储能按照能量存储形式可分为电储能、热储能、氢储能。电储能主要包含抽水储
能、压缩空气储能、飞轮储能等机械储能技术；以及铅酸电池、液流电池、钠硫
电池、锂离子电池等电化学储能技术。

抽水蓄能最成熟、成本最低
储能行业仍处于多种储能技术路线并存的阶段，抽水蓄能仍然是当前最成熟、装
机最多的主流储能技术。抽水储能是物理储能的一种，是在电力负荷低谷期将水
从下池水库抽到上池水库时将电能转化成重力势能储存起来，在负荷高峰时利用
反向水流发电的形式，综合效率在 70%到 85%之间，且仅有 0.21-0.25 元/kWh
的度电成本，在各种储能技术中度电成本最低。
虽然其不具有化学电池易老化和容量限制的问题，但是它对于地理因素的要求较
高，一般来说只能建造在山与丘陵存在的地方，同时抽水蓄能站的建造成本也较
高。其他新型的储能技术只有在性能和成本上都能够和抽水蓄能相当甚至胜过抽
水蓄能，才有可能成为主流技术。

液流电池处于早期商业化阶段，增容便利，可用于大型储能
液流电池，直接将能量存储在电解液中，但仍处于早期部署阶段；钠硫电池，能
量密度比锂离子电池高，但其热的液态金属电解液不方便；超级电容器，不能在
足够长的时间内提供电力；压缩空气和飞轮由于位置的限制，只能用于中小型装
置。
液流电池的活性物质是具有流动性的液体电解质溶液，在充、放电过程中，电解
液中的活性物质离子在惰性电极表面发生价态的变化，产生电流。容量大小取决
于电解液，可通过增加电解液的量或提高电解质的浓度，达到增加电池容量的目
的，适用于公用事业规模的大型储能。缺点是能量密度相对较低，使用场景受限；
技术生产技术还没稳定，渗漏液技术并没有攻克。

氢储能能量密度高，在大规模储能极具潜力
对可再生和可持续能源系统而言，氢气是一种极好的能量存储介质。氢能是一种
理想的二次能源，燃烧产物为水，是最环保的能源形式，它既能以气、液相的形
式存储在高压罐中，也能以固相的形式储存在储氢材料中，如金属氢化物、配位
氢化物、多孔材料等。氢储能能量密度高、运行维护成本低、可长时间存储且可
实现过程无污染，是少有的能够储存百 GWh 以上，且可同时适用于极短或极长
时间供电的能量储备技术方式，被认为是极具潜力的新型大规模储能技术。
氢气作为能源载体的优势在于：
（1）氢和电能之间通过电解水与燃料电池技术可实现高效率的相互转换；压缩
的氢气有很高的能量密度

（2）氢气具有成比例放大到电网规模应用的潜力。可将具有强烈波动特性的风
能、太阳能转换为氢能，更利于储存与运输，所存储的氢气可用于燃料电池发电，
或单独用作燃料气体，也可作为化工原料。

电化学储能降本块，产业化应用前景大，需考虑资源约束
电化学储能使用方便、环境污染少、不受地域限制，能够及时响应电力的应急需
求。物理储能能够构建大型的储能系统，但是存在面对电力应急需求的响应时间
较长，前期投资较大等问题。电化学储能是利用化学元素做储能介质，充放电过
程伴随储能介质的化学反应或者变化，目前以利用锂离子电池进行电化学储能为
主。
电化学储能是发展最快、降本空间大，产业化应用前景大。相比于抽水蓄能等机
械储能，电化学储能受地形影响小，可灵活配置于电力系统。以锂离子电池、钠
硫电池、液流电池为主导的电化学储能技术在安全性、能量转换效率和经济性等
方面都取得了重大突破，具有产业化应用前景。
电化学储能的发展上限需考虑资源约束。电化学储能同样需要用到电池，在新能
源汽车动力电池需求日益增加的情况下，储能带来的额外电池需求使得上游锂、
钴、镍等资源紧缺程度进一步加剧。上游资源供需紧张所引起的电池涨价，也会
导致电化学储能降本不及预期。

各储能技术对比：

电化学储能技术对比：

2019年中国已投运电化学储能项目结构：

另外从应用场景分类，储能可分为电力系统储能和其他储能（通信基站、数据中心和 UPS 备电），电力系统储能包含发电侧，电网侧和用户侧。

通信储能占国内储能锂电池出货量比例超过一半，随着 5G 基站建设高峰期的到来，基站储能需求有望高增长，率先带动国内储能市场进入成长期。另一方面，由于磷酸铁锂成本低、安全性高，磷酸铁锂电池基本占据国内通信基站电储能市场，也有望带动铅酸锂电化替代需求：

