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_44页_3mb

电气设备行业总结：储能与动力蓄电池梯次利用

核心内容

储能技术在电力系统中扮演着关键角色，是实现能源互联网、缓解新能源并网压力、改善供电质量、减小峰谷差、提高设备利用率的重要手段。随着“十三五”规划的实施，储能被纳入战略新兴产业，政策支持力度加大，储能市场即将迎来爆发期。同时，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成本、推动储能技术应用的重要路径。

主要观点

• 储能是能源互联网的关键一环，能够实现能源的双向互动，提高新能源消纳能力。
• 储能技术在新能源并网、调峰调频、备用电源等方面具有广泛的应用前景。
• 动力蓄电池的梯次利用前景广阔，商业价值预计达4000亿元，可有效降低储能成本。
• 创新技术如级联技术能够解决电池一致性问题，提高储能系统的利用效率和寿命。
• 储能技术的经济性是其大规模推广的主要瓶颈，政策支持和技术创新将推动其发展。

关键信息

储能技术分类

1. 机械储能：

   • 抽水蓄能：效率约75%，日调节能力强，但受地势限制。
   • 压缩空气储能：效率低，依赖燃烧化石燃料，应用受限。
   • 飞轮储能：能量密度低，自放电率高，适合特定细分市场。

2. 电气储能：

   • 超级电容器：充电快、寿命长、绿色环保，但能量密度低。
   • 超导储能：成本高、技术不成熟，商业化应用受限。

3. 电化学储能：

   • 铅酸电池：性价比高，但能量密度低、寿命短。
   • 锂离子电池：效率高、循环寿命长，是当前主流储能技术。
   • 钠硫电池：能量密度高、响应快，但安全性低、需要高温环境。
   • 液流电池：储存时间长，但体积大、系统复杂、成本高。

4. 热储能：适合储能，但应用受限，需高温化学热工质。

5. 化学储能：以氢或合成天然气为载体，但全周期效率低。

储能发展现状

• 全球储能装机规模持续增长，2015年全球累计装机容量达144.8GW，其中抽水蓄能占主导地位。
• 中国储能装机容量增长迅速，2015年累计装机量达21.9GW，其中锂离子电池占比最大。
• 储能经济性仍是其大规模应用的主要障碍，需政策支持和技术创新。

储能应用创新

• 电动汽车快速充电创新：瑞士EPFL开发了缓冲储能系统，将充电时间缩短至15分钟。
• 峰谷套利盈利：通过谷时储能、峰时放电，降低用电成本或赚取电价差。
• 需求侧管理盈利：通过参与需求响应，节省成本或获得补贴。

动力蓄电池梯次利用

• 到2020年，预计有500万辆新能源汽车，对应500万个动力蓄电池，梯次利用商业价值巨大。
• 政策逐步完善，将推动储能成本下降，促进电化学储能的广泛应用。
• 级联技术能够兼容不同厂家、品牌、老化程度和类型的电池，降低一致性要求，提高系统效率和寿命。

重点关注标的

• 南都电源：铅炭、锂电储能技术领先，具备储能示范项目经验，成本优势明显。
• 圣阳股份：积极布局铅炭电池和锂电储能，技术实力雄厚。
• 科陆电子：牵手LG化学降低成本，自主研发BMS系统。
• 雄韬股份：开展动力电池维护服务项目，推动储能发展。
• 阳光电源：储能并网逆变器龙头，具备丰富储备。
• 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，掌控储能微网关键技术。
• 国电南瑞：智能电网和分布式储能技术领先，自主研发装置。

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26-28：不同技术对比图
• 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与级联技术对比
• 图39：新能源汽车销量

相关研究

• 《电气设备行业:关注配网、充电桩、特高压投资机会》2016-01-19
• 《风电行业深度研究报告:稳步突破瓶颈 加速能源转型》2016-01-04
• 《电气设备行业:重点关注新能源汽车、电改、储能等板块》2015-12-14

目录索引

• 一、储能是电力系统中不可或缺的一环
• 二、储能应用创新潜力巨大
• 三、储能技术简介
• 四、储能技术当前的发展状态
• 五、电动汽车爆发式增长，锂电池梯次利用，催化储能发展
• 六、储能推荐标的

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