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【干货分享】储能产业链行业梳理全景图(建议收藏)

2024-04-18 10:13| 来源: 网络整理| 查看: 265

储能是指通过介质或设备把能量存储起来在需要时再释放出来的过程。储能贯穿新能源开发与利⽤的全部环节,是能源转换与缓冲、调峰与提效、传输与调度、管理与运⽤的核⼼技术,既是国家能源安全的重要保障,也是电动汽车等新兴产业的主要发展动⼒,具有重要的战略价值和辉煌的产业前景。

储能

电池产业链全景图

锂电池产业链全景图

氢燃料电池产业链全景图

燃料电池催化剂产业链结构图

燃料电池膜产业链结构图

燃料电池产业链结构图

锂电池负极材料产业链结构图

硅碳负极材料产业链结构图

动力电池电解液添加剂产业链结构图

动力锂离子电池产业链结构图

锂产业链结构图

锂电池隔膜产业链结构图

锂电池电解液产业链结构图

锂电池粘结剂产业链结构图

锂电池正极材料产业链结构图

电解铜箔产业链结构图

储能材料产业链结构图

富锂锰基正极材料产业链结构图

钴产业链结构图

铝塑膜产业链结构图

质子交换膜产业链结构图

储气罐产业链结构图

⼀、全产业链

储能产业链上游原材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜、电⼦元器件、结构件、辅材、屏柜电缆、⼟建安装、升压装置等。储能产业链中游包括储能电池、电池管理系统、储能变流器、能量控制系统、储能系统等。储能产业链下游主要为风⼒电站、光伏电站、数据中⼼储能、储能充电站、家⽤储能、充电桩等。

⼆、正极材料

⽬前,锂电池正极材料主要有三元正极材料、磷酸铁锂、钴酸锂以及锰酸锂四种材料。其中,磷酸铁锂主要应⽤于新能源商⽤车及储能电池市场,三元材料则在新能源乘⽤车、电动⾃⾏车和电动⼯具电池市场具有⼴泛应⽤。

锂电池正极材料是其电化学性能的决定性因素,对电池的能量密度及安全性能起主导作⽤,且正极材料的成本占⽐也较⾼。

(⼀)市场规模

数据显⽰,我国锂电池正极材料市场规模由2017年417.1亿元增⾄2020年751.9亿元。中商产业研究院预测,2022年我国正极材料市场规模将突破千亿。

(⼆)出货量

数据显⽰,我国锂电池正极材料出货量由2017年20.8万吨增⾄2020年51.0万吨,中商产业研究院预测,2022年我国正极材料出货量可达67万吨。

(三)竞争格局

我国锂电池正极材料市场竞争格局中,厦门钨业占⽐最⼤达9.92%,天津巴莫占⽐达6.44%,德⽅纳⽶占⽐达6.31%,荣百锂电占⽐达5.82%,长远锂科占⽐达5.70%。

三、负极材料

锂电池负极材料主要分为碳系材料和⾮碳系材料。其中,碳系材料的上游为⽯墨矿,⾮碳系材料的上游包括沥青、硅等原料。锂电池负极材料下游⾏业为锂电池⾏业,具体产品分为动⼒锂电池、消费锂电池及储能锂电池。

(⼀)市场规模

数据显⽰,我国锂电池负极材料市场规模由2017年82.1亿元增⾄2020年140.2亿元。中商产业研究院预测,2022年我国负极材料市场规模可达189.4亿元。

(⼆)出货量

数据显⽰,我国锂电池负极材料出货量由2017年14.8吨增⾄2020年36.5吨。中商产业研究院预测,2022年我国锂电池负极材料出货量可达47.6吨。

(三)竞争格局

数据显⽰,我国锂电池负极材料市场竞争格局中,按出货量来看,贝瑞特占⽐最⼤,达22%。其次为璞泰来,占⽐达18%。杉杉股份、凯⾦新能源、中科星城占⽐分别达17%、14%、7%。

(四)产业结构

锂电池负极材料主要分为天然⽯墨和⼈造⽯墨,2000年起,随着⼿机和笔记本电脑的普及,天然⽯墨负极逐渐开始被⼤规模使⽤。在进⼊智能化时代之后,天然⽯墨的⾼膨胀、较差的倍率性能、较短的循环寿命等缺点使其不适⽤于智能⼿机、电动汽车等⾼端应⽤场景,⼈造⽯墨开始被研发应⽤。⽬前,在锂电池负极材料结构中,⼈造⽯墨占⽐较⼤达83%,⽽天然⽯墨仅占16%。

