——机遇与挑战并存
新型储能技术是储能技术的一种类型，一般是指除抽水蓄能以外的其它储能技术，具有选址灵活、建设周期短、响应速度快、与风光新能源电力消纳匹配性好等优势，可在电力系统运行中发挥调峰、调频、削峰填谷、平滑输出、备用、黑启动等多种功能。
根据储能技术原理，可主要分为物理储能、化学储能。其中物理储能主要包括压缩空气储能、飞轮储能、超导储能、熔盐储热等；化学储能主要包括锂离子电池、液流电池、钠离子电池、热化学储能、氢储能等。不同储能技术拥有不同的技术特征，根据各种应用场景对储能功率和容量的不同要求，不同储能技术都有其适宜的应用领域。
表1：主流新型储能技术特点介绍
（来源：《长三角新型储能产业发展战略研究》，公开资料）
当前，我国已初步建立新型储能产业生态，储能技术多元化是当前的发展趋势之一，根据新型储能技术的成熟度，储能技术基本可分为四类，一是锂离子电池储能技术，是当前商业化程度最高的新型储能技术，目前处于规模化应用阶段。二是液流电池、压缩空气储能等技术，处于商业化早期阶段，正由大容量示范应用向商业化过渡。三是钠离子电池等技术，处于工程示范阶段，正加快产业化发展，推进大容量示范项目建设。四是超导储能、水系电池、锂金属电池等技术，目前在正处于技术研发阶段。
锂离子电池是正极材料为锂离子嵌入化合物的电池的总称，通过锂离子在正负极脱嵌、存储并在之间移动释放能量，又被称为摇椅电池。
图1：锂离子电池结构及原理示意图资料
（来源：Intechopen, 国海证券研究所，公开资料）
根据所采用的正极材料，锂离子电池主要可分为钴酸锂型、锰酸锂型、三元锂型、磷酸铁锂型。其中，三元锂型和磷酸铁锂型适合应用于储能领域。三元锂电池具备更高的能量密度和充电速率，同时其低温性能较好。但三元锂电池安全性相对较低，在高温下可能会发生热失控，存在一定的安全风险，而且寿命相对较短，此外由于材料和生产工艺的原因，三元锂电池的成本相对较高。磷酸铁锂电池能量密度和低温性能要劣于三元锂电池，但是在安全性、循环寿命、成本方面具有优势。综合考虑二者的优劣势，特别是磷酸铁锂电池在安全性方面的优势，目前在储能领域以磷酸铁锂电池为主，近年来新增装机基本均采用磷酸铁锂电池。
得益于动力电池领域的技术积累，目前锂离子电池是最成熟的新型储能技术，能量密度可达到150～300Wh/kg，循环次数可超过6000次，充放电效率超过90%，功率上限可达兆瓦级，响应速度可达毫秒级，续航时间长达数小时。优异的性能推动锂离子电池储能技术成为当前的主流技术路线，在新型储能装机容量中占比最大，增长幅度最快。
液流电池，是一种大型电化学储能装置，活性物质溶解于电解液中，分装在两个储液罐中，通过驱使溶液流经电池电堆，在电堆内部离子交换膜两侧发生氧化还原反应，实现能量存储与释放。液流电池活性物质电化学反应一般极化较小，也不存在普通电池存放过程中的自放电问题，因此液流电池存储寿命较长，当前液流电池普遍使用寿命均超过20年。同时，其容量密度只与电解质的体积浓度有关，功率密度只与电堆大小和数目有关，功率和容量独立设计，电池容量规模易调节。而且液流电池电解液一般采用水溶液体系，没有潜在的爆炸和燃烧的风险，安全性较好。
图2：液流电池结构及原理示意图
（来源：《电化学》，公开资料）
液流电池根据活性物质的不同可以分为全钒液流电池、铁铬液流电池、锌/溴液流电池、锌/铁液流电池等多种类型。目前，液流电池技术处于快速发展阶段，加快推进商业化落地。其中，全钒液流电池是目前成熟度最高，商业化进程最快的技术之一，实现百兆瓦级商业示范项目建设。其特点是寿命长、循环次数可超过10000次，但能量密度和功率密度要低于锂电池、且响应较慢。铁/铬液流电池、锌/溴液流电池、锌/铁液流电池等技术也突破关键技术，实现了商业化落地，未来液流电池技术方向将更加多样化。
