儲(chǔ)能技術(shù)路線:鋰電、鈉電、氫能、釩電誰(shuí)將勝出_第1頁(yè)
儲(chǔ)能技術(shù)路線:鋰電、鈉電、氫能、釩電誰(shuí)將勝出_第2頁(yè)
儲(chǔ)能技術(shù)路線:鋰電、鈉電、氫能、釩電誰(shuí)將勝出_第3頁(yè)
儲(chǔ)能技術(shù)路線:鋰電、鈉電、氫能、釩電誰(shuí)將勝出_第4頁(yè)
儲(chǔ)能技術(shù)路線:鋰電、鈉電、氫能、釩電誰(shuí)將勝出_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩19頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

付費(fèi)下載

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

儲(chǔ)能裝機(jī)量需求彈性巨大,國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能的未來(lái)將是多技術(shù)路線并存的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)。儲(chǔ)能的下游是電網(wǎng)、電站運(yùn)營(yíng)、戶用等,與車用鋰電(認(rèn)證周期長(zhǎng)、一致性要求高)進(jìn)入壁壘高、集中度高不同,很難出現(xiàn)寡頭的格局,更多是以經(jīng)濟(jì)性和成本優(yōu)勢(shì)為核心的競(jìng)爭(zhēng)格局,從產(chǎn)業(yè)史上來(lái)看和光伏產(chǎn)業(yè)更為相似。研究?jī)?chǔ)能的技術(shù)路線的選擇和投資機(jī)會(huì),必須以“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求和經(jīng)濟(jì)性”作為研究的出發(fā)點(diǎn),儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)才真正意義上代表了儲(chǔ)能的市場(chǎng)空間。國(guó)內(nèi)展望:發(fā)電側(cè)的政策性配儲(chǔ)規(guī)模的核心是合理的IRR。目前,各地依據(jù)本地情況出臺(tái)配儲(chǔ)比例政策,常見(jiàn)要求配儲(chǔ)10%、2h(0.2wh)。長(zhǎng)期來(lái)看,配儲(chǔ)規(guī)模的增長(zhǎng)彈性取決于光伏和儲(chǔ)能裝置成本的持續(xù)下價(jià),理論上是維持光儲(chǔ)一體化資產(chǎn)的合理IRR。我們按照2030年光伏和儲(chǔ)能的成本測(cè)算,配儲(chǔ)0.6wh的IRR可以達(dá)到6%。國(guó)內(nèi)展望:用戶側(cè)的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在峰谷電價(jià)差和充放電次數(shù)。國(guó)內(nèi)用戶側(cè)的峰谷電價(jià)差套利,我們認(rèn)為主要體現(xiàn)在小工業(yè)和商業(yè)。按照地區(qū)分布,主要是長(zhǎng)三角和珠三角。儲(chǔ)能裝置的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在兩峰兩谷(平),每天可以有效充放電兩次的區(qū)域,比如廣東、浙江、江蘇等,按照我們的測(cè)算,廣東、浙江、江蘇三省儲(chǔ)能系統(tǒng)投資回報(bào)期僅3-5年。鋰電、鈉電、氫能、釩電產(chǎn)業(yè)鏈誰(shuí)將勝出國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能的未來(lái):市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)、多技術(shù)路線并存。儲(chǔ)能的下游是電網(wǎng)、電站運(yùn)營(yíng)、戶用等,與車用鋰電(認(rèn)證周期長(zhǎng)、一致性要求高)進(jìn)入壁壘高、集中度高不同,很難出現(xiàn)寡頭的格局,更多是以經(jīng)濟(jì)性和成本優(yōu)勢(shì)為核心的競(jìng)爭(zhēng)格局,更像是光伏產(chǎn)業(yè)。鈉電:產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程快于市場(chǎng)的預(yù)期,主要基于高鋰價(jià)帶來(lái)的理論上的成本優(yōu)勢(shì),以及鋰電產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)用。從電池到正極、負(fù)極、隔膜等產(chǎn)能大部分可以通用,這個(gè)跟光伏領(lǐng)域的單晶多晶之爭(zhēng)、異質(zhì)結(jié)不同,成熟產(chǎn)業(yè)鏈的阻力非常小。