储能电池市场现状分析及发展前景

储能电池市场现状分析及发展前景光伏发电行业基本情况（一）全球光伏发电行业基本情况1、全球光伏发电行业发展情况自人类工业革命以来，石油、煤炭等化石能源消耗量剧增，化石能源的开采和消耗对于全球生态的影响日益加剧，能源问题与环境问题已成为制约人类社会发展的主要因素之一。太阳能作为可供人类利用的储量最为丰富的清洁能源之一，有望在应用规模、开发成本、使用效率等方面实现对传统能源的替代，具有良好的发展前景。英国石油（BPp．l．c．，BP）发布的2022版《bp世界能源统计年鉴》显示，2011-2021年度内，各年全球光伏装机量保持19%以上的增长，近十年复合增长率达28%。2021年度，全球光伏装机量已达843．1GW，全球光伏发电行业整体保持快速增长趋势。国际能源署（InternationalEnergyAgency，IEA）发布的统计数据显示，2010年前后，全球光伏发电量开始进入快速增长阶段，并持续保持增长。根据国际能源署发布的统计数据，2010-2019年度，全球光伏发电量占清洁能源发电量的比例已从0．81%提升至10．41%，占全球总发电量的比例从0．15%提升至2．52%，而以2050年全球范围内实现碳中和目标进行预测，届时光伏发电量占全球各类能源发电总量的比例将在35%左右。光伏能源已进入与传统能源竞争的发展阶段，且仍具备较为广阔的增长空间。2、全球光伏发电市场分布情况因全球各国家及地区太阳能资源分布、光伏产业起步时间、政策支持力度、经济发展状况等方面存在差异，全球光伏发电市场的分布呈现一定的差异化特征。亚太地区、北美地区和欧洲地区为目前全球光伏发电的主要市场，根据国际能源署发布的研究报告《SnapshotofGlobalPVMarkets2022》，前述地区2021年度光伏装机量占当年全球装机总量的比例在90%左右。随着光伏产业在全球范围内的快速发展，近年来，除中国、欧盟、美国等传统主要市场外，其他国家及地区的光伏产业也呈现较快发展趋势。根据国际能源署研究报告，2021年度全球共有20个国家的光伏装机量超过1GW，15个国家的累计光伏装机量已超过10GW。在新冠肺炎疫情对全球多数地区光伏工程进度产生不利影响的背景下，印度、巴西等光伏产业新兴市场2021年度保持快速增长趋势。根据英国非营利机构能源与气候智能小组（Energy&ClimateIntelligenceUnit）发布的统计数据，截至目前，全球已有71个国家或地区通过法律提案、政策文件等不同形式提出或承诺提出碳中和目标，57个国家或地区已提出相关目标或正在讨论实施。随着更多国家将碳中和作为重要战略目标，光伏产业预计将在全球范围内实现更为广泛的发展。（二）中国光伏发电行业基本情况中国是全球最大的光伏市场，光伏产业已成为我国具有国际竞争优势的战略性朝阳产业。近十年来，中国光伏发电行业经历了政策支持下的爆发式发展、产业调整、竞争加剧、稳定发展等多个阶段。特别是2018年以来，国内531新政的实施促使行业落后产能加速出清，推动我国光伏行业进一步提质、降本、增效，对于推动平价上网的实施及产业的可持续发展发挥了重要作用。目前，我国光伏行业在产业规模、技术水平、产业链体系等方面均位于世界前列，在光伏产业链多个环节具有一批全球领先的企业。根据中国光伏行业协会发布的统计数据，我国在多晶硅产量、组件产量、光伏新增装机量和累计装机量等方面均位居全球首位。2021年3月，政府工作报告中提出，在持续改善环境质量方面，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构，大力发展新能源。在十四五时期主要目标任务指出，单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低13．5%和18%。