1、家儲產(chǎn)品:向一體機、更高帶電量趨勢發(fā)展
1.1 產(chǎn)品:面向存量和增量戶用光伏市場的配套需求
家庭儲能通常與戶用光伏配合使用,裝機量迎來高速增長。家庭儲能系統(tǒng),又稱電池儲能系統(tǒng), 其核心是可充電的儲能蓄電池,通常以鋰離子或鉛酸電池為基礎(chǔ),由計算機控制,在其他智能硬 件及軟件的協(xié)調(diào)下實現(xiàn)充電和放電循環(huán)。家庭儲能系統(tǒng)通??膳c分布式光伏發(fā)電相結(jié)合形成家庭 光儲系統(tǒng)。從用戶側(cè)來看,家庭光儲系統(tǒng)在降低電費的同時,可以消除停電對正常生活的不良影 響;從電網(wǎng)側(cè)來看,支持統(tǒng)一調(diào)度的家庭儲能設(shè)備可以緩解高峰時段的用電緊張并為電網(wǎng)提供頻率修正。
根據(jù)光伏和儲能系統(tǒng)的耦合方式的不同,分為直流耦合系統(tǒng)和交流耦合系統(tǒng),分別適合與新裝光 伏系統(tǒng)的增量市場和已裝光伏系統(tǒng)的存量市場。增量市場空間更大,是未來市場增長的主要動力:
(1) 增量市場(目標家庭新安裝光伏+儲能系統(tǒng)):一般使用直流耦合產(chǎn)品。直流耦合的儲 能系統(tǒng)包含電池系統(tǒng)和混合逆變器,混合逆變器兼具了光伏并網(wǎng)逆變器和儲能變流器的 功能。直流耦合的優(yōu)勢在于,光伏和儲能電池都通過混合逆變器完成變流,不需要額外 安裝光伏并網(wǎng)逆變器,系統(tǒng)集成度更高,安裝和售后服務都更方便,同時便于智能監(jiān)測 和控制。有部分已經(jīng)安裝好光伏系統(tǒng)的家庭選擇拆除原有的光伏并網(wǎng)逆變器,新安裝混 合逆變器。
(2) 存量市場(目標家庭已安裝光伏,新增儲能系統(tǒng)),一般使用交流耦合產(chǎn)品。只需加裝 蓄電池和儲能變流器,不影響原來的光伏系統(tǒng),而且儲能系統(tǒng)的設(shè)計原則上和光伏系統(tǒng) 沒有直接關(guān)系,可以根據(jù)需求來定。交流耦合的優(yōu)勢在于高安全:交流耦合方式下,能量匯集于交流端,既可以直接提供給負載使用或者送入電網(wǎng),也可以通過雙向變流器直 接向蓄電池充電,可以選用低壓PV 和低壓電池,消除儲能系統(tǒng)中的直流高壓風險。
根據(jù)系統(tǒng)是否并入電網(wǎng),家庭儲能系統(tǒng)可以分為并網(wǎng)系統(tǒng)和離網(wǎng)系統(tǒng),核心差異在于是否接入電 網(wǎng),目前多數(shù)區(qū)域使用的是并離網(wǎng)一體機系統(tǒng)。 (1) 并網(wǎng)系統(tǒng),光伏和儲能系統(tǒng)可以接入電網(wǎng),在光伏或電池的電量不足時可以從電網(wǎng)購電。 適合電力系統(tǒng)穩(wěn)定、電價相對較低的區(qū)域。 (2) 離網(wǎng)系統(tǒng),適合于沒有電網(wǎng)的沙漠、海島等地區(qū)或者電網(wǎng)不穩(wěn)定需要自發(fā)自用的區(qū)域。 使用離網(wǎng)儲能變流器,通常具備柴油發(fā)電機接口,在夜間電池供電不足時補充電力。 (3) 并離網(wǎng)一體機,具有并離網(wǎng)切換功能或者將并網(wǎng)、離網(wǎng)模式整合在一臺機器中,可以在 停電時完成切換進入離網(wǎng)模式,適合電力系統(tǒng)不穩(wěn)定、經(jīng)常停電的地區(qū)。
家庭儲能系統(tǒng)的核心硬件設(shè)備包括電池和變流器,根據(jù)產(chǎn)品的集成程度,主要有一體機和分體機 兩種模式,當前市場分體機為主,但一體機是高端市場的發(fā)展趨勢: (1)分體機,部分交流耦合產(chǎn)品和直流耦合產(chǎn)品采用分體機模式,電池系統(tǒng)和逆變器系統(tǒng)分別 由 pack 廠商和逆變器廠商提供,然后經(jīng)過集成商、經(jīng)銷商、安裝商渠道到達終端用戶。 (2)一體機,產(chǎn)品為包含電池和逆變器的一體機系統(tǒng),通常是交流耦合產(chǎn)品。上游電池系統(tǒng)和 逆變器作為供應商提供產(chǎn)品,通常采用貼牌模式,最終產(chǎn)品中不呈現(xiàn)供應商的品牌,產(chǎn)品的銷售、 售后全部由品牌商承擔。
根據(jù)電池包的電壓高低,可以分為高壓電池和低壓電池,行業(yè)呈現(xiàn)向高壓電池轉(zhuǎn)換的趨勢,主要 目的是提高效率、簡化系統(tǒng)設(shè)計,但同時對電芯一致性和 BMS 管理能力要求更高。高壓電池通 常電池包電壓在 48V 以上,可以通過多個電芯串聯(lián)實現(xiàn)電池包層面的高壓。效率方面,使用相同 容量的電池,高壓儲能系統(tǒng)的電池電流較小,對系統(tǒng)的干擾較小,高壓儲能系統(tǒng)的效率更高;系統(tǒng)設(shè)計方面,高壓混合逆變器的電路拓撲結(jié)構(gòu)更簡單,尺寸更小,重量更輕,更可靠。但是高壓 電池是多個電芯串并聯(lián)而成,電壓越高,串聯(lián)的電池越多,對電芯的一致性要求越高,同時需要 配合高效的 BMS 管理系統(tǒng),否則容易出現(xiàn)故障。
