储能行业深度报告:六类储能的发展情况及其经济性评估

【核心观点】本报告对抽水蓄能、锂离子电池、压缩空气、钠离子、全钒液流电池、铅炭电池等六种储能的发展现状、系统成本、应用前景做了评估。

❖  多种储能路线进入发展快车道。在新型电力系统中，储能将成为至关重要的一 环，是新能源消纳以及电网安全保障必要保障，在发电侧、电网侧、用电侧都会得到广泛的应用，需求空间广阔。国内市场，风光强制配储政策推动储能需求指数增长；海外方面，2021年美、欧、澳等国家皆出现爆发性增长。在市场需求爆发以及政策鼓励的双重推动下，成熟的抽蓄以及锂电储能呈现爆发性增 长，其他新型储能路线也进入了发展快车道。

❖  抽水蓄能：巨量项目开工建设。  抽水蓄能是最为成熟的储能技术，  具有技术 优、成本低、寿命长、容量大、效率高等优点。我们测算在不考虑充电成本的 前提下，常规抽水蓄能电站 LOCE 范围为 0.23- 0.34 元/kWh，是当前最为经 济的储能方式。根据规划 ，到  2030 年，我国抽水蓄能投产总规模较“十四 五”再翻一番， 达到 1.2 亿千瓦左右，按照 6 元/W 测算， 投资须达 5400 亿左 右；截至目前我国各省公布的重点项目中，抽水蓄能累计装机已达 104.3GW， 累计投资超 6000 亿。建议关注核心受益标的中国电建。

❖  锂离子电池储能：正处于超级爆发周期。根据GGII统计， 2021年国内储能电池 出货量48GWh，其中电力储能电池出货量29GWh，同比增长339%；而根据 全球研究机构 EVTank 与 伊 维 经 济 研 究 院 共 2021年 全 球 储 能 电 池 出 货 量 66.3GWh，  同比增长132.6%，  电力系统储能是主要增量贡献。当前铁锂储能 成本较高，但在海外高电价地区已具有较好的经济性。铁锂电池是当前应用最 成熟的电化学储能，预计随着成本降低以及循环寿命的提高，经济性将不断提 升。建议关注宁德时代、比亚迪、派能科技、德业股份。

❖  压缩空气储能：有望成为抽水蓄能电站的重要补充。压缩空气储能之前受制于 储能效率较低，电量损耗成本较高，但是随着技术进步，大型电站储能转化效 率已经上升至70%-75%，低于抽水蓄能电站，但已经具有具备了大规模商业化 应用的条件 ，目前商业化项目正在大规模上马。

我们测算，在初始投资成本6元/W，年均循环次数400次，储能循环效率 73%，储能系统寿命为30年的假设下，压缩空气储能度电成本约为0.436元 /kWh。而在初始投资5-6元/W ，年循环次数达到450-600次的情况下，度电成 本区间为0.252-0.413元/kWh。压缩空气度电成本依然要略高于抽水蓄能，但 是远低于磷酸铁锂； 另外， 其投资周期较抽水蓄能短， 且单体投资规模限制 小；综合看来，压缩空气储能有望成为抽水蓄能在大规模储能方面重要补充。 建议关注中储国能(未上市)、杭锅股份等企业。

❖  钠离子电池：性能优异，被寄予厚望。决定电化学储能能否被大面积应用的关 键因素包括安全性、材料资源可得性、高低温性能、寿命、投资成本等，而根 据钠离子电池最新研究进展，钠离子在这些方面都表现出了良好的性能。  其在 规模化应用后成本有望低于铁锂电池，可在大规模电化学储能、低速电动车等 领域得到广阔应用。  当前，钠离子电池产业化进程加速产业中，商业化在即； 其中，中科海钠目前规划了两条一共2GWh的钠离子电芯的产线，  目标是实现 今年投产；  宁德时代表示已启动钠离子电池产业化布局，  2023年将形成基本产 业链。建议关注中和海纳(未上市)、宁德时代、华阳股份。

❖  全钒液流电池储能。全钒液流电池具有寿命长、安全性好、输出功率大、储能   容量大且易于扩展等特点，2019年以来我国液流电池储能示范项目正加快建设。目前成本问题仍是钒电池大规模商业应用面临的最大挑战。根据我们测算，在 电化学储能中，全钒液流电池LCOS与铁锂电池接近，但是能量转化效率方面不 如锂电池，且布置灵活性、温度环境要求较高。行业当前处在由示范阶段转向   商业化过程中，预计未来随着技术以及工程进步，成本会有较大的下降空间，能效也有望进一步提高。建议关注大连融科(未上市)、北京普能(未上市)。

❖  铅炭电池储能。铅碳电池是一种电容型铅酸电池，是从传统的铅酸电池演进出 来的技术。铅炭电池同时具有铅酸电池和电容器的特点，且拥有非常好的充放 电性能 ，延长了电池寿命，可以达到2000次以上，远高于铅酸电池的300-500 次。通过测算比较，发现虽然铅炭电池初始投资成本较低，但是由于其放电深 度低于其他储能形式，度电成本优势并不明显。另外如果考虑实际使用中能量 损耗成本，铅炭电池因能效相对铁锂电池较低，经济性会处于一定劣势势。新 型储能百花齐放的状态下，铅炭电池也将有望通过技术进步实现能效提升以及成本下降。