报告丨这是一次对储能行业的全面梳理-第4页-北极星储能网

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储能技术在并网侧的应用主要是解决“弃光、弃风”问题，改善电能质量。我国能源供应和能源需求呈逆向分布，风能主要集中在华北、西北、东北地区，太阳能主要集中在西部高原地区，而绝大部分的能源需求集中在人口密集、工业集中的中、东部地区;供求关系导致新能源消纳上的矛盾，风光电企业因为生产的电力无法被纳入输电网，而被迫停机或限产。据国家能源局统计，我国弃光、弃风率长期维持在 4%以上，仅2018 年弃风弃光量合计超过 300 亿千瓦时。锂离子电池储能技术能有效帮助电网消纳可再生能源，减少甚至避免弃光弃风现象的发生。风光发电受风速、风向、日照等自然条件影响，输出功率具有波动性、间歇性的特点，将对局部电网电压的稳定性和电能质量产生较大的负面影响，锂离子电池储能技术在风光电并网的应用主要在于平滑风电系统的有功波动，从而提高并网风电系统的电能质量和稳定性。

图 28：2016 年至今中国弃光率、弃风率逐年下降

在可再生能源并网领域，锂电储能收益主要依靠限电时段的弃电量存储。

储能电站在用电低谷期储存剩余电量，在用电高峰期释放电能，释放电量与指导电价的乘积即为储能电站的收益。目前在青海、辽宁等光照和风电资源较丰富的地区已经有对应储能项目投运。

表 10：可再生能源并网部分已投运项目

5.3. 成本端：规模效应和梯次利用助推电池成本持续下滑

电池成本是电化学储能的重要成本来源。电化学储能电站初始成本主要

包括电池成本，系统硬件成本(包括温度控制、变流器等)，间接成本以及基础设施建设等。根据麦肯锡的数据统计显示，2012 至 2017 年储能电站成本已经大幅下降，每 KWH 成本已经从 2100 美元下降至 587 美元。具体来看 587/kwh 的建设成本中，电池成本达到 236 元，占成本比重为 40%，中国市场由于人工、材料费用相对比较便宜，电池成本占比会更高。如果仅考虑储能系统的成本(排除间接成本和最终的施工成本)，整个系统成本为 429/kwh，此时电池成本占比达到 55%。因此我们可以看到电池是储能系统里面主要的成本来源，其成本的高低将直接影响最终的储能成本。

图 29：2012-2017 年储能成本快速下降

5.3.1. 动力电池装机量快速上升推动电池成本持续下降

受益于国家政策驱动，我国新能源汽车产业快速发展。自 2012 年国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划》以来，财政补贴、税费减免等措施使我国新能源汽车产业得以快速发展。2015 年以来我国新能源汽车每年销量增速均在 50%以上;2018 年我国新能源汽车销量达到 125.6 万辆，同比增长 61.7%，销量为 2014 年的 16 倍，2014 年至今年均复合增速超过 100%。

图 30：受益于国家政策推动我国新能源汽车销量快速上升

下游销量驱动，动力电池装机量快速上升。新能源汽车销量的快速上升拉动了以锂离子电池为代表的动力电池装机量的快速上升，2018 年我国动力电池装机量达到 56.89GWH，同比增长 56.88%;其中纯电动汽车配套的动力电池装机量累计约 53.01GWh，同比增长 55.64%;插电式混合动力汽车配套的动力电池装机量累计约 3.82GWh，同比增长 75.34%;燃料电池汽车配套的动力电池装机量约 0.07GWh，同比增长 115.11%。从装机量来看 2018 年装机量是 2015 年的 3.4 倍，2015 年至今年均复合增速达到 51%，随着未来新能源汽车销量的继续上升，动力电池装机量有望继续攀升。

