证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明01证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明2022年3月25日储能·深度2：储能消防市场空间测算及青鸟消防核心竞争力探讨邓永康/叶天琳 证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明摘要本篇报告主要围绕市场规模、商业模式及龙头核心竞争力，对储能消防&传统消防赛道进行探讨。1、储能消防定义、壁垒、市场驱动要素储能消防是储能电站安全重要防线，减少火灾带来的生命财产损失。储能电站起火过程中，电池内部仍在发生化学反应可能导致多诺米骨牌效应，传统消防扑灭难度大；储能消防可有效对锂电池热失控进行预警并扑灭火灾防止复燃。预警端技术壁垒较灭火端高。热失控预警需要借助传感器，将探测到的物理、化学信号转变为电信号进行传输，集成了物理传感技术、计算机技术、数据传输等技术，技术和工艺制造壁垒较高。灭火端技术较成熟，高压细水雾、七氟丙烷和全氟已酮混合气体灭火剂均被广泛使用。政策是消防市场规模不断扩大的核心驱动因素。我国对于消防安全的重视程度越来越高，政策标准越发严格，如扩大消防产品的使用范围、规定消防产品最长使用年限、要求储能电站要实现pack级别预警及灭火等。2、储能消防、传统消防市场空间及增速有多大？我国消防产品总规模（民用+工业+储能）稳步增长，2023年有望达到1796亿元，21-23CAGR 4.6%，其中国内储能消防产品规模有望成为新的成长曲线，21-25CAGR有望达到156%。我国电化学储能新增装机全球占比有望从21年的24.7%提升到25年的30%，消防投入占比也有望从当前的2%左右提高到7%以上，储能消防产品市场规模将从现在的1.75亿元有望增长到2025年的75亿元。全球储能消防装机需求21-25年有望从12.23亿元提升至261.05亿元，CAGR114.9%。储能消防企业有望充分受益于政策带来的行业高增红利，同时通过与国内储能系统集成厂商深化合作，有望切入海外储能消防市场。3、投资建议：传统消防产品市场集中度有望不断提升，储能消防产品市场有望成为新增长极。建议重点关注消防报警龙头【青鸟消防】。传统主业市占率提升：作为消防报警龙头，市占率从2019年的6.68%提升到2021年的7.46%；未来将受益于市占率提升带来的成长溢价。工业领域从0至1突破：公司16-20年研发投入CAGR达27.5%，围绕自研“朱鹮”芯片持续优化产品性能，21年在钢铁、电力等多个工业消防领域实现0到1突破。积极布局储能消防：公司拥有全国仅3家的“UL认可目击测试实验室”认证，为消防产品切入欧美市场提供基础。21年公司中标美国Texas某储能变电站项目，切入全球最大的储能消防产品市场。4、风险提示：宏观经济持续下行、储能装机不及预期、原材料价格上行风险等。1 rQtNqNoRnMmPpPoMmMqRoObRbPbRtRmMnPnPkPpPsRjMsQrM7NpOuMwMqQpMuOtOmM证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明目录C O N T E N T S2储能消防技术壁垒02消防产品市场空间测算03储能消防产品市场驱动因素01消防产品商业模式04青鸟消防核心竞争力梳理05风险提示06 证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明储能消防：政策推动+保障安全的必要配置01.3 证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明01资料来源：北极星储能网，民生证券研究院储能电站火灾事故频发，生命财产损失巨大2017年至今全球至少发生39起储能电站火灾事故。据不完全统计，2017年至今全球储能电站项目至少发生了39起火灾事故，其中，韩国34起、中国2起、比利时/美国/澳大利亚各1起。火灾事故至少造成12人伤亡，损失数亿元。2019年美国亚利桑那州(APS)储能项目造成8位消防员受伤，2021年北京国轩福威斯光储充项目造成2位消防员牺牲，1位值班员工遇难，1位消防员受伤。