实施新能源转型,我国储能技术持续跃进、储能产业后发先至加力发展,成为引领全球储能发展的重要力量。在国家政策的大力驱动下,我国储能市场空间巨大,前景广阔,吸引众多企业进入储能赛道各环节,引爆资本市场高景气攀升,由此也带来价格战、行业无序竞争的混乱局面。同时,头部储能企业持续的技术创

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华夏储说5丨储能产业过剩危机提前到达,中场决胜新赛道在技术与产品的创新迭代

2024-01-03 08:58 来源:北极星储能网 作者: 华夏基石 张建功

实施新能源转型,我国储能技术持续跃进、储能产业后发先至加力发展,成为引领全球储能发展的重要力量。在国家政策的大力驱动下,我国储能市场空间巨大,前景广阔,吸引众多企业进入储能赛道各环节,引爆资本市场高景气攀升,由此也带来价格战、行业无序竞争的混乱局面。同时,头部储能企业持续的技术创新突破,亦推动着我国储能产业不断迭代发展,让我们看到了储能更美好的未来。华夏基石产业服务集团、黑铁基金及炎黄基石全球储能产业发展研究院推出《储能的中场赛事:进化与创新——中国储能产业发展白皮书(2023)》,全面分析中国及全球储能市场发展变化的新特征和新趋势、储能技术和储能产业发展的新挑战和新机遇,并对我国未来储能产业的发展做出十大趋势研判,欢迎业内有关人士、专家学者提出宝贵意见和建议,共同助力中国储能产业发展!

本文为本系列第五篇文章

现有产能过剩

中场决赛新赛道在技术与产品的创新迭代

我国储能产业现阶段的产能过剩和价格“内卷”,是在技术和产品,以及市场尚未培育成熟,产业规模化应用尚未真正开始的情况下,出于对该产业过热的预期导致各方主体争先涌入造成的一种特殊现象,产业培育的上半场尚未打完即进入中场调整。面对激烈的市场竞争,企业的技术创新,持续提升产品力和市场品牌形象,靠技术降本和赢得市场才是根本。储能产业提前到来的中场“过剩危机”,也将是促进整个储能产业加快技术进步,实现迭代升级创新发展的重大契机。

一、尚未繁华即已疯狂,储能行业过剩危机提前到达

进入2023年,国内储能系统投标报价不断探新低,储能电池价格亦呈快速下行趋势,短短一年时间,我国储能电池已从“一芯难求”转化为产能过剩,由“卖方市场”转换为“买方市场”。为抢占市场份额,企业纷纷采取降价策略,去年储能电池价格高位时超过1元/Wh,而今年电池报价下降了30%以上,在某电池厂宣布降到0.5元/Wh以内后,带动我国储能电池进入“0.5元/Wh”时代。据行业人士测算,0.4-0.5元/Wh的电池售价,对应的碳酸锂价格可能要降到10-15万元/吨左右。在当时市场碳酸锂现货价格高于20万元/吨的情况下,如果厂商没有掌握上游锂资源,生产制造的成本控制能力不够强,0.4-0.5元/Wh的售价必然亏本。近期随着市场碳酸锂价格进一步下探(破10),储能电池价格已降到0.44元/Wh,相比年初普遍1.00元/Wh左右,下降了约56%。

之所以选择亏本甩卖,归根到底是受失衡的储能电池供需关系影响。在碳达峰碳中和愿景下,作为新型电力系统的关键支撑技术,从2020年开始,我国储能电池行业开始爆发式增长,各家电池企业尤其是原动力电池企业更是将新增产能重点布局在储能业务领域,将其作为第二增长极掀起了一轮又一轮的“扩产潮”;并持续有其他领域企业跨界入局,大举布局储能电池生产制造。据高工产研(GGII)统计,仅2022年储能电池相关扩产项目就达26个,投资总额超3000亿元,产能高达820GWh。今年1-8月,100多家储能相关企业推出项目规划,计划投资金额超5700亿元,储能电池及系统集成项目规划建设产能超过1.5TWh。由于行业扩产积极,当前国内储能电池产能已超200GWh,各家企业宣布的规划产能达到800多GWh,但实际整体产能利用率则从2022年的87%,下降到今年上半年的不足50%,其中户储电池产能利用率仅40%左右。有专家指出,从国内各厂商投产、规划产能总量与上半年招标总量的差额,以及储能EPC、直流侧系统和电芯等采购价格快速下降情况来看,国内已经出现储能电池和系统集成产能过剩现象。