鈉電不會(huì)顛覆鋰電龍頭的競(jìng)爭(zhēng)格局,更多地是行業(yè)的機(jī)會(huì),我們更需要尋找鈉電和鋰電在材料端的差異,比如石墨負(fù)極和硬碳/軟碳的工藝和成本差異,幾條不同路線正極前驅(qū)體性能和成本差異、集流體材料的差異等等。氫能:產(chǎn)業(yè)鏈龐雜,包括制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加氫、電堆等,最像三大化石能源中的天然氣,雖然最清潔,但基于其運(yùn)輸瓶頸未來(lái)在能源領(lǐng)域大概率是補(bǔ)充,而不是主角;氫能的應(yīng)用參考巴拉德的年報(bào)可以分為公交、重卡、船用、備用電源,在時(shí)長(zhǎng)和功率層面要求高的領(lǐng)域最為適用,高功率才是氫能的核心競(jìng)爭(zhēng)力。更簡(jiǎn)便的辦法是去找柴油和燃料油的替代領(lǐng)域,單看商用車市場(chǎng)可能沒(méi)多少,但看柴油和汽油的消費(fèi)量,前者更大,氫能估值的天花板是否可以用柴油的需求來(lái)衡量?更長(zhǎng)周期,氫能在能源領(lǐng)域的應(yīng)用之外,是大量的工業(yè)領(lǐng)域(尤其是化工)的減排需求。液流體系(釩電):安全性、長(zhǎng)壽命以及易回收等優(yōu)勢(shì),長(zhǎng)期來(lái)看是儲(chǔ)能最優(yōu)的解決方案,但產(chǎn)業(yè)化受制于釩資源的稀缺性和釩的提純工藝。另外,由于液流體系和氫燃料電池在結(jié)構(gòu)上的相似性,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度、燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈能力也同樣影響了液流體系的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈尤其是材料環(huán)節(jié)和龍頭競(jìng)爭(zhēng)力將大部分傳承給液流體系,我們更關(guān)注在電堆中,氫燃料電池和液流電池的共用組件部分,比如雙極板、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層等,單一技術(shù)路線的應(yīng)用空間不應(yīng)該是上游材料的估值天花板。我們的結(jié)論:鈉鋰求異,氫釩求同,尋找上游材料的投資機(jī)會(huì)。我們以鈉電和鋰電的負(fù)極為例,尋找在原材料端的差異,酚醛樹(shù)脂、生物質(zhì)均是鈉電不同于鋰電的負(fù)極原料;我們以氫能電堆和液流電池的雙極板為例,對(duì)于共用組件石墨雙極板來(lái)講,長(zhǎng)期來(lái)看在液流電池中的應(yīng)用很可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氫能電堆。長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求和經(jīng)濟(jì)性儲(chǔ)能的技術(shù)路線選擇成為市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)。6月29日,國(guó)家能源局發(fā)布《防止電力生產(chǎn)事故的十二五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022年版)(征求意見(jiàn)稿)》,指出,中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動(dòng)力電池。煤炭的清潔高效利用和火電的靈活性改造,給了儲(chǔ)能市場(chǎng)更多“性價(jià)比”的約束。國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能的未來(lái):一定是市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)、多技術(shù)路線并存。儲(chǔ)能的下游是電網(wǎng)、電站運(yùn)營(yíng)、戶用等,與車用鋰電(認(rèn)證周期長(zhǎng)、一致性要求高)進(jìn)入壁壘高、集中度高不同,很難出現(xiàn)寡頭的格局,更多是以經(jīng)濟(jì)性和成本優(yōu)勢(shì)為核心的充分競(jìng)爭(zhēng),從產(chǎn)業(yè)史上來(lái)看和光伏產(chǎn)業(yè)更為相似。放在產(chǎn)業(yè)大背景里去看技術(shù)路線的差異、演變和未來(lái),我們希望完成系列報(bào)告之后可以回答以下類似的細(xì)節(jié)問(wèn)題:1、氫能領(lǐng)域豐田選擇金屬雙極板,巴拉德選擇石墨及復(fù)合板,作為雙極板廠商哪個(gè)才更有未來(lái)?2、鈉電負(fù)極廠商,面對(duì)性能強(qiáng)成本高的硬碳、性能弱成本低的軟碳,更優(yōu)的選擇是什么?3、釩電體系承襲于氫能,除一致的材料降本之外,疊加了釩的提純。