中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
安全性
四大門檻著力點(diǎn)
1.安全性問(wèn)題
01.儲(chǔ)能系統(tǒng)起火爆炸是首要安全問(wèn)題
起火爆炸是儲(chǔ)能系統(tǒng)的首要安全問(wèn)題，其特點(diǎn)有：
1）原因多：根據(jù)失效形式，導(dǎo)致熱失控的原因可分為三類：①機(jī)械濫用，如擠壓、碰撞、針刺等；②電濫用，如過(guò)度充/放電、低溫充電、過(guò)高倍率充電等；③熱濫用，如著火、環(huán)境溫度過(guò)高等。
2）荷載大：儲(chǔ)能電站儲(chǔ)存荷載電量較多，其內(nèi)含電池?cái)?shù)量多、模塊組數(shù)多，電站的電流電壓高、容量大，一旦發(fā)生故障，熱失控傳遞速度較快，發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，能量大規(guī)模集中釋放，從而引發(fā)大規(guī)模的劇烈燃燒、爆炸事故。
3）副作用：火災(zāi)過(guò)程大致分為升溫、初爆、漏液和復(fù)燃階段，過(guò)程中易產(chǎn)生有毒有害氣體，造成次生傷害。
4）難度大：電池類火災(zāi)撲救難度大，無(wú)特效滅火劑。
2.解決方案（一）
01.儲(chǔ)多環(huán)節(jié)落實(shí)規(guī)范是維護(hù)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全的基底措施
國(guó)內(nèi)將在建設(shè)前中后期分別制定規(guī)范落實(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)安全問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)，1）在設(shè)計(jì)建設(shè)之初要詳細(xì)考慮各種安全風(fēng)險(xiǎn)因素和應(yīng)對(duì)措施；2）在投運(yùn)階段做好運(yùn)維監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并加以解決；3）回收階段要監(jiān)測(cè)安全隱患和環(huán)境污染。因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)相關(guān)的電氣安全、功能安全、電池?zé)崾Э芈?、火?zāi)試驗(yàn)等相關(guān)要求進(jìn)一步明確以后，將對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商提出更高要求。
02.通過(guò)海外儲(chǔ)能安全認(rèn)證的集成商具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)
海外市場(chǎng)門檻高，企業(yè)進(jìn)入海外市場(chǎng)需要各種資質(zhì)認(rèn)證、業(yè)績(jī)案例、海外客戶的供應(yīng)商體系認(rèn)證等，所需時(shí)間周期長(zhǎng)，且國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)體系更加嚴(yán)格。目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要有歐標(biāo)CE認(rèn)證和美標(biāo)UL認(rèn)證，前者適用于歐盟國(guó)，后者是進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)的主要認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)之一。其中，UL 9540是全球首個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)和設(shè)備安全的標(biāo)準(zhǔn)，2015年被授權(quán)為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，2016年被授權(quán)為加拿大國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；UL9540A則是儲(chǔ)能電池最具權(quán)威的熱失控防護(hù)測(cè)試之一，也已得到北美地區(qū)相關(guān) 權(quán)威部門的廣泛認(rèn)可及采納。因此，已通過(guò)海外電力電氣設(shè)備的技術(shù)和生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
03.液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)成為主流溫控解決方案
