1、 行业深度研究 | 电气设备 1 1 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券西部证券 20202020 年年 1010 月月 2 26 6 日日 bieren。 储能风口已至，锂电发展正当时 锂电储能行业深度报告 证 券 研 究 报 告 行业深度研究 | 电气设备 西部证券西部证券 20202020 年年 1010 月月 2 26 6 日日 行业评级 超配 前次评级 超配 评级变动 维持 近一年行业走势近一年行业走势 相对表现相对表现 1 1 个月个月 3 3 个月个月 1212 个月个月 电气设备 8.83 17.57 70.58 沪深 300 2.65 4.12 20.39 分析师

2、分析师 杨敬梅杨敬梅 S0800518020002S0800518020002 相关研究相关研究 -10% 2% 14% 26% 38% 50% 62% 74% -022020-06 电气设备沪深300 核心结论核心结论 无论是存量市场， 还是新增市场， 锂电池均已在电化学储能中占据垄断地位。无论是存量市场， 还是新增市场， 锂电池均已在电化学储能中占据垄断地位。 在储能电池领域，随着环保压力日趋严峻，更加环保的锂离子电池大量应用 已是大势所趋，具有广阔的市场前景。从全球来看，2015-2019年，锂离子 电池在累计装机比例中始终位于80%左右，

3、受益于锂电池的迅速发展，国内 锂离子电池比例也迅速提升，从66%升至80.62%，但仍低于全球的占比， 未来占比有望继续提升至90%，在新增市场中，国内锂电池装机市场份额更 是从2018年的78.02%升至97.27%。 锂离子电池多方面技术指标均优于铅酸电池，替代与电化学储能增量空间巨锂离子电池多方面技术指标均优于铅酸电池，替代与电化学储能增量空间巨 大。大。截止2019年底，我国电化学储能累计装机中，排名第二的铅酸电池占比 为17.8%， 与锂离子电池合计占比达98.4%， 为电化学储能的主要技术路线。 2019年铅蓄电池产量为202.5Gwh，随着锂电成本的下降，未来锂电池将全 面优于铅

4、酸电池，若全部替换，按0.5元/wh的保守单价计算，替换市场空间 也将达千亿，叠加锂电池成本的下降将给储能项目带来巨大经济性，长期来 看锂电和储能有望共振发展，打开巨大的市场空间。 下游下游应用多点开花，应用多点开花，锂电锂电储能风口已至储能风口已至。从市场规模来看，锂电储能规模将 保持高速增长。截止到2019年底，我国锂电储能的累计投运规模达到 1.71GW，在“十三五”的收官之年，即2020年，将延续超过50%的年增长速 度，2021年储能的应用将在全领域铺开，此外电池成本持续下降也将推动锂 电储能系统的大规模应用，根据我们测算，2024年锂电储能装机总需求将达 28.41GW/75.43

5、GWh，若按0.5元/wh计算，2024年市场空间将达377亿， 与当前市场规模相比翻了约20倍。我们预计未来电化学储能装机主要的增长 点来自： （1）随着电力体制改革的进一步推进，装机规模有望延续过去两年 的高速增长，预计2024年底电网侧调频锂电储能累计装机规模将达 5.36GW/2.68GWh ， 调 峰 侧 锂 电 储 能 将 达 2.21GW/4.42GWh, 合 计 7.57GW/7.1GWh； （2）新能源发电成本进一步降低，其在电力系统中渗透 率 将 持 续 提 高 ， 预 计 2024 年 锂 电 储 能 累 计 装 机 规 模 将 达 9.23GW/27.69GWh； （3

6、）2020年我国进入5G建设高峰期，预计2025年 锂电储能装机规模将达12.48GW/43.68GWh。 投资建议：投资建议：考虑到未来几年电网侧、新能源发电侧、5G基站侧带来的锂电储 能总装机快速提升，储能产业链配套的长期需求空间已打开，建议关注电池 系统龙头和储能逆变器核心供应商。推荐亿纬锂能(300014.SZ)、阳光电源 (300274.SZ)， 相关公司有宁德时代(300750.SZ)、 国轩高科(002074.SZ)、 南都电源(300068.SZ)、固德威(688390.SZ)。 风险提示：储能发展不及预期，新能源发电不及预期，电力辅助服务市场化 不及预期，5G 基站建设不及预