图 31：动力电池装机量持续上升

规模上升带来锂电价格持续下降，助力储能产业发展。锂电池储能系统电池主要包括磷酸铁锂电池和三元电池，其中从目前国内的应用来看磷酸铁锂电池因其循环次数高、成本低特点应用更为广泛。自 2014 年至2018 年，在新能源汽车产业的带动下电池产业发展迅速，磷酸铁锂电池和三元电池技术不断成熟;同时装机规模的持续上升也使得规模效应逐步凸显。电池价格从逐年下降，磷酸铁锂和三元电池价格从 2014 年一季度时 2.9 元/Wh、2.9 元/Wh 降至 2018 年四季度的 1.15 元/Wh、1.2 元/Wh。此外随着技术的不断进步，电池循环次数也在不断提升，例如宁德时代 2019 年即将量产长循环寿命锂电池储能系统(磷酸铁锂电池)，使用寿命可以超过 15 年，单体循环超过万次;循环次数的提高也将进一步降低单次的储能成本。

图 32：2014 年至 2018 年国内锂电池价格走势

5.3.2. 电池梯次利用有望进一步带来成本下降

电池梯次利用为动力电池退役找到新出路。在新能源汽车的使用过程中，动力电池的容量会随着时间逐步衰减，按照当前情况来看，当电池剩余容量低于 70%左右的时候，处于安全性和续航里程等方面的考虑，动力电池将不再应用于新能源汽车。退役动力电池的梯次利用通常包括以下步骤：(1)废旧动力电池回收;(2)动力电池组拆解，获得电池单体;(3)根据电池特性筛选出可使用的电池单体;(4)电池单体进行配对重组成电池组;(5) 加入电池管理系统(BMS)、电池外壳等组成电池包;(6)集成系统、运行维护等。

图 33：动力电池梯次利用流程

退役高峰的到来，国家近年来出台了一系列关于动力锂电梯次利用的政策，市场机制初步建立。2018 年工信部等七部门先后出台了《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》和《关于组织开展新能源汽车动力蓄电池回收利用试点工作》政策，政策明确了动力电池回收责任主体是汽车生产企业，汽车生产企业有义务回收利用退役动力锂电;动力电池生产企业切实实行电池产品编码制度，开展动力蓄电池全生命周期管理;落实生产者责任延伸制度，动力电池生产企业不仅负责生产销售，动力电池的退役再利用同样要担负起责任。

表 11：2017 年以来国家出台系列梯次利用政策推动退役电池的梯次利用

动力电池梯次利用要求较高。梯次利用技术现阶段尚不成熟，从而导致在退役动力电池的拆解、可用模块的检测、挑选、重组等方面的成本较高，相对于新电池而言性价比不高。将退役电池梯次利用，不仅需要监测电池电压、内阻，还要通过充放电曲线计算电池的当前容量(SOC)，对电池健康状态(SOH)做出评估，为了保证电池的一致性和电池寿命，还需对电池进行均衡性处理，在这一过程中将耗费大量人力、设备成本。目前对退役锂电梯次利用布局的企业主要有宁德时代、比亚迪、中兴派能、中航锂电、中天储能等。

中国铁塔目前是梯次利用进展较快，其余厂商纷纷跟进。早在 2015 年10 月，中国铁塔就开始对动力电池回收及循环利用进行探索;2017 年 6月启动大规模试点,陆续在广东、福建、浙江、上海等 12 个省市开展梯级电池替换现有铅酸蓄电池的试点，2018 年初公司又与重庆长安、比亚迪、银龙新能源等 16 家新能源企业签订新能源汽车动力蓄电池回收利用战略合作伙伴协议。据不完全统计截止 2018 年底铁塔已在全国 31 个省市约12 万个基站使用梯次电池约1.5GWh，替代铅酸电池约4.5 万吨。

此外中航锂电、比亚迪、国轩高科、宁德时代等动力电池企业也纷纷开展动力电池梯次利用，随着我国动力电池报废高峰期的到来，电池的梯次利用有望进一步得到发展。

表 12：主要公司纷纷开展动力电池梯次利用