本文主要是對儲能行業的概覽及主要的技術路線介紹。儲能是我國政策支持發展的行業。我國綠電裝機量不斷提升，而儲能可以有效提升供電穩定性，起到削峰填谷的作用，因而成為政策支持發展的重點行業。以電化學儲能為代表新型儲能技術是最未來主要的增量。目前鋰電池儲能技術最成熟，但由于儲能電池不需要考慮能量密度等問題，可以更多考慮性價比，因此鈉電池、釩電池等產品將更廣泛適用于儲能之中。

核心結論

當前的儲能行業可類比2020年的新能源汽車行業，處于行業爆發的前期，業績成長確定性強；而轉債中也有許多儲能相關的標的，大多數的評級、規模、性價比都較高，本文主要是對儲能行業的概覽及主要的技術路線介紹。

全球儲能將迎來爆發期，據集邦咨詢TrendFroce預計2025年全球新增儲能裝機量將達到362GW，中國、歐洲、美國將是最主要的增量。環保低碳思潮成為共識，疊加在歐洲蔓延的能源危機，加劇了各國對能源安全的思考，全球迎來新一輪綠色電力裝機熱潮，而配套的儲能設備也迎來爆發期。

儲能是我國政策支持發展的行業。我國綠電裝機量不斷提升，而儲能可以有效提升供電穩定性，起到削峰填谷的作用，因而成為政策支持發展的重點行業。據集邦咨詢TrendFroce預計至2025年中國儲能市場將突破100GWh。

以電化學儲能為代表新型儲能技術是最未來主要的增量。儲能技術繁多，可分為熱儲能、電儲能和氫儲能，其中電儲能可分為機械儲能、電化學儲能和電磁儲能。由于電化學儲能相應速度快，建設靈活，因此越來越廣泛的應用到各個行業當中，而涉及儲能的轉債標的也以電化學儲能為主。目前鋰電池儲能技術最成熟，但由于儲能電池不需要考慮能量密度等問題，可以更多考慮性價比，因此鈉電池、釩電池等產品將更廣泛適用于儲能之中。

報告正文

1、儲能市場將迎來爆發期

1.1 碳中和+能源安全，海外儲能增長

全球儲能市場快速增長。在能源安全越來越受到關注的當下，全球儲能裝機量迅速增長，根據中商情報網統計，2021年全球儲能累計裝機量達到203.5GW，同比增長6.49%，同比增速延續了2019年的增長趨勢，新增裝機規模12.4GW，其中美國、中國和歐洲是最主要的增量。

技術推動新型儲能項目快速增長。截至2021年底，全球抽水儲能的累計裝機規模首次低于90%，同比下降了4.1pcts，而與此相對的是以電化學儲能為代表的新型儲能的占比提高至12.2%，累計裝機規模為25.4GW，同比增長了67.7%，新增裝機10.2GW，同比增長117%，由于新型儲能相比機械儲能更加靈活、更加符合在人口集中地區裝機的需求，因此未來有廣闊的增長空間。

全球“碳中和”持續推進，歐美國家的能源結構加速轉型，風電光伏等綠電裝機量增長。2021.5，歐洲議會環境委員會投票通過《歐洲氣候法》草案，提出到2030年溫室氣體排放量相比1990年至少減少55%。草案正式生效后具備法律效力，確保歐洲2050年實現碳中和。而拜登政府也高度關注碳中和，2021.1上任首日即宣布重返《巴黎協定》，提出美國將通過發展可再生能源，到2035年實現無碳發電，2050年實現碳中和，并計劃投資2萬億美元，用于基礎設施、清潔能源等重點領域。其余發達國家也均有相關法律出臺。

歐洲能源危機加劇，電價普遍上漲，帶來對可再生能源的旺盛需求。2021年下半年開始，歐洲的電價出現了加速上漲的過程。進入2022年之后，隨著俄羅斯減少油氣出口，以及近期席卷北半球的熱浪，歐洲電價進一步上漲。以英國為例，根據英國能源監管機構（Ofgem）統計顯示，截至2022年5月末，英國協議電價為214英鎊/MWh，而去年同期電價為70英鎊/MWh，一年之內漲價了兩倍。在能源危機的背景下，歐洲各國迫切尋求能源獨立，而光伏、風電等新能源發電必然是最優的替代方式。

