储能系统,是一种能够存储能量并在需要时释放能量的技术或设备。(能量形式包括但不限于机械能、热能、电磁能等,但本文特指电化学储能)。

储能系统的主要功能,是平衡能源供需、提高能源利用效率和电网稳定性,广泛应用于电力系统、交通运输、工业和家庭等多个领域。

图:天合光能、阿特斯储能系统

来源:中金公司 今年以来,储能系统价格相继跌破0.6元/Wh、0.5元/Wh,甚至走向更低,这也引发业界隐隐的担忧,“低价内卷何时休”的声音不绝于耳。

目前,大储占据了国内近90%的市场份额,成了国内储能企业的“必争之地”。但一方面,电池和系统集成的价格一再下探,企业利润被极致压缩(甚至无从谈起);另一方面,招标业主紧贴成本线的“最高限价”要求频出,使得储能企业“难上加难”。 相关数据显示,国内储能集成项目毛利率普遍低于8%,而海外市场则接近20%。对此,有业内人士表示,“一定要降到足够多的企业退出这个行业,或者需求增长能够与产能规模相匹配,价格可能才会企稳”。 据不完全统计,2024年1-7月国内锂电池储能系统累计中标规模超31.2GWh,同比+62.8%;其中,7月国内锂电池储能系统中标规模为13.7GWh,中标项目主要为集采和风光配储项目。

图:储能系统月度中标量(单位:GW/GWh)

来源:国金证券

据不完全统计,7月2小时储能系统中标均价为0.59元/Wh,环比下降0.15元/Wh。中标均价大幅下降主要是因为近期碳酸锂价格持续下降,系统降本空间进一步打开。

图:储能系统加权平均中标价格(单位:元/Wh)

来源:国金证券

图:7月国内储能系统中标项目

来源:国金证券 储能集成系统这个行业,之前的景气压制因素在于:1)电池材料价格高企,储能项目缺乏经济性;2)市场竞争激烈,价格内卷。

从阳光电源、科华数据的视角看,2022年底至今,景气度已经下行1年半。 如今,景气向上修复的驱动因素在于:1)新能源装机快速提升背景下,叠加电池材料价格持续下探,刺激储能需求释放;2)竞争门槛加快了落后产能的出清和行业“洗牌”的速度,行业将逐步回归理性。 所以,我们能看到近期行业的一些边际变化,一边是“中标放量、价格下降”,一边是龙头企业持续拿下大订单,竞争力在行业低谷期持续加强,并且逐步开启回购: 7月15日,阳光电源与沙特ALGIHAZ成功签约全球最大的储能项目,容量高达7.8GWh。项目于2024年开始交付,预计2025年并网运行,届时将为公司贡献较多利润。

7月16日,阳光电源公布回购报告书,公司拟使用自有资金约5-10亿元,以不超过97元/股回购股份,用于后期实施员工持股计划或股权激励计划。 储能集成系统行业,发展历史大致可分为以下几个阶段:

一、初期探索阶段(20世纪中期-20世纪末)——政府和市场对储能技术的关注度较低,主要依赖于科研机构和少数企业的自主研发。这个阶段,储能技术集中在抽水蓄能和铅酸电池等传统技术上,主要用于电网调频和调峰、应急备用电源等特定应用场景。 二、技术突破阶段(20世纪末-21世纪初)——部分国家和地区开始出台政策,支持储能技术的研发和应用,特别是在可再生能源和电动汽车领域。锂离子电池技术在这一阶段取得重大突破,广泛应用于消费电子产品,并逐渐向电动汽车和储能系统扩展。此外,飞轮储能和超级电容器技术在材料和制造工艺上也取得进展,提升了能量密度和可靠性。 三、商业化应用阶段(21世纪初-2010年代)——电动汽车市场的快速增长推动了锂离子电池技术的大规模生产和成本下降,储能系统的经济性逐渐提高。叠加各国政府对储能技术的政策支持,市场需求显著增长,储能项目数量和规模迅速增加,成为平衡新能源波动性和提高电网稳定性的关键技术。 四、系统集成和智能化阶段(2010年代-至今)——随着技术进步和规模效应,储能系统的成本持续下降,经济性进一步提高。一方面,储能系统与电力电子设备、能量管理系统、通信网络等进行深度集成,实现更高效的能源管理;另一方面,融合了大数据、人工智能、物联网等技术,增添了智能监控、优化调度和预测分析等功能,提高系统的可靠性和效率。 储能集成系统的发展是技术进步、市场需求和政策支持相互作用下的结果,未来将在能源结构转型和可持续发展中发挥更加重要的作用。 这条产业链的各个环节,包括:

