中國儲能網(wǎng)訊：
安全性
四大門檻著力點
1.安全性問題
01.儲能系統(tǒng)起火爆炸是首要安全問題
起火爆炸是儲能系統(tǒng)的首要安全問題，其特點有：
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，如過度充/放電、低溫充電、過高倍率充電等；③熱濫用，如著火、環(huán)境溫度過高等。
2）荷載大：儲能電站儲存荷載電量較多，其內(nèi)含電池數(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)過程大致分為升溫、初爆、漏液和復(fù)燃階段，過程中易產(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，無特效滅火劑。
2.解決方案（一）
01.儲多環(huán)節(jié)落實規(guī)范是維護(hù)儲能系統(tǒng)安全的基底措施
國內(nèi)將在建設(shè)前中后期分別制定規(guī)范落實儲能系統(tǒng)安全問題。具體來說，1）在設(shè)計建設(shè)之初要詳細(xì)考慮各種安全風(fēng)險因素和應(yīng)對措施；2）在投運階段做好運維監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并加以解決；3）回收階段要監(jiān)測安全隱患和環(huán)境污染。因此，儲能系統(tǒng)相關(guān)的電氣安全、功能安全、電池?zé)崾Э芈?、火?zāi)試驗等相關(guān)要求進(jìn)一步明確以后，將對儲能系統(tǒng)集成商提出更高要求。
02.通過海外儲能安全認(rèn)證的集成商具備先發(fā)優(yōu)勢
海外市場門檻高，企業(yè)進(jìn)入海外市場需要各種資質(zhì)認(rèn)證、業(yè)績案例、海外客戶的供應(yīng)商體系認(rèn)證等，所需時間周期長，且國際標(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，后者是進(jìn)入美國市場的主要認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)之一。其中，UL 9540是全球首個儲能系統(tǒng)和設(shè)備安全的標(biāo)準(zhǔn)，2015年被授權(quán)為美國國家標(biāo)準(zhǔn)，2016年被授權(quán)為加拿大國家標(biāo)準(zhǔn)；UL9540A則是儲能電池最具權(quán)威的熱失控防護(hù)測試之一，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。
03.液冷儲能系統(tǒng)成為主流溫控解決方案
升級儲能熱管理系統(tǒng)是提升儲能系統(tǒng)安全性的解決方案之一。儲能熱管理技術(shù)路線主要分為風(fēng)冷、液冷、熱管冷卻、相變冷卻。目前大型儲能項目招標(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，液冷儲能滲透率預(yù)計25年將達(dá)45%。相較于溫控企業(yè)，儲能集成商門檻更高，其難點在于還要考慮如何降低冷卻液的泄露風(fēng)險。具體來說，儲能集成商需要結(jié)合不同的儲能應(yīng)用場景，從多維度的設(shè)計選型、環(huán)境工況、散熱要求及可靠性要求等方面綜合考慮，充分滿足儲能電站的安全需求。
04.電池一致性監(jiān)測技術(shù)降低儲能事故風(fēng)險
電池的一致性決定儲能系統(tǒng)安全性。儲能電站一般由多個MW級的儲能系統(tǒng)并聯(lián)組成，儲能系統(tǒng)通常由2個或多個500kW的儲能子系統(tǒng)并聯(lián)，儲能子系統(tǒng)由若干個電池簇(SBMU單元)并聯(lián)，而每個電池簇由若干單體電池通過串并 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加速系統(tǒng)的惡化；電池單體的溫度差異會影響電池組的使用壽命。因此為了保障電池的一致性，儲能系統(tǒng)集成商會在入廠測試和實況運行兩個環(huán)節(jié)對電池和系統(tǒng)進(jìn)行把控。掌握電池測試能力和實況智能監(jiān)測控制技術(shù)的系統(tǒng)集成商更具備技術(shù)優(yōu)勢，其產(chǎn)品交付質(zhì)量更有保障。
04.電池一致性監(jiān)測技術(shù)降低儲能事故風(fēng)險
作為安全第一負(fù)責(zé)人，儲能系統(tǒng)集成商的售后服務(wù)和儲能系統(tǒng)產(chǎn)品是一個整體。觸發(fā)濫用過程的原因復(fù)雜且相互交叉，需要從系統(tǒng)層面進(jìn)行分析。儲能系統(tǒng)集成商的服務(wù)模式涉及到安裝、調(diào)試、驗收，以及定期的巡檢維修等，對于具體核心零部件的維修更換，也由儲能系統(tǒng)集成商提供技術(shù)支持或現(xiàn)場服務(wù)。由于儲能系統(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)，因此后期的運營維護(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)的全球影響力和競爭力。
