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随着全球能源转型的加速推进,储能技术已经成为了可持续能源发展的核心关键技术之一。中国在储能领域的研究和应用方面已经取得了一定的成绩,而将这些成果应用于海外市场,也成为了中国企业布局全球储能市场的重要举措之一。
可以看到,近两年户用储能行业非常火爆,正处于快速发展阶段。储能需求高速增长,全球迎来户用储能爆发新阶段。中国企业户用储能产品出海,存在哪些投资机会?本文系统梳理了户用储能行业,希望能寻找到答案。 核心要点:
- 户储行业市场足够大,可以支撑众多上市公司和创业公司玩家。
- 户储的需求主要来源于高电价、供电稳定性、避险备用、环保、经济效益明显等。
- 户用储能行业全球竞争格局区域化明显,市场较为分散,单个国家的品牌集中度较高。
- 储能行业壁垒主要是产品设计和渠道建设,长期竞争能力主要体现在成本控制。
- 目前,电芯/变流器厂商主要是作为产品供应商,卖产品给集成商,再经由经销商或安装商到达客户。
- 户储需求可持续,中国在锂电和光伏供应链上有明显优势,具有较高的投资价值。
- 户储行业主要市场在海外,存在投资机会同时也蕴含着较多风险。
01 户储行业简介
1、户用储能行业概览:
储能是一种将电能等能源在不需要使用时储存起来,以备后续使用的技术。在电能的生产、传输和使用过程中,都可以利用储能技术来提高能源的利用效率和经济性。根据应用场景不同,储能主要可以分为发电侧储能(可再生能源并网、减少弃光弃风)、电网侧储能(电力调峰、调频)和用户侧储能(自发自用、峰谷价差套利),另外还有输配侧以及辅助服务(5G基站备用电源)等。
户用储能是指用于家庭、商业或工业用途的储能系统,利用分布式光伏等设备发电,并对电量进行管理和储存,以提高自发自用电的效率和降低经济成本。户用光储在保证用电的可靠性和实现自供电的目的方面有着广泛的应用前景,特别是在强调经济成本和自给自足的背景下。根据美国Energy Sage对户用储能用户的需求调查显示,经济原因和保证用电的可靠性是用户选择家庭储能的主要原因。
户用储能系统通常由电池、逆变器、光伏组件等组成。电池可以将电能储存起来,并在需要时释放出来。逆变器则负责将直流电转换为交流电,以便供应给家庭用电设备。光伏组件则是一种利用太阳能转换为电能的设备,可以为储能系统提供可再生能源。此外,户用储能系统还包括监控系统、安全系统和控制系统,以确保储能系统的安全可靠运行。这些系统的集成可以让家庭、商业或工业用户更好地管理他们的能源消耗,并在需要时随时获取储存的能源,以便更好地控制他们的用电成本和碳足迹。
source: 固德威招股书
户用储能与户用光伏搭配成户用光储系统,典型光储系统一般是5KW(组件+逆变器)配套10KWH(储能电池)或者10KW+10KWH,其中电芯(电池的组成部分)是储能系统的核心,成本占比约45-50%;储能变流器可以控制充放电,进行交直流的变换,成本占比约10-15%;组件系统即光伏系统用于太阳能发电,成本占比约20-25%;安装费用由2021年的1万上涨至2万左右,占比15-20%。
储能系统成本拆分:
source: 公司官网、储能100人,东吴证券研究所
储能行业的发展历史可以追溯到19世纪初期,当时人们开始利用机械和化学储能技术来储存电能。随着电力系统的普及和电力需求的增长,储能技术逐渐得到应用和发展。20世纪中叶,蓄电池、超级电容器、压缩空气储能等新型储能技术不断涌现,推动了储能行业的发展。21世纪以来,随着可再生能源的快速发展和能源互联网建设的推进,储能行业的市场规模不断扩大,技术水平也不断提高。未来,随着能源转型和电力系统的智能化发展,储能技术将将扮演越来越重要的角色。
2、户用光储产品分类:
目前市场上针对不同的户用需求,根据集成度化程度的不同,户用储能系统主要可分为光储一体机与储能分体式。
1)一体机:家庭式光伏储能逆变一体机是将光伏逆变器、蓄电池和控制器置于内部的集成一体系统,,并且已经装配好支架和电缆等配件,可以直接安装使用。通过触摸屏方便快捷直观的显示工作状态,参数修改并可以多种工作模式,方便使用。一般有太阳能优先模式、AC(市电)优先模式、SE 优先模式(错峰用电模式)三种工作模式;这种储能系统可以根据需要调整电池和逆变器的数量,灵活性较高。
家用储能一体机框架:
source:东吴证券研究所
2)分体机(逆变器+电池系统):户用分体机电池与逆变器分开安装,用户根据自身需求匹配户用储能逆变器,另外可匹配开关电源或逆变器作为备用电源使用。一般包括混合式家庭光伏+储能系统、耦合型家庭光伏+储能系统、离网型家庭光伏+储能系统、光伏储能能源管理系统四种类型。
家用储能分体式框架:
source:东吴证券研究所
一体机与储能分体式对比如下:
source: 信达证券研发中心、公司官网
3、户用光储技术路线:
户用储能光储中最核心的是储能级电池,主流技术路线为磷酸铁锂,钠离子、锰铁锂为未来新路径。
储能电池技术路线包括锂离子、铅蓄电池、液流电池等,目前锂磷酸铁锂电池因高安全性、长循环寿命等特点,相较于三元锂电池,更符合储能电池的设计需求,是储能电池的主流发展路线,特斯拉储能电池也逐步从三元路线转向铁锂路线。技术路线中电池成本的变化主要由电芯材料价格驱动,过去锂材料价格高涨,导致锂离子电池成本居高不下。随着终端需求不断扩大、应用场景不断纵深的背景下,各种替补路线开始涌动。目前,动力及储能领域比较流行的替补技术,比如钠离子电池、磷酸锰铁锂、镍锰酸锂、富锂锰基、超高镍三元、液流电池、钠硫电池、超级电容、压缩空气、飞轮储能等,不少企业已经纷纷布局。储能级电池主流替补路线为钠离子、锰铁锂。钠离子电池作为锂离子电池的潜在补充,既可以用于动力领域,也可以用于储能领域;磷酸锰铁锂则在现有锂电池技术框架下,可以通过掺杂降低成本或提升性能。