在光伏发电成本下降、下游市场拉动、国家政策支持等一系列有利因素的推动下，根据中国光伏行业协会（CPIA）发布的预测数据，中国未来五年新增光伏发电装机容量呈逐年增加趋势。乐观情形下，2025年度中国新增光伏发电装机容量将达到110GW，保守情形下亦将达到90GW。中国光伏发电行业中游分析（一）中国光伏发电市场现状光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能，近年来，我国光伏发电行业快速发展。据统计，2022年1-7月中国光伏发电装机容量34351万千瓦，同比增长26．7%。光伏发电新增装机容量3773万千瓦，同比增加1979万千瓦。（二）太阳能电池板太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置，电池板包括电池片、光伏组件等。近年来，得益于我国鼓励发展新能源的优惠政策，太阳能电池片产量增长势头良好。数据显示，2021年我国太阳能电池片产量197．9GW，同比增长46．90%。随着电池片环节的技术更迭速度日益加快，技术水平领先、产能结构合理的企业持续扩大市场份额，其所生产的光电转换效率高、长期稳定性好、具有成本优势的大尺寸电池片产品是下游组件市场需求的主流。预计2022年我国太阳能电池片产量有望达233．8GW。太阳能电池片处于光伏发电产业链中游，是光伏发电的核心器件。根据PVInfoLink调研数据统计，2021年通威再度拿下全球电池片出货量冠军，爱旭股份紧随其后，三四五名分别为润阳、潞安、中宇。和此前PVInfoLink公布的2021年上半年电池片出货量保持一致。随着中国光伏新增装机容量不断增加，中国光伏组件产量也不断增加。2020年光伏组件产量突破120GW，2021年光伏组件产量再创新高达到182GW，同比增长46．1%。据悉，我国光伏组件产量连续15年居全球首位。预计2022年光伏组件产量将达235GW。从企业生产情况来看，2021年，组件环节产业集聚度继续提升。前五家、前十家、前二十家企业的产量增速依次递减，TOP5和之后的企业相比增速差距加大，TOP5企业市占率继续上升至突破50%，达到56．2%，头部企业规模优势明显。（三）智能控制器近年来，得益于我国拥有广阔的终端产品消费市场、完善的电子产业配套体系以及充足的劳动力资源，全球智能控制器产业逐渐向国内转移，我国智能控制器市场规模不断增长。数据显示，2020年我国智能控制器市场规模达23746亿元，同比增长10．2%。预计2022年我国智能控制器市场规模将达31813亿元。目前，我国智能控制器企业众多，竞争格局较为分散，主要原因是智能控制器产品迭代快。从市场份额来看，智能控制器行业龙头企业分别是拓邦股份与和而泰，市场占有率分别为0．23%、0．19%，其次是朗科智能与和晶科技，市场占有率均为0．07%，贝仕达克和振邦智能市场占有率均为0．04%。（四）光伏逆变器得益于国内齐全的产业链、充分的政策支持、相对廉价优质的高素质劳动力、充分的竞争等方面因素，国内光伏厂商在过去十年在全球市场中迅速成长。2018年，国内出台531政策，大型电站项目规模骤减，国内企业开始向海外市场发力。在国内与海外市场共同的带动下，中国光伏逆变器产量不断突破新高，2020年达100．7GW，同比增长37%，预计2022年将增长至140GW。中国光伏逆变器市场集中度不断提升。从产量来看，2020年阳光电源市场占有率超35%，上能电气市场占有率为7．3%。正泰电器、科士达占有率分别为2．5%、1．7%。光伏发电概况（一）光伏发电的原理光伏为太阳能光伏效应（Photovoltaics）的简称，又称为光生伏特效应，指光照时不均匀半导体或半导体与金属组合的部位间产生电位差的现象。光伏发电系利用半导体界面的光伏效应，将光能直接转变为电能的技术。