7、期，锂电成本下降不及预期。 行业深度研究 | 电气设备 2 2 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券西部证券 20202020 年年 1010 月月 2 26 6 日日 索引 内容目录 一、储能行业需求稳健增长，电化学储能占比提升迅速 . 5 1.1 需求多样性决定了储能形式多元化发展 . 5 1.2 全球累计装机规模增速放缓，中国储能市场异军突起 . 5 1.3 抽水储能为主，电化学储能发展迅速 . 6 二、电化学储能的主要技术路线：锂电发展正当时 . 8 2.1 电化学储能领域锂离子电池占垄断地位 . 8 2.2 锂离子技术指标优于铅酸电池，替代及电化学储能增量空间广阔 . 9

8、三、锂电储能应用多点开花，长期需求空间已打开 . 11 3.1 电网侧：辅助服务发展潜力巨大 . 13 3.2 新能源风起云涌，搭配储能大势所趋 . 16 3.3 5G 建设高峰，储能市场迎来红利期 . 20 四、行业格局初显，龙头企业迎来新的发展机会 . 21 4.1 三大系统占据产业链主要利润，电池成本占比超 60%. 21 4.2 产业链标的梳理：电池龙头宁德时代、逆变器龙头阳光电源 . 23 宁德时代：电池环节龙头地位无人撼动 . 23 南都电源：通信基站领域深耕多年，有望成为储能市场的“黑马” . 24 亿纬锂能：积极扩产，战略布局储能市场 . 25 阳光电源：逆变器龙头，市场地位稳

9、固 . 25 国轩高科：做精铁锂，做强三元，做大储能 . 26 固德威：专注于太阳能、储能等新能源电力逆变器的研发和销售 . 27 五、风险提示 . 27 图表目录 图 1：2015-2020 年 Q1 全球储能项目累计装机规模及增速 . 6 图 2：2019 年底全球储能项目累计装机规模结构 . 6 图 3：2014-2020 年 Q1 中国储能项目累计装机规模及增速 . 6 图 4：2019 年底中国储电项目累计装机规模结构 . 6 图 5：2014-2020 年 Q1 全球抽水蓄能累计装机规模及增速 . 7 图 6：文登抽水蓄能电站三维透视图 . 7 图 7：2008-2020 年 Q1

10、 全球电化学储能项目累计装机规模及增速 . 7 图 8：2011-2019 年中国电化学储能项目累计装机规模及增速 . 7 图 9：2019 年底全球电化学储能项目累计装机规模结构 . 8 图 10：2019 年底中国电化学储能项目累计装机规模结构 . 8 mNsPmNrRnQoPpQpNqNrRqP6M9R6MnPqQoMmMfQnMqQkPmOvN6MmMyRxNpNoPwMmQmP 行业深度研究 | 电气设备 3 3 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券西部证券 20202020 年年 1010 月月 2 26 6 日日 图 11：2015-2019 年锂离子电池在电化学储能累

11、计装机占比情况 . 8 图 12：2009-2020 年 H1 铅蓄电池产量 . 9 图 13：2009-2020 年 H1 锂离子电池产量 . 9 图 14：2014-2019 年各类型锂电池出货情况（Gwh） . 10 图 15：2018 年以来锂电池主要原材料价格走势 . 10 图 16：2015-2019 年宁德时代动力电池销售与成本均价均持续下降 . 11 图 17：2018 年中国已投运电化学储能应用领域占比情况 . 12 图 18：中国新增投运的电化学储能项目中电网侧占比飙升. 12 图 19：2020-2025 年中国电化学储能电站装机预测情况（MW） . 12 图 20：电网