去年11月,电池级碳酸锂一度突破60万元/吨;但近期锂材成本已在加速下跌,目前碳酸锂基准价接近35万元/吨,较高位大幅下跌。从成本角度看,对应碳酸锂价格即使降为15万元/吨时,钠离子电池仍有成本优势,而目前碳酸锂价格仍在30万元/吨以上,且未来还将维持较长周期,是钠离子电池发展的窗口期。中科海纳此前披露信息也显示,电池级碳酸锂按15万元/吨成本计算,钠离子电池材料仍有30%-40%的成本优势。去年10月,中科海钠与华阳股份联合打造的全球首条1GWh钠离子电芯产线正式投运,拉开了钠离子电池量产序幕。近期,派能科技、永太科技、万润新能、孚能科技、振华新材、多氟多等产业链公司也加快了钠离子电池产业布局。
储能电池技术路线:
source: PV Magazine、东吴证券研究所
储能技术路线主要参数对比:
source: 36氪、北极星电力网等
4、户用光储行业产业链:
户用光储行业产业链上下游情况:
source: 信达证券研究中心
产业链毛利率情况:
source: 信达证券研究中心、Wind
02 户储行业现状分析
1、市场规模:
2020年全球户储新增装机量为4.5GWh,其中欧洲为2.3GWh、美国为0.5GWh,分别对应45亿美元、23亿美元、5亿美元市场规模。
GGII数据显示,2022年新增户储装机量约为15GW,2025年全球户储新增装机量预计为100GWh,,分别对应150亿美元、1000亿美元市场规模,GAGR达88.4%。
2025年,欧洲新增装机量预计为31GWh、美国为23.2GWh,分别对应310亿美元、232亿美元市场规模。新增户储装机市场规模可达千亿美金级别,欧美市场仍占据半壁江山。
2022年 9 月头豹研究院撰写的报告《2022 年户用储能行业研究》,当前欧洲户储市场规模全球占比54.9%,2019-2021 年新增户储装机量 CAGR 超过 70%,并相较之前年呈加速趋势,欧洲市场仍将保持高速增长,2025 年市场空间将达 31.0GWh。美国储能市场 2019-2021 年来高速发展,新增装机容量 CAGR 保持在 80%以上,2021 年全球占比已达 41.3%,成为全球储能市场中坚力量。但其中户储占比较小,2021 年仅为 9.1%,户储市场未来增长空间可期。据 USITC(美国国际贸易委员会)数据,美国 2017-2020 年户储装机量 CAGR达 165%,中信证券预测美国市场规模也将高速增长,2025 年将达到 23.2GWh。考虑户储在澳、日、拉美等其它国家和地区的渗透后,2025 年欧美市场份额预计仍超过 50%。
source: GGII、头豹研究院、中信证券研究部
中信证券根据市场调研,假设每套 10kWh 储能系统(包括电池系统和变流器)价值量约1 万美元,则 2025 年全球户储规模约为 1000 亿美元,其中欧洲市场约 310 亿美元,美国市场约 232 亿美元。在我国,由于用电成本相对较低,且光伏设备在楼房式住宅的使用效率并不高,因此户用储能目前较难普及,BNEF 预测 2025 年我国户用储能新增装机量有望接近 2GWh,市场规模约 20 亿美元。
source:GGII、头豹研究院、中信证券研究部
2、需求端:电价高企引爆市场,欧美装机占比接近半成
户用储能是全球性的高长大赛道,欧洲、美国是增长主力,合计占比约为50%。当前户用储能主要集中在高电价国家或地区,欧洲、美国、日本和澳大利亚的户用储能合计占比约为为75%。(各机构统计欧美户储新增装机量数据不一,但欧美市场为户用储能最大市场毋庸置疑。)
source:高工产研
据统计,欧洲户用储能的90%以上份额集中在前五大国家——德国、意大利、英国、奥地利、瑞士。其中,德国是欧洲最大的户用储能市场。
source:IHS Markit
1)欧洲地区:
近年来,欧洲在绿电转型道路上非常激进,多国制定了非常紧迫的减少煤炭使用的规划,同时增加可再生能源和天然气的占比。从 2010 年至今,可再生能源占比从 23%提升至 42%,而煤炭占比从24%降为 15%。2022年2月俄乌冲突爆发后,俄罗斯输往欧洲的天然气流量大幅削减,叠加2022年夏季的多轮热浪,欧洲天然气价和电价多次飙升至历史新高。欧洲电力市场实行边际成本定价策略。当短期内天然气价格飙涨时,天然气发电的边际成本高于其他电源,天然气电厂作为“边际”电厂(marginal)决定整个市场的价格。
2010 年至2021年,欧洲发电占比:
source:Wind、浙商证券研究所
欧美国家的电力系统多为小电网私营性质,主网架结构较弱、老化严重,电网投资不足,导致区域性停电事故频发。由于激进的能源转型政策和战争等影响,出力稳定的煤电、核电份额逐步被压缩,导致欧美各国电价普遍上涨,欧洲一度突破200欧元/MWh。在此背景下,欧洲的户储复合增速高达63%,增长十分快速。德国是户用储能全球最大市场,2021年新增户用储能1.48GWh,同比增长45%,占全球的34%;累计装机3.92GWh,同比增长60.6%,占全球的32%。德国光储渗透率为3.6%,位居全球第一。除德国外,意大利、英国、奥地利等国家的市场也在电价与政策推动下稳步增长。其中,意大利在欧洲地区的户储装机量仅次于德国,2021年户储装机量同比增长122%;英国户储装机规模为81MWh,同比增长113%。奥地利在2018年发布的“2030任务”计划中,将部署100,000套屋顶光伏系统和小型储能系统作为其中一项重大项目,并将补贴从屋顶光伏延伸至户用储能。未来户用储能市场或将继续增长。