近年来，液流电池可同时满足储能对于实用性、安全可靠性、经济性的基本要求，是大规模、长时储能的有力竞争者，迎来了高速发展的重大机遇。
压缩空气储能是一种大规模的物理储能方式，采用空气作为能量载体，利用过剩电力将空气压缩并储存在储气室中，当需要用电时释放高压空气带动发电机发电，进而实现电能的存储和释放。压缩空气储能以绿色、丰富、取用方便的空气作为介质，将可再生能源发出的间歇性电力拼接起来，改善电能质量，具有效率高、容量大、寿命长、投资较低等优点。
图3：压缩空气储能原理及结构示意图
（来源：《储能科学与技术》，公开资料）
目前，压缩空气储能技术也有多条技术路线，最主要的新型压缩空气储能技术有蓄热式压缩空气储能、液态压缩空气储能、超临界压缩空气储能。蓄热式压缩空气储能是目前成熟度最高的新型压缩空气储能技术，不需要补燃，完全摆脱了对化石燃料的依赖，但受地理环境限制较大，需要依托大空间的储气洞穴。液态压缩空气储能也是近年来受关注较高的新型压缩空气储能技术，其不需要依赖地理环境，也无需使用大量高压容器，具有选址灵活的优势，但液态压缩空气储能需要进行补燃，需要消耗化石燃料。超临界压缩空气储能技术是由我国中科院工程热物理研究所在国际上原创性地提出的先进压缩空气储能技术，兼具蓄热式和液态压缩空气储能的特点，同时解决了化石燃料依赖、大型储气室依赖和效率较低的三大技术瓶颈，是目前最受关注的新型压缩空气储能技术之一。
近年来，压缩空气储能在关键技术开发和工程化落地等方面迎来了诸多新突破，系统效率显著提升，技术路线不断丰富，市场应用也得到了进一步拓展。随着长时储能需求的持续增长，未来压缩空气储能将迎来广阔的发展前景，有望成为未来长时储能主流路线之一。
钠离子电池工作原理与锂离子电池相似，以钠离子嵌入化合物作为正极材料，依靠钠离子在正极和负极之间移动来存储和释放能量，也属于摇椅电池。钠离子电池具备高安全、低成本、资源丰富、高低温性能好、环境友好等优势，一直被认为是储能领域最佳的技术路线之一。
图4：钠离子电池结构及原理示意图
（来源：中国化工信息周刊，公开资料）
根据正极材料的不同，当前钠离子电池主要有氧化物类、普鲁士蓝类、聚阴离子类三类，三种技术路线各有优劣。
图5：层状氧化物正极材料结构图
（来源：《钠离子电池层状氧化物研究进展》菅夏琰等，《钠离子电池正极材料研究进展》游济远等，《钠离子电池储能技术及经济性分析》张平等，立鼎产业研究，华金证券研究院）
氧化物类主要包括层状结构氧化物和隧道结构氧化物两类，其中层状氧化物的研究最早也最广泛。层状氧化物晶体结构类似于三元锂正极材料，其优点是能同时兼顾能量密度和循环寿命，而且可以采用相似的材料制备工艺，所以产业化进展较快。但由于其使用过程中需进行复杂的相变，导致材料结构不稳定，循环性能相对较差，同时，大多数层状氧化物材料具有较强的吸潮性，对制程水分管控要求较高，也影响了材料的稳定性。
图6：普鲁士蓝/白类正极材料结构图
（来源：《钠离子电池层状氧化物研究进展》菅夏琰等，《钠离子电池正极材料研究进展》游济远等，《钠离子电池储能技术及经济性分析》张平等，立鼎产业研究，华金证券研究院）
普鲁士蓝/白类正极材料具备更优的空间结构，能够为钠离子提供更大的传输通道，使得该材料具有较高的能量密度潜力和较好的倍率性能。此外，普鲁士蓝/白类材料合成方法相对简单，材料成本较低。但在实际应用中，普鲁士蓝/白类材料存在结构缺陷，导致实际能量密度较低，而且影响材料的循环性能。
图7：聚阴离子类正极材料结构图
