一、儲能概述

儲能（stored energy）即“能量的存儲”，是指通過一種介質或者設備，把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式存儲起來，基于未來應用需要以特定能量形式釋放出來的循環過程。

儲能是“雙碳“目標背景下的新興賽道，是國家戰略性新興產業，是新能源消納以及電網安全保障必要保障。隨著我國能源結構轉型，儲能行業迎來快速發展期：

一方面，新能源發電設備在過程中,外部環境不能確保設備可以持續穩定發電。儲能系統可以對隨機性、間歇性和波動性的可再生能源發電出力進行消納儲存、平滑控制，以調配能源實現削峰填谷，滿足可再生能源的并網，并為新能源大規模發展應用打好基礎；

另一方面，中國電網有固定頻率(50Hz)，當功率輸出與負荷不一致時，就會產生頻率偏差，對發電機組造成損壞。儲能技術可根據電能需求特點，調節電廠的出力，保障電壓和頻率的穩定，提高電力供應質量，減少“棄風棄光”現象的發生，從而達到良好的穩定供電效果。

（一）儲能的應用場景

儲能的應用場景可以分為發電側儲能、電網側儲能和用電側儲能三大場景：發電側，儲能與風光電配合裝機，解決新能源消納問題，并平抑其波動性；電網側，儲能主要用于緩解電網阻塞、延緩輸配電設備擴容升級等；用電側，工商業用戶利用儲能進行峰谷價差套利，同時加速分布式能源+儲能應用這一場景的實現。

儲能的應用場景

（二）儲能的分類

根據能量存儲形式，儲能可分為機械儲能、電化學儲能、熱儲能、氫儲能等。

儲能的分類

多元化的儲能技術路線對應不同應用場景，配置儲能時需要綜合考慮電源、電網、負荷特征，選擇合理的配置方案。整體而言，長周期大規模場景與抽水蓄能、壓縮空氣儲能等方式匹配，短周期的功率型場景下，鋰電池等電化學儲能、飛輪儲能、超級電容等更優。

二、我國儲能發展概況

（一）市場行業概況

根據《2022儲能產業應用研究報告》等顯示，截止到2022年底，2022年中國累計新型儲能裝機13.1GW / 27.1GWh，其中，抽水蓄能裝機量占比86.3%，仍占主導地位。但是，受資源稟賦影響，全國抽水蓄能可用廠址的總容量約160GW，難以滿足我國總體儲能目標（2050年為420GW）。

2022年中國新型儲能占比提升9.4%，鋰離子電池增長迅速。截至2022年底，中國新型儲能累計裝機占所有儲能累計裝機比例達21.9%，其中，鋰離子電池占絕對主導地位，新增占比達97%。

另一方面，壓縮空氣儲能作為新型儲能，目前剛剛投入大規模商業化，占比3.2%，但其兼具經濟性、安全性，且規模可匹配抽水蓄能的應用場景，未來有望成為抽水蓄能在大規模儲能領域的重要替代。

此外，液流電池、鈉離子電池、飛輪等其它技術路線的項目在規模上有所突破，應用模式逐漸增多。

（二）儲能企業“出海”情況

2022年是儲能出海元年，之前海外儲能市場一直被日韓品牌占據，隨著海外儲能市場需求火爆，國內儲能企業紛紛出海，目前海外儲能市場己經成為國內儲能企業創收貢獻最大的市場。根據已發布2022年度報告的儲能上市企業數據，多數儲能相關企業營收獲得兩位數增長，其中寧德時代、億緯鋰能、派能科技等企業營收增長超過100%；企業海外市場營收增速較快，部分企業海外市場營收占比超過90%。

三、儲能主流技術路線分析

（一）抽水蓄能

抽水蓄能是在我國普遍運用的一種穩定可靠的儲能方式，抽水蓄能電站一般由上水庫、下水庫和可逆式水泵水輪機組成。在用電低峰期時，可逆式水泵水輪機作為水泵，利用低價值電能將水從下水庫抽至上水庫，作為水的勢能儲存；用電高峰期時則將可逆式水泵水輪機作為水輪機，在上水庫開閘放水，將水的勢能轉換為高價值電能。

