储能行业研究「储能市场发展概况」

今天带来储能行业研究「储能市场发展概况」，关于储能行业研究「储能市场发展概况」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

第二部分 产业链分析摘要：

随着碳达峰、碳中和目标的提出，以光伏、风电为代表的可再生能源战略地位凸显，储能作为支撑可再生能源发展的关键技术也在快速发展。因此储能如今备受各方关注，而且市场空间几乎肉眼可见。基于此，本文从储能的几种主要方式、重要性、未来的发展趋势进行了阐述，并深度解析了储能产业链，对相关重要公司一并进行了梳理。从投资角度来看，逆变器的确定性更高，资金也更偏爱。最后要强调的是储能行业的估值都偏高，请谨慎参与，新行业变化很快，对储能感兴趣的要时刻关注行业变化。

由于储能行业分析内容较多，本文从三个部分着手分析，第一部分为储能行业概况分析，第二部分为储能产业链分析，第三部分为行业发展趋势及相关的企业。

一、产业链分析

储能产业链可以分为上中下游。其中，上游主要为电池原材料及生产设备厂商；中游主要为电池组、电池管理系统、能量管理系统、储能变流器等零部件生产企业；其中电池组，是储能系统最主要的构成部分，储能系统的能量核心；电池管理系统（BMS），主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡等，系统的感知核心，类似于“医生”；能量管理系统（EMS），负责数据采集、网络监控和能量调度，系统的控制核心，确保电网和整套系统正常运营；储能变流器（PCS），控制储能电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换，是系统的阀门连接于电池系统与电网（或负荷）；以及其他电气设备、箱体、温控系统等。下游主要为储能系统集成商、安装商，负责采购储能系统零部件 集成终端产品向用户进行销售、安装，并提供售后服务，其面临的下游客户包含家庭、工商业、新能源电站、传统电站等多个场景。目前产业链上的企业主要有三类：1）电池企业，主要包括动力电池企业如宁德时代、国轩高科、亿纬锂能等，以及部分消费/铅酸电池企业转型进入 储能领域如鹏辉能源、珠海冠宇，这类企业主要销售电池组。2）逆变器企业，主要为阳光电源、固德威、锦浪科技等；3）系统集成企业，如派能科技、比亚迪等。下面对产业链上占比较高的环节进行详细分析

电池

电池在整个储能系统中占的成本高达60%，其重要性是不言而喻的。2019 年我国电力系统储能锂电池出货量中磷酸铁锂电池占比达95.5%。2019 年全球家用储能产品出货量中磷酸铁锂电池占比41%（前值33%）；三元锂电池占比55%。国外家用储能中三元较高主要是因为海外厂商专注三元路线，且在全球市场有先发优势。磷酸铁锂优势在于热稳定性强，材料结构稳定性高，因此安全可靠性、循环寿命及全周期成本优于三元锂电池。虽然磷酸铁锂电池能量密度低于三元锂电池，但相对动力系统，储能系统对尺寸及重量设计要求低，对冲了磷酸铁锂电池在灵活性上的劣势特斯拉储能电池也逐步从三元路线转向铁锂路线。目前，储能电池与动力电池二者在技术原理上并未形成差异，但由于应用场景的不同，现实应用对二者的性能、使用寿命等有着不同的要求。动力和储能电池系统产品按产品形态的不同可分为电芯、模组和电池包。电芯是动力电池产品的核心基础构成单元，一定数量的电芯可组成模组，并进一步装配成套为电池包，最终应用在新能源汽车的形态为电池包。电池模组价值量最高（60%）。电芯质量（能量密度、循环次数、温度适应性及安全性等），直接影响整个储能系统的运行与效率，因此也是决定储能系统投资回报率的关键要素。

前面说过动力电池和储能电池基本差不多，但也有一些不同的地方，具体看下图

目前储能电池依旧是动力电池巨头统治，海外市场在2020 年前基本采用三星、LG化学的电池方案，2021 年起加速宁德时代等国内方案的导入。国内的竞争格局代表意义不强，因电源侧商业模式较差，宁德时代主要做电网侧示范项目。

下面我们从电池的原材料讲起，它的原材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、结构件，下面依次进行分析

1）.正极材料

当前，正极材料是锂电池的核心材料，是决定电池性能的关键因素，对产品最终的能量密度、电压、使用寿命以及安全性等有着直接影响，也是锂电池中成本最高的部分。对于锂电池的来说，正极材料的性质是锂电池发展的关键。正极材料需要符合下面条件：一是电池的容量较大、充放电过程稳定；二是充放电过程的动力学平缓；三充放电过程锂离子可逆性强。正极材料的突破最有可能带来锂电池能量密度颠覆性的提升，中短期内正极材料仍将维持磷酸铁锂和三元材料并行的格局，并在当前化学体系基础上进行技术迭代。

