(1)储能系统集成简介
储能系统集成是指将电池组、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、储能变流器(PCS)以及其他电气设备集成一体,实现储能电站一体化解决方案。储能系统集成产品为应用于储能电站的最终产品。按照应用场景划分,可分为电源侧储能、电网侧储能和用电侧储能。
以电源侧储能项目-鲁能国家级储能电站示范工程为例,该项目采用宁德时代磷酸铁锂储能系统,每个集装箱集成 1MW/2MWh,全部 50 个储能集装箱,通过大型储能电站的系统集成技术,接入多能互补项目,有效降低弃风、弃光率。
储能集成商位于储能产业链中游,上游为各类储能零部件,下游为储能电站 EPC 总包商或者储能电站开发商。储能上游电子电气零部件种类繁多,较为考验集成厂商的设备软硬件整合协同能力。储能集成商直接面对终端客户,需要根据客户需求定制储能系统的产品要求和产品规模,贴近客户天然促使储能集成商具备 C 端属性。考虑到储能系统的安全、高效等要求,储能系统产品对客户具备一定的消费粘性。
储能系统的生产流程主要包括电池模组生产、电池插箱生产、电池簇生产以及储能系统生产四个环节。其中,电池模组的生产是指将多个电池单体(电芯)通过串联、并联或串并联组合,并集成电池管理系统(BMS)、热管理组件等,形成具备特定电压、容量和功能性的完整储能单元的过程,主要生产过程包括电芯上线、电芯检测、激光焊接、模组组装、模组测试等。电池插箱主要由电池模组、结构件、电气件、BMU 等组成。
电池插箱生产是指将电池模组、热管理系统、电气连接组件、电池管理系统(BMS)等核心部件集成到箱体结构中,形成具备独立充放电功能的最小储能单元的过程。为了实现电池插箱的高效率生产和良好的性能指标,需要应用电池数字化建模技术、电池管理系统技术、热管理系统技术、电池系统集成技术、数字化智能闭环验证技术以及电池全生命周期智能运维体系等技术。
电池簇由电池插箱、高压盒、BCMU、电气件、热管理部件等组成。电池簇的制造过程主要包括高压盒装配、电气件装配、热管理部件装配以及电池簇测试等关键环节。储能系统包括电池簇、热管理系统、电池管理系统、控制系统、系统电气件、消防系统等。
在集装箱储能系统的生产环节中,需要完成热管理系统装配、控制系统装配、电力电子系统装配、集装箱系统装配和系统级测试等多个过程。
(2)储能系统集成形成多维度竞争,市场高度分散
储能系统集成的竞争壁垒存在于技术、市场、资金等多个维度。技术层面,储能系统集成能力体现在多设备协同优化、场景适配能力等多个方面。
其中,储能系统需整合电池模组(BMS)、储能变流器(PCS)、能量管理系统(EMS)等核心部件,实现电芯-模组-簇-系统的层级管理,实现多设备的协同运作。
另外,不同应用场景(如电网调峰、新能源并网、工商业储能)对响应速度、循环寿命、充放电倍率的要求差异显著,储能系统需要根据应用场景的差异做出合理的方案设计。
因此,主流的储能系统厂商的电池和 PCS 可以通过外部采购供应,但电池管理系统和能量管理系统均为集成商自研。
市场壁垒主要体现:大型储能项目客户为五大六小央企发电集团或者电力建设集团,市场呈现高度集中的特点。
以 2024 年储能系统定标项目为例,定标规模前十名企业分别为华电集团、中核集团、大唐集团、中国能建、国家能源集团、华润电力、内蒙古能源集团、国家电投、中国电建和富荣能源,合计定标规模 46.90GW,央国企客户占全部储能系统集采规模的 66.19%。
大型储能系统产品同质化较强,集采模式对产品的价格和供货能力提出较高要求,头部企业优势显现。而户用储能市场分散,规模较小,类似家电属性更侧重于渠道商的推广能力。
资金壁垒主要体现在:大型储能电站投资规模巨大,单体项目投资金额较大。而下游五大六小等央企或者 EPC 建设企业产业链中具备较强的议价力,储能系统厂商对客户开放较长账期,垫付资金规模较大形成资金占用。按照目前 0.465 元/Wh 的 2H 储能系统、0.956 元/瓦的均价大型储能项目招标均价估算,100MW的磷酸铁锂储能系统和EPC 分别近五千万和一亿元。
可再生能源的快速发展带动储能行业高速增长,新型储能系统市场规模持续扩大。在全球清洁能源转型,储能成本下探,AI 发展带来数据中心需求增长的背景下,全球储能市场持续高速增长。根据 CESA 数据,2024 年,全球新型储能新增装机 74.1GW/177.8GWH,分别同比增长 62.5%和 61.9%。其中,中国新增新型储能装机 43.7GW/109.8GWh,分别同比增长103%/136%。随着国内可再生能源的持续增长、新型储能技术的持续迭代、政策环境的稳定、商业模式的成熟以及行业标准的完善,国内的新型储能市场将保持快速增长态势。CNESA 预测,至 2030 年底,保守估计国内新型储能累计装机 236.1GW(复合增长率 20.2%),乐观估计累计新型储能装机 291.2GW(复合增长率 24.5%)。
储能系统集成市场呈现差异化竞争特点,全球市场国内厂家占比较高。目前国内主要做储能系统集成的厂家包括主要包括三类:一是专业系统集成厂商,包括海博思创、中车株洲所、西安奇点能源股份有限公司、上海采日能源科技有限公司、沃太能源;二是锂电池厂商,包括宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、派能科技、南都电源;三是储能变流器和电力设备厂商,如阳光电源、华为技术、科华数据、上能电气、许继电气、盛弘股份等。锂电池厂商、储能变流器厂商以及电力设备制造厂依靠自身对系统集成的理解、积累的制造优势和客户资源在储能集成领域扩展市场。海外储能集成参与者主要包括 Tesla 和 Fluence。
根据 InfoLink 公布的 2024 年全球储能系统集成商(交流侧)排名及相关数据,储能系统集成商出货前十名的公司分别为:特斯拉、阳光电源、中车株洲所、Fluence、海博思创、远景能源、Powin、NextEra Energy、阿特斯、山东电工时代。从国内中标市场来看,储能系统中标亦高度分散。2024 年,储能系统项目中标前 20 名企业分别为中车株洲、阳光电源、思源清能、许继电气、海博思创、新源智能、易事特、天诚同创、中天储能、赣锋锂电、思源清能、许继电科、融和元储能、远景能源、华电科工、中车青岛四方、南都电源、融科储能、电工时代和中建六局。
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