2022年中国新型储能行业产业链全景分析:产业链逐渐成熟,叠加政策支持,将迎来快速发展期「图」

一、新型储能产业链结构

新型储能产业链围绕电池(PACK)开展,主要包括上游原材料及零部件的供应商,中游的电池、变流器、管理系统、其他设备和系统集成,下游包括发电侧、电网侧、用电侧的应用场景。储能的产业链逐渐成熟,叠加政策支持,将迎来快速发展期。

新型储能产业链

新型储能产业链

资料来源:公开资料整理

二、上游原材料

1、锂、钴

锂(Lithium)是一种金属元素,元素符号为Li,对应的单质为银白色质软金属,也是密度最小的金属。用于原子反应堆、制轻合金及电池等。锂电池拥有开路电压高,比能量高,工作温度范围宽,放电平衡,自放电子等优点,在新能源汽车动力电池和储能领域具有长期需求刚性和需求前景。从全球锂矿产量情况来看,据USGS数据,2021年全球锂矿产量大约为10万吨,同比增长23.5%。

2015-2021年全球锂矿产量情况

2015-2021年全球锂矿产量情况

资料来源:USGS,华经产业研究院整理

就锂资源整体需求结构而言,因其优秀的储能性质,在电池应用广泛,是目前应用最广泛的电池。根据数据显示,2021年全球74%的锂用于下游电池生产,2021以来,受益我国新能源汽车产销量大增,锂资源需求大增,供给持续偏紧,就现状而言,目前我国新能源汽车距离渗透率50%仍有较大差距,将推动锂资源需求持续增长。

2021年全球锂矿下游消费结构占比情况

2021年全球锂矿下游消费结构占比情况

资料来源:USGS,华经产业研究院整理

钴是银白色铁磁性金属,表面呈银白略带淡粉色,钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。从产量上来看,2016来我国钴产量整体下降,从2016年的7700吨下降至2021年的2105吨。主要原因是3C产品及电动车的发展带动钴化合物需求及产量,但是钴产品应用减少。

2016-2021中国钴矿产量情况

2016-2021中国钴矿产量情况

资料来源:USGS,华经产业研究院整理

从钴消费结构来看,2021年我国钴消费结构中,3C锂电占比56%,动力电池占比31%,硬质合金占比4%,陶瓷占比3%,高温合金占比2%。此外,2021年中国钴消费总量约占全球总消费量的66%。2016年以来,我国钴在动力电池领域消费量增长迅速,2021年中国钴在动力电池领域消费20.9千金属吨,同比增长95.3%。

2021年中国钴矿下游消费结构占比情况

2021年中国钴矿下游消费结构占比情况

资料来源:公开资料整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国新型储能市场竞争态势及行业投资潜力预测报告

2、三元材料、石墨烯

三元正极材料是层状镍钴锰(铝)酸锂复合材料,按照镍盐、钴盐、锰(铝)盐的比例,可以分为NCM333、NCM523、NCM622、NCM811、NCA等型号。三元正极材料是锂电池主流材料之一,与磷酸铁锂各占“半壁江山”,下游主要应用于消费电池、储能电池和动力电池。

从产量上来看,2021年全球三元正极材料出货量约为71.8万吨,同比增长71%。其中我国出货量达到42.2万吨,占全球出货量58.8%。随着全球新能源汽车市场渗透率的不断提升,加上小动力、3C市场需求,将带动三元正极材料出货量不断提升。

2017-2021年全球及中国三元正极材料出货量情况

2017-2021年全球及中国三元正极材料出货量情况

资料来源:公开资料整理

从市场竞争格局来看,2021年全球三元材料总产量为72.97万吨,同比增长79%;其中LG化学、容百科技、Ecopro分列前三,市占率分别为9%、8%、7%。2021年国内三元材料总产量为39.81万吨,同比增长89.6%;容百科技、当升科技、天津巴莫位居前三,市占率分别为14%、12%、12%;CR5达到55%,较2020年提升3%。

2021年全球三元正极材料市场竞争格局情况

2021年全球三元正极材料市场竞争格局情况

资料来源:鑫椤锂电,华经产业研究院整理

2021年中国三元正极材料市场竞争格局情况

2021年中国三元正极材料市场竞争格局情况

资料来源:鑫椤锂电,华经产业研究院整理

石墨烯是一种以SP²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。近年来,随着下游新能源、涂料等行业的不断发展,市场对石墨烯的需求增加,石墨烯行业市场规模逐年增长。据资料显示,2020年我国石墨烯行业市场规模达230亿元,同比2019年增长41.1%。

2017-2020年中国石墨烯行业市场规模及增速情况

2017-2020年中国石墨烯行业市场规模及增速情况

资料来源:华经产业研究院整理

从下游应用情况来看,石墨烯产品可以分为薄膜和粉体两类,石墨烯粉体多应用于涂料和锂离子电池领域;石墨烯薄膜则因透明、导电、柔性好等优点,在电子、光子及光电设备领域的应用十分广泛。我国石墨烯应用领域中,新能源领域占比最大,为71.4%;涂料领域其次,占比为11.4%。

