20160321-广发证券-电气设备行业：动力蓄电池梯级利用，创新技术突破一致性瓶颈，储能即将爆发_2mb

电气设备行业：动力蓄电池梯级利用与储能发展分析

核心内容

储能技术在电力系统中扮演着至关重要的角色，是实现能源互联网、缓解新能源并网压力、减小峰谷差、提高设备利用率以及改善供电质量的关键。随着新能源汽车的快速发展，动力蓄电池的梯次利用成为降低储能成本、推动储能技术大规模应用的重要手段。

主要观点

• 储能地位提升：储能与分布式能源被列为“十三五”战略新兴产业，政策支持和补贴将推动其发展。
• 梯次利用前景广阔：预计到2020年，500万辆新能源汽车将产生500万个动力蓄电池，梯次利用的商业价值高达4243.13亿元。
• 技术创新突破瓶颈：级联技术可降低对电池一致性的要求，提高储能系统效率，延长使用寿命，推动电化学储能的广泛应用。
• 储能市场潜力巨大：随着政策完善和技术创新，储能市场将迎来爆发，尤其在微网、分布式储能和用户侧储能领域。
• 重点推荐标的：包括南都电源、圣阳股份、科陆电子、阳光电源、国电南瑞、雄韬股份、比亚迪、四方股份等公司，它们在储能技术、示范项目和商业化应用方面具有优势。

关键信息

一、储能是电力系统中不可或缺的一环

• 应用领域：发电侧（新能源并网）、输配电侧（削峰填谷）、用电侧（分布式储能、备用电源）。
• 作用：平滑新能源输出、提高电网稳定性、改善电能质量、实现峰谷套利。
• 技术瓶颈：储能技术的经济性是制约其大规模推广的关键因素。

二、储能应用创新潜力巨大

• 电动汽车快速充电：创新充电系统可实现15分钟快速充电，缓解电网压力。
• 峰谷套利盈利：储能系统在谷时存电，峰时释放，具有盈利潜力。
• 需求侧管理盈利：通过削减高峰负荷，与电网公司交易，实现成本节约和补贴收益。

三、储能技术种类

1. 机械储能：

   • 抽水蓄能：占比最高，效率约75%，适合调峰。
   • 压缩空气储能：效率较低，依赖燃烧化石燃料。
   • 飞轮储能：能量密度低，自放电率高。

2. 电气储能：

   • 超级电容器储能：充电快、寿命长，但能量密度低。
   • 超导储能：成本高，可靠性不足。

3. 电化学储能：

   • 铅酸电池：性价比高，但寿命短。
   • 锂离子电池：效率高、循环寿命长，是当前主流。
   • 钠硫电池：能量密度高，但安全性较低。
   • 液流电池：储能时间长，但系统复杂、成本高。

4. 热储能：适合可再生能源发电，但应用受限。

5. 化学储能：如氢或合成天然气，但全周期效率低。

四、储能技术发展状态

• 全球储能装机规模：截至2015年底，全球累计装机容量144.8GW，其中抽水蓄能占主导。
• 中国储能装机规模：截至2015年底，中国累计装机容量21.9GW，其中抽水蓄能占99%。
• 电化学储能技术：技术成熟度和经济性是其推广的主要因素。

五、动力蓄电池梯次利用

• 商业价值：预计2020年动力电池梯次利用市场规模达4000亿元。
• 政策支持：随着政策完善，梯次利用将更普及，降低储能成本。
• 技术创新：级联技术和SOC状态排序技术可解决电池一致性问题，提高利用率和寿命。

六、重点推荐标的

• 南都电源：铅炭、锂电储能技术领先，具备储能示范项目经验。
• 圣阳股份：积极布局铅炭电池和锂电产业。
• 科陆电子：牵手LG化学降低成本，自主研发BMS系统。
• 雄韬股份：参与动力电池维护服务项目。
• 阳光电源：储能并网逆变器龙头，具备丰富项目储备。
• 比亚迪：新能源汽车全产业链布局，储能项目经验丰富。
• 四方股份：微网建设先驱，技术实力强。
• 国电南瑞：智能电网、微网技术优势明显，具备分布式储能装置。

风险提示

• 储能补贴政策低于预期。
• 动力蓄电池梯次利用政策低于预期。

图表索引

• 图1：中国能源结构
• 图2：储能在电力系统中的作用
• 图3：能源互联网示意图
• 图4：用户侧分布式光储系统
• 图5：全国弃风率
• 图6：2015年部分省份弃风率
• 图7：西北地区部分省份弃光率
• 图8：新能源储能电站
• 图9：储能在负荷峰谷中的作用
• 图10：储能改善供电质量
• 图11：分布式用户光储系统
• 图12：全球现有的储能系统
• 图13：抽水储能示意图
• 图14：压缩空气示意图
• 图15：飞轮储能原理图
• 图16：超级电容示意图
• 图17：超导储能示意图
• 图18：铅酸蓄电池原理图
• 图19：锂电池示意图
• 图20：钠硫电池原理图
• 图21：液流电池示意图
• 图22：2015年全球储能项目占比
• 图23：2015年中国储能项目占比
• 图24：全球电化学储能项目累计装机规模
• 图25：中国电化学储能项目累计装机规模
• 图26：不同技术对比图（a）
• 图27：不同技术对比图（b）
• 图28：不同技术对比图（c）
• 图29：影响经济性的主要因素
• 图30：蓄电池梯次利用相关政策
• 图31：传统串联技术
• 图32：木桶原理
• 图33：级联技术示意图
• 图34：电池充放电均衡排序技术
• 图35：级联输出波形图
• 图36：级联电池模块
• 图37：级联电池模组
• 图38：传统BMS和级联技术对比
• 图39：新能源汽车销量

表格索引

• 表1：储能在电力系统的应用
• 表2：权威研究机构储能市场预测
• 表3：不同储能技术主要瓶颈
• 表4：国外储能示范项目
• 表5：国内储能示范项目
• 表6：国外储能政策
• 表7：中国储能政策
• 表8：中、美、日储能政策对比
• 表9：国内外动力蓄电池梯次利用项目