儲能行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈分布較為廣泛，其上游主要為設備制造商，包括儲能電池供應、電池管理系統(tǒng)和儲能變流器等支持設備；中游主要為系統(tǒng)集成商，部分設備制造商、專業(yè)集成商均參與該環(huán)節(jié)；下游主要為系統(tǒng)運營商。
儲能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分布
儲能電池上游產(chǎn)業(yè)的原材料主要包括正極材料、負極材料、電解液和結構件等。其中，鋰電池正極材料對電池的性能起著決定性作用，影響著電池的能量密度和安全性能。作為鋰電池最重要的組成部分，正極材料的成本相對較高，大約占整個鋰電池材料成本的35%。因此，正極材料是儲能電池行業(yè)一個值得關注的領域，這一行業(yè)在我國動力儲能電池市場中競爭相對集中，并呈現(xiàn)出頭部效應明顯的特點。其中，寧德時代在儲能電池市場份額占據(jù)超過五成，市場份額第二的是比亞迪。
儲能產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)的主要代表是儲能系統(tǒng)集成，在用戶需求基礎上選擇適合的技術和產(chǎn)品進行整合，并廣泛應用于家庭、商業(yè)、發(fā)電側和配網(wǎng)側等各種場景，并根據(jù)不同場景需求進行整體設計優(yōu)化。
從全球來看，在儲能系統(tǒng)集成供應商方面，特斯拉和派恩科技處于領先地位；而在國內市場競爭格局方面，儲能系統(tǒng)集成的行業(yè)集中度不高,主要供應商包括陽光電源和海博思創(chuàng)等公司。
目前儲能系統(tǒng)集成主要以非標準化項目形式存在，有著多樣化的需求,在不同應用場景下需要采取不同類型與控制策略。與汽車動力蓄電器相比，儲能系統(tǒng)更加復雜，涉及到諸多因素如蓄放管理、功率管理、熱管理以及運營策略等方面。此外大容量蓄能裝置所使用芯片數(shù)量可達數(shù)萬個甚至超過百倍，這些都將直接影響項目的投資回報水平。另外當前大多數(shù)蓄能系統(tǒng)運維模式都是由投資者自身承擔并操作一體化方式實現(xiàn)，但也有少數(shù)專門公司開始致力于智慧型運維與精確管控。
我國儲能下游產(chǎn)業(yè)主要集中于電網(wǎng)側。目前電網(wǎng)側集成廠商主要是以南瑞、中天、許繼為代表的電力企業(yè)。這些企業(yè)長期與電網(wǎng)合作，較了解電網(wǎng)的運行特性，在電網(wǎng)側儲能領域具有較大優(yōu)勢。而我國用戶側儲能項目規(guī)模較小，多為工業(yè)用戶，家庭用戶較少。
此外，在生命周期末端，電化學儲能的資源回收和利用也是儲能下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領域。當前電化學儲能市場處于初期發(fā)展階段，因此各種類型的電化學儲能系統(tǒng)回收市場尚未得到足夠的關注。但是，在未來5~10年內，最大規(guī)模的鋰離子電池將面臨退役回收問題，預計電化學儲能系統(tǒng)回收領域將成為熱門行業(yè)。
儲能的三個發(fā)展方向
儲能行業(yè)市場潛力巨大。從長期發(fā)展看，隨著全球能源結構變革的推進，用電側的工商業(yè)儲能、家庭用儲能等應用場景將逐漸成熟；發(fā)電側風電、光伏等可再生能源技術將快速進步，成本將下降，發(fā)電經(jīng)濟性將顯著提高，裝機規(guī)模將不斷擴大，對儲能的需求將逐漸提高；同時，隨著儲能技術成本下降，儲能系統(tǒng)應用的經(jīng)濟性拐點即將出現(xiàn)。根據(jù)目前行業(yè)發(fā)展預測，抽水蓄能以外的電力儲能將以電化學儲能為主。因此，儲能，特別是電化學儲能，未來發(fā)展空間巨大。
具體到我國的發(fā)展情況，我國電網(wǎng)系統(tǒng)正加快向高比例新能源滲透的新型電力系統(tǒng)轉型。在這一過程中，電網(wǎng)靈活性低的問題越發(fā)突出。由于風電、光伏發(fā)電輸出依賴于可預測性較差的自然資源，出力波動性較大，與用電負荷相關性很低，需要搭配具有調頻、調峰性的電力。實現(xiàn)此功能需要依賴電池儲能、抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節(jié)電源。但是，我國此類靈活電源裝機比例不足6%，電網(wǎng)靈活調節(jié)資源仍然存在巨大短缺。因此，為了提升電網(wǎng)靈活性，未來電池儲能等靈活調節(jié)電源將迎來巨大發(fā)展。
