储能行业报告：储能温控市场

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1、行业深度分析/电力设备内容目录1.各环节需求共振，全球储能进入加速发展期.41.1.全球储能行业步入规模化发展阶段.41.2.国内：各环节发展模式明晰，装机空间充分打开.51.3.海外：供电侧储能方兴未艾，用户侧加速渗透.71.4.全球储能装机空间打开，短期内锂电池储能为主要形式.92.热管理重要性日益凸显，储能温控市场乘风而起.112.1.温控系统是保障锂电池储能正常运行的重要环节.112.2.安全问题日益凸显，储能温控重要性持续提升.132.2.1.储能安全事故频发，行业标准逐步完善.132.2.2.储能规模与能量密度齐升，温控重要性提高.142.3.液冷方案加速渗透，储能温控市场空间打开

2、.172.3.1.风冷为当前储能温控主流形式，液冷为未来趋势.172.3.2.储能温控市场有望迎来高速增长.193.储能温控市场格局较优，龙头厂商占据先机.213.1.温控是储能产业链中“小而精”的细分环节，竞争格局较优.213.2.多方势力角逐储能温控市场，龙头厂商率先受益市场爆发.234.重点上市公司.254.1.英维克：精密温控专家，储能业务快速增长.254.2.同飞股份：电力电子温控积累深厚，储能业务放量在即.265.风险提示.28图表目录图 1：全球能源与电力消费情况（Mtoe）.4图 2：全球发电量结构预测.4图 3：风电、光伏 LCOE 变化情况（$/kWh）.4图 4：全球锂离

3、子电池平均成本变化情况（$/kWh）.4图 5：全球新增储能装机规模情况（GWh）.5图 6：全球累计风电光伏装机规模（GW）及储能渗透率.5图 7：国内电化学储能新增装机规模情况.6图 8：2021 年中国电化学储能应用场景分布.6图 9：全球电化学储能新增装机情况（GW）.8图 10：海外电化学储能装机结构（按装机功率）.8图 11：美国、欧盟火电装机变化情况（GW）.8图 12：欧洲地区天然气价格快速上涨.9图 13：欧盟消费者能源价格指数快速上涨（2015=100）.9图 14：全球锂电池储能装机容量及占比情况（GW）.10图 15：2021 年全球累计新型储能装机构成情况.10图 1

4、6：磷酸铁锂的最佳工作温度为 1535 摄氏度.11图 17：锂离子电池的三类温度区间.11图 18：锂电池热失控过程.12图 19：电池不一致将导致储能系统整体性能显著下降.12图 20：不同规模磷酸铁锂储能系统建设成本情况（$/kWh）.15图 21：2021 年国内投运及规划/在建储能项目数量情况.16本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。2行业深度分析/电力设备图 22：比亚迪集装箱储能系统产品迭代情况.16图 23：BYD Cube T28 能量密度较传统方案显著提升.16图 24：风冷储能系统结构示意图.18图 25：风冷系统工作原理图.18图 26：相同能耗

5、下液冷系统对锂电池模组的冷却效果显著优于风冷系统.19图 27：液冷储能系统示意图.19图 28：液冷系统管路布臵示意图.19图 29：液冷已成为各大储能电池/系统集成商新产品中的主流方案.20图 30：四小时电站级储能系统单位成本预测（$/kWh）.21图 31：储能温控产业链.22图 32：2021 年全球储能电池企业市场份额占比.22图 33：2021 年国内储能系统集成商新增投运装机排名.22图 34：储能温控市场主要参与者.23图 35：数据中心温控与储能温控在整体结构上有一定相似性.23图 36：电力机柜与储能系统温控方案存在一定相似性.24图 37：汽车热管理系统与储能温控系统存

