储能行业深度报告：长时储能：百舸争流，谁主沉浮？
敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2022年8月26日 行业研究 长时储能：百舸争流，谁主沉浮？ ——储能行业深度报告 电力设备新能源 长时储能，是碳中和时代的必然选择。储能的本质是实现能量在时间和空间上的移动，让能量更加可控。储能的应用可以让分布式的发电源更加“优质”，让整个电力系统更加灵活。储能是高比例可再生能源下的必然要求：以美国加州为例，2021年可再生能源发电高峰时占比超50%，在夏季早晚缺电高峰需要30%以上的进口电力才能支撑正常用电。在这样的情况之下，长时储能成为了碳中和时代的必然呼唤。对于长时储能而言，最重要的是为电力系统的灵活性调节提供支撑。在推进节奏上，整体将会是循序渐进的，可以分为三个阶段：阶段1，主要由传统机组提供灵活性，抽水蓄能大力建设，新型储能补充灵活性缺口；阶段2，抽水蓄能逐步落成，与传统机组一起成为灵活性调节主力；阶段3，存量机组改进空间殆尽、抽水蓄能地理资源约束呈现，只有依靠新型长时储能技术提供增量灵活性资源。分地域来看，推进节奏上先欧美，后国内，当前已有很多欧美国家处于阶段3，中国处于阶段1向阶段2过渡的过程中。 长时储能技术形式多样，抽水蓄能、锂离子电池储能发展领先。概况而言，长时储能技术可分为机械储能、储热和化学储能三大主线，其中机械储能、化学储能装机规模占比较高。1）抽水蓄能：当前最成熟、最经济的大规模储能技术，但储能设备选址受限、项目开发周期较长；2）压缩空气储能：效率提升下，极具潜力的大规模储能技术；3）锂离子电池储能：当前最具代表性、最经济的化学储能技术，但面临着锂资源掣肘；4）钠离子电池储能：比锂电理论成本更低的储能方式，循环寿命为当前最大劣势；5）液流电池储能：容量与功率模块分离，适合长时储能，但处于产业化降本初期；6）熔盐储热：适合大规模储热，但无法作为独立储能电站使用。 无资源约束的情况下，平准化度电成本（LCOE）是衡量各种技术优劣的最重要指标。我们针对五种长时储能技术，在当前情况下，计算其全生命周期成本，在配置时长为5小时的情况下，其LCOE由低到高分别为抽水蓄能＜压缩空气储能＜锂离子储能＜钠离子电池储能＜液流电池储能。影响LCOE的三大最重要的指标分别为：初始投资成本、转换效率、循环寿命。对其关键指标进行敏感性分析，1）抽水蓄能：当前成本最优的长时储能方式，技术成熟，各项指标不会再发生明显的变动；2）压缩空气储能：若实际储能效率提升到70%，其经济性有望超过抽水蓄能；3）锂离子电池储能：随产业化进程加速和原材料价格回落，锂离子储能初始投资成本将逐步下降；4）钠离子电池储能：当初始投资成本降低到1.3元/Wh时，其经济性有望超过现在的锂电储能；5）液流电池储能：当初始投资成本降低到2元/Wh时，其经济性有望超过现在的锂离子电池储能。 投资建议：长时储能技术在全球范围内空间广阔。从需求端：考虑到放量节奏和需求总量两方面因素，不应局限于国内，应放眼全球。考虑到中国企业会凭借着技术和成本优势在全球范围内占领份额，优选储能设备制造环节。（1）锂电：当前海外长时储能的主要选择，推荐宁德时代、阳光电源；关注比亚迪、国轩高科、亿纬锂能、星云股份、盛弘股份、科士达、科陆电子、英维克、青鸟消防、国安达；（2）压缩空气储能：技术进步加快，关注中储国能（未上市）、陕鼓动力；（3）钠离子电池：锂资源约束下的对冲技术，推荐宁德时代，关注华阳股份、中科海钠（未上市）、钠创新能源（未上市）、鼎胜新材、容百科技、当升科技。（4）液流电池储能：关注大连融科（未上市）、攀钢钒钛、河钢股份、上海电气、北京普能（未上市）、国网英大。（5）抽水蓄能：关注东方电气、哈尔滨电气、中国电建、浙富控股。（6）熔盐储热：关注西子洁能。 风险分析：储能技术成本下降不及预期风险；政策支持不及预期风险；新能源装机不及预期风险。 买入（维持） 作者 分析师：殷中枢 执业证书编号：S0930518040004 010-58452071 yinzs@ebscn.com 分析师：郝骞 执业证书编号：S0930520050001 021-52523827 haoqian@ebscn.com 分析师：黄帅斌 执业证书编号：S0930520080005 0755-23915357 huangshuaibin@ebscn.com 联系人：陈无忌 021-52523693 chenwuji@ebscn.com 联系人：和霖 021-52523853 helin@ebscn.com 行业与沪深300指数对比图 -30%-17%-4%9%23%08/2111/2102/2205/22电力设备新能源沪深300 资料来源：Wind 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 电力设备新能源 投资聚焦 随着碳中和的逐步推进，电力系统中可再生能源占比的逐步提升，对于长时储能的需求也日益迫切。当前的储能领域，各类技术呈现出百花齐放的局面。 我们的创新之处 1、我们深入研究了美国加州当前的能源结构现状，给中国及全球其他地区的长时储能发展提供了参考； 2、我们结合风光发电量的占比情况与电力系统的灵活性调节需求，推演了长时储能发展的三部曲。阶段1：风光发电量10%左右的水平：新型长时储能技术发展的战略窗口期；阶段2：风光发电量20%左右的水平： 新型长时储能技术产业化降本的决战期；阶段3：风光发电量30%左右的水平：成本最优的长时储能技术装机量快速增长期。 3、我们采用全生命周期成本法测算5种主要储能技术的度电成本。在机械储能中以抽水蓄能为参照系、在化学储能中以锂离子储能为参照系，通过敏感性分析测算出压缩空气储能、液流电池储能、钠离子电池储能在经济性上获得比较优势的条件。 