升級(jí)儲(chǔ)能熱管理系統(tǒng)是提升儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性的解決方案之一。儲(chǔ)能熱管理技術(shù)路線主要分為風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻、相變冷卻。目前大型儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)近80%采用液冷技術(shù)，相較于傳統(tǒng)風(fēng)冷集裝箱，能量密度可提升100%，節(jié)省占地面積40%以上，節(jié)能30%左右。根據(jù)GGII分析，液冷儲(chǔ)能滲透率預(yù)計(jì)25年將達(dá)45%。相較于溫控企業(yè)，儲(chǔ)能集成商門檻更高，其難點(diǎn)在于還要考慮如何降低冷卻液的泄露風(fēng)險(xiǎn)。具體來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)能集成商需要結(jié)合不同的儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景，從多維度的設(shè)計(jì)選型、環(huán)境工況、散熱要求及可靠性要求等方面綜合考慮，充分滿足儲(chǔ)能電站的安全需求。
04.電池一致性監(jiān)測(cè)技術(shù)降低儲(chǔ)能事故風(fēng)險(xiǎn)
電池的一致性決定儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性。儲(chǔ)能電站一般由多個(gè)MW級(jí)的儲(chǔ)能系統(tǒng)并聯(lián)組成，儲(chǔ)能系統(tǒng)通常由2個(gè)或多個(gè)500kW的儲(chǔ)能子系統(tǒng)并聯(lián)，儲(chǔ)能子系統(tǒng)由若干個(gè)電池簇(SBMU單元)并聯(lián)，而每個(gè)電池簇由若干單體電池通過(guò)串并 聯(lián)構(gòu)成。其中，電池組不一致性的最直觀表現(xiàn)是電池單體電壓的不一致性；并聯(lián)電路中電池衰減速度的不一致性會(huì)加速系統(tǒng)的惡化；電池單體的溫度差異會(huì)影響電池組的使用壽命。因此為了保障電池的一致性，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商會(huì)在入廠測(cè)試和實(shí)況運(yùn)行兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)電池和系統(tǒng)進(jìn)行把控。掌握電池測(cè)試能力和實(shí)況智能監(jiān)測(cè)控制技術(shù)的系統(tǒng)集成商更具備技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其產(chǎn)品交付質(zhì)量更有保障。
04.電池一致性監(jiān)測(cè)技術(shù)降低儲(chǔ)能事故風(fēng)險(xiǎn)
作為安全第一負(fù)責(zé)人，儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商的售后服務(wù)和儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品是一個(gè)整體。觸發(fā)濫用過(guò)程的原因復(fù)雜且相互交叉，需要從系統(tǒng)層面進(jìn)行分析。儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商的服務(wù)模式涉及到安裝、調(diào)試、驗(yàn)收，以及定期的巡檢維修等，對(duì)于具體核心零部件的維修更換，也由儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商提供技術(shù)支持或現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。由于儲(chǔ)能系統(tǒng)核心部件的質(zhì)保期普遍在五年以上，并且具有較多大容量和大功率電池組，容易引起發(fā)熱失控導(dǎo)致爆炸和火災(zāi)，因此后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)至關(guān)重要。建立完善的售后服務(wù)體系以及在全球范圍內(nèi)廣泛建立服務(wù)網(wǎng)絡(luò)以及渠道布局將有效提升企業(yè)的全球影響力和競(jìng)爭(zhēng)力。
經(jīng)濟(jì)性
儲(chǔ)能系統(tǒng)招標(biāo)價(jià)格下壓，降本路徑任重而道遠(yuǎn)