正因此，锂电池往往用正极材料命名，如三元电池，就是使用三元材料做正极的锂电池。常见的正极材料可以分为钴酸锂（LCO）、锰酸锂（LMO）、磷酸铁锂（LFP）和三元材料（NCM）。不同正极材料差距明显，适用领域也不一样。下面具体看一下几种主流锂电池正极材料性能对比

钴酸锂：结构比较稳定，是一种非常成熟的正极材料产品。其理论容量为274mAh/g，实际容量为140mAh/g左右，也有报道实际容量已达155mAh/g。该正极材料的主要优点为：工作电压较高（平均工作电压为3.7V）、充放电电压平稳，适合大电流充放电，比能量高、电导率高，生产工艺简单、容易制备等。主要缺点为：价格昂贵，抗过充电性较差，循环性能有待进一步提高。而且钴有放射性，不利于环保，因此发展受到限制。

镍酸锂：氧化镍锂的价格较钴酸锂便宜，理论能量密度达276mAh/g，但制作难度大，且安全性和稳定性不佳。技术上采用掺杂Co、Mn、Al、F等元素来提高其性能。由于提高镍酸锂技术研究需考察诸多参数，工作量大，目前的进展缓慢。

锰酸锂：锰资源丰富、价格便宜，而且安全性较高、易制备，成为锂离子电池较为理想的正极材料。早先较常用的是尖晶石结构的锰酸锂，工作电压较高。但理论容量仅为148 mAh/g，实际容量为90～120 mAh/g。工作电压范围为3～4V。锰酸锂与电解质的相容性不佳，材料在电解质中会缓慢溶解。近年新发展起来层状结构的三价锰氧化物锰酸锂，其理论容量为286mAh/g，实际容量已达200mAh/g左右，工作电压范围为3～4.5V。在理论容量和实际容量上都比锰酸锂大幅度提高，但仍然存在充放电过程中结构不稳定，以及较高工作温度下的溶解问题。解决这些问题的办法是对锰酸锂进行掺杂和表面修饰。目前已经取得可喜进展。

钴镍锰酸锂：即现在常说的三元材料，它融合了钴酸锂和锰酸锂的优点，在小型低功率电池和大功率动力电池上都有应用。但该种电池的材料之一——钴是一种贵金属，价格波动大，对钴酸锂的价格影响较大。钴处于价格高位时，三元材料价格较钴酸锂低，具有较强的市场竞争力；但钴处于价格低位时，三元材料相较于钴酸锂的优势就大大减小。随着性能更加优异的磷酸铁锂的技术开发，三元材料大多被认为是磷酸铁锂未大规模生产前的过渡材料。而磷酸铁锂电池特性更适用于储能场景，是目前电化学储能的发展趋势。

2020年以前是三元材料为主流，因为2015-2020年三元的补贴多；磷酸铁锂因其成本较低、安全性好的优势，于2021年反超。市场前三是德方纳米、容百科技、贝特瑞，产能主要集中在中日韩，我国达到全球份额的56%。竞争格局比较分散，进入的门槛低，因此盈利能力较弱，毛利率普遍低于20%，产能严重过剩。

2）.负极材料

锂电池负极材料由活性物质、粘结剂和添加剂制成糊状胶合剂后，涂抹在铜箔两侧，经过干燥、滚压制得，作用是储存和释放能量，主要影响锂电池的循环性能等指标。负极材料按照所用活性物质，可分为碳材和非碳材两大类：碳系材料：包括石墨材料（天然石墨、人造石墨以及中间相碳位球）与其它碳系（硬碳、软碳和石墨烯）两条路线；非碳系材料：可细分为钛基材料、硅基材料、锡基材料、氮化物和金属锂等。

与正极材料不同，锂电池负极虽路线同样众多，最终产品却很单一，人造石墨是绝对主流。数据显示，2020年中国人造石墨出货量约为30.7万吨，在负极材料出货总量中的占比高达84%，较2019年水平进一步提升5.5个百分点。

石墨负极最核心的问题，则是石墨负极材料能量密度的理论上限为372mAh/g，而行业头部公司的产品已可实现365mAh/g的能量密度，逼近理论极限，未来的提升空间极为有限，急需寻找下一代替代品。新一代的负极材料中，硅基负极是热门候选者。其具有极高的能量密度，理论容量比可达 4200mAh/g，远超石墨类材料。但作为负极材料，硅也有严重缺陷，锂离子嵌入会导致严重的体积膨胀，破坏电池结构，造成电池容量快速下降。目前通行的解决方案之一是使用硅碳复合材料，硅颗粒作为活性物质，提供储锂容量，碳颗粒则用来缓冲充放电过程中负极的体积变化，并改善材料的导电性，同时避免硅颗粒在充放电循环中发生团聚。基于此，硅碳负极材料被认为是前景最佳的技术路线，逐渐获得产业链内企业的关注。特斯拉的Model 3已经使用了掺入10%硅基材料的人造石墨负极电池，其能量密度成功实现300wh/kg，大幅领先采用传统技术路线的电池。不过与石墨负极相比，硅碳负极除了加工技术仍不成熟外，较高的成本也是障碍。当前的硅碳负极材料市场价格超过15万元/吨，是高端人造石墨负极材料的两倍。未来量产后，电池制造商也会面临与正极材料相似的成本控制问题。