經(jīng)濟(jì)性
儲能系統(tǒng)招標(biāo)價格下壓，降本路徑任重而道遠(yuǎn)
1.經(jīng)濟(jì)性問題
01.儲能系統(tǒng)招標(biāo)價格下壓，降本路徑任重而道遠(yuǎn)
儲能系統(tǒng)中標(biāo)價格不斷下探，專業(yè)化競爭拉開序幕：以2小時磷酸鐵鋰電池儲能系統(tǒng)（不含用戶側(cè)應(yīng)用）為例，2023年6月儲能系統(tǒng)中標(biāo)均價為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)儲能系統(tǒng) 框架采購項目競爭最激烈，共56家企業(yè)參與競逐。我們預(yù)測到2030年，各類儲能技術(shù)的度電成本將實現(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.自建電芯廠的儲能系統(tǒng)集成商具備成本優(yōu)勢
目前國內(nèi)儲能市場采用招標(biāo)制競爭，而儲能系統(tǒng)中電池占比最高，達(dá)60%以上。以2023年6月的中標(biāo)項目為例，電池企業(yè)和儲能系統(tǒng)集成企業(yè)同臺競爭，其中儲能系統(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，電池企業(yè)的整體投標(biāo)報價水平略低于專業(yè)集成商，基本在1.06元/Wh以內(nèi)，最低投標(biāo)報價達(dá)到1.00元/Wh，而大部分系統(tǒng)集成商的報價基本在1.1元/Wh左右。因此在招投標(biāo)市場中，自產(chǎn)電芯的儲能系統(tǒng)企業(yè)成本更低，在項目報價中呈現(xiàn)出更強(qiáng)的競爭力。
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；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）可支持更大時長儲能系統(tǒng)。
03.“方形+疊片”電池配合電芯大容量趨勢
三大工藝路線尺寸大型化：全球范圍看，儲能電芯有軟包、大圓柱和方形三大產(chǎn)品路線，均呈現(xiàn)容量向上趨勢。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。而中短期來看，集中式儲能的主流電芯方案仍以方形路線為主。方形電池市場占比從2018年的74%提升到了2021年的87%。
疊片電池符合大容量趨勢：疊片電池具備性能優(yōu)勢，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極。據(jù)GGII調(diào)研，2022H1方形疊片電池在儲能市場已出貨3GWh以上，整體滲透率約為7%，廣泛應(yīng)用到戶儲、國內(nèi)工商業(yè)儲和源網(wǎng)側(cè)儲能項目中。
04.儲能系統(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，且已逐漸被大型儲能市場認(rèn)可 。海辰儲能表示，使用320Ah電芯，20尺集裝箱，可搭載容量超過5MWh+，實現(xiàn)系統(tǒng)成本降低約12.5%。對于同樣規(guī)模的項目，可以降低集裝箱使用量13.04%。由于海外項目涉及長時間運輸以及存儲，320Ah電芯組裝的儲能系統(tǒng)6個月后電量仍可滿足5MWh，無需額外電量。據(jù)GGII不完全統(tǒng)計，當(dāng)前已經(jīng)超25款300Ah+儲能電芯問世。在此趨勢之下，大容量儲能系統(tǒng)產(chǎn)品更具優(yōu)勢。
05.延長電芯循環(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：電力儲能項目投資關(guān)注點短期內(nèi)以初始投資成本為主，中長期將轉(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。隨著電力市場化的持續(xù)推進(jìn)，以目前獨立儲能電站、工商業(yè)儲能每日“兩充兩放”計算，一年的循環(huán)次數(shù)為730次，若儲能電站的使用周期為20年，則需要整個儲能系統(tǒng)的壽命為14600次。據(jù)GGII統(tǒng)計，當(dāng)儲能電池循環(huán)壽命提升到10000次，儲能成本將降至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.高壓級聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)降本空間大
