訂單新增長曲線！深挖國內外“光儲一體化”市場需求

2022-11-02 來源：芯八哥

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欄光伏發電主要依靠太陽能量，有明顯的周期性，白天發電晚上可能就發不了電，這時就需要配套儲能設施來做調節作用，光儲一體化因此應運而生。

中國光儲累計裝機規模同比實現3倍增長

通過光儲一體化，可以克服光伏發電的間歇性和波動性，平滑光伏電站輸出，白天儲能系統將光伏發電的冗余電量儲存到系統，到了夜晚可以通過儲能系統放電，從而實現光伏電站的24小時全天候發電。

經過多年的發展，光儲一體化已經開始逐漸向“光儲充”一體化演變。

光儲充一體化電站能夠通過光伏發電后儲存電能，光伏、儲能和充電設施形成了一個微網，根據需求與公共電網智能互動，并可實現并網、離網兩種不同運行模式。光儲充一體化電站形成規模后，不僅能有力支撐城際充電網絡布局，還可借助光儲充的技術特性參與電網調峰調頻、削峰填谷等輔助服務。

光儲充一體化框架示意圖

資料來源：網絡

從全球來看，儲能在各領域中的應用還不盡成熟，但美國、歐洲、澳大利亞等國家和地區將儲能應用于分布式光伏的模式已經開始嶄露頭角。

尤其在美國、歐洲等電價較高、政策鼓勵的國家與地區，“光伏+儲能”系統已走進千家萬戶，成為用戶側降低電費支出、提高供電可靠性和減少環境污染的重要手段，同時也在悄無聲息地改變著電力的交易規則。比如美國出現了以Solarcity為代表的在光儲模式方面獨具創新的服務型公司。此外，以色列SolarEdge、法國Groupe Solution Energie等也均推出了光儲一體化綜合解決方案，開啟分布式光伏發展的新時代。

在“雙碳”戰略大背景下，我國也在大力推動“光儲一體化”項目建設。據統計，2022 年 Q1 已明確的項目規模達69.29GW，央/國企項目規劃達42.49GW，占總規模 61%，其中，中國能建、國家能源集團和山西國際能源位列前三，項目規模分別達到15.54/7.56/7.00GW。

從項目裝機情況來看，2021年全球光儲累計裝機規模約11.5GW，同比增長56.65%；其中中國裝機量約3.5GW，約占全球總裝機量的30.43%，并且同比實現3倍的高速增長。

數據來源：CNESA

從以往光儲充一體化項目落地的實際情況來看，一方面光儲充一體化電站會吸納電網的電，另一方面受安裝面積所限，其儲能裝機功率通常是光伏裝機功率的2.5倍。此外，儲能裝機時長通常為2-4小時，從各省份十四五期間儲能發展規劃看，大多數省份的裝機時長都設置為2小時。

光儲充一體化項目裝機情況匯總

資料來源：北極星電力網

根據北極星電力網的統計，目前河北、云南、內蒙古等 22 個省市及地區公布了“十四五”能源規劃，風光新增裝機規劃總規模已超過 550GW，其中文件中明確指出的光伏新增裝機規模在288.6GW以上。

從配儲比例來看，絕大部分省份劃定的比例不低于10%，僅已公布配儲比例的省份，儲能裝機規劃已超過29GW，假設其他尚未公布的省份也采用10%的配儲比例，預計十四五期間儲能裝機規模將超41GW，奠定了十四五期間光伏儲能市場爆發的基礎。

十四五期間光儲市場規模預估

資料來源：北極星電力網

光伏儲能雙雙迎來平價元年，這些公司有望持續受益

一、光伏領域

隨著光伏整體成本下降，疊加電價漲價市場預期下，行業中長期增長空間進一步打開。從國內來看，全面平價時代kai啟，逐步構建起以3060為中心的“1+N”政策體系，整縣推進、風光大基地、碳減排支持工具等N項配套政策逐步落地，支持3060目標完成；海外市場方面，隨著海外電價上漲，客戶對光伏價格接受度較高，且歐盟2030年碳減排55%、2050年碳中和，美國2035年無碳電力、2050年碳中和，光伏新能源將呈現持續增長趨勢。