2022年我國抽水蓄能總裝機規模達4579萬千瓦，是2012年底的2.2倍以上，規模位居世界首位。中國抽水蓄能行業市場規模不斷擴大，2021年達到263億元，預計2026年將達到499.8億元。2022年我國投產28臺抽水蓄能機組，合計880萬千瓦。根據中電聯統計與數據中心預測，2023年抽水蓄能總裝機規模將超過5000萬千瓦。

（二）壓縮空氣儲能

壓縮空氣儲能（Compressed Air Energy Storage，CAES）是指在電網負荷低谷期將電能用于壓縮空氣，將空氣高壓密封在報廢礦井、儲氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲氣井中，在電網負荷高峰時，釋放壓縮空氣推動透平膨脹機做功發電的儲能方式。

壓縮空氣儲能是儲能量級可與抽水蓄能相媲美的大規模儲能，功率達到百兆瓦級，且建設周期只需要12-18個月，具有能量密度高、日常運營成本低、自放電率低等優勢，技術正越來越受到青睞。

中國壓縮空氣儲能行業目前處于高速增長階段。2021年全國累計裝機規模182.5MW，市場規模達12.8億元，2022年市場規模達18.4億元。據不完全統計，2022年已有20個壓縮空氣儲能示范項目簽約，已公開的儲能規模可達7.98GW。

（三）電化學儲能

（1）鋰離子電池

鋰離子電池通過鋰離子在正負極電極材料中的嵌入和脫嵌實現能量存儲。鋰離子電池能量密度較高，壽命長，因此正逐漸成為電化學儲能的主流路線。根據正極材料的不同，鋰離子電池又分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元電池等。

鋰離子電池裝機規模龐大，且有望保持高增長態勢。2022年中國已投運電力儲能項目累計裝機規模59.84GW，新型儲能占比約為21.9%，其中鋰離子電池占比97%。2022年，中國鋰離子電池出貨量達到655GWh，同比增長100%，行業總產值突破1.2萬億元，在全球鋰離子電池總體出貨量的占比達到69%。預計到2023年國內鋰電池市場出貨量將超過1TWh，其中動力電池出貨有望超800GWh，儲能電池出貨將超180GWh。

（2）鈉離子電池

鈉離子電池工作原理與鋰離子電池類似，利用鈉離子在正負極之間嵌脫過程實現充放電。鈉離子電池相對磷酸鐵鋰電池安全性能、低溫性能、快充性能更高，成本更低，且鈉資源遠比鋰資源豐富且遍布全球各地，若鈉離子能夠廣泛應用，中國將很大程度上擺脫目前鋰資源受限的情況。

目前鈉離子電池市場存量有限，但未來有望持續增長。根據EVTank數據，2022年我國現有鈉離子電池的市場裝機量約 2GWh。但一方面，未來隨著寧德時代、湖南立方、海四達等企業的鈉離子項目逐步落地，我國鈉離子電池的合計規劃產能將在2025年底達到275.8GWh；另一方面，從全球范圍來看，鈉離子電池產業正在向商用化領域轉變，規模化程度不斷擴大，市場份額不斷擴大。實現大規模商業化仍然需要產業鏈完善與成本下降。由于鈉離子電池的產業鏈培養和理論低成本水平達成仍然需要較長的時間，其大規模的產業化應用需等到2025年后。

（3）液流電池

液流電池技術路徑包括全釩液流電池、鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池等，其中，全釩液流電池綜合性能最佳、商業化程度最高。液流電池正、負極電解液儲罐獨立分離，放置在堆棧外部，通過兩個循環動力泵將正、負極電解液通過管道泵入液流電池堆棧中并持續發生電化學反應，通過將化學能與電能進行相互轉換作用來完成電能的儲存和釋放。液流電池功率取決于電極反應面積大小，存儲容量則取決于電解液體積與濃度，故液流電池規模大小設計更為靈活多變。

液流電池規模增長較快。2022年中國已投運電力儲能項目累計裝機規模59.4GW，新型儲能占比約為21.9%，其中液流電池占比僅為1.2%。中國液流電池行業的存量市場規模呈高速增長態勢，2018-2021年的歷史市場規模年均復合增長率為55.2%，2022年市場規模達10.6億元，預計2027年將達248.9億元，2022-2027年市場規模年均復合增長率達87.9%。液流電池市場化程度有待進一步發展。2022年儲能液流電池由于系統價格高昂、產業配套不完善等制約因素，整體市場裝機容量仍然處于較低水平。目前國內液流電池市場化程度不高，處于示范項目階段，且示范項目數量遠低于鋰離子電池。