產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)有三類: 1)集成商,只做品牌,設(shè)備全部外采。通常外購電芯和逆變器,集成產(chǎn)品,以自有品牌出售, 具有完善的銷售渠道和較強的品牌力, 例如特斯拉、Sonnen 等。 2)逆變器廠商,單獨銷售逆變器或者外購電芯集成電池/一體機,逆變器廠商得益于在光伏逆變 器行業(yè)的品牌和渠道積累,可以快速鋪開。儲能系統(tǒng)的核心在于逆變器對電池的控制,即逆變器 和電池的通信,逆變器廠商對電力電子技術(shù)有深入的了解,更有優(yōu)勢。 3)電芯廠商,參與模式有兩種,一種是為下游品牌商供應電芯,不參與產(chǎn)品集成,沒有品牌露 出,例如鵬輝能源、寧德時代、億緯鋰能等,電芯廠商的業(yè)務領(lǐng)域比較多元,應用場景豐富,一 方面可以受益于家儲行業(yè)的快速增長,另一方面可以與其他業(yè)務產(chǎn)生協(xié)同;另一種模式是生產(chǎn)電 池系統(tǒng)單獨銷售或者同時外購逆變器模塊完成硬件集成和軟件設(shè)計,例如比亞迪、派能科技。 產(chǎn)業(yè)鏈參與者的商業(yè)模式呈現(xiàn)兩大趨勢:(1)逆變器和電芯廠商向下一體化,進行產(chǎn)品集成, 可以強化對銷售渠道的把控,提高盈利能力;(2)部分廠商專注于設(shè)備供應,可以開拓更多的客戶和更廣泛的應用場景,以量取勝。
1.2 價值量:全系統(tǒng)投資成本近 8 萬元
以英國一戶 4.68kw 的光伏+沃太 5.8kwh/6kw 的儲能系統(tǒng)為例,總投資約 1 萬英鎊,折合單價 17.61 元/w。其中,光伏系統(tǒng)占比32%,組件 3.08 元/w,光伏逆變器 2.56 元/w。儲能系統(tǒng)占比 35%,單價 4.97 元/wh。其他材料+安裝費 3400 英鎊,占比 33%。
1.3 趨勢:高容量電池+混合逆變器+一體機趨勢
從電池趨勢上看,儲能電池往更高容量演進。隨著居民用電量的增加,每戶帶電量逐漸提高,有的產(chǎn)品通過模塊化實現(xiàn)系統(tǒng)擴容。因為新能源車的滲透、家用電器功率增大和居家辦公的影響, 每戶用電量提高,對儲能需求的帶電量提升。 (1)分區(qū)域市場看,總體每戶帶電量逐步上升。以德國市場為例,2021 年平均帶電量 8.8kwh, 同期數(shù)據(jù) 2020 年為 8.5kwh,2019 年為 8kwh。德國市場帶電量的提升主要是由于新能源車的發(fā)展,家庭用電量提高。 (2)模塊化電池,方便擴容。單個產(chǎn)品的帶電量和功率有限,廠商會設(shè)置產(chǎn)品能夠通過模塊化 組合的方式實現(xiàn)靈活性配置,適應不同容量場景的需求。(3)電池從低壓走向高壓。更高電壓的電池系統(tǒng)發(fā)熱量減少,可以提高系統(tǒng)效率,同時簡化電 路結(jié)構(gòu),便于系統(tǒng)安裝。隨著電芯生產(chǎn)制造技術(shù)和電池管理系統(tǒng)控制技術(shù)的提高,高壓電池系統(tǒng) 成為行業(yè)趨勢。
從逆變器趨勢上看,適合增量市場的混合逆變器和無需接入電網(wǎng)的離網(wǎng)逆變器需求增加。 (1) 新增光伏配儲動力充足,混合逆變器需求增加。因為目前家庭儲能系統(tǒng)以增量市場為主 (新增分布式光伏用戶配套儲能),故混合逆變器需求增加。存量市場因自身已帶光伏 并網(wǎng)逆變器,故而增量安裝儲能系統(tǒng)時,選擇儲能逆變器,而增量市場一般將光伏逆變 器與儲能變流器合并成混合逆變器。用戶更多地傾向于在新裝光伏時就安裝儲能,主要 是海外的戶用光伏凈計量政策不確定性變強,戶用光伏收益不確定性增強,用戶有動力 配置儲能實現(xiàn)自發(fā)自用,減少收益不確定性。
(2) 美國、南非等市場帶動離網(wǎng)逆變器需求。美國自然災害頻繁,斷電風險較高,而且美國 電網(wǎng)相對較脆弱,電網(wǎng)老化,為了穩(wěn)定電網(wǎng),部分光伏系統(tǒng)電力公司不允許其接入電網(wǎng)。 因此需要裝離網(wǎng),自發(fā)自用,取代發(fā)電機。美國市場高速增長,針對契合美國市場的離 網(wǎng)儲能變流器需求大增。德業(yè)將并網(wǎng)和離網(wǎng)模式設(shè)計集成在同一臺機器中,憑借突出的 成本控制能力,產(chǎn)品在美國市場受到歡迎。
從終端產(chǎn)品趨勢上看,目前以分體式為主,即電池和逆變器系統(tǒng)搭配使用,后續(xù)逐步往一體機發(fā)展。以前通常由電池廠商提供電池系統(tǒng),逆變器廠商提供混合逆變器,渠道銷售時根據(jù)電池和逆 變器的適配性搭配銷售。不同品牌的產(chǎn)品為安裝、售后帶來繁瑣。因此,pack 廠商和逆變器廠商 開始相互涉及,當前已經(jīng)出現(xiàn)部分逆變器廠商(例如陽光電源、華為、固德威等)采購電芯自己 組裝 pack,將電池和逆變器集成后以銷售,一方面可以擴大銷路,另一方面可以幫助消費者節(jié)約 一次性設(shè)備投資、簡化安裝、節(jié)約安裝費用,同時便于售后維修。派能等電池廠商的一體機產(chǎn)品 正在研發(fā)當中。 一體機終端售價整體較高,但一體機集成度高,減小了安裝的難度,節(jié)約安裝費用。海外市場硬 件成本只占整體成本的不到一半,后續(xù)的人工成本包括安裝、服務、設(shè)計、后續(xù)并網(wǎng)申請、補貼 申請等,占主要比例。一體機可以節(jié)約后續(xù)成本,因此在高端市場逐漸受到認可。
