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

中國光儲累計裝機規(guī)模同比實現(xiàn)3倍增長

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

經(jīng)過多年的發(fā)展，光儲一體化已經(jīng)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(fā)電后儲存電能，光伏、儲能和充電設施形成了一個微網(wǎng)，根據(jù)需求與公共電網(wǎng)智能互動，并可實現(xiàn)并網(wǎng)、離網(wǎng)兩種不同運行模式。光儲充一體化電站形成規(guī)模后，不僅能有力支撐城際充電網(wǎng)絡布局，還可借助光儲充的技術特性參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)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(wǎng)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(qū)將儲能應用于分布式光伏的模式已經(jīng)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(qū)，“光伏+儲能”系統(tǒng)已走進千家萬戶，成為用戶側(cè)降低電費支出、提高供電可靠性和減少環(huán)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(guī)則。比如美國出現(xiàn)了以Solarcity為代表的在光儲模式方面獨具創(chuàng)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(fā)展的新時代。

在“雙碳”戰(zhàn)略大背景下，我國也在大力推動“光儲一體化”項目建設。據(jù)統(tǒng)計，2022 年 Q1 已明確的項目規(guī)模達69.29GW，央/國企項目規(guī)劃達42.49GW，占總規(guī)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(guī)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(guī)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(xiàn)3倍的高速增長。

數(shù)據(jù)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(wǎng)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(fā)展規(guī)劃看，大多數(shù)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(wǎng)

根據(jù)北極星電力網(wǎng)的統(tǒng)計，目前河北、云南、內(nèi)蒙古等 22 個省市及地區(qū)公布了“十四五”能源規(guī)劃，風光新增裝機規(guī)劃總規(guī)模已超過 550GW，其中文件中明確指出的光伏新增裝機規(guī)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(guī)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(guī)模將超41GW，奠定了十四五期間光伏儲能市場爆發(fā)的基礎。

十四五期間光儲市場規(guī)模預估

資料來源：北極星電力網(wǎng)

光伏儲能雙雙迎來平價元年，這些公司有望持續(xù)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(yè)中長期增長空間進一步打開。從國內(nèi)來看，全面平價時代kai啟，逐步構(gòu)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(xiàn)持續(xù)增長趨勢。

從光伏的產(chǎn)業(yè)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(yè)，其中組件價值量最高，成本占比超過50%。

（1）硅料

硅料方面，據(jù)硅業(yè)分會統(tǒng)計，2022年國內(nèi)行業(yè)有效供應新增50萬噸以上，有效產(chǎn)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(yè)形成保利協(xié)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(yè)大幅擴產(chǎn)。

從競爭格局來看，隆基股份和雙環(huán)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(shù)控、雙良節(jié)能、京運通等后起之秀也進入這個行業(yè)，加劇了硅片行業(yè)的競爭。

 

（3）電池片

電池片方面，隨著PERC產(chǎn)能迅速擴張，到2022年底產(chǎn)能將超390GW，其中182&210大尺寸產(chǎn)能為270GW，占比約70%，處于緊平衡狀態(tài)。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(chuàng)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(jīng)達到88%。

 

（5）逆變器

逆變器領域，由于國內(nèi)逆變器產(chǎn)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(yè)占比70%左右，預計未來3-5年或?qū)⑻嵘?5%以上。

海外市場方面，由于海外光伏行業(yè)發(fā)展較為成熟，對產(chǎn)品可靠性、品質(zhì)有要求，會看產(chǎn)品在全生命周期的價值，行業(yè)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(nèi)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(yè)第一；華為占比為23.1%，位列行業(yè)第二，二者合計占比超過行業(yè)一半以上。而國內(nèi)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(nèi)企業(yè)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(yè)競爭格局（按出貨，GW）

數(shù)據(jù)來源：Solarzoom

（6）玻璃

玻璃方面，2022年擴產(chǎn)產(chǎn)能60%為福萊特、信義兩大龍頭，二者合計產(chǎn)能市場占比將提升至51%。未來雙寡頭格局穩(wěn)固。

 

二、儲能領域

儲能領域，2021年儲能系統(tǒng)成本已經(jīng)降至1.5元/Wh左右，是儲能經(jīng)濟性拐點。在雙碳的背景下，隨著強配儲能政策的陸續(xù)實施，預計儲能行業(yè)將迎來高速發(fā)展。

根據(jù)東吳證券的數(shù)據(jù)，預計到2025年國內(nèi)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(shù)據(jù)來源：BNEF