四、电解液

电解液是化学电池、电解电容等使⽤的介质,为他们的正常⼯作提供离⼦。在电解液产业链中,上游包括溶剂、溶质和添加剂,中游是液态电解液及固态电解液,下游是动⼒电池、消费电池、储能电池以及电容器。

(⼀)出货量

锂电池电解液是电池中离⼦传输的载体。⼀般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离⼦的作⽤,是锂离⼦电池获得⾼电压、⾼⽐能等优点的保证。数据显⽰,我国锂电池电解液由2016年9.8万吨增⾄2020年25.2万吨,年均复合增长率为26.6%。中商产业研究院预测,2022年我国锂电池电解液出货量可达30.9万吨。

(⼆)竞争格局

数据显⽰,我国锂电池电解液市场竞争格局中,按出货量来看,天赐材料市场份额占⽐最⼤达29.3%。其次为新宙邦占⽐达17.6%,国泰华荣占⽐达14.7%。

电解液⾏业“龙头效应”明显,市场集中度⾼。2016-2020年,我国电解液出货量排名前五的⼚商(CR5)市场份额占⽐分别为68.6%、68.6%、67.8%、75.2%、74%,整体呈现上⾏趋势并维持在⾼位。

五、传感器

传感器是⼀种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按⼀定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出。传感器的上游为各种原材料,包括芯⽚、电路、电源、不同类型的元件等;中游为各种类型的传感器,包括电容式⽓压传感器、红外⽓体传感器、图像传感器等;下游应⽤于消费电⼦、汽车电⼦、⼯业电⼦、通信电⼦等。

(⼀)市场规模

2019年中国传感器市场规模2189亿元,同⽐增长12.7%。随着社会的不断进步,传感器这⼀产业在互联⽹⼒量的赋能之下⽇益受到重视,⽇后再叠加相关扶持政策的出台,传感器⾏业市场可期。预计2022年中国传感器市场规模将将增⾄3150亿元。

(⼆)区域分布

中国传感器企业主要分布在华东地区,约占全国企业总数的56.9%,中南地区占23.1%,华北地区占8.4%,西北地区占4.4%。

(三)竞争格局

伴随着我国信息化的⾼速发展,近年来我国的传感器⾏业发展飞快。从竞争格局来看,我国传感器⾏业TOP5占据了国内传感器市场40%以上的份额,⾏业竞争格局逐渐成熟。

华⼯科技传感器产品主要应⽤于智慧出⾏、智慧家庭、智慧医疗、智慧城市等领域,是全球有影响⼒的传感器系统解决⽅案提供商,具有较强的竞争优势;⼤⽴科技是国内少数能够独⽴研发、⽣产红外热成像相关核⼼芯⽚,机芯组件到整机系统全产业链完整的⾼新技术企业,旗下传感器业务占⽐⾼达90%以上,主要⽣产红外温度成像传感器;歌尔股份⽬前精密零组件收⼊规模较⼤,歌尔传感器涵盖压⼒传感器、交互类传感器和流体传感器等,⼴泛应⽤于各类消费类电⼦产品,处于⾏业领先地位,竞争⼒较强。

六、印制电路板

印制电路板(简称PCB),⼜称为印制线路板、印刷电路板、印刷线路板。通常把在绝缘基材上,按预定设计制成印制线路、印制元件或两者组合⽽成的导电图形称为印制电路,⽽在绝缘基材上提供元器件之间电⽓连接的导电图形,称为印制线路。PCB的产业链中上游原材料包括铜箔、树脂、玻璃纤维布、⽊浆、油墨、铜球等,其中铜箔、树脂和玻璃纤维布是三⼤主要原材料。中游基材主要指覆铜板(CCL),覆铜板由铜箔,环氧树脂,玻璃纤维纱等原材料加⼯制成,下游则是各类PCB的应⽤。

(⼀)市场规模

近年来,我国印刷电路板产值增长迅速,不断引进国外先进技术与设备,发展印刷电路板⾏业。⽬前,我国已成为全球印刷电路板产值增长最快的国家。数据显⽰,我国印刷电路板产值由2017年的297.16亿美元增⾄2020年的352.49亿美元,年均复合增长率达到5.9%,⾼于全球平均增长⽔平。随着我国印刷电路板国产品牌崛起,预计在2022年我国印刷电路板产值可达到389.36亿美元。

