本文全面梳理储能产业链。
(一)储能产业链全景图
(二)储能行业概述
专门用于储存能源的产业, 如同给能源打造了一个“仓库”, 其作用在于解决能源存储以及调度方面的问题, 也就是把多余的电能、余热、氢能这一些能源收集起来进行存储, 在需要使用的时候再将其释放出来, 以此来实现具体工作任务。
其存储方式涵盖了电池, 超级电容器, 储氢系统, 热储能设备等等, 仿若各异的“能量容器”, 致使能源供需更为平衡, 使得系统灵活性以及效率得以提升, 令可再生能源供能保持稳定。
之一是目前应用最为广泛的新型储能技术中的电化学储能, 其通过利用化学反应从而实现对电能的储存以及释放。
主要包括锂离子电池（固态电池）、钠离子电池、液流电池等。
借助机械能来实现电能储存与释放的机械储能技术, 其中涵盖压缩空气储能以及飞轮储能, 电磁储能包含超级电容器与超导储能, 热储能的主要型式里边有熔盐储能以及包含氢储能等。
锂离子电池（连着固态电池）于新型储能里头, 占据着绝对的主导地位, 其比重超出了90%。从技术发展的路线来讲, 目前新型储能有着多种技术同时并进的情况。
(三)储能产业链上游
新型储能产业链的上游之处, 是为储能电池, 以及储能变流器（PCS）, 还有电池管理系统（BMS）, 另外包括能量管理系统（EMS）, 再有空气压缩机, 再再有换热器, 再再有膨胀机, 再再有制氢等, 提供原材料以及核心设备供应。
1.锂电池
储能锂电池用于电网储能、家庭储能以及工商业储能等领域, 该领域要作长时间且大容量的能量储存与释放, 其能于短时间中达成充放电过程, 这对满足电网调频、调峰等要求起着相应作用。
应用于手机、笔记本电脑等消费电子产品的消费锂电池, 还应用于电动自行车、电动工具等小型移动设备之中句号。
锂电池作为特殊安规件，资质及生产门槛高。
成为全球领先的储能锂电池供应商的国产头部厂商宁德时代, 其储能电池出货量连续多年在全球位居第一, 产品在发电侧、在电网侧、在用户侧等全场景广泛应用；比亚迪具备完整的储能产业链, 产品将电网储能、工商业储能、家庭储能等应用领域予以覆盖；在通讯储能、电力储能方面都拥有布局的是亿纬锂能；鹏辉能源的储能业务主要重点聚集、着重集中于移动基站、光伏储能项目等领域。
储能锂电池核心环节有电池组（PACK）, 还有电池管理系统（BMS）, 包含电池材料, 有储能变流器（PCS）设施, 以及温控消防等这些环节。在整个锂电池模组当中, 电芯是那个最具价值量的关键部件。
电芯, 其主要作用在于储存与释放电能, 由具备嵌锂特性的正极材料制成, 该材料成本占比约为45%, 还由可嵌锂的负极材料制成, 此负极材料约占比12%, 同时配以占比7%的电解液以及占比约18%的隔膜等材料共同构成。
设计着眼于循环寿命以及稳定性的能量存储器的锂电池电芯, 往往会选用磷酸铁锂（LFP）、三元材料（NCM/NCA）等；而设计着重于考虑能量密度连同轻便性的面向消费者的锂电池电芯, 则常态下会适配采用钴酸锂（LCO）等。
外壳以及封装方面, 鉴于储能锂电池具备较大的体积, 还有较大的重量, 所以一般会采用钢壳或者铝壳来进行封装, 目的在于提升电池的散热性能, 以及安全性；消费锂电池通常是采用铝塑膜进行封装, 也就是软包电池。
现今, 内资电芯企业的制备水平呈现出提升态势, 基于此国产替代已然成为一种趋势, 像宁德时代、欣旺达这样的企业, 还有珠海冠宇、亿纬锂能这类厂商, 以及派能科技、力神电池、鹏辉能源、国轩高科、比亚迪、海基新能源、南都电源、骆驼股份、天能股份等诸多生产厂家, 都纷纷在这条赛道上加大投入进行布局。
