1、目录目录1 锂电储能应用锂电储能应用广广泛，泛，装装机规模持续提升潜机规模持续提升潜力力巨大巨大32 五年三千亿市五年三千亿市场场空间空间可可期，能源革命是核期，能源革命是核心心驱驱动力动力61.能源结构转型对电网的冲击是发输配电侧储能的底层逻辑 61.全球脱碳趋势明确，高比例可再生能源结构转型加速 62.可再生能源波动性与电网稳定性的根本性矛盾催生储能需求 73.发电侧与输配电侧储能的本质作用基本相同，未来 5 年需求约 131GWh 102.多因素作用推动用电侧储能快速发展，未来 5 年需求约 93GWH 113.5G 基站建设周期带动后备电源需求大幅提升 144.汽车电动化转型加速，光储
2、充模式有望推广 165.未来 5 年储能需求合计超 270GWH，市场空间合计约 3400 亿元 173 商业模式逐渐商业模式逐渐清清晰，晰，经经济性拐点打响装机济性拐点打响装机发发令枪令枪181.储能可用于电力系统全环节，备电时长差异导致统一口径的成本评价较为困难 182.用电侧：度电成本约 0.51 元/KWH，工商业/大工业场景具备套利空间 193.输配电侧：里程成本约 3.93 元/MW，电力辅助服务市场具备盈利空间 224.发电侧：强制性配套政策叠加经济性拐点，新能源侧储能装机持续高增 265.电力市场改革加速，储能真实价值有望体现 304 产业链分析：产业链分析：格格局初局初显显，
3、建议关注电池与，建议关注电池与 PCS 环节环节321.电池：未来降本的核心环节,磷酸铁锂有望成为主流技术路线 322.PCS：头部供应商优势明显，有望复制光伏逆变器格局 343.系统集成：排名竞争焦灼，差异化增值服务是核心竞争要素 354.BMS：技术壁垒较高，算法和芯片是核心竞争要素 365 相关标的相关标的371.派能科技：家用储能领先企业，A 股储能第一股 372.阳光电源：储能逆变器与系统集成龙头，渠道优势明显 373.固德威：户用储能逆变器龙头，光伏+储能打开成长空间 384.宁德时代：全球动力电池龙头，储能全产业链布局 385.科士达：绑定宁德时代，储能 PCS 业务有望快速发展
4、 396.南都电源：铅酸龙头转型锂电，受益 5G 基站备电市场高增长 3911 锂电储能应用广泛，装机规锂电储能应用广泛，装机规模模持续提升潜力持续提升潜力巨巨大大电储电储能能一一般般指指电电能能的的储储存和存和释放释放的的循循环环过过程程，一一般般分为分为电化电化学学储储能能和和机机械械储储能能。从广义 上讲，储能是指通过介质或设备将能量转化为在自然条件下较为稳定的存在形态并存储起来，以备在需要时释放的循环过程，一般可根据能量存储形式的不同分为电储能、热储能和氢储能 三类。从狭义上讲，一般主要指电储能，也是目前最主要的储能方式，可按照存储原理的不同 分为电化学储能和机械储能两类。其中，电化学
5、储能是指利用化学元素做储能介质，充放电过 程伴随储能介质的化学反应或者变价，主要包括锂离子电池、铅蓄电池、钠硫电池储能等；机 械储能一般采用水、空气等作为储能介质，充放电过程储能介质不发生化学变化，主要包括抽 水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等。图图1:储储能技术能技术分分类类表表1:各各类电储类电储能能技术技术的的基本基本原原理和理和主主要优缺要优缺点点对比对比技术类型技术类型基本原理基本原理主要优点主要优点主要缺点主要缺点电锂离子 电池正负电极由两种不同的锂离子嵌入化合物构成。充电时，Li+从正极脱嵌经过电解质嵌入 负极；放电时则相反，Li+从负极脱嵌，经过 电解质嵌入正极。长 寿 命、高
6、能 量 密 度、高效率、响应速 度快、环境适应性强价格依然偏高，存在 一定安全风险化学 储铅蓄电池铅蓄电池的正极二氧化铅（PbO2）和负极纯铅（Pb）浸到电解液（H2SO4）中，两极间 会产生 2V 的电势。技术成熟、结构简单、价格低廉、维护 方便能量密度低、寿命短，不宜深度充放电 和大功率放电能钠硫电池正极由液态的硫组成，负极由液态的钠组成，电池运行温度需保持在 300以上，以使电 极处于熔融状态。能量密度高、循环寿 命长、功率特性好、响应速度快阳极的金属钠是易燃物，且运行在高温 下，因而存在一定的 安全风险机 械 储 能抽水蓄能电网低谷时利用过剩电力将水从低标高的水库抽到高标高的水库，电网