3）.电解液

电解液在锂电池中，主要作为离子迁移的载体，保证离子在正负极之间的传输。其对电池安全性、循环寿命、充放电倍率、高低温性能、能量密度等性能指标都有一定影响。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐和添加剂等原料按一定比例配制构成。按质量划分，溶剂质量占比 80%~90%，锂盐占比10%~15%，添加剂占比在5%左右；按成本划分，锂盐占比约40%~50%， 溶剂占比约30%、添加剂占比约10%~30%。

锂电池对电解液的要求是比较复杂的，需具备多种特性：

①离子电导性能好，离子迁移阻力要低；

②化学稳定性高，不可与电极材料、电解液、隔膜等发生有害副反应；

③熔点低，沸点高，在较宽的温度范围内保持液态；

④安全性好，制备工艺不复杂，成本低，无毒无污染。

目前，由于较好的性能与较低的成本，六氟磷酸锂（LiPF6）是主流的锂盐溶质。其在各类非水溶剂中有较好的溶解度和较高的电导率，化学性质相对稳定，安全性好，且对环境污染也小。但缺陷同样明显：六氟磷酸锂对水分比较敏感，热稳定性也差，最低60℃就可能开始分解，电池性能将快速衰减，低温环境的循环效果则比较一般，适应温度范围窄。此外，六氟磷酸锂对其纯度、稳定性要求非常高，生产过程涉及低温、强腐蚀、无水无尘等苛刻工况条件，生产难度也比较大。

新一代锂盐中，双氟磺酰亚胺锂（LiFSI），被认为有望替代六氟磷酸锂。相较于传统锂盐，LiFSI的的热稳定性更高，而且在电导率、循环寿命、低温性能等方面均有优势。但受限于生产工艺与产能，LiFSI成本过高，远超六氟磷酸锂。为控制成本，LiFSI在实际商用中仍更多的作为电解液添加剂使用，而非锂盐溶质。

4）.隔膜

锂电池隔膜是正负极之间的一层薄膜，在锂电池进行电解反应时，可用来分隔正极和负极防止发生短路。隔膜浸润在电解液中，表面有大量允许锂离子通过的微孔，微孔的材料、数量和厚度会影响锂离子穿过隔膜的速度，进而影响电池的放电倍率、循环寿命等指标。

聚烯烃是当前通用的锂电池隔膜材料，可为锂电池隔膜提供良好的机械性和化学稳定性，进一步细分则有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、复合材料三大类。隔膜材料的选择与正极材料有关，目前聚乙烯主要应用于三元锂电池，聚丙烯则主要应用于磷酸铁锂电池。锂电池的结构中，隔膜是关键内层组件之一。属于重资产行业，设备的购置、安装和调试需要2-3年的时间，良品率只有60%-70%左右。

2．变流器

储能变流器（PCS）是储能装置和电网中间的关键器件，用作控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。储能变流器既可以把储能电池中的直流电逆变为交流电，输送至电网；也可以把电网中交流电整流为直流电，给储能系统充电。变流器通常也被很多人称为逆变器，两者功效差不多，都是把直流电转化为交流电的设备，只不过电流是个双向的概念，既可以充电，又可以放电，而逆变器仅仅是单向的，既从直流到交流。无论是电池还是光伏组件，他们放出来的电都是直流电，而我们平时用的电都是交流电，通用电网也是交流电网，所以这就需要变流器把发电侧和用电侧连接起来。变流器是除电池以外最大的单体零部件。其实提起储能，大家更关心逆变器企业。因为储能电池变化太大，谁也不知道会不会翻车，但是逆变器不一样，逆变器可以说是脚踏两条船，不仅踩在光伏、风电等赛道里，也踩在储能赛道里。光伏逆变器厂商进入储能逆变器很容易。因为储能逆变器技术原理与光伏逆变器类似，核心都是将可再生能源产生的直流电转化为交流电。但储能逆变器的功能更加多元，涉及系统充放电、能量管理、离网运行、无功能力及调频等多项功能，强调支撑功能与灵活性，是储能系统中具备智能化控制能力的环节。