如果儲(chǔ)能的終極是液流體系(全釩、鋅溴、鐵鉻、有機(jī)),釩的上游資源企業(yè)是否具備在提純領(lǐng)域快速降成本的能力?但無(wú)論如何,研究?jī)?chǔ)能的技術(shù)路線的選擇和投資機(jī)會(huì),必須以“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求和經(jīng)濟(jì)性”作為研究的出發(fā)點(diǎn),儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)才真正意義上代表了儲(chǔ)能的市場(chǎng)空間。1.萬(wàn)億儲(chǔ)能市場(chǎng):電化學(xué)儲(chǔ)能迎來(lái)機(jī)遇全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織預(yù)測(cè),2060年全社會(huì)用電量將達(dá)17萬(wàn)億千瓦時(shí),人均用電量達(dá)到12700千瓦時(shí),清潔能源和新能源裝機(jī)占比將達(dá)90%以上。隨新能源大規(guī)模接入,為克服風(fēng)光電的間歇性、波動(dòng)性,整個(gè)電力系統(tǒng)正從“源-網(wǎng)-荷”到“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)”轉(zhuǎn)化,儲(chǔ)能將成為新型電力系統(tǒng)的第四大基本要素。市場(chǎng)格局:電化學(xué)儲(chǔ)能占比迅速提升,鋰電仍為主流。儲(chǔ)能目前主要集中在抽水蓄能和鋰離子電池儲(chǔ)能兩種形式。無(wú)論是全球市場(chǎng)還是中國(guó)市場(chǎng),抽水蓄能的累計(jì)裝機(jī)規(guī)模仍占據(jù)最大比重,主要得益于較低的成本和滿足長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求,但其份額持續(xù)下降;電化學(xué)儲(chǔ)能的累計(jì)裝機(jī)占比呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),其中,2020年全球電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模增速穩(wěn)定在50%,中國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模同比增長(zhǎng)91%,預(yù)計(jì)“十四五”時(shí)期市場(chǎng)將穩(wěn)步、快速增長(zhǎng)。按照IEA公布的《2050年凈零排放:全球能源行業(yè)路線圖》的指引,要求到2030年,全球太陽(yáng)能光伏發(fā)電新增裝機(jī)達(dá)到630GW,風(fēng)力發(fā)電的年新增裝機(jī)達(dá)到390GW,這是2020年創(chuàng)紀(jì)錄新增裝機(jī)數(shù)據(jù)的4倍。我們按照中國(guó)光伏/風(fēng)電裝機(jī)全球占比40%簡(jiǎn)單測(cè)算(252GW、156GW)。假設(shè)1:我們以2021-2025年復(fù)合增速5%,2026-2030年復(fù)合增速3%作為用電量的測(cè)算,2025年同比2020年累計(jì)新增發(fā)電量2萬(wàn)億度電都需要由清潔能源來(lái)提供,約占全社會(huì)總發(fā)電量的20%以上。假設(shè)2:我們按照2030年光伏新增裝機(jī)252GW倒算,2021-2030光伏新增裝機(jī)的復(fù)合增速在17.56%,累計(jì)裝機(jī)復(fù)合增速20.42%。如果以更合理的制造業(yè)生產(chǎn)邏輯擬合,2021-2025年假設(shè)新增裝機(jī)復(fù)合增速25%,2026-2030年新增裝機(jī)復(fù)合增速依然有10%。假設(shè)3:我們按照2030年風(fēng)電新增裝機(jī)156GW倒算,2021-2030年風(fēng)電新增裝機(jī)的復(fù)合增速在8.04%,累計(jì)裝機(jī)復(fù)合增速17.54%?;谔歼_(dá)峰測(cè)算:如果光伏風(fēng)電發(fā)電量占比在2025年達(dá)到25-30%的臨界上(2020年僅占比5-7%),間歇性能源對(duì)于電網(wǎng)的沖擊下,儲(chǔ)能成為解決電網(wǎng)消納問(wèn)題的必然選擇。面對(duì)2021年國(guó)內(nèi)1.87GW的電化學(xué)儲(chǔ)能新增裝機(jī)量來(lái)講,需求增速?gòu)椥跃薮蟆?.