從光伏的產業鏈來看，主要包括硅料、硅片、電池、組件、逆變器、支架、膠膜、玻璃等細分行業，其中組件價值量最高，成本占比超過50%。

（1）硅料

硅料方面，據硅業分會統計，2022年國內行業有效供應新增50萬噸以上，有效產能超80萬噸。未來，隨著薄片化的推進，預計2022年硅料總供給在280GW以上。從競爭格局來看，隨著上一輪周期小廠商虧損嚴重逐漸退出競爭，行業形成保利協鑫、通威、新特、大全新能源、東方希望五家寡頭壟斷格局。

（2）硅片

硅片方面，受價格堅挺和成本下降的雙重影響，硅片盈利性逐步攀升，推動行業大幅擴產。

從競爭格局來看，隆基股份和雙環股份憑借多年來的深耕，合計市場占比達61%。不過，雖然龍頭一家獨大，但隨著單晶拉晶技術逐漸成熟，晶科能源、晶澳科技、上機數控、雙良節能、京運通等后起之秀也進入這個行業，加劇了硅片行業的競爭。

（3）電池片

電池片方面，隨著PERC產能迅速擴張，到2022年底產能將超390GW，其中182&210大尺寸產能為270GW，占比約70%，處于緊平衡狀態。從需求來看，大尺寸電池需求提升，182&210出貨高占比的電池廠受益明顯。

（4）組件

組件方面，由于組件兼具品牌、渠道及創新能力三大壁壘，從出貨格局看集中度快速提升，隆基、晶科、晶澳、天合4家市場占比已經達到88%。

（5）逆變器

逆變器領域，由于國內逆變器產品好、價格低，在建立起渠道品牌后，通過價格策略迅速搶占市場，2021年全球市場份額中國企業占比70%左右，預計未來3-5年或將提升至85%以上。

海外市場方面，由于海外光伏行業發展較為成熟，對產品可靠性、品質有要求，會看產品在全生命周期的價值，行業進入門檻也較高，所以2021年綜合毛利率基本在36%左右，高于國內毛利接近20個百分點。

從競爭格局來看，2021年陽光電源占比為31.3%，位列光伏逆變器行業第一；華為占比為23.1%，位列行業第二，二者合計占比超過行業一半以上。而國內其他逆變器廠商，如錦浪、固德威、古瑞瓦特份額仍較小。

不過，隨著海外市場需求的增長，錦浪科技、古瑞瓦特、固德威等國內企業加速出海，有望在海外市場中開疆拓土，進一步擴大市場份額。

2021年逆變器行業競爭格局（按出貨，GW）

數據來源：Solarzoom

（6）玻璃

玻璃方面，2022年擴產產能60%為福萊特、信義兩大龍頭，二者合計產能市場占比將提升至51%。未來雙寡頭格局穩固。

二、儲能領域

儲能領域，2021年儲能系統成本已經降至1.5元/Wh左右，是儲能經濟性拐點。在雙碳的背景下，隨著強配儲能政策的陸續實施，預計儲能行業將迎來高速發展。

根據東吳證券的數據，預計到2025年國內新增儲能裝機達到34.4GW/86.2GWh，2021-2025年復合增速為84%；全球到2025年新增儲能裝機達到131GW/318GWh，2021-2025年復合增速為79%，其中中國美國歐洲將是儲能最大的增量市場。

中美歐市場占全球儲能市場的比重及預測

數據來源：BNEF

從儲能產業鏈來看，上游鋰電池是整個系統中的核心，成本占比約58.8%；其他如PCS（雙向變流器）、BMS（電池管理系統）、和EMS（能量管理系統）等核心器件分別占12.1%、10.4%和2%。產業鏈中游包括新型儲能系統集成及安裝，下游以電力系統新型儲能（發電側、電網側）及用戶側應用為主。