固态电池, 被声称是锂电池路线后续的最终极技术, 相较于液态锂电池, 全固态电池借助固态电解质去把传统液态电池之内的液态电解质以及隔膜予以替换, 将因电解液泄漏致使的热失控还有爆炸风险消除掉, 并且蕴含更高的体积能量密度。
从储能应用领域而言, 固态电池能够借助储存以及释放电能的方式, 让可再生能源的波动得以平滑, 进而提升电网的稳定性与可靠性, 而且在电力需求处于高峰阶段的时候, 固态电池能够供应额外的电力, 鉴于其具备较高的安全性, 固态电池在家庭储能使用方面同样更适宜。
2.钠离子电池
电网侧和电源侧处, 钠离子电池储能系统具有更强报价与竞争优势, 此外还可以实实在在提高分布式电源渗透率, 进而提升配电网运行稳定性以及经济性。
具有成本优的钠离子电池的正极材料、负极材料以及集流体, 与锂离子电池相比, 其发挥优势的场景是包括风力电站、太阳能电站还有家庭储能等在内的大规模储能应用。
当下之时, 钠离子电池的起始容量投资处在于五百至七百元每千瓦时的范围之内, 要是循环的次数处于六千周这个情况的时候, 钠离子电池储能系统达成每度电成本值将会是在零点二一七至零点二八五元每千瓦时间得以实现。
国内钠离子产业化中两类企业备受关注。
有种是像宁德时代这样作为代表的锂电领域龙头企业, 有着规模化之后起量速度快, 以及上下游客户结构处于稳定情况这两大在位者所拥有的优势, 这利于它能够快速去抢占钠电市场。
宁德时代在2021年发布了第一代钠离子电池, 第二代钠离子电池可在零下40℃如此极端的低温环境里工作，其计划于2025那年会推出, 且预计在2027年能够实现大规模生产。
还有一类企业, 是以中科海钠作为代表的, 这类企业专门致力于钠离子电池的研发工作, 它们的研发基础十分雄厚, 在量产方面处于世界前列位置, 具备率先开拓市场的潜力。中科海钠属于国内第一家专注于钠离子电池开发以及制造的企业, 该企业汇聚了国际领先水平的技术开发团队。
另外, 在国内, 将钠电池领域进行布局的, 还有孚能科技, 还有鹏辉能源, 还有多氟多, 还有欣旺达，还有国轩高科, 还有众钠能源, 还有钠创新能源, 还有珠海冠宇, 还有华阳股份, 还有传艺科技, 还有维科技术等众多厂商。
3.全钒液流电池
全钒液流电池, 是一种采用钒作为活性物质的氧化还原电池, 其电解液呈现为循环流动的液态状态, 依靠电解液中钒离子的价态变化, 来达成电能的存储以及释放, 具备极长的循环寿命, 能够实现15000次以上的充放电操作, 使用年限超过20年。
全钒液流电池的容量规模, 易于进行调节, 并且安全性相对较高, 然而, 它面临着能量密度相对而言较低, 以及材料成本比较高的问题。
目前, 全钒液流电池的初始投资成本为大约三千至四千元每千瓦时左右, 其成本大概是锂电池的两倍。后期, 借助践行恰当的商业模式, 全钒液流电池初始投资偏高的问题有希望能够得以解决。
从产业链环节来看，电解液和电堆是全钒液流电池的核心部件。
主要作为电解液原材料存在的是五氧化二钒以及硫酸, 它们大约占据总成本的百分之四十比例, 处在上游的钒这种物质价格出现的变化, 对于电池成本有着极大影响。生产厂商涵盖了大连博融, 还有湖南银峰, 也有河钢股份, 另外还有四川发展兴欣钒能源等等。
电堆, 作为全钒液流电池核心部件之一, 它由双极板、隔膜、电极等构成, 其成本约占总成本的37%, 当前电堆多数是由钒电池生产企业内部供应, 其中涵盖大连融科、北京普能、承德新新钒钛储能等。
隔膜大多数现行供应商所采用的是杜邦公司的Nafion膜, 国内东岳集团已针对全钒液流电池开展质子交换膜的研发, 并达成了国产替代。