隨著能源革命全面推進，我國風電、光伏裝機規(guī)模不斷擴大，發(fā)電量占比持續(xù)提升。在“雙碳”目標的引領下，風電和光伏發(fā)電裝機容量將持續(xù)增長。然而，可再生能源的快速發(fā)展給我國電力行業(yè)帶來了新問題，即當前存在大量棄風、棄光現(xiàn)象，以及未來電網(wǎng)面臨大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)消納調節(jié)的挑戰(zhàn)。預計未來我國可再生能源裝機需求將繼續(xù)保持高增長趨勢，這也對之后的電網(wǎng)消納能力提出了更高的要求。
未來，儲能有可能會向以下三個方向發(fā)展：
一是，利用儲能平衡電網(wǎng)調峰，通過風光儲一體化保障可再生能源的有效消納。國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《關于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》明確提出，利用存量常規(guī)電源，合理配置儲能，統(tǒng)籌各類電源規(guī)劃、設計、建設、運營，優(yōu)先發(fā)展新能源。
此外，共享儲能已成為能源互聯(lián)網(wǎng)框架中的重要研究方向。儲能電站與電網(wǎng)協(xié)同調度控制，可以服務大型新能源基地，提升新能源消納及送出能力。在合理的投資回報下，共享儲能將獲得更大的發(fā)展空間。
二是，備用電源“儲能電站”模式可能會迎來發(fā)展。在數(shù)據(jù)中心等場景中可以建立“儲能電站”模式，將備用電池的單向消耗電能轉變?yōu)槁?lián)合供電的“儲能+備電”服務系統(tǒng)，不僅能夠提供備電服務，還可以通過儲能容量參與調峰與需求側響應。
儲能電源既可以作為不間斷電源，又可以作為儲能電站發(fā)電，在不改變配電系統(tǒng)結構情況下，通過削峰填谷可以產(chǎn)生經(jīng)濟效益，降低運營成本，同時將備電和調峰功能合二為一，這種模式具有廣闊的發(fā)展空間。
三是，未來儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點還包括動力電池回收再利用。2019年12月，工信部發(fā)布了相關文件，鼓勵具備基礎條件的新能源汽車制造企業(yè)和動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)參與新建綜合利用項目，并鼓勵從事再利用的綜合利用企業(yè)在基站備電、儲能和充電領域進行應用，以提高經(jīng)濟效益。
在“分布式光伏+儲能+充電樁”和“可再生能源+儲能”的應用場景中，通過回收再利用可以確保并增加項目收益。儲能系統(tǒng)可以參與削減高負荷時段的充電量和費用。當電網(wǎng)出現(xiàn)故障停電時，儲能系統(tǒng)可以采取離網(wǎng)運行模式為新能源汽車提供緊急供電，這不僅可以節(jié)省充電運營成本、實現(xiàn)廢棄動力蓄電池的二次利用，還可以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。
政策建議
儲能產(chǎn)業(yè)作為能源結構轉型的關鍵因素和重要推手，已成為主要發(fā)達國家競相發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。加速儲能行業(yè)的進展，對于促進經(jīng)濟發(fā)展和構建可持續(xù)的能源生產(chǎn)與消費體系意義重大。但同時，儲能行業(yè)仍面臨著多方面的問題和挑戰(zhàn)，需要進一步的政策支持以及推動技術進步、開拓市場等努力。綜合以上內容，本文提出以下建議：
第一，完善促進儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策機制，加大扶持力度。對可再生能源的政策扶持和激勵、電動汽車行業(yè)崛起、電池技術革新、電力體制改革和政策驅動等因素都是儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動力。但總體來說，政策仍是儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵要素，并決定了儲能技術路線的發(fā)展方向。目前，儲能產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)都是受政策驅動的行業(yè)。國家和地方政府需要加大對儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，創(chuàng)造有利于儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的電力市場機制；明確全國范圍內儲能應用的市場準入條件和主體地位；完善與儲能相關的市場價格機制；盡快完善安全、環(huán)保等方面的監(jiān)管制度。