储能电池采用磷酸铁锂路线,相比动力电池的技术门槛要低一些。储能市场的爆发吸引了一大批几乎完全没有电池生产制造经验的新玩家切入这一赛道,甚至包括食品、服装、商贸、房地产等其他完全不搭界的企业亦跨入这一行业大手笔投资布局。此外,目前国内也有不少系统集成企业、光伏企业、电力企业都在向上游延伸布局储能电池。四面八方的新玩家不断涌入,老玩家们的产能还在不断扩张。在产能过剩的大背景下,市场洗牌的风险也在酝酿。

与此同时,破产和出清已经开始不断在这个领域中不断上演。据公开媒体消息,2021年6月江苏镇江经济开发区法院宣布,力信(江苏)能源科技有限责任公司破产重组。力信曾是甘肃大规模储能电站项目储能系统主要核心供应商之一,2018年国内储能技术提供商位列第四。2022年3月,江西省科能伟达储能电池系统有限公司因欠工程款2070万无法偿还,进行破产清算。2022年6月,苏州赛恩斯储能技术有限公司正式破产清算。最近的一则消息则是今年8月,昆山市人民法院的通知书,决定将昆山聚创新能源科技公司列为被执行人的执行案件移送破产。

资本热炒的储能和新能源赛道,还没开始真正的繁华,便已出现产能过剩、行业内卷危机的苗头。一方面部分新进企业靠亏本低价甩卖想把产品卖出去,以维持其产线运转;另一方面部分头部企业被迫以牺牲利润、打价格战的方式在巩固市场同时抢占市占率,力图把这些新进企业以及行业里的二三梯队洗出牌桌,最后形成相对稳定的占有局面。大型电池厂商技术、采购、规模生产带来的成本优势明显,市场空间逐渐向中低端市场下探,中低端产能势将进入残酷淘汰阶段。只有电池产品的性能和价格均占优势,企业才可能存活。因此,目前市场爆出的价格线,对很多二三线尤其是新进企业来说,这可能不是“盈亏线”问题,而是“生死线”了。在此情况下,行业普遍认为,在这一轮产能过剩的价格血拼下,至少超过一半的储能企业,大概熬不过这次储能危机。

从系统集成来讲,其竞争烈度也丝毫不亚于储能电池。中关村储能产业技术联盟(CNESA)数据显示,2023年前三季度,受上游原材料端价格下降影响,EPC和储能系统中标均价一直呈下行态势,其中,储能系统到2023年9月的中标均价已达到993.01元/kWh,同比下降35%,与年初相比下降34%,最低中标价格跌破0.9元/Wh。储能系统集成向上衔接上游厂商,向下打通甲方服务,是产业链最为重要的一环,同时也承接着上下游的共同挤压,大量企业在竞争中价格失守。据测算,目前储能系统全行业的毛利率,已由去年的20%左右,降至目前10%以下。

目前我国储能系统发展尚处于早期阶段,由于还缺乏相关行业标准,储能项目也为非标准化招标,一般下游客户对上游元器件包括电池、PCS等产品的品牌、性能等要求相对较高,而对集成商本身的集成能力、技术实力和水平等关注度较低。加之我国储能市场政策驱动为主、而非完全由市场决定价格机制发挥作用。尤其是新能源配储对产品全生命周期的成本及其经济性关注较少,相比储能系统本身的质量性能等,更重视初始的投入成本,导致许多企业只要有能力组装,有关系和渠道拿到项目就可以干,把一个原本技术壁垒很高的行业,变成了几乎“无门槛”的行业。有业内人士指出,当前储能产业领域的企业数量高达8.9万家,仅2022年就新增3.7万家。其中系统集成行业入局者即超过1万家以上。

二、产业培育的上半场尚未结束即被中断,中场调整孕育新的机遇与赛道

不过,作为一个有着潜在万亿级市场空间的新兴赛道,储能市场仍在快速成长当中,且具有巨大的成长潜力——今年上半年,国内以锂电池为主的新型储能新增装机量接近过去10年装机量的总和。各类专业机构普遍的预测是,到2025年新型储能的产业规模要突破万亿,2030年预计接近3万亿,具有十分确定的产业发展前景。当前储能产业的这种阶段性过剩,与传统产业、夕阳产业的产能过剩,在本质上有很大不同。