1.經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題
01.儲(chǔ)能系統(tǒng)招標(biāo)價(jià)格下壓，降本路徑任重而道遠(yuǎn)
儲(chǔ)能系統(tǒng)中標(biāo)價(jià)格不斷下探，專業(yè)化競(jìng)爭(zhēng)拉開(kāi)序幕：以2小時(shí)磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（不含用戶側(cè)應(yīng)用）為例，2023年6月儲(chǔ)能系統(tǒng)中標(biāo)均價(jià)為1082.00元/kWh，較1月下降25%。其中，華電集團(tuán)2023年第一批5GWh磷酸鐵鋰電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng) 框架采購(gòu)項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)最激烈，共56家企業(yè)參與競(jìng)逐。我們預(yù)測(cè)到2030年，各類儲(chǔ)能技術(shù)的度電成本將實(shí)現(xiàn)10%以上的降幅。其中，如果2020-2030年鋰離子電池容量成本、功率成本下降 20%，2030年其LOCE有望低于現(xiàn)階段最經(jīng)濟(jì)的抽水蓄能。
2.解決方案（一）
01.自建電芯廠的儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商具備成本優(yōu)勢(shì)
目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能市場(chǎng)采用招標(biāo)制競(jìng)爭(zhēng)，而儲(chǔ)能系統(tǒng)中電池占比最高，達(dá)60%以上。以2023年6月的中標(biāo)項(xiàng)目為例，電池企業(yè)和儲(chǔ)能系統(tǒng)集成企業(yè)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)，其中儲(chǔ)能系統(tǒng)企業(yè)中標(biāo)量最大，達(dá)到8GWh，占比接近60%。根據(jù)CNESA統(tǒng)計(jì)，電池企業(yè)的整體投標(biāo)報(bào)價(jià)水平略低于專業(yè)集成商，基本在1.06元/Wh以內(nèi)，最低投標(biāo)報(bào)價(jià)達(dá)到1.00元/Wh，而大部分系統(tǒng)集成商的報(bào)價(jià)基本在1.1元/Wh左右。因此在招投標(biāo)市場(chǎng)中，自產(chǎn)電芯的儲(chǔ)能系統(tǒng)企業(yè)成本更低，在項(xiàng)目報(bào)價(jià)中呈現(xiàn)出更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
02.使用大容量電芯是降本解決方案之一
據(jù)GGII研究，大電芯優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在五方面：1）在PACK端零部件使用量減少，擁有成本優(yōu)勢(shì)；2）高集成度，體積能量密度更高；3）相同系統(tǒng)電壓下，更容易獲得高容量，安全性提升；4）串并聯(lián)電芯減少，BMS數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控精度提升，安全性更有保障；5）在后端集成領(lǐng)域裝配工藝簡(jiǎn)化度高，可大幅度節(jié)省土地基建、集裝箱等方面的成本投入；6）可支持更大時(shí)長(zhǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
03.“方形+疊片”電池配合電芯大容量趨勢(shì)
三大工藝路線尺寸大型化：全球范圍看，儲(chǔ)能電芯有軟包、大圓柱和方形三大產(chǎn)品路線，均呈現(xiàn)容量向上趨勢(shì)。另外，圓柱電池僅使用卷繞工藝，軟包工藝僅使用疊片工藝，方形電池既可以使用卷繞也可以使用疊片工藝。而中短期來(lái)看，集中式儲(chǔ)能的主流電芯方案仍以方形路線為主。方形電池市場(chǎng)占比從2018年的74%提升到了2021年的87%。
疊片電池符合大容量趨勢(shì)：疊片電池具備性能優(yōu)勢(shì)，與大容量電池生產(chǎn)工藝的匹配度更高，疊片電池將成為新的增長(zhǎng)極。據(jù)GGII調(diào)研，2022H1方形疊片電池在儲(chǔ)能市場(chǎng)已出貨3GWh以上，整體滲透率約為7%，廣泛應(yīng)用到戶儲(chǔ)、國(guó)內(nèi)工商業(yè)儲(chǔ)和源網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目中。