第二，要持續(xù)促進儲能技術的研發(fā)和系統(tǒng)集成，以提高其經(jīng)濟性。當前需要重點關注鋰電池儲能基礎技術的創(chuàng)新研究，并致力于實現(xiàn)低成本、長壽命、高安全性和高效率等總體目標。同時，持續(xù)開展有關儲能材料、單元、模塊、系統(tǒng)及回收技術方面的研究，并不斷推動儲能材料與器件測試分析和模擬仿真技術的進一步發(fā)展。鼓勵儲能產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)采用先進制造技術和理念助力企業(yè)提質增效，開發(fā)應用先進的儲能系統(tǒng)集成、能量管理系統(tǒng)與智能控制技術。此外，儲能成本也是阻礙儲能大規(guī)模商用的主要因素，有必要推動低成本、安全性高的儲能技術盡快進入市場。
第三，推動儲能上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，帶動戰(zhàn)略新興行業(yè)增長。作為支撐大規(guī)模應用光伏和風電的重要組成部分，儲能是全球能源革新中至關重要的領域，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑已經(jīng)變得清晰明確。目前我國新型儲能市場仍處于初級階段，滲透率較低，但市場潛力巨大。隨著技術進步和對新能源建設需求的持續(xù)增加，相關新型儲能產(chǎn)業(yè)將在未來進一步迅猛發(fā)展。推動整個儲能行業(yè)鏈條協(xié)同發(fā)展是促進高質量儲能行業(yè)發(fā)展的重要手段。以鋰離子電池為代表的電化學儲能作為主導形式，在構建電化學儲能系統(tǒng)時涉及多個組件如電池組、儲能變流器、能量管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)以及其他電氣設備等，需要各個行業(yè)協(xié)同發(fā)展、共同參與。因此，國家和地方政府需要在不同環(huán)節(jié)提前布局，促進行業(yè)的整體協(xié)調發(fā)展，實現(xiàn)能夠快速部署的可持續(xù)性儲能方案。
第四，建立健全儲能標準體系，持續(xù)加強儲能相關項目管理。持續(xù)推進儲能項目的準入和評價體系的建立，以及重點關注安全、質量和環(huán)保等方面的標準制定工作。同時，積極參與國際儲能標準化活動，牽頭或參與制定重要的國際儲能標準，以確保我國儲能行業(yè)的技術規(guī)范和標準與國際接軌。此外，還需加快構建儲能項目全生命周期管理體系，以確保儲能系統(tǒng)長期安全穩(wěn)定運行并實現(xiàn)環(huán)境友好的儲能回收再利用。
儲能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分布
儲能電池上游產(chǎn)業(yè)的原材料主要包括正極材料、負極材料、電解液和結構件等。其中，鋰電池正極材料對電池的性能起著決定性作用，影響著電池的能量密度和安全性能。作為鋰電池最重要的組成部分，正極材料的成本相對較高，大約占整個鋰電池材料成本的35%。因此，正極材料是儲能電池行業(yè)一個值得關注的領域，這一行業(yè)在我國動力儲能電池市場中競爭相對集中，并呈現(xiàn)出頭部效應明顯的特點。其中，寧德時代在儲能電池市場份額占據(jù)超過五成，市場份額第二的是比亞迪。
儲能產(chǎn)業(yè)鏈中間環(huán)節(jié)的主要代表是儲能系統(tǒng)集成，在用戶需求基礎上選擇適合的技術和產(chǎn)品進行整合，并廣泛應用于家庭、商業(yè)、發(fā)電側和配網(wǎng)側等各種場景，并根據(jù)不同場景需求進行整體設計優(yōu)化。
從全球來看，在儲能系統(tǒng)集成供應商方面，特斯拉和派恩科技處于領先地位；而在國內市場競爭格局方面，儲能系統(tǒng)集成的行業(yè)集中度不高,主要供應商包括陽光電源和海博思創(chuàng)等公司。
目前儲能系統(tǒng)集成主要以非標準化項目形式存在，有著多樣化的需求,在不同應用場景下需要采取不同類型與控制策略。與汽車動力蓄電器相比，儲能系統(tǒng)更加復雜，涉及到諸多因素如蓄放管理、功率管理、熱管理以及運營策略等方面。此外大容量蓄能裝置所使用芯片數(shù)量可達數(shù)萬個甚至超過百倍，這些都將直接影響項目的投資回報水平。另外當前大多數(shù)蓄能系統(tǒng)運維模式都是由投資者自身承擔并操作一體化方式實現(xiàn)，但也有少數(shù)專門公司開始致力于智慧型運維與精確管控。
我國儲能下游產(chǎn)業(yè)主要集中于電網(wǎng)側。目前電網(wǎng)側集成廠商主要是以南瑞、中天、許繼為代表的電力企業(yè)。這些企業(yè)長期與電網(wǎng)合作，較了解電網(wǎng)的運行特性，在電網(wǎng)側儲能領域具有較大優(yōu)勢。而我國用戶側儲能項目規(guī)模較小，多為工業(yè)用戶，家庭用戶較少。
