通信产业与储能产业拥有众多结合点,可实现信息技术与能源技术的相互支撑与加强: 1、通信备电产能的迁移。传统的通信场景中基站、数据中心备电等对电池有较高的要求,相关公司在电化学和电子电力技术有所积淀, 产线具有一定复用性,在储能产业发展的前期阶段,可以发挥自身产线优势投身储能电池等生产环节,提供增量产能,同时通信场景配 套所需的温控、消防等产品亦可为储能产线提供服务支持;
2、控制管理系统的升级优化(包含核心零部件的国产替代)。传统智能终端企业积累了丰富的控制系统技术,拥有面板、控制器等核心 部件的生产加工能力,以及算法编码等,能够参与储能BMS等产品环节; 3、ICT技术全面赋能综合能源管理。云计算、智能化、物联网等信息技术产业在产业应用持续推广,一方面通过精细化的能力调度和温 度控制等可以降低储能运维过程中的能源消耗,另一方面通过智能巡检、机器人等产品设施能够降低长期运维成为,提高质检效率等。
通信产业链向储能的延伸,可有效提升企业的成长性和盈利能力: 预计2025年全球新增大型储能新增装机量有望达到240GWh,对应大型储能EPC项目总规模超过4170亿元,户储市场预计2025年全球总规模 有望超过2360亿元,叠加配套的换电柜、充电桩新增市场,较传统的通信场景市场开辟15倍左右的增长空间。且从当前招标报价上看, 储能配套电池等场景价格较通信场景进一步提升,储能场景的切入有助于进一步提升企业的盈利能力。
通信产业相关公司延伸至储能应用,还需打破技术和渠道壁垒: 技术上:1、储能电池产线可以复用,但性能上存在一定的差异性。2、以PCS为代表的交流侧主要需要满足直流和交流的互转,有光伏经 验的切入门槛较低。3、BMS、EMS等稳定性要求高,第三方企业可从器件或芯片环节切入。4、EPC项目方需要对电网有较强的理解和经验 积累,以及一定资源优势和资金实力; 渠道上:户储对于渠道的要求高于大储;海外市场市开辟渠道难于国内市场,拥有海外渠道优势的企业整体盈利能力有望高于国内项目。
信息技术与能源技术有天然的结合点
信息技术(ICT)赋能千行百业,数字化升级帮助产业实现管理效率提升,能源信息化在新能源产业发展浪潮中大有可为;能源技术是电子信 息产业的基石,是众多智能化产业链中不可或缺的一环。两个产业有重要结合点,交叉领域的公司有望通过比较优势获得超越行业的增长和 盈利。我们认为,ICT+能源将是未来五到十年的重要投资主线,将诞生一批优质的细分领域龙头。
通信+储能结合的源头:电源是通信系统的重要支撑
通信产业与储能产业的结合,源于通信网络需要持续高可靠的电力支撑,是储能技术天然的应用场景。储能是通信产业链必不可少的一环: 常见的通信备电(储能)场景包括: 1)通信基站后备电:一旦通信电源系统故障引起对通信设备的供电中断时,提供电源保障,通常要求的备电时长为2-3小时; 2)数据中心UPS后备电:数据中心备用电,用于一旦发生市电断电时保障机房的紧急供电使用,一般备点时长为10分钟; 3)中国铁塔“民用换电”站:中国铁塔推出“民用换电”项目,主要为电动自行车提供快速更换电池服务,降低充电等候时长。
通信+储能的具体结合点
通信产业中备电相关产业链,开始进行业态延伸和升级,进入到更广泛的能源产业中,主要的结合点有: 1、通信备电产能的迁移。传统的通信场景中基站、数据中心备电等对电池有较高的要求,相关公司在电化学和电子电力技术有所积淀,产线具有一 定复用性,在储能产业发展的前期阶段,可以发挥自身产线优势投身储能电池等生产环节,提供增量产能,同时通信场景配套所需的温控、消防等 产品亦可为储能产线提供服务支持;
2、控制管理系统的升级优化(包含核心零部件的国产替代)。传统智能终端企业积累了丰富的控制系统技术,拥有面板、控制器等核心部件的生 产加工能力,以及算法编码等,能够参与储能BMS等产品环节; 3、ICT技术全面赋能综合能源管理。云计算、智能化、物联网等信息技术产业在产业应用持续推广,一方面通过精细化的能力调度和温度控制等可 以降低储能运维过程中的能源消耗,另一方面通过智能巡检、机器人等产品设施能够降低长期运维成为,提高质检效率等。