從區(qū)域市場趨勢看,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電力市場的不同造成不同區(qū)域的主流產(chǎn)品略有差異。歐洲并網(wǎng)模 式為主,美國并離網(wǎng)模式較多,澳洲在探索虛擬電廠模式。 (1)歐洲目前的并網(wǎng)模式較多。歐洲市場光伏普及率高,電網(wǎng)相對穩(wěn)定,使用并網(wǎng)型系統(tǒng)即可 滿足需求。儲能系統(tǒng)需要與電網(wǎng)交互,因此產(chǎn)品逆變器要做并網(wǎng)認證,符合當?shù)仉娋W(wǎng)要求。并網(wǎng) 應用時客戶可以切換模式,正常發(fā)電模式時,白天光伏滿足電器需求,再給電池充電,晚上自動切換,以電池端的直流輸出,逆變器切到 220V 給家里的負荷供電;陰雨天光伏發(fā)電不足時,向 電網(wǎng)發(fā)指令,從電網(wǎng)購電,滿足家庭負荷同時給電池充電。
(2)美國市場并離網(wǎng)模式較多。美國電網(wǎng)鋪設(shè)集中于上世紀,電網(wǎng)設(shè)施較為老舊,為電網(wǎng)運輸 電力能力和負荷能力埋下隱患,設(shè)備老化、技術(shù)陳舊問題突出。按照美國能源部統(tǒng)計,70%的輸 電線路和電力變壓器運行年限在 25 年以上,60%的斷路器運行年限超過 30 年。根據(jù) IEA 統(tǒng)計, 美國用戶在重大事件期間平均經(jīng)歷了 3.2 小時的中斷,在沒有重大事件的情況下平均經(jīng)歷了 1.5 小 時的中斷,總計近 5 小時。對于處在惡劣天氣頻發(fā)的地區(qū)而言,年平均電力中斷可達 10 小時以 上。并離網(wǎng)一體機可以實現(xiàn)快速的并離網(wǎng)模式切換,在停電時由電池作為電源供電,電池電量不 夠時,只能等第二天把電池充滿,所以并離網(wǎng)需要匹配柴油機、光伏或風電的接口。
(3)澳洲在探索虛擬電廠模式。多戶安裝了光伏儲能系統(tǒng)的家庭可以接受 VPP 協(xié)議,接受電網(wǎng) 調(diào)度。家庭可以賣出多余電量;有電量需求時,通過這個設(shè)置購電,再接入電網(wǎng)中。針對住宅太 陽能系統(tǒng)、戶用和商業(yè)儲能系統(tǒng)、V2G 的電動汽車等分布式能源,澳大利亞能源市場運營商 (AEMO)制定了新的技術(shù)標準,推出虛擬發(fā)電廠方案,分布式能源可以在滿足用戶需求的同時, 參與電力市場獲得收益。
2、市場空間:分布式光伏超預期+儲能滲透率“雙 β”,預計全球 2025 年新增裝機 58GWh
家庭儲能通常與戶用光伏配合使用,裝機量迎來高速增長。2015 年全球家庭儲能年新增裝機容量 僅為 200MW 左右,2017 年以來全球裝機量增長較為明顯,每年新增裝機增長量都有明顯提高, 到 2020 年全球新增裝機容量達到 1.2GW,同比增長 30%。 歐美是全球最具增長潛力的市場。從出貨量來看,根據(jù) IHS Markit 統(tǒng)計,2020 年全球新增家庭儲 能出貨量 4.44GWh,同比增長 44.2%,其中,歐洲、美國、日本和澳大利亞居于前列,占據(jù)了全 球出貨量的 3/4。歐洲市場中又以德國市場發(fā)展最為迅速,德國出貨量超過 1.1GWh,排在世界首 位,美國出貨量也超過 1GWh,排名第二,日本 2020 年出貨量將近 800MWh,遠超其他國家, 位居第三。
2.1 需求驅(qū)動:能源轉(zhuǎn)型迫在眉睫,分布式光伏大超預期
能源對外依賴過高帶來能源危機,俄烏戰(zhàn)爭加劇沖突。歐洲能源結(jié)構(gòu)當中,天然氣占比很高,大 約占比 25%左右。根據(jù)《BP 世界能源統(tǒng)計年鑒》,歐洲能源消費結(jié)構(gòu)中,化石能源占比高,其 中天然氣占比穩(wěn)定在 25%左右。歐洲天然氣對外依賴度高,主要依靠進口。天然氣來源中,80% 來自進口的管道和液化天然氣,其中進口自俄羅斯的管道氣有 130 億立方英尺/天,占總供給的 29%,能源過度對外依賴嚴重影響能源安全,政府希望能夠減小依賴、維護國家安全。俄羅斯停 止對歐洲天然氣供應將威脅歐洲地區(qū)能源供給,急需發(fā)展清潔能源保障能源供應。
政策端加速能源轉(zhuǎn)型,上調(diào)光伏裝機預期。為了保障能源安全,各國紛紛出臺政策,加速能源轉(zhuǎn) 型的步伐。德國將 100%可再生能源發(fā)電目標從 2050 年提前到 2035 年, “復活節(jié)一攬子計劃 - Easter Package”,到 2030 年實現(xiàn) 80%的可再生能源發(fā)電,太陽能發(fā)電達到 600TWh 的目標, 2030 年實現(xiàn) 215GW 光伏裝機。歐盟委員會通過 REPowerEU 議案,提高歐盟 2030 年的可再生 能源目標,2030年可再生能源目標或再次提高到 45%,多項舉措扶持分布式光伏: 1)歐洲光伏 屋頂計劃,預計實施后第一年將增加 17twh 的電力(比此前預測高出 17%),到 25 年將產(chǎn)生 42twh 的額外電力;2)到 25年所有適宜的公共建筑均安裝光伏;3)要求所有新建筑物安裝光伏 屋頂,且審批流程控制在三個月內(nèi)。