經(jīng)濟(jì)性考量:借鑒海外光伏儲(chǔ)能發(fā)展史2020年風(fēng)光發(fā)電占比最高的國(guó)家包括瑞典(19%)、德國(guó)(18%)、葡萄牙(18%)、英國(guó)(17%)和芬蘭(17%)等,歐洲平均占比在12-13%(國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)5-7%)。由于葡萄牙、瑞典、芬蘭裝機(jī)規(guī)模過(guò)小不具備參考意義,我們主要關(guān)注德國(guó)和英國(guó),其中以德國(guó)作為表后儲(chǔ)能裝機(jī)參考、以英國(guó)作為表前儲(chǔ)能裝機(jī)參考。2.1德國(guó)戶用光伏與儲(chǔ)能的發(fā)展依賴經(jīng)濟(jì)性光伏發(fā)電景氣度與政策導(dǎo)向高度同頻,對(duì)補(bǔ)貼依賴度較高。德國(guó)于1990年制定“1000戶屋頂計(jì)劃”,拉開(kāi)其光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的序幕;1998年,政府進(jìn)一步提出“10萬(wàn)屋頂計(jì)劃”;2000年,德國(guó)通過(guò)《可再生能源法》,并于2004年、2008年、2012年對(duì)該法案進(jìn)行了三次修訂,明確光伏發(fā)電強(qiáng)制上網(wǎng)電價(jià),使德國(guó)光伏裝機(jī)容量快速增長(zhǎng),成為世界光伏標(biāo)桿國(guó)家。2010-2012年,德國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)量連續(xù)三年超7GW。隨著光伏電站裝機(jī)成本的下降,德國(guó)政府也逐漸削減上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼,裝機(jī)容量增速逐漸趨于穩(wěn)定。2018年,政府提出2040年可再生能源在總電力需求中的份額增加到80%的目標(biāo),2021年,該目標(biāo)被提前至2030年。伴隨著愈發(fā)激進(jìn)的政策目標(biāo)的提出,光伏新增裝機(jī)規(guī)模逐年提升。截至2021年底,德國(guó)光伏裝機(jī)量達(dá)59.9GW,2021年新增裝機(jī)5.3GW,新增裝機(jī)以分布式為主,戶用光伏裝機(jī)占比呈上升趨勢(shì)。儲(chǔ)能裝機(jī)方面,用電側(cè)儲(chǔ)能占比持續(xù)提升,結(jié)構(gòu)特征顯著。儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步以及規(guī)模化帶來(lái)的投資成本下降,疊加逐年上漲的高昂電費(fèi),推動(dòng)了德國(guó)表后儲(chǔ)能市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。據(jù)EnergieConsulting統(tǒng)計(jì),至2020年底,近70%的德國(guó)戶用光伏發(fā)電項(xiàng)目都附帶電池儲(chǔ)能系統(tǒng),戶用儲(chǔ)能裝機(jī)已超30萬(wàn)個(gè),單戶規(guī)模約為8.5kWh。隨用電側(cè)儲(chǔ)能占比提升,德國(guó)電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)功率與容量的配比趨向1kW/2kWh。綜合近年光伏和儲(chǔ)能系統(tǒng)新增裝機(jī)數(shù)據(jù)來(lái)看,德國(guó)戶用光伏裝機(jī)傾向于配置10%、2h儲(chǔ)能,和當(dāng)前我國(guó)政策中對(duì)集中式光伏發(fā)電項(xiàng)目所要求的配比相似。單戶光伏與儲(chǔ)能裝機(jī)并無(wú)必然聯(lián)系。以戶用屋頂光伏200W/平米,100平米/戶的屋頂面積測(cè)算,單戶光伏系統(tǒng)裝機(jī)規(guī)模約20kW。單戶儲(chǔ)能裝機(jī)平均8.5kWh,和非光伏發(fā)電時(shí)段的單戶用電量基本匹配,戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)占用空間較小,用戶接受度高。儲(chǔ)能系統(tǒng)成本呈下降趨勢(shì),已具備良好經(jīng)濟(jì)效益。依據(jù)派能科技招股書(shū)披露數(shù)據(jù),除2020年上半年略有回升外,2017-2019年儲(chǔ)能電池系統(tǒng)銷售單價(jià)逐年下降,銷量增勢(shì)強(qiáng)勁。經(jīng)測(cè)算,德國(guó)500€/kWh系統(tǒng)成本下的戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)靜態(tài)投資回收期6.22年,獲利能力較強(qiáng)。2.2英國(guó)領(lǐng)跑歐洲表前儲(chǔ)能市場(chǎng),主要基于光伏裝機(jī)的高速成長(zhǎng)光伏發(fā)電裝機(jī)于2014-2016年經(jīng)歷高速成長(zhǎng)期。