储能变流器主要有两类参与主体：1）光伏逆变器企业，例如阳光电源，具备渠道和客户优势；2）光伏涉及较少，主要发力储能的企业，例如科华恒盛、索英电气、盛弘股份等。

像阳光电源、锦浪科技和固德威这三家行业龙头，都布局了储能行业。储能行业应该是逆变器企业的第二生长曲线，配置储能是新能源发电的重要趋势。在未来的新能源发电项目中，通过配置储能以改善用电质量，维持电网稳定，已经基本成为行业内的共识。所以各大传统逆变器厂商也纷纷推出储能产品，以抢占新兴市场的份额。光伏逆变器厂商在储能行业里具有先发优势。储能变流器在储能系统中的作用， 与光伏逆变器在光伏系统中的作用相似；储能变流器与光伏逆变器之间技术相似，将光伏逆变器产线切换成储能变流器产线仅需大约1-2 个星期，且主要为生产工艺流程面的切换，对于逆变器厂商来说进入壁垒较低。两者主要客户也相通，逆变器厂商之前搭建的销售渠道和品牌声誉依旧有效；而对于已有客户来说，当产生安装储能变流器的需求时，也会倾向于选择和光伏逆变器相同的品牌，以获得更为便捷的售后服务。所以，光伏逆变器厂商优势太明显了。也就是说，比起未来不知道是什么路径的电池，还是逆变器确定性更高，资金也更偏爱。这也是市场为什么给予阳光电源、锦浪科技、固德威这么高溢价的核心原因，高溢价可以靠高增长来覆盖。文章最后会赋予参与储能的所有企业概览，参与了哪些环节也都有标识，大家可以仔细研究一下。

储能主要有三大应用场景，分别是发电、电网以及户用，而变流器主要就是针对发电侧和电网侧以及用户侧里的工商业部分。很明显，这样的场景都是需要大功率的变流器，如果单纯是家庭户用储能，那不叫PCS ，而叫储能逆变器。通常来说，这样的装置是把光伏逆变器和储能变流器一体化，既可以并网发电，又可以削峰填谷，所以总的来说，如果电池功率比较大，那就需要用到变流器，因为电池有很大的安全问题，过压、过流、短路这些都需要保护。而光伏仅仅是把组件串联，即使是短路了也不会输出无限大的电流，所以变流器在主线路外，还需要配备可以控制功率开关的触发电路，因此整体结构也更为的复杂。

但是变流器和逆变器之间的主体结构是相似的，都是电路板加上控制、机柜、变压器这些部件，因此，把逆变器的产线改变为变流器也不是一件困难的事情。所以很多2020年储能变流器出货量较高的企业里好多都是逆变器企业。例如阳光、上能等等很多都是逆变器企业，但是有一些公司仅发力户用储能，典型代表就是深耕欧洲户用市场的固德威，以及在美帝户用市场打拼的德业。所以对于变流器这个行业来说，缺的并不是产能，反而是一些元器件，其中最有名的当属IGBT。目前来看，除了阳光、华为能包英飞凌的产线，其他厂商只能通过订单的形式获得功率器件，这就导致他们的成本、销量等数据较为不稳定。

1）逆变器类型

光伏逆变器产品主要分为四类：即集中式逆变器、集散式逆变器、组串式逆变器、微型逆变器。根据其特性不同各自对应不同的应用场景。区分的核心要素主要在于最大功率跟踪对应组件数量与体积重量的大小。

当前光伏逆变器市场主流产品为组串式逆变器。根据中国光伏行业协会统计数据，从2016年开始，组串式逆变器占比逐渐提升，2018年，组串式占比超过集中式占比，2021 年组串式占比接近70%，根据《中国光伏产业发展路线图2021》，未来组串式逆变器占比仍将持续提升。随着各国对光伏安全性的重视，微型逆变器的占比将逐步提升；与之对应的，集中式逆变器的占比将逐步下降。随着降本的不断推进，各类逆变器的价格将逐步下降，其中，集中式逆变器的技术已经非常成熟，降本速度较慢；微型逆变器的技术在迅速发展，降本速度较快

2）逆变器产业链

逆变器生产所需的主要原材料包括机构件、电子元器件以及辅助材料等。其中机构件主要为塑胶件、压铸件、钣金件、散热器等；电子元器件包括功率半导体器件、集成电路、电感、PCB线路板、电容、开关器件、连接器等；辅助材料主要包括胶水、包材、绝缘材料等。其中核心零部件半导体器件成本占比为11%。

光伏逆变器的首要功能是直交流变化功能，实现该功能的核心元件是功率半导体（例如IGBT 和MOSFET），产品技术门槛较高，目前主要由德国英飞凌、日本三菱、富士等国外企业供应。我国一线逆变器厂商主要功率器件此前大多选用进口产品。

2021年以来芯片、IGBT产品出现紧缺状况，各大厂商均在提升使用国产IGBT的比例。目前国产IGBT厂家产品在35KW以内的光伏应用场景性能指标已经基本满足需求，可以应用于全球户用光伏市场。但搭载国产IGBT的较大功率的逆变器，目前仅应用在国内的部分电站项目上。

随着功率的不断提升，组串式逆变器的发展出现了两个难点：（1）降本速度逐渐趋缓；（2）重量逐步提升，逐渐逼近悬挂式安装方案的极限。在此情况下，材料创新的重要性凸显。