高壓級聯(lián)具備性能優(yōu)勢，有望成為大儲主流：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)時間短；3）降低成本。首先因電池SOC衰減問題，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%的變壓器和開關(guān)柜的制造成本；4）使用電芯更少，儲能系統(tǒng)的生命周期更長。
渠道和經(jīng)驗
表前儲能以招投標(biāo)作為銷售渠道
1.渠道和經(jīng)驗
01.表前儲能以招投標(biāo)作為銷售渠道
從下游客戶和銷售渠道來看：
1）表前儲能：采取招投標(biāo)的方式進(jìn)行銷售。目前主要市場在國內(nèi)，下游集中于to B面向企業(yè)。由于單個項目投資額大、投資回收期較長，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)勢和客戶資源的儲能集成商將率先受益。
2）表后儲能：通過經(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。市場目前主要在海外，集中于to C 端面向大眾消費者，業(yè)務(wù)拓展更多依靠渠道和品牌推廣，儲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）企或電網(wǎng)公司
國資委對“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年將合計新增裝機(jī)容量可達(dá)450GW，總裝機(jī)預(yù)測合計689GW。另外從國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)市場份額也越來越向大型企業(yè)集中，其中國電投集團(tuán)、中廣核、晶科三家企業(yè)累計中標(biāo)比例達(dá)到71.1%。因此，客戶資源穩(wěn)固的儲能集成商未來具備長久生存空間。
03.儲能非標(biāo)特性使原PCS和電網(wǎng)系企業(yè)優(yōu)勢凸顯
非標(biāo)定制化對項目經(jīng)驗要求高：目前儲能行業(yè)整體產(chǎn)能供求比高，碎片化市場、獨立場景應(yīng)用較多，系統(tǒng)集成主要為非標(biāo)準(zhǔn)模式項目，單項目定制化需求越來越高 。因此為了滿足不同應(yīng)用場景的需求，設(shè)計儲能系統(tǒng)產(chǎn)品需要豐富的項目實踐經(jīng)驗做支撐。其往往在技術(shù)團(tuán)隊和技術(shù)研發(fā)上極具優(yōu)勢，滿足國內(nèi)外市場應(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)驗的先發(fā)優(yōu)勢：1）PCS系企業(yè)：一般為光伏逆變器企業(yè)將產(chǎn)品跨場景應(yīng)用于儲能，因此該類往往具備電子電力技術(shù)的積累、對電網(wǎng)屬性的理解、豐富的下游客戶資源和電站運行經(jīng)驗。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)等對于電網(wǎng)具有深刻的理解，技術(shù)經(jīng)驗豐富。另外，背靠電網(wǎng)，下游客戶資源有保障，手握訂單多。
資金實力
大規(guī)模集采訂單的斬獲能力決定集成商市場格局
1.資金實力
01.大規(guī)模集采訂單的斬獲能力決定集成商市場格局
2022年，中國并網(wǎng)了16.428GWh儲能項目，共計44GWh的項目完成了招投標(biāo)程序，超過120家儲能系統(tǒng)集成企業(yè)在招投標(biāo)市場展開廝殺。在26家入圍的鋰電池儲能系統(tǒng)集成商中，海博思創(chuàng)和陽光電源均以7次的入圍成績并列排名第一。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格局的重要因素。
02.資金規(guī)模大的集成商有望覆蓋儲能電站全生命周期運營
大儲建設(shè)周期長，資金占用比例高：由于大儲電站為重資產(chǎn)行業(yè)，主流儲能集成企業(yè)的資產(chǎn)負(fù)債率和營收周轉(zhuǎn)天數(shù)較高，資金占用比例高。目前單體儲能項目規(guī)模通常在百兆瓦級以上，項目投資額基本超過億元。且大儲建設(shè)流程一般包括選址、涉及、確定方案、設(shè)備采購、安裝調(diào)試和性能測試等，建設(shè)周期在6-12個月。加之下游EPC一般為國網(wǎng)、五大四小等電力央國企，其議價能力強(qiáng)，回款周期較長，儲能集成商資金周轉(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)才能夠覆蓋儲能電站全生命周期運營。