储能产品的物料成本是刚性的,我国储能前半段基本靠政策手段在推进,其中一个根本原因也是产品成本难以下降。过去三年我国储能电池价格基本都在0.8-0.9元/Wh左右,有的年份甚至超过1.00元/Wh。储能电池基于现有包括储存电量、循环寿命等技术水平,以及近年来一直在较高位运行的碳酸锂等原材料成本,普遍认为到十四五末能做到0.6元/Wh以内已是极限。而今迫于产能过剩下的“生存战”和“卡位战”,强行将电池售价降到0.4-0.5元/Wh,明显违背了行业发展的规律。目前出现的碳酸锂“破10”及其他原材料价格的下跌,如果按原有“锂周期”规律,当市场锂盐产品价格下跌到锂盐及锂矿开采行业无利可图的底谷阶段,比较导致大量锂矿开采企业停工停产,等待全球市场矿山原料供给减少后再恢复生产。这一过程最多2-3年时间。如果在这一过程中锂电池生产制造的技术没有比较大的突破,电池企业未来的生产经营还将承受价格与成本的压力。

储能系统集成2022年毛利率普遍在10%-15%,净利率则为微利水平;今年多数企业的毛利率已降至10%以下,基本没有净利润了,大多是被迫含泪忍痛亏本销售。目前下游电站的收益率本身就不高,因此一定会控制其采购成本。在此情况下,很多跨界企业为抢占市场,大多是用其他产业的利润来补贴储能业务。系统集成行业资金壁垒非常高,市场往往一个大储项目的订单金额一般都要数千万元到1亿元以上,很多中小集成商竭尽全能做一、两个项目还可以,但一旦面对外部激烈竞争或者政策、市场的巨大波动,就很容易被迫退出市场。

系统集成行业实际也是有较高门槛的行业。第一是技术壁垒。储能的下游应用发电、电网、用户等多个层面以及多种场景,储能一体化对电网的认识和相应的EMS/BMS能力提出了更高的要求。主流储能厂商或许可以通过外部采购来配置电池和PCS,甚至所有的组件和元器件都可以外部采购,但涉及监控和管理的BMS和EMS系统基本上都要由综合厂商独立设计,不是一般理解的所谓EPC工程的组装。缺乏核心技术支撑的集成商,注定要被市场淘汰。第二是渠道壁垒。“十四五”期间我国大部分新能源项目由五大、四小等大型电力中央国企建设,大储能项目下游业主相对固定。随着下游客户的集中,品牌优势会越来越突出,储能项目和“老客户”做生意,口碑很重要。家储产品的竞争壁垒主要体现在产品和渠道的长期精耕细作上。缺乏长期积累的品牌口碑和渠道资源,是无法在激烈的市场竞争中生存下去的。第三是资金壁垒。一般大储项目建设成本高,垫资要求高,建设周期长,资金占比高,资金实力不强的企业难以立足。而且下游业主多为国央企,议价能力强,支付周期慢,导致储能集成商资金周转效率不高,对企业缓冲资金能力要求较高。因此,靠拼低价方式参与竞争的模式是不可持续的。低价竞争的结果,是中标越多,死得越快,跨界进入者难逃被淘汰出局的命运。

实际上,我国新型储能行业从2020年产业导入,2021年兴起和发展,2022年爆发加速,2023年过剩和价格战,也才短短的3年多的时间。按照行业发展规律,一般从产业萌芽,到产业导入和培养,再到行业兴起和成长,最后到成熟至衰落,每一个阶段均需要经历较长的时间周期;行业的过剩和价格竞争,大多是在技术和产品均已较为成熟的产业成熟期前期阶段,历经市场的出清、优胜劣汰,最后形成较为稳定的市场格局。我国储能产业的产能过剩和价格战,基本还是在产业培育期就提前开打了。因为我们的储能技术还需要花很大的功夫和投入,去突破产品性能和质量(电池能量密度、循环寿命和运行稳定性、安全性等),包括原材料消耗降物料成本、产品设计创新降辅料生产成本、产品制造良品率提升降生产成本,以及后端系统设计提升运行效率和效益等。国家《十四五储能产业发展实施方案》提出,到2025年新型储能从商业化初期向规模化发展转变,到2030年实现新型储能全面市场化发展。也即是我国储能产业至今还处于商业化的培育阶段,需要用整个“十四五”的时间从技术和产品的培育发展,到市场环境和机制的培育完善,实现储能产品的商业化,形成较完全的市场价格决定机制,才能真正达到规模化的应用。因此,目前我国储能产业实际尚未进入真正的规模化、产业化、商业化发展的下半场,产业培育的上半场即被中断。