從戶用光伏滲透率來看,海外主要光伏需求國家裝機從分布式開啟,如日本、澳洲、美國光伏發(fā) 展初期新增裝機以住宅屋頂為主,同時由于起步較早,歐洲及澳洲國家光伏滲透率遠高于中國, 澳大利亞、美國、德國、日本的戶用光伏裝機容量占總光伏裝機的比例分別為 66.5%、25.3%、 34.4%、29.5%,發(fā)達國家戶用裝機占比在中國的 10 倍以上。海外分布式光伏占比更高,我們認 為原因有二:
(1)歐洲城市化進程較高,住房以獨立或半獨立住宅為主,適合發(fā)展戶用光伏。從 2016 年數(shù)據(jù) 來看美國共有 1.356 億套住房,其中 0.95 億為別墅或者聯(lián)排別墅,約占 66%;根據(jù)《日本住 宅·土地統(tǒng)計調(diào)查 2013》,日本獨立住宅數(shù) 2013 年占比為 54.9%,占據(jù)住宅總量的主要份額。 從住宅建筑層數(shù)來看,5 層及以下比例為 84.9%,在東京圈,2013 年獨立住宅數(shù)占比也依然高達 40.7%;歐洲平均獨立及半獨立住宅比例也高達 57.4%,英國獨立及半獨立住宅比例甚至超過 80%。與此相比,我國的住宅類型則極為不同,高層住宅占據(jù)主導地位,獨立和半獨立住宅主要 集中于農(nóng)村和城市郊區(qū)。
(2)政策支持戶用光伏自發(fā)自用。歐洲光伏發(fā)電推行凈計量政策,擁有可再生能源發(fā)電設(shè)施的 消費者可以根據(jù)向電網(wǎng)輸送的電量,從自己的電費賬單中扣除一部分,只計算凈消費,這一政策 大大提高了分布式光伏自發(fā)自用余電上網(wǎng)的經(jīng)濟性。各國對于分布式光伏的補貼力度較高,且銀 行貸款利率相對較低,光伏系統(tǒng)融資成本較低,補貼不存在拖欠問題,激發(fā)了安裝意愿。
2.2 需求驅(qū)動:電價+補貼推動儲能滲透率提升
當前家儲的滲透率較低,有巨大的提升空間。1)美國:根據(jù)伯克利實驗室的統(tǒng)計,目前美國市 場僅 6%家庭儲能與光伏配對使用,光儲共建比例最高的是夏威夷州近 80%,其次是加州滲透率 8%,其他區(qū)域僅 4%左右。2)德國:根據(jù) ISEA RWTH Aachen 的統(tǒng)計,截止 2021 年,德國累 計安裝戶用儲能 43 萬戶,按照德國 4000 萬個屋頂測算,當前儲能在全部屋頂?shù)臐B透率僅 1.1%,新增裝機的角度,2021 年德國新增儲能家庭 14.5 萬個,其中 93%為新增光伏配儲能,7%為存量 光伏改造,新增光伏的家庭 21.5 萬個,儲能和新增光伏共建的比例達到 63%。 伴隨著能源安全和用電穩(wěn)定性需求提高、政策補貼落地、居民用電價格提高以及儲能系統(tǒng)成本下 降,安裝儲能系統(tǒng)的傾向會更加強烈,儲能系統(tǒng)滲透率有大幅提升空間。
短期:電價上漲對儲能經(jīng)濟性提升有影響,成為市場增長的催化,但影響有限,并非決定性因素。 假設(shè)家庭年用電量 4000kwh,晚間用電 60%,安裝 5kw 光伏+10kwh 儲能系統(tǒng),光伏年發(fā)電小時 數(shù) 1000 小時,光伏投資成本 1.3 歐元/w(折合人民幣 9.1 元/w),儲能投資成本 0.8 歐元/wh(折 合人民幣 5.6 元/wh),居民電價 0.3464 歐元/kw。初始投資 1.45 萬歐元(折合 10.15 萬元), 其中光伏系統(tǒng) 6500 歐元(折合 4.55 萬元),儲能系統(tǒng) 8000 歐元(折合 5.6 萬元)。據(jù)聯(lián)邦統(tǒng)計 局統(tǒng)計,德國家庭的平均年收入為 5.6 萬歐元,安裝光儲系統(tǒng)的成本占家庭年收入的 25%。安裝 光儲相對于電網(wǎng)購電全壽命周期(20 年)節(jié)約成本 16601 歐元,相對于只安裝光伏節(jié)約成本 9338 歐元。安裝光儲系統(tǒng)投資回報率 8.25%,投資回收期 11 年。電價上漲 50%,投資回收期縮 短至 8 年。
中期:新能源替代是確定性趨勢,大量新能源并網(wǎng)造成電網(wǎng)壓力,為促進儲能裝機,中期政策補 貼確定性和延續(xù)性越高。從電網(wǎng)穩(wěn)定性角度,大批量新能源并網(wǎng)帶來的電網(wǎng)壓力是因,政府通過補貼等政策引導發(fā)電/用戶配置儲能是果,歐洲各國針對分布式光伏+儲能的補貼,底層邏輯是通 過分布式系統(tǒng)降低電網(wǎng)配售電壓力。英國 2022 年 4 月起免除戶用光伏系統(tǒng)增值稅,意大利 2020 年起家儲設(shè)備稅收減免提高到 110%,波蘭、瑞典等國家設(shè)立預算補貼戶用光儲系統(tǒng)。