韩国34起事故中的前32起储能电站火灾共造成466亿韩元（约合人民币2.49亿元）财产损失。时间地点建筑形态储能技术用途事故类型2017.5中国山西集装箱三元锂电池调频充电后休止2017.11比利时集装箱锂离子电池--2017.7-2022.1韩国（34起）集装箱/组件式面板/混凝土三元锂电池太阳能/风电/调频/需求响应主要是充电后等待中2019.4美国亚利桑那集装箱三元锂电池需求响应-2021.4中国北京集装箱磷酸铁锂光储充充电中2021.7澳大利亚集装箱锂电池需求响应安装调试表1：2017-2022全球储能电站火灾情况（部分）4 证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明02与电动汽车相比，储能电站规模能够达到100MWh以上，火灾影响更大。新能源汽车动力电池容量在10～100kWh之间，储能电站规模则约100MWh级别，以宁德时代储能用单个磷酸铁锂电池3.2V/271Ah测算，100MWh的储能电站含有的电池数量约为11.5万个，其中任何一个电池发生热失控都可能引发火灾。电动汽车火灾影响最多到电池包级别，而储能电站会到达电池簇级别，甚至导致整个电站起火爆炸，火灾影响更大。储能电站缺少火灾防控装置性能检验、疏散、应急救援等消防安全标准体系，将会制约行业快速发展。我国先后发布了9项电动汽车消防安全系列团体标准，涵盖了从动力电池系统火灾防控装置性能检验、火灾报警、疏散、应急救援和灭火等领域，推动了电动汽车行业快速发展；但储能方面，当前标准只涵盖了火灾报警及灭火领域，随着电化学储能装机规模的不断扩大，标准体系的缺失将会给储能电站安全运行埋下隐患。资料来源：民生证券研究院图1：电动汽车与储能电站消防安全影响对比储能消防安全标准体系尚未成型，制约行业快速发展规范类别火灾防控装置性能检验火灾报警疏散应急救援灭火电动汽车☑️☑️☑️☑️☑️储能电站❌☑️❌❌☑️资料来源：民生证券研究院表2：电动汽车与储能电站消防安全标准对比5 证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明03储能电站消防安全标准体系不断完善，行业标准趋严时间技术归口规范名称是否需要设置火灾自动报警系统是否需要设置不同类型探测器是否需要配置视频监控系统是否要求PACK级别探测是否要求PACK级别灭火自动灭火系统是否要求实现远程控制灭火剂选择是否要求防止火灾复燃2014SAC/TC 550《电化学储能电站设计规范》☑️☑️❌❌❌❌❌2021SAC/TC 550《电化学储能电站安全规程》（完成征求意见工作待发布）☑️☑️☑️☑️☑️☑️☑️资料来源：各类规范、民生证券研究院21年底《电化学储能电站安全规程》征求意见完成，相对于14年《电化学储能电站设计规范》在消防安全方面规定更加严格：（1）新增要求储能电站要实现PACK级别探测：规范规定储能电站每个电池模块宜单独配置探测器。（2）新增要求储能电站要安装需具备火灾识别功能的视频监控系统，并与火灾报警报警系统联动。（3）新增对火灾灭火剂性能提出要求：规范要求储能电站灭火要以电池模组为单位，灭火介质具有良好的绝缘性和降温性能，能扑灭电池火灾和电气设备火灾，且防止复燃。表3：储能电站消防安全标准内容比较6 证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明04“十四五”储能发展实施方案，重点强调储能消防安全时间政策主要内容2021.07《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出健全储能技术标准及管理体系。按照储能发展和安全运行需求，发挥储能标准化信息平台作用，统筹研究、完善储能标准体系建设的顶层设计，开展不同应用场景储能标准制修订，建立健全储能全产业链技术标准体系，推动建立储能设备制造、建设安装、运行监测的安全管理体系。2021.12《“十四五”国家应急体系规划》将电动汽车、电动自行车、电化学储能设施等新产业新业态的消防安全列入安全生产治本攻坚重点2022.02《“十四五”新型储能发展实施方案》（1）基本原则：立足安全、规范管理。