（二）光伏发电系统的组成光伏发电系统主要由光伏组件、光伏逆变器、配电箱或储能电池等组成，能够利用光伏效应将太阳能直接转换为电能进行利用或存储，为利用可再生能源的主要方式之一。1、光伏组件太阳能光伏组件系将一定数量的太阳能电池片以串并联方式密封而成的组件。在光伏发电系统中，光伏组件起到光电转换作用，即在太阳光照射下能够将太阳能转换为电能进行输出，是光伏发电系统中的最小有效发电单位。因此，光伏组件是光伏发电系统的核心组成部分，决定了光伏发电系统的光电转换效率。2、光伏逆变器光伏逆变器是能够将光伏组件所产生的直流电转化为可并入电网或供负载使用的交流电的设备，在光伏发电系统中，光伏组件输出的电力均需通过光伏逆变器的处理才能够实现对外输出。同时，光伏逆变器可通过跟踪光伏阵列的最大输出功率，将电能以最小的变换损耗、最佳的电能质量进行输出。因此，光伏逆变器是光伏发电系统的大脑，决定了光伏发电系统的发电效率和运行稳定性。3、光伏配电箱或储能电池光伏逆变器将光伏组件产生的直流电转换成交流电后，其输出的交流电可以与市电的频率及相位同步，因此输出的交流电可通过配电箱等装置并入市电电网。近年来，随着光伏发电技术的发展和应用范围的不断扩大，光储一体化已成为行业的主要发展方向，即在光伏发电系统中配备储能逆变器与储能电池，通过储能逆变器控制储能电池的充放电过程，实现波谷储存电能、波峰输出电能，起到平滑输出功率曲线、降低电网调度压力、节省用电成本等作用。（三）光伏发电的类型根据光伏发电所产生电力的最终去向，光伏发电可分为独立光伏发电和并网光伏发电。独立光伏发电又称为离网光伏发电，指光伏发电系统产生的电力不接入公共电网，而直接使用或储存在蓄电池中，用于夜间或在多云等情况下提供电力。独立光伏发电可实现原地发电、原地使用，无需架设输电线路，电力输送损耗小，因此一般适用于未并网或并网电力不稳定的偏远山区、海岛等区域用电，以及光伏建筑、太阳能路灯等各类带有蓄电池的独立运行的光伏发电系统用电。并网光伏发电指光伏发电系统产生的电力，在经过并网逆变器转换成符合电网要求的交流电后，直接接入公共电网。根据电力并网模式，并网光伏发电又可分为集中式光伏发电和分布式光伏发电：①集中式光伏发电指通过在太阳能资源丰富的空旷地区建设大型光伏电站，通过高压输电线路将光伏发电系统产生的电能直接输送到公共电网，并由电网统一调配向用户供电；②分布式光伏发电指在用户现场或周边配置中小型光伏发电系统，所产生的电力用于满足用户用电需求、接入当地电网等，因所在地太阳能资源条件、用户及电网用电需求等差异，分布式发电具有模式灵活多样的特点。相较于集中式大型光伏电站，分布式光伏电站具有占地面积少、建设周期短、初始投资小等特点，能够实现就近发电、就近并网、就近转换、就近使用，能够有效减少电力在升压及长途传输过程中的损耗，目前已成为光伏发电的主要方向。光伏逆变器行业基本情况（一）光伏逆变器的原理及分类光伏逆变器是能够将光伏组件所产生的直流电转化为可并入电网或供负载使用的交流电的设备，是光伏发电系统的核心部件，其稳定性直接决定了发电系统整体的稳定性。光伏逆变器主要由输入EMI电路、DC/DCMPPT电路、DC/AC逆变电路、输出EMI电路、核心控制单元电路组成，根据不同的用途和技术特点，光伏逆变器有多种分类方式。（二）光伏逆变器行业发展情况1、全球光伏逆变器行业保持较快增长作为光伏发电系统的核心设备，光伏逆变器的行业发展情况与全球光伏产业的发展趋势一致，近年来保持较快增长。根据国际知名的电力与可再生能源研究机构WoodMackenzie发布的统计数据，2016年以来全球光伏逆变器出货量快速增长，从2016年的81．3GW上升至2021年的225．4GW，年复合增长率达到22．62%。中国美国和欧洲作为光伏产业的主要市场，同样为光伏逆变器出货量最大的国家和地区。同时，印度、拉丁美洲等光伏产业新兴市场的光伏逆变器出货量也呈快速增长趋势。