储能上下游产业链分析

来源：信达证券

1）电池环节价值量最高，竞争格局集中，宁德时代龙头优势明显；2）PCS环节市场集中度高，企业专注差异化市场；3）其他环节逐步渗透集成商环节。独立储能壁垒更高，高压级联具有性能优势，有望成为行业趋势，看好独立储能集成商企业。海外大储电池环节政策面承压，集成商企业安全边际更高。

01

储能产业链集中度较高

PCS环节具有产业链整合趋势

储能上游为电池产业、电气设备产业，下游主要为电力系统参与企业。储能的结构包括电池PACK（电芯+PACK）、BMS、EMS、PCS、温控系统。上游原材料主要分为两大块，分别是电池系统原材料+储能变流器原材料：

1）储能电池主要为磷酸铁锂和三元电池，具体可以分为正极、负极、隔膜、结构件；

2）储能变流器作为电气设备，原材料为IGBT、电感器、变压器等。下游方面主要为发电集团、电网公司、第三方投资者以及工商业等等。

电池是储能的核心，PCS是储能与电网的枢纽，能量管理系统是储能的“大脑”，温控系统、消防系统是储能的“保护伞”。

储能运作的核心是充放电，电池是其中的核心。电池的充放电流是直流电，而发电并网需要的电流是交流电，因此充电时需要将交流电转换成直流电，放电时需要将直流电转化成交流电，此时PCS起到AC/DC转换的作用。

电池的充放电状态，电池温度状态等信息需要实时监控、评估、保护以及均衡控制，此时BMS起到监控管理作用。电池的能量需要调用到家用电器还是并网，光储一体机中光伏发电需要储能储存或是用于家用电器或是并网，这个调度过程需要有数据采集、监测、管控，EMS起到控制的“大脑”的角色。

大储具有电气设备属性，行业存在先发优势。家庭户储 VS 大储：家庭户储下游直接对接个人消费者，消费者更加注重品牌、产品力、经济性，户储类似于家电产品，具有较强的消费属性；大储下游是运营商或发电企业或电网公司，企业更加注重受益、成本、安全性等问题。大储建设一般以招标形式进行，投标企业需要满足招标的性能、资质等要求。因此，从大储的商业模式、下游客户来看，与电力设备企业相似，具有电力设备企业的资质壁垒、技术壁垒、资金壁垒和市场壁垒。我们认为，新型电力系统的新增环节是大型储能，大储具有电力设备属性，行业存在先发优势。

电池环节：竞争格局集中，宁德时代龙头优势明显

全球来看，2021年中国企业宁德时代以接近 25%的市场份额排名第一，其次分别为比亚迪、韩国三星SDI、韩国LGES，以上四家企业储能锂离子电池出货量合计份额接近 70%。中国来看，宁德龙头优势明显，份额约为 25%，上市公司中亿纬、鹏辉、南都份额紧随其后，占比约为4-6%。

PCS环节：市场集中度高，企业专注差异化市场

我国PCS企业的全球市场出货来看，阳光电源出货量稳居第一，约为2.5GW，占比全球的19%，科华数据（~11%）、比亚迪（~9%）、古瑞瓦特（~6%）、上能电气（~6%）位列其后，整体集中度较高，阳光电源为龙头企业。我国PCS企业的国内市场出货来看，上能电气、科华数据分别占比约 26%、22%，合计占比48%。阳光电源出货量约177MW，占比约为7%。

PCS环节的竞争格局呈现海内外差异化趋势。阳光电源主打海外市场（主要为美国），2021年海外出货占比90%以上；上能电气主打国内市场，海外出货较少，占比约16%，2021科华数据海内外齐发力，盛弘股份、科华数据海内外齐发力，海外占比都占60%左右。