2014年,英國(guó)發(fā)布“光伏發(fā)電戰(zhàn)略”,重點(diǎn)扶持分布式(屋頂式)光伏系統(tǒng)。2016年4月,再生能源義務(wù)法案(RO)對(duì)所有光伏項(xiàng)目的補(bǔ)貼終止;2018年,英國(guó)終止支持屋頂太陽(yáng)能項(xiàng)目計(jì)劃。隨全社會(huì)光伏發(fā)電量占比大幅提升,英國(guó)的電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)于2016-2019年出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。截至2020年底英國(guó)表前電化學(xué)儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模近570MW,占?xì)W洲儲(chǔ)能表前裝機(jī)規(guī)模的47%。英國(guó)儲(chǔ)能表前裝機(jī)平均配置時(shí)長(zhǎng)近1小時(shí),主要起提升并網(wǎng)靈活性(能量時(shí)移)與電網(wǎng)穩(wěn)定性(輔助服務(wù))的作用,經(jīng)濟(jì)性考量相對(duì)較弱。2020年,能量時(shí)移和輔助服務(wù)儲(chǔ)能新增裝機(jī)分別為175MW和62MW,合計(jì)占同年新增裝機(jī)的80.6%。2.3國(guó)內(nèi):經(jīng)濟(jì)性促使分布式光伏配套更高比例的儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性驅(qū)動(dòng)下,分布式儲(chǔ)能裝機(jī)空間可觀。2017年以前,集中式光伏IRR高于分布式光伏,主要基于補(bǔ)貼因素;2018年以后,分布式光伏IRR實(shí)現(xiàn)反超,裝機(jī)熱情高漲?;诘聡?guó)光伏及儲(chǔ)能的發(fā)展歷史,分布式儲(chǔ)能裝機(jī)量主要基于工業(yè)企業(yè)的用電量和峰谷電價(jià)差,體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性,最高可配比到光伏裝機(jī)的4-5倍,想象空間巨大。早期分布式裝置90%以上的電量全部供給周邊高用電密集度的工業(yè),后期隨著組件成本的持續(xù)下降,分布式光伏IRR進(jìn)一步提升,則低用電密度的工商業(yè),利用分布式+大儲(chǔ)能的模式也將體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。政策催化推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。國(guó)家政策的支持對(duì)于行業(yè)的發(fā)展起重要作用,集中式光伏上網(wǎng)指導(dǎo)電價(jià)和分布式光伏度電補(bǔ)貼都在我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期起到極大的推進(jìn)作用。2018年補(bǔ)貼退坡,裝機(jī)量也相應(yīng)下降。截至2020年,國(guó)內(nèi)風(fēng)光發(fā)電量占全社會(huì)總用電量的7.5%,對(duì)電網(wǎng)的沖擊并不大。根據(jù)我們的測(cè)算,風(fēng)光電發(fā)電量占比將在2025年達(dá)到25-30%的臨界上,政策推動(dòng)電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電側(cè)配套儲(chǔ)能比例的提升。國(guó)內(nèi)用電側(cè)儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性已現(xiàn)。我們以10MW/40MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)為例進(jìn)行測(cè)算,在未考慮稅收優(yōu)惠時(shí),儲(chǔ)能IRR達(dá)8.60%,在考慮稅收優(yōu)惠的情況下IRR已達(dá)10.46%。3.國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能的空間:短期看政策波動(dòng)、長(zhǎng)期看經(jīng)濟(jì)性儲(chǔ)能政策缺乏統(tǒng)領(lǐng)性的、可量化計(jì)算的國(guó)家政策,多為各省市依據(jù)自身情況制定。發(fā)電側(cè):各地依據(jù)本地情況出臺(tái)配儲(chǔ)比例政策,常見(jiàn)要求配儲(chǔ)10%、2h。