7、峰荷时高标高水 库中的水回流到下水库推动水轮发电机发 电。技术成熟、功率和容 量较大、寿命长、运 行成本低受地理资源条件的 限制，能量密度较 低，总投资较高压缩空气 储能利用过剩电力将空气压缩并储存，当需要时再将压缩空气与天然气混合，燃烧膨胀以推 动燃气轮机发电。容量大、工作时间长、充放电循环次数 多、寿命长效率相对较低、建站 条件较为苛刻飞轮储能利用电能将一个放在真空外壳内的转子加功率密度高、寿命能量密度低、充放电2速，将电能以动能形式储存起来。长、环境友好时间短、自放电率较高抽水蓄抽水蓄能能装机装机规规模最模最大大，锂锂电储能电储能快快速发速发展展。抽水蓄能作为机械储能的一种技术类型，早在
8、 20 世纪 90 年代就实现了商业化应用，是目前技术成熟度最高、存储成本最低、使用寿命长、装机规模最大的储能技术。根据 CNESA，截至 2020 年 9 月，全球已投运电力储能项 目的累计装机规模达 186.1GW，其中抽水蓄能累计装机规模约 171GW，占比约 91.9%；但受站址资源不足、成本疏导困难和建设周期较长等局限，近几年新增装机较小。与此同时，锂离 子电池储能技术作为电化学储能的主要技术路线，具有能量密度高、综合效率高、成本下降潜 力大、建设周期短和适用性广泛等特性，装机规模持续提升。截至 2020 年 9 月，全球电化学 储能累计装机规模达 10.90GW，占比约 5.9%；
9、其中锂电储能装机规模 9.81GW，在电化学储 能中占比约 90%，是第二大规模的储能技术类型。2020 年前三季度全球新增投运电化学储能 装机规模为 2.66GW，同比增长约 167%；其中锂电池储能装机规模约 2.62GW，占比约 98.4%。图图2:全全球各类球各类电电力储力储能能项目项目累累计装计装机机规模比规模比例例（截至（截至 2020 年年 9 月）月）图图3:全全球已投球已投运运电力电力系系统储统储能能累计累计装装机规模（机规模（GW）图图4:全全球新增球新增电电力系力系统统锂电锂电池池储能储能项项目装机目装机占占比比（%）3电化电化学学储储能能产业产业链链可可分分为为上上游材
10、游材料料、中中游游核核心部心部件件制制造造、下、下游游应应用用。储能产业链上游主 要为电池原材料，包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及结构件等。产业链中游主要为 储能系统的集成与制造，对于一个完整的储能系统，一般包括电池组、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）以及储能变流器（PCS）四大组成部分。其中，电池组是储能系统的能 量核心，负责电能的存储；BMS 是系统的感知核心，主要负责电池监测、评估和保护以及均 衡等；EMS 是系统的控制核心，主要负责数据采集、网络监控、能量调度等；PCS 是系统的 决策核心，主要负责控制充放电过程，进行交直流的变换。产业链下游主要为不同应用场景的
11、运维服务等，如储能可用于电力系统的发电侧、输配电侧、用电侧，实现调峰调频、减少弃光 弃风、缓解电网阻塞、峰谷价差套利、容量电费管理等功能；其他应用场景还包括通信基站、数据中心等的备用电源，以及为机器人系统供电，保障高性能武器装备的稳定运行等。图图5:储储能产业能产业链链上中上中下下游拆分游拆分图图6:电力系统储能应用场景电力系统储能应用场景452 五年三千亿市场空间可期，五年三千亿市场空间可期，能能源革命是核心源革命是核心驱驱动力动力2.1 能能源结构转型对电源结构转型对电网网的冲击是发输配的冲击是发输配电电侧储能的底层逻辑侧储能的底层逻辑2.1.1 全球脱碳趋势明确全球脱碳趋势明确，高比例可
12、再生能源高比例可再生能源结结构构转转型加速型加速全球脱全球脱碳碳趋势趋势明明确确，十大十大煤煤电国已电国已有有六国六国承承诺碳诺碳中中和和。2020 年 9 月 22 日，国家主席习近 平在联合国大会上提出我国力争 2030 年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳 中和。12 月 12 日，习近平主席在气候雄心峰会上提出：到 2030 年，我国非化石能源占一次 能源消费比重将达到 25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到 1200GW 以上。欧盟于2020 年 12 月 11 日通过2030 年气候目标计划，计划将 2030 年温室气体减排目标由此前的40%的提高至 55