现阶段储能产业的过剩,仅只是产业规模化应用初期的过剩。从我国未来储能的需求来看,前几年的爆发式增长,也是相对于以前较低的应用规模基础而言的;从总量来看,尽管到2022年底我国储能装机已超越美国成为全球第一大国,但随着风光新能源发电占比进一步增大,对储能的需求还将大大增加,CNESA测算五年后(到2027年)保守场景下我国新型储能装机将达到目前规模的5.6倍以上,理想场景可达到8倍,实现“碳达峰、碳中和”,未来的空间非常巨大。因此,准确来讲,目前的过剩,仅只是我国储能产业在规模化初期的一种独特现象。有专家评说,是“在产业起步阶段对产业预期过热下部分企业不理性或被动扩产情况”,而不是我国储能产业已经发展到顶点、市场需求增长开始停滞下的产能过剩。储能产业的规模化应用、市场化发展的到来,必须是在全行业均实现产品性能和质量的技术突破,并通过技术降本达到完全的经济性,储能产品全生命周期的度电成本都能降低到风光新能源发电成本以下,储能项目及设施的投资具有真正的投资价值能为全社会较普遍接受,才能实现储能产业的规模化、市场化发展。

有分析人士将我国储能产业发展阶段划分为1.0、2.0、3.0甚至4.0四个阶段。据其分析,1.0阶段“重份额+重集成”。从试点开始,政策催生下“订单为王”。由于这个时期用户端对产品的认知非常有限,加之“非自愿”配储,导致订单零散且不稳定,由此导致进入储能产业的企业都被迫进入系统集成终端去抢订单、上规模、布产能。这个阶段衡量企业的标志:出货量就是市场份额,市场份额就是江湖地位,江湖地位就是进入下一阶段卡位战的基础。没有足够的销售量,产能得不到一定释放,必然就将在这一轮“卡位战”中被淘汰出局。在这种情况下,很快行业就进入产品同质化和比价格的竞争红海。

第二阶段为“重份额+重技术”。经过第一阶段比拼,在一些企业被淘汰出局之后,市场份额不断集中到少部分“实力企业”手下。但在这个阶段,仅凭市场份额还是不能坚持到最后,别人有更好、更便宜的产品,必然会把你手中的市场夺过来。因此,储能企业最根本的,还是要在技术创新与进步上下大工夫、下苦功夫,通过自己的技术能力加持,形成自己产品的品牌力和市场认知度。目前,全球头部储能企业基本都在向2.0阶段进发。

3.0阶段,“重品牌+垂直一体化”。这一阶段规模降本、技术降本、垂直一体化降本,三管齐下,才能在巩固阵地基础上“挺进中原”参与三大战役式的“战略决战”。降本是横亘始终的主题,真正的全行业价格战,应该在这一阶段才会打响。

根据上述阶段划分,当前阶段,我国储能产业已从抢订单打“卡位战”的产能扩张,进入到一个包含市场出清和全行业技术创新迭代的中场调整阶段。一方面,需要通过国家政策调整、监管加强、标准完善、市场培育等多种手段,将落后(应称为低端、或劣质)产能、跨界“劣币”企业淘汰出市场,恢复行业正常的秩序;另一方面,从政策、市场支持,行业标准引导等方面,推动头部企业加大科技投入,实施创新研发,突破当前从上游原材料、到中游电池制造和下游系统集成设计等全领域的技术瓶颈,实施全产业链的技术迭代升级,才有可能在储能技术的先进性、储能产品的安全性、生产制造的经济性等多个方面,实现产业的迭代升级,完成产业培育的任务,推动我国储能产业进入真正的成长阶段。一般来讲,产业调整阶段也是产业螺旋式升级发展阶段;同样也是新机遇、新赛道产生的阶段。我国储能产业的发展机会,即在于此。

根据当前行业和市场情况,以及现今国内外技术与产业的创新研发进展,可以预见,从目前到“十四五”末未来2-3年时间,我国储能中场的市场出清和技术与产业创新任务,即有可能实现。也只有产业和行业的中场调整完成,我国储能产业才能进入“真正”的成长发展下半场。我国储能产业的行业格局调整,也将因储能赛道提前进入产能过剩的价格战,而加速完成产业培育的任务。中场调整结束,储能剩下有真正能力和实力的企业,也基本应该是占据了新赛道主流的头部企业。因为,未来产业链各环节,都应该是技术、资本,乃至企业品牌认知度、市场渠道网络等壁垒较高的企业。“专业化”将是各类型储能企业的基本标签和“护城河”。试图靠玩资本、玩概念在储能领域“捞金”者,将无法跨过这一“壁垒”和“护城河”。