12、侧储能参与电力系统调峰 . 14 图 21：我国典型区域一般工商业电价峰谷差 . 14 图 22：2017-2019H1 我国电力辅助费用（亿元） . 15 图 23：2018 年各项目辅助服务补偿费用占比 . 15 图 24：2020-2024 年电网侧调峰端累计装机规模预测 . 15 图 25：2015-2020 年 H1 我国风光电累计装机规模及增速 . 16 图 26：2019 年底我国发电装机结构. 16 图 27：2014-2019 年我国风电光伏发电量及占比 . 16 图 28：典型风电发力曲线与用电负荷曲线对比 . 17 图 29：典型光伏发力曲线与用电负荷曲线对比 . 17

13、图 30：阴天时光伏发电系统有功功率随时间的变化 . 17 图 31：晴天时光伏发电系统有功功率随时间的变化 . 17 图 32：2014-2019 年我国弃风电量及弃风率 . 18 图 33：2015-2019 年我国光伏弃光量及弃光率 . 18 图 34：2020-2025 年风电、光伏累计装机规模预测 . 19 图 35：2014-2019 年我国 4G 基站总数 . 20 图 36：电池储能系统结构示意图 . 22 图 37：包含多个 BESS 模块的高压超大容量储能系统结构 . 22 图 38：锂电储能系统成本构成 . 22 图 39：锂电池储能度电成本（元/kWh） . 22 图

14、40：锂电池储能度电成本（元/kWh） . 22 图 41：2019 年中国储能技术提供商出货排名（MWh） . 23 图 42：2019 年新增储能占比 . 24 图 43：2019 年中国储能逆变器提供商出货排名（MW） . 26 表 1：储能分类情况简介 . 5 表 2：锂电池综合指标优于铅酸电池 . 9 表 3：电化学储能应用场景分析 . 11 表 4：国家支持电网侧储能发展的主要政策汇总. 13 行业深度研究 | 电气设备 4 4 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券西部证券 20202020 年年 1010 月月 2 26 6 日日 表 5： 部分火电储能联合调频项目一览

15、 . 14 表 6：储能调频与传统机组调频技术对比 . 18 表 7：储能调频与传统机组调频技术对比 . 18 表 8：5G 能耗为 4G 的 33.5 倍 . 20 表 9：2024 年 5G 基站储能装机预测 . 21 表 10：2024 年底锂电池储能需求预测 . 21 表 11：20192020 年南都电源主要储能项目 . 25 表 12：主要公司 2019 年储能业务数据 . 27 行业深度研究 | 电气设备 5 5 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券西部证券 20202020 年年 1010 月月 2 26 6 日日 一、一、储能行业需求稳健储能行业需求稳健增长，电化学

16、储能占比提升迅速 增长，电化学储能占比提升迅速 1.1 需求多样性决定了需求多样性决定了储能形式储能形式多元化发展多元化发展 储能是指通过介质或设备，利用化学或物理的方法把能量存储起来，根据应用需求以特定能量 形式释放的过程，通常所说的储能主要为储存电能。储能的作用主要是提高电力稳定性和可用 性，储存的能量可以用做应急能源，也可以用于在电网负荷低的时候储能，在电网高负荷的时 候输出能量，用于削峰填谷，减轻电网波动，同时还可以增强可再生能源利用。 根据技术特点的不同根据技术特点的不同，储能可划分为储能可划分为机械机械储能、储能、电化学储能、电化学储能、电磁储能电磁储能。机械储能以抽水蓄能 为主，

17、 是目前最为成熟、 成本最低、 使用规模最大的储能技术； 电化学储能以锂离子电池为主， 是应用范围最为广泛、发展潜力最大的储能技术；电磁储能成本较高，目前占比较低。 表 1：储能分类情况简介 储能类型 技术原理 综合效率 优点 缺点 应用场景 机械 储能 抽水储能 在电力负荷低谷期将水从下池水库抽到上池 水库时将电能转化成重力势能储存起来，在 电网负荷高峰期将储存的能源释放出来 70%85% 可大规模应用， 技术成熟 响应慢，需要地 理资源 调峰填谷、调频、调相、 紧急事故备用等 压缩空气储能 电网负荷低谷期将电能用于压缩空气，电网 负荷高峰期释放压缩空气推动汽轮机发电 70%之上 可大规模应