13、%，并通过了总额逾 1.8 万亿欧元的复苏计划，其中约 30%经费将用来协助欧 洲绿色转型，为 2050 年实现碳中和提供保障。随着拜登上台推行“绿色新政”，美国即将重返巴黎协定，并计划在 2050 年之前达到净零排放，其中电力部门将在 2035 年实现碳中和，36%电力需求来自于可再生能源和核能。截至目前，全球十大的煤电生产国已有 6 个国家承诺 碳中和，分别为中国（2060）、美国（2050）、日本（2050）、韩国（2050）、南非（2050）、德 国（2050）。表表2:十十大煤电大煤电国国碳中碳中和和承诺承诺统统计计序号序号国家国家全球煤电总量占比全球煤电总量占比是否承诺碳中和是否承
14、诺碳中和时间表时间表1中国50.2%是20602印度11.0%否-3美国10.6%是20504日本3.1%是20505韩国2.5%是20506南非2.2%是20507德国1.9%是20508俄罗斯1.8%否-9印度尼西亚1.8%否-10澳大利亚1.6%否-高比例可再生能源结构转型是实现碳中和的关键路径。高比例可再生能源结构转型是实现碳中和的关键路径。根据联合国政府间气候变化专门委 员会（IPCC），碳中和是指二氧化碳的人为移除抵消了人为排放，其中人为排放包括化石燃料 燃烧、工业过程、农业及土地利用活动排放等。根据国际可再生能源署（IRENA），化石燃料 燃烧和工业过程的二氧化碳排放占比 80%
15、以上，分部门来看，电力（占比 31%）、交通（占比25%）、工业（占比 21%）为排放量前三的部门。减碳举措一般可分为能源结构转型、模式升 级、能效提升、碳捕获与储存技术四大类，其中能源结构转型，即电力部门可再生能源发电比 重提升,同时其他部门深度电力化，是减排的关键路径。按照巴黎协定将全球平均气温较 前工业化时期的升幅控制在 2以内的目标，IRENA 预测到 2050 年，全球能源相关的 CO2 排放量需减少 70%。从能源结构来看，电力将成为主要的能源载体，占终端消费的比例由 20%增长至近 50%，每年新增 1000TWh 的电力需求，可再生能源发电的比例需大幅上升至 86%，对应每年超
16、过 520GW 的新增可再生能源发电装机。图图7:2010-2050 二二氧氧化碳化碳排排放预测放预测图图8:2017 与与 2050 能能源源结构结构对对比比注：Transforming Energy Scenario 为温度升幅控制在 2以内的假设情景。2.1.2 可再生能源波动性可再生能源波动性与与电网稳定性的根本电网稳定性的根本性性矛矛盾盾催生储能需求催生储能需求电力系电力系统统具有具有很很高的高的稳稳定定性性要求要求。电能以光速传送，并且不能大规模存储，发、输、配、用瞬时同步完成，整个电力系统时刻处于一个动态的平衡状态。在稳态运行时，电力系统中发 电机发出的有功功率和负载消耗的有功功
17、率相平衡，系统频率维持额定值。当电源功率大于负 荷功率时，系统频率升高；反之系统频率降低。因此电网需通过一次调频、二次调频等手段保证频率在合格范围，否则将对负载或发电设备的运行产生影响，严重时甚至导致频率崩溃，造 成大面积停电。可再生可再生能能源发源发电电具有具有很很强强的的间歇性间歇性和和波动波动性性。可再生能源发电依赖于自然条件，先天具 有间歇性和波动性特征。例如，风力发电是由自然风吹动风机的叶片，带动传动轴转动，把风 的动能转化为机械动能再转化为电能，风力间歇性的特点导致风力发电输出的电能也具有间歇 性；光伏发电是利用光生伏特效应将光能直接转化为电能，其发电功率受光照强度直接影响，虽然一
18、个地区年均光照强度总体不变，但光照强度一般从早上逐渐增加到中午达到最强，随后 逐渐减弱到晚上达到最弱，同时光照强度在一个小时段内具有一定的随机性，因此光伏发电输 出也具有间歇性和波动性的特征。图图9:光光伏发电伏发电日日平均平均出出力曲力曲线线图图图图10:风电风电日平均日平均出出力曲力曲线线图图67高比高比例例间歇间歇性性可可再再生能生能源并源并网将网将对对电网电网稳稳定定性性造成造成冲击冲击。高比例间歇性新能源接入电力 系统后，常规电源不仅要跟随负荷变化，还要平衡新能源出力波动，增加电网调节难度。根据 国际能源署（IEA），按照电网吸纳间歇性可再生能源（主要是风电、光伏）的比例划分了四 个