長期:隨著規(guī)模化和技術(shù)進步,系統(tǒng)成本降低是長期確定趨勢。根據(jù) Solar Power Europe 統(tǒng)計, 2015 至 2019 年期間,小型光伏系統(tǒng)成本下降約 18%,戶用儲能系統(tǒng)成本下降近 40%,預計到 2023 年,戶用光伏系統(tǒng)成本會進一步下降 10%,而戶用儲能系統(tǒng)成本將會大幅下降 33%。 短期 由于供需關(guān)系波動,系統(tǒng)成本略有波動,但長期技術(shù)降本趨勢確定。2021 年,戶用光儲系統(tǒng) LCOE為 10.1歐分/kWh,光伏系統(tǒng)為 14.7歐分/kWh,而同年德國家庭電價達到 31.9歐分/kWh, 光儲系統(tǒng)度電成本約為電價的1/3,因此安裝光儲系統(tǒng)具備良好的經(jīng)濟性,并且隨著電價的上漲和 成本的下降,未來經(jīng)濟性會得到進一步的提升。
2.3 區(qū)域市場:美國、歐洲、澳洲占據(jù)主導
2.3.1 美國:補貼驅(qū)動市場需求
政策是美國表后市場發(fā)展最大的驅(qū)動力。根據(jù) Wood Mackenzie 統(tǒng)計,2021年美國新增家庭儲能 裝機 409.5MW/902.7MWh。(1)聯(lián)邦層面,2018 年 3 月,美國發(fā)布“住宅側(cè)儲能系統(tǒng)稅收抵免 新規(guī)則”,針對住宅側(cè)光儲系統(tǒng),如果用戶在安裝光伏系統(tǒng)一年后再安裝電池儲能系統(tǒng),且滿足 存儲的電能 100%來自光伏發(fā)電的條件,則這套儲能設(shè)備也可以獲得 26%的稅收抵免。(2)州政 府層面,加州推出 SGIP 計劃,對戶用發(fā)電進行補貼,2021 年 11 月眾議院通過美國建設(shè)更好法 案,將 ITC 政策補貼延長至 2033 年,并于 2026 年前給予最高 30%的獎勵抵免或 6%基本抵免, 抵免至 2031 年底,2032 年和 2033 年逐步降低。對于戶用儲能項目,規(guī)模小于等于 10kW 的儲 能系統(tǒng),可以獲得的補貼標準為$0.5/Wh。針對規(guī)模大于 10kW 的儲能系統(tǒng),可以獲得的補貼標 準為$0.5/Wh,且不能同時獲得投資稅收減免的優(yōu)惠(ITC),如果想同時獲得 ITC,則 SGIP 的補貼標準降為$0.36 /Wh。
2.3.2 歐洲:電價上漲,經(jīng)濟性提升
歐洲是全球最大家庭儲能市場。根據(jù) BNEF 統(tǒng)計,2020 年歐洲新增儲能裝機 1.2GW/1.9GWh, 其中家庭儲能新增 639MW/1179MWh,同比增長 90%,占新增市場的 52%,截至 2020 年歐洲家 庭儲能累計 1.6GW,市場規(guī)模居全球第一。根據(jù) Solar Power Europe 統(tǒng)計,2020 年歐洲戶用電 化學儲能增長強勁,共安裝了約 140000 個系統(tǒng),其中德國、意大利、英國、奧地利、瑞士五個 國家就增長了歐洲戶用市場的 90%以上,僅德國一個國家就占據(jù)三分之二以上的市場。
德國繼續(xù)占據(jù)歐洲第一大家庭儲能市場,意大利、奧地利、英國等繼續(xù)快速增長。未來幾年內(nèi), 德國將繼續(xù)保持歐洲家庭儲能市場龍頭地位。根據(jù) EUPD 調(diào)研顯示,58%的德國家庭光伏用戶將 考慮在 FIT(上網(wǎng)電價)合同到期后,增加儲能設(shè)備。意大利將緊隨其后,保持第二大市場的位 置。而在政府的大力支持下,奧地利將超越英國成為第三大市場:奧地利延長了 2020-2023 年間 針對戶用光伏和儲能的補貼,總預算為 2400 萬歐元,其中 1200 萬歐元專門用于家庭儲能。除此 之外,瑞士、西班牙、愛爾蘭、捷克、瑞典等國會在國家政策的支持下,成為歐洲新的增長點。
電價上漲提升家用儲能經(jīng)濟性,需求快速增長。俄烏沖突進一步加劇了商品價格的上漲,這使得 占德國電力產(chǎn)量約 40%的燃氣和燃煤發(fā)電廠的發(fā)電成本大大提高,導致批發(fā)電價上漲,近 12 個月以來,德國居民合同電價上漲 48%。用電成本的上升將催生家庭儲能需求。
2.3.3 澳洲:虛擬電廠拓展收益提高經(jīng)濟性
澳洲具有發(fā)展戶用儲能的良好土壤,未來仍有巨大的增長空間。澳大利亞地廣人稀,電力主要依 靠長距離輸送,因此分布式能源得到了大力的發(fā)展,微電網(wǎng)、儲能等技術(shù)可以在提高用電可靠性 的同時,減少電網(wǎng)的載荷波動,加快澳大利亞家庭電池系統(tǒng)的推廣對于太陽能的持續(xù)推廣和電網(wǎng) 的脫碳越來越重要,同時也有助于提高長期的能源負擔能力和可靠性。根據(jù) BNEF 統(tǒng)計,2020 年 澳大利亞新增戶用儲能裝機 48MW/134MWh。澳洲具有發(fā)展戶用儲能的良好條件,但目前僅占全 球市場的 5%,未來有巨大的發(fā)展空間。
我們認為,澳大利亞發(fā)展戶用光伏儲能的原因有: 1)光資源水平位于全球第一,80%以上的地區(qū)光照強度超 2000kW/m2 /h,相同的系統(tǒng)成本下澳 洲光伏發(fā)電的成本僅為德國發(fā)電成本的一半。 2)政策支持:澳洲政府通過小規(guī)??稍偕茉从媱?Small-scale Renewable Energy Scheme, SRES),對安裝戶用光伏的用戶頒發(fā)小規(guī)模技術(shù)權(quán)證(Small-scale Technology Certificates, STCs), 高能耗用戶同樣被要求購買一定比例 STCs,履約 RET 規(guī)定的義務;同時澳洲各州政府對戶用光 伏給予 FiT 補貼;