2)美国:
美国的储能市场正在快速发展,得益于持续下降的成本和政策支持,以及联邦和各州政府的监管改革。到2025年,美国储能市场的储能系统装机容量预计将增长五倍,其中用户侧储能系统将继续成为增长的主要部分。加利福尼亚州是美国最大的储能市场,特斯拉在该市场占据了73%的市场份额,排名第一,LG排名第二,SolarEdge、Enphase和Sonnen等美欧品牌也在市场上有一定份额。中国企业在美国储能市场上多参与上游环节,尤其在电池领域渗透率高达60%。中国品牌在美国市场处于起步阶段,美国市场保护主义甚于欧洲,进入壁垒较高,本土品牌较为强势。但随着美国市场需求的高增,中国品牌有望加速渗透。进入美国市场的户储产品需通过严格的UL9540和IEEE1547等标准认证。等标准,要求较为严苛。
3)日本:
日本的户用储能渗透率仅次于德国,2021年表后储能装机量达931MWh,其中户用储能占90%。由于土地资源紧张,日本光伏市场开始萎缩,FIT到期的住宅用户预计到2023年将达到164万户,为储能市场提供了应用空间。出其他方面需求,日本因为是一个地震频发的岛国,大型自然灾害带来的停电风险也带动了储能系统销量的增长。日本市场对企业品牌、产品质量、服务等方面要求严格,因此吸引了众多国际知名光伏组件、逆变器、支架厂的进入。
4)其他市场:
近年来,澳大利亚通过小规模可再生能源计划及 FiT补贴政策等,推动光储装机发展。澳洲光照资源充足,光伏发电效率高,地广人稀,住宅多为别墅型,适合安装光伏和户储系统,经济性高。数据显示,2021年澳大利亚户储装机同比增长45%。与此不同的是,中国储能装机主要为集中式储能,分布式储能尚处于发展初期,经济性不高,只在一些高端别墅有所使用。但随着别墅、离岛小屋等高端建筑的增加,中国的户用储能市场有望得到发展。
总结各国需求来说,部分户用储能需求爆发的原因有:
- 欧美等国电价高企,催发降本需求
- 日本等国避险防灾,替代传统燃油产品
- 电网协调能力弱,供电可靠性不足
- 各国税收减免等政策支持逐步推进
- 户储产品经济效益明显,回收周期短
- 环保节能需求增加,降低碳排放
3、供给端:市场分散,竞争激烈
户用光储行业全球竞争格局区域化明显,整体市场较为分散,单个国家的品牌集中度较高。2021 年户储供应商 TOP3 分别为特斯拉、派能科技、比亚迪,占比分别为 18%、14%、11%,TOP6 合计市场占比达 67%。
在户用储能渗透率比较高的德国,市场占比最高的品牌为比亚迪,占比 26%;意大利市场 中由派能科技主导,占比 23%,国内企业华为与古瑞瓦特的出货占比也较高;美国户储供应商较集中,主要是特斯拉主导,占比 55%、比亚迪、Enphase各占13%,其他还有SolarEdgeSonne等知名美欧品牌。
2021年户用储能供应商分布:
source: S&P Global、IHS、东吴证券
供应端,户用储能参与者大致可分为整机/终端销售模式,电池销售模式和PCS销售模式三类模式。储能市场中的核心参与者大致可以分为以下三类:
1)终端市场玩家:这些参与者可以是专业的一体机生产商,也可以是集成商。整机销售对供应商研发与市场资源能力要求最高,需同时掌握PCS、电池系统、EMS等核心产品能力。
2)储能电池切入玩家:这些参与者是专业的储能电池生产商,他们为储能市场提供各种类型的电池,例如锂离子电池、镍钴铝电池等。这些公司通常与系统集成商合作,为终端用户提供完整的储能系统解决方案。
3)PCS(变流器)切入玩家:这些参与者是专业的变流器制造商,他们为储能系统提供电能转换和控制解决方案。这些变流器可以将储存的直流电能转换为交流电能,以满足不同类型的负载需求。与储能电池切入玩家一样,这些公司通常与系统集成商合作,为终端用户提供完整的储能系统解决方案。
由上图可知,终端市场玩家方面,各国家户储产品以本土品牌主导,国内厂商从上游电池和变流器环节切入产业链。上文产品介绍可知,户储系统主要由储能电池和变流器构成,终端产品有一体机和分体机两种形式。户储终端产品环节以本土品牌为主导。户储场景面向 C 端家庭消费者,客户群体分散且专业性较低,对终端产品企业的品牌认知度和服务能力提出了高要求,本土厂商通常具有一定优势。从德国(欧洲最大市场)和美国市场竞争格局来看,户储终端产品环节以本土品牌商为主导。
国内参与者通常从产业链上游的电池或变流器入手,或走代工路线切入欧美户储市场。与欧美本土企业相比,我国企业在终端产品市场占据的份额相对较小,但在户用储能产业链的关键环节——储能锂电池、储能变流器环节中,国内动力电池企业、光伏逆变器企业具备强劲的竞争力,持续发力海外户储市场。
例如:派能科技曾是Sonnen重要的代工,后者是德国本土的一家全球知名储能系统集成商。自2018年起,派能科技与Sonnen开始开展战略合作。而也正是依托Sonnen贴牌业务,帮助派能科技打开欧洲市场,逐渐形成自主品牌销售网络。固德威曾贴牌生产通用公司(GE)在美销售户用储能的部分产品,但并不完全依附海外品牌的代工渠道。目前来看带GE logo的机器销量不是很多,固德威有双品牌优势,GE品牌不成功可以放弃,成功可以受益,对自己品牌的进一步拓展也有帮助。科士达22年12月公告拿下了一笔储能产品的订单,金额为2.1亿美元(约合人民币14.61亿元),占公司最近一期经审计营业收入的52%。合同履行期限为2023年上半年,具体根据客户下发交货计划执行。买家而后被揭晓,是美国头部户用逆变器供应商Solaredge。此前,Solaredge户储产品已实现欧洲市场大量出货,其计划进军美国户用储能市场。而科士达则是Solaredge电池pack重要供应商之一。