19、阶段：（1）第一阶段：间歇性可再生能源占比低于 3%，电力需求本身的波动超过了间歇性 可再生电源供应的波动幅度，因此对于电网的运行基本没有影响。（2）第二阶段：间歇性可再 生能源占比在 3%-15%之间，对电网冲击较小，可通过预测间歇性可再生能源机组发力，以及 加强调度的方式平抑可再生能源的波动性和间歇性，可再生能源消纳相对容易。（3）第三阶段：间歇性可再生能源占比在 15%-25%之间，对电网冲击较大，此时电网灵活性要求大大增加，短期内需要增加调频电站，中长期需引入需求侧管理与储能技术的应用。（4）第 4 阶段：间歇性可再生能源占比在 25%-50%之间，电网稳定性面临挑战，部分时段 100
20、%电力由间歇性可再 生能源提供，所有的电厂都必须配置储能灵活运行，以应对电源端和负荷端的随机变化。表表3:不不同比例同比例间间歇性歇性可可再生再生能能源并源并网网的影响的影响阶段一阶段一阶段二阶段二阶段三阶段三阶段四阶段四系统角度的表征间歇性可再生能源容量在整个系统层面没 有显著影响间歇性可再生能源容量在系统运作中的影响逐渐显 著随着需求与供给的平衡具有更大的波动性，发电机组的 弹性运行非常重要在某些时刻，间歇性可再生能源几乎满足 100%负荷需求，电力系统稳 定非常重要对现有发电机组的影响电力负荷与净电力负 荷没有显著差异净电力负荷的不确定性和可变性没有明显增加，但 是现有发电机组的运作模式
21、需稍作调整，以适应间 歇性可再生能源发电出力 特性净电力负荷可变性增大，发 电运作模式需大作调整，减 少必须持续运转的发电机组没有持续运转的发电机组，所有发 电机组均需要灵活调整出力，以适 应间歇性可再生能源发电出力特性对电网的影响如果有影响的话，主要是临近连接点的局 部影响很有可能影响局部电网状 况，造成输电阻塞受不同地区天气影响，电网潮流出现重大改变，电网高 低电压间出现双向潮流电网干扰恢复能力增强主要的挑战电网的局部影响用电需求与间歇性可再生能源出力的匹配弹性资源的可用性 电力系统抗干扰的强度注：净电力负荷=总用电需求-间歇性可再生能源电能输出图图11:2018 年年全全球各球各国国（地
22、（地区区）间歇）间歇性性可再生可再生能能源发源发电电比例比例及及所处所处阶阶段段英国英国8.9大停电大停电事事故与故与高高比例风比例风电电机组机组并并网有关网有关。2019 年 8 月 9 日下午 5 点左右，英国 发生自 2003 年“伦敦大停电”以来规模最大、影响人口最多的停电事故，造成包括伦敦、英格兰、威尔士等多个地区地铁停运、机场瘫痪等，甚至部分医院由于备用电源不足无法进行医 疗服务，总共约有近 100 万家庭和企业受到影响。事后事故分析表明，高比例风电并网而系统 备用不足是直接原因：由于新能源发电大量替代传统能源发电，导致电力系统抵御功率差额的 能力下降；在电力系统出现接连出现扰动时
23、，系统备用不足未能及时弥补功率缺额导致事故发 生；幸好抽蓄机组及时增加出力，阻止事故进一步扩大，可见储能对于稳定电网作用巨大。储能有储能有望望成成为为可再可再生生能源能源消消纳的最纳的最终终解解决决方案方案。在间歇性可再生能源发电比例不断提升 的大背景下，配置储能通过对电能的快速存储和释放，不仅可以降低弃风弃光率，更加重要的 作用是可以平抑新能源波动，跟踪计划出力，并参与系统调峰调频，增强电网的稳定性，有望 成为新能源电力消纳的最终解决方案。图图12:间间歇性可歇性可再再生能生能源源搭配搭配储储能并能并网网解决方解决方案案示意图示意图8图图13:减减小弃风小弃风率率示意图示意图图图14:光光伏
24、跟踪伏跟踪计计划出划出力力示意图示意图2.1.3 发电侧与输配电侧发电侧与输配电侧储储能的本质作用基本能的本质作用基本相相同同，未，未来来 5 年需求约年需求约 131GWh发电发电侧侧与与输输配配电电侧侧储储能能的本的本质用质用途途基基本本相相同同，涉涉及及的主的主要是要是利利益益分分配配问问题题。对于发电侧 和输配电侧储能，从商业模式来看有一些差别，但其本质用途基本上均是削峰填谷、调频调峰 以及缓解电网阻塞等，保障电网稳定性。至于具体在发电侧或是输配电侧配置储能，主要涉及 的是利益分配问题。具体来讲，在我国现行辅助服务市场补偿机制下，是由发电机组单边承担 辅助服务费用，享用服务的终端用户并
25、不承担费用，即提供高于自身强度的辅助服务的发电机 组将获得补偿，而补偿费用将分摊至提供低于自身强度的服务的发电机组，可简单理解补偿和 分摊费用在不同发电机组间打转。2018 年国内新增电化学储能装机 700MW，电网侧储能装机 占比从 3%增至 21.4%。2019 年初,国网和南网发布的指导意见中提出，推动政府主管部门将 各省级电力公司投资的电网侧储能计入有效资产，通过输配电价疏导。对于国网和南网的最初 设想，可以简单理解为部分电力辅助服务的费用由发电企业转移至电网公司。由于当时储能的 经济性不足，这样的机制有利于迅速做大储能规模，保障电网稳定性和安全性，但不利于形成 充分竞争的储能市场。然