3)房屋所有率和單戶住宅率較高。安裝戶用光伏系統(tǒng)的前提是擁有獨立的屋頂,因此集中居住的公寓一般不具備安裝戶用光儲系統(tǒng)的條件。根據(jù)各地區(qū)統(tǒng)計機構(gòu)的普查數(shù)據(jù),歐盟/美國/日本/ 澳大利亞的住戶總量中居住在獨立/半獨立式住宅中的比例均超過 50%,以獨立住宅為主的住房結(jié) 構(gòu)是這些地區(qū)戶用光儲系統(tǒng)大規(guī)模發(fā)展的前提。 4)澳洲電價不斷上漲。從批發(fā)電價來看,隨著太陽能發(fā)電大面積進入電力市場,白天光伏發(fā)電 時段電價下降,夜晚電價達到峰值,迫切需要儲能的協(xié)助,實現(xiàn)電量移時。
澳洲正在逐漸建立虛擬電廠機制,提升儲能盈利性。2018 年南澳大利亞自由黨政府撥款 1.8 億澳 元用于 40,000 個家庭安裝小型電化學儲能以及大型電化學儲能電站,其中包括虛擬發(fā)電廠。 2019 年澳大利亞可再生能源署 (ARENA) 已承諾為澳大利亞能源市場運營商 (AEMO) 進行 246 萬 美元的虛擬電廠 (VPP) 集成試驗,旨在展示 VPP 提供能源和頻率控制服務的運營能力。家庭儲 能通過聚合商參與輔助服務市場,澳大利亞能源市場運營商(AEMO)發(fā)布的報告顯示,用戶可 以通過虛擬電廠獲得近 3000 澳元的收益,投資回收期約 6.8 年。
2.4 空間預測:預計 2025 年全球家用儲能新增裝機 58.26GWh
根據(jù)家庭數(shù)量測算分布式光伏裝機量,考慮家庭儲能的滲透率得到安裝家庭儲能的數(shù)量,假設(shè)平 均每戶裝機量可以得到全球及各市場的家庭儲能裝機量。我們預計,假設(shè)2025年新裝光伏市場儲 能滲透率 15%,存量市場儲能滲透率 2%,全球家庭儲能容量空間達 25.45GW/58.26GWh, 2021-2025 年裝機能量復合增速 58%。
3、行業(yè)壁壘:產(chǎn)品和渠道構(gòu)成壁壘
壁壘 1:渠道
一方面,家庭儲能市場主要集中在美國、歐洲等戶用光伏普及度高、居民電費較高的國家和地區(qū), 我國的產(chǎn)品要想進入相關(guān)市場,通常需要布局海外的經(jīng)銷渠道。另一方面,家用儲能產(chǎn)品通常與 光伏系統(tǒng)配合使用,且具有一定的消費家電屬性,通過合理的渠道布局可以快速觸達下游客戶。 美國市場的渠道主要有兩類:一類是通過分銷渠道主打存量市場。通過分銷商將產(chǎn)品銷售給光伏 安裝商,再銷售給已經(jīng)安裝了戶用光伏的家庭。另一類渠道是通過建筑商主打新增市場。建筑商 在建設(shè)新房時會統(tǒng)一采購產(chǎn)品。
壁壘 2:產(chǎn)品力
家庭儲能產(chǎn)品類型多樣,帶電量范圍廣。根據(jù)家庭儲能產(chǎn)品的帶電量、電壓等級、耦合方式等, 可以將其劃分成:小型電池系統(tǒng)、低壓模塊化電池系統(tǒng)、高壓模塊化電池系統(tǒng)、交流耦合電池系 統(tǒng)、離網(wǎng)電池系統(tǒng)和多合一太陽能電池系統(tǒng)等幾大類,產(chǎn)品的帶電量從 5-500kwh 不等,用戶可 以根據(jù)家庭用電需求選擇合適的產(chǎn)品。
研發(fā)投入和服務能力保證公司產(chǎn)品和品牌。儲能系統(tǒng)的核心在于安全、長壽命、低成本。儲能系 統(tǒng)帶電量越高,系統(tǒng)越復雜,集成難度越大。因此,需要公司具備較高的研發(fā)投入,較強的技術(shù) 儲備,市場中具備高效、便捷、豐富、可靠的產(chǎn)品交付能力的企業(yè)將更具競爭優(yōu)勢。此外,公司 需要為產(chǎn)品提供一定期限的保修,通常為 10 年,企業(yè)良好的產(chǎn)品質(zhì)量表現(xiàn)、較低的返修率、較高 的安全評價是影響消費者選擇的重要因素,構(gòu)成行業(yè)品牌壁壘。
4、電池和 PCS 作為核心部件最為受益
電池和 PCS 是家用儲能系統(tǒng)的兩大部件,是家庭儲能市場最為受益的環(huán)節(jié)。根據(jù)我們測算, 2025 年家用儲能新增裝機 25.45GW/58.26GWh,對應電池出貨 58.26GWh,PCS 出貨 25.45GW。假設(shè) 2021 年電池價格 1.37 元/wh,PCS 價格 0.96 元/w,每年降低 5%(電池價 格因為今年上游原材料價格上漲而漲價),可以測算到 2025 年,電池增量市場空間 784 億元, PCS 增量市場空間 209 億元。
4.1 鵬輝能源:鋰電全能手,專注儲能領(lǐng)域,綁定大客戶快速 發(fā)展