(⼆)细分产品结构

⽬前,我国印刷电路板细分产品主要包括多层板、软板、HDI(⾼密度连接板)、双⾯板、单⾯板、封装基板六⼤类型。数据显⽰,我国印刷电路板细分产品中多层板占⽐最⼤,达45.97%,远超其他产品;其次是软板,占⽐达16.68%;HDI占⽐为16.59%。此外,双⾯板、单⾯板、封装基板的占⽐分别为11.34%、6.13%、3.29%。

(三)产业区域分布

中国已形成了较为成熟的电⼦信息产业链,同时具备⼴阔的内需市场和⼈⼒成本、投资政策等⽣产制造优势,吸引了⼤量外资企业将⽣产重⼼向中国⼤陆转移。珠三⾓地区、长三⾓地区由于下游产业集中,并具备良好的区位条件,成为了我国PCB⽣产的核⼼区域。

但近年来,随着沿海地区劳动⼒成本的上升,部分PCB企业开始将产能向中西部地区迁移,尤其是江西、湖南、湖北等经济产业带的PCB产能呈现快速增长的发展势头。江西省作为沿海城市向中部延伸的重要地带,兼具独特的地理位置优势以及丰富的⽔资源,加上地⽅政府⼤⼒推动电⼦信息产业相关的招商引资,逐渐成为沿海城市PCB企业主要转移基地。预计未来珠三⾓地区、长三⾓地区仍将保持PCB产业的领先地位,并不断向⾼端产品和⾼附加值产品⽅向发展;中西部地区由于PCB企业的内迁,逐渐成为我国PCB⾏业的重要⽣产基地。

(四)竞争格局

国内印刷电路板⾏业与全球市场呈现出⼀致性,市场较为分散、竞争充分,⼀⽅⾯,全球市场占据领导地位的台资、⽇资企业⼤部分在国内设有⼦公司,另⼀⽅⾯,国内本⼟企业不断壮⼤、竞争⼒⽇益增强。

七、储能电池

储能电池主要是指使⽤于太阳能发电设备和风⼒发电设备以及可再⽣能源储蓄能源⽤的蓄电池。储能电池(多数为锂离⼦电池)是储能系统的核⼼部分。储能电池上游的原材料主要包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜以及结构件等;上游的集成系统设备主要包括涂布机、搅拌机等。储能电池主要有8种,分别为铅酸电池、锂离⼦电池、超级电容、燃料电池、镍氢电池、钠硫电池、液流电池、锂硫电池。储能电池中游的储能系统及集成包括电池组、电池管理系统、能量管理系统、储能变流器、其他软件硬件系统。下游应⽤领域主要包括发电端、电⽹端、⽤电端,此外,下游后市场为电池回收。

(⼀)储能电池

1、市场规模

2017-2020年我国储能电池产值规模逐年攀升,2020年超180亿元,同⽐增长约60%。中商产业研究院预计,2022年我国储能电池产值将超350亿元。

2、新增装机量

受益于电池成本的持续下降和政府政策的刺激,中国储能电池在2017年0.3GWh新增投⼊运营的装机量的基础上,于2021年实现了5.8GWh的新增装机量。在国家能源转型及碳中和战略背景下,储能电池是电⼒系统改⾰和新能源电⼒建设的重要组成部分。预计到2022年,新增装机量将达到6.5GWh。

3、储能电池竞争格局

我国动⼒储能电池⾏业的竞争格局较为集中,头部效应较为明显。其中,宁德时代储能电池市场份额近六成,⽐亚迪紧随其后,储能电池市场份额16.0%。中航锂电排名第三,储能电池市场份额4.3%。

(⼆)储能锂离⼦电池

1、产量

数据显⽰,2016-2021年我国锂离⼦电池产量稳步增长,从2017年的111.13亿只增长⾄2021年的232.64亿只。2022年1-2⽉,锂离⼦电池产量35.85亿只,同⽐增长13.6%。2021年,中国锂离⼦电池⾏业以深化供给侧结构性改⾰为主线,加快提升产业链供应链现代化⽔平,全⾏业实现持续快速增长。2021年全国锂离⼦电池产量324GWh,同⽐增长106%。