1.2 中國儲能市場迎來新時代

我國綠電裝機量不斷提升，對供電穩定性提出了更高的要求，儲能裝機具有必要性。我國的發電結構一直以來都是以火電為主，近年來風電、光伏等綠電裝機占比不斷提升，從而加重發電量的間接性和波動性，“棄風限電”、“棄光限電”等情況難以避免，會對資源造成極大浪費。根據國家能源局統計，2022Q1棄風電量60億千瓦時，棄光電量24億千瓦時。此外，儲能也可以起到調峰調頻的作用。

儲能調峰對電力波動具有明顯的平緩作用。根據薛晨、任景、張小東等人發表的《西北電網儲能獨立參與電網的模擬分析》，西北地區某省級電網的新能源發電量波動較大，因此需要對10:00-16:00的發電進行調峰。在儲能配合火電參與調峰后，增加了電力儲備，能夠分擔火電機組的調峰壓力，避免機組低負荷率運行，降低了調峰的邊際成本。

國家層面鼓勵儲能發展。新型儲能是構建新型電力系統的重要技術和基礎裝備，是實現碳達峰碳中和目標的重要支撐，也是催生國內能源新業態、搶占國際戰略新高地的重要領域。近些年來，國家陸續出臺各項產業政策，為新型儲能行業的發展提供了良好的環境。儲能技術的發展關系到能源、交通、電力等多個重要行業的發展，尤其在當今能源枯竭日益加劇、能源消費供求不平衡的大環境下，儲能能夠突破傳統能源模式時間與空間的限制，其重要作用日益凸顯，已成為國家重點發展的戰略新興產業。

各省市對“十四五”期間儲能提出了具體裝機量目標，儲能成為風光電基地建設的標配。在國家層面的政策號召之下，各省市以及自治區相繼發布相關文件，明確新能源配置儲能的標準。2022年以來，寧夏、上海、四川成都、浙江義烏等均明確新能源配置儲能的標準，普遍要求儲能裝機規模不得低于10%-20%。除此之外，大部分省市也發布了“十四五”期間的儲能裝機目標，全國各省在新型儲能和抽水蓄能方面的布局會更加縱深化發展，為一大批風電、光伏新增發電項目并網做好調峰準備。

預計2025年全球新增儲能裝機量將達到362GW。根據集邦咨詢TrendFroce預測，預估未來5~10年全球儲能市場將迎來飛速發展，至2025年全球儲能新增裝機量約為362GWh。以目前各國儲能市場成長速度來看，中國即將反超歐美地區，將邁向規模化、市場化，形成以發電側為主，受優惠政策驅動，強制配儲，電網側、用電側為輔的儲能結構，預計至2025年中國儲能市場將突破100GWh。海外方面，預測2025年美國新增裝機量達133GWh。歐洲受惠于政策和經濟性推動，儲能裝機需求激增，由于俄烏沖突導致歐洲天然氣等能源供應緊張，用電成本不斷上漲進而引發市場恐慌，歐盟目前已定下2030年新能源裝機目標，連帶刺激儲能需求上漲，預測2025年新增裝機量達54GWh。

2、從技術革新角度看儲能發展

本章節將從技術角度，對儲能產業鏈、鈉電池、釩電池、熔鹽儲能進行介紹。儲能系統的主要要求是壽命長、污染低、易維護、安全性高，而對于能量密度要求并不高，因此衍生出了許多技術路線，除了傳統的機械儲能、正處于高速成長期的鋰電池儲能之外，還衍生出了鈉電池、釩電池、熔鹽儲能等新的產業機會，由于不同的技術路演有不同的特點，在儲能大規模運用后將呈現百花齊放的局面。

2.1電化學儲能：應用最廣泛的路線

儲能技術路線繁多，目前抽水蓄能是目前技術最成熟，也是最主要的儲能方式。從大類區分，儲能主要分為熱儲能、電儲能和氫儲能，其中電儲能是最主要的儲能方式。而電儲能分為機械儲能、電化學儲能和電磁儲能。目前機械儲能中的抽水蓄能是最主要的儲能方式，具有規模大、能量儲存集中、技術成熟、成本低、壽命長等優點，但是啟動速度慢，建設周期長，而且受到地理環境和土木工程制約較大，缺乏靈活性。