公司深耕鋰離子電池十余年,是國內(nèi)電池品類最全的廠商之一。公司的電池產(chǎn)品涵蓋鋰離子電池、 一次電池(鋰鐵電池、鋰錳電池等)、鎳氫電池等,公司產(chǎn)品應用場景廣泛,包括儲能(含 UPS 備用電源、通訊基站備用電源、便攜式儲能、大型用戶側(cè)儲能、工商業(yè)用戶側(cè)儲能、電網(wǎng)儲能、 家用儲能等)、消費數(shù)碼(平板電腦、電腦、充電寶、安防、智能物聯(lián)、燈具、電子煙、ETC、 TWS 耳機、藍牙設(shè)備、智能穿戴等)、新能源汽車(含低速車、乘用車、專用車、客車、大巴車 等)、輕型動力(含電動工具、電動自行車、電動摩托車、啟動電源、平衡車、無人機、掃地機、 吸塵器等)等領(lǐng)域。2021 年,公司實現(xiàn)營業(yè)收入 56.92 億元,同比增長 56.30%。
儲能產(chǎn)品齊全,獲得客戶訂單。在儲能鋰離子電池領(lǐng)域,公司擁有完整的儲能產(chǎn)品線,涵蓋儲能 電芯、通信基站電池標準模塊、便攜式儲能箱、家用儲能一體機、大型儲能(含電池簇、儲能機 柜、集裝箱儲能系統(tǒng))等諸多產(chǎn)品。在家用儲能領(lǐng)域,由于去年公司家庭儲能產(chǎn)品通過歐洲和澳 洲認證,今年獲得了來自于歐洲和澳洲的大批量家庭儲能業(yè)務訂單,客戶有 weco、古瑞瓦特等; 在便攜式儲能領(lǐng)域,獲得了大客戶正浩科技等的大批量訂單;在大型儲能領(lǐng)域,獲得了陽光電源、 南方電網(wǎng)、天合光能等的大批量訂單。
4.2 派能科技:全球家庭儲能龍頭,產(chǎn)能擴張,保障交付
全球家庭儲能系統(tǒng)龍頭。公司成立于 2009 年,是行業(yè)領(lǐng)先的儲能電池系統(tǒng)提供商,專注于磷酸 鐵鋰電芯、模組及儲能電池系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。公司垂直整合產(chǎn)業(yè)鏈,是國內(nèi)少數(shù)同時具 備電芯、模組、電池管理系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)等儲能核心部件自主研發(fā)和制造能力的企業(yè)。公司 的主要產(chǎn)品包括儲能電池系統(tǒng)及電芯,可廣泛應用于家庭、工商業(yè)、電網(wǎng)、通信基站和數(shù)據(jù)中心 等領(lǐng)域。
儲能電池系統(tǒng)收入為主,占比 90%以上。公司具備儲能系統(tǒng)集成解決方案的設(shè)計能力,支持為家 庭、工商業(yè)、電網(wǎng)、通信基站和數(shù)據(jù)中心等各類場景打造一站式儲能解決方案,使儲能系統(tǒng)的整 體性能達到最優(yōu)。2021 年,公司儲能電池系統(tǒng)收入 19.88 億元,占比 96.4%,同比增加 90%。 2021 年系統(tǒng)產(chǎn)品毛利率達到 29.73%,2021 年毛利率下跌主要是受到上游原材料漲價的影響。
公司是國內(nèi)較早從事和布局鋰電儲能業(yè)務的企業(yè)之一,長期以來專注于鋰電儲能領(lǐng)域,積累了優(yōu) 質(zhì)的核心客戶資源,在全球儲能市場中具有較高品牌知名度。在國外市場,公司與英國最大光伏 系統(tǒng)提供商 Segen,德國領(lǐng)先的光儲系統(tǒng)提供商 Krannich,意大利儲能領(lǐng)先的儲能系統(tǒng)提供商 Energy 等建立了長期穩(wěn)定合作關(guān)系,在歐洲、南非、東南亞部分國家市場占有率極高,在鞏固既 有市場的同時,積極拓展北美、日本等家用儲能市場。 產(chǎn)能成倍擴張,保障交付。2021 年 6 月新增 1.5GWh 鋰離子電芯產(chǎn)能投產(chǎn),截至 2021 年年底, 派能科技已形成年產(chǎn) 3GWh 電芯產(chǎn)能和 3.5GWh 電池系統(tǒng)產(chǎn)能,產(chǎn)線的自動化、智能化水平大幅 提高,有效產(chǎn)能將得到進一步釋放,有效提升產(chǎn)品交付能力。2022 年 6 月發(fā)布定增預案,計劃募 集資金用于 10GWh 鋰電池研發(fā)制造基地項目,預計第一期 5GWh 于 2024 年建成投產(chǎn),第二期 5GWh 于 2025 年 4 月建成投產(chǎn),屆時公司產(chǎn)能將實現(xiàn)成倍擴張。
4.3 博力威:輕型動力+儲能兩翼齊飛
公司成立于 2010 年,2021 年 6 月于上交所科創(chuàng)板上市,是一家以鋰離子電池研發(fā)、制造和銷售 為基礎(chǔ)的高科技企業(yè),主營業(yè)務包括鋰離子電池組和鋰離子電芯。 1)鋰離子電池組:主要應用于電動自行車、電動摩托車等電動輕型車領(lǐng)域,筆記本電腦、汽車 應急啟動電源、移動電源等消費電子領(lǐng)域以及便攜儲能領(lǐng)域。公司在 2010年成立初期推出一系列 消費電子類鋰離子電池。2011 年公司成立研發(fā)中心及動力電池事業(yè)部,推出電動自行車電池產(chǎn)品, 開始布局動力類鋰離子電池市場。 2)鋰離子電芯:部分應用于自身電池組產(chǎn)品,部分對外銷售至其他電池組生產(chǎn)廠商和電動工具 廠商等。2016 年收購凱德新能源,凱德新能源主要從事鋰離子電芯的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