图:储能产业链

来源:中金公司

上游——电池、储能变流器、电池/能量管理系统等供应商,代表公司有宁德时代、阳光电源等。

图:2023年全球储能电池市场竞争格局

来源:国信证券

图:国内外市场中储能PCS出货量排名前十

来源:国金证券

图:2021年中国企业国内储能第三方BMS出货量排名(不含户储,单位:MWh)

来源:国信证券

图:2021年储能EMS主要厂商市场份额

来源:国信证券 中游——储能系统集成商,主要分两类:1)跨界企业,即设备全部对外采购;2)产业链企业,即以自身储能产品为基础,兼具设备提供商和系统集成商。本文代表公司阳光电源、德业股份、科华数据均属于第二类。

图:中国储能系统集成商2023年度全球市场出货量TOP5(单位:MWh)

来源:浙商证券 下游——终端应用,包括电源侧、电网侧和用户侧,分别对应发电站、电网公司,以及工商业或家庭。

图:2023年新增储能项目应用分布

来源:中金公司 根据CNESA DataLink全球储能数据库统计,2023年国内共有200多家企业摘得储能系统标的,集采/框采规模近70GWh,以“五大六小、两网、两建”公司为主,前十单位的集采/框采规模合计占总规模的90%。

图:2023年国内集采/框采规模前十采购单位分布(单位:MWh)

来源:浙商证券 从机构一致预期增长和景气度来看:

图:机构一致预期增长和景气度情况

来源:并购优塾,Choice

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【引用资料】本报告写作中参考了以下材料,特此鸣谢。[1]

(一)

储能系统,主要由储能电池、电池管理系统(BMS)、储能变流器(PCS)、能量管理系统(EMS)四大部分组成,分别来看:

储能电池——储能系统的能量核心,负责电能的存储。 电池管理系统BMS——储能系统的感知核心,主要负责电池监测、评估和保护以及均衡等。 储能变流器PCS——储能系统的的决策核心,主要负责控制充放电过程,进行交直流的变换。 能量管理系统EMS——储能系统的控制核心,主要负责数据采集、网络监控、能量调度等。

图:储能系统工作原理

来源:国盛证券 (电化学)储能系统按照电池组分类,可分为铅酸电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池等技术路线。其中,锂离子电池因具有高效率、应用灵活性、响应速度快等优点,在市场份额上占据绝对优势(约95%)。

图:电化学储能技术路线对比

来源:中信证券

图:储能电池主流分类

来源:东北证券 值得一提的是,在众多电化学储能技术中,液流电池因其独特的高安全性和能量功率解耦等特点,被认为是长时储能技术中极具竞争力的解决方案。但因隔膜的选择性和电池的能量效率等难题,过去几十年来,市场上从未出现任何实用化规模的硫基液流电池。 2024年7月,港中华煤气子公司港华智慧能源与易池新能合作的首个应用硫基液流电池储能系统的充电站配储示范项目正式启动并网运行。易池新能研发的硫基液流电池,其电解液成本仅为钒液流电池的1/20,容量成本相较于钒液流电池和锂电池显著降低,因此非常适用于储能时长超过4小时的长时储能应用。 储能系统,可以按照集成方式分类: 集中式——多个电池簇直接在直流侧的母线并联,直流电汇流后通过储能变流器转换成交流,这种方式是目前应用较广的一种技术路线,优点是控制简单,缺点是电池簇之间电压不一致时会产生环流。

图:集中式储能系统

来源:储能圈 分散式——每个电池簇单独与一个储能变流器串联,多个储能变流器在交流母线侧进行并联,不在直流侧并联。这种方式的优点是可以解决电池簇间的环流问题,每个簇可以单独管理或者故障隔离,缺点是因为变流器数量较多,对系统的稳定性和可靠性要求较高。

图:分散式储能系统

来源:储能圈 集散式——每个电池簇经过直流变压器(DC/DC)变成一致的电压以后在直流侧进行并联,直流电汇流后通过储能变流器转换成交流。不同于集中式的是集散式在每个电池簇使用了DC/DC。优点是可以解决电池簇间因电压不一样会产生环流的问题。缺点是增加了DC/DC元件,也有能量损耗。

