2023 年中國電化學(xué)儲能行業(yè)市場前景及投資研究報告

2022 年，中國電化學(xué)儲能累計裝機(jī)量達(dá)11GW。未來，隨著分布式光伏、分散式風(fēng)電等分布式能源的大規(guī)模推廣，電化學(xué)儲能累計裝機(jī)量將繼續(xù)增長。

儲能是指通過介質(zhì)和設(shè)備，利用物理或化學(xué)的方法把能量存儲起來，并且根據(jù)特定應(yīng)用需求釋放能量。可提高電力穩(wěn)定性及能量可用性，也可以用于電網(wǎng)削峰填谷，減輕電網(wǎng)波動，還可以提高可再生能源利用效率。電化學(xué)儲能相比常見的抽水儲能方式效率更高，具有廣闊的發(fā)展前景。

2021 年全國能源工作會議明確提出要大力提升新能源消納和儲存能力，大力發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。受各方面利好因素影響，電化學(xué)儲能市場保持快速發(fā)展。2022 年，中國電化學(xué)儲能累計裝機(jī)量達(dá)11GW。未來，隨著分布式光伏、分散式風(fēng)電等分布式能源的大規(guī)模推廣，電化學(xué)儲能累計裝機(jī)量將繼續(xù)增長。預(yù)計2023 年電化學(xué)儲能累計裝機(jī)量將達(dá)20.9GW。

一、電化學(xué)儲能行業(yè)概況

（一）電化學(xué)儲能定義

電化學(xué)儲能指通過電池所完成的能量儲存、釋放與管理的過程。其額定功率和存儲電量較為靈活，但普遍存在安全或環(huán)保問題，主要用于新能源消納、峰谷價差套利、電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻以及UPS 等領(lǐng)域。具有響應(yīng)時間短、能量密度大、維護(hù)成本低、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，是大容量儲能技術(shù)的重要發(fā)展方向。

（二）電化學(xué)儲能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

電化學(xué)儲能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲能變流器（PCS）以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。

（三）電化學(xué)儲能歷程發(fā)展

我國電化學(xué)儲能市場發(fā)展可分為四個階段，目前，中國電化學(xué)儲能市場逐漸完善，電化學(xué)儲能產(chǎn)業(yè)向規(guī)?；较虬l(fā)展。

（1）2000~2010年（技術(shù)驗(yàn)證）

截至2010 年底電化學(xué)儲能累計裝機(jī)規(guī)模2.7MW。

（2）2011~2015年（示范應(yīng)用）

截至2015 年底電化學(xué)儲能累計裝機(jī)規(guī)模164.1MW。

（3）2016~2020 年（商業(yè)化初期）

截至2020 年底電化學(xué)儲能累計裝機(jī)規(guī)模3.27GW。

（4）2021~2025 年（產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展）

預(yù)計2025 年中國電化學(xué)儲能累計裝機(jī)量將達(dá)到55GW。

（四）電化學(xué)儲能技術(shù)路線

（1）鋰離子電池

主要應(yīng)用于新能源消納、電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、峰谷價差套利，其壽命長、能量密度高，響應(yīng)速度快，但是價格偏高、存在一定安全風(fēng)險。

（2）鈉離子電池

主要用于新能源消納、電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻，成本低、快充性能優(yōu)、資源豐富，但壽命短、能量密度低、商業(yè)化程度低。

（3）鉛蓄電池

主要應(yīng)用于UPS，其技術(shù)成熟、成本低，但壽命短、能量密度低、不宜大功率充放電。

（4）液流電池

主要用于新能源消納、電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻，壽命長、功率與容量定制性強(qiáng)，但能量密度較低，初始投資成本高。

二、電化學(xué)儲能行業(yè)發(fā)展環(huán)境

圖2 2017~2022 年中國國內(nèi)生產(chǎn)總值統(tǒng)計

圖3 2017~2022 年中國國內(nèi)生產(chǎn)總值分產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計