電網(wǎng)側(cè):各地依據(jù)本地情況出臺(tái)政策,通過(guò)調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務(wù)的價(jià)格機(jī)制完善來(lái)促進(jìn)儲(chǔ)能發(fā)展。用電側(cè):1)分布式光伏配儲(chǔ):2022年起,部分地方分布式光伏也開(kāi)始要求配儲(chǔ),依照目前整縣推進(jìn)的模式,其實(shí)類似集中式光伏的配儲(chǔ)要求。部分地方對(duì)分布式光伏配儲(chǔ)能項(xiàng)目提供額外補(bǔ)貼,但更多還是作為必須的配儲(chǔ)要求發(fā)布。2)峰谷價(jià)差套利:部分地方出臺(tái)配置儲(chǔ)能用戶的峰谷電價(jià)優(yōu)惠,但主要還是通過(guò)加大峰谷價(jià)差,以此鼓勵(lì)工商業(yè)用戶配儲(chǔ)。暫未見(jiàn)針對(duì)戶用(家庭)的儲(chǔ)能優(yōu)惠政策。3)5G基站:未明確配儲(chǔ)要求,部分地方對(duì)配儲(chǔ)基站的峰谷電價(jià)做出調(diào)整(2020年山東:降低低谷電價(jià))。3.1發(fā)電側(cè):政策性配儲(chǔ)規(guī)模的核心是合理的IRR目前,各地依據(jù)本地情況出臺(tái)配儲(chǔ)比例政策,常見(jiàn)要求配儲(chǔ)10%、2h(0.2wh)。長(zhǎng)期來(lái)看,配儲(chǔ)規(guī)模的增長(zhǎng)彈性取決于光伏和儲(chǔ)能裝置成本的持續(xù)下價(jià),理論上是維持光儲(chǔ)一體化資產(chǎn)的合理IRR。我們按照2030年光伏和儲(chǔ)能的成本測(cè)算,配儲(chǔ)0.6wh的IRR可以達(dá)到6%。3.2用戶側(cè):峰谷電價(jià)差套利國(guó)內(nèi)用戶側(cè)的峰谷電價(jià)差套利,我們認(rèn)為主要體現(xiàn)在小工業(yè)和商業(yè)。按照地區(qū)分布,主要是長(zhǎng)三角和珠三角。儲(chǔ)能裝置的經(jīng)濟(jì)性體現(xiàn)在兩峰兩谷(平),每天可以有效充放電兩次的區(qū)域,比如廣東、浙江、江蘇等。我們可以以廣東、江蘇、浙江三省第二產(chǎn)業(yè)的30%和第三產(chǎn)業(yè)的合計(jì)用電量,作為峰谷電價(jià)差套利的儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模。國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能的未來(lái):市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)、多技術(shù)路線并存。我們的結(jié)論:鈉鋰求異,氫釩求同,尋找上游材料的投資機(jī)會(huì)。儲(chǔ)能的下游是電網(wǎng)、電站運(yùn)營(yíng)、戶用等,與車用鋰電(認(rèn)證周期長(zhǎng)、一致性要求高)進(jìn)入壁壘高、集中度高不同,很難出現(xiàn)寡頭的格局,更多是以經(jīng)濟(jì)性和成本優(yōu)勢(shì)為核心的競(jìng)爭(zhēng)格局,更像是光伏產(chǎn)業(yè)。4.鈉鋰求異:產(chǎn)業(yè)鏈重合度高,關(guān)注上游原材料4.1鋰電鈉電原理相同,鈉電產(chǎn)業(yè)化道路平坦鈉離子電池工作原理與鋰離子電池“搖椅式”原理相同,利用鈉離子(Na+)在正負(fù)極材料之間的可逆脫嵌實(shí)現(xiàn)充放電。鈉離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成,和鋰離子電池的生產(chǎn)設(shè)備基本可實(shí)現(xiàn)兼容,降低了產(chǎn)業(yè)化難度。鈉電產(chǎn)業(yè)鏈布局承襲鋰電,利于產(chǎn)業(yè)化快速導(dǎo)入。我國(guó)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈還處于初級(jí)階段,產(chǎn)業(yè)布局尚不成熟。鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)與鋰電類似,包括上游資源企業(yè)、中游電池材料及電芯企業(yè)。4.2鈉鋰求異:以負(fù)極材料為例硬碳占據(jù)負(fù)極主流,改善首周循環(huán)效率為商業(yè)化關(guān)鍵。硬碳材料由于高比容量(300mAh/g左右)、低儲(chǔ)鈉電壓(平臺(tái)段電壓在0.1V左右)、長(zhǎng)循環(huán)壽命、來(lái)源廣而被認(rèn)為是鈉離子電池最具商業(yè)化潛力的負(fù)極材料。目前,商業(yè)化的鈉離子電池所使用的負(fù)極幾乎都是硬碳,硬碳比石墨更易合成。在商業(yè)化應(yīng)用過(guò)程中,硬碳面臨著首周庫(kù)倫效率較低的問(wèn)題,其在酯基電解液中首周庫(kù)倫效率大多在50-80%左右。