国内电价峰谷价差拉大后，一方面削峰填谷套利空间大，另一方面储能自发自用经济性提高。同时，由于高电价+光伏渗透，海外家储市场景气度高 。据测算，2025 年储能投资市场空间 0.45 万亿元（2020 年起累计 1.6 万亿元，下同），2030 年 1.3 万亿元（累计 6 万亿元），2060 年 5 万亿元（累计 122 万亿元）。

储能系统主要由电芯、电器元件、热管理系统、储能变流器（PCS）、能源管理
系统（EMS）、电池管理系统（BMS）共同组成。电芯和电器元件通过排列，连
接组装成电池模组，再和其他元器件一起固定组装到柜体内构成电池柜体。

其中，电池和 PCS 是核心，系统集成附加值有望提升。

电化学储能系统产业链：

储能系统产业链上游包括电池原材料及生产设备供应商等。中游即储能电站的电池、BMS、PCS、EMS 生产。下游为储能系统集成商、安装商及终端用户等，通过设计优化应用方案增效。从产业链来看，储能系统位于整条产业链中游。

电化学储能系统工作原理：

储能系统成本结构：

电池和 PCS 是储能系统产业链中壁垒较高、价值量占比较大的核心环节。

储能变流器(Power Conversion System，PCS)是电化学储能系统中，连接于电
池系统与电网之间的实现电能双向转换的装置。既可把蓄电池的直流电逆变成交
流电，输送给电网或者给交流负荷使用；也可把电网的交流电整流为直流电，给
蓄电池充电。
PCS 上游主要由电子元器件、结构件、电气元器件和电线类和其他元器件构成，
其中电子元器件包括电阻、电容、集成电路、PCB 等；结构件包括机柜、机 箱、
金属和非金属结构件，其中非金属结构件包括多晶硅、硅片和晶硅电池片等；电
气元器件包括断路器及相关辅件、变压器、电感和散热器等；电线类原材料包括
电线和电缆。
储能逆变器市场需求持续快速增长。根据 IHS Markit 发布的全球市场研究报告，
到 2022 年，储能逆变器规模将增至 17GW。2018 年-2022 年全球储能逆变器累
计市场规模预计为 63GW，呈持续增长态势。

PCS 核心是逆变功率模块和二次控制电路，要求较高的电力电子技术。技术含
量高的部分集中在 IGBT 模块、各种芯片、电子集成印刷电路板以及软件控制算
法上。

PCS 功能复杂，需对电网情况和用电负荷熟悉，适配多型号的电池。与光伏逆
变器和风能变流器相比，PCS 除了具有并网的基本功能外，还需具备：蓄电池
充放电控制；配合电网实现削峰填谷、调峰调频功能；动态无功支持；电能质量
调节；电网故障时既要实现穿越，还要维持电网稳定；孤网运行功能；作为支撑
源，建立微电网。
PCS 对 IGBT 芯片配置要求相比光伏逆变器更高。光伏逆变器对芯片面积的最小
需求为纯逆变，而储能逆变器需要整流逆变，对续流二极管的载流能力要求更高，
即需要更大的二极管芯片。

国内厂商储能逆变器收入：

毛利率对比：

阳光电源
阳光电源成立于 1997 年，是一家专注于太阳能、风能、储能、电动汽车等新能
源电源设备的研发、生产、销售和服务的企业，于 2011 年在深交所挂牌上市。
公司主要产品包括光伏逆变器、风能变流器、储能系统、新能源汽车驱动系统、
智慧能源运维服务等。根据其 2019 年报，公司实现销售收入 130.03 亿元，其
中光伏逆变器等电力转换设备销售收入为 39.42 亿元，储能系统销售收入为 5.43
亿元。
固德威
固德威成立于 2010 年，主营光伏并网逆变器、光伏储能逆变器、智能数据采集
器以及 SEMS 智慧能源管理系统。据 Wood Mackenzie，2019 年固德威在全球
光伏逆变器市场的出货量位列第十一位，市场占有率为 3%；户用储能逆变器出
货量全球市场排名第一位，市场占有率为 15%。主要市场包括欧洲、澳大利亚
等。2019 年储能逆变器收入 1.08 亿元，占总收入的 11.49%。
科华数据
科华数据（原证券简称：科华恒盛）的产品及服务主要应用于数据中心、智慧电
能以及新能源三大业务领域。其中，新能源业务包含光伏逆变器、光伏离网控制
器、储能变流器、离网逆变器等产品及服务。公司 2020H1 新能源产品实现收入
1.59 亿元，同比+16%，占营收的 9.36%。
据公司 2020 年半年报，科华牵头起草的两项储能标准获得批准，中标了安徽灵
璧县灵南风电场配套储能设备、中建材西藏储能等项目。公司的新能源及储能业
务也将助力数据中心业务发展，发挥协同效应。