電化學儲能是未來市場空間增長最大的技術方向。電化學儲能電站通過化學反應進行電池正負極的充電和放電，實現能量轉換。電化學儲能的響應速度較快，基本不受外部條件干擾，但投資成本高、使用壽命有限，且單體容量有限。隨著技術手段的不斷發展，電化學儲能正越來越廣泛地應用到各個領域。根據CIAPS測算，到2025年全國電化學儲能行業市場規模將達到40GW，2021-2025年CAGR67%，到2030年規模將達到110GW，2025-2030年CAGR為22%。此外，涉及儲能的轉債標的也基本處于電化學儲能產業鏈上。

出于環保及安全角度考慮，新型儲能電池將會替代傳統電池技術，而經濟性要求倒逼鋰電池技術革新。以鉛酸電池為代表的傳統儲能技術，由于其對環境危害較大，已逐漸被性能更高、更安全環保的電池所替代，如磷酸鐵鋰電池。根據國家能源局頒布的《防止電力生產事故的二十五項重點要求（2022年版）（征求意見稿）》，中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池。此外，由于鋰及鋰鹽制品價格高企，迫切需要更具性價比的技術代替鋰電池。政策監管及經濟性的要求共同倒逼了儲能電池技術革新。

儲能系統是以電池為核心的綜合能源控制系統。主要包括電芯、EMS（能量管理系統）、BMS（電池管理系統）、PCS（雙向變流器）等多個部分，其中電芯是儲能系統的核心，成本占比約67%，2021年鋰電池主要包括磷酸鐵鋰和三元電池兩類。BMS主要負責電池的監測、評估、保護及均衡等；能量管理系統（EMS）負責數據采集、網絡監控和能量調度等；儲能變流器（PCS）可以控制儲能電池組的充電和放電過程，進行交直流的變換。

無論電化學儲能使用何種技術，從產業鏈角度，都可分為上游、中游、下游。上游是原材料及電池結構件，中游主要是電池總裝及系統集成，下游是儲能裝機應用場景。其中多數技術變革首先發生在上游，目前主要的發展方向是鈉離子電池和釩電池。

2.2 鈉離子電池：安全和性價比的選擇

①鈉電池的技術特點

鈉離子電池主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作，與鋰電池工作原理相似。鈉電池的構成主要包括正極、負極、隔膜、電解液和集流體。正負極之間由隔膜隔開以防止短路，電解液浸潤正負極以確保離子導通，集流體則起到收集和傳輸電子的作用。充電時，Na+從正極脫出，經電解液穿過隔膜嵌入負極，使正極處于高電勢的貧鈉態，負極處于低電勢的富鈉態。放電過程與之相反，Na+從負極脫出，經由電解液穿過隔膜嵌入正極材料中，使正極恢復到富鈉態。為保持電荷的平衡，充放電過程中有相同數量的電子經外電路傳遞，與Na+一起在正負極間遷移，使正負極分別發生氧化和還原反應。

鈉離子電池與鋰離子電池相比主要是在正負極材料、電解液溶質和集流體方面存在不同。鈉離子電池的正極材料為鐵錳銅/鎳三元體系以及磷酸體系，負極材料則是采用硬炭，電解液溶質用六氟磷酸鈉來替代六氟磷酸鋰，集流體采用更便宜的鋁箔。

②鈉電池的優勢

相比鋰電池，鈉電池在經濟性、安全性等方面具有優勢，而在能量密度方面低于鋰電池：

1）鈉電池的價格低于鋰電池。鈉資源儲量豐富、分布均勻，原材料成本較為低廉。鈉元素在地殼中占比約2.75%，且遍布全球；相比之下鋰元素僅為0.0065%，且75%集中在美洲，反應在價格上，鈉的價格2元/kg，鋰的價格150元/kg，此外鈉電池的負極可以使用更便宜的鋁箔，因此綜合來看，鈉電池的原材料成本相比鋰電池可下降30-40%。

2）鈉電池與鋰電池的生產設備大多兼容，對于設備和工藝投入較少。鋰電池結構與鈉電池結構基本相同，都可生產成方形、圓柱、軟包、刀片等常見電池形態，因此生產設備也基本可以互相兼容。