2、中国光伏逆变器企业市场份额不断提升近年来，中国光伏逆变器企业的市场竞争力和国际化程度不断增强，在全球的市场份额持续提升。2015年以来，华为和阳光电源稳居全球逆变器行业前两名，2021年度市场占有率合计约44%；同时，包括固德威、锦浪科技在内的国内知名逆变器品牌快速成长，出货量以及全球市场占有率不断提升。3、光伏逆变器行业集中度呈上升趋势光伏产业经过前期的产业调整，竞争力不足的厂商逐步被淘汰，技术研发实力、业务规模、国际化程度等方面具有优势的光伏企业逐渐脱颖而出。根据WoodMackenzie的统计数据及测算，全球光伏逆变器出货量排名前五名、前十名的市场占有率已分别从2013年度的40%和55%上升至2021年度的63%和82%。在全球各国保护性和补贴政策趋稳、产业逐步向市场化驱动转变后，光伏逆变器行业集中度整体呈上升趋势，并逐渐趋于稳定。（三）光伏逆变器行业发展趋势1、光伏发电成本优势逐渐体现随着光伏发电产业快速发展、产业技术不断革新、产业链上下游竞争加剧，光伏组件、光伏逆变器等光伏发电系统核心部件的研发能力、生产效率不断提升，进而使得光伏发电成本整体呈下降趋势。根据国际可再生能源署（IRENA）统计，2010年全球光伏度电成本平均为0．37美元/度，2019年已下降至0．05美元/度，降幅超过80%。近年来，受到新冠肺炎疫情、国际战争冲突等因素影响，全球化石能源价格不断上涨，使得光伏发电的成本优势进一步凸显。随着光伏平价上网的全面普及，光伏发电已逐步完成从补贴驱动至市场驱动的转变，进入稳定增长的新阶段。2、光储一体化成为光伏逆变器行业发展趋势光储一体化指在光伏发电系统中增加储能逆变器、储能电池等储能系统设备，有效解决光伏发电间歇性、波动性大、可调控性低的弊端，解决发电连续性和用电间断性之间的矛盾，实现电力在发电侧、电网侧和用户侧的稳定运行。随着光伏装机量的快速增长，因光伏发电的波动性特征产生的弃光问题日益凸显，储能系统的运用将成为光伏大规模应用、能源结构转型的关键要素。根据彭博新能源金融（BloombergNewEnergyFice，BNEF）发布的统计数据，近年来，电化学储能市场累计装机量呈快速增长趋势。2021年度，全球电化学储能市场新增装机量24．3GW，同比增长127．10%。2021年末全球已投运电化学储能累计装机量约为57．4GW，占光伏累计装机量的比例为6．81%，光储配套比例呈上升趋势。储能逆变器作为储能系统中的核心设备，根据IHSMarkit的预测，2022年度全球并网型储能逆变器出货量将达到7．1GW，2018年度至2022年度复合增长率达24．03%，呈现快速增长趋势。3、分布式光伏已成为光伏发电的主要方向（1）中国的分布式光伏基本情况及变化趋势2016年，国家发展改革委、国家能源局对外正式发布《电力发展十三五规划（2016-2020年）》，明确提出十三五期间，太阳能发电装机达到110GW以上，分布式光伏发电要达到60GW以上的装机规模，占比约55%，体现国家侧重发展分布式光伏的政策导向。根据国家能源局统计，2021年我国分布式光伏新增装机容量29．28GW，较2020年增长88．66%，占光伏新增装机容量的53．35%。2022年1-6月，我国光伏新增装机容量30．88GW，其中分布式光伏装机容量占比63．63%，分布式光伏占比持续增加。2021年以来，国内密集出台推动分布式光伏高速发展的政策。2021年6月，国家能源局综合司发布了《关于报送整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》，通知中明确为加快推进屋顶分布式光伏发展，将在全国组织开展整县（市、区）推进屋顶分布式光伏开发试点工作，其中机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%；学校、医院等公共建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于40%；工商业厂房屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于30%；农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于20%。