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户用储能一骑绝尘 小容量电芯供需矛盾日渐尖锐

   日期:2022-09-01     浏览:217    评论:0    
 

全球能源通胀与东欧地缘冲突推动下,全球户用储能按下发展快捷键,呈现一骑绝尘的发展势头。

需求端,进入夏季以来的欧洲电力市场朝着失控的方向狂奔,德法等国家电价几乎每天都在刷新历史记录。2021年德法两国电价尚未达到90欧元/兆瓦时,但根据欧洲能源交易所8月29日数据,德国明年交付的电价涨至1050欧元/兆瓦时,法国明年交付的电价达到1130欧元/兆瓦时,一年内涨价10倍不止,导致2022H1欧洲户用家储市场出现一机难求的局面。

供给端,涌入户用家储赛道的企业也陡增数倍,卡位较早的企业在今年上半年大多实现营收盈利双提升的业绩。如2022年上半年,派能科技实现营业收入18.54亿元,同比增长171.94%,净利润2.64亿元,同比增长70.02%。鹏辉2022年上半年营业收入约40.65亿元,同比增加65.58%,净利润约2.44亿元,同比增加105.95%。

根据数据显示,2022年全球户用家储装机规模有望突破15GWh,同比增长134%以上。在欧洲能源自主战略、美国气候法案实施和上游原材料成本回落等因素的推动下,乐观估计2025年全球装机规模有望达到100GWh。

与此同时,电芯紧缺成为困扰行业壮大发展的最大隐患风险。在国内某头部光储龙头企业中期财报交流会上,管理层提及户用储能从长期看跟电网的友好、跟家用电器的匹配和充电桩的适配等方面的软实力是关键,但中短期1-2年电芯的供给瓶颈是关键。

平台高压化趋势下,户用家储电芯偏向小容量型号

户用储能系统带电量普遍在5-20KWh。产品平台高压化是户用家储产品发展重要趋势。相比低压系统,高压电池通过多个电芯串联实现电池包层面高压化。使用相同容量的电池,高压系统电流较小,对系统干扰更小,转化效率更高;系统设计方面,高压混合逆变器的电路拓扑结构更为简化,尺寸小重量轻,故障率下降。随着电动车全球范围普及、居民电价成本持续提升,户用家储系统容量有逐步增加的趋势,系统容量有望逐步从10KWh以下提升至15KWh以上,但考虑到部分市场政策对户用家储系统带电量有限制(如美国将20KWh以上产品归为工商业储管理),未来户用家储系统带电量主流仍将集中在5KWh-15KWh。

在此背景下,100Ah以下小容量电池在高压系统架构拥有明显的应用优势:

1)带电量和尺寸空间有限前提下,小容量电池通过串联可获得更高的系统电压;

2)小电量电芯串联可省去DC-DC模块,系统产品具备更大性价比优势;

3)小电芯产品方案上市时间早,方案更加成熟。整体来看,100Ah以下小容量电池在户用家储领域仍有较长的应用生命周期。

小容量电芯单价更高,但优质产能奇缺

一方面,户用家储主要市场在欧洲、北美和澳洲等地区,其终端客户对价格与成本的敏感度远低于发电侧和电网侧等集中式储能项目,因此电芯价格水平相对更加可观。以户用储能使用50Ah方形电芯为例,2022年7月行业报价平均在1.1-1.2元/Wh的水平,比280Ah大容量电池的价格高25%~35%不等。且随着下游家储需求热度居高不下,50Ah产品供给相对有限,下半年价格仍有高位维持甚至上升的驱动力。

另一方面,国内户用家储使用的50Ah等小容量电芯优质产能严重不足。许多家储一体机企业即使采取现款提货的方式也无法足额采购需求的小容量电池。GGII分析现阶段小容量电池产能奇缺的原因主要有以下几点:

1)发电侧和电网侧储能需求的爆发,以及280Ah产品单颗价格高,营收规模大,利于短时间做大企业营收规模及上市融资,导致大部分电池企业涌入280Ah产品赛道,50Ah为代表的小容量电芯的市场关注度不足;

2)户用家储市场超预期爆发,现存小容量电池产能基本被国内少数头部企业包线,流出市场的产能极为有限;

3)50-100Ah产品上市时间早,但产品最初设计并非面向储能领域,因此在循环寿命、高低温等方面要求无法完全满足户用家储工况需求,原产线需要进行技改和配方调整,使得旧产能应用有限。

在此背景下,产业链正从两大方向进行破局,第一是探索使用大电芯方案(120-280Ah)进行户用家储系统架构搭建,比如蜂巢184Ah等刀片电池在家储系统的应用。但从终端客户需求特点、以及市场管理政策约束角度考虑,50Ah等小容量电芯在中短期未来仍为户用家储电芯的主流选择。第二是产业链企业围绕小容量电芯产能规划扩张,以满足下游客户的采购需求。如国内家储头部企业派能科技2022H1募集50亿元资金拟部分投入10GWh锂电池研发制造基地项目。户用储能在未来2-3年将在国内锂电池行业掀起一场小容量电芯的投资回暖。

户用家储电芯朝更长循环、更高倍率方向发展

户用家储应用于小型户用备电场合,储能系统带电量普遍在20KWh以下。产品要求方面,户用家储产品在电气安全和机械安全得到满足的前提下,性能要求集中在长循环寿命、宽温度工况、充放电倍率和高体积能量密度等方面。未来,户用家储电芯循环要求将达到6000次以上,倍率要求达到1C充放电。下一代户用家储电芯将是更长循环、更高倍率的产品型号。

 
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