股价上涨的催化因素 1、 全球风电光伏建设进程超预期，对长时储能的需求大幅提升； 2、 长时储能技术进步、降本速度超预期。 投资观点 长时储能技术在全球范围内空间广阔。 从需求端：考虑到放量节奏和需求总量两方面因素，不应局限于国内，应放眼全球。考虑到中国制造业会凭借着技术和成本优势在全球范围内占领份额，此时应优选储能设备制造环节。 （1）锂电：当前海外长时储能的主要选择，推荐宁德时代、阳光电源；关注比亚迪、国轩高科、亿纬锂能、星云股份、盛弘股份、科士达、科陆电子、英维克、青鸟消防、国安达； （2）压缩空气储能：技术进步加快，关注中储国能（未上市）、陕鼓动力； （3）钠离子电池：锂资源约束下的对冲技术，推荐宁德时代，关注华阳股份、中科海钠（未上市）、钠创新能源（未上市）、鼎胜新材、容百科技、当升科技。 （4）液流电池储能：关注大连融科（未上市）、攀钢钒钛、河钢股份、上海电气、北京普能（未上市）、国网英大。 （5）抽水蓄能：关注东方电气、哈尔滨电气、中国电建、浙富控股。 （6）熔盐储热：关注西子洁能。 从供给端：考虑技术和成本两个角度，除了成熟的抽水蓄能与较为成熟的锂离子电池储能之外，其他各类新型长时储能技术中，技术进步相对较快、未来潜在的成本优势相对更优的为压缩空气储能。 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 电力设备新能源 目 录 1、 长时储能：碳中和时代的必然选择 .................................................................................... 6 1.1、 储能的本质：让能量更可控 ................................................................................................................... 6 1.2、 储能的应用：让分布式更“优质”、让系统更灵活 ................................................................................... 6 1.3、 储能的需求：高比例可再生能源下的必然要求 ...................................................................................... 7 1.4、 长时储能：碳中和时代的必然呼唤 ........................................................................................................ 9 1.5、 长时储能的推进节奏：循序渐进、星辰大海 ........................................................................................ 11 2、 长时储能：百花齐放，百舸争流 ...................................................................................... 14 2.1、 抽水蓄能：当前最成熟、度电成本最低的储能技术 ............................................................................. 15 2.1.1、 原理：依靠水的重力势能作为介质储能 .......................................................................................... 15 2.1.2、 优劣势：储能技术成熟，但选址受限、开发周期较长 .................................................................... 15 2.1.3、 产业链：主要涉及投资、承包、设备商 .......................................................................................... 16 2.1.4、 产业化：最早实现大规模商业化，装机总规模超36GW ................................................................. 17 2.2、 压缩空气储能：效率提升下，极具前景的大规模储能技术 .................................................................. 19 2.2.1、 原理：依靠高压气体作为介质储能 ................................................................................................. 19 2.2.2、 优劣势：已摆脱地理约束，但当前效率相对较低 ........................................................................... 20 2.2.3、 产业链：压缩机、膨胀机为核心部件 ............................................................................................. 20 2.2.4、 产业化：百兆瓦级先进压缩空气储能系统并网调试 ..............................