（来源：《钠离子电池层状氧化物研究进展》菅夏琰等，《钠离子电池正极材料研究进展》游济远等，《钠离子电池储能技术及经济性分析》张平等，立鼎产业研究，华金证券研究院）
聚阴离子类材料结构多样且稳定，具有较好的循环性能和稳定性，但其比容量低、压实密度低、电子电导率低使材料整体能量密度偏低，倍率性能较差。
表2：钠离子电池正极材料介绍（来源：《钠离子电池正极材料的发展与产业化研究》唐有根，振华新材公告，华金证券研究院，公开材料）
目前，钠离子电池技术尚未完全成熟，在性能方面，能量密度可达到150-160Wh/kg，基本达到磷酸铁锂电池的性能水平，已满足应用需求。但在材料体系、制造工艺等方面还存在瓶颈，制约了钠离子电池的商业化发展。
新型储能产业发展依托于技术的成熟度，多元化发展的新型储能技术催生出多梯度的新型储能产业。技术成熟度最高的锂离子电池储能已构建了完善的产业链，迈入规模化发展阶段，独占产业第一梯队。压缩空气储能、液流储能、钠离子电池储能等已初步构建产业体系，正逐步推动产业壮大，形成产业第二梯队。超导储能、锂金属电池、水系电池等正处于开发阶段，加速技术突破，形成新型储能产业后补梯队。储能产业链主要由上游硬件和软件，中游系统集成、安装、运维，下游涵盖发电侧、电网侧、用户侧等多场景终端应用三部分组成。此外，在核心产业链之外还包括回收、检测、消防等产业。
图8：电化学储能产业链
（来源：戴德梁行《2024中国储能（含动力电池）白皮书》）
以锂离子电池储能为例，受益于动力电池领域的产业积累，目前锂电池储能已构建了完善的产业链。产业链上游为储能电池及其它关键零部件，涉及到正极、负极、电解液、隔膜、BMS、模组制造、EMS、PCS等多个领域。当前，锂电池上游产业基本呈现头部集中特征，头部企业占据主导地位，二线企业纷纷追赶。
在储能电池领域，宁德时代龙头优势明显，已持续多年占据储能锂电池出货第一名。2023年，宁德时代市场占比达到36.8%，占据市场主要份额。同时，CR5市场占比达到78%，头部集中的非常明显。电池环节所具备的高价值量和高门槛决定了其在产业链中的主导地位，而头部电池厂商的市场稳定份额也决定了其对锂电材料供应链的主导权，绑定大客户战略成为了锂电市场的重要手段，也逐步引领锂电储能市场头部集中的发展趋势。
图9：2023年全球储能电池竞争格局（以出货量计算）
（来源：SNE Research，长城证券产业金融研究院）
在正极材料领域，由于磷酸铁锂材料在安全性上的优势，目前储能电池基本采用磷酸铁锂电池。磷酸铁锂正极材料正逐步形成“一超多强”的竞争格局，湖南裕能市场占比接近30%，行业断层领先。德方纳米、湖北万润占据第二梯队，CR3市场占比超过50%。
图10：2023年中国磷酸铁锂正极材料竞争格局
（来源：鑫椤锂电，民生证券研究院）
在负极材料领域，市场集中度较高，但市场竞争激烈。贝特瑞、杉杉材料、紫宸三家头部厂商市占率接近50%，占据市场头部地位，二线厂商尚太科技、凯金能源、中科星城等近年来扩产积极，加速追赶。
图11：2023年中国负极材料竞争格局
（来源：鑫椤锂电，民生证券研究院）
在电解液材料领域，市场呈现高集中度，头部企业优势明显。2023年CR3市场占比8上升至64%，天赐材料市场率始终保持优势地位，连续多年保持第一。
图12：2023年中国电解液竞争格局
（来源：鑫椤锂电，民生证券研究院）
其它隔膜、结构件等储能电池关键零部件领域或凭借先发优势，或通过绑定大客户等策略也基本呈现头部集中的趋势。