3）鈉離子的倍率性能更好，功率輸出和接受能力更強，當前已公開的鈉電池具備3C及以上的充放電倍率，更適合規模儲能調頻的應用。鈉離子的溶劑化能比鋰離子更低，即具有更好的界面離子擴散能力；同時，鈉離子的斯托克斯直徑比鋰離子的小，相同濃度的電解液具有比鋰鹽電解液更高的離子電導率；更高的離子擴散能力和更高的離子電導率意味著鈉離子電池的倍率性能更好，功率輸出和接受能力更強。

4）鈉電池的高低溫性能更加優異。根據目前初步測試結果，鈉電池在-40℃低溫下可以放出70%以上容量，高溫80℃可以循環充放使用，這將在儲能系統層面降低空調系統的功率配額，也可以降低溫度控制系統的在線時間，進而降低儲能系統的一次投入成本和運行成本。目前寧德時代推出的第一代鈉離子電池，在-20℃的低溫環境中，也擁有90%以上的放電保持率。

③鈉電池的市場空間

鈉離子電池有望在2023年實現產業化，到2026年理論裝機量將達到369.5GW。目前國內處于鈉電池研發前列的企業主要是寧德時代和中科海鈉，均預計在2022-2023年實現產業化。EVTank在《中國鈉離子電池行業發展白皮書（2022年）》中根據鈉離子電池各潛在應用場景對電池的需求量進行了測算，理論上，鈉離子電池在100%滲透的情況下在2026年的市場空間可達到369.5GWh，其理論市場規模或將達到1500億元。

2.3釩電池：理論上容量無上限

①釩電池的技術特點

釩電池結構與傳統電池構造有較大區別。釩電池全稱為全釩氧化還原液流電池，是一種基于金屬釩元素的氧化還原電池儲能系統。釩電池電能以化學能的方式存儲在不同價態釩離子的硫酸電解液中，通過外接泵把電解液壓入電池堆體內，在機械動力作用下，使其在不同的儲液罐和半電池的閉合回路中循環流動，采用質子交換膜作為電池組的隔膜，電解質溶液平行流過電極表面并發生電化學反應，通過雙電極板收集和傳導電流，從而使得儲存在溶液中的化學能轉換成電能。這個可逆的反應過程使釩電池順利完成充電、放電和再充電。

②釩電池的優點

釩電池相比鋰電池，具有壽命長、容量大、安全性高、資源豐富等優點：

1）釩電池壽命可在10年以上。由于釩電池的正負極活性物質是以溶劑形式溶解在電解液中，因此可以深度充放電而不損傷電池，循環次數可超過10000次。

2）容量大，可被擴展為大型儲能電站。雖然釩電池的能量密度和功率密度低于鋰電池，但是由于電堆作為發生反應的場所與存放電解液的儲罐分開，從根本上克服了傳統電池的自放電現象，功率只取決于電堆大小，電量只取決于電解液體積和濃度，因此可靈活控制電量和功率，可以按照需求調整電站的大小。

3）安全性高。由于釩電池的電解質離子存在水溶液中，不會發生熱失控、燃燒和爆炸，即使正負極電解液混合短路，也只會讓電解液溫度略微上升。

4）國內資源儲量豐富。全球已探明的釩金屬儲量為2200萬噸，主要分布在中國、俄羅斯、澳大利亞、南非、巴西、美國等地，其中中國釩儲量達950萬金屬噸，位居世界第一。

③釩電池的市場空間

現在是釩電池產業化的前夜，預計到2030年國內新增裝機量4.5GW。目前釩電池產業化的主要壁壘在于初始投資成本高，但是隨著政府補貼的持續投入、產業鏈成熟化發展、以及伴隨規模效應降本等多種因素影響下，釩電池將憑借優異的特性由政策導向市場導向過渡，其滲透率將逐步提升。根據EVTank頒布的《中國釩電池行業發展白皮書（2022年）》，2022年國內大量的釩電池儲能項目開工建設，預計全年新增裝機量將達到0.6GW，到2025年釩電池新增規模將達到2.3GW，2030新增量將達到4.5GW，屆時釩電池儲能項目累計裝機量將達到24GW。