图:集散式储能系统

来源:储能圈 组串式——和集散式相似,区别在于直流电汇流后通过多个容量较小的变流器转换成交流,而不是通过一个容量较大的变流器进行变流。优点是单个变流器故障不会影响整个储能系统。

图:组串式储能系统

来源:储能圈 高压级联直挂式——系统包含多个储能单元,每个储能单元由H桥和独立小电池堆组成,每相由多个储能单元串联至一定的电压直接接入交流电网。优点是无需升压变压器,减小系统损耗,减少占地面积,无电池簇间并联,消除簇间环流问题。缺点是5MW以上才有经济性,只能输出6kV、10kV等电压等级,在工商业应用缺少灵活性。

图:高压级联直挂式储能系统

来源:储能圈

图:主要储能系统技术路线

来源:中金公司 储能系统成本结构中,电芯成本占比较大,高达53%,其次是PCS(18%)、PACK+BMS(15%)。EMS(2%)等。

图:2024年5月储能系统成本拆解

来源:国泰君安 储能系统的集成工艺,主要分为四个环节:

电池模组生产——将电池单体通过串并联方式组装成电池模组,实现电压和容量的匹配,同时配置BMS进行电池管理和保护。 电池插箱生产——将电池模组安装在具有散热、防尘、防水等功能的插箱中,实现电池的物理隔离和安全保障。 电池簇生产——将多个电池插箱通过电缆连结成电池簇,实现电池的并联扩容,同时配置DC/DC进行电压调节和簇级管理。 储能系统生产——将电池簇与PCS、EMS等设备连接成储能系统,实现电能的双向转换和储能的智能控制,满足不同的应用场景和功能需求。

图:储能集成工艺流程图

来源:中金公司 综合来看,储能系统的集成工艺相对并不复杂,难点在于需根据不同的应用场景,选择合适的电芯和系统控制策略,不同集成商的技术差异是体现项目盈利性的关键。

(二)

首先,从收入体量和业务结构方面看: 2023年总收入体量,阳光电源(722.51亿元)>科华数据(81.41亿元)>德业股份(74.79亿元); 阳光电源——主营业务涵盖太阳能、风能、储能、电动汽车等新能源电源设备。主要产品有光伏逆变器、风电变流器、储能系统、新能源汽车驱动系统、水面光伏系统、智慧能源运维服务等。 2023年公司储能系统全球发货10.5GWh,发货量连续八年居中国企业首位。 从收入结构看,光伏逆变器等电力电子转换设备占比38.27%、新能源投资开发占比34.23%、储能系统占比24.6%,相对均衡。

图:收入结构(单位:亿元)

来源:并购优塾,Choice 德业股份——主营业务涉及光伏行业及包括除湿机等在内的家电行业。主要产品有光伏逆变器、储能电池、热交换器、除湿机等。 公司全面覆盖储能、组串、微型逆变器产品矩阵,是行业内少见的实现三类产品协同增长的 逆变器企业。其中,户用储能逆变器为公司竞争力较强的产品之一。 从收入结构看,逆变器收入44.29亿元,占比高达59.22%;其次是热交换器(17.98%)、储能电池包(11.82%)、除湿机(9.41%)。

图:收入结构(单位:亿元)

来源:并购优塾,Choice 科华数据——主营业务涵盖数据中心、智慧电源、新能源三大板块。主要产品有UPS电源、电池箱、配电柜等各类电源/数据中心配套产品,以及逆变器、储能系统等。 公司位居2023中国企业全球储能PCS出货量、中国用户侧储能系统出货量首位,蝉联2018-2024 年度中国储能产业影响力企业、中国储能产业龙头系统集成解决方案提供商、中国储能产业龙头PCS供应商称号。 从收入结构看,新能源产品收入42.94亿元,占比高达52.75%;其次是数据中心产品(18.11%)、IDC服务(15.83%)、智慧电能产品(12.44%)。

图:收入结构(单位:亿元)

来源:并购优塾,Choice  

(三)

图:归母净利润增速(单位:%)