从电池端来看，电池的成本占比最大，约占储能系统整体成本的 50%以上。

使用寿命：储能电池对于使用寿命有更高的要求，一般使用寿命需大于10 年，需要 6000-10000 次循环；而动力电池运用于新能源汽车中，新能源汽车的寿命一般在 5-8 年，其动力电池的循环次数通常在 1000-2000 次之间。从充放电效率来看，动力电池主要应用于电动汽车，受到汽车的体积和重量以及启动加速的限制，比普通的储能电池有更高的性能要求：充电速度更快，放电电流更大；普通储能电池的要求则没有这么高，根据标准，动力电池的容量低于80％就无法用于新能源汽车中了，但稍加改造后，还可以用在储能系统中。
热管理方式：动力电池集成度高，多用变相材料冷却，其热管理方面的安全性与储能电池相比较低。
电芯类型：储能电池和动力电池都可以采用磷酸铁锂电池和三元锂电池，国内商用都以磷酸铁锂电池为主，据派能科技招股书，2019 年我国电力系统储能锂电池出货量中磷酸铁锂电池占比达 95.5%，因为磷酸铁锂电池具有循环寿命长、充放电快速、安全性能好、温度适应性强等性能优势，在储能领域具有显著的竞争优势；三元锂电池安全性还不能保证，如韩国从 2017 年开始的 21 起储能起火事件中 16 次是由于三元电池的原因起火。

国内的储能电池厂商主要有宁德时代，派能科技，比亚迪，国轩高科，亿纬锂能。

其中与宁德时代在储能业务有合作的国内企业主要有星云股份，易事特，永福股份等：

2019年1月，与星云股份合资设立福建时代星云科技有限公司，重点对大数据软件服务、储能用 BMS、系统集成等进行研发和生产

2020年4月，宁德时代和易事特合资 1 亿元的公司，新能易事特（扬州）科技有限公司正式成立

2021年2月，增资永福股份子公司，改名时代永福新能源科技有限公司，宁德持股 60%，实现在新能源领域（特别是光伏+储能领域）的深度合作和布局。永福股份是一家电力能源综合服务商，致力于为国内外客户提供电力工程规划咨询与勘察设计服务，并提供 EPC 总承包项目全过程管理服务，业务涵盖核电、大型燃气发电、特高压输变电工程及其它常规电力工程和新能源发电工程。市场遍及国内数十个省份以及东南亚、非洲、中东等国家，现已形成省内、省外、海外共进发展的局面。

相关公司：

1、 锂电池：派能科技、宁德时代，关注比亚迪、亿纬锂能、国轩高科；
2、 PCS：阳光电源，科华数据、固德威、锦浪科技；
3、 系统集成：盛弘股份；
4、 EPC：永福股份;
5、 电网相关：南网能源、国电南瑞、国网信通、涪陵电力、许继电气等。

盛弘股份：
PCS 技术市场领先，向系统方案提供商转型
盛弘股份是优质的电力电子技术的创新型企业。公司成立于 2007 年，于 2017
年在深交所创业板上市。主营电力电子变换和控制设备，产品包括电能质量设备、
电动汽车充电桩、新能源电能变换设备、电池化成与检测设备等。公司 2019 年
营收 6.36 亿元（同比+20%），2020 年前三季度实现营收 4.87 亿元（同比+17%）；
2019 年净利润 0.62 亿元（同比+28%），2020 年前三季度 0.69 亿元（同比+69%），
业绩增长稳健。
专注电力电子技术，充电桩技术与电能质量设备技术同源。公司是进入充电桩市
场较早的厂商之一，并且凭借扎实的技术能力和稳定的产品性能获得了市场的认
可。公司具有完整的电动汽车充电站解决方案，且持续投入研发，绑定下游核心
客户，积极加大合作力度。充电桩未来也有望作为分布式储能参与电网服务。
储能：市场空间广阔，公司 PCS 技术领先。碳中和背景下，市场空间广阔。随
着“30-60 碳达峰-碳中和”战略的提出，储能迎来发展机遇。储能变流器（PCS）
是电化学储能系统中的重要一环，公司依托 PCS 技术，延伸至系统集成、解决
方案服务，专注于工商业储能市场，深入海外储能渠道，具有先发优势。

派能科技：

1) 深耕主营领域（家用储能与通信备电）十余年，垂直整合产业链，同时具备
电芯、模组、BMS、EMS 等储能核心部件自主研发和制造能力；
2) 位于产业链上游，下游客户主要为家用储能系统及通信备电系统集成商；
3) 掌握先发优势，占据海外核心渠道商及品牌商，全方位布局储能解决方案；
4) 股权结构上背靠中兴，股权结构集中，通过排他性条款绑定中兴，受益于国
内通讯基站建设。

阳光电源：

逆变+储能打造核心竞争力。2017 年，阳光电源推出了“逆变器+储能技术融合”
的解决方案，不仅可降低系统成本，还可以通过功能整合进一步提高系统综合发
电效率。另一方面，在用户资源积累上，阳光电源目前在光伏、储能、风电、电
动车等领域均有较深的积累和较高的知名度，以储能解决方案提供商的角色参与
储能项目更容易被用户认可和接纳