许家印的倒下标志着房地产时代的全面终结。然而,国内经济发展的支柱必然需要一个庞大的产业,而新能源极有可能成为房地产行业的继承者。在这个竞争激烈的行业中,除了新能源汽车这一热门话题外,还包括光伏储能板块。在去年被视为国内储能行业发展的重要节点,而今年又有人高呼工商业储能元年的到来。
2023年,储能行业一度爆发。半年内,国内新增了4万家新型储能企业,融资事件达80起,融资金额突破了200亿大关。储能的商业模式是什么?为什么比亚迪和特斯拉这样的车企也纷纷布局,甚至马斯克在国内新建了一座年产40GWh的储能电站。储能的拐点真的已经到来,有望成为继电动车之后的又一个万亿级市场?
储能可以简单地分为户储和大储,户储是指家庭使用的小型储能系统,大储则是指用于电站或电网的储能系统。它们本质上都是一种大型充电宝。在晚上,当大家都不用电时,电能被存储起来,白天用电紧张时再释放电能。通过利用峰谷价差套利,可以降低电网的运行压力。
按照技术原理,储能主要有三种:物理储能、化学储能和电池储能。
过去,物理储能以抽水储能为主,在全球的比例一度超过95%。在用电低谷时,通过将下流的水抽至上流,将电能转化为重力势能。当用电高峰时,再逆向转化。这种储能系统的容量主要取决于上下水库的高度差和水库容量。其中,水的蒸发和渗漏所造成的损失可以忽略不计。抽水储能的储能周期很长,可以适应各种储能周期需求。
一般来说,抽水储能系统的建设完成后,坝体的使用寿命约为100年,而电机设备预计可以使用40至60年。维修后,很长一段时间内无需再次维护。然而,抽水储能存在许多缺点,例如必须建在具有地势差的地方。上海等储能需求大的地方并没有大量这种地势差。此外,抽水储能的效率较低,响应速度相对较慢。
然而,得益于近年来电动车的爆发,电池成本下降。以锂离子为主的化学储能逐渐成为主流。电池存储能源的响应速度可以达到毫秒级。储能电池的成本在持续下降,因此储能也正在经历产业变革。
特别是在今年6月,储能行业发生了重大转变。抽水储能的装机量首次降至70%以下。去年,这一比例仍为80%,而这10%的份额都被锂电池新型储能所占据。储能行业的重要性在于,它可以减轻电网的压力,并为新能源提供可靠的存储解决方案。
今天的城市电力规划是基于油车时代进行设计和建设的,未曾预见未来电车会占据如此重要的市场份额。随着新能源汽车的逐渐普及,用电量大幅增长,电网末端的用电波动性明显提高,电网稳定性已经逼近极限。
去年四川省的电力短缺便是一个明显的例子。因此,储能设施作为电网末端的毛细血管,以提升电能质量,减少拉闸限电的概率,并发挥其稳定器的作用,变得尤为重要。
另一方面,国家本身也在大力发展光伏和风电。根据国家能源局的规划,到2025年,新能源装机占比将进一步提高到50%。相信了解到这些信息后,你已经对储能行业有了基本的了解。
那么,储能的商业模式是如何闭环的呢?