通信企业向储能发展渠道壁垒
从渠道上来看,户储对于渠道的要求高于大储;海外市场市开辟渠道难于国内市场,拥有海外渠道优势的企业整体盈利能力有望高于国内项目。 大储系统主要是企业通过招投标的方式直接参与建设。 国内大储主要的业主方包括五大六小发电集团、电网公司、用户侧等,一般发电侧和电网侧的项目大多通过招投标的形式展开,发电侧的项目 多与光伏等新能源场景相重合,通信企业中部分就具备光伏相关场景和经验的企业(例如科华数据)在渠道上能够复用,部分企业销售电线电 缆等产品亦和电网公司等有接触,在资源上亦可对接。
海外大储在渠道上的有一定要求:1)产品需经过UL技术认证;2)海外集成商对接的资源和渠道壁垒(一般客户从测试到通过认证等需要一年 多的时间不等);3)现场施工难度壁垒。并且由于海外市场的调试及维修相对复杂,对系统的稳定性和可靠性要求更高。 户储市场需求建立渠道贴近客户至关重要,但海外市场渠道体系建立需要时间。海外已逐步形成一批经营规模较大、业务较为成熟的区域性品牌 经销商,一方面利用其渠道优势,向设备供应商采购系统设备,从事专业化的设备经销业务,另一方面,因其本地化服务能力强,贴近客户需求, 经销商亦为终端用户提供光伏发电系统设计、集成、安装等服务,形成了以专业化属地经销商为主的渠道特点。
储能为通信企业开辟新的增长曲线
储能的爆发式增长较传统的通信电源相关场景开辟15倍左右的增长空间,行业增速亦大幅提升。企业在通信场景积累的相关经验和解决方案能 力,在新的行业中若能得到应用,有望开辟新的快速增长契机。以数据中心UPS、基站后备电等为代表的经典通信场景有望保持稳健增长期。目前国内通信网络的普及度较高,数据中心UPS、通信基站备用 电等经典场景的增速进入相对稳健增长期,根据我们测算上述场景2025年空间分别有望达到250/107亿元,对应年均复合增速CAGR 8%/16%。换电柜建设提速,中国铁塔大力推行建设的换电柜,预计2025年国内市场空间有望达到58亿元,对应2021-25年均复合增速46%。全球储能行业步入发展快车道,预计2025年新增装机量有望达到330GWh,对应行业总规模超过5400亿元。
新场景的切入有望进一步提升企业盈利能力
运营商采购磷酸铁锂等主要用于备电等场景使用,一般采用集采的方式进行,通过招标方式确定,价格传导机制相对不通畅,原材料上涨压力多由 企业自行承担;储能多采用招标方式,频率相对较高,价格波动周期相对较短。根据运营商采购与招标公告统计(不完全统计),2020-2022年国内三大运营商公开采购磷酸铁锂及铅酸蓄电池分别超过7.2/5.3GWh,总规模分 别超过46/22亿元,平均单价分别为0.6/0.4(元/Wh),考虑到磷酸铁锂原材料的上涨,中国移动下半年磷酸铁锂招标价格为0.74元/Wh。根据采招网信息统计(不完全统计),2022年储能EPC总承包平均中标价格区间为1.6-1.8元/Wh,储能系统平均中标价格为1.4-1.6元/Wh,(电 池环节约0.9元/Wh),储能电芯及系统整体的中标价格高于运营商后备电源采购中标价。
储能系统结构及设计方案:由电池簇、PCS、变压器环节构成
储能系统主要包含电池簇、PCS、BMS、EMS变压器等环节。以10MW/20.266MWh储能系统配置为例,单个储能系统包含10个电池簇(一般每簇容量为350KWh),每10簇通过电 池控制柜汇流后接入储能变流器直流侧,两台交流器输出直接并联通过1台干变升压后接入10KV母线,每个储能单元集成有本地控制器,可实现设备层综合管理。 储能EPC总承包:提供储能项目勘察设计、设备及采购采购以及工程施工等(负责统筹储能系统、变压站安装施工等整包工作); 储能系统:主要内容包括集装箱储能电池、电池管理系统等研发设计、原料采购、生产装配、出厂调试等与储能变流器及计算机监控系统供货商间的配合等。