18、用， 寿命长 响应慢，需要地 理资源 调峰填谷、备用 飞轮储能 利用电动机带动飞轮高速旋转，在需要的时 候再用飞轮带动发电机发电 85%90% 转换效率高 成本高、噪声大 磁悬浮飞轮储能 UPS、不间 断电源大功率脉冲放电电源 电化 学储 能 锂离子电池 锂合金金属氧化物为正极材料，石墨为负极 材料，使用非水电解质的电池 90% 比能量高、容量 大、循环寿命长 成本相对高、 安全 问题有待改进 电能质量、 备用电源、 UPS、 可再生储能 铅蓄电池 电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫 酸溶液的蓄电池 75% 成本低、技术成熟 寿命短、污染严 重、重量大 电能质量、电站备用、可再 生储能 钠

19、硫电池 金属钠为正极，硫为负极，陶瓷管为电解质 隔膜的二次电池 85% 容量大、比能量高 成本高、 安全性能 有待提高 电能质量、UPS、可再生储 能 液流电池 通过正、负极电解质溶液活性物质发生可逆 氧化还原反应实现电能和化学能的相互转化 80% 容量大、循环寿命 长、环保 成本高 电能质量、调峰填谷、可再 生储能、备用电源 电磁 储能 超级电容 依靠活性炭多孔电极、电解质组成的双电层 和氧化还原赝电容电荷储存电能，充电过程 不发生化学反应 95% 比功率高、环保、 寿命长 成本高、 不可用 于交流电路 汽车启停、UPS、计算机存 储器后备电源 超导储能 超导磁体环流在零电阻下无能耗运行持久

20、地 储存电磁能 90%95% 响应快、 质量轻、 体积小 成本高、维护困 难 大功率激光器、电力调峰 填谷 资料来源：百度百科，南方电网，西部证券研发中心 1.2 全球累计装机规模增速放缓，中国全球累计装机规模增速放缓，中国储能市场异军突起储能市场异军突起 全球储能市场持续稳定发展，累计装机规模已达全球储能市场持续稳定发展，累计装机规模已达 184.7GW。储能是智能电网、可再生能源高 占比能源系统、能源互联网的重要组成部分和关键支撑技术，近年来持续稳定发展，根据 CNESA 全球储能项目库数据，2015-2019 年，全球储能项目累计装机规模从 164.7GW 增长 至 184.6GW，总体

21、来看持续稳定发展。截至 2019 年底，全球已投运储能项目累计装机规模 184.6 GW，同比增长 1.9%，其中抽水蓄能累计装机占比最大，为 92.6%，同比增长 0.2%， 其次为电化学储能，累计装机规模 9520.5MW，占比 5.2%。 行业深度研究 | 电气设备 6 6 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券西部证券 20202020 年年 1010 月月 2 26 6 日日 图 1：2015-2020 年 Q1 全球储能项目累计装机规模及增速 图 2：2019 年底全球储能项目累计装机规模结构 资料来源：CNESA，西部证券研发中心 资料来源：CNESA，西部证券研发中心

22、中国的储能产业虽然起步较晚，但近几年发展速度令人中国的储能产业虽然起步较晚，但近几年发展速度令人侧目侧目。2015-2019 年，中国储能项目累 计装机规模从 23.2GW 增长至 32.3GW，CAGR 为 8.62%，相比全球同期 2.89%的数据增长 明显。截至 2019 年底，中国已投运储能项目累计装机规模 32.3GW，同比增长 3.8%，占全球 市场总规模的 17.6%，其中，抽水蓄能的累计装机规模最大，为 30.3GW，同比增长 1.0%； 电化学储能的累计装机规模位列第二，为 1709.6MW，同比增长 59.4%。 图 3：2014-2020 年 Q1 中国储能项目累计装机规