2021年9月，国家能源局综合司发布《关于公布整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点名单的通知》，各省（自治区、直辖市）及新疆生产建设兵团共报送试点县（市、区）676个，全部列为整县（市、区）屋顶分布式光伏开发试点。相关政策将推动各地共同参与分布式光伏发电的开发，进一步加快我国户用分布式光伏发电的发展。2021年12月，国家能源局、农业农村部、国家乡村振兴局联合印发《加快农村能源转型发展助力乡村振兴的实施意见》，提出要将能源绿色低碳发展作为乡村振兴的重要基础和动力，支持具备资源条件的地区，采取村镇+农户等模式，利用农户闲置土地和农房屋顶，建设分布式风电和光伏发电，配置一定比例储能，自发自用，就地消纳，余电上网，农户获取稳定的租金或电费收益。2022年3月，国家能源局发布《2022年能源工作指导意见》，明确提出继续实施整县屋顶分布式光伏开发建设，加强实施情况监管。因地制宜组织开展千家万户沐光行动，充分利用油气矿区、工矿场区、工业园区的土地、屋顶资源开发分布式风电、光伏。2022年5月，国家发展改革委、国家能源局发布《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，方案提出要促进新能源开发利用与乡村振兴融合发展，鼓励地方政府加大力度支持农民利用自有建筑屋顶建设户用光伏。在具备条件的工业企业、工业园区，加快发展分布式光伏、分散式风电等新能源项目，到2025年，公共机构新建建筑屋顶光伏覆盖率力争达到50%；鼓励公共机构既有建筑等安装光伏或太阳能热利用设施。2022年6月，国家发展改革委、国家能源局等九部门联合发布《十四五可再生能源发展规划》，提出大力推动光伏发电多场景融合开发。全面推进分布式光伏开发，重点推进工业园区、经济开发区、公共建筑等屋顶光伏开发利用行动，在新建厂房和公共建筑积极推进光伏建筑一体化开发，实施千家万户沐光行动，规范有序推进整县（区）屋顶分布式光伏开发，建设光伏新村。国家政策的发布标志着分布式光伏发电在我国进入全面快速发展阶段的趋势。（2）境外主要市场分布式光伏基本情况及变化趋势由于集中式光伏占地面积较大，涉及土地审批等手续较为复杂且耗时较长，欧洲各国的土地资源较为稀缺，同时屋顶、墙面等易于安装且具备经济性，2021年末欧洲分布式光伏累计装机量占总装机量约63%，占比较高，2018年至2021年分布式光伏新增装机占比均超过50%。2022年，欧盟提出REPowerEU计划，欧盟太阳能战略（EUSolarEnergyStrategy）作为其中重要组成部分，提出2030年度可再生能源在能源使用总量中占比目标从40%上调至45%；到2025年，光伏累计装机量达到320GW，到2030年，光伏累计装机量达到600GW。欧洲太阳能屋顶倡议（EuropeanSolarRooftopsInitiative）为支撑目标的具体举措，主要为释放未被充分利用的屋顶的太阳能发电潜力，推进分布式光伏发展，使欧洲的能源更清洁、更安全、更实惠。欧盟将：1）缩短项目审批流程，将屋顶太阳能装置等的政府审批时间限制3个月内；2）强制要求以下建筑安装屋顶太阳能：A、到2026年，实用面积大于250平方米所有新建的公共和商业建筑；B、到2027年，实用面积大于250平方米所有现有的公共和商业建筑；C、到2029年，所有新建的住宅建筑；3）通过规定，确保所有新建建筑均为可安装太阳能设备的楼房。