这一领域,国外处于我们的前头。海外市场化定价,电价会根据供需的变化自由波动,峰谷价差大,这就给储能装置提供了充足的盈利空间。如果在电价便宜的时候充电,等电价贵的时候再售电,即使是普通家庭购买,也能在几年内回本。
就拿去年发生的北溪天然气管道爆炸和俄乌战争的影响来说。
欧洲各国的电价相比2021年初增长了330%,德国电价上涨了20倍之多。尽管这些国家都是老牌发达国家,但仍有许多人无法负担电费,他们不得不在冬天开始抢购中国的电热毯过冬,而有户储家庭的生活要好过许多。
美国推广户储主要是因为其地广人稀,社区分散搭建电网的建设成本太高,甚至分级维护也很麻烦。一旦遇到极端天气影响,如果没有人及时抢修,居民用电就会面临严重问题。因此,政府认为与其大力搞基建,还不如多拿钱补贴光伏户内储,让人们可以自给自足地用电。
虽然前期安装投入较大,但往往能在6-7年内回本,随着时间的推移,户内储能的经济性也会逐步体现。然而,中国大部分房屋都是楼房,缺乏屋顶安装光伏的条件,因此互储的经济性较差。
在过去的几十年里,中国的储能主要是面向B端市场,销售给电网。在储能系统中,电电池占据最大的成本比重,达到了60%~70%,而电子元器件的成本则约为10%-20%,其余部分则包括电池管理系统、能源管理系统以及电缆等。
在2021年的时候,发改委发布的关于进一步完善分时电价机制的通知,要求在保持电价总水平稳定的基础上,引导用电侧削峰填谷,改善电力供需状况,促进新能源消纳。随后各地开始划分峰谷时段,并确定峰谷电价价差。
今年,这一政策终于开始显现其成效。各地的峰谷电价差都被拉大了,根据北极星储能网的统计,目前已经有20个省份的峰谷电价差超过了0.7元,其中上海的峰谷价差甚至可以达到1.9元。伴随着电池成本的下降,套利空间也随之出现。如果我们选择投资储能,那么,基本上4-5年即可收回成本,相较过去缩短了3-4年的时间。
回到我们今天的主题,特斯拉储能进军国内,并落户上海,一些媒体得出的结论是,将如同特斯拉超级工厂一样,引发鲶鱼效应,并可能颠覆国内储能行业格局。然而,我们要理性分析,特斯拉能够充当鲶鱼的关键在于它的两大核心竞争力,一是其先进的技术,二是其出色的成本优势。
在成本方面,据披露,Megaback的售价超过了266万美元,折算下来,其单价约为4.7元每Wh。而国内的报价甚至不到其的1/4。每台Megaback机组可以存储超过3MWh的能源,相当于3600户家庭一小时的用电需求。
此外,与同类产品相比,Megaback的空间减少了40%,零部件数量只有同类产品的1/10,还实现了高度集成。将电池热管理系统和电缆精心布局在一个白色外壳内,只需几个小时即可组装完成,安装速度相比同类产品提升了10倍。这意味着,如果麦克派克能够实现规模化建设,其边际成本将持续下降。
而实现高容量化的过程中,产品的安全性和元器件的小型化始终是产品设计需要解决的难题。当然这对于继电器厂家来说,也是一种机遇,马斯克决定在中国建储能工厂,是为了借助中国成熟的产业链降低生产成本,以进一步拓展欧美市场。对于国内的储能企业而言,这也将是一个重要的出海机遇。
首先,储能市场潜力巨大。根据欧洲储能协会的预测,至2030年,全球需要部署大约200GWh的储能设备,每年新增的需求量约为14GWh。预计到2050年,全球需部署的储能设备将达到600GWh,而2030年以后,每年的新增需求将达到20GWh。
其次,储能行业利润可观。尽管欧洲和美国并非储能设备的主要产地,但这两个地区对进口产品的需求较大。再加上政府高额补贴支持,使得出口利润空间十分可观。
目前,对于国内的储能企业而言,这是一个重要的转折点。在未来的竞争中,预计将有越来越多的中国储能企业崭露头角。这些企业将与中国的新能源汽车共同出海,走向全球市场,共同开创中国的丝绸之路新篇章。
利润的增加,将会从下游反导至上游,推动继电器产业发展。随着近些年来的技术进步与积累,低背型的小型继电器满足了储能设备推进高容量发展下的需求。像是比较主流的“G9KB”,就是高容量的蓄电系统专用高电压直流继电器,在继电器行业内卷的情况下,创造了别于常规款继电器的利润率。
G9KB继电器通过电弧阻断技术和三维电弧模拟新技术,实现了由1台继电器即可完成蓄电系统充电、以及放电时所生直流电流的开/关控制和安全阻断的性能。三维电弧模拟技术可分析高电压直流电流的安全阻断过程,并确立将分析结果反映于元件结构设计中的手法。
除了G9KB系列继电器能被应用在高容量储能设备上,还有其他相同性能替代的继电器也可以做到,那要如何寻找呢?
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