2、出货量

在电动汽车产量⾼速增长的带动下,我国储能锂电池产业继续保持快速增长态势,⾏业创新加速,新产品、新技术不断涌现,各种新电池技术相继问世。近⼏年,我国储能锂电池出货量持续增长。数据显⽰,我国的储能锂电池出货量从2017年的4GWh增长⾄2020年的16.2GWh,中商产业研究院预测2022年我国锂电池出货量达42.9GWh。

3、市场结构

锂离⼦产业主要以动⼒锂电池为主,2021年动⼒锂电池产量220GWh,同⽐增长165%,市场份额67.9%。消费锂电池、储能锂电产量分别为72GWh、32GWh,分别同⽐增长18%、146%,市场份额分别为22.2%、9.9%。

⼋、储能变流器

储能变流器是电化学储能系统中,连接于电池系统与电⽹(和/或负荷)之间的实现电能双向转换的变流器。储能变流器上游主要由IGBT、印制电路板、电线电缆组成,储能变流器中游为⼯频升压型储能变流器、⾼压直挂型储能变流器。储能变流器下游为风光电站、光伏电站、电⽹系统、变电站等。

(⼀)市场规模

由于光伏、风电等新能源发电存在波动性,外加限电政策影响、企业调峰调频需求和国内可再⽣能源配储能政策的推进,未来储能市场将保持⾼速增长。根据IHS测算,2020年全球储能变流器市场规模能到12.7GW,同⽐增长30%,其中并⽹型储能变流器规模增⾄7GW。2021年全球储能变流器市场达24GW。

(⼆)装机量排名

2020年,中国新增投运的电化学储能项⽬中,储能变流器提供商装机排名TOP10依次为:阳光电源、科华、索英电⽓、上能电⽓、南瑞继保、盛弘股份、科陆电⼦、许继、英博电⽓和智光储能。

2020年度,海外电化学储能(不含家⽤储能)市场中,中国储能变流器提供商海外出货量排名TOP5依次为:阳光电源、⽐亚迪、科华、昆兰新能源和盛弘股份。

(三)竞争格局

在国际市场中,储能变流器主要⽣产企业有ABB、尼得科、NR、美国派克汉尼汾等。我国也有众多储能变流器⽣产企业,常见的有阳光电源、固德威、索英电⽓、南瑞继保等。2020年阳光电源储能变流器市场份额最⾼达25%,科华紧随其后,市场份额为19%。索英电⽓、上能电⽓市场份额超10%,分别为15%、11%。南瑞继保、盛弘电⽓、科陆电⼦、许继电⽓市场份额分别为8%、7%、5%、4%。我国储能变流器⾏业处于发展初期,市场尚未得到完全释放,因此未来储能变流器领域仍存在较⼤发展机遇。

九、储能系统

储能系统(简称ESS)是⼀个可完成存储电能和供电的系统,具有平滑过渡、削峰填⾕、调频调压等功能。储能系统上游由储能电池、储能变流器(PCS)、电池管理系统(BMS)及能量管理系统(EMS)等部分组成。储能系统中游为储能系统安装、运营。储能系统下游为风⼒电站、光伏电站、电⽹系统、充电桩等。

(⼀)装机规模

储能系统按照种类划分可分为物理储能、电化学储能和电磁储能等。电化学储能包括钠硫电池、液流电池、锂离⼦电池等,主要应⽤于分钟⾄⼩时级的⼯作场景;近年来,在政策的推动下我国电化学储能系统发展较为迅速。截⾄2021年我国电化学储能投运规模达到1.87GW,累计装机规模达到5.51GW,同⽐增长68.5%。预计2022年我国电化学储能累计国电化学储能投运规模达到1.87GW,累计装机规模达到5.51GW,同⽐增长68.5%。预计2022年我国电化学储能累计装机规模达到7.25GW。

(⼆)销量排名

2020年国内储能系统出货量CR5仅26%,其中,阳光电源销量最⾼达299.8GW,海博思创排名第⼆,销量达242GW,平⾼位居第三,销量达127.5GW。

(三)竞争格局

储能系统竞争格局未定,电池⼚、逆变器⼚商、电站⼚商均进⼊储能系统竞争。国内装机规模排名靠前的储能系统集成商中,除阳光电源和海博思创外,主要是来⾃电⼒⾏业的企业。

⼗、光伏

光伏是太阳能光伏发电系统的简称,是⼀种利⽤太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的⼀种新型发电系统。光伏产业链中,上游为原材料,主要包括硅⽚、银浆、纯碱、⽯英砂等;中游分为两⼤部分,光伏电池板及光伏组件;下游为光伏的应⽤领域,光伏主要⽤来发电,还可以代替燃料⽤来取暖等。