来源:并购优塾,Choice 这个行业,从微观增长情况看: 一、阳光电源——2024Q1,实现营收126.1亿元,同比+0.26%;归母净利润20.96亿元,同比+39.05%。归母净利润大幅增长,主要是公司积极拓展海外业务,海外业务贡献较去年同期大幅提升,带动毛利率同比+8.7pct至36.67%。

图:近几个季度归母净利润情况

来源:并购优塾,Choice 二、德业股份——业绩预告显示,2024H1实现归母净利润11.83-12.83亿元,同比增长-6.39%至1.53%;扣非净利润11.18-12.18亿元,同比增长-19.37%至-12.15%。业绩超预期,主要是1)新兴市场户储需求大幅提升;2)加速拓展欧洲市场,市场份额有所提升;3)储能电池包与储能逆变器产品深度整合,规模效应下,实现收入利润双增长。

图:近几个季度归母净利润情况

来源:并购优塾,Choice 三、科华数据——2024Q1,公司实现营收11.84亿元,同比-20.54%;归母净利润7355万元,同比-48.76%。业绩承压,主要受交付确收节奏及去年同期基数较高等因素影响;归母净利润下降较收入更明显,主要是受存货跌价影响,计提资产减值损失约0.14亿元。

图:近几个季度归母净利润情况

来源:并购优塾,Choice

(四)

图:现金流VS 净利润VS CAPEX

来源:并购优塾,Choice

图:净现比

来源:并购优塾,Choice 从近三年资本支出看,阳光电源增长、德业股份持平、科华数据下降。 再从现金流质量角度看,阳光电源的经营活动现金流波动较大,主要是2021年IGBT等电子元器件供应紧张,公司加大了原材料的采购力度,导致经营活动现金流为负。

(五)

图:ROE-ttm走势(单位:%)

来源:并购优塾,Choice 从股东回报角度看,德业股份(约40%)>阳光电源(约35%)>科华数据(约10%)。 2022年,德业股份ROE大幅提升,主要是海外收入占比提高,拉升了整体毛利率。 2023年阳光电源ROE大幅提升,一方面是营收快速增长,说明订单饱满,产能利用率拉满,营运效率有所提升;另一方面是品牌溢价、产品创新、规模效应及运费下降、汇兑收益的等综合影响下,毛利率有所提升。

图:杜邦分析拆解

来源:并购优塾,Choice 三者之间的ROE差距主要体现在净利率,德业股份因业务集中度相对较高,且又以海外收入为主,所以净利率较高。

图:毛利率(单位:%)

来源:并购优塾,Choice

图:净利率(单位:%)

来源:并购优塾,Choice

图:产业链价值分配

来源:并购优塾,Choice 从产业链价值环节看,中游储能集成系统企业价值量较高,一方面自研上游核心零部件,另一方面直面下游客户,具有品牌溢价能力。 从成长性看,同样是中游产业链企业增长预期较高,业务与储能相关性高。 从生意质地看,本赛道经营活动现金流较高、资本开支小、资本回报水平高(海内外市场分化明显),但产品差异化不大,行业技术壁垒相对较低,价格内卷,只有头部或提前布局海外市场的龙头企业才能长期具备优势,可以说“得海外订单得增长”。 总体来说,属于质地尚可、成长空间巨大的生意。

图:储能产业微笑曲线

来源:中金公司

(六)


图:《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》要点

来源:华源证券

储能行业的景气度情况,我们可以通过以下指标来跟踪: 一、短期增长驱动要素,主要看:1)上游材料跌价,刺激装机经济性提升;2)政策。 2024年7月30日监管层印发《加快构建碳排放双控制度体系工作方案》,首次将碳排放强度降低作为国民经济和社会发展约束性指标,体现了其对降低全社会碳排放的高度重视,以及2030年实现碳达峰的坚定决心。 2024年8月2日监管层下发《关于2024年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》,其中明确了2024、2025年各省可再生能源电力和非水可再生能源电力消纳责任权重,权重预期值进一步提高。 接下来,对短期、长期的行业增长情况,我们来挨个拆解……………………………

此外,这个行业的关键竞争要素,包括以下几点……………………………

以上,仅为本报告部分内容。

行业增长逻辑看哪些要素?行业里有哪些玩家参与竞争?大家竞争的关键点该看什么?哪些玩家的业务布局更可圈可点、值得我们学习?

关于以上这几个核心内容,后文还有大约6000字,以及十多张图表,详见《产业链报告库》。

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