在储能逆变器领域，作为储能系统的核心零部件随着储能市场的发展而快速崛起，已逐渐成为储能产业链竞争极为激烈的一环。当前，储能逆变器市场国内与海外市场呈现不同的状态。在国内市场，近两年头部企业比较稳定，前三甲的位置始终被上能电气、科华数能、索英电气所占据。但与二线厂家并未拉开差距，竞争较为激烈。在海外市场，阳光电源凭借先发优势和品牌影响力牢牢占据出货量首位，并形成了对其它厂商的断崖式领先，头部集中的现象较为明显。但不可忽略的是随着海外市场的政策变化和竞争的加剧，海外市场是否会保持目前强者恒强的局面有未可知。
图13：2023年储能逆变器国内市场出货TOP10（来源：CNESA）
图14：2023年储能逆变器海外市场出货TOP10（来源：CNESA）
在系统集成领域，作为直面市场竞争的环节，同时其技术门槛较低，因此成为当前竞争最激烈的环节。与逆变器环节相同，系统集成领域国内和海外市场呈现一定的区别。2023年，中车株洲所跃升国内市场第一，但与海博思创差距较小，同时二线厂商也基本保持微小差距，映射出23年国内市场竞争的激烈程度。在海外市场，阳光电源持续多年占据出货量首位，但前后两名差距较小，叠加当前海外厂商持续发力和海外政策的不确定性，可以预见的未来市场将处于高激烈程度。
图15：2023年储能系统集成国内市场出货TOP10（来源：CNESA）
图16：2023年储能系统集成海外市场出货TOP10（来源：CNESA）
近年来，我国新能储能产业发展态势强劲，特别是2021年以来，以《关于加快推动新型储能发展的指导意见（征求意见稿）》的发布为起点，叠加政策和市场双轮驱动，我国新能储能产业迈入黄金发展期，实现跨越式发展。
锂离子电池储能技术作为商业化最成熟的新型储能技术，也是当前储能产业最主要的竞争市场。近年来，对于锂电储能产业链的各环节企业来说是比较复杂的一段时期，一方面装机规模持续增长，政策体系愈加完善，市场空间不断扩大。另一方面新进玩家络绎不绝，市场竞争不断加剧。储能产业面临“冰火两重天”，赛道高热度和行业挤泡沫同时存在。
1.市场前景广阔
2023年我国新型储能产业保持强劲态势，装机规模增长迅速，新型储能新增投运装机规模达到21.5GW，同比增长超190%。截至2023年底，我国新型储能累计装机规模达到34.5GW，同比增长超过150%，累计装机占比达到40%。锂离子电池储能技术仍然是装机主力，累计装机占比进一步提高，达到97%。压缩空气储能、钠离子电池、液流电池等非锂储能技术逐渐实现应用突破，其中以压缩空气储能技术发展最为迅速，装机功率实现突破300MW级。
图17：新型储能产业未来发展预测（来源：CNESA）
根据中关村储能联盟（CNESA）的数据，预测到2030年，中国新型储能市场累计装机规模将超过200GW，2024-2030年复合增长率超30%。新型储能是未来战略性新兴产业，国家将持续推动产业发展，在产业政策的持续引领下，可以预见未来新型储能产业市场前景广阔。
2.洗牌周期持续
近年来，高热度的新型储能赛道不断吸引资本竞相涌入，储能市场的玩家不断增加。根据企查查相关数据，2023年新注册的储能相关企业数量升至7.4万家，同比增长达到82.2%。目前，中国拥有约17.4万家与储能相关的企业。这导致产品竞争同质化严重，行业愈加内卷，产业持续承压的态势仍在延续。
图18：储能项目招标价格变化趋势
（来源：北极星储能网，各能源型央国企招标平台、国金证券）
首当其冲的是项目招标价格持续走低，盈利水平预期不明朗。根据相关市场数据，3月2h储能系统价格大幅下降。截至29日，3月2h磷酸铁锂储能系统平均开标价格为0.62元/Wh，环比下降16.2%，比去年同期下降49.2%。系统集成领域率先感受到了市场的寒意，纯系统集成企业技术门槛较低，以组装生产或委托贴牌为主。