集成商环节：具有产业链整合趋势

我国企业的海外市场出货来看，阳光电源行业领先，海外出货约2.4GWh，比亚迪出货约1.5GWh，沃太能源出货约0.5GWh。国内市场出货来看，海博思创出货最高为 0.74GWh左右，阳光电源出货0.6GWh 左右。从集成商的参与企业可以看到，PCS、电池环节的企业逐步参与到集成环节中来，其中 PCS 企业参与集成商较多：比如阳光电源、科士达、科陆电子、科华数据。

我们认为PCS逐步参与集成商企业，整合产业链的原因是：PCS链接电池系统和电力系统，具备两种系统的Know-How，并且PCS环节在整个大储系统的成本比例较低（上文中提及到PCS占储能电站成本的 4%左右），因此为了获取更高的价值量，并且利用自身 KnowHow 的优势，PCS企业更愿意参与到集成商环节中。

电力设备企业布局集成商具有天然优势。电力设备企业下游为国网南网、发电集团，具有客户基础。大储作为电力系统得新增环节，需要有电力相关技术的积淀，而电力设备企业具有电力相关“基因”因此我们认为转型较为顺畅，未来有望快速切入，并且具有较大竞争力。

02

独立储能壁垒更高

高压级联有望成为行业趋势

独立储能性能、规模要求更高，产业链价值提升。电网的第一要则是保障电网安全，独立储能参与电力市场，需要提高量级来满足电网调度的要求，因此是储能应用中最具有大型化、规模化趋势的场景。

独立储能的特点如下：

1）相比于户用储能、工业用储能、电源侧储能，独立大型储能对接电网，性能要求更高。独立储能的造价更高，产业链企业有望获得溢价。

2）独立储能直接对接电网，具有电网设备的行业特点，即接入电压等级越高，受到监管越严格，相应约束条件越多，因此壁垒越高；

3）独立储能一般以招标的形式确认供应商，招标中看重企业的历史业绩情况，从而企业具有先发优势，而且优势将不断扩大。

中高压级联技术具有性能优势。中高压级联储能系统有望成为未来可行的升级方案，其主要优势有：

1）高单位面积能量密度。同样是液冷温控的情况下高压级联占地面积相比低压方案节省约20%；

2）高全功率动态响应。中高压级联方案提升响应时间80%，性能优势显著；

3）电池利用率高。中高压直挂(级联)储能系统产品提升约15%-20%；4PCS效率更高，提高约1%。

高压级联方案有望成为行业趋势，独立储能壁垒进一步凸显。独立储能具有大型化、规模化的趋势，进而演变为高电压减少电能损失，高压级联的性能优势将逐步凸显。我们认为随着储能行业的发展，高压级联方案有望成为行业趋势，而方案升级将进一步提升独立储能的壁垒，优化行业格局，头部电池企业以及具有先发优势及电力设备背景的集成商深度受益。

03

海外大储电池环节政策面承压，

集成商企业安全边际更高

海外大储电池环节价值量最高，并且储能大型化带动电池环节价值占比上行。大储电池也是由单个电芯组成，规模化从技术方面并没有太多降本空间，因此储能项目规模越大，电池占比越高。以美国2022年1200KWh 工商业储能单位成本与240MWh 大型储能对比，工商业储能电池比例占比49%，大型储能占比60%。

美国IRA政策促进电池环节北美化，大储的电池环节政策面承压。美国IRA政策将亚洲国家在电池与电池相关材料加工方面排除在税收减免的标准之外，电池环节利润受到影响。但我们认为电池环节近几年竞争格局仍较稳定：从新增装机规模来看，预计美国新增装机规模长期保持在全球新增装机的25%以上，而从2021年的全球电池出货来看，排名前列的电池企业都为中韩企业（比如宁德、比亚迪、SDI、LG）。因此政策短期对行业的竞争格局影响不大。

集成商企业政策压力较小，安全边际较高。集成商企业涉及环节多，政策压力较小，仍能享受税收减免补贴，因此我们认为美国大储市场快速增长，集成商具有更高的安全边际，将深度受益。