因此,需要通過(guò)改進(jìn)前驅(qū)體、改善合成條件等方法減少其內(nèi)部缺陷,制備出孔隙率低且缺陷少的硬碳。規(guī)?;笊a(chǎn)成本的決定因素:原料價(jià)格、殘?zhí)悸剩▎魏模?、電費(fèi)(溫度和時(shí)間)。綜合來(lái)看,我們認(rèn)為硬碳成本應(yīng)該低于人造石墨,軟碳成本使用無(wú)煙煤之后則更低。原料價(jià)格:過(guò)去優(yōu)質(zhì)負(fù)極材料主要采用進(jìn)口原料(主要指進(jìn)口針狀焦),2019-2020年原料國(guó)產(chǎn)化替代加速,產(chǎn)品成本顯著下降。2021年以來(lái),國(guó)內(nèi)負(fù)極材料主要原料的價(jià)格呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)。下游需求持續(xù)增長(zhǎng),供需博弈下原料價(jià)格的上漲已成定局,負(fù)極材料廠商成本承壓,而壓力能否傳導(dǎo)至下游電池廠商,取決企業(yè)基于技術(shù)壁壘和客戶資源所構(gòu)筑的議價(jià)能力。殘?zhí)悸剩▎魏模菏?fù)極材料中,天然石墨單耗相對(duì)確定,人造石墨單耗波動(dòng)較大,依據(jù)負(fù)極材料廠商披露的數(shù)據(jù)計(jì)算,單耗在1.21-2.28區(qū)間內(nèi)。單耗可能隨石油焦和針狀焦用量的占比差異而有所變化,除高端人造石墨主要采用針狀焦為主外,其余不同品質(zhì)的負(fù)極材料原料用量的具體配比未知。硬碳/軟碳負(fù)極中,酚醛樹(shù)脂分子中含有大量的芳香環(huán),殘?zhí)悸矢哂谄渌叻肿泳酆衔?,理論值?5~70%,產(chǎn)業(yè)化后可能低于50%,原料單耗2以上;生物質(zhì)原料的殘?zhí)悸士赡苤挥?0%;無(wú)煙煤的殘?zhí)悸蚀蟾?0-80%,但軟碳性能弱于硬碳。加工費(fèi)用:無(wú)論是軟碳還是硬碳,由于其溫度和時(shí)長(zhǎng)要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人造石墨,成本結(jié)構(gòu)可參考天然石墨,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化后制造費(fèi)用(含電費(fèi)能耗等)可能略高于天然石墨。5.釩氫求同:降本之路方向一致,關(guān)注共用組件5.1液流電池為儲(chǔ)能“量身打造”液流電池具備兩大核心優(yōu)勢(shì):1)安全:從根本上避免爆燃,2)耐用:活性物質(zhì)衰減緩慢,工作壽命長(zhǎng)達(dá)15-20年,加之儲(chǔ)能系統(tǒng)一般是靜態(tài)設(shè)施,對(duì)重量、體積的要求不高,能量密度并非關(guān)鍵指標(biāo),使得其尤其適合作為大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)。全釩液流電池技術(shù)已成熟、綜合性能好,是目前所有液流電池技術(shù)中最成熟、最可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的。其除液流電池的普遍優(yōu)點(diǎn)外,還有三項(xiàng)優(yōu)勢(shì):1)環(huán)境友好:全封閉運(yùn)行,幾乎零排放;2)殘值較高:電解液釩元素不發(fā)生損耗,殘值約70%;3)回收方便:電解液只含單一過(guò)渡金屬,容易提取。雖然釩電體積相對(duì)鋰電更大,但是戶用儲(chǔ)能釩電產(chǎn)品體積仍有一定競(jìng)爭(zhēng)性,疊加其安全、高生命周期性價(jià)比兩大優(yōu)勢(shì),除大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)外,小型化全釩液流電池同樣能與家用光伏配套使用。5.2釩氫同體系,模塊化結(jié)構(gòu)中電堆為核心全釩液流電池與氫燃料電池結(jié)構(gòu)與原理類似,電堆是系統(tǒng)的核心部件,是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)和產(chǎn)生電能的場(chǎng)所,電解液或氫氣儲(chǔ)存在外部?jī)?chǔ)罐中。鑒于單個(gè)電池單元輸出功率較小,實(shí)踐中通常通過(guò)將多個(gè)單元以串聯(lián)方式層疊組合構(gòu)成電堆來(lái)提高整體輸出功率。以氫燃料電池為例,電堆是由雙極板與膜電極交替疊合,各單體之間嵌入密封件,經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿拴牢,構(gòu)成的復(fù)合組件。從成本構(gòu)成看,電堆是電池系統(tǒng)的價(jià)值量核心,國(guó)內(nèi)電堆在核心材料缺乏與關(guān)鍵技術(shù)方面存在短板。