储能电池环节切入方面,储能电池是储能系统中价值量最高的环节,电池成本占锂电池储能系统成本的一半以上。我国锂电产业居全球领先地位,2021 年中国锂电企业占据了全球 70%的市场份额,国内锂电池主要企业在技术和产业链方面具有优势,以储能电芯或电池系统供应商的角色积极切入户储赛道。主要参与者商业模式包括售卖电芯、电池系统、集成一体机等。目前,国际主流锂电池企业参与户储赛道的形式主要有三种:向集成商提供电芯、向安装商提供电池系统(电池+BMS)、或直接向终端客户提供集成电池与逆变器的储能一体机。典型企业有:派能科技(产品主要为电池系统,售给地区经销商或集成商,电池模组与不同品牌变流器适配性好)、鹏辉能源(储能电池产品,销往欧洲、澳洲等,主要客户为阳光电源、艾罗、三晶,RCT,德业股份、正浩、公牛等)、宁德时代(产品为户储电芯和电池系统)、比亚迪(产品包括电池系统和一体机)。
source:S&P Global、东吴证券研究所
变流器环节切入玩家:储能变流器和光伏逆变器技术和产线存在互通,应用场景也高度相关,赛道主要参与者多为光伏逆变器厂商。国内逆变器厂商全球市场份额领先,在国际市场已有深耕,通过与当地经销商、安装商合作,持续拓展户储市场,扩大品牌影响力。从产业链上游环节切入的同时,国内部分规模较大、产品较成熟的厂商也在尝试向下一体化,直接提供面向 C 端用户的储能一体机或分体成套产品,打造自有品牌、获得溢价。典型企业有:固德威、阳光电源、古瑞瓦特等。
source: 古瑞瓦特招股书
source: INF IneoN、盛弘股份、固德威
注:储能变流器不是光伏逆变器,也不是储能逆变器。储能变流器具备储能逆变器切换直流交流的功能,也具备控制充放电的功能。储能变流器PCS是电化学储能中的核心模块,而储能逆变器不是。
户储系统的结构包括电池PACK、BMS(电池管理系统)、EMS(能量管理系统)、PCS(储能逆变器)、温控系统。除电池、PCS外,国内还有单独的BMS/EMS供应商,如东方电子、星云股份等上市公司,以及温控系统供应商,如英维克、同飞股份、高澜股份等上市公司。
另外,上述大部分玩家均为上市公司或即将上市公司。除了像比亚迪和华为这样的大型公司,还有许多初创企业涉足户储行业。
- 成立于2022年4月份的锂德新能源,已经凭借其户用储能系统,在海外市场实现每月2000台的出货量。
- 成立于2020年的赛南能源,根据市场需求,为家庭及小型工商业提供全系列储能产品方案,包括便携式储能一体机系统、低压/高压电池系统、户用一体机、商用电池机柜,产品方案应用在并/离网光伏耦合,实现家庭应急备电、削峰填谷等。自主品牌“SOLUNA”至今已远销全球5大洲的40多个国家和地区。
- 2022年4月,家庭及户外储能技术提供商“华美兴泰”完成B轮融资,前海母基金、卓源资本领投。本轮融资将用于提升家庭、户外储能整机产品的技术服务能力,并拓展美洲、欧洲、日本的市场布局。
- 2022年8月,全球家庭储能与能源管理公司疆海科技完成数千万元A轮战略融资,本轮由储能产业投资机构峰和资本独家投资。疆海科技成立于2017年,2022年公司从户外储能切入户用储能市场,打造光储充一体化场景,并且在自研软件平台和海量数据支撑下实现以储能为核心的AIoT能源生态系统。近期,其户用储能旗舰产品SuperBaseV(6438Wh)年产7万台生产基地已启用,产能迅速爬坡。
- 2022年11月,全球家庭储能与能源管理品牌Zendure征拓完成数千万元A+轮融资,本轮由锦秋基金独家投资。本轮融资资金将用于近期储能新产品SuperBase V产能爬坡,与保障众筹和各渠道交付,持续投入研发加快产品迭代和并网储能产品布局。Zendure征拓成立于2017年,是国内家庭能源解决方案科技型企业,代表产品SuperBase Pro(2096Wh)上市即实现200万美元众筹目标。2022年从移动储能切入户用储能市场,产品SuperBase V(6438Wh)在Kickstarter上的众筹项目金额已经突破500万美元。
- 2022年12月,深圳优能新能源科技有限公司面向全球市场隆重发布新一代储能逆变器产品—UHC系列三相储能逆变器。该系列产品,主要面向欧洲家庭及小型工商业市场,功率段覆盖4~20KW,可搭配公司UHB系列高压电池包和UCharger系列EV快速充电枪实现“光储充”一体化系统的快速搭建。
4、行业壁垒:
1)产品设计:主要是与储能逆变器的适配(各国/地区有不同的要求)和针对客户需求进行的定制产品设计 ,例如,储能系统中的BMS与储能逆变器需要适配,储能逆变器控制器通过CAN接口与BMS通讯,获取电池组状态信息,可实现对电池的保护性充放电,确保电池运行安全。国内户用储能产品不管是产品设计,还是性价比方面,相对国外都有较为明显的竞争优势。但是这也让国内厂商更容易陷入内卷,做好差异化和更高品质的产品是未来的方向。
2)渠道建设:根据PV magazine的调研,消费者购买储能电池时考虑的最大因素是品牌声誉,消费者很少会知道所用的电芯和零部件的来源,而海外渠道认证周期复杂且比较长,储能厂商与下游集成商、安装商的渠道构建与维护尤为重要。特别是在出货量不高的0-1阶段,如何能维护好已有渠道和拓展更多渠道是1-10、10-100的关键。
