性”,有效提高电能质量和用电效率。储能可用于 电力系统的各个环节,包括发电侧、电网侧和用户侧。

发电侧:发电侧储能系统可提供调峰、调频、备用容量等功能,提高供电质量和稳定性;对于可再生能源并网,配备储能可以解决风、光等新能源出力特性与用电负荷不完全匹配、调度困难等问题,大幅提高可再生能源消纳水平。

电网侧:电网侧储能系统可用于电网侧调峰调频等辅助服务,同时可用于缓解电网阻塞,提高输配电能力,从而延缓输配电扩容升级。

用户侧:安装主体为电力用户,包括家庭用户和工商业用户。安装用户侧储能,有助于家庭用户和工商业用户节约用电成本,并保障用电稳定性。

户用储能(户储)是指用于家庭用户的储能系统。户用储能系统通常与户用光伏系统组合安装,为家庭用户提供电能。白天, 光伏所发的电能优先供本地负载使用,多余的能量存储到蓄电池,在电能仍有富余的情况下可选择性并入电网;夜间,光伏系统无法发电时,蓄电池放电提供电能供本地负载使用。户用储能系统可以提高户用光伏自发自用程度,减少用户的电费支出,并在极端天气等情况下保障用户用电的稳定性。对于高电价、高峰谷价差或电网老旧地区的用户,购置户储系统具备较 好的经济性,家庭用户有购置户储系统的动力。

户储单机装机规模较小,主要采用电化学储能路线。户用储能装机规模通常在10kWh 级,与通常在兆瓦时级以上的发电侧/ 电网侧/工商业储能相比,单机规模小得多。

不同于大型储能的多种技术路线选择(抽蓄、压缩空气、电化学、飞轮储能等), 户用储能通常采用装机规模灵活、产业链成熟、易于量产推广、安装运维简便的电化学储能路线。户用电化学储能系统通常由电池组、电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)和能量管理系统(EMS)构成,其中储能电池和变流器是价值量较 高的核心环节。

户储与大型电力储能、工商业储能互为补充,赛道成长性和盈利性好。户用储能与户用光伏配合使用,属于分散布局、就近利用的储能形式,可以很好地适应分散的电力需求和资源分布,将和大型储能系统并行发展、互为补充,成为以可再生能源 为主体的新型电力系统的重要组成部分,发展空间广阔,且赛道盈利性好。

与大型储能系统相比,户用储能单体投资规模较小、投资主体分散、部署灵活,赛道具备迅速爆发的潜力,成长性高。

户用储能的投资方为终端用户,其用电电价显著高于集中式电站对应的并网电价,户储更容易获得经济性,因此用户对户储系统的价格敏感度相对较低,上游材料成本易于传导;加之 2C 赛道可产生品牌溢价,赛道参与者盈利能力优良。

02

户储产业方兴未艾,欧洲、美国是主要市场

全球储能市场高速增长,用户侧储能是重要驱动力之一。根据弗若斯特沙利文数据,2021 年全球储能系统新增装机容量达 25.2GWh,同比增长 133.3%,其中发电侧、电网侧和用户侧装机分别为 14.4、2.7、8.1GWh。从装机容量来看,用户侧储能(包括户用和工商业储能)占据储能市场的 32.1%;用户侧、特别是户用储能终端产品单Wh 价格高于发电侧和电网侧储 能,用金额表示的市场占比将更高,是储能市场的重要组成部分。

欧洲、美国引领发展,户用储能赛道迎来高速增长。2021年以来,在高电价和能源安全需求驱动下,全球户用储能需求迎 来爆发,高工产研估计,2021 年全球户用储能新增装机6.4GWh,2022 年新增装机将达到15GWh。欧洲和美国是全球户 用储能装机主力,各占据约全球1/4的市场。

我们认为,欧美户储市场高度景气,未来具有广阔的成长空间。

欧洲户储市场:碳中和与能源独立目标引领政策制定,能源结构和冲突催化导致高电价。高用电成本、政策补贴两方面因素下,户用储能系统具备优良经济性,带动用户需求高增长。

历史数据:欧洲户储已具规模,增长强劲。根据 Solar Power Europe 数据,2020年欧洲户储新增装机量1.07GWh,2015-2020年复合增长率 55%;2021年(估计)欧洲户储市场规模 1.82GWh,较上年增长 70%。

地域结构:现阶段,德国是欧洲户储市场装机主力,2020 年户储装机 749MWh,占欧洲总装机的 70%。

空间预测:我们测算,到2025年,欧洲户储市场空间将达到 10.2GWh,2021-2025 年复合增长率 53.7%;2025 年欧洲户储市场装机总量将达到 33.8GWh。

美国户储市场:节省电费和保障用电是用户配备户储的核心动力,ITC 补贴和地方政策支持进一步提高配储积极性,市场空间有望打开。

历史数据:美国户储基数尚小,增势迅猛。根据 USITC 数据,2020 年美国户用储能装机 235MW/540MWh,对应 2017-2020 年复合增速分别为 162%/165%。

地域结构:现阶段,加州是美国户储装机主力。2020 年,加州户储装机量占全国的 57%;夏威夷是第二大市场,装机 量占全国的 16%。

空间预测:我们测算,到 2025 年美国户储市场空间将达到9.5GWh,2022-2025 年复合增长率 68.9%;2025 年美国户储市场装机总量将达到 24.3GWh。

