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储能行业2023年投资策略:未来已来

华安证券发布时间:2023-01-11 11:21:15  作者:尹沿技

  钠离子电池

  钠电池组成结构、工作原理与锂电池相似。钠电池是一种新型二次电池,其组成结 构与锂电池相似,主要包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。钠电池主要通过 Na+ 在电池正负极之间来回的脱出和嵌入来实现充放电过程。在充电时,Na+从正极材料脱出, 经过电解液和隔膜嵌入到负极材料,此时,外电路中电子从负极流向正极。钠电池放电 过程与充电过程相反。锂电池则是通过 Li+在电池正负极之间来回的脱出和嵌入来实现 上述过程,因此两者工作原理相似,均被称为“摇椅式电池”。

  宁德时代 2021 年 7 月分布的第一代钠离子电池单体能量密度达到 160Wh/kg,已经 接近磷酸铁锂电池的能量密度。目前海辰储能正式发布的 2022 电池新品,首款 300Ah 电 力储能和大圆柱户用储能专用电池,循环寿命可达 12000 次,能量效率达 95%。采用海 辰储能 300Ah 电力储能专用电池的储能系统,相较当下 280Ah 储能电池,可以实现全生 命周期度电成本降低 25.3%;如果以用户侧储能电站,按照一天一充应用场景下,可实现 IRR(内部收益率)提高 18.4%;前三年储能系统总放电量增加 5%,从而减少电量超配, 实现初始投资节省 5%。 根据中科海钠和中国储能网的测算,1wh 锂电成本为 0.43 元,钠电成本则为 0.29 元,铅酸电池成本为 0.40 元。 电池组性能决定最终产品的安全性、使用寿命,也最终决定了储能系统的盈利性。 与动力电池追求极致的能量密度不同,储能电池更加注重循环寿命。若要提升储能经济 性,除系统降本外,提升循环寿命亦为重要途径。数据显示,当储能电池循环寿命提升 到 10000 次,储能成本将降至 1000 元/ kWh 以下,扣除充放电损耗和折旧,度电成本将 低于 0.16 元。因此,下一阶段,除关注电池自身降本情况外,也需关注储能系统循环次 数提升情况。

  2.1.2 储能电池成本预算

  锂离子电池全寿命储能度电成本(LCOS)测算核心假设: 初始投资成本:包括能量成本,PCS、BMS、 EMS 系统成本,建设成本以及其他成本。 锂离子电池储能系统初始投资成本由于项目区别具有一定差异,综合近期锂离子电池储 能项目中标价格为 1.5 元/Wh。 年度运维成本:运维成本包括电站运营期间的燃料动力费、以及为了维持电站运营 所必须的零部件更换、系统维护、人工费等费用,根据储能类型的不同大致占初始投资 成本的 1%-10%。鉴于锂离子电池储能电站普遍采用远程监控与定期巡检相结合的方式, 人工费用相比其他电池类型低,假设运维成本占初始投资成本的 4%。 系统残值率:储能系统报废的剩余价值减去处置成本所得到的净值,根据电池类型 不同占初始投资成本的 3%-40%。其中磷酸铁锂电池相较其他类型电池回收价值较低,假 设其系统残值率为 5%。 系统寿命:锂离子电池循环寿命为 3500-10000 次,假设其循环寿命为 7500 次,年 均循环次数 500 次,则系统寿命为 15 年。

  钠离子电池储能全寿命储能度电成本(LCOS)测算核心假设: 初始投资成本:当前锂离子产业化正在推进中,假设成熟时期可比铁锂电池低 20- 30%。目前成本约 370 元/kWh, 而且随着产业链成熟,材料成本有望进一步下探,结合 结构件好电气件成本,初始容量投资有望控制在 500-700 元/kWh。 年度运维成本:每年需要 3.7%左右,为 0.04 元/W。 寿命:可循环 2000 次以上,中科海钠、宁德时代等表示其产品可达 3000 次,随 着研发持续投入和技术迭代,电池循环寿命有望突破 8000 次以上。 循环效率:可以达到 84-90%。 贴现率:考虑到当前央企能源企业的融资成本在 4-5%,取 6%作为折现率。

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