山西国润储能运用自主研发的钢带流延法与挤塑法, 推出了全氟离子交换膜, 这种全氟离子交换膜具备低成本特性, 同时拥有高性能。
4.压缩空气储能
机械储能的一种形式叫做压缩空气储能, 在电网处于低谷的时候, 有可能利用那些富余的电能, 去带动压缩机从而生产出高压的空气, 并且把高压空气存进储气室里面, 把电能转化成为空气具有的压力势能。
有一种系统呢, 叫做压缩空气储能系统, 它是适合去建造大型储能电站的, 这类电站容量要大于100MW, 它的放电时长还能够达到4小时以上, 它是适合被当作长时储能系统的。
压缩空气储能原理图
压缩空气系统初投资成本主要包括系统设备、土地费用和基建等。
所涉及的系统设备涵盖压缩机机组, 以及膨胀机机组, 还有蓄热系统、即换热器、蓄热器、蓄热介质、管道这些部分, 另外还有电气及控制设备, 以及储气室等。当中, 系统设备成为了压缩空气储能初投资成本所占据的那些成本里的主要构成部分。
产业链被划分成三部分, 一部分是上游的设备以及盐穴或者储气罐, 一部分是中游的项目工程建设, 还有一部分是下游的电网系统投资运营。
上游核心设备有种, 分别是空气压缩机, 透平膨胀机, 换热器等。空气压缩机相关厂商有陕鼓动力, 沈鼓集团等；换热储装备、透平膨胀机厂商主要含哈尔滨电气, 东方电气, 上海电气, 金通灵等；盐穴储气罐主要厂商有苏研井神, 中国盐业等。
中游, 新型压缩空气储能系统, 当下主要存在三个全新的技术路径, 其一是蓄热式压缩空气储能, 其二是液态压缩空气储能系统, 其三是超临界压缩空气储能系统。
电网系统内可使得下游接入, 有着可再生能源消纳以及削峰填谷这样的作用。华能集团、大唐集团、国家能源集团和中国能建数科集团等是主要参与投资运营的企业。
5.熔盐储能
熔盐储能, 是热储能的主要形式, 它属于一种大容量且长时间（时长在 6 至 8 小时之间）的长时储能的技术路径。当前此种形式主要被运用在光热发电以及火电机组灵活改造的领域当中。
相较于用户侧来说, 电网侧熔盐储能规模方面较大, 能够储存弃风/光电力, 可以储存低谷电力, 进而能在新能源接入时进行有效消纳, 提升电厂运行灵活性；而用户侧, 能够直接介入清洁供热途径, 可以直接投身工业供汽环节。
将熔盐当作传热介质, 能够达成太阳能向热能的转化, 而作为储能介质, 它又可以实现热能与电能的双向转化, 能很好地去适应以及解决上述这两个矛盾。经由光热发电配储市场的培育, 熔盐储热产业链的发展相对较为成熟。
熔盐储热上游的组成包括, 比如说聚光设备, 这里面有安彩高科、洛阳玻璃、首航高科和其他类似的公司, 还有吸热材料, 像盐湖股份、云图控股、中能科技, 另外还有储热材料, 这边是鲁阳节能等等。
中游储能系统集成技术方面, 参与的企业主要包括西子洁能、首航高科、东方电气、上海电气、龙腾光热等。
发电供热处于下游那个侧面的这一方, 既有面向电力公司并与之合作来开展发电工作的这种可能性, 又能直接走向和热力公司合作以从事供热工作的途径。
6.氢储能
氢储能借助电力与氢能的相互可变性来开展能量的储存以及转换, 于新型电力系统的建设期间发挥关键的作用, 其既能储存电量, 又能够储存氢气及其衍生物。
氢气在上游的制备情况为: 主要涵盖电解水制氢、化石燃料制氢、工业尾气制氢以及其他方式制氢。其中, 电解水制氢乃是借助低谷期富余的新能源电能来开展电解水制氢工作, 它属于氢储能产业链上游的关键环节, 电解槽制造商的代表厂商包含隆基绿、派瑞氢能等；制氢企业有美锦能源和宝丰能源等。