（4）鉛蓄電池

鉛酸電池是以二氧化鉛為正極、金屬鉛為負極、硫酸溶液為電解液的一種二次電池，發展至今已有150多年歷史，是最早規模化使用的二次電池。鉛酸電池的儲能成本低，可靠性好，效率較高，廣泛應用于UPS，也是我國早期大規模電化學儲能的主導技術路線。但因為鉛酸電池循環壽命短、能量密度低、使用溫度范圍窄、充電速度慢，且鉛金屬對環境影響較大，鉛酸電池未來應用將會受極大程度限制。

我國是全球最大的鉛蓄電池生產國、消費國和出口大國，鉛蓄電池產量占世界總產量的比重超過40%。從產量來看，中國鉛蓄電池行業出現下降。根據工信部數據，2021年中國鉛蓄電池產量為21,650萬千伏安時，同比下降4.8%；市場規模逐年增長，2021年中國鉛蓄電池市場規模約為1685億元，同比增長1.6%。

（四）氫儲能

氫儲能是一種新型儲能，在能量維度、時間維度和空間維度上具有突出優勢，可在新型電力系統建設中發揮重要作用。廣義上的氫儲能是指把任意形式的能量轉換成氫氣的化學能，以氫氣的形式進行存儲；狹義上的氫儲能是指將太陽能、風能等清潔能源發出的電能或夜間電網的過剩電能，通過電解水制取氫氣，通過儲氫罐存儲，之后由燃料電池發電技術等實現氫氣的利用。

全球氫氣市場快速擴張，行業發展步入快車道。據IEA數據，2022年全球氫氣總產量達到9813萬噸，同比增加5.5%，2030年產量有望達到17998萬噸，產業發展迅速。據火石創造數據，2022年中國制氫產業總產值達到4833億元，同比增加11%，未來隨著政策及市場驅動制氫產業規模有望持續保持增長。電解水制氫裝機量有望持續增加。2021年全球電解水制氫裝機量為50萬千瓦左右， IEA預測在各種因素刺激下2030年全球電解水制氫產能將達到2.9億千瓦。

四、儲能發展趨勢

1、儲能產業仍將保持快速增長態勢。

碳中和背景下儲能政策支持力度加大，隨著儲能技術的不斷創新和進步，電力市場需求的增長和能源結構的升級，儲能產業將迎來更多的發展機遇和更為廣闊的市場前景，未來儲能產業將保持快速增長態勢，預計到2030年儲能將會迎來一個萬億級別市場。

2、儲能技術多元化發展。

目前抽水蓄能占主導，新型儲能中以鋰離子電池為主，鋰離子電池儲能已經形成了較為完備的產業鏈，壓縮空氣儲能、液流電池儲能等也在加速發展，鈉離子電池儲能、重力儲能等新技術陸續開展示范應用。儲能技術多元化發展態勢明顯，將帶動相關產業鏈快速發展。

3、儲能行業競爭將更為激烈。

當前儲能市場同質化嚴重，企業間儲能產品差異性不大；儲能項目不斷壓低價格，價格戰競爭造成企業短期盈利壓力加大；不同領域企業跨界進入儲能行業，產業競爭不斷加速。儲能行業也將加速洗牌，隨著儲能市場不斷走向成熟，缺乏核心技術的企業將面臨淘汰。

4、安全仍是儲能發展的重要關注點。

儲能高速發展的同時，安全事故頻發，安全問題成為制約儲能發展的重要陽力。2022年12月 30日，《電化學儲能電站安全規程》（標準號：GB/T42288-2022） 發布，將于2023年7月1日起開始實施，將進一步提升電化學儲能電站全壽命周期的安全性，為行業參與者指引了方向，將進一步規范儲能行業發展。

5、盈利模式更加多元。

目前強制配儲、儲能補貼政策等，調動了儲能投資的積極性，在政策支持、技術創新、市場完善驅動下，儲能產業鏈將會更更加成熟，儲能商業模式將會更加多元。在新能源配儲、共享儲能電站快速發展同時，新能源場站調頻需求、柔性電網需求、源網荷儲建設需求等不斷發展，儲能也將實現更多精細化功能。