此外，在生命周期末端，電化學儲能的資源回收和利用也是儲能下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領域。當前電化學儲能市場處于初期發(fā)展階段，因此各種類型的電化學儲能系統(tǒng)回收市場尚未得到足夠的關注。但是，在未來5~10年內，最大規(guī)模的鋰離子電池將面臨退役回收問題，預計電化學儲能系統(tǒng)回收領域將成為熱門行業(yè)。
儲能的三個發(fā)展方向
儲能行業(yè)市場潛力巨大。從長期發(fā)展看，隨著全球能源結構變革的推進，用電側的工商業(yè)儲能、家庭用儲能等應用場景將逐漸成熟；發(fā)電側風電、光伏等可再生能源技術將快速進步，成本將下降，發(fā)電經(jīng)濟性將顯著提高，裝機規(guī)模將不斷擴大，對儲能的需求將逐漸提高；同時，隨著儲能技術成本下降，儲能系統(tǒng)應用的經(jīng)濟性拐點即將出現(xiàn)。根據(jù)目前行業(yè)發(fā)展預測，抽水蓄能以外的電力儲能將以電化學儲能為主。因此，儲能，特別是電化學儲能，未來發(fā)展空間巨大。
具體到我國的發(fā)展情況，我國電網(wǎng)系統(tǒng)正加快向高比例新能源滲透的新型電力系統(tǒng)轉型。在這一過程中，電網(wǎng)靈活性低的問題越發(fā)突出。由于風電、光伏發(fā)電輸出依賴于可預測性較差的自然資源，出力波動性較大，與用電負荷相關性很低，需要搭配具有調頻、調峰性的電力。實現(xiàn)此功能需要依賴電池儲能、抽水蓄能、燃氣電站等靈活調節(jié)電源。但是，我國此類靈活電源裝機比例不足6%，電網(wǎng)靈活調節(jié)資源仍然存在巨大短缺。因此，為了提升電網(wǎng)靈活性，未來電池儲能等靈活調節(jié)電源將迎來巨大發(fā)展。
隨著能源革命全面推進，我國風電、光伏裝機規(guī)模不斷擴大，發(fā)電量占比持續(xù)提升。在“雙碳”目標的引領下，風電和光伏發(fā)電裝機容量將持續(xù)增長。然而，可再生能源的快速發(fā)展給我國電力行業(yè)帶來了新問題，即當前存在大量棄風、棄光現(xiàn)象，以及未來電網(wǎng)面臨大規(guī)?？稍偕茉床⒕W(wǎng)消納調節(jié)的挑戰(zhàn)。預計未來我國可再生能源裝機需求將繼續(xù)保持高增長趨勢，這也對之后的電網(wǎng)消納能力提出了更高的要求。
未來，儲能有可能會向以下三個方向發(fā)展：
一是，利用儲能平衡電網(wǎng)調峰，通過風光儲一體化保障可再生能源的有效消納。國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《關于推進電力源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補發(fā)展的指導意見》明確提出，利用存量常規(guī)電源，合理配置儲能，統(tǒng)籌各類電源規(guī)劃、設計、建設、運營，優(yōu)先發(fā)展新能源。
此外，共享儲能已成為能源互聯(lián)網(wǎng)框架中的重要研究方向。儲能電站與電網(wǎng)協(xié)同調度控制，可以服務大型新能源基地，提升新能源消納及送出能力。在合理的投資回報下，共享儲能將獲得更大的發(fā)展空間。
二是，備用電源“儲能電站”模式可能會迎來發(fā)展。在數(shù)據(jù)中心等場景中可以建立“儲能電站”模式，將備用電池的單向消耗電能轉變?yōu)槁?lián)合供電的“儲能+備電”服務系統(tǒng)，不僅能夠提供備電服務，還可以通過儲能容量參與調峰與需求側響應。
儲能電源既可以作為不間斷電源，又可以作為儲能電站發(fā)電，在不改變配電系統(tǒng)結構情況下，通過削峰填谷可以產(chǎn)生經(jīng)濟效益，降低運營成本，同時將備電和調峰功能合二為一，這種模式具有廣闊的發(fā)展空間。
三是，未來儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點還包括動力電池回收再利用。2019年12月，工信部發(fā)布了相關文件，鼓勵具備基礎條件的新能源汽車制造企業(yè)和動力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)參與新建綜合利用項目，并鼓勵從事再利用的綜合利用企業(yè)在基站備電、儲能和充電領域進行應用，以提高經(jīng)濟效益。
在“分布式光伏+儲能+充電樁”和“可再生能源+儲能”的應用場景中，通過回收再利用可以確保并增加項目收益。儲能系統(tǒng)可以參與削減高負荷時段的充電量和費用。當電網(wǎng)出現(xiàn)故障停電時，儲能系統(tǒng)可以采取離網(wǎng)運行模式為新能源汽車提供緊急供電，這不僅可以節(jié)省充電運營成本、實現(xiàn)廢棄動力蓄電池的二次利用，還可以創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。
