户用储能储能电池技术路线分类及产业链分析

户用领域是光伏市场的重要组成部分，平价时代下全球户用光伏装机重回高速增长。从发展阶段上看，部分海外发达地区的户用光伏渗透率已经较高，发展模式由补贴驱动、全额上网向自身经济性驱动、自发自用转变，配套储能的需求逐渐显现。而国内的户用光伏市场起步较晚，2019年后在补贴政策自身经济性、金融渗透等因素的推动下迎来爆发式增长。

户用储能，这一新赛道，到底是怎样的呢？   

1、户用储能新赛道

●户用储能是分布式能源系统的必要辅助。  

1、核心组成部分

户用光储系统的核心为光伏+电池+储能逆变器。户用储能与户用光伏搭配成户用光储系统，光储系统主要包括电芯、储能逆变器（双向变流器）、组件系统等多个部分。    

 

△户用储能解决系统

       典型的系统一般是5KW（组件+逆变器）配套10kWh（储能电池）或者10kW+10kWh，其中电芯是储能系统的核心，成本占比约45-50%；储能变流器可以控制充放电，进行交直流的变换，成本占比约10-15%；组件系统即光伏系统用于太阳能发电，成本占比约20-25%；安装费用由2021年的1万上涨至2万左右，占比15-20%。  储能系统成本拆分

2、产品类型

户用储能系统产品包括一体机和分体式。  一体机：家庭式光伏储能逆变一体机是将光伏逆变器、蓄电池和控制器置于内部的集成一体系统，通过触摸屏方便快捷直观的显示工作状态，参数修改并可以多种工作模式，方便使用。一般有太阳能优先模式、AC（市电）优先模式、SE 优先模式（错峰用电模式）三种工作模式。  家用储能一体机框架

  分体式（逆变器+电池系统）：户用分体机电池与逆变器分开安装，用户根据自身需求匹配户用储能逆变器，另外可匹配开关电源或逆变器作为备用电源使用。一般包括混合式家庭光伏+储能系统、耦合型家庭光伏+储能系统、离网型家庭光伏+储能系统、光伏储能能源管理系统四种类型。  家用储能分体式框架

 

3、技术路线

户用储能主流技术路线为磷酸铁锂，钠离子、锰铁锂为未来新路径。   储能电池技术路线包括锂离子、铅蓄电池、液流电池等，目前锂磷酸铁锂电池因高安全性、长循环寿命等特点，相较于三元锂电池，更符合储能电池的设计需求，是储能电池的主流发展路线，特斯拉储能电池也逐步从三元路线转向铁锂路线。另外，部分公司如宁德、派能等已经在进行钠离子、锰铁锂电池的研发与测试，我们预计未来储能电池的技术路线有望进一步完善。

      储能电池技术路线分类

   

2、户用储能需求分析

●因储能技术成熟和成本下降，2021年储能开始高速增长，2022年因欧洲能源成本和电价的逐年攀升，叠加俄乌战争和海外大型停电事件，居民用电成本高+供电稳定性差，带来户用光伏高增，进而带来户用储能市场超预期的爆发。户储进入爆发新阶段，2021年全球新增户储装机为1.9GW/4.4GWh，同增53%/56%，占比约20%，全球户储蓬勃发展。  

1、用电成本高，且持续上涨

能源危机下，海外用电成本不断上涨。近年来欧美国家的电价逐年攀升，且受俄乌冲突等事件影响，天然气成本飙升，电价成本短期内快速上涨，欧洲现货市场均价由2019年年底的约50欧元/MWh涨至最高300欧元/MWh以上，欧洲各国2022年5月的电价较2021年初上涨100-330%。根据ING预测，2022年全年法国、德国、比利时和荷兰等欧洲经济体的基础能源价格将保持在约150-170欧元/MWh以上的高位。  2021年9月主要国家电价对比（美元/KWh）

 德国电价持续高涨（欧元/MWh）

2、电网协调能力弱，供电可靠性不足

海外受极端天气影响+电网协调能力弱，居民供电稳定性较差。户储可在电厂事故或者极端自然灾害事件中提供应急电源，提高用电稳定性。    各地停电事件频发

 各年美国平均每客户断电时长（小时）

数据来源：BNEF    

3、户用储能产业链格局

●户用储能的核心是储能电池和储能逆变器，其壁垒在于生产端的电池与储能逆变器适配和终端的品牌渠道，盈利的核心竞争在于储能的产品和市场结构。  

1、电池格局

全球储能电芯中国厂商出货领先，宁德时代出货量全球第一。   根据测算，2021年全球储能电芯出货量59.9GWh，其中宁德时代作为最大电芯供应商占据榜首，出货量16.7GWh，占比达27.9%；派能科技作为户储龙头，出货1.5GWh，占比2.6%。我们预计2022年全球出货114.9GWh，同增91.9%，其中宁德时代出货45.0GWh，同增169.5%；派能科技出货3.5GWh，同增127.3%。  2021年全球储能电芯出货分布

    户用储能供应商呈现明显地域分布特征，特斯拉主供美国市场，派能深耕欧洲市场。   根据S&P Global，2021年户用储能供应商TOP3分别为特斯拉、派能、比亚迪，分别占比为18%/14%/11%。其中，德国市场最大供应商为比亚迪，占比26%，其次为本土集成商如Senec、E3/DC；意大利市场派能占比最高，为23%；美国市场由特斯拉主导，占比55%；日本市场则多为本土品牌供货。  2021年户用储能全球、德、意、美供应商分布

2、储能格局

全球储能电芯中国厂商出货领先，宁德时代出货量全球第一。   根据测算，预计2022-2023年全球储能电芯出货117.2/182.1GWh，同增93%/55%；其中，宁德时代作为最大电芯供应商占据榜首，我们预计宁德时代2022-2023年出货45.0/67.5GWh，同增169%/50%，占比38.4%/37.1%。  2022-2023年全球储能电池出货分布（GWh）

3、逆变器格局

户储逆变器格局较为集中，厂商间竞争激烈，CR5占比约58%。   2021年全球用户侧储能逆变器市场竞争格局较为集中，但厂商之间竞争激烈，古瑞瓦特位列第一，市占率约为13.8%，德业、锦浪、solaredge、固德威紧随其后，分别为12.4%、10.9%、10.3%、9.8%，前五市占率差异较小，CR5占比约为58%。        2021年全球用户侧应用储能逆变器出货分布

     

4、安科瑞仪表选型

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1、交流仪表

2、直流仪表

审核编辑：郭婷