中国石墨烯行业下游应用领域分布情况

中国石墨烯行业下游应用领域分布情况

资料来源:华经产业研究院整理

三、中游电池与系统(电化学储能)

1、变流器/逆变器(PCS)

储能变流器(PCS)又称储能逆变器,是连接储能电池系统和电网的双向电流可控转换装置,能够在电网和储能系统间精确快速地调节电压、频率、功率,实现恒功率恒流充放电以及平滑波动性电源输出。储能变流器和光伏逆变器技术同源,PCS发展基本和光伏逆变器相似。

随着储能成本的降低,以及新能源装机量的增加,储能装机量越来越大。据IHS预测,到2020年底,全球储能逆变器市场规模能到12.7GW,同比增速达到30%。光储结合是未来大趋势,若按照20%装机比例搭配储能计算,年均150GW光伏装机对应储能逆变器市场规模在30GW,空间很大。

2015-2022年全球储能变流器市场规模及增速情况

2015-2022年全球储能变流器市场规模及增速情况

资料来源:IHS,华经产业研究院整理

从储能系统PCS行业市场竞争格局来看,目前我国龙头企业是阳光电源,主要从光伏逆变器领域切入,有一定先发优势,目前在海内外市场都排名第一,国内储能逆变器市占率达到了20.4%,拥有18款一体化设计的PCS产品。

2020年中国储能系统PCS市场份额占比情况

2020年中国储能系统PCS市场份额占比情况

资料来源:CNESA,华经产业研究院整理

2020年中国储能逆变器市场出货量占比情况

2020年中国储能逆变器市场出货量占比情况

资料来源:CNESA,华经产业研究院整理

2、电池管理系统(BMS)

电池管理系统与电池密切相关,不论电池是在充电还是在正常运行使用,BMS都需要准确可靠的完成对各单体电池的电流、电压、温度等状态进行实时检测和诊断,确保电池组的安全。从需求规模来看,近几年,国内电池管理系统行业技术快速进步,应用范围不断扩大,据统计,2020年我国BMS市场需求规模为97亿元,同比增长6.6%。

2016-2020年中国BMS市场需求规模及增速情况

2016-2020年中国BMS市场需求规模及增速情况

资料来源:华经产业研究院整理

目前我国国内电池管理系统的发展主要集中在储能领域、消费电子领域与新能源汽车领域。伴随着新能源车的生产制造及其对安全性较高能驱动力电池的要求,高效率驱动力电池BMS愈来愈获得重视,2020年我国新能源汽车BMS行业占比提升迅速,2020年占比54%,相较于2016年的37%提升了17个百分点。

2020年中国BMS行业下游需求分布情况

2020年中国BMS行业下游需求分布情况

资料来源:CNESA,华经产业研究院整理

从市场竞争格局来看,早在2004年,中国公司就开始了BMS的产品研发和生产制造。目前我国BMS市场由三大参与主体构成:电池厂商、整车厂商和专业BMS厂商。据统计,2020年我国整车厂商电池出货量占比为21%,电池厂商电池出货量占比46%,专业BMS厂商电池出货量占比为33%。

2020年中国BMS市场竞争格局(按出货量)

2020年中国BMS市场竞争格局(按出货量)

资料来源:CNESA,华经产业研究院整理

3、系统集成

储能系统集成,是按照用户需求,选择合适的储能技术和产品,将各个单位组合起来,适用于户用、工商业、发电侧、电网侧等各类场景,根据各类场景要求,最大化优化整体设计。

从储能系统集成市场竞争格局来看,行业集中度不高,国内主要供应商为阳光电源和海博思创,2020年市场份额分别占比13.0%、10.5%。

2020年中国储能系统集成商市场份额占比情况

2020年中国储能系统集成商市场份额占比情况

资料来源:CNESA,华经产业研究院整理

目前储能系统主要以非标准化项目为主,在不同的应用场景下电芯选型、系统控制策略不尽相同,集成技术与市场需求倒逼设备供应商发力系统集成。而为适应用户多样性需求、提升客户粘性,企业通常选择依托资源积累和自身优势,积极延伸业务范围向系统集成方向迈进。根据CNESA数据,2018-2020年国内新增投运电化学储能项目系统集成商装机规模CR3从40.2%提升至55.3%、CR5从45.2%提升至75.2%,头部效应愈发凸显。

2018-2020年中国新增投运电化学储能系统集成商装机规模排名

2018-2020年中国新增投运电化学储能系统集成商装机规模排名

资料来源:CNESA,华经产业研究院整理

4、储能电池

储能电池与动力电池差异主要基于应用场景和使用目的的不同进而带来产品性能的差异。应用场景对充放电功率存在差异化要求。电池容量方面,储能系统大容量对电池一致性、系统成本和使用寿命要求更高,更加考验BMS和EMS。2021年全球储能电池总体出货量为66.3GWh,同比增长132.4%,中国企业出货量占63.8%。从行业应用别来看,电力系统依然是储能锂电池最大的应用市场,2021年占比高达71%。中国储能市场为用户侧削峰填谷、离网电站、微电网等,欧美、澳大利亚等市场家庭储能、电网储能等应用较多。