3)成本控制:居民在安装户用储能系统时,储能电池、逆变器以及安装费用,是成本支出最大三个方面,其中锂电池是最大的一项开支。用户在安装户用储能系统时,除了光伏组件、电池以及逆变器以外,还需要支付的有许可审查 费、期间费用、营销费用等成本。虽然锂电池在户用储能系统中的占比较高,但海外安装、渠道等各种费用较高,锂电池成本占整个储能装机系统的成本10%-25%之间。企业不止要考虑自身产品的成本,还要考虑客户的最终获得成本。
4)政策和法规:对国外的环境的熟悉程度也可能成为户用储能的壁垒。一些国家和地区对储能系统的安装和使用制定了严格的法规和标准,这使得储能厂商需要花费更多的时间和资源来获得必要的认证和批准。上文可知,全球户储市场较为分散,每拓展一个新国家时都需要对目标市场有充分的了解。
5、商业模式:
在户用储能产业链中,销售模式主要包括直销与分销,品牌与渠道构建优势,各类玩家的销售模式如下:
1)电芯/储能逆变器供应商:
- To C直销模式:这种模式下,电芯/储能逆变器供应商将产品直接销售给最终消费者,同时还提供家储系统集成服务。他们会自建渠道、推广自有品牌,具备一定的消费属性。在这种模式下,供应商可以通过直接与消费者互动来了解市场需求,同时也能够掌握更多的消费者信息,进一步提高产品和服务的质量和满意度。
- To B分销模式:这种模式下,电芯/储能逆变器供应商主要是作为产品供应商,卖产品给集成商,不具备消费属性,赚取材料成本费与加工费。在这种模式下,供应商需要建立良好的合作关系,提供高质量的产品和服务,以保持与集成商的长期合作。
2)系统集成商:
系统集成商不具备完整产品生产能力,主要采购电芯或储能逆变器,有时也会自行生产某个元器件,做简单的系统产品集成。他们具备丰富的渠道销售资源,依靠现有渠道与当地经销商、安装商合作。这种模式下,集成商需要保持与供应商的良好合作关系,并开拓更多的渠道,提供优质的产品和服务。
3)经销商/安装商:
经销商/安装商对接上游集成商,在安装施工完成后交付终端用户,赚取销售与安装费提成。在这种模式下,经销商/安装商需要具备良好的销售和服务能力,同时需要与集成商建立稳定的合作关系,保证产品的质量和服务的可靠性,以满足终端用户的需求。同时,经销商/安装商也需要开拓更多的销售渠道,扩大市场份额。
03 户储行业投资机会
1、政策补贴支持:
自从2013年前后,许多国家开始推动户储行业的发展,并出台了一系列政策支持措施,以鼓励更多人安装家庭储能系统。这些政策包括税收减免、补贴、贷款和奖励计划等,旨在提高家庭储能系统的普及率,促进可再生能源的利用,减少对传统能源的依赖,并降低碳排放。例如德国2013-2018年,可再生能源储能国家补贴提供100%贷款支持,补贴最高30%;2013年拨款2500万欧元,随后的支持政策也不断发布。
近些年,各国为促进户储装机,纷纷出台相关政策以降低初始投资成本,主要包含直接补贴、税收减免、支持研发等。欧美日澳等地区税收减免等政策逐步落地,如美国针对 5 度电以上储能系统,给予最高 30%投资退税减免,并把期限延长至 2026 年,英国 2022 年将户用光伏系统增值税从 5%减低至 0%,有效期为 5 年,刺激户用储能系统采购。德国勃兰登堡地区对于户储系统提供不超过总成本 50%的资金补贴;瑞典相关政策可覆盖 60%的户储安装费用。
政策补贴是户用光储行业发展最重要的原因之一,不仅仅代表了国家对户用储能行业的支持和鼓励,还进一步降低了用户的使用成本,从而让户用储能装机更具经济效益(高电价时代经济效益更加明显)。
各国户用储能补贴政策:
source:中国储能网、中国能源网、东吴证券研究所
2、装机需求可持续:
2021年年初以来,在短期高电价和能源危机带来的转型及安全需求驱动下,欧洲市场引领全球户用储能需求迎来爆发。但高电价及能源安全问题终将解决,很多人因此担心户储行业高速增长并不能长期持续。那么户用光储行业究竟是一个长坡厚雪的赛道还是昙花一现的短期机会,我们来一探究竟。
首先,本次欧美电价暴涨原因主要为极端天气欧洲风电、美国水电发电量骤降,火电发电需求激增。而欧美火电发电的主要燃料是天然气。但受制于过去能源转型造成的产能萎缩,天然气的供应弹性严重受限。受此影响,天然气价格飙涨,并最终推高火电成本及电价,22年2月开始的俄乌冲突加剧了天然气供应不足的困境。美国油气厂商缩减资本支出,以及俄罗斯限制出口等因素,天然气供应无法得到明显扩张。由于上游产能受限、价格长期高企,本轮高电价困局短期不会大幅缓解。
其次,户储行业增长是多种因素综合作用的结果,并不只是高电价催化这个短期因素。需求量增加的原因是多方面的,除高电价、能源转型和安全需求外,还包括政策补贴、环保需求、独立性及稳定性等。可以看到,德国从2013年开始,户用储能新增装机量就保持高速增长,并不是从近两年高电价时期才爆发。
另外,户储增长还与光伏和锂电池行业发展成熟度越来越高有关。户用储能装机规模较小,通常采用装机规模灵活、产业链成熟、易于量产推广、安装运维简便的锂电储能路线。户用储能与户用光伏配合使用,可分散电力需求和资源分布,已经成为新型电力系统的重要组成部分,是储能市场的重要驱动力之一。随着锂电行业的不断成熟,储能系统中成本最高的电池价格会不断下降。储能产品不断完善后,安装成本也将进一步下降,使得用户的整体户用储能获得成本不断下降。
最后,关于政策补贴退坡的担忧或可参考中国新能源车“国补”和“地方补贴”的逐渐退坡历程,后续随着户储行业的成熟,欧美等国家补贴力度下降是可预期的,但并不会影响整个市场的高速增长。补贴的逐渐减少至停止也标志着行业彻底走向成熟。
3、中国户用光储产业具备全球领先优势:
户用光储系统的核心为光伏组件、电池、储能逆变器,每一个关键部件中国都具有全球领先优势。因此,中国企业是户用光储行业发展的最大受益者,未来户用光储领域,中国必将诞生更多的全球龙头企业。