（一）經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)中向好

我國經(jīng)濟(jì)總量持續(xù)擴(kuò)大，發(fā)展質(zhì)量穩(wěn)步提高。2022 年，我國GDP 突破120 萬億元，比上年實(shí)際增長3%。分產(chǎn)業(yè)看，第一產(chǎn)業(yè)增加值8.83 萬億元，比上年增長4.1%；第二產(chǎn)業(yè)增加值48.32 萬億元，增長3.8%；第三產(chǎn)業(yè)增加值63.87 萬億元，增長2.3%。其中，第二產(chǎn)業(yè)占比達(dá)39.93%，工業(yè)增加值占第二產(chǎn)業(yè)增加值的比重為83.11%。

（二）可再生能源發(fā)展持續(xù)向好

圖4 2018~2022 年中國可再生能源裝機(jī)規(guī)模統(tǒng)計

圖5 2017~2022 年中國可再生能源發(fā)電量統(tǒng)計

2022 年，可再生能源新增裝機(jī)1.52 億千瓦，占全國新增發(fā)電裝機(jī)的76.2%，已成為我國電力新增裝機(jī)的主體。截至2022 年底，可再生能源裝機(jī)達(dá)到12.13 億千瓦，占全國發(fā)電總裝機(jī)的47.3%。2022 年，可再生能源發(fā)電量達(dá)到2.7 萬億千瓦時，占全社會用電量的31.6%，較2021 年提高1.7 個百分點(diǎn)，相當(dāng)于減少國內(nèi)二氧化碳排放約22.6 億噸。

（三）技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)

我國電化學(xué)儲能行業(yè)專利申請量呈增長趨勢。2018~2022 年，電化學(xué)儲能相關(guān)專利申請量由178項增長至419 項，復(fù)合年均增長率達(dá)23.9%。

三、電化學(xué)儲能行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

（一）全球電化學(xué)儲能區(qū)域分布

2021 年，全球主要地區(qū)電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模中，美國電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模居全球首位，達(dá)6361.7MW，其中新增裝機(jī)功率占全球新增總量的49.6%；中國為第二電化學(xué)儲能市場，裝機(jī)規(guī)模達(dá)5117.1MW，新增裝機(jī)功率占全球的26.9%。

（二）全球電化學(xué)儲能各場景裝機(jī)功率

根據(jù)應(yīng)用場景，儲能可以分為電源側(cè)儲能、電網(wǎng)側(cè)儲能、用戶側(cè)儲能等。2021 年，全球電化學(xué)儲能各場景裝機(jī)功率占比中，電源側(cè)輔助服務(wù)占比最高達(dá)32.1%。其次，電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)占比分別為30.9%、26.6%。用戶側(cè)、分布式及微網(wǎng)占比分別為6.2%、4.2%。

（三）中國電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模

我國儲能市場在疫情沖擊下仍然展現(xiàn)了極高的韌性與彈性，2022 年我國電化學(xué)儲能新增裝機(jī)規(guī)模5.49GW，累計裝機(jī)規(guī)模11GW。未來，隨著分布式光伏、分散式風(fēng)電等分布式能源的大規(guī)模推廣，電化學(xué)儲能累計裝機(jī)量將繼續(xù)增長。預(yù)計2023 年電化學(xué)儲能累計裝機(jī)量將達(dá)20.9GW。

圖6 2018~2022 年中國電化學(xué)儲能相關(guān)專利申請量統(tǒng)計

圖7 2021 年全球主要地區(qū)電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模統(tǒng)計

圖8 2021 年全球電化學(xué)儲能新增裝機(jī)功率地區(qū)分布占比統(tǒng)計

圖9 2021 年全球電化學(xué)儲能各場景裝機(jī)功率占比統(tǒng)計

圖10 2017~2023 年中國電化學(xué)儲能裝機(jī)規(guī)模預(yù)測趨勢圖

圖11 2021 年中國電化學(xué)儲能裝機(jī)應(yīng)用分布占比統(tǒng)計

（四）中國電化學(xué)儲能裝機(jī)應(yīng)用分布

2021 年，新能源配儲占比最高達(dá)45%。其次，電源側(cè)輔助、電網(wǎng)側(cè)占比分別為29%、22%。用戶側(cè)調(diào)峰、分布式及微網(wǎng)占比均為2%。