华为与阳光电源共同选择了布局碳化硅二代，相较二线厂商有先手布局优势。碳化硅二代的出现，意味着组串式逆变器的整体设计思路再次改变，头部厂商的技术领先优势有望再度拉大。碳化硅二代的应用将带来IGBT与逆变器体积的变化，伴随着的是电容、电感、电阻、PCBA等材料的尺寸设计都要改变。在全新的设计道路上，拥有雄厚研发实力的华为、阳光电源等企业有望构筑更大的优势。

3）股价上涨的催化因素

1、在组串式逆变器领域，重点观测新技术的落地情况。如果碳化硅二代材料顺利应用在逆变器行业，将强化龙头公司的领先优势，利好行业龙头。

2、在微型逆变器领域，（1）重点观测海外客户对微型逆变器产品的价格敏感度变化：如果敏感度提高，中国企业将凭借着成本优势迅速提升自己的全球市占率，利好该细分领域的企业；（2）重点观测全球各国对组件级关断的要求，如果安规趋向严格，将利好该细分领域的企业。

3、在储能变流器领域，重点观测储能行业的整体增速。如果储能行业增速超预期，储能变流器企业将整体受益。

3．温控

温控系统是保障锂电池储能正常运行的重要环节，近年来频发的储能电站安全事故正推动各国不断完善行业标准。与此同时，随着储能系统朝着更大规模、更高能量密度的方向演进，其对温控系统的要求亦快速提升。目前风冷为储能行业主流的温控方案，未来液冷有望凭借散热效率、全生命周期成本等方面的优势加速渗透，从而带动储能温控整体单位价值量提升。该行测算2025年储能温控的市场空间有望超过130亿元，对应2022-25年均增速接近100%。

1）.储能温控价值

锂电池需要工作于各参数的安全窗口范围，锂电池的最佳工作温度在 10 度至 35 度， 工作温度区间在-20 度至 45 度，可承受温度区间在-40 度至 60 度，需要通过初始电热管 理设计、BMS/PCS/EMS 以及温控系统等来维持合理的运行环境。

过高或过低的温度环境将导致电芯失控、BMS 失效、PCS 保护失效、直流拉弧、火 灾防护失效等问题，直接引发储能安全隐患。

单GWh液冷、风冷方案价值量约0.5亿、0.3亿，在储能系统成本占比约3-5%，价值量较高。

2）.市场规模分析

储能温控市场约为5.64亿元，2025年市场空间或将增至84.64亿元，2021-2025年CAGR为71.9%，行业处于爆发初期。

虽然温控在储能系统成本中的占比仅为3%-5%左右，但是对系统整体的安全性与可靠性则起着至关重要的作用，后续降本压力有限。此外，储能温控系统在控制精度与运行可靠性上的要求显著高于一般民用及工业制冷领域，同时系统定制化程度高，需要充足的项目经验与客户关系积累。近年来随着储能市场的快速扩大，越来越多的参与者开始涉足储能领域，无论是在电池、变流器还是系统集成环节，短期内市场竞争格局均趋于激烈。作为一个价值量占比较低、技术壁垒较高、客户黏性较强的细分环节，该行预计储能温控市场有望维持当前较优的市场竞争格局，龙头厂商的领先地位较为稳固。

3）.温控的风冷与液冷技术

风冷以空气为冷却介质，利用对流换热降低电池温度，风冷可以分为自然风冷和强制 风冷两种，自然风冷通过空气本身与电池表面的温度差产生热对流，强制风冷需要额外安 装风机、风扇等外部电力辅助设备。

工业冷却设备企业（液冷为主）

液冷以水、乙二醇水溶液、纯乙二醇、空调制冷剂、硅油等液体为冷却介质，通过对 流换热将电池产生的热量带走，液冷可以分为直接接触方式（电池单体或者模块沉浸在液 体中）方式和间接接触方式（在电池间设置冷却通道或者冷板，让液体间接冷却电池）， 当前以间接接触方式为多。 液冷系统（间接接触）一般由的电池包液冷系统（包含液冷板、管路、快插接头等）、 制冷供液系统（包含水泵、压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等）构成。

热管冷却利用热管的热超导性能，依靠封闭管壳内工质相变来实现换热，一般由管 壳、管芯及工质组成，可以分为冷端风冷和冷端液冷两种，冷端风冷通过管内冷空气冷却 管外热空气，冷端液冷是管内冷却水冷却管外热空气。

相变冷却是利用相变材料发生相变吸收热量，用相变材料将电池包裹或者把相变材 料压制成板状夹在单体电池之间。

液冷方案占比将逐步提升。 综合来看，当前电化学储能温控以风冷和液冷为主。热管冷却和相变冷却设计较风冷 和液冷更加复杂，成本更高，当前尚未在储能温控方案中实际应用。