三、抢抓机遇布局技术创新新赛道,“换道超车”打造产业“新格局下”的领先势能

经历近几年的发展,包含动力和储能电池,目前全球锂电池在能量储存、快充性能以及电极与电解液的界面接触产生枝晶析出影响电池安全等方面,已走到技术的“顶板”,亟需通过电池材料和先进电池制造的创新实现电池技术的突围。

经过近几年国内外科技研发机构的创新突破:

替代石墨负极的硅碳负极和硅氧负极材料,已成为带动整个电池存储技术实现革命性变化的龙头,已开始在消费和动力电池领域应用,可将现有锂电池的能量密度从150-200Wh/kg,提升至450-500Wh/kg。

添加锰的磷酸锰铁锂正极材料,对比磷酸铁锂具有更高的电压平台,能量密度可以比其高出15%左右,且保留了磷酸铁锂以及三元材料电芯的高安全、高热稳定性,并且成本大幅降低。磷酸锰铁锂的兴起,将弱化磷酸盐系材料与三元材料的“对立”,将彼此的优势互相融合。

使用陶瓷涂层和在PE中掺杂纳米陶瓷颗粒的先进隔膜,可显著提高热稳定性、压缩强度和离子电导率,从而使电池更安全、更强大、充电速度更快。

新型有机物双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)替代六氟磷酸锂,进而成为下一代电解液主流锂盐愈发明显,不仅具有优异的热稳定性,且在电导率等方面同样优二六氟磷酸锂,能够延长电池寿命,提高充放电功率以及安全性。终极解决电解液与电极界面接触影响电池安全,并完全淘汰电解液的固态电池虽尚有很大的技术难点,但作为过渡形态的固液混合半固态电解质材料研发进展较快,目前也已在部分电池中开始应用。

新近研发成功的新型干法电极制膜工艺技术,将带来电池制造技术的革命性改变,无需NMP溶剂,省去了电极干燥及溶剂回收环节,将过去制浆、涂布、烘干工序缩减为一道工序,不仅较大幅度降低电芯的生产制造成本(电芯制造成本可综合降低18%),而且也大大提升了电池的生产效率,同时对环境更友好,工艺流程更简单,设备占地面积更小,更适配极片的大规模生产。干法工艺提升活性物质压实密度,能量密度提升 20%。干法工艺电池的循环性能、耐久度和阻抗在实验室条件下均更优,有利于提升电池能量密度,促进现有电池企业技术升级迭代。同时,这也是未来固态电池理想的工艺路线。

在钠离子电池的研发生产上,聚阴离子、层状氧化物、普鲁士蓝三大正极材料的研发已取得长足进展,但各有优劣;生物基的硬碳负极材料已成公认的主流路线,目前受制于其规模化生产能力制约尚无法推动钠电池的综合成本下降;新的钠金属负极材料研发被证明钠电池的能量密度有望达到或接近锂电池的标准,结合钠电池超低原材料优势,未来将使钠电池的发展前景更加光明。

上述情况,已清晰显现当前电池技术的新的前景。当前我国和全球的电池制造,正处在技术迭代和产业升级的前夜。抓住机遇超前布局这些新赛道,实现“换道超车”,可快速打造起新一代储能电池产业的领先优势。

基于长期对全球储能产业发展的跟踪研究和储能产业的投资实践,华夏基石产业服务集团、黑铁基金及炎黄基石全球储能产业发展研究院《储能的中场赛事:进化与创新——中国新型储能产业发展白皮书(2023)》正式发布。从本期起,我们将陆续推出“华夏储说”系列文章,供相关储能企业、投融资和研究机构,以及关心、支持储能产业发展的人士参考。

系列文章:

华夏储说1丨储能的中场赛事:进化与创新

华夏储说2丨进入储能大时代,全球储能市场发展空间前瞻!

华夏储说3丨中国储能成全球重要一极!产业迭代孕育新机会新机遇

华夏储说4丨储能“内卷”真相:产业规模化初期市场机制和商业模式均未成熟

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