（五）中國電化學(xué)儲能設(shè)備分析

電化學(xué)儲能的儲能設(shè)備可分為鋰離子電池、鉛蓄電池、液流電池等，綜合考慮成本、電池能量密度、功率密度和質(zhì)量等因素。目前，鋰離子電池更為適合應(yīng)用于電化學(xué)儲能應(yīng)用場景，其裝機(jī)量占比達(dá)88.8%。其次是鉛蓄電池，占比為10.2%。未來，隨著儲能產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，儲能電池市場需求將進(jìn)一步釋放。

圖12 中國電化學(xué)儲能設(shè)備累計裝機(jī)量占比統(tǒng)計

（六）電化學(xué)儲能成本構(gòu)成

電池管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)電池的監(jiān)測、評估、保護(hù)以及均衡等；能量管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度等；儲能變流器可以控制儲能電池組的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換。

表 中國電化學(xué)儲能代表性企業(yè)

圖13 電化學(xué)儲能成本構(gòu)成占比統(tǒng)計

圖14 2017~2022 年中國正極材料出貨量統(tǒng)計

電池模組在整個電化學(xué)儲能系統(tǒng)中占比最高，達(dá)70%，其次是集裝箱，占比為8%，電池管理系統(tǒng)、儲能變流器占比均為6%。

（七）中國電化學(xué)儲能競爭格局

2021 年，我國電化學(xué)儲能行業(yè)CR3 達(dá)到48%，CR5 達(dá)到58.2%，CR10 超過75%。整體來看，電化學(xué)儲能行業(yè)市場集中度較高。

四、電化學(xué)儲能行業(yè)上下游分析

（一）上游分析

（1）正極材料

得益于終端市場的強(qiáng)勢增長及海外出口增加帶動，中國正極材料市場整體呈快速增長態(tài)勢。GGII 數(shù)據(jù)顯示，2022 年國內(nèi)正極材料市場出貨量190 萬噸，同比增長68%。其中，磷酸鐵鋰正極材料出貨量達(dá)111 萬噸，占比59%；三元正極材料出貨64 萬噸，占比34%；錳酸鋰和鈷酸鋰出貨量分別為6.9 萬噸和7.7 萬噸。

（2）負(fù)極材料

新能源汽車銷量大幅增長，帶動動力電池出貨量翻倍增長，疊加鋰電池儲能市場同比增長1.7 倍，進(jìn)而帶動國內(nèi)負(fù)極材料出貨量增長。GGII 數(shù)據(jù)顯示，2022 年中國鋰電負(fù)極材料出貨量137 萬噸，同比增長90%。從產(chǎn)品出貨結(jié)構(gòu)來看，2022 年負(fù)極材料中人造石墨市場占比84%，天然石墨市場占比15%。

（3）隔膜

圖15 2018~2022 年中國負(fù)極材料出貨量統(tǒng)計

圖16 2018~2022 年中國隔膜出貨量統(tǒng)計

圖17 2018~2022 年中國電解液出貨量統(tǒng)計

圖18 2022 年中國新增投運(yùn)電化學(xué)儲能項目占比統(tǒng)計

圖19 2022 年中國新增投運(yùn)電化學(xué)儲能電站分布占比統(tǒng)計

圖20 2017~2023 年中國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模預(yù)測趨勢圖

圖21 2019~2023 年中國5G基站數(shù)量預(yù)測趨勢圖

中國隔膜企業(yè)全球供應(yīng)能力提高，鋰電池隔膜出口量增加，疊加儲能市場帶動，鋰電池隔膜出貨量大幅增長。GGII 數(shù)據(jù)顯示，中國鋰電隔膜2022 年出貨量124 億平米，同比增長59%。