中游存在氢储能系统, 其着重强调“电 - 氢”能进行的单向转换。并且会以气态、液态或者固态诸如此类的形式去实施氢气的存储。在这个环节当中, 有考克利尔竞立, 它属于碱性电解槽头部玩家；还有中材科技, 其能够提供储氢瓶；再有京城股份, 它在车载储氢瓶技术方面占据领先地位等。另外, 关于燃料电池系统, 亿华通呈现出国内氢燃料电池发动机制造龙头的态势；潍柴动力已经建成两万套级产能的燃料电池发动机以及电堆生产线；大洋电机具备氢燃料电池系统的生产能力等。
氢储能在下游的应用情况是, 我国存在着多个氢储能示范项目已然投入运营或者正处于建设进展中之势。举例而言, 在2024年12月这个时间节点, 中国石油的首个“氢代油”绿色钻井示范工程开启了运作, 国内首套1.5兆瓦一体橇装式氢能热 - 电 - 水三联供装置于长庆油田正式进入运营状态。
捷氢科技推动了多个氢发电产品及项目的进展, 其中包括燃料电池发电站系统等, 鲲华科技也推动了多个氢发电产品及项目的进展, 其中包括氢燃料电池热电联供示范项目等, 清能股份同样推动了多个氢发电产品及项目的进展, 亿华通等企业亦是如此, 此外, 宇通客车等厂商在氢燃料电池客车领域有布局。
(四)储能产业链中游
类似于“能源系统组装车间”的储能产业链中游, 专门承担将各类储能技术整合为可用系统的职责。
1.储能系统集成
(1)山东泰安那有着100MW规模的压缩空气储能项目投入运行了, 其每度电的成本降低到了0.3元以下。
(2)湘电股份, 其30MW飞轮储能系统用作电网调频, 该系统响应速度小于1秒, 此为飞轮储能的具体表现。
(3)氢储能方面, 2024年时, 电解水制氢成本从每千克50元降低到每千克30元, 并且耦合光伏的绿氢项目在内蒙古、新疆实现了落地。
当前, 国家政策针对储能的布局, 已然跳出了仅仅仰仗锂电池的范畴, 发力促使各类新型储能技术, 从实验室迈向工厂。
2024年初的时候, 国家能源局进行公示的新一批新型储能试点项目, 其中包括, 压缩空气储能, 也就是对空气加压储存能量, 飞轮储能, 是依靠高速旋转的轮子存储能量, 重力储能, 通过重物升降来储存能量, 属于全钒液流电池储能, 是用液体存电的大罐子, 还有二氧化碳储能等各种线路, 这些新技术在政策的扶持之下, 正快速成长成为储能产业的新力量。
2.举例：氢储能
现在, 全球氢气制造是以化石燃料制取氢气作为主要方式, 而清洁制氢具备的替代空间极为广阔。被叫做电解槽的, 是电解水制氢当作核心的装置, 其装机已经迈进高速成长时期, 具体讲就是在2021年的时候, 全球新增装机为209MW, 同比增长幅度达到2.4倍, 处于净零目标的情形下, 到2030年累计装机将会达到720GW。
目前还有几大主流储能技术，对比如下：
3.市场格局：中国企业主导全球竞争
在2024年上半年之中全球储能电池有出货排名这一情况, 其中出货前十里面, 有7家中国企业入围, 这7家企业分别是宁德时代、亿纬锂能、瑞浦兰钧等, 它们合计起来的市占率超过了80%, 而三星SDI、LG新能源只能位列第8位、第9位。
区域优势体现为, 中国在2024年占据了全球新型储能新增装机的47%, 北美在户储方面, 欧洲在大储方面 , 分别以25%、20%的占比紧随其后, 从而形成了“三极驱动”的格局。
(五)储能产业链下游
储能类型依据电力系统环节划分成发电侧, 进而还有电网侧（表前储能, 即大储）以及用电侧（表后储能）共计三大场景, 其中用电侧涵盖了工商业储能与家庭储能, 而我国用户侧主要以工商业储能作为主导。
1.应用场景分层
发电的一侧, 新能源所配套的储能, 其平均时长为1.6小时, 占比达到40%, 着重处理弃风弃光这类问题, 就像甘肃的风光储基地那样。