23、模及增速 图 4：2019 年底中国储电项目累计装机规模结构 资料来源：CNESA，西部证券研发中心 资料来源：CNESA，西部证券研发中心 1.3 抽水储能为主，抽水储能为主，电化学储能发展迅速电化学储能发展迅速 抽水储能是目前应用抽水储能是目前应用最为最为广泛的储能电站，广泛的储能电站，在所有在所有储能形式中占比超过储能形式中占比超过 90%，也是也是最为成熟最为成熟 的大规模储能技术之一。的大规模储能技术之一。全球抽水储能装机规模在 2016 年经历了相对快速的增长后， 2016-2020 年 Q1 增速呈现逐年下降的态势，全球抽水储能累计装机规模增速从 2016 年的 13.44%下降

24、至 2019 年的-0.35%，与此同时，我国的相应数据也从 17.37%下滑至 0.73%，增 速均持续放慢。2019 年，全球抽水蓄能累计装机规模有所下滑，规模为 170.1GW，同比下降 0.35%，占全球储电装机总规模的 92.6%，我国抽水蓄能累计装机规模达到 30.27GW，同比 增长 0.73%，占全国储能装机总规模的 93.4%。虽然抽水储能占比呈下降趋势，但在全球储能 结构中依旧占据绝对领先地位。 0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190

25、累计装机规模（GW）yoy 92.60% 5.20% 1.70% 0.20% 0.20% 抽水蓄能 电化学储能 熔融盐储热 飞轮储能 压缩空气储能 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% 0 5 10 15 20 25 30 35 2014年2016年2018年2020年Q1 累计装机（GW）yoy 93.40% 5.30% 1.30% 0.01% 0.04% 抽水蓄能 电化学储能 熔融盐储热 飞轮储能 压缩空气储能 行业深度研究 | 电气设备 7 7 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券西部证券 20202020 年年 1010 月月 2 26

26、 6 日日 图 5：2014-2020 年 Q1 全球抽水蓄能累计装机规模及增速 图 6：文登抽水蓄能电站三维透视图 资料来源：CNESA，西部证券研发中心 资料来源：发电机组网，西部证券研发中心 抽水储能受制于地理环境，发展空间有限。抽水储能受制于地理环境，发展空间有限。抽水储能电站通常容量较大，额定功率可以从 100MW 到 2000MW，工作时间范围相对较宽从 4h 到 10h，单位功率建站成本要低于其他类 型储能电站约为 500-900 美元/kW。但其面临的主要问题有： （1）由于抽水储能过程中机械损 耗较大，所以抽水储能电站效率相对较低，为 60-75%； （2）响应时间较长，从静

27、止到满载通 常需要 2-2.5 分钟，从空载到满载通常需要 30-35 秒； （3）电站建设周期较长，一般需要 8-10 年； （4）建设完全依赖于地理条件，即当地水资源的丰富程度，并且一般与电力负荷中心有一 定的距离，面临长距离输电的问题。基于抽水储能电站的上述特点，通常抽水储能电站用于大 电网调峰和大电网黑启动等方面，考虑到它技术难度较低，放电功率较大，更加适合大规模的 月周期的储能需求。 图 7：2008-2020 年 Q1 全球电化学储能累计装机规模及增速 图 8：2011-2019 年中国电化学储能项目累计装机规模及增速 资料来源：CNESA，西部证券研发中心 资料来源：CNESA，

28、西部证券研发中心 电化学储能电化学储能占比仍比较低，但占比仍比较低，但技术优势决定了其广阔的发展前景。技术优势决定了其广阔的发展前景。电化学储能相比抽水储能效 率更高，对外部环境条件依赖更小，相比电磁储能，技术相对更为成熟，成本更低，应用范围 也更广，因此电化学储能具有非常广阔的发展前景。在全球储能累计装机小幅平稳增长的背景 下，电化学储能却飞速发展，2014-2019 年，全球电化学储能累计装机规模从 893.5MW 迅速 上涨至 8216.5MW，CAGR 高达 55.85%，中国的电化学储能发展更为迅速，累计装机规模从 129.63MW 攀升至 1709.6MW，CAGR 高达 67.5

