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发布于:2023-10-12 16:21
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储能系列研究报告(二):多种储能技术路线竞相发展 新型储能领域电化学储能为核心增量

 核心观点及投资建议

      从整体发展趋势来看,储能技术正朝着高安全性、长循环寿命、低成本、高能量密度方向迈进。抽水蓄能以长寿命、运行成本低以及安全性方面的优势,前期取得了较大规模的应用,但存在初始投资成本高、需要地理资源等限制。而电化学储能凭借建设周期短、地理位置限制小、成本持续下降等优势,正逐步成为装机主流。

      不同的电化学储能技术由于各具优势将形成互补发展。锂离子电池在供电可靠性、电网稳定性、削峰填谷等场景需求表现优异,在电源侧、电网侧均有较好应用,已经进入大规模商业应用阶段。受锂电池原材料价格波动等因素制约,钠离子电池资源优势逐渐显现,未来有望与锂离子电池形成互补。同时,由于电力系统对于长时储能的需求,全钒液流电池也迎来发展机遇,已有多项目落地,进入商业应用阶段。

      1、需求高景气叠加应用场景多元,储能技术路线竞相发展。储能技术路线百花齐放,技术参数各有千秋。储能在电力系统中的发电侧、电网侧及用户侧均有应用,多元应用场景厚植多种技术路线发展沃土。抽水蓄能以长寿命、运行成本低以及安全性方面的优势,前期取得了较大规模的应用。储能电站等建设高景气催生锂电池装机规模高歌猛进,压缩空气等新型技术蓄势待发。据统计,2022 年全球已投运电力储能项目累计装机规模为237.2 GW,其中抽水蓄能累计装机规模占比79.35%,首次低于80%,锂离子电池等新型储能累积装机规模达45.7 GW,占比19.3%,同比增长80%。

      2、锂离子电池综合性能优越,也是电化学储能主流路线。锂离子电池具有能量密度高、充放电效率高、响应速度快等优点,是目前发展最快的新型储能技术。锂离子储能电池正极材料以磷酸铁锂为主,在2023 年1-7月储能电池累计销量及出口量中均占比超99%,国内龙头受益于磷酸铁锂路线认可度提升优势凸显,关注磷酸铁锂储能电池产业链相关龙头企业。

      大型储能电站使用的储能电池以方形电池为主,电芯容量正从280 Ah向300 Ah 甚至更高快速迭代,关注布局280 Ah 及以上大容量及储能专用电池的相关企业。方形电池长薄化,叠片卷绕工艺形成竞争之势。叠片电池快速起量趋势下,伴随叠片设备工艺技术进步,供应链相关企业市场空间较大,建议关注国产叠片机、极片冲切模具等技术设备的相关厂家。

      户用储能方面,大圆柱电池加速渗透。多因素推动下,户用储能有望爆发,大圆柱磷酸铁锂电池在应用性能、安全性、循环寿命等方面优势较强,大圆柱磷酸铁锂电池放量有望带动户用电池供给端“变革”,关注布局户用大圆柱磷酸铁锂电池相关企业,尤其是在全极耳、循环寿命提升方面具有技术壁垒的企业。

      3、钠离子电池容量逼近磷酸铁锂电池,资源优势显现,有望在储能等领域对锂电池形成补充。从性能来看,钠离子电池能量密度、循环寿命低于锂电池,但其在低温性能、快充方面更优;从成本和资源可获得性来看,  钠元素储量丰富,钠离子电池材料成本较锂电池有所降低。三种主要路线中,层状氧化物与三元材料类似,聚阴离子化合物结构则更接近磷酸铁锂,普鲁士蓝/白化合物为钠电新增路线。层状氧化物电化学性能最为优异,理论比容量较高,原料来源广且合成方便,可复用锂电路线程度高,产业传导路径顺畅,最先具备产业化基本条件,目前发展最为成熟,短期关注布局层状氧化物路线相关企业。

      4、随着长时储能技术路线需求增长,全钒液流电池迎来发展空间。全钒液流电池具有循环寿命长、容量大、生命周期经济性好及环境负荷低等优点,并能够突破锂离子电池在长时储能方面的限制,因此具有一定的发展空间。目前初始投资成本较高是限制其发展的重要因素,随着电站等储能系统时长拉长、电解液租赁模式推广、离子交换膜等关键材料国产替代,全钒液流电池有望突破初始投入成本方面的限制,关注全钒液流电池的规模爆发。重点关注全钒液流电池的产业链龙头如钒矿资源企业、离子交换膜等关键材料国产替代企业、电解液生产及布局新兴电解液租赁模式的相关企业。

      风险提示

      相关政策变动、市场竞争加剧、原材料价格异常波动、储能技术更新迭代、海外市场不确定性等风险。

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