风冷具备方案成熟、结构简单、易维护、成本低等优点，但同时由于空气的比热容低， 导热系数低，风冷一般应用于功率较低场景。 相比风冷，液冷方式电池单体温差更小，寿命更长；散热系统效率更高，冷却均匀性 更好；可长时间大倍率充放电，系统适应性更好；散热系统占地面积更小，能耗更低，故障率更低，维护成本更低。 初期 CAPEX 投入来看，液冷成本一般明显高于风冷，但基于液冷更高效均匀的制冷 能力，高储能能力场景液冷整个生命周期投入方面具备优势。 未来液冷的占比将逐步提升，高倍率场景将以液冷方案为主，另外储能系统温控系统 也趋向风冷、液冷一体化、集成化设计。热管理是储能安全重要环节，空冷技术仍然占据主导地位。储能系统内部存在电池易热、温度分布不均匀的问题，热管理对于防止系统容量衰减、寿命缩短、热失控至关重要。

目前储能系统冷却的方式主要包括空气冷却、液体冷却、相变材料冷却、热管冷却。空冷技术具备方案成熟、结构简单、容易维护、成本低等优点，是目前国内储能热管理系统普遍采用强制冷却的方式。

但空冷技术通常用于产热率较低的场合，如通信基站、小型地面电站等功率密度较小的区域，对于电容量较大的储能系统，其散热性能无法满足，且进出口的电池组间温差偏大，散热不够均匀。 液冷技术是未来主要发展趋势，当前间接液冷技术最为成熟。液冷系统具有换 热系数高、比热容大、冷却效果好的特点，且在不同环境下持续性较好，结构紧凑、 占地面积小。按发热元件与液体介质的不同接触方式，液冷又可以分为直接液冷、 间接液冷。由于间接液冷不需要发热器件与液体接触，因此对发热期间本身的改造 和适配要求较小，目前冷板式液冷的成熟度相对较高。按照管路的连接方式不同， 间接液冷又可以进一步分为串联式、并联式冷却。根据跨越电子数据，虽然在液冷条件下，并联流道整体温度低于串联流道，但二者温度仅相差 0.4℃，因此从实际与设计角度考虑，串联流道结构规整简单更适合产品设计。目前，各大电池厂已纷纷布局液冷产品，如宁德时代的 EnterOne，阳光电源的 PowerTitan、PowerStack， 比亚迪的 BYD Cube、科华 S³液冷储能系统等。未来随着充放电倍率的提升、中高功率储能产品的普及，液冷技术的渗透率也将逐渐提升。 预计到 2025 年储能温控市场空间达164.6 亿元。综合各机构的产业链调研，以及埃泰斯、美国国家可再生能源实验室 NREL 等数据，储能温控设备的单位投资额约为 3000-8000 万元/GWh 不等，其中液冷技术单位投资额较高。据 GGII 预计，到 2022 年我 国电力储能系统出货量或接近 60GWh，市场空间方面，预计 2022-2025 年储能温 控市场空间分别为 46.6、74.8、109.8、164.6 亿元，其中液冷市场空间分别为 7、 18.7、38.4、74.1 亿元，到 2025 年液冷渗透率或达 45%。

各行业温控企业相继切入储能赛道。储能温控设备布局的参与企业主要包括三种类型，

1）数据中心温控企业，如英维克、申菱环境；

2）工业温控企业，如同飞股份、高澜股份；

3）汽车温控企业，如松芝股份、奥特佳。

从技术上看，集装箱储 能温控与集装箱数据中心的温控，在技术上最为相似，而汽车用热管理的相似性则 来源于温控对象均为电化学电池，且均需应对户外工况的变化。工业温控企业在液 冷和户外应用领域有较为深入的技术积累。

4 ）.温控系统竞争格局

产业竞争格局初步形成储能温控环节直接下游为储能系统集成商，储能系统集成商下游一般为包括电网、发电集团等在内的业主方以及工商业需求场景。储能风冷温控系统一般由储能温控厂商直接提供整体系统产品，其中核心部件包括 压缩机、风机、换热器等，按照风冷方案单 GWh 成本约 3000 万元，这 3000 万元集中流 入风冷温控系统提供商，目前国内包括英维克、申菱环境、黑盾股份等均有相关产品销售。储能液冷温控系统一般由集成商对内部电池包液冷系统、外部制冷供液系统分别采 购，按照液冷整体方案单 GWh 成本约 9000 万元，对应电池包液冷系统单 GWh 成本约 3000 万元、外部制冷供液系统单 GWh 成本约 6000 万元，分别流入不同环节产品供应商。 储能液冷温控系统中，内部电池包液冷系统主要包含液冷板、管路、快插接头等零部 件，更加偏重精密加工制造等能力，一般由下游储能系统集成商进行部件采购进行组装， 对应部件价值量流入相关环节供应商。