26、而在 2019 年 5 月 28 日，国家发改委、国家能源局发布新修订的 输 配电定价成本监审办法，明确电储能设施不计入输配电定价成本。2019 年输配电侧储能新增 装机迅速下降，与此同时发电侧储能新增装机迅速提高。发电侧与输配电侧储能新增装机此消 彼长的关系侧面印证了储能在这两个应用场景的本质用途基本相同，需求只是在不同主体间转 移。此外，国外机构也通常将发电侧和输配电侧储能归类为电表前端储能。未未来来 5 年发输配电侧的储能系统需求约年发输配电侧的储能系统需求约 131GWh，年均复合增速年均复合增速 74%。由于发电侧与输 配电侧储能的本质用途基本相同，因此我们在预测市场空间时将发电侧与
27、输配电侧合并计算，同时考虑到发电侧与输配电侧的一些特性需求，预计总市场空间高于我们的预测值。根据我们 的测算，预计 2021-2025 年发输配电侧的储能需求约 131GWh，年均复合增速约 74%，其中2025 年发输配电侧储能需求约 52GWh。我们对储能配置渗透率和容量配置比例做了双因素敏 感性分析，在储能配置渗透率 40%-50%，容量配置比例 13%-17%的情形下，2025 年发输配电 侧储能需求约 44-62GWh。长期来看，预计 2030 年储能系统需求约 234GWh。910表表4:2020-2030 发发输输配电配电侧侧储能储能需需求求测测算算202020212022202
28、3202420252030集中式光伏装机（GW）75109142177220270644储能配置渗透率5%10%18%25%35%45%80%容量配置比例15%15%15%15%15%15%15%备电时长（h）2222222集中式光伏装机的储能需求集中式光伏装机的储能需求（GWh）138132336154风电装机（GW）737570707575165储能配置渗透率5%10%15%20%27%35%80%容量配置比例15%15%15%15%15%15%15%备电时长（h）4444444风电装机的储能需求风电装机的储能需求（GWh）2568121679发输配电侧的储能需求发输配电侧的储能需求（GW
29、h）3814223552234表表5:2025 年发输配电侧储能需求敏感性分析表年发输配电侧储能需求敏感性分析表储能配置渗透率储能配置渗透率容量配置比例容量配置比例9%11%13%15%17%19%21%35%3337404448525540%3540444852576145%3842475257626750%4045515662677255%424854606672782.2 多因素作用推动用电侧储能快速发展多因素作用推动用电侧储能快速发展，未来未来 5 年需求约年需求约 93GWh欧美主要国家用电成本高昂，分布式光伏系统快速发展为储能提供市场基础。欧美主要国家用电成本高昂，分布式光伏系统快
30、速发展为储能提供市场基础。储能在用 户侧主要与分布式电源配套，或作为独立储能电站应用，其用途主要为电力自发自用、峰谷价 差套利、容量电费管理和提升供电可靠性等。德国、日本、意大利、英国等欧美发达国家用电 成本高昂，如居民电价是中国的 2-4 倍，且呈现持续上升的趋势。以美国为例，根据美国能 源信息署（EIA），1997-2019 年美国居民零售平均电价以约 2.20%的复合增速增长。电价的影 响因素较多，简单来看，一方面电价长期受通胀影响，随着燃料及人工费用增加而增加；另一 方面如大容量发电机组、提高输电电压等技术进步可提升效率降低电价。目前电力工业技术较 为成熟，通胀一般是影响电力价格的主要
31、因素。根据 EIA 的预测，2019-2050 年美国名义电价 年均复合增速约为 2.30%，而真实电价（以 2019 为基准）变动很小。因此，预计欧美主要国 家将长期保持高昂的居民用电成本。由于全球多个国家和地区分布式光伏系统早已实现用电侧 平价，分布式光伏系统快速发展，2019 年全球分布式装机约 40GW，占总装机的比重近 35%，为储能的发展提供坚实的市场基础。图图15:全全球主要球主要国国家和家和地地区居区居民民用电用电价价格格图图16:美美国不同国不同部部门零门零售售电价电价（美美分分/kWh）注：数据截至 2019 年 9 月上网上网补补贴贴（FIT）和净计和净计量量（NEM）政
