储能：解决新能源电力供需时间差的“灵活电站”

 

储能是解决发电侧与用电侧供需不平衡的一种“灵活的电站”，暂时储存多余能源，并于未来用电时释放。全球“碳 中和”背景下新型可再生能源受到青睐，风、光装机量不断提升，因风光发电具有间接性、波动性，储能成为弃风弃 光主要解决方案，目前在发电侧、电网侧、用户侧均有应用。 发电侧+电网侧：新能源较传统能源调峰压力更大，储能成为保证稳定供能的有效方案。 用户侧：平滑电力+为终端用户节省用电成本，在峰谷电差较大的地区经济性显现。

 

储能市场：国内储能新增装机量2025年或达103GWh

 

储能系统渗透率提升确定性强。2020年开始国 内风光配储政策不断出台，储能渗透率提升具有 较强确定性。 国内储能装机以发电侧为主。经民生电新团队测 算，2025年国内储能装机量有望达103GWh， 21-25年CAGR为104%。

 

储能市场：全球储能新增装机量2025年或达362GWh，中美欧贡献主 要增量

 

全球：中美欧贡献主要储能装机需求，2021年合计占比接近80%。我们预计2025年全球储能装机量达362GWh，21-25年 CAGR为95%。 美国：美国电网高度市场化，光伏配储回报率较高，表前市场需求旺盛，我们预计25年储能总装机量达130GWh。 欧洲：表前表后双端发力，英德为主要增量市场，我们预计25年储能总装机量达54GWh。 国内：配储率/配储时长不断提高，我们预计25年国内储能装机量达103GWh，21-25年CAGR为104%。

 

储能市场：2025年规模有望达4336亿元，国内占比~30%

 

据Wood Mackenzie测算， 2021年电化学储能系统成本约为277美元/KWh（折合人民币约18.0亿元/GWh*），预计 2025年储能系统成本将下降33%至184.5美元/KWh（折合人民币约12元/GWh*），四年降价CAGR为10.7%。通过价格和前文测算储能装机量得出2025年全球储能市场规模约为4336亿元，国内储能市场规模约为1241亿元，占比 28.6%。

 

02.热管理：储能不可或缺的关键一环

 

热管理是保证储能系统持续安全运行的关键

 

电站事故频发，锂电池热失控是引发储能系统安全事故的主要原因之一。在锂电池充放电的过程中，一部分化学能或电能 转化成热能，如储能系统散热不佳，可能致热失控，造成电池短路、鼓包、出现明火，最终引发火灾、爆炸等安全事故。 根据CNSEA的不完全统计，近十年全球储能安全事故发生60余起，截至今年4月底，全球已发生8起储能安全事故。

 

储能系统产热大，散热空间有限，自然通风下难以实现温度控制，易损害电池的寿命和安全。与动力电池系统相比，储能系统电池的功率更 大，数量更多，产热更多，而电池排列紧密又导致散热空间有限，热量难以快速、均匀地散发，易引起电池组之间的热量聚集、运行温差过 大等现象，最终损害电池的寿命和安全。 锂电池放电倍率与产热正相关，储能系统大容量发展趋势下，热管理系统配备需求不断增强。储能系统主动参与调峰调频，高倍率高容量的 发展趋势下产热显著增加，热管理系统的重要性不断增强。 热管理是保证储能系统持续安全运行的关键。理想情况下的热管理设计可以将储能系统内部的温度控制在锂电池运行的最佳温度区间（10- 35℃），并保证电池组内部的温度均一性，从而降低电池寿命衰减或热失控的风险。

 

电化学储能产业链中热管理价值量约占储能系统2-3%

 