（4）電解液

高工產(chǎn)研鋰電研究所調(diào)研顯示，2022 年中國電解液出貨84 萬噸，同比增長接近70%。從細(xì)分產(chǎn)品占比看，動力領(lǐng)域用電解液需求占比達(dá)到68%，其次為儲能領(lǐng)域需求，占比19%，數(shù)碼領(lǐng)域用電解液受數(shù)碼消費(fèi)終端產(chǎn)品增長不及預(yù)期影響，占比大幅下降至13%。

（二）下游分析

（1）電化學(xué)儲能電站

新增投運(yùn)的電化學(xué)儲能電站通過消防驗(yàn)收比例大大提高，行業(yè)整體安全態(tài)勢較好。我國新增投運(yùn)電化學(xué)儲能電站194 座。新增投運(yùn)的電化學(xué)儲能中鋰離子電池項目仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，總能量6.80GWh，占比為86.51%。截至2022 年年底，已投運(yùn)的電化學(xué)儲能電站主要分布在電源側(cè)，總能量6.80GWh、占比為48.40%。

（2）數(shù)據(jù)中心

受新基建、數(shù)字化轉(zhuǎn)型及數(shù)字中國遠(yuǎn)景目標(biāo)等國家政策促進(jìn)及企業(yè)降本增效需求的驅(qū)動，我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模持續(xù)高速增長。2022 年，我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模約1900.7 億元。隨著我國各地區(qū)、各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進(jìn)，我國數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將保持持續(xù)增長態(tài)勢，預(yù)計2023 年市場規(guī)模將達(dá)到2470.1 億元。

（3）通信基站

相對于4G 網(wǎng)絡(luò)，5G 網(wǎng)絡(luò)采用了毫米波技術(shù)，信號頻率高、覆蓋范圍小、繞射能力差、抗干擾能力弱。因此，5G 采取了“宏基站+小基站”組網(wǎng)覆蓋的模式，在覆蓋相同區(qū)域條件下，5G 基站的建設(shè)需要更密集，5G 基站的數(shù)量將會成倍增加。2022 年我國5G基站新增88.7 萬個，目前5G 基站已達(dá)到231.2 萬個，預(yù)計2023 年將突破290 萬個。

五、電化學(xué)儲能行業(yè)發(fā)展前景

（一）國家政策支持行業(yè)發(fā)展

儲能可有效解決新能源供給間歇性與用戶用電需求持續(xù)性之間的矛盾，提高能源利用效率，促進(jìn)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。近年來，國家大力支持儲能行業(yè)發(fā)展，如《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》指出，突破能量型、功率型等儲能本體及系統(tǒng)集成關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備，滿足能源系統(tǒng)不同應(yīng)用場景儲能發(fā)展需要。國家政策支持為電化學(xué)儲能行業(yè)帶來了廣闊的發(fā)展前景。

（二）電力市場化有望實(shí)現(xiàn)儲能行業(yè)跨越式發(fā)展

隨著電力交易市場化程度不斷提高，儲能資源可通過“虛擬電廠”等形式參與現(xiàn)貨市場、輔助服務(wù)等多種類型電力市場并從中獲益。在電力市場中，儲能的充放電安排對市場的競爭、價格信號的產(chǎn)生、市場成員的收益等都將產(chǎn)生重要的影響。因此，儲能環(huán)節(jié)將成為整個能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并有望助推儲能行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。

（三）儲能需求大幅增長提高行業(yè)滲透率

目前，我國電力系統(tǒng)呈現(xiàn)高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備的“雙高”“雙峰”雙側(cè)隨機(jī)性等特征，市場對電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性提出了更高的要求，對儲能調(diào)峰調(diào)頻、穩(wěn)定運(yùn)行等需求增加。預(yù)計2025 年國內(nèi)新能源發(fā)電占比將超過20%，新能源裝機(jī)的快速增長將帶動電化學(xué)儲能滲透率的提升。

（內(nèi)容來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院）