电力网络一侧: 大容量储能项目（时长为二点三小时）主要是以调节电力峰值为目的, 在二零二四年新增加的装机容量达到十二吉瓦, 在江苏、广东等地区开展 “共享储能” 这种模式的试点工作。
处于用户这一侧的情况是, 工商业储能, 其时长为5.3小时的那种, 占比达到了55%, 峰谷价差这种因素, 推着浙江、山东等地的企业去配置储能, 而家庭储能, 就是那种户用光伏加上储能的模式, 在欧洲的渗透率超过了30%。
2.出海市场：北美篇
新装机增至三千八百零六兆瓦这般规模, 此相当于三千八百多台大型设备数量, 是在美国储能市场于2024年第三季度时所呈现, 2025年市场规模预计能达三十八吉瓦时, 此项电量够千万户家庭使用一天在那时。政策激励以及市场改革助力行业具竞争力由此可见, 加州装机九千九百二十兆瓦领先, 德州装机四千八百三十二兆瓦同样居前, 二者如同两座“能量仓库”带动全国依照此情形进行部署。
北美市场模式参考：
一, PPA（长期订单模式）, 开发商与电力公司或者大客户签订“长期卖电合同”, 这情形好比餐厅跟企业签订全年供餐协议, 能够稳稳当当地赚取现金流。
②电力套利, 也就是低买高卖模式, 是看准电价处于低谷的时候进行囤电操作, 在电价处于高峰的时候再进行卖电行为, 就如同菜贩子在行情低落的时候囤货, 在价格上涨的时候把货物出手, 以此来赚取差价。
③辅助服务, 也就是电网保镖模式, 其中储能系统为电网充当稳定器这一角色, 能够随时协助调节频率, 并且响应用电需求, 以此使得电网如同高速公路那般顺畅。
④所谓虚拟电厂（资源联盟模式）, 是这一种形式, 它把分散的小能源（比如家庭光伏）聚到一起, 形成 “大联盟”, 接着一起参与电力市场, 这情形就如同把零散小店组成连锁品牌。
⑤租赁或者共享模式: 用户以月为周期租用储能设备, 此情形类似租用充电宝, 又或者多个用户通过“拼单”的方式, 共同使用一套储能资源, 以此降低成本并且提高利用率。
诸多模式, 将市场需求予以融合, 还把电网调度进行整合, 并且使得政策优惠相互交织, 如同搭建积木那般, 拼凑出了储能行业持续发生的增长情况。
(六)储能行业发展趋势
1.技术演进
电池技术方面, 有钠离子电池也就是中科海钠, 到了2025年的时候, 其成本会降低到0.3元每瓦时, 它能够适配低速电动车, 还能用于储能。
液流电池, 其中具备全钒液流电池 的大连融科的产品, 其寿命成功突破1.5万次, 并且度电成本降低到0.5元以下。
热管理方面, 液冷系统渗透率，在2027年的时候, 将会达到60%, 华为以及高澜股份, 推出了浸没式相关方案, 散热效率提升了40%。
2.政策与标准
全球范围内存在激励举措, 欧盟有着《储能行动计划》, 其设定的目标是到2030年时, 储能装机达到1TW, 而中国的“十四五”新型储能规划提出, 到2025年要达到30GW以上。
安全标准方面, UL9540A这家伙是关于储能系统火灾测试时要坚决强制实施的, UL9540A它这样做推动了液冷以及消防系统进行升级, 国内企业像国安达竟然抢到了全球认证的先机。
储能产业正从那个所谓的“配套角色”攀升成为“能源革命核心”, 依靠技术呈现多元化这一逻辑, 基于场景走向精细化这般情况, 按照全球具备本土化这种态势, 中国企业有希望在2030年占有全球占比60%以上的市场份额, 进而变成继新能源汽车之后的又一个增长极；投资者能够聚焦在锂电池（宁德时代）这般业务内容, 把焦点汇聚于PCS（阳光电源）这类领域，将关注点放在氢储能（隆基氢能）等核心赛道方面, 去把握从技术冲破到商业化出现爆发的黄金周期。