04.儲(chǔ)能系統(tǒng)單機(jī)容量隨電芯單體容量變大而變大
截至2022H1，280Ah大容量電芯在國(guó)內(nèi)工商業(yè)側(cè)滲透率已達(dá)60%以上，且已逐漸被大型儲(chǔ)能市場(chǎng)認(rèn)可 。海辰儲(chǔ)能表示，使用320Ah電芯，20尺集裝箱，可搭載容量超過(guò)5MWh+，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)成本降低約12.5%。對(duì)于同樣規(guī)模的項(xiàng)目，可以降低集裝箱使用量13.04%。由于海外項(xiàng)目涉及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸以及存儲(chǔ)，320Ah電芯組裝的儲(chǔ)能系統(tǒng)6個(gè)月后電量仍可滿足5MWh，無(wú)需額外電量。據(jù)GGII不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前已經(jīng)超25款300Ah+儲(chǔ)能電芯問(wèn)世。在此趨勢(shì)之下，大容量?jī)?chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品更具優(yōu)勢(shì)。
05.延長(zhǎng)電芯循環(huán)壽命助力全生命周期的度電成本降低
電芯循環(huán)壽命是當(dāng)前全生命周期度電成本中的核心影響因素：電力儲(chǔ)能項(xiàng)目投資關(guān)注點(diǎn)短期內(nèi)以初始投資成本為主，中長(zhǎng)期將轉(zhuǎn)向全生命周期成本。循環(huán)壽命越高，全生命周期度電成本越低。隨著電力市場(chǎng)化的持續(xù)推進(jìn)，以目前獨(dú)立儲(chǔ)能電站、工商業(yè)儲(chǔ)能每日“兩充兩放”計(jì)算，一年的循環(huán)次數(shù)為730次，若儲(chǔ)能電站的使用周期為20年，則需要整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命為14600次。據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，當(dāng)儲(chǔ)能電池循環(huán)壽命提升到10000次，儲(chǔ)能成本將降至1000元/kWh以 下，扣除充放電損耗和折舊，度電成本將低于0.16元，低于抽水蓄能。
06.高壓級(jí)聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)降本空間大
高壓級(jí)聯(lián)具備性能優(yōu)勢(shì)，有望成為大儲(chǔ)主流：1）大幅縮小電池堆物理空間；2）單體電池容量提高，電池利用率突破85%，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間短；3）降低成本。首先因電池SOC衰減問(wèn)題，20MWh的輸出容量，集中式方案需要配23MWh的物理容量，而高壓級(jí)聯(lián)僅需配22MWh，節(jié)省電池成本6-7%。另外，其拓?fù)錁?gòu)造還節(jié)省了10%的變壓器和開(kāi)關(guān)柜的制造成本；4）使用電芯更少，儲(chǔ)能系統(tǒng)的生命周期更長(zhǎng)。
渠道和經(jīng)驗(yàn)
表前儲(chǔ)能以招投標(biāo)作為銷售渠道
1.渠道和經(jīng)驗(yàn)
01.表前儲(chǔ)能以招投標(biāo)作為銷售渠道
從下游客戶和銷售渠道來(lái)看：
1）表前儲(chǔ)能：采取招投標(biāo)的方式進(jìn)行銷售。目前主要市場(chǎng)在國(guó)內(nèi)，下游集中于to B面向企業(yè)。由于單個(gè)項(xiàng)目投資額大、投資回收期較長(zhǎng)，一般為電網(wǎng)公司和大型發(fā)電集團(tuán)等電力系統(tǒng)央企。因此具有下游渠道優(yōu)勢(shì)和客戶資源的儲(chǔ)能集成商將率先受益。
2）表后儲(chǔ)能：通過(guò)經(jīng)銷與直銷并存的方式向下游終端客戶和經(jīng)銷商進(jìn)行銷售。市場(chǎng)目前主要在海外，集中于to C 端面向大眾消費(fèi)者，業(yè)務(wù)拓展更多依靠渠道和品牌推廣，儲(chǔ)能集成商是否具備本地化能力是重要因素。
02.下游客戶集中于電力系統(tǒng)央（國(guó)）企或電網(wǎng)公司