加强新型储能安全风险防范。明确新型储能产业链各环节安全责任主体，建立健全新型储能技术标准、管理、监测、评估体系、保障新型储能项目建设运行的全过程安全。（2）安全技术突破方向：突破电池本质安全控制、电化学储能系统安全预警、系统多级防护结构及关键材料、高效灭火及防复燃、储能电站整体安全性设计等关键技术，支撑大规模储能电站安全运行。（3）相关重点标准：储能电站安全设计、安全监测及管理、消防处理、安全应急系统并网、设备试验检测、电化学储能循环寿命评价、退役电池梯次利用等。（4）安全标准覆盖内容：针对不同技术路线的新型储能设施，研究制定覆盖电气安全、组件安全、电磁兼容、功能安全、网络安全、能量管理、运输安全、安装安全、运行安全、退役管理等全方位安全标准。加快制定电化学储能模组/系统安全设计和评测、电站安全管理和消防灭火等相关标准。资料来源：政府网站，民生证券研究院2021年12月30日国家将电化学储能设施消防安全纳入《“十四五”国家应急体系规划》，作为安全生产攻坚重点。2022年2月10日国家发改委、能源局印发《“十四五”新型储能发展实施方案》，相较于2021年7月发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，新政策细化了储能安全标准体系的具体覆盖内容，如加快制定消防灭火标准，明确了储能安全技术突破方向，如突破电化学系统安全预警、高效灭火技术等等，为储能大规模装机及稳定安全运行创造有利条件。表4：储能安全政策7 证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明产品：预警+灭火，前者技术难度更高02.8 证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明01热失控反应特征-难控制，易引发多米诺骨牌效应锂电池（三元、磷酸铁锂）热失控由电滥用、热滥用和机械滥用引起。电滥用包括过冲、过放、强制放电、高放电倍率；热滥用包括外部加热、过热；机械滥用包括穿透、碰撞、抛下、震动、浸没，外部滥用是导致电池热失控的直接原因。锂电池热失控过程：在各种滥用作用下电池内部温度升高出现SEI膜分解（~80°）→阳极与电解质发生反应（~100°）→电解质分解产生可燃气体（~110°）→电池内部压力增加（~120°）→隔膜融毁（~135°）→阴极发生化学反应（~200°）；锂电池外部表现为气体逸出→安全阀破裂→着火→爆炸。整个过程发生一系列复杂化学反应，温度不断升高，放热速率越来越快，内部发生大规模短路，热量快速集聚触发热失控。单个电池发生热失控后容易导致多米诺骨牌效应。单个锂电池着火后，在热滥用的作用下电池模组内部相邻电池也相继发生热失控，整个电池模组和电池簇会被点燃，最终导致储能电站出现火灾甚至爆炸。资料来源：Science direct, 民生证券研究院图2：锂电池热失控原因及过程资料来源：ARIZONA PUBLIC SERVICE, 民生证券研究院图3：锂电池热失控带来多米诺骨牌效应9 证券研究报告* 请务必阅读最后一页免责声明02热失控反应特征-温度/阻抗/气体等参数会出现规律性变化温度会不断升高：在热失控反应过程中伴随着温度上升，单独用温度作为热失控早期探测参数不理想，原因是在锂电池在过充试验中电池表面温度较低，而电池内部温度更高，可能已经发生了热失控。阻抗先降后升，电压先升后降：滥用触发时电池内部阻抗相移会下降，与电池表面温度变化成反比，电压会上升，发生热失控前，电池内部阻抗相位会突然增加，电压会缓慢增加，当发生热失控时内部阻抗相移快速上升，电压骤降。H2最先释放出来：热失控反应电池内部会产生大量气体，随着压力增加，电池安全阀会打来，H2最早释放出来，在990s后被探测到，早于CO被探测到时间75秒，早于锂电池冒烟639秒，可以利用H2探测器或与CO探测器相结合进行热失控早期探测，或者设置多级早期安全预警，在可燃气体释放前期采用阻抗，温度和压力探测器，后期结合H2和CO探测器对热失控多级预警。资料来源：Yang Jin*,ZhikunZheng,etal. Detection of Micro-Scale Li Dendr