储能系统成本拆分与成本占比
电池集装箱和PCS集装箱为主要的成本占比。以某60WW/120MWh储能系统相关成本明细举例(项目于22年6月报价),系统总造价2亿元,折合单位 造价1.697(元/Wh);其中设备采购1.85亿元,折合设备端成本1.54(元/Wh),其中电池箱(包含电芯、温控、消防等组件)占比约70%,PCS环 节占比约10%; 平均电池及PCS占到总成本约80%以上。考虑到不同规格体量集装箱系统各部分造价占比存在一定差异,按照行业平均统计计算,电芯占储能系统成 本约60%,逆变器PCS占比约20%,EMS、BMS等分别占比10%、5%。
储能系统集成:核心是对电网属性的理解和产品设计
储能系统集成技术是核心,对于电化学储能的功能和效率有重要的影响,关键要素体现在:1)调配储能系统并网及参与调度的能力。集成过程中 涉及对核心关键部件的整合和集成能力,需要具备对电网的熟悉运行能力,需要深刻理解电网和发电企业的核心诉求,并提供切实可行的储能控制 和调度方案;2)对于电容、充放电特性和内阻一致性的适配能力,能够做到延长储能系统寿命,增加循环次数;3)保证整个系统安全稳定运行 能力,通过合理的设计电池组的串并联、BMS系统做好前期预警、并通过合理的降温系统避免热失控及失火风险;4)合理的设计变流器实现交流电 网和储能电网的连接。
储能EPC毛利率对比
设备销售及储能系统集成整体毛利率整体维持约20%-30%区间水平:以宁德时代、阳光电源等为代表的的电芯、PCS厂商并未单独披露储能系统单 独销售的毛利率,产品及系统销售的平均毛利率位于18%-27%。(产品毛利率水平受到了产品及系统出货量占比以及合同签署及执行区间影响,由 于宁德时代受到产品确认区间影响,仅2021年储能系统毛利率高于PCS厂商出货系统,尚不能得出成本端优势结论) 储能集成服务毛利率约10%-15%:根据南网科技招股说明书披露,公司储能集成服务毛利率2018-2022年毛利率水平区间整体维持在10%-15%,考虑 到南网科技自身在项目筛选和获取上的优势,结合国内整体的储能项目情况,推断国内储能EPC毛利率整体区间在8%-15%水平。
国内储能系统集成竞争格局
从商业模式上看,各大储能系统开发商集采储能系统比例逐步增加,根据储能与电力市场以及采招网的不完整统计,2022年已经完成招投标的储 能系统/EPC集采规模超过30GWh(截至20221231),参与到储能系统集采的储能系统集成商已合计超过70家,其中包括比亚迪、海博思创、远景、 科华数据、电工时代等; 根据CNESA,2021年中国新增投运电化学储能项目中储能系统集成商装主要包括:海博思创、电工时代、科华数据、阳光电源等,前十大累计占比 约57%。
海外储能系统:渠道、准入条件、不同地区电网要求为主要壁垒
目前海外储能整体的收益率优于国内,对项目的可运行市场等与国内具有差异化的要求,主要的差别体现在:1)对不同地区技术标准的解读(eg. 备电时长、安全指标要求等);2)对不同地区储能商务协议的理解;3)安装调试等施工差异。 中国系统提供商进入美国储能市场主要的壁垒包括:1)产品需经过UL技术认证;2)海外集成商对接的资源和渠道壁垒(一般客户从测试到通过 认证等需要一年多的时间不等);3)现场施工难度壁垒。并且由于海外市场的调试及维修相对复杂,对系统的稳定性和可靠性要求更高。 根据CNESA统计,2021年中国储能系统集成商海外储能系统出货量前十主要包括阳光电源、比亚迪等,累计出货体量约50GWh,其中宁德时代主要 以储能技术服务形式进行出货,并未纳入储能系统统计口径。
储能逆变器:完成电网侧并网,实现交直流互转