釩氫共用材料中,目前石墨雙極板基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層仍主要依賴進(jìn)口。電堆的降本之路:據(jù)GGII統(tǒng)計(jì),電堆近年的降價(jià)幅度約為每年30%。與此同時(shí),氫燃料電池系統(tǒng)的平均降價(jià)幅度約為每年15%。2021年,批量采購(gòu)的電堆價(jià)格已降至2000元/kW以下,這也使得燃料電池系統(tǒng)價(jià)格低于5000元/kW成為可能。5.3釩氫尚處產(chǎn)業(yè)化初期,共用組件更具高確定性未來(lái)氣體擴(kuò)散層(GDL):位于氣體流場(chǎng)層和催化層之間,主要由碳紙/碳布經(jīng)疏水處理和微孔層涂覆形成。氣體擴(kuò)散層的質(zhì)量主要取決于碳紙基材,而基材的質(zhì)量則取決于上游碳纖維。碳紙的制備中,體現(xiàn)技術(shù)難度的主要在打漿環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)需要控制打漿度以確保碳纖維的切斷的長(zhǎng)度適中,粘合劑、分散劑等溶液的材料選擇與配比均會(huì)影響碳紙的性能。競(jìng)爭(zhēng)格局方面,龍頭包括日本Toray、德國(guó)SGL以及美國(guó)AvCarb等,其中Toray、SGL均布局碳纖維全產(chǎn)業(yè)鏈。質(zhì)子交換膜(PEM):目前主流技術(shù)是全氟磺酸質(zhì)子交換膜。PEM逐漸趨于薄型化,由幾十微米降低到十幾微米,降低質(zhì)子傳遞的歐姆極化,以達(dá)到更高的性能。競(jìng)爭(zhēng)格局方面,美國(guó)的科慕和戈?duì)栴I(lǐng)先市場(chǎng),后者產(chǎn)品系列最為豐富、產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用案例最多,是車用燃料電池市場(chǎng)的主導(dǎo)者。國(guó)內(nèi)研制能力強(qiáng)、已有規(guī)?;a(chǎn)能力的主要是東岳未來(lái),其以完整的含氟精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)鏈為特點(diǎn)。雙極板(BP):依材質(zhì)可分為石墨雙極板、金屬雙極板和復(fù)合雙極板。氫燃料電池目前主要采用石墨板或金屬板,釩液流電池傾向復(fù)合板。國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程方面,石墨板基本已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,金屬板已有部分企業(yè)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),復(fù)合板尚處研發(fā)階段。5.4釩氫求同:以雙極板為例石墨板適應(yīng)需求趨于薄型化,乘用車為金屬板帶來(lái)機(jī)遇。石墨板:由于其高耐腐蝕性、高耐久性,以及相對(duì)較低的技術(shù)壁壘,率先實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,在對(duì)體積較不敏感而對(duì)耐久性敏感的特種車、商用車領(lǐng)域示范應(yīng)用。然而,石墨雙極板的制作周期長(zhǎng)、機(jī)械性能差、加工難度大、制作成本高等劣勢(shì)也不可忽視。市場(chǎng)已有越來(lái)越多的企業(yè)成功開(kāi)發(fā)出超薄超精細(xì)石墨雙極板,提前突破了國(guó)家制定2025年前單組石墨雙極板厚度1.5mm的要求,功率密度開(kāi)始接近豐田第一代金屬雙極板的水平。金屬板:抗腐蝕性差,壽命過(guò)短是其應(yīng)用的阻礙,然而隨著涂層工藝的持續(xù)進(jìn)步與突破,其有望實(shí)現(xiàn)和石墨板相同的使用壽命。豐田汽車公司率先在旗下Mirai燃料電池汽車上使用金屬雙極板和涂層,解決了腐蝕、成本和導(dǎo)電等一系列問(wèn)題。憑借其機(jī)械性能優(yōu)異、高體積功率密度、成本低廉且易批量生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì),金屬雙極板將在乘用車規(guī)?;瘧?yīng)用的進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)突破。市場(chǎng)格局:仍以石墨板為主,金屬板或后來(lái)居上。氫燃料電池方面,2020年我國(guó)氫燃料電池雙極板市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3.1億元,石墨板(包含碳塑復(fù)合板)和金屬板的市場(chǎng)占比分別為65%和35%,2021年石墨雙極板與金屬雙極板

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論