32、政策策到到期期或削或削减减，分，分布布式式搭搭配储配储能能有有望望得得到到推广推广。上网补贴（FIT）政策对用户输送给电网的电力给予一定补贴，净计量（NEM）政策使得用户 可将光伏系统生成的多余的电力输送回电网。近年来随着光伏逐渐平价，各国的 FIT 和 NEM 正逐步到期或削减，而储能的推广应用可以减少行业对 FIT 及 NEM 等政策的依赖，分布式搭 配储能自发自用的模式有望得到推广。部分国家电力供应稳定性较差，不同规模的停电事件时有发生，储能接受度提升部分国家电力供应稳定性较差，不同规模的停电事件时有发生，储能接受度提升。（1）美 国电力系统主要由东部电网、西部电网和德克萨斯州电网组成，
33、其中大部分输配电设施由500 多家互相独立的私营公司运营。美国电网的特殊结构造成了电网难以优化配置和统一管理，同 时美国电网发展缓慢，70%的输电线路和电力变压器运行年限在 25 年以上，60%的断路器运行年限超过 30 年，因此电力系统稳定性较差。2019 年 10 月，美国加州山火事件造成了大规模停 电事件，电力公司 PG&E 的 500 多万用户均存在断电风险，并且每次断电可能持续数天。近期 来看，2020 年 12 月底，美国东部多地遭遇冬季风暴，马萨诸塞州、宾夕法尼亚州，以及纽约 市、新泽西州和康涅狄格州部分地区超过 5.5 万用户断电。2021 年 1 月初，美国南部遭遇强降 雪，
34、得克萨斯州、路易斯安娜州多数地区超过 15 万用户断电；美国西海岸遭遇风暴袭击，俄勒冈州、华盛顿州、南加州造成超过 50 万用户断电等。（2）由于南非电力系统管理水平有限，发电机组及输配电设施时常发生故障，煤炭、燃油等燃料储备也时常无法满足需求，再加上一些罢 工和示威，甚至蓄意破坏电力设施的外部事件，导致南非经常发生不同规模的停电事件。南非电 力公司 Eskom 将全国性分区停电的措施分为八级，其中最严重的八级限电指电网必须节约8000MW 的电力。2019 年底，南非施行了前所未有的六级限电，其严重程度相当于在 4 天内遭 到 18 次停电，每次最多 4 个半小时，或者在 8 天内遭到 18
35、 次停电，每次最多2 个小时，每次停 电受到影响的人数多达 1900 万人。2020 年南非已多次发生不同规模的限电事件，2021 年状况 依旧没有改观，根据新闻报道，南非电力公司 Eskom 预计今年 4 月份前每周都会出现电力短缺 情况。频繁的停电事件对现代生产生活造成了很大的影响,储能的应用可以保障电力的连续供 应，储能接受度逐步提升。112010-2019 年锂电年锂电池池价格价格下降下降 87%，带动带动系系统成统成本本快快速速下降下降，储储能经能经济济性逐性逐渐渐显显现现。受益 于新能源汽车产业蓬勃发展，锂电池的大规模应用实现成本快速下降，根据 BNEF，2010-2019 年期间
36、锂电池组的平均价格的下降幅度达 87%，带动储能系统成本迅速下降。目前储能应用 经济性拐点快速临近，有望激发需求迅速增长。图图17:2010-2019 年年锂锂电池电池价价格走格走势势（real 2019 美元美元/kWh）未未来来 5 年用年用电电侧的侧的储储能系能系统统需求需求约约 93GWh，年均复年均复合合增增速速 95%。上述多个因素叠加，使得储能在终端价值的价值逐步显现。考虑到在储能用户侧，与分布式电源配套或作为独立储能 电站的应用场景和客户群体均有较高的相似性，因此在预测市场空间时忽略了作为独立储能电 站的需求，预计总市场空间高于我们的预测值。根据我们的测算，预计 2021-20
37、25 年发用电侧 的储能需求约 93GWh，年均复合增速约 95%，其中 2025 年用电侧储能需求约 41GWh。我们 对储能配置渗透率和容量配置比例做了双因素敏感性分析，在储能配置渗透率 45%-55%，容 量配置比例 13%-17%的情形下，2025 年发输配电侧储能需求约 32-50GWh。长期来看，预计2030 年储能系统需求约 190GWh。表表6:2020-2030 用用户户侧储侧储能能需求需求测测算算2020202120222023202420252030分布式装机（GW）406183108140180527储能配置渗透率8%15%22%30%40%50%80%容量配置比例15
