【粤开新能源】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

请务必阅读最后特别声明与免责条款 www.y kzq.com 1 / 28 证券研究报告 | 行业研究 电气设备 【粤开新能源】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 2023年10月10日 投资要点 分析师：陈梦洁 执业编号：S0300520100001 电话：010-83755578 邮箱：chenmengjie@y kzq.com 研究助理：储杨阳 邮箱：chuy angy ang@y kzq.com 研究助理：杨腾飞 邮箱：y angtengfei@y kzq.com 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， 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 www.y kzq.com 2 / 28 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。 行业研究 请务必阅读最后特别声明与免责条款 www.y kzq.com 3 / 28 目 录 一、需求高景气叠加应用场景多元，储能技术路线竞相发展 ...........................................................................5 （一）储能技术路线百花齐放，技术各有千秋 ................................................................................................5 （二）电力系统多元应用场景，厚植储能多技术路线发展沃土 ........................................................................6 二、装机规模方面，抽水蓄能强势延续，锂电池高歌猛进，压缩空气等新型技术蓄势待发 ..............................9 （一）全球储能装机规模持续增长，锂电池等电化学储能规模突破 .................................................................9 （二）各技术路线分处不同应用阶段，抽水蓄能及锂电池已大规模应用 ........................................................ 11 三、锂电池等电化学储能发展迅速，已成为新型储能增量主要贡献者 ........................................................... 11 （一）全球储能市场处于增长阶段，电化学储能占比逐年上升 ...................................................................... 11 （二）锂离子电池综合性能优越，是目前电化学储能主流路线 ...................................................................... 12 1.储能电池以磷酸铁锂电池为主，国内龙头受益于磷酸铁锂路线认可度提升优势凸显 .................................. 13 2.大型储能电站以方形电池为主，电芯容量正向280 Ah及以上快速迭代 ..................................................... 15 3.户用储能方面，大圆柱电池有望加速渗透 ................................................................................................. 18 （二）钠离子电池容量逼近磷酸铁锂电池，资源优势显现，有望在储能等领域与锂电池互补 ........................ 19 （三）长时储能需求带动全钒液流电池发展，降本增效成为规模化发展需跨过的首要目标 ............................ 22 四、储能产业增量空间广阔，新型储能技术发展高成长确定性强 .................................................................. 25 五、风险提示 ............................................................................................................................................... 26 图表目录 图表1： 储能技术路线分类 ...........................................................................................................................5 图表2： 储能技术路线性能参数比较 .............................................................................................................5 图表3： 2022年电化学储能电站新增装机各应用场景分布 .............................................................................7 图表4： 不同应用需求下储能技术性能参数 ...................................................................................................7 图表5： 储能技术路线应用场景 ....................................................................................................................8 图表6： 不同应用场景五种储能技术优势比较 ...............................................................................................8 图表7： 全球已投运电力储能项目累计装机结构 .......................................................................................... 10 图表8： 国内已投运电力储能项目累计装机结构 .......................................................................................... 10 图表9： 储能技术路线应用阶段 .................................................................................................................. 11 图表10： 2017-2022年全球及中国电化学储能累计装机规模（GW） ........................................................... 11 图表11： 锂电池成本结构 ........................................................................................................................... 12 图表12： 不同正极材