政策建議
儲能產(chǎn)業(yè)作為能源結構轉型的關鍵因素和重要推手，已成為主要發(fā)達國家競相發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。加速儲能行業(yè)的進展，對于促進經(jīng)濟發(fā)展和構建可持續(xù)的能源生產(chǎn)與消費體系意義重大。但同時，儲能行業(yè)仍面臨著多方面的問題和挑戰(zhàn)，需要進一步的政策支持以及推動技術進步、開拓市場等努力。綜合以上內容，本文提出以下建議：
第一，完善促進儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策機制，加大扶持力度。對可再生能源的政策扶持和激勵、電動汽車行業(yè)崛起、電池技術革新、電力體制改革和政策驅動等因素都是儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動力。但總體來說，政策仍是儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關鍵要素，并決定了儲能技術路線的發(fā)展方向。目前，儲能產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)都是受政策驅動的行業(yè)。國家和地方政府需要加大對儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度，創(chuàng)造有利于儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的電力市場機制；明確全國范圍內儲能應用的市場準入條件和主體地位；完善與儲能相關的市場價格機制；盡快完善安全、環(huán)保等方面的監(jiān)管制度。
第二，要持續(xù)促進儲能技術的研發(fā)和系統(tǒng)集成，以提高其經(jīng)濟性。當前需要重點關注鋰電池儲能基礎技術的創(chuàng)新研究，并致力于實現(xiàn)低成本、長壽命、高安全性和高效率等總體目標。同時，持續(xù)開展有關儲能材料、單元、模塊、系統(tǒng)及回收技術方面的研究，并不斷推動儲能材料與器件測試分析和模擬仿真技術的進一步發(fā)展。鼓勵儲能產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)采用先進制造技術和理念助力企業(yè)提質增效，開發(fā)應用先進的儲能系統(tǒng)集成、能量管理系統(tǒng)與智能控制技術。此外，儲能成本也是阻礙儲能大規(guī)模商用的主要因素，有必要推動低成本、安全性高的儲能技術盡快進入市場。
第三，推動儲能上下游產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，帶動戰(zhàn)略新興行業(yè)增長。作為支撐大規(guī)模應用光伏和風電的重要組成部分，儲能是全球能源革新中至關重要的領域，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑已經(jīng)變得清晰明確。目前我國新型儲能市場仍處于初級階段，滲透率較低，但市場潛力巨大。隨著技術進步和對新能源建設需求的持續(xù)增加，相關新型儲能產(chǎn)業(yè)將在未來進一步迅猛發(fā)展。推動整個儲能行業(yè)鏈條協(xié)同發(fā)展是促進高質量儲能行業(yè)發(fā)展的重要手段。以鋰離子電池為代表的電化學儲能作為主導形式，在構建電化學儲能系統(tǒng)時涉及多個組件如電池組、儲能變流器、能量管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)以及其他電氣設備等，需要各個行業(yè)協(xié)同發(fā)展、共同參與。因此，國家和地方政府需要在不同環(huán)節(jié)提前布局，促進行業(yè)的整體協(xié)調發(fā)展，實現(xiàn)能夠快速部署的可持續(xù)性儲能方案。
第四，建立健全儲能標準體系，持續(xù)加強儲能相關項目管理。持續(xù)推進儲能項目的準入和評價體系的建立，以及重點關注安全、質量和環(huán)保等方面的標準制定工作。同時，積極參與國際儲能標準化活動，牽頭或參與制定重要的國際儲能標準，以確保我國儲能行業(yè)的技術規(guī)范和標準與國際接軌。此外，還需加快構建儲能項目全生命周期管理體系，以確保儲能系統(tǒng)長期安全穩(wěn)定運行并實現(xiàn)環(huán)境友好的儲能回收再利用。