6、在一定的共性.24图 38：英维克业务布局情况.25图 39：英维克营收构成情况（亿元）.25图 40：英维克营业收入变化情况.25图 41：英维克归母净利润变化情况.25图 42：英维克研发投入及研发人员变化情况.26图 43：“统一技术平台基础+专业细分市场延伸”模式.26图 44：英维克储能温控产品.26图 45：英维克储能业务收入贡献持续提升（亿元）.26图 46：同飞股份业务布局情况.27图 47：同飞股份营收构成情况（亿元）.27图 48：同飞股份营业收入变化情况.27图 49：同飞股份归母净利润变化情况.27图 50：同飞股份电力电子温控收入及占比.28图 51：2020 年同飞

7、股份前五大客户情况.28图 52：同飞股份储能温控产品.28表 1：“十四五”新型储能发展实施方案中各环节储能发展模式的表述.5表 2：国内储能装机空间测算.7表 3：全球储能装机规模预测.9表 4：磷酸铁锂电池温度特性.11表 5：近年全球主要储能安全事故.13表 6：近年部分国家储能安全相关的行业标准及指导政策.14表 7：全球部分大型电化学储能项目（包括拟建、在建与建成）.15表 8：不同放电倍率下锂电池充放电温度对比.17表 9：储能温控主要方式.17表 10：全球储能温控市场空间测算.20表 11：精密空调与民用空调对比.21本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页

8、。3行业深度分析/电力设备1.各环节需求共振，全球储能进入加速发展期1.1.全球储能行业步入规模化发展阶段储能是全球电力系统转型中不可或缺的环节。化石能源的使用是全球碳排放的主要来源，根据 IE A 统计，2020 年石油、煤炭、天然气等传统化石能源在全球能源结构中的占比仍超过80%，可再生能源的占比仅为 12%。为降低碳排放量，未来工业、交通、供热等各领域的电气化水平需进一步提高，同时在电力装机结构中，光伏、风电等可再生能源也将逐渐取代传统的火电装机。根据 IEA 的测算，为实现 2050 年碳中和的目标，可再生能源发电占比需由2020 年的 30%以下提升至 2030 年的 60%以上，2

9、050 年则需达到近 90%。与石油等传统化石能源不同，电力的生产与消费需要同时进行，能量无法直接以电能的形式进行储存，而风、光等可再生能源往往具有较强的季节性与波动性，因此随着全球电气化程度的提升以及风电、光伏装机占比的增加，未来储能将在全球电力系统中发挥更加重要的作用。图 1：全球能源与电力消费情况（Mtoe）图 2：全球发电量结构预测总能源消费量电力消费量电力消费占比30%化石能源核电水电光伏风电其他120001000080006000400020000100%80%60%40%20%0%25%20%15%10%2010201520202030E2050E2010201220142016

10、2018资料来源：IEA，安信证券研究中心资料来源：IEA，安信证券研究中心储能行业规模化发展的条件已经成熟。一方面，随着技术的进步与产能的扩张，近年来风电、光伏的发电成本与锂离子电池的制造成本降幅显著，在上网侧平价的基础上，当前全球正朝着“新能源+储能”平价的方向快速前进。另一方面，经过前期的探索与实践，储能在电力系统中的定位与商业模式正日渐清晰，目前美国、欧洲等发达地区储能市场化发展的机制已基本建立，新兴市场的电力系统改革亦持续加速，储能行业规模化发展的条件已经成熟。图 3：风电、光伏 LCOE 变化情况（$/kWh）图 4：全球锂离子电池平均成本变化情况（$/kWh）Pack电芯光伏海上

11、风电陆上风电80070060050040030020010000.400.350.300.250.200.150.100.050.002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021201020122014201620182020资料来源：IRENA，安信证券研究中心资料来源：BNEF，安信证券研究中心2021 年起全球储能行业进入高速发展阶段。根据 BNEF 统计，2021 年全球新增储能装机规模为 10GW/22GWh，较 2020 年实现翻倍以上增长，截至 2021 年底全球累计储能装机容量本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页