2014-2030年全球储能电池出货量及增速情况

2014-2030年全球储能电池出货量及增速情况

资料来源:EV TANK,华经产业研究院整理

因行业壁垒较高,我国储能电池竞争格局高度集中,储能电池市场CR5为79%。按市场份额来看,2020年宁德时代占据24.7%的市场份额,位居榜首;力神、海基新能源、亿纬锂能和上海电气国轩新能源依次位列第二至第五位,市场占有率分别为15.1%、13.4%、13.0%、11.9%。

2020年中国储能系统电池市场份额占比情况

2020年中国储能系统电池市场份额占比情况

资料来源:CNESA,华经产业研究院整理

四、下游应用情况

1、光伏发电

从光伏发电情况来看,2013年以来,我国光伏发电并网装机容量快速增长,截至2021年底,光伏发电并网累计装机容量突破3亿千瓦大关,达到3.06亿千瓦,连续7年稳居全球首位。

2013-2021年中国光伏发电并网装机容量及增速

2013-2021年中国光伏发电并网装机容量及增速

资料来源:国家能源局,华经产业研究院整理

从结构来看,分布式光伏装机比例持续上升,据国家能源局数据,我国分布式光伏装机容量占总光伏装机的比例从2015年的14%提升至2021年35.1%。预计未来我国分布式占比有望加速提升。

2015-2021年中国光伏发电并网装机容量结构

2015-2021年中国光伏发电并网装机容量结构

资料来源:国家能源局,华经产业研究院整理

2、风力发电

新型储能位于电源端最重要应用之一为光伏及风电消纳问题。从风电现状来看,据GWEC数据,2021年全球风力发电累计装机容量达到837GW,其中海上风电累计装机容量达到57GW。国内2021年风电累计装机容量为328.5GW,海上风电累计装机容量26.4GW,我国海上风电装机增速快于全球。随着风力发电装机规模持续扩大,且走向深海发展趋势下,新型储能在电源端应用确定性较大。

2016-2021年全球及中国风力发电装机容量情况

2016-2021年全球及中国风力发电装机容量情况

资料来源:GWEC,国家能源局,华经产业研究院整理

2016-2021年全球及中国海上风力发电装机容量

2016-2021年全球及中国海上风力发电装机容量

资料来源:GWEC,国家能源局,华经产业研究院整理

3、新能源汽车

新能源汽车是指采用非常规的作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的。近年来,我国新能源汽车行业市场规模迅速增长,2014年以来,我国新能源汽车产销量稳定增长,2019年受补贴政策、市场需求等因素的影响稍有下降,整体保持上升趋势,2021年,我国新能源汽车产量为354.5万辆,销量为352.1万辆,产销率为99.3%,市场新能源汽车保有量为784万辆。

2014-2021年中国新能源汽车产销量及保有量统计

2014-2021年中国新能源汽车产销量及保有量统计

资料来源:中汽协,华经产业研究院整理

4、微电网及通信基站

新型储能应用场所包括分布式电源(微电网)及用电基站,数据中心。微电网是由分布式电源(微源)、负荷、储能、变配电和控制系统构成的小型电力系统。微网将各类微型能源与电力储能装置以及电力电子装置有机的结合起来,构建成为一个发电设备、储能设备组成的微型电网,通过电力电子装置实现与大电网的“柔性”联网,微网技术从局部解决了分布式电源大规模并网时的运行问题。据统计,2018年中国微电网市场规模达到43.7亿元,同比增长9.8%,预计中国微电网行业市场规模将会在2023年突破70亿元,市场潜力巨大。就5G基站建设而言,2021年我国三大电信运营商计划5G资本开支总计约1847亿元,同比增加5.1%,5G资本开支占运营商总资本开支的近半。建设方面,据工信部数据,2021年全年累计开通5G基站142.5万个,2022年计划新建60万个5G基站,年底总数达200万个。

2017-2023年中国微电网行业市场规模及增速情况

2017-2023年中国微电网行业市场规模及增速情况

资料来源:公开资料整理

2019-2022年中国5G通信基站新建及累计建站数量

2019-2022年中国5G通信基站新建及累计建站数量

资料来源:工信部,华经产业研究院整理

5、数据中心

互联网数据中心(Internet Data Center,简称IDC)是指一种拥有完善的设备(包括高速互联网接入带宽、高性能局域网络、安全可靠的机房环境等)、专业化的管理、完善的应用的服务平台,与数据中心的区别在于有网络的接入,且对外提供服务。随着“东数西算”工程正式启动,数据中心建设热潮启动,信息交换、计算、存储的需求不断提升,数据中心建设数量及市场规模持续不断提升。据中国信通院数据,2020年我国IDC行业市场规模达到1958亿元,同比增长25.27%,预计2025年达到5952亿元的市场规模。

2016-2025年中国IDC行业市场规模及增速情况

2016-2025年中国IDC行业市场规模及增速情况

资料来源:中国信通院,华经产业研究院整理

华经产业研究院对中国新型储能行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国新型储能市场竞争态势及行业投资潜力预测报告》。

本文采编:CY1260

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