综上，分布式光伏在欧洲的总光伏装机占比较高，预计随着REPowerEU计划的实施，未来分布式光伏的占比将进一步提高。巴西地处热带，光照资源充沛。水电在巴西可再生能源累计装机占比较高，但由于近年全球气候变暖，受气候变化影响，巴西境内旱灾频发，使得巴西遭遇能源供应紧张的情况，因此巴西大力发展光伏发电，提升非水可再生能源的装机规模。巴西的分布式光伏的装机占比持续提升，截至2021年末，巴西已并网的光伏发电装机总量为13．71GW，其中分布式光伏的装机容量为9．08GW，分布式光伏占比66．23%。截至2022年6月末，巴西分布式光伏装机量占已并网光伏发电装机总量的68．94%。2022年1月，巴西政府发布《第14，300号法案》，该法案规定现有分布式电站及2023年底前建成的分布式电站将继续实施税收优惠政策直至2045年，新的法案公布后，分布式电站的税收红利得以延续，预计巴西分布式光伏装机将保持快速发展的趋势。4、组串式逆变器市场占比上升近年来，光伏逆变器市场以集中式逆变器和组串式逆变器为主，其中组串式逆变器主要应用于分布式光伏发电系统，具有安装灵活、智能化程度高、易于维护、安全性高等特点。随着技术的不断进步，组串式逆变器的成本不断下降，发电功率已逐渐接近集中式逆变器。随着分布式光伏发电的广泛应用，组串式逆变器市场占比整体呈上升趋势，已超越集中式逆变器成为目前的主流应用产品。5、光伏逆变器新增装机需求与存量置换需求并存光伏逆变器中包含印刷线路板、电容、电感、IGBT等多种电子元器件，随着使用时间的增长，各类元器件的老化、磨损现象会逐渐显现，逆变器发生故障的概率也随之提升。根据权威第三方认证机构DNV的测算模型，组串式逆变器的使用寿命通常在10-12年，超过一半的组串式逆变器需要在14年内进行更换（集中式逆变器则需要更换部件）。而光伏组件的运行寿命一般超过20年，因此在光伏发电系统的全生命周期中往往需要对逆变器进行更换。全球范围内，欧洲、美国、澳大利亚等发达国家及地区光伏发电起步较早，大规模光伏装机主要起步于2010年前后。因此，自2020年开始，光伏逆变器已进入置换周期，存量光伏发电系统中光伏逆变器的置换需求将逐步显现。按照组串式逆变器的使用寿命为10年进行预测，2011年度至2015年度新增光伏装机量将对应2021年度至2025年度的光伏逆变器的置换需求，合计约182．9GW，存量置换需求所产生市场容量也将具有较大的规模。光伏发电行业的周期性区域性或季节性特征（一）光伏发电周期性特征光伏逆变器应用于光伏发电系统，而光伏发电系统的建设安装与宏观经济形势、公共电网建设安排、政府支持政策等具有较强的相关性。宏观经济形势向好、公共电网系统完善、政府产业支持政策力度较大时，光伏发电系统建设需求相应增加；经济形势低迷、电网配套设施落后、政府支持政策退坡时，光伏发电系统建设投资活动减少。因此，光伏逆变器行业具有一定的周期性。近年来，在全球大力发展可再生能源的背景下，全球光伏产业发展呈持续快速增长趋势。同时，随着平价上网的逐步实现，光伏逆变器行业受政府补贴政策的影响程度不断下降，加之储能技术的发展运用使得光伏发电对于公共电网的依赖程度有所降低，行业的周期性特征逐渐减弱。（二）光伏发电区域性特征因全球各国家及地区太阳能资源分布、光伏产业起步时间、政策支持力度、经济发展状况等方面存在较大差异，光伏逆变器行业具有一定的区域性特征。（三）光伏发电季节性特征光伏发电系统需要进行人工安装调试，且应用领域包括工商业及户用领域，因此具有一定的季节性特征。第一季度因冬季雨雪天气和国内外主要假期较为集中，通常为行业销售淡季。光伏发电行业竞争格局和市场化程度（一）光伏逆变器行业竞争格局1、光伏逆变器行业头部厂商地位稳定，中部竞争激烈根据WoodMackenzie发布的统计数据，2015至2020年度，华