1)电池:
锂电储能是电化学储能产业中的一个重要分支。由于其高能量密度、长寿命、低自放电率等特点,锂电池在储能领域得到了广泛应用。在全球产业链中,中国的锂电储能产业拥有诸多优势和领先地位。首先,中国在全球锂资源储量和开采能力方面具备一定优势,这为中国的锂电池产业提供了有力支撑。中国已经成为全球最大的锂资源进口国之一,并在全球锂资源市场中占据着重要地位。其次,中国在锂电池产业链上游的原材料采购和中游的电池制造方面具有优势。中国的电池制造企业已经形成了完整的产业链,包括原材料采购、电池制造、装配和回收利用等环节。这些企业在国内市场中占据主导地位,并向全球市场输出锂电池产品。此外,中国政府对锂电池产业的支持力度也非常大。政府出台了一系列的政策措施,包括财税优惠政策、技术创新扶持政策、产业投资基金等,为锂电池产业的快速发展提供了政策保障。
在中国电化学储能产业中,锂电储能具有较强的竞争优势,众多上市公司涉足锂电池产业,包括宁德时代、比亚迪、华星创业、天津力神等企业。这些企业在锂电池产业链的各个环节中都有涉足,并在国内外市场上具有一定的市场份额和品牌影响力。
2)光伏组件和储能逆变器:
中国光伏产业链在全球范围内处于领先地位,特别是在光伏逆变器领域,中国拥有众多知名企业和上市公司。光伏产业链是一个非常复杂的产业链,包括硅材料、太阳能电池、组件、逆变器、系统集成等多个环节。作为光伏发电系统中的核心组件,逆变器是将直流电转换为交流电的设备,具有非常重要的作用。
中国的光伏逆变器企业在全球市场上占据着领先地位。这些企业包括阿特斯·阳光、华为、长阳科技、晶澳太阳能、三峡新能源等。这些企业在光伏逆变器的研发、制造和销售方面都具有非常强的实力和市场竞争力,产品质量和性能也得到了国内外客户的认可和好评。除了光伏逆变器领域,中国在光伏产业链的其他环节也处于领先地位,包括硅材料、太阳能电池、组件和系统集成等领域。在这些环节中,中国的企业也拥有非常强的实力和市场份额,包括特变电工、中电兴发、晶科电子、阳光电源、中电建设等企业。
国内电化学储能产业链全景图:
source:中信证券研究部
4、户用储能相比便携式储能更值得投资:
便携式储能和户用储能是储能行业中两个不同的概念。
从地位上来看,户用储能在整个储能行业中的地位更高。这是因为户用储能市场规模较大,市场需求也更加稳定。同时,随着可再生能源的普及和政策的推动,户用储能将在未来的能源转型中扮演着越来越重要的角色。虽然便携式储能也有一定的市场需求,但相对于户用储能来说,它的市场规模较小,市场参与者也相对较少。据中国化学与物理电源行业协会统计,2016-2020 年全球便携移动储能市场规模由 0.6 亿增长至 42.6 亿,复合增速达到 190%,预计到 2026 年可能达到 882 亿,仍将维持高速增长。上文可知,2025年新增户储装机市场规模可达千亿美金级别, 将近十倍的市场规模差距。
从需求上来看,便携式储能销售市场较为集中,美国、日本为主要需求市场,欧洲占比近两年有所提升。2021年美国及日本占需求的80%,日本占30%,欧洲占5%;美国市场在2016-2021年保持年复合接近200%的增速,主要是电芯等降本带动产品经济性提升,且2020-2021年疫情限制室内活动,增加了户外的需求。2022年欧洲占比到15%-20%,美国占比有所下降。欧洲2022年高增长的逻辑是户储供应链不足、售价较高,高容量便携式储能成为替代品。2022年美国受到原材料涨价、疫情管控放松影响,增速逐步放缓,日本在应急备电需求中占据较大份额。便携式储能的应用场景集中在户外活动和应急需求,以美国和日本两个国家为主,户用储能比便携式储能的应用场景更广。因此户用储能相比于便携式储能更值得投资。
5、欧洲蓝海国家市场更具投资机会
尽管欧洲和美国目前是新能源装机量增长的主要推动力,但市场竞争日趋激烈,头部玩家已经通过建立渠道壁垒占据了大部分市场份额,市场剩余的机会逐渐减少。与此同时,其他欧洲国家处于高速发展期,市场格局尚未明确,竞争相对温和,大量渠道红利也正在逐步释放。相比于德国和美国,这些欧洲国家依旧是蓝海市场,未来短期内有望获得更多的发展机遇,也蕴含更多的投资机会。
目前,意大利、英国、奥地利和瑞士等其他国家的户用储能需求也在快速增长。2021年,欧洲家用储能市场表现强劲。意大利市场的装机量达到31,100台,新增规模达到321 GWh,较2020年增长了240%。意大利的贡献占欧洲家用储能安装总量的11%,排名第二。奥地利在光伏市场的推动下,首次进入欧洲家用储能市场的前三名,2021年新增户用储能数量大幅增长,尽管该国已停止对户用储能的补贴计划,并且零售电价远低于德国。奥地利的新增户用储能规模增长了两倍,达到132 GWh,对应2021年屋顶光伏高达348 MW,增幅为143%。英国市场在2021年没有补贴的情况下依然保持上行势头,新增安装户用储能规模128 GWh,同比增长58%,安装了17000个住宅储能单元。尽管缺少对户用储能的直接补贴,但自2020年以来推行的电费结构鼓励发电商向能源零售商销售可再生能源电力,间接带动了储能的需求。瑞士市场排名第五,但具有重要地位,2021年安装了6300台户用储能系统,对应79 GWh的容量。市场数据表明,瑞士户用储能系统的平均容量明显高于欧洲其他国家。在有利的监管框架的支持下,自发自用的需求带动该国户用储能市场实现了三倍的增长。
6、新型储能技术--钠离子电池的替代机会