38、%15%15%15%15%15%15%备电时长（h）3333333用户侧的储能需求用户侧的储能需求（GWh）148152541190表表7:2025 年用电侧侧储能需求敏感性分析表年用电侧侧储能需求敏感性分析表储能配置渗透率储能配置渗透率容量配置比例容量配置比例9%11%13%15%17%19%21%40%1924283237414545%2227323641465150%2430354146515755%273339455056621260%293642495562682.3 5G 基基站建设周期带站建设周期带动动后备电源需求大后备电源需求大幅幅提升提升5G 建设加速建设加速，2019-20
39、28 年年宏基站宏基站需需求求近近 500 万个万个。5G 基站按照功率和覆盖范围的不同，5G 基站可分为宏基站和小基站组成，其中小基站包括微基站、皮基站、飞基站。由于 5G 的 频段相比 4G 更高，基站的覆盖范围缩小，因此一般将 5G 宏基站建设在较为空旷的地区，通 过小基站的补充使用提升 5G 基站的覆盖范围。“宏基站+小基站”的组网覆盖模式为 5G 基站 的主流部署模式。根据赛迪投资顾问，保守预计小基站数量将是宏基站数量的 2 倍。参考 4G 基站的建设节奏，我们预计在 2019-2028 年 5G 基站建设周期中，宏基站建设数量近 500 万个，小基站建设数量近 1000 万个，建设
40、节奏上预计 2020-2021 年达到高潮，随后数量慢慢减少。表表8:5G 宏基宏基站与小站与小基基站对比站对比分类分类基站类型基站类型单载波功率单载波功率覆盖范围覆盖范围宏基站宏基站12.6W 以上200m微基站500mW-12.6W50-200m小基站皮基站100mW-500mW20-50m小基站100mW10-20m5G 基站功耗大幅提基站功耗大幅提升升 2.5-4 倍，带倍，带动动后备后备电电源扩源扩容需容需求大幅求大幅增增加加。基站主设备一般由 1 个 BBU（基带处理单元）和 3 个 AAU（有源天线单元）组成。其中，BBU 主要负责基带数字 信号处理，比如 FFT/IFFT、调制
41、/解调、信道编码/解码等；AAU 主要由 DAC（数模转换）、RF（射频单元）、PA（功放）和天线等部分组成，将基带数字信号转为模拟信号，再调制成 高频射频信号，放大至足够功率后由天线发射出去。由于 5G 基站天线里面包含更多的射频模 块，基站功耗比 4G 基站高出很多。根据中国铁塔公司公布的数据，5G 基站单系统的典型功 耗约为 4G 基站的 2.5-4 倍，带动后备电源扩容需求大幅增加。图图18:电电力系统力系统储储能应能应用用场景场景1314表表9:4G 与与 5G 基基站站典典型功型功耗耗对比对比BBUAAU单系统单系统华为500W1000W3500W中兴315W980W3255W大唐
42、800W1380W4940W4G约 250W约 350W1300W磷酸铁磷酸铁锂锂电池电池成为成为 5G 基站后备电基站后备电源源的主的主流流技术技术路路线线。通信设备的电源系统对可靠性和稳 定性的要求，因此一般采用蓄电池作为后备电源保证连续供电。由于技术成熟、成本低廉、工 温范围大等特点，阀控式铅酸蓄电池成为 4G 基站后备电源的主流技术路线。但进入 5G 时代后，由于 5G 基站的功耗大幅提升，而现有机房空间和设施很难承载后备电源容量极大的扩容需求。磷酸铁锂电池具有较高的能量密度，且在安全性、循环寿命、快速充放等方面具备明显 优势，可减少对市电增容改造的需求，降低建设和运营成本。虽然目前磷
43、酸铁锂电池价格仍高 于铅酸电池，但在全生命周期成本的评价体系下，磷酸铁锂电池与铅酸电池的度电成本已相差 无几，且随着技术进步磷酸铁锂电池还存在着较大的降本空间，因此磷酸铁锂电池取代铅酸电 池成为 5G 时代基站后备电源的主流技术路线。2018 年，中国铁塔已停止采购铅酸电池，采用 梯次利用锂电池。2020 年，国内三大通信运营商与中国铁塔相继发布磷酸铁锂电池集中采购 计划，目前已明确采购量约 4 GW。表表10:磷磷酸铁锂酸铁锂与与铅酸铅酸电电池性池性能能对比对比性能指标性能指标铅酸电池铅酸电池磷酸铁锂电池磷酸铁锂电池能量密度38-40Wh/kg170-180Wh/kg循环寿命1000-120
44、0 次7000-10000 次（衰减至 70%）价格0.6-0.7Wh/kg0.8-1.0Wh/kg残值残值高，回收率 90%以上机制尚不健全安全性较差较好环保性含铅，废弃后若处理不当，仍会对环境造成二次污染生产及使用中均无污染放电特性放电输出特性较不稳定放电输出特性稳定表表11:2020 年年三三大通大通信信运营运营商商与中国与中国铁铁塔的磷塔的磷酸酸铁锂铁锂电电池的池的招招标与标与采采购计划购计划采购单位采购单位时间时间招标项目招标项目中国移动2020 年 3 月 4 日采购磷酸铁锂电池 1.95GWh中国铁塔2020 年 3 月 11 日采购磷酸铁锂电池 2GWh中国联通2020 年 8