全球户储市场规模有望达到千亿级。考虑户储在澳、日、拉美等其它国家和地区的渗透,假设 2025 年欧、美户储市场占全球市场的40%,则 2025 年全球户储新增装机需求可达50GWh。按照每套10kWh储能系统(包括电池系统和变流器)价值量1万美元计算,单GWh对应10亿美元(70 亿人民币)市场空间,未来全球户储市场空间可达千亿级。

03

户用储能产业链格局

户用储能的核心是储能电池和储能逆变器,其壁垒在于生产端的电池与储能逆变器适配和终端的品牌渠道,盈利的核心竞争在于储能的产品和市场结构。

1、电池格局

全球储能电芯中国厂商出货领先,宁德时代出货量全球第一。

根据测算,2021年全球储能电芯出货量59.9GWh,其中宁德时代作为最大电芯供应商占据榜首,出货量16.7GWh,占比达27.9%;派能科技作为户储龙头,出货1.5GWh,占比2.6%。我们预计2022年全球出货114.9GWh,同增91.9%,其中宁德时代出货45.0GWh,同增169.5%;派能科技出货3.5GWh,同增127.3%。

户用储能供应商呈现明显地域分布特征,特斯拉主供美国市场,派能深耕欧洲市场。

根据S&P Global,2021年户用储能供应商TOP3分别为特斯拉、派能、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%,其次为本土集成商如Senec、E3/DC;意大利市场派能占比最高,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。

2、储能格局

全球储能电芯中国厂商出货领先,宁德时代出货量全球第一。

根据测算,预计2022-2023年全球储能电芯出货117.2/182.1GWh,同增93%/55%;其中,宁德时代作为最大电芯供应商占据榜首,我们预计宁德时代2022-2023年出货45.0/67.5GWh,同增169%/50%,占比38.4%/37.1%。

3、逆变器格局

户储逆变器格局较为集中,厂商间竞争激烈,CR5占比约58%。

2021年全球用户侧储能逆变器市场竞争格局较为集中,但厂商之间竞争激烈,古瑞瓦特位列第一,市占率约为13.8%,德业、锦浪、solaredge、固德威紧随其后,分别为12.4%、10.9%、10.3%、9.8%,前五市占率差异较小,CR5占比约为58%。

龙头逆变器厂商储能出货均高速增长。

2022年年初以来,户储需求旺盛,国产逆变器厂商出货持续高增,我们预计2022年国产逆变器厂商出货实现翻倍以上增长,2022年我们预计阳光出货6-7GWh,实现翻倍增长,其中户储有望从2021年1万套增至10万套;锦浪出货30万台,实现翻9-10倍增长;固德威出货30万台,实现翻4-5倍增长,德业出货20万台,实现翻2-3倍增长。

04

户用储能产业链全面“竞速”

2022年12月30日,户用储能企业沃太能源拟科创板IPO。事实上,户用储能因其高经济性,2021年底以来,涌入户用储能赛道的企业就明显增加。

一方面,2022年,能源紧张局势造成欧洲电价上扬。通常来说,欧洲电价由采购电价+新能源附加费+税费组成。2022年10月份,欧盟和英国10月份的平均用电价格比2021年同期上涨了1倍。

另一方面,双碳目标下,光伏渗透率在海外明显提速。户用储能与户用光伏配套后的经济性凸显。据相关数据预测,美国、德国的户用光伏渗透率将从3.3%、11.1%,提升到2025年的6.6%、21.5%。美国、德国的光储一体化渗透率也同步在提升。

一套完整的户用储能包括光伏组件、储能逆变器、储能电池和其他零部件等,其中最为核心的是储能电池和储能逆变器。典型的系统一般是5KW(组件+逆变器)配套10kWh(储能电池)或者10kW+10kWh。

从户用储能赛道特征来看,户用储能属于典型的C端消费品,终端用户在选择产品时不仅考虑产品性价比,还会考虑寿命、功能和品牌等因素。所以,户储赛道毛利率总体高于其他储能赛道。

沃太能源招股书也可以看出这一点。沃太能源最近几年主营业务毛利率分别为28.21%、30.5%、26.81%、24.62%。总体毛利率高于聚焦为大型工商业储能系统商阳光电源。

户用储能运行图,来源于比亚迪产品书。

从技术角度看,户用储能采用集成化微电网设计思想,可以并/离网双模式运行,并可实现运行模式无缝切换,极大提高供电可靠性。另外,户用储能配置灵活高效的管理系统,可以根据电网、负荷、储能和电价进行运行策略调整,实现系统运行优化和用户收益最大化。

从户用储能走势来看,户用储能注重外观设计,便于安装,主要配套磷酸铁锂电池,与光伏相结合。产品形态包括一体机、分体机等,主要为住宅、公共设施场所、小型工厂所等提供电力需求,既可以作为应急电源、备用电源,还可以峰谷套利。

对比特斯拉和比亚迪的产品分布,继新能源汽车领域的“厮杀”之外,双方这一竞争趋势或将在储能领域延续,尤其是在更为比拼渠道和品牌的户用储能赛道。值得注意的是,比亚迪在电池领域已经取得技术先机,未来的全球格局值得期待。

文章来源: 高工储能,老杨说储能,储能日参

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