图19：储能电芯价格变化趋势（来源：鑫椤锂电，国信证券）
对于占据储能系统成本超过50%的电芯行业，也深深感受到了来自于价格的压力。根据鑫椤锂电数据，2024年5月磷酸铁锂方形储能电芯价格为0.405元/Wh，相较于2023年1月0.96元/Wh的均价已几乎腰斩并逼近成本红线。
在新型储能蓬勃发展的风口上，大量的企业涌向储能系统集成领域，储能系统价格急转直下，中小型储能企业生存空间不断被压缩，只能努力开辟新的赛道或者悄然退场。激烈的价格战争也导致电芯企业业绩两级分化加剧，企业之间盈利差距进一步扩大。以宁德时代为代表的头部企业实现了营收和利润的双丰收，但对于二线的电芯企业来说增收不增利成为了常态，对于三四线企业来说更加严峻，淘汰赛悄然间已开启。
近年来，随着新型储能产业的深入发展，新型储能行业一级市场投融资持续火热，已经成为备受资本重视的热门产业。据不完全统计，2023年国内储能赛道有119家初创企业完成融资，更有部分企业完成多轮融资，融资事件合计达到142起，融资金额超过230亿元（43起融资事件未披露融资金额），与2022年相比略有下滑，但仍处于较高水平。
1.从投资领域来看
基本涵盖了新型储能产业链的全环节，包括原材料、关键零部件、核心模组、管理系统、系统集成等，其中以储能核心模组为主要投资方向。
图20：2023年储能投融资事件领域分布情况
（来源：财联社，公开资料）
细分领域中储能系统集成热度最高，方向涵盖了工商业储能、户用储能、便携式储能等多个领域，主要是受益于行业政策逐步完善和产品成本持续下降，行业发展前景逐渐明朗，储能系统集成领域作为储能市场的直接参与者，融资热度不断提升。在储能核心技术方面，锂离子电池仍是最主流的储能技术路线，仅锂电池及电池材料生产企业就占到投融资的30%。新兴技术路线也备受关注，液流电池、钠离子电池、压缩空气储能、飞轮储能等储能技术领域均有融资事件。
2.从融资轮次来看
基本涵盖各大轮次，从专注初创企业的天使轮，到接受市场验证的C轮、D轮，再到冲刺上市的战略融资等轮次均有多起融资。
图21：2023年储能行业投融资事件轮次分布情况
（来源：财联社，公开资料）
融资轮次中以早期投融资占据主导，其中A轮融资事件数量最多，共发生33起。若加上A+轮，可达到40起。天使轮、Pre-A轮分别以27起、15起位居其后。B轮及以后的投融资事件相对较少，但过亿规模融资较多，甚至有多起超十亿规模融资，一定程度上折射出产业发展活力及投资热度。可以看出，“投早投小”仍然是当前主要的投资策略。但随着商业化发展的深入，后期融资事件逐渐增多，新型储能企业的商业逻辑正在逐步接受资本市场的检验。
新型储能作为战略新兴产业和新质生产力，其未来的发展潜力是毋庸置疑的，新型储能行业正蓬勃发展，应用规模不断增长，应用技术不断增多，应用领域不断拓展。多元化蓬勃发展发展的新型储能产业仍将带来大量的投资机会，从锂离子电池储能的性能革新，到液流电池储能、压缩空气储能、钠离子电池储能、氢储能等非锂储能的产业化推进，再到固态电池、液态金属电池、金属空气电池、超导储能等新型技术的产业化落地和技术突破，涵盖材料、零部件、电芯、模组、能量管理，系统集成、运维、安全、装备、工艺等多种领域。但是当前新型储能在性能、经济性、安全性等方面也存在痛点、短板和堵点，盈利模式、调用方式、市场机制等方面也有待完善，这些储能行业面临的挑战亦是投资机构须重点关注的要点。
来源：常州投资集团博士后创新实践基地/龙城产业技术研究院
编辑：康狄 陈希
审核：赵沁 蒋雅君
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