钠离子电池是一种可再充电电池,其工作原理与锂离子电池类似,但使用钠离子而不是锂离子进行电荷和放电。钠离子电池最初在20世纪80年代由法国化学家John B. Goodenough提出,并由ARAND团队在90年代推广。钠电池的优点是钠是世界上最丰富的元素之一,因此其成本相对较低,而且具有高能量密度和较高的充放电速率。然而,它们的缺点包括相对较低的循环寿命和较高的内阻。
除了隔膜以外,钠电池与锂电池在其他各材料组分均有明显差异,主要是正极和负极材料变化明显。在钠离子电池中,钠离子在充放电过程中穿过正极和负极之间的电解质,负极通常使用碳材料,而正极则使用过渡金属氧化物,如钴、镍和铁等。不同的正极和负极材料可以改变电池的性能,例如容量、能量密度和循环寿命等。
钠电池的生产工艺与锂电池类似,包括材料合成、电极制备、电池组装和测试等过程。随着技术的不断进步和应用需求的增加,钠离子电池有望成为替代锂离子电池的一种可行选择。
在储能市场,钠电池成本低、安全性高、低温性能优异,层状氧化物体系钠电池具有较优异的能量密度、聚阴离子体系钠电池具有突出的循环寿命,因而能够有效契合户用储能市场的需求。新兴企业与部分上市公司跨界布局钠电池,加速推进产业化进展,建议关注此领域的最新技术进展和替代节奏,把握其中的投资机会。
04 户储行业投资风险
近期,受极端天气、俄乌战争等引发的电价上涨等因素影响,海外户用储能市场成为国内厂商争相涌入的黄金赛道。上文分析了户储行业的投资机会,但风险与机会并存,火热赛道的背后也隐藏着容易忽视的风险。
1、 上游原材料价格上涨风险
储能电池上游原材料价格受供需关系影响波动较大,2022年电芯的成本结构中,原材料成本占比达到87.3%,制造人工成本占比为12.7%。主流原材料锂的价格走高,会压制户用储能行业公司的毛利率空间。若上游原材料价格持续走高或大幅波动,将影响储能行业电池以及户用储能系统的定价和毛利率水平。若上游价格上涨,中下游企业来不及调整价格可能造成损失。
2、竞争激烈,产能过剩风险
中国电池产业链市场集中度极高,且大多数行业内企业均在未来3年公司规划了大量电芯及系统产能,另外还有大量新玩家入场。若市场需求不及预期或产能产出时间过于一致可能造成竞争激烈、产能过剩风险,从而导致互相压价,营收利润共损。
3、市场估值下降风险
过往新能源车和储能行业高速发展,对动力电池和储能电池的需求旺盛,相关企业获利颇丰,股价也节节攀升。目前户储行业典型企业如派能科技,2021年营业总收入同比增长84.14%,毛利率达到30.03%。随着储能产业春风来临,站上储能概念风口的个股开始轮番大涨。其中,派能科技(688063.SH)表现就相当出彩。自22年3月触及上市低点112.41元/股后,该股便一路攀升,至22年8月份达511.69元/股,短短5个月股价近乎上涨5倍。但从22年8月份至今,派能股价一路下跌,目前股价已经不足250元,同户储赛道的固德威、阳光电源等等公司也是近乎一样的走势。这些公司目前业绩无重大变化,仍具有较高盈利能力和增长潜力。下跌原因主要为以下几种:1、新能源整体行业处于过高估值 2、源于竞争激烈等种种因素,让市场担心其下游需求能否持续增长 。若后期户储行业需求发生变化,即使户储公司依然盈利但无预期增速,需小心估值下降风险。
4、国际政治、政策变动风险
户用储能行业公司的产品主要出口海外,以欧洲和美国等区域为主。中美关系恶化和经济脱钩可能会对企业营收产生影响。例如可能会有一些贸易限制或关税的出现,进而影响到该行业的出口。不确定的区域局势动荡或将影响船运出口,影响公司营收。近期,欧盟发布《净零工业法案》,预计到 2030 年将实现 40%清洁能源产品自供,市场担忧对中国光伏产业链出口市场产生负面影响。若欧盟后期对光伏逆变器和储能电池类产品也颁布此类型政策,虽然可以选择在欧洲各国建厂等方案,但中长期还是会一定程度影响行业内企业的营收和利润。
5、销售渠道集中风险
目前,中国户用储能公司产品在海外销售依靠当地集成商、安装商。如派能科技披露 2020 年上半年两大渠道的集中度接近 50%,可能存在渠道依赖风险。若上市公司或初创公司与渠道关系发生变化,会严重影响公司业绩。尤其是创业公司在与渠道商的合作中议价能力弱,创业初期很难占据上风,受到对方掣肘。走品牌路线直接拓客或直接对接当地安装商可以避免过度依赖渠道商问题,但需要有本地的运营能力,销售成本也会相应提高,需要企业根据自身情况做取舍。
6、汇率变动风险
中国户用储能公司产品在海外销售收取外币,受到汇率波动影响,会产生一定的汇兑损益,对公司业绩产生影响。
05 典型户储行业公司介绍
1、宁德时代
公司主营业务为动力电池、储能电池、电池材料等,是全球动力与储能电池行业领军者。公司动力电池出货量连续六年排名全球第一;储能电池出货量连续 两年排名全球第一。公司储能产品矩阵完善,包括电芯、电柜、集装箱等,覆盖国内外表前储能、户用储能、通信备电等多应用场景。宁德时代凭借高比能、长寿命以及安全稳定的电池产品,在海外与 Tesla、Fluence、Wartsila、Flexgen、阳光电源等头部集成商开展多区域、多领域合作。在国内与国家能源集团、中国能源建设集团、国家电力投资集团、中国华能、中国华电等达成战略协议。表前储能及工商业储能客户有:国家电网、国家能源集团、国家电力投资集团、中国华电、中国华能中国广核、中国长江三峡集团、中国能源建设集团,nextra、Fluence、Wartsila、Tesla、Powin,Flexgen、Primergy Solar、Jupiter Power、Neoen、Broad Reach Power、ENEL。户用储能客户有:Tesla、华为等。
2、特斯拉