热管理处于电化学储能产业链的中游。上游包括锂电池材料和电子元器件；中游为储能系统集成，包括电芯、电力设备集成 (PCS+EMS+BMS)、热管理、消防系统等；下游包括渠道商和用户端。下游客户集中度较高，热管理货值相对较低，易形成上下游绑定关系。储能系统中电池成本占比约55%，PCS占比约20%，BMS和EMS合 计占比约11%，热管理约占2%-4%。热管理价值量占比相对较低，我们认为下游厂商更看重热管理方案的稳定性及安全性，价格敏感程 度相对较低，且易于与方案提供商形成绑定关系，更换供应商的频率更低，赛道龙头更容易享受行业扩容红利。

 

技术路线：以风冷和液冷为主，热管、相变冷却在研

 

目前储能热管理的主流技术路线是风冷和液冷。储能热管理技术路线主要分为风冷、液冷、热管冷却、相变冷却，其中热管和相变冷 却技术尚未成熟。 风冷：通过气体对流降低电池温度。具有结构简单、易维护、成本低等优点，但散热效率、散热速度和均温性较差。适用于产热率 较低的场合。 液冷：通过液体对流降低电池温度。散热效率、散热速度和均温性好，但成本较高，且有冷液泄露风险。适用于电池包能量密度 高，充放电速度快，环境温度变化大的场合。热管&相变：分别通过介质在热管中的蒸发吸热和材料的相态转换来实现电池的散热。

 

风冷系统：方案成熟，应用广泛

 

风冷以空气为介质，利用空气间的温差产生的热对流转移热量，实现散热。风冷散热分为自然风冷和强制风冷，自然 冷却是利用自然风压、空气温差、空气密度差等对电池进行散热处理，实现电池模组及电池箱的散热，但由于空气的 换热系数较低，自然对流散热难以满足电池的散热需求。强制风冷需要额外安装空调、鼓风机，使得外部空气通过电 芯间隙/底部，空调负责调节整体环境温度，以达到电池工作温度需求。

 

风冷系统：价值量约为3000万/GWh

 

风冷系统与传统的空调系统构成相似，风冷系统的核心零部件包括：压缩机、电机、冷凝器、蒸发器，主要材料包括冷轧板、 镀锌板、铜、铝等。其中压缩机成本占比最高，电机和电控次之。目前储能热管理中风冷应用占比最高。 据华经产业研究院，2021年储能风冷系统成本约为3000万元/GWh，方案较为成熟。风冷系统优点是结构较为简单，系统铺 设方案成熟，整体成本和维护成本较低。缺点在于冷却介质比热容较低，风冷的换热系数较低（25~100），易导致电池簇间 温差，整体散热效率低于液冷方案，同时通道占地更大，对预留面积要求更高。

 

液冷系统：高效散热，渗透率有望大幅提升

 

目前储能热管理中液冷方案关注度更高，有望引领中长期发展方向。液冷的单套系统价值量高于风冷系统，市面已有成熟方案，新进入者众 多，主流供应商仍在加速研究迭代，有望成为未来储能热管理的主流温控方案。

 

液冷以液体为冷却介质，通过对流换热将电池产生的热量带走。液体冷却介质的换热系数高、比热容大、冷却速度快，可有效降低电池的最 高温度和提高温度分布的均匀性，同时液冷系统的结构较为紧凑。液体与电池的接触模式有两种：一种是直接接触，电池单体或者模块沉浸 在液体（如电绝缘的硅油）中，让液体直接冷却电池，此方案对绝缘性要求较高；另一种是在电池间设置冷却通道或者冷板，让液体间接冷 却电池，储能系统多数采用此种方案。液冷技术的研究主要关注于液体冷却剂的选择、流道的优化、流速的优化以及热电耦合模型等。

 

液冷系统：价值量约为9000万/GWh

 

据华经产业研究院，2021年液冷系统价值量在9000万元/GWh。从价值量拆分来看，液冷主机价值量最高，其中包 括压缩机、冷凝器、节流器、蒸发器、水泵等零部件，其次是液冷板，液冷主机和液冷板合计占比约为68%；换热器 占比约为10%，管路占比约为8%。