储能逆变器:完成并网核心,可以实现交流电网和直流电池之间能量双向流动,储能逆变器可以工作在整流状态(AC-DC)以及逆变(DC-AC)状 态下光电力的双重转换,将储能电池和电网进行连接。与光伏逆变器不同的地方在于,储能逆变器需要实现双向电流变换,而光伏逆变器主要以单 项电流转换为主。 核心是需要电子电力技术的积累和对电网属性的理解,是整个储能系统中非常重要的环节。储能PCS能够实现电池组和电网的有效列,结合控制策 略实现参数合理性,配合PCS模块并联控制方案。关键技术主要包括:控制策略和参数设置、多种运行模式及相互之间无缝切换;多个 PCS 模块并 联运行;多储能系统的 SOC 控制。
储能逆变器:和光伏逆变器产线复用度较高
储能PCS和光伏逆变器技术上和产线上具有较高复用度。储能逆变器和光伏逆变器基本可以复用,比较依赖于底层电子电力技术的积淀,如果没有 相关的技术经验积累较难直接复用,可以直接将光伏逆变器应用于储能场景,技术壁垒跨度不高(eg.科士达、科华数据、易事特);对于一些原 来不涉及光伏相关场景短期不具有生产能力的企业,ODM、或者OEM为主要选择。 从产线技术生产来看光伏逆变器和储能逆变器具有较高的通用性,设计和技术上的差别主要体现在: 1)从技术上来看,储能逆变器较光伏逆变器增加双向变流要求(满足交直流互转); 2)从渠道上看,发电侧的配储也是重要场景之一,光伏企业相关的渠道和客户资源具有较高的复用性。
储能逆变器:竞争格局
根据CNESA统计,2021年国内储能PCS提供商国内新增投运装机量排名前五名分别为:上能电气、科华数能、索英电气、南瑞继保、阳光电源,前 五名新增投运占比累计约73%; 中国储能PCS提供商全球新增投运装机量前5名分别为:阳光电源、科华数据、比亚迪、古瑞瓦特、上能电气,前五名投运装机量约6.5MW,占比约 64%。 从竞争格局上看,有海外渠道的EPC厂商在全球市场上优势更为突出,海外市场价格及盈利能力整体高于国内市场。
储能逆变器:海外盈利能力明显优于国内盈利能力
综合对比PCS企业各环节毛利率,平均而言,储能逆变器(其中户储>大储)>光伏逆变器>储能系统集成。海外市场整体盈利能力优于国内市场。 企业从光伏逆变器切入储能逆变器产品毛利率提升:对比公司披露的光伏逆变器平均毛利率(约30%)以及储能PCS毛利率(平均50%以上),储 能逆变器市场目前仍处于爆发早期阶段,整体的盈利高于光伏行业,企业切入储能赛道短期内有望进一步提升综合毛利率水平;
逆变器企业储能PCS毛利率平均水平约15%-20%,设备+系统集成平均毛利率约25%-30%。根据阳光电源披露的“储能系统毛利率”口径,公司提 供集成服务毛利率平均在18%左右水平,部分企业按照“储能变流器及系统集成产品”口径披露整体毛利率水平约27%,公司收入结构中系统集 成及设备销售的比例将影响整体的毛利率水平。 户储PCS毛利率整体优于大储,海外市场整体盈利能力优于国内市场。
信息技术企业对PCS的应用较少,PCS存在一定壁垒
储能逆变器:完成并网核心,可以实现交流电网和直流电池之间能量双向流动,储能逆变器可以工作在整流状态(AC-DC)以及逆变(DC-AC)状 态下光电力的双重转换,将储能电池和电网进行连接。核心是需要电子电力技术的积累和对电网属性的理解,是整个储能系统中非常重要的环节。 储能PCS能够实现电池组和电网的有效列,结合控制策略实现参数合理性,配合PCS模块并联控制方案。关键技术主要包括:控制策略和参数设置、 多种运行模式及相互之间无缝切换;多个 PCS 模块并联运行;多储能系统的 SOC 控制。
PCS环节用以实现交流电网和直流电池之间能量双向流动,从光伏场景切入壁垒较低。储能逆变器可以工作在整流状态(AC-DC)以及逆变(DC-AC) 状态下光电力的双重转换,将储能电池和电网进行连接,核心是需要电子电力技术的积累和对电网属性的理解,是整个储能系统中非常重要的环节。 储能逆变器可以直接将光伏逆变器应用于储能场景,技术跨度不高,比较依赖于底层电子电力技术的积淀,如果没有相关的技术经验积累较难直接 复用。
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