特斯拉是一家全球知名的电动汽车制造商,其主营业务为设计、生产和销售电动汽车、太阳能板和储能设备。特斯拉旗下拥有Model S、Model X、Model 3和Model Y等多款电动汽车产品,是电动汽车市场的领先者之一。同时,特斯拉也致力于发展太阳能和储能技术,生产太阳能电池板和Powerwall家庭储能系统,以推进可再生能源的应用和普及。
特斯拉的储能事业蓄谋已久,2012年开始启动研究,2015年揭晓锂电池集成家用储能系统Powerwall(能量墙)。出于Powerwall与光伏协同性,2016年,特斯拉又向太阳能组件生产商和安装商SolarCity提出收购要约,进一步在供电链条上延伸。从数量上,特斯拉已在全球安装远超250,000台Powerwall。
特斯拉目前储能产品主要有Powerwall、Powerpack、Megapack等产品,分别针对家庭、中小型企业、大型企业和公共事业单位。
在特斯拉的业务板块中,其储能业务增速遥遥领先。2022年第四季度,其储能业务部署至2.5463GWh,同比增长152%,2022年的总部署量为6.5GWh。
特别是Megapack储能系统产品,在市场上供不应求。多次涨价之后,Megapack储能系统的订单交付日期从2024年三季度延后至第四季度。
特斯拉户用储能产品主要市场在美国和澳大利亚,美国的先天优势自不用说,在澳大利亚,Tesla的家用储能Powerwall数量比道路上行驶的特斯拉电动汽车数量还多,占特斯拉全球总安装量的近12%。
3、比亚迪
比亚迪是中国知名的新能源汽车制造商,其主营业务为电动汽车和储能设备的研发、生产和销售。比亚迪的电动汽车产品线涵盖了轿车、SUV、客车、卡车等多个领域,是国内新能源汽车市场的领先者之一。除了电动汽车领域,比亚迪也在储能领域拥有一定实力。比亚迪自2008年进入储能领域,其储能产品包括储能系统、储能电池和储能逆变器等,可广泛应用于家庭、商业和工业等领域,满足不同用户的需求。同时,比亚迪也在与国内外众多企业和政府机构开展合作,推动新能源汽车和储能技术的应用和普及。2021年,公司二次充电电池及光伏业务收入165亿元,同比增长36%。 比亚迪入局储能行业已近15年,形成了自己独特的打法和路线,为国内外数百个储能项目提供了系统解决方案。比亚迪储能业务的主要发展方向是海外市场。自2022年起,随着储能市场逐渐放量,比亚迪频繁开展“出海”行动。当年11月,比亚迪宣布,由其供货的全球最大单期储能电站已在美国西海岸成功投入商业运营。该独立储能电站采用比亚迪提供的1500V电网级储能产品BYDCubeT28,储能容量近1.7GWh。英国也是比亚迪重点布局市场之一。当年10月18日,比亚迪在英国国际太阳能&储能展上展示了BYDCubeT28、CHESSPro储充柜、EnergyPod等产品。据了解,自2014年进入英国市场以来,比亚迪已向英国客户提供约1GWh的储能系统。
4、华为
华为是一家全球知名的通信设备和智能手机制造商,其主营业务为设计、生产和销售手机、通信设备和计算机设备等。近年来,华为也开始涉足新能源汽车和储能领域,推出了Smart Selection、HiCharger等相关产品,并与上述提到的宁德时代等企业进行合作,共同推动新能源汽车和储能技术的应用和发展。华为还在自动驾驶技术和智能汽车领域进行研发和投资,未来或将成为新能源汽车行业的重要参与者之一。
负责推进华为储能业务的是华为数字能源。华为数字能源于2021年6月7日成立,法定代表人为胡厚崑,注册资本30亿,由华为技术有限公司全资持股。华为对外称,华为数字能源具有10年以上储能系统研发及超过8GWh储能系统应用的经验积累,致力于将数字信息技术与光伏、储能技术进行跨界融合。
华为储能主要有五个应用场景:户用储能、低压储能、工商业储能、地面储能以及区域离网储能。
从落地项目看,华为鲜少涉足国内大储项目,更倾向于收益更好的国外项目及工商业园区项目。2021年10月,华为签下了在沙特红海新城的储能项目,规模达到1.3GWh。2022年3月份,华为将在日本销售装机容量为2MWh的储能系统,并将向包括宁德时代在内的电池制造商购买小型电池组。
5、派能科技
公司是行业领先的锂电池储能系统供应商。公司成立于 2009 年,设立之初就聚焦于电芯、模组及储能电池系统等业务。2010 年,公司推出通信备电等产品,为三大电信运营商供货; 2017 年,公司预装式 MW 级集装箱储能系统正式商用;2021 年,公司在全球户储系统市场中出货量排名第二。公司是行业领先的锂电池储能系统供应商。公司成立于 2009 年,设立之初就聚焦于电芯、模组及储能电池系统等业务。2010 年,公司推出通信备电等产品,为三大电信运营商供货;2017 年,公司预装式 MW 级集装箱储能系统正式商用;2021年,公司在全球户储系统市场中出货量排名第二。
派能科技储能产品情况:
source:派能科技公告、国信证券经济研究所
部分参考文章:
1、《旭升集团:铝合金工艺平台公司,客户、行业不断拓展》-中信证券
2、《天能股份:铅酸动力龙头,开启二次增长 》-中信证券
3、《派能科技:全球家用储能领先企业,受益行业需求爆发》-中信证券
4、《固德威:分布式光储逆变器领跑者,全球化布局迎接高长大》-国信证券
5、《新能源配储大势所趋,海外户储需求火爆》-东方证券
6、《海外户储势如破竹,开启黄金长大期 》-东吴证券
7、《鹏辉能源:聚焦储能助力高速发展,布局钠电把握行业趋势》-国信证券
8、《基金研究:需求高增下,光伏行业发展主线?》-天风证券
9、《2022年户用储能行业研究报告》--江苏激光产业技术创新战略联盟公众号
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