29、1%。截至 2019 年，全球已投运电化学储能 项目的累计装机规模为 8216.5MW，占全球储能装机比例 5.2%，同比增长 24.02%，中国电 化学储能项目累计装机规模为 1709.6 MW，同比增长 59.37%，占中国储能市场的 5.3%，在 2018 年的爆发式增长后， 全球和中国的电化学储能市场在 2019 年逐渐回归理性， 虽然较 2018 -2% 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% 18% 20% 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 2014年2016年2018年2020年Q1 全球累计装机规模（GW）中国累计

30、装机规模（GW） 全球yoy中国yoy -50% 0% 50% 100% 150% 200% 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 2008年2011年2014年2017年2020年Q1 累计装机规模（MW）yoy 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 140% 160% 180% 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2011年2013年2015年2017年2019年 累计装机规模（MW）yoy 行业深度研究 | 电气设备 8 8 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券西部证券 2020

31、2020 年年 1010 月月 2 26 6 日日 年 126.39%、153.46%的增速有所回落，但仍维持了全球市场快速增长的发展态势。 二二、电化学储能的主要技术路线：电化学储能的主要技术路线：锂电发展正当时 锂电发展正当时 2.1 电化学储能领域锂离子电池占电化学储能领域锂离子电池占垄断地位垄断地位 无论是存量市场， 还是新增市场无论是存量市场， 还是新增市场， 锂电池均已， 锂电池均已在在电化学储能电化学储能中占据中占据垄断地位。垄断地位。 在储能电池领域， 随着环保压力日趋严峻，更加环保的锂离子电池大量应用已是大势所趋。从全球来看， 2015-2019 年， 锂离子电池在累计装机比

32、例中始终位于 80%左右， 受益于锂电池的迅速发展， 国内锂离子电池占比也迅速提升，从 66%升至 80.62%，但仍低于全球的占比，未来锂电占 比有望接近全球水平。截至 2019 年底，全球新增电化学储能装机 1.59GW,累计装机规模达到 8.21GW，同比增长 24.02%，从技术分布上看，全球新增电化学储能投运项目中，锂离子电 池装机占比最大为 88%，国内方面，电化学储能新增装机 633.9 MW，值得注意的是，锂电池 储能全年实现新增装机 619.5 MW，逆势增长 16.27%，得益于此，锂电池储能累计装机规模 在电化学储能领域的比重从 2018 年的 70.74%升至 80.6

33、0%，市场份额连续两年提升超 9%， 在新增市场，锂电池装机渗透率从 2018 年的 78.02%升至 97.27%。 图 9：2019 年底全球电化学储能项目累计装机规模结构 图 10：2019 年底中国电化学储能项目累计装机规模结构 资料来源：CNESA，西部证券研发中心 资料来源：CNESA，西部证券研发中心 图 11：2015-2019 年锂离子电池在电化学储能累计装机占比情况 资料来源：CNESA，西部证券研发中心 88% 5.40% 4.50% 0.90% 0.40% 锂离子电池 钠硫电池 铅蓄电池 液硫电池 其他 80.60% 17.80% 1.20% 0.50% 锂离子电 池

34、铅蓄电池 液硫电池 其他 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2015年2016年2017年2018年2019年 中国全球 行业深度研究 | 电气设备 9 9 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券西部证券 20202020 年年 1010 月月 2 26 6 日日 2.2 锂离子技术锂离子技术指标优于指标优于铅酸电池铅酸电池，替代，替代及及电化学储能增量电化学储能增量空间广阔 空间广阔 锂离子锂离子电池电池多方面技术指标均优于铅酸电池多方面技术指标均优于铅酸电池。截止 2019 年底，我国电化学储能累计装机中， 锂离子电池装机占比处于垄断地位高达 80.6%， 排名第二的铅酸电池占比为 17.8%， 二者合计 占比达 98.4%，为电化学储能的主要技术路线。锂离子电池的主要性能均优于铅酸电池，未来 将逐渐替代铅酸电池， 市场份额有望继续增加。 与传统铅酸电池相比， 锂电池有三大优势: （1） 锂离子电池能量密度为铅酸电池的 4 倍，容量、重量均优于铅蓄电池;（2）锂离子电池更加环 保，锂离子电池中不包含汞、铅、镉等有害元素，是真正意义上的绿色电