國(guó)資委對(duì)“五大四小”等發(fā)電央企到2025年新能源裝機(jī)占比提出了50%的剛性要求，下游EPC廠商的集中度或?qū)⒊掷m(xù)擴(kuò)大。據(jù)五大四小公布裝機(jī)規(guī)劃，2025年將合計(jì)新增裝機(jī)容量可達(dá)450GW，總裝機(jī)預(yù)測(cè)合計(jì)689GW。另外從國(guó)家組織的第三批光伏“領(lǐng)跑者”基地中標(biāo)結(jié)果看，光伏行業(yè)市場(chǎng)份額也越來(lái)越向大型企業(yè)集中，其中國(guó)電投集團(tuán)、中廣核、晶科三家企業(yè)累計(jì)中標(biāo)比例達(dá)到71.1%。因此，客戶資源穩(wěn)固的儲(chǔ)能集成商未來(lái)具備長(zhǎng)久生存空間。
03.儲(chǔ)能非標(biāo)特性使原PCS和電網(wǎng)系企業(yè)優(yōu)勢(shì)凸顯
非標(biāo)定制化對(duì)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)要求高：目前儲(chǔ)能行業(yè)整體產(chǎn)能供求比高，碎片化市場(chǎng)、獨(dú)立場(chǎng)景應(yīng)用較多，系統(tǒng)集成主要為非標(biāo)準(zhǔn)模式項(xiàng)目，單項(xiàng)目定制化需求越來(lái)越高 。因此為了滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，設(shè)計(jì)儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品需要豐富的項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)做支撐。其往往在技術(shù)團(tuán)隊(duì)和技術(shù)研發(fā)上極具優(yōu)勢(shì)，滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)應(yīng)用需求，提供定制化解決方案。
兩類企業(yè)具備資源和經(jīng)驗(yàn)的先發(fā)優(yōu)勢(shì)：1）PCS系企業(yè)：一般為光伏逆變器企業(yè)將產(chǎn)品跨場(chǎng)景應(yīng)用于儲(chǔ)能，因此該類往往具備電子電力技術(shù)的積累、對(duì)電網(wǎng)屬性的理解、豐富的下游客戶資源和電站運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。2）電網(wǎng)系企業(yè)：一般為具備電網(wǎng)背景的地方資源型企業(yè)，如南網(wǎng)科技、許繼電氣、海博思創(chuàng)等對(duì)于電網(wǎng)具有深刻的理解，技術(shù)經(jīng)驗(yàn)豐富。另外，背靠電網(wǎng)，下游客戶資源有保障，手握訂單多。
資金實(shí)力
大規(guī)模集采訂單的斬獲能力決定集成商市場(chǎng)格局
1.資金實(shí)力
01.大規(guī)模集采訂單的斬獲能力決定集成商市場(chǎng)格局
2022年，中國(guó)并網(wǎng)了16.428GWh儲(chǔ)能項(xiàng)目，共計(jì)44GWh的項(xiàng)目完成了招投標(biāo)程序，超過(guò)120家儲(chǔ)能系統(tǒng)集成企業(yè)在招投標(biāo)市場(chǎng)展開(kāi)廝殺。在26家入圍的鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商中，海博思創(chuàng)和陽(yáng)光電源均以7次的入圍成績(jī)并列排名第一。入圍5次的企業(yè)包括比亞迪、智光和遠(yuǎn)景能源。斬獲集采訂單的規(guī)模已經(jīng)成為影響各系統(tǒng)集成商出貨量和市場(chǎng)格局的重要因素。
02.資金規(guī)模大的集成商有望覆蓋儲(chǔ)能電站全生命周期運(yùn)營(yíng)
大儲(chǔ)建設(shè)周期長(zhǎng)，資金占用比例高：由于大儲(chǔ)電站為重資產(chǎn)行業(yè)，主流儲(chǔ)能集成企業(yè)的資產(chǎn)負(fù)債率和營(yíng)收周轉(zhuǎn)天數(shù)較高，資金占用比例高。目前單體儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模通常在百兆瓦級(jí)以上，項(xiàng)目投資額基本超過(guò)億元。且大儲(chǔ)建設(shè)流程一般包括選址、涉及、確定方案、設(shè)備采購(gòu)、安裝調(diào)試和性能測(cè)試等，建設(shè)周期在6-12個(gè)月。加之下游EPC一般為國(guó)網(wǎng)、五大四小等電力央國(guó)企，其議價(jià)能力強(qiáng)，回款周期較長(zhǎng)，儲(chǔ)能集成商資金周轉(zhuǎn)效率不高，通常需要墊付大量資金。因此資金規(guī)模較強(qiáng)的企業(yè)才能夠覆蓋儲(chǔ)能電站全生命周期運(yùn)營(yíng)。