储能液冷温控系统中，外部制冷供液系统包含水泵、压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀 阀等零部件，看重整体系统设计能力和系统集成能力，一般由储能系统集成商对整体外部 制冷供液系统进行采购。 此外部分储能系统集成商也在测试端到端系统解决方案，也多由英维克等外部制冷 供液系统供应商参与。

目前行业竞争格局初步形成，风冷和液冷市场存在差异。 行业需求当前处于爆发期，短期内由各厂商在渠道、产品、研发等方面的积累差异， 竞争格局初步形成。 由于风冷方案成熟度更高、并且在初期投入来看较液冷显著具备优势，风冷是当前储能温控主力方案，目前风冷领域，英维克、黑盾股份、申菱环境等均有成熟产品，英维克 份额占据绝对优势。 而液冷具备更加高效均匀的制冷能力，随着储能密度的提升、液冷产品成熟度的提升，未来液冷的占比预计将逐步提升。液冷领域，外部制冷供液系统环节目前来看英维克、 奥特佳（空调国际）目前在出货规模上领先，松芝股份、高澜股份等预计今年将产生订单 销售，同飞股份、申菱环境等也在积极进行客户拓展；内部电池包液冷系统产品领域，科 创新源、飞荣达等均明确表示有液冷板等产品布局。 竞争格局短期或存在波动，中长期看产品性能领先和品牌优势突出的厂商更具优势。我们认为短期由于交付能力和价格等原因，竞争格局仍可能会发生一定程度的波动， 但从中长期角度看，储能安全性要求必然持续强化，产品性能领先和品牌优势突出厂商的 市场份额预期将更为乐观。

5）.温控系统的相关标的

储能行业处于规模发展期，未来预期将高速增长，带动储能温控需求高增。当前储能温控行业处于发展初期，我们认为以下几类厂商具备相对优势，未来有望获得更佳表现：

1）已经具备成熟产品、形成销售规模、具备先发优势的厂商；

2）当前来看液冷方案占比将逐步提升，具备液冷技术积累的厂商具备优势；

3）储能温控产品多为定制化解决方案，具备快速客户需求响应和持续产品研发能力 的厂商具备优势；

4）下游集成商和业主方格局相对集中，具备较好的渠道积累的厂商具备优势。例如英维克、高澜股份，建议关注松芝股份、同飞股份、申菱环境、科创新源、飞荣达、奥特佳等。

4.电池管理系统（BMS）

电池管理系统（BMS）是电池“管家”、电池“保姆”，让电池更加“安全、高效、长寿命”工作。电池管理系统（BMS）主要功能是实现电池单元的智能化管理及维护，通过状态监测、异常故障保护等方法，监管电池状态，延长电池使用寿命，已在各类电子电气设备中得到广泛应用。BMS系统比较复杂，涉及算法、硬件电路、软件等，该领域长期被TI、ADI等国际模拟龙头垄断，市场空间广阔。

一个完整的储能系统BMS由电池组BMS，电池簇BMS及系统BMS组成，这种三级BMS的设计从最大程度上避免了电芯不均衡及其所导致的过充及过放。电池储能系统BMS重点要做好两个方面，一是电池的数据分析和计算，二是电池的均衡。储能电站提供的电池管理系统具备双向主动无损均衡功能，均衡电流最大5A，均衡效率达到80%以上，同时能有效地筛选出性能异常的单体电池进行报警以便更换，能快速高效的改善电池组的一致性，提高电池组的使用效率及使用寿命，确保整个储能系统的正常运行。

5.电池能量管理系统（EMS）

是储能系统的决策中枢，充当 “大脑”角色。能量管理系统包括电网级能量管理系统和微网级能量管理系统，储能系统中提到的EMS一般指微电网级。储能EMS需要负责优化调度，给出多尺度协调控制的调度策略，并自动维持微电网的压频稳定；核心控制策略包括频率调节策略、电压调节策略、削峰填谷策略、电网波动平抑策略、 目标负荷实时跟踪策略、计划储能处理策略等。

6．储能下游

储能电池产业链下游的应用场景广泛，包括发电侧、电网侧、用户侧和微电网储能等场景。其中，发电侧包括电力调峰、可再生能源并网等，储能系统能够帮助新能源电站进行消纳、调峰调频和平稳输出,减少能量损失，提高电站功率预测性准确度，增加经济效益；电网侧主要用于高压变电站、新能源高渗透区等，可参与调频、调峰、电压稳定、黑启动等电力市场辅助服务，获得相应的收益；用户侧主要适用于大型厂区、工商业园区等储能项目，帮助用户调节各分布式电源和充电桩等灵活充放电,平滑负荷曲线，减少对大电网调峰和容量备用需求；微电网则主要利用分布式能源、储能装置和可控负荷共同组成的低压网络，在微电网应用项目、无电区离网储能等项目上发挥作用。