（一）電池

從儲能電池市場格局來看，以寧德時代為代表的中國鋰電廠商出貨領先，三星SDI和LGES等韓系鋰電大廠緊隨其后，市場份額分別為27.9%、8.3%、14.2%及12.7%。從國內市場來看，寧德時代和比亞迪分別占比55%和21%，頭部效應較為明顯。

2021年全球及中國儲能電池市場競爭格局

資料來源：Wind、芯八哥整理

（二）BMS（電池管理系統）

從BMS的主要玩家來看，主要包括三類市場參與者。一是以比亞迪、特斯拉、吉利、北汽、小鵬為代表的整車廠；二是以寧德時代、欣旺達、德賽電池、中航鋰電、國軒高科代表的電池廠商；三是以德州儀器、亞德諾、英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、意法半導體、科列技術、超思維、協能科技、華泰半導體、矽力杰、圣邦股份、杰華特、賽微微、中穎電子等為代表的第三方廠商。

三類企業各具特色，從不同角度進軍電池管理領域。雖然整車廠和電池廠目前仍占有較重要的地位，但是在行業技術提升和專業化分工帶來的成本下降的共同驅動下，專業第三方未來優勢有望更加突出。

2021年我國BMS裝機量市場份額情況

資料來源：電動之家

（三）PCS（新型儲能變流器）

PCS與光伏逆變器技術同源，行業內的供應商及競爭格局與光伏逆變器類似，國內外市場主要以陽光電源、科華數能、索英電氣、比亞迪及古瑞瓦特等中國廠商為主。從近幾年廠商數據統計來看，前十廠商變化不大，格局比較集中穩定。

2021年全球及中國儲能PCS市場競爭格局

資料來源：Wind、芯八哥整理

（四）EMS（能量管理系統）

相較于PCS、BMS等環節，EMS在新型儲能系統中所占成本較低，價值量相對較小，一般由設備廠商或系統集成商提供。整體來看，國內外EMS玩家以電力裝備提供商或系統集成商為主，獨立EMS廠商稀少，行業格局相對分散。

2021年儲能EMS主要廠商市場份額

資料來源：Wind、芯八哥整理

（五）儲能系統（系統集成）

從整體市場來看，國內外儲能集成商市場競爭格局相對分散，國外主要以特斯拉、三星、LG、松下為代表。國內儲能系統集成商包括三類參與者，分別為以比亞迪、南都電源為代表的鋰電池生產商，以陽光電源、科陸電子為代表的PCS廠商，以及以海博思創為代表的獨立系統集成商。

從出貨量來看，根據CNESA的數據，海博思創、電工時代、新源智儲為國內出貨量前三大儲能系統集成商，其2021年的出貨量都超了600MWh；陽光電源、比亞迪、沃太能源為中國廠商在海外儲能系統出貨量的前三，在出貨數量上陽光電源和比亞迪出貨量都超過了1000MWh。

光儲一體化加速發展，IGBT和BMS相關廠商有望迎來較好的發展機遇

事實上，光儲一體化其實并不是什么新鮮概念，早在2016年比亞迪就在業內提出了“光儲一體化”的商業模式，旨在突破傳統光伏發電瓶頸，使其滿足更加多樣化的市場需求，創造全新行業的利潤增長點。

比亞迪表示,公司在光儲一體化上技術儲備和產品規劃上有著相當的積累。通過全球獨創的“EVA FREE”組件技術，完美解決了長期困擾光伏產業的電勢誘導衰減問題，讓組件壽命延長至50年，領先業界平均壽命一倍以上，大大延長了光伏電站的發電周期，為投資商提供了更加豐厚的利潤回報。