2.4熔鹽儲能：長時儲能的優選

①熔鹽儲能技術特點

熔鹽儲能是一種稍顯冷門的儲能技術路線，具有初始投資成本低、熱容高、安全性好等優點。熔鹽儲能與電池儲能相同，也是一種長時儲能，基本的思路是利用熔鹽的儲熱能力，在電力供給盈余或電力需求低谷時主動將電力以熱能的形式儲藏起來，在電網需要時再將熱能轉化為電能，從而實現削峰填谷、系統調頻的作用，為電力供給提供彈性。在該應用場景下，熔鹽儲能主要有雙罐系統和單罐系統兩種形式。

雙罐系統：適用于大面積供暖、供工業蒸汽、發電、電廠的調峰、清潔電能的消納等領域，主要流程包括：

儲熱循環：冷鹽罐中的低溫熔鹽通過熔鹽泵進入到熔鹽電加熱器，通過智能互補系統利用風電、光伏、夜間低谷電在電加熱器中加熱熔鹽，加熱后的高溫熔鹽進入到熱鹽罐中進行儲存，完成熔鹽儲熱循環。

放熱循環：熱鹽罐中高溫熔鹽通過熔鹽泵進入到換熱系統中與給水進行換熱，給水被加熱成蒸汽，放熱后的熔鹽進入到冷鹽罐中進行儲存，完成熔鹽放熱循環。

蒸汽/水換熱循環：給水被加熱后產生的蒸汽與熱用戶側循環水回水進行換熱，蒸汽換熱后的凝結水經過處理后可回到熔鹽放熱循環中繼續循環使用，換熱后的循環水供水供熱用戶使用，經熱用戶使用后的循環水回水，再與蒸汽進行換熱，完成蒸汽/水換熱循環。

單罐系統：適用于小面積供暖、供生活熱水、清潔電能的消納等領域，主要流程僅包括儲熱循環和放熱循環。

②熔鹽儲能應用場景

作為一種高溫熱儲能技術，在非電市場，熔鹽儲能在生產工業蒸汽領域的市場價值相對更大，目前新增的熔鹽儲能項目很多都與蒸汽生產相關。目前，熔鹽儲熱技術有5大典型應用場景，從初始的光熱發電走向綜合能源服務。

1）光熱發電：熔鹽儲熱技術應用于光熱電站其特點是將儲熱和傳熱介質合為一體，簡化了整個電站設備組成，有利于后期的運維。同時可以提高太陽能的利用效率，減少功率波動，提高電力系統靈活性；促進電網平穩性輸出，緩解新能源電力發展過程中的限電問題。

2）清潔供熱：可將棄風/棄光電、低谷電等電能儲存起來，在需要的時候釋放，減少用戶用能成本，提高整個系統的能源利用率；可實現削峰填谷，平滑光電、風電的輸出功率，提升新能源發電的消納能力；為食品加工、紡織等企業提供穩定持續的蒸汽、熱風等高品質熱源。

3）移動儲熱供熱：無管路熱損失，熱能利用率高；可實現廢余熱高效回收利用，節能減排雙收益；無需管道鋪設，投資少、運行成本低；設備運行靈活，操作安全簡單；可實現供熱管網輻射不到的企業或工廠。

4）火電靈活性改造：減小供熱機組熱負荷，或增大供熱機組發電出力調節范圍，提高電廠的運行靈活性；通過調峰給用戶供熱提高電廠的經濟效益；突破供熱對機組電負荷調節的限制，實現能量的梯級利用。

5）綜合能源服務：通過與光伏、風電、核能等系統互補耦合，為用戶提供高效智能的多種能源供應，提高能源利用率；實現能源生產和環境治理的融合，減少污染物排放和降低企業用能成本；提高清潔能源的使用比例，優化能源結構。

③熔鹽儲能已經有了初步應用

熔鹽儲熱招標/簽約/建設中總規模達到3047MW，有望實現跨越式增長。根據國海證券公用事業組統計，2022年招標/簽約/建設中的熔鹽儲熱項目達16個，總裝機規模達3074MW，其中甘肅省金昌市高溫熔鹽儲能綠色調峰電站儲能規模達到600MW/3600MWh，熔鹽儲熱項目規模大型化趨勢明顯。

縱覽以上這幾種技術，每種都有自己的特點：鋰電池工藝成熟，鈉電池性價比高，釩電池容量大、壽命長，熔鹽儲能可長時，且可配套鍋爐。我們只列出了目前轉債標的涉及的路線，以后若有涉及轉債的新技術路線出現，我們也將進行持續補充。