1）.发电侧

从目前发布的政策来看，我国对发电侧的重视程度更高。

a.新能源发展势在必行，助推侧储能市场增长

近年来，虽然我国能源消费结构不断改善，但煤炭和石油发电比例仍然较大，2020年煤炭消费占比达到57%，石油消费占比达到19%，两者合计占比超过70%，我国能源消费结构亟需进一步转型，新能源的发展势在必行。

在“2030年前达到峰值，2060年前实现碳中和”的目标下，水力、风能、光伏等可再生能源，已成了我国重要的能源技术发展路线。不过，由于可再生能源发电对自然环境的依赖性很高，频率上有天然的波动性和不稳定性，并网后可能会对现行电网系统的稳定性造成冲击，储能系统能很好地解决此类问题。

2017-2021年，我国风电和光伏发电累计新增装机量波动上升，2020年风电和光伏发电新增长装机量分别达到7167万千瓦和4820万千瓦，同比上升178.7%和81.7%。2021年1-4月，我国风电和光伏发电新增长装机量分别达到660万千瓦和780万千瓦，同比上升85.9%和55.3%。

b.弃风弃光率高，储能市场前景广阔

通过在风光电站配置储能，将可再生能源的弃风弃光电量存储后再移至其他时段进行并网，不仅可以对随机性、闯歇性和波动性的可再生能源发电出力进行平滑控制，满足并网要求，而且可以提高可再生能源利用率，中国能源网数据显示，2020年我国弃风弃光率为4%和2%，仍有改善空间。

c.政府积极支持发电侧储能发展

此外，各地政府也在积极布局发电侧储能市场，2020-2021年我国已有不少省份出台了新能源配储相关政策文件，规划年限在3-10年间。

2）.电网侧

在电源侧，新能源占比不断提升增大了输出端的日间波动，在负荷侧，居民用电占比提升使得电网负荷波动更加剧烈，在这种情况下，电网调节能力必须提升以适应未来更为复杂的源荷波动，具有快速调节速率、配置方式灵活的储能能够胜任此任务。

电网侧储能能够提高电力系统安全性，在辅助服务市场也大有可为。储能在电网侧的应用能够缓解电网阻塞、延缓输配电设备扩容升级、辅助发电侧进行调峰，还能参与电力辅助市场服务，包括系统调频和备用容量，尤其在调频方面发挥了非常大作用。

3）用户侧

根据国家发改委发布的《关于国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见》，积极支持用户侧储能多元化发展：鼓励围绕分布式新能源、微电网、大数据中心、5G基站、充电设施、工业园区等其他终端用户，探索储能融合发展新场景。我们来了解一下用户侧储能这6种应用场景。

储能＋充电站：储能＋充电站的配置不仅可以摆脱环境的限制，安装在任何有需要的地方，比普通充电桩具备更大的灵活性，而且光储充一体化缓解了充电高峰时充电桩大电流充电对区域电网的冲击，另一方面还通过峰谷差价，给充电站带来了非常可观的收益。

储能＋工商业园区：在用电量大，具有明显电价差的工商业园区配置储能，可以平抑尖峰负荷，降低园区的用电基本容量，节省电费，利用峰谷价差降低用电成本还能提供厂区的应急备用电源，满足重要负荷的供电需求。光伏 储能”还能帮助园区实施清洁生产改造，积极开展低碳生产实践。

储能＋5G基站：5G基站的峰值功率在4G基站的3-4倍之间，对于电力的需求大幅提升。5G基站配储利用智能错峰，闲时充电、忙时放电，很好地解决了市电不足阻碍5G建设的问题。而且在提供5G供电备用的同时，还可以回送给电网，以辅助服务的方式参与电网调峰调频，助力电力系统的安全运行，会取得比较好的经济效益和社会效益。

储能＋数据中心：数据中心耗能高，需要不间断的供电，同时需要空调控制温度保障机器运行。储能系统接入数据中心，可增强数据中心的供电可靠性，防止偶然断电导致数据丢失。而且储能系统通过削峰填谷、容量调配等机制，提升数据中心电力运营的经济性，低碳节能。

储能＋分布式新能源：建设在工业园区、公共建筑、工商业厂房等领域的分布式新能源，本身就具备就地消纳的优势，但各领域的用电峰谷并不是与新能源的波动性发电同频而作，此时储能系统就起到了平衡两方的作用。在新能源发电充沛时，将用不完的多余电力存储起来，在缺风少光的时候，再将其释放出来以满足负荷。由此，利用“削峰填谷”，既保障了电网的安全，也提升了用电侧的经济效益，从而使得储能系统在分布式新能源的布局中更具价值。

储能＋微电网：微电网中，储能系统是重要的组成部分，它能够不断吸收能量并适时释放能量，以满足用户对电量的大量需求。储能系统作为微电网中的能量缓冲系统，能够缓解电力对于电网的超负荷，还能优化电网系统的配置，维持电网完全稳定运行，满足不同用户对于电力的需求。

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