45、 月 12 日磷酸铁锂电池采购测试公告中国电信、中国铁塔2020 年 10 月 16 日为联合采购磷酸铁锂电池产品开展第一批常态化测试未未来来 5 年年 5G 基站的储能基站的储能系系统需求统需求近近 35GWh。根据我们的测算，预计 2021-2025 年 5G 基 站的磷酸铁锂电池储能需求近 35GWh，其中 2025 年磷酸铁锂电池储能需求约 4.4GWh。表表12:2020-2025 国内国内 5G 基基站储能需站储能需求求测算测算20202021E2022E2023E2024E2025E5G 宏基站数量（万个）7275655545355G 宏基站平均功率（W）390039003900
46、390039003900备电时长（h）3333335G 宏基站的储能电池需求（GWh）8.408.787.616.445.274.105G 小基站数量（万个）14415013011090705G 小基站平均功率（W）200200200200200200配置后备电源比例70%70%70%70%70%70%备电时长（h）3333335G 小基站的储能系统需求（GWh）0.600.630.550.460.380.295G 基站的储能系统需求基站的储能系统需求（GWh）9.009.418.156.905.644.392.4 汽汽车电动化转型加车电动化转型加速速，光储充模式有，光储充模式有望望推广推广汽
47、车电汽车电动动化转化转型型加速加速，未来，未来 5 年充年充电电设施设施有有望新望新增约增约 440 万台万台。2020 年国内市场政策向 好，叠加 Model 3、汉 EV、造车新势力、宏光 Mini EV 等畅销车型频出，优质供给激发终端 需求，下半年新能源汽车销量持续高增。据中汽协统计，2020 年 12 月新能源汽车销量 24.8 万辆，同比增长 49.5%，再创历史新高；全年累计销量 136.7 万辆，同比增长 10.9%。我们预 计明年销量有望达到 200 万辆，按照新能源汽车产业发展规划（20212035 年）中提出 的 2025 年电动化目标 25%，预计 2025 年销量超
48、600 万辆，未来 5 年国内电动车年均复合增 速有望超 35%。新能源汽车的快速渗透带动了充电桩的需求持续提升，根据中国电动充电基 础设施促进联盟数据，2020 年充电基础设施新增 46.2 万台，同比增加 12.4%，其中公共充电 基础设施新增 29.1 万台，同比增长 57.2%；截止 2020 年 12 月，全国充电基础设施累计数量 为 168.1 万台，同比增加 37.9%，其中公共充电基础设施累计 80.7 万台，同比增长 56.4%。2020 年我国新能源汽车保有量约为 492 万辆，公共充电设施车桩比约为 6：1；假设 2025 年车桩比约为 4.8：1，则 2021-2025
49、 年我国需新增电动汽车充电设施 383 万台。假设 2030 年车桩比约 为 3.5：1，则 2030 年需新增充电设施约 800 万台。图图19:2017-2020 年年国国内充内充电电设施设施保保有有量量（单位（单位：万台）万台）1516光储充光储充一一体化体化充充电站电站模模式式有有望推广望推广，未未来来 5 年年国国内储内储能能系统需系统需求约求约 6.8 GWh。“光储充”一体化充电站是在传统充电站的基础上配置分布式光伏系统与储能系统，形成多元互补的微电 网系统，缓解充电桩大电流充电时对区域电网的冲击。新能源汽车产业发展规划（20212035 年）明确提出，鼓励“光储充放”（分布式光
50、伏发电储能系统充放电）多功能综合一体 站建设。目前，浙江、湖北、重庆、陕西等地已成功投运“光储充”一体化电动汽车充电站，未来光储充一体化充电站模式有望推广。根据我们的测算，预计 2021-2025 年光储充一体化的储能系统需求约 6.8 GWh，其中 2025 年储能系统需求约 3.62GWh；长期看来，预计 2030 年 储能系统需求约 44.8GWh。表表13:2020-2030 国国内内光储光储充充一体一体化化储储能能需求测算需求测算2020202120222023202420252030新能源汽车销量（万辆）1372002803805006502200新能源汽车保有量（万辆）49269