隨著國內(nèi)外市場不斷開拓,公司輕型車用鋰離子電池業(yè)務規(guī)模擴張加速。2021 年公司實現(xiàn)營業(yè)收 入 22.2 億元(yoy +54.9% ),歸母凈利潤 1.2 億元(yoy+0.7%),扣非歸母凈利 1.4 億元 (yoy+21.3%)。受益于下游需求擴大,公司電池銷量大幅增長,18-21 年分別實現(xiàn)銷量 559 萬 組/727 萬組/1570 萬組/1527 萬組,產(chǎn)能利用率近 95%。同時整體價格較為穩(wěn)定,公司收入快速 增長。
目前公司的儲能類產(chǎn)品主要為充電寶和便攜式儲能產(chǎn)品,2021年公司儲能電池業(yè)務實現(xiàn)收入 1.28 億元(同比+140%),同時新開拓了香港 Sanwa 及北美 ELECTRonICA STEREN 等新客戶。公 司儲能電池業(yè)務主要是 ODM 模式,由公司自主開發(fā)設(shè)計后以客戶品牌銷售給用戶,主要為 Goal Zero 等美國終端客戶。
4.4 德業(yè)股份:傳統(tǒng)家電行業(yè)切入 PCS,渠道能力保障訂單量
傳統(tǒng)家電成功切入逆變器領(lǐng)域。德業(yè)股份成立于 2000 年,起家于空調(diào)、車用營注塑件、模具、 鈑金件等產(chǎn)品。公司基于家電領(lǐng)域的深厚積累,先后進入空調(diào)熱交換器、變頻控制器、逆變器等 領(lǐng)域。目前公司業(yè)務主要分為三大部分:1) 以美的為主要客戶的熱交換器、變頻器系列; 2) 以除濕器、暖風機為主的自主品牌小家電系列;3)以逆變器為主的電路控制系列。其中逆變器 業(yè)務為未來公司發(fā)展的重點,2021 營收 11.98 億元,占公司整體的 28.74%。
公司未來發(fā)展重點在于逆變器業(yè)務,公司的逆變器產(chǎn)品包括微型逆變器、組串式逆變器和儲能逆 變器。2021 年,儲能逆變器實現(xiàn)銷售收入 5.32 億元,較上年同期增長 265.27%,組串式并網(wǎng)逆 變器實現(xiàn)銷售收入 5.39 億元,較上年同期增長 265.53%,微型并網(wǎng)逆變器實現(xiàn)銷售收入 1.07 億元,較上年同期增長 257.94%。主要銷往巴西、美國、南非等市場,總計銷售 38.83 萬臺,其中 儲能逆變器 7.03 萬臺,組串式并網(wǎng)逆變器 21.5 萬臺,微型并網(wǎng)逆變器 10.29 萬臺。逆變器整理 毛利率為 37.19%,相比上一年上升 2.37pct。
4.5 陽光電源:PCS 龍頭穩(wěn)固,儲能系統(tǒng)能力突出
光伏逆變器行業(yè)龍頭穩(wěn)固,儲能業(yè)務增長迅速。陽光電源是一家專注于新能源設(shè)備的高新技術(shù)企 業(yè),主要產(chǎn)品有光伏逆變器、風電變流器、儲能系統(tǒng)、新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)、水面光伏設(shè)備、智慧能源運維服務等。公司在光伏逆變器領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗,2020年全球光伏逆變器出貨量 35GW,全球排名第二。儲能變流器與光伏逆變器同源,公司將技術(shù)經(jīng)驗遷移至儲能行業(yè),收益 明顯。
公司的儲能業(yè)務主要做儲能集成系統(tǒng),公司采取無電芯戰(zhàn)略,也就是除了電芯外購外,PCS、 PACK、EMS、BMS 都是公司自己研發(fā)生產(chǎn)的,從而保證整個系統(tǒng)的深度耦合。公司從 2014 年 開始發(fā)力儲能業(yè)務,已形成 PACK、PCS、EMS、BMS 之間深度耦合性集成技術(shù),確保整個儲能 系統(tǒng)的安全運行,滿足各種應用場景的需要;另外,公司具有客戶協(xié)同優(yōu)勢,全球性的逆變器客戶與儲能客戶是重疊的。公司憑借在光伏逆變器領(lǐng)域積累的客戶和渠道優(yōu)勢,迅速拓展家庭儲能 業(yè)務,公司推出家庭儲能系統(tǒng)、戶用光儲一體機業(yè)務。
公司儲能系統(tǒng)業(yè)務營收快速增長,盈利穩(wěn)步提升。公司的儲能系統(tǒng)集成業(yè)務采用“無電芯戰(zhàn)略”。 主要關(guān)注系統(tǒng)集成、智能化管理、運行安全等方面。公司與三星 SDI 株式會社于 2014 年 11 月在 韓國釜山簽訂合資合約,在合肥建立合資公司,開始進軍儲能系統(tǒng)領(lǐng)域。2016 年,公司子公司陽 光三星投產(chǎn),年產(chǎn)能 2000MWh。2018-2021 年,儲能業(yè)務營收穩(wěn)步增長,增速超150%,2021 年實現(xiàn)營收 31.38 億元。目前公司儲能產(chǎn)品及系統(tǒng)廣泛應用在中國、美國、德國、日本、英國、 澳大利亞、加拿大、西班牙、印度、泰國、柬埔寨、南蘇丹、馬爾代夫等全球多個國家。海外市 場儲能業(yè)務發(fā)展良好,2020 年,公司在北美工商業(yè)儲能市場份額超過 20%;在澳洲,戶用光儲系 統(tǒng)市占率超過 24%。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫】。