(⼀)装机量

截⾄2021年底,光伏发电并⽹装机容量达到3.06亿千⽡,突破3亿千⽡⼤关,连续7年稳居全球⾸位。最新数据显⽰,2022年1-2⽉中国光伏发电装机容量约31581万千⽡,同⽐增长20.9%。

(⼆)新增装机量

2021年,全国光伏新增装机54.88GW,为历年以来年投产最多,其中,光伏电站25.60GW、分布式光伏29.28GW。到2021年底,光伏发电累计装机306.56GW。CPIA预测,保守情况2030年中国光伏新增装机容量105GW,乐观情况2030年中国光伏新增装机容量128GW。随着光伏新增装机容量持续增长势必将带动光伏组件产业发展。

(三)发电量

随着光伏装机量持续增长,光伏发电量稳步增长。2021年光伏发电量1836.64亿千⽡时,同⽐增长14.1%。20222年1-2⽉光伏发电量294.7亿千⽡时,同⽐增长6.5%。

⼗⼀、风电

风电是指利⽤风⼒发电机组直接将风能转化为电能的发电⽅式。风电产业链中,上游主要包括叶⽚、塔筒、齿轮箱、主轴轴承、机舱罩、发电机、主控系统等;其中叶⽚是捕捉风能的基础部件,也是产业链中供应最紧张的环节;中游分为海上风电场和陆上风电场;下游为风电的运维及⽤电。

(⼀)装机量

近年来,我国风电并⽹装机容量持续增长,2019年突破2万亿千⽡,2021年突破3亿千⽡⼤关,较2016年底实现翻番。⽬前,中国风电并⽹装机容量已连续12年稳居全球第⼀。2022年1-2⽉,全国风电并⽹装机容量33442万亿千⽡,同⽐增长17.5%。

(⼆)新增装机量

2021年,全国风电新增并⽹装机4757万千⽡,为“⼗三五”以来年投产第⼆多的⼀年。从新增装机分布看,中东部和南⽅地区占⽐约61%,“三北”地区占39%,风电开发布局进⼀步优化。2022年1-2⽉全国风电新增并⽹装机573万千⽡。(三)发电量

近年来,中国风⼒发电量持续增长,2020年突破4000亿千⽡时,2021年,全国风⼒发电量5667亿千⽡时,同⽐增长29.8%。2022年1-2⽉,全国风⼒发电量942.1亿千⽡时,同⽐下降7.6%。

⼗⼆、充电桩

充电桩是为电动汽车充电的充电设施,其功能类似于加油站⾥⾯的加油机,可以固定在地⾯或墙壁,安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民⼩区停车场或充电站内,可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。

充电桩产业链中,充电桩可以分为直流充电桩、交流充电桩、⽆线充电桩等,涉及到的主体、零部件包括充电模块、电机、芯⽚、接触器、断路器、外壳、插头插座、线缆材料等。充电桩市场下游应⽤即为各类电动车。

(⼀)充电桩数量

随着新能源汽车保有量持续增长,我国充电桩数量稳步增长。截⾄2021年12⽉,联盟内成员单位总计上报公共类充电桩114.7万台,环⽐增加5.5万台,同⽐增长42.1%。截⾄2022年2⽉,联盟内成员单位总计上报公共类充电桩121.3万台,环⽐增加3.6万台,同⽐增长44.9%。其中直流充电桩49.6万台、交流充电桩71.7万台、交直流⼀体充电桩589台。从2021年3⽉到2022年2⽉,⽉均新增公共类充电桩约3.1万台。

(⼆)竞争格局

我国充电桩⾏业头部企业优势显著。数据显⽰,截⽌到2021年底,全国公共充电桩运营商CR10为89%,其中,星星充电、特来电、国家电⽹市场份额分别为22.4%、22%、17.1%,这三家企业市场份额累计61.5%。云快充市场份额17.1%,南⽅电⽹市场份额12.7%。依威能源、汇充电、上汽安悦、万马爱充、深圳车电⽹市场份额不⾜5%。

以上资料根据各机构研究报告整理。

Vic

2022.05.13



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