今年以來，作為新型儲能產業的發展方向，光儲一體化正迎來加速發展。

就在9月初，電池巨頭寧德時代與光伏逆變器巨頭陽光電源確定戰略合作關系。根據協議，雙方將充分發揮各自優勢，攜手開拓全球光儲一體化市場，并且計劃在儲能系統產品創新及全球應用等方面擴大合作，共同推進產業協同，助力新能源行業可持續發展。

作為全球儲能電池出貨量當之無愧的一哥，寧德時代儲能業務近年來迎來高速發展，銷售額從2017年的1645萬元增長到2021年的136.24億元，實現了接近1000倍的增長。此外，隨著儲能銷售金額的不斷增長，儲能業務占主營業務的比例也從不到1%逐漸上升到超過10%，成為繼動力電池與電池材料之后公司最主要的業績增長點。

光儲充一體化快速發展，除了讓電池廠商業績大幅增長外，相關半導體器件廠商也迎來了較好的發展機遇。

（一）IGBT的機遇

其中，IGBT等功率器件作為光儲充逆變器及儲能變流器的核心半導體部件，約占逆變器整體成本的10%，對電能起到整流、逆變等作用，以實現新能源發電的交流并網、儲能電池的充放電等功能，因此IGBT 等功率器件將充分受益儲能及光儲充一體化的高速發展。

市場規模方面，根據天風證券的測算，全球風電、光伏及儲能對IGBT的需求價值量將由2021年的86.7億元增長至2025年的182.50 億元，CAGR高達20.45%。

2021年光伏儲能用IGBT主要廠商市場份額

資料來源：Wind、芯八哥整理

競爭格局方面，由于IGBT器件性能的好壞直接影響光伏發電效率，故而對其性能和可靠性要求較高。目前IGBT的市場份額主要被英飛凌、安森美、意法半導體、瑞薩等國際大廠占據，尤其是英飛凌在IGBT模塊和IGBT分立器件都以超過30%的市占比占據絕對優勢。以英飛凌EconoDUAL 3 IGBT模塊為例，其工作電流900A ，工作電壓1200V，過載時最高工作溫度可達175℃，并且在設計時電流留有10%以上的裕量，技術全球領先。

與國外大廠相比，國內光儲IGBT在產品穩定性、技術指標上存在一定差距，未能完全符合產品技術要求，因此目前在這一塊國內生產商較少，2020年國內光伏儲能IGBT國產化率接近為零。

不過，好現象是以分布式光伏為基礎的光儲充一體化的推進望改變這一狀況。2021年，斯達半導、士蘭微、時代電氣、揚杰科技、新潔能光伏 IGBT 收入均有突破。未來，隨著光儲充一體化的普及，相關公司有望迎來快速放量增長。

（二）BMS的機遇

除了IGBT外，BMS也迎來了較好的發展機遇。

BMS是指能對電池包進行實時監控和管理，防止電池出現過充、過放、過壓、過流、過溫的情況，從而延長電池使用壽命、保護其使用安全的系統。目前，基本上所有使用鋰電池的終端，都需要安裝BMS進行電池保護。儲能電池也不例外，目前BMS約占整個儲能電池成本的10%左右。

資料來源：Wind、芯八哥梳理

從上圖可以看出，BMS中主要用到的芯片包括AFE、MCU、ADC等數字和模擬芯片，技術壁壘相對較高，需要大量專有技術（Know-how）經驗的積累，目前市場主要供應商以TI、ADI、NXP及英飛凌等國外企業為主。

國內方面，目前在BMS這一塊發展相對滯后。不過，在國產替代的浪潮下，近年來也涌現出一批優秀的BMS廠商，除了比亞迪、吉利、小鵬為代表的整車廠和以寧德時代、欣旺達、德賽電池為代表的電池廠商外，以科列技術、超思維、協能科技、華泰半導體、圣邦股份、賽微微、中穎電子等為代表的第三方廠商也逐漸開始在市場上嶄露頭角。