從儲能產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游鋰電池是整個系統(tǒng)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(tǒng)）、和EMS（能量管理系統(tǒng)）等核心器件分別占12.1%、10.4%和2%。產(chǎn)業(yè)鏈中游包括新型儲能系統(tǒng)集成及安裝，下游以電力系統(tǒng)新型儲能（發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)）及用戶側(cè)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(nèi)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(tǒng)）

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(xié)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(yè)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(yè)技術提升和專業(yè)化分工帶來的成本下降的共同驅(qū)動下，專業(yè)第三方未來優(yōu)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(yè)內(nèi)的供應商及競爭格局與光伏逆變器類似，國內(nèi)外市場主要以陽光電源、科華數(shù)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(shù)據(jù)統(tǒng)計來看，前十廠商變化不大，格局比較集中穩(wěn)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(tǒng)）

相較于PCS、BMS等環(huán)節(jié)，EMS在新型儲能系統(tǒng)中所占成本較低，價值量相對較小，一般由設備廠商或系統(tǒng)集成商提供。整體來看，國內(nèi)外EMS玩家以電力裝備提供商或系統(tǒng)集成商為主，獨立EMS廠商稀少，行業(yè)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(tǒng)（系統(tǒng)集成）

從整體市場來看，國內(nèi)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(nèi)儲能系統(tǒng)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(chǎn)商，以陽光電源、科陸電子為代表的PCS廠商，以及以海博思創(chuàng)為代表的獨立系統(tǒng)集成商。

從出貨量來看，根據(jù)CNESA的數(shù)據(jù)，海博思創(chuàng)、電工時代、新源智儲為國內(nèi)出貨量前三大儲能系統(tǒng)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(tǒng)出貨量的前三，在出貨數(shù)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(fā)展，IGBT和BMS相關廠商有望迎來較好的發(fā)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(yè)內(nèi)提出了“光儲一體化”的商業(yè)模式，旨在突破傳統(tǒng)光伏發(fā)電瓶頸，使其滿足更加多樣化的市場需求，創(chuàng)造全新行業(yè)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(chǎn)品規(guī)劃上有著相當?shù)姆e累。通過全球獨創(chuàng)的“EVA FREE”組件技術，完美解決了長期困擾光伏產(chǎn)業(yè)的電勢誘導衰減問題，讓組件壽命延長至50年，領先業(yè)界平均壽命一倍以上，大大延長了光伏電站的發(fā)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，光儲一體化正迎來加速發(fā)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(zhàn)略合作關系。根據(jù)協(xié)議，雙方將充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，攜手開拓全球光儲一體化市場，并且計劃在儲能系統(tǒng)產(chǎn)品創(chuàng)新及全球應用等方面擴大合作，共同推進產(chǎn)業(yè)協(xié)同，助力新能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)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(yè)務近年來迎來高速發(fā)展，銷售額從2017年的1645萬元增長到2021年的136.24億元，實現(xiàn)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(yè)務占主營業(yè)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(yè)績增長點。

光儲充一體化快速發(fā)展，除了讓電池廠商業(yè)績大幅增長外，相關半導體器件廠商也迎來了較好的發(fā)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(xiàn)新能源發(fā)電的交流并網(wǎng)、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(fā)展。

市場規(guī)模方面，根據(jù)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(fā)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(jù)，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(jù)絕對優(yōu)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(nèi)光儲IGBT在產(chǎn)品穩(wěn)定性、技術指標上存在一定差距，未能完全符合產(chǎn)品技術要求，因此目前在這一塊國內(nèi)生產(chǎn)商較少，2020年國內(nèi)光伏儲能IGBT國產(chǎn)化率接近為零。

不過，好現(xiàn)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(fā)展機遇。

BMS是指能對電池包進行實時監(jiān)控和管理，防止電池出現(xiàn)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(tǒng)。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(shù)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(jīng)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(yè)為主。

國內(nèi)方面，目前在BMS這一塊發(fā)展相對滯后。不過，在國產(chǎn)替代的浪潮下，近年來也涌現(xiàn)出一批優(yōu)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(xié)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。

寫在最后

在“光儲一體化”中，光伏發(fā)電自發(fā)自用產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益，富裕部分存入儲能系統(tǒng)提高光伏自用率，節(jié)省電費支出；同時依據(jù)分時電價機制，儲能系統(tǒng)通過能量轉(zhuǎn)移，在低谷電價時間段充電，在高峰電價時間段放電，利用峰谷價差進行套利，實現(xiàn)利益最優(yōu)化。

隨著光儲系統(tǒng)成本的降低、性能的優(yōu)化以及合適的商業(yè)模式實踐，光儲一體化有望在未來廣泛普及，并在我國實現(xiàn)碳中和碳達峰目標以及能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中發(fā)揮巨大的作用。