12、。4行业深度分析/电力设备约为 27GW/56GWh。考 虑到 2021 年底全球累计风电/光伏装机规模已达到 837/942GW，以此推算储能在全球风电光伏装机中的占比仅为 1.5%，我们认为储能市场的高速增长才刚刚开始，行业发展前景广阔。图 5：全球新增储能装机规模情况（GWh）图 6：全球累计风电光伏装机规模（GW）及储能渗透率新增储能装机规模增速风电装机光伏装机储能渗透率3.0%252015105250%200%150%100%50%20001500100050002.5%2.0%1.5%1.0%0.5%0.0%0%0-50%2013 2014 2015 2016 2017 2018

13、2019 2020 20212013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021资料来源：BNEF，安信证券研究中心资料来源：GWEC，IEA，BNEF，安信证券研究中心1.2.国内：各环节发展模式明晰，装机空间充分打开政策勾勒发展前景，各环节储能发展模式逐渐清晰。2022 年 2 月底，国家发改委、能源局正式印发“十四五”新型储能发展实施方案，进一步明确了“到 2025 年新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件”，“2030 年新型储能全面市场化发展”的目标。此外，本次文件对发电侧、电网侧、用户侧储能均进行了明确的部署，各环节储能

14、发展模式逐渐清晰。表 1：“十四五”新型储能发展实施方案中各环节储能发展模式的表述环节主要内容积极引导新能源电站以市场化方式配署新型储能。对于配套建设新型储能或以共享模式落实新型储能的新能源发电项目，结合储能技术水平和系统效益，可在竞争性配臵、项目核准、并网时序、保障利用小时数、电力服务补偿考核等方面优先考虑。发电侧建立电网侧独立储能电站容量电价机制，逐步推动储能电站参与电力市场。科学评估新型储能输变电设施投资替代效益，探索将电网替代性储能设施成本收益纳入输配电价回收。电网侧用户侧加快落实分时电价政策，建立尖峰电价机制，拉大峰谷价差，引导电力市场价格向用户侧传导，建立与电力现货市场相衔接的需求

15、侧响应补偿机制。增加用户侧储能的收益渠道。鼓励用户采用储能技术减少接入申力系统的增容投资，发挥储能在减少配电网基础设施投资上的积极作用。探索推广共享储能模式：鼓励新能源电站以自建、租用或购买等形式配臵储能，发挥储能“一站多用”的共享作用。积极支持各类主体开展共享储能、云储能等创新商业模式的应用示范。试点建设共享储能交易平台和运营监控系统。研究开展储能聚合应用：鼓励不间断电源、电动汽车、充换电设施等用户侧分散式储能设施的聚合利用，通过大规模分散小微主体聚合，发挥负荷削峰填谷作用，参与需求侧响应，创新源荷双向互动模式。探索新型储能商业模式资料来源：国家发改委，国家能源局，安信证券研究中心2022

16、年国内储能行业将正式步入发展快车道。2021 年国家、地方层面均有储能政策密集出台，但主要侧重在整体部署层面，相关的配套细则尚不完善，因此 2021 年为国内储能行业由商业化起步迈向规模化发展的过渡之年，实际落地的项目规模相对有限。根据 CNESA 的统计，2021 年国内新增新型储能装机 2.4GW/4.9GWh，较 2020 年同比增长约 54%，其中电化学储能装机 2.32GW，同比增长近 49%。从应用场景来看，2021 年国内新增电源侧/电网侧/用户侧储能的装机规模分别为 0.98/0.84/0.58GW，占比约为 41%/35%/24%，各环节储能发展齐头并进。随着 2022 年各

17、地的储能细则开始逐步落地，我们预计国内储能行业的发展将明显加速。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。5行业深度分析/电力设备图 8：2021 年中国电化学储能应用场景分布图 7：国内电化学储能新增装机规模情况电化学储能新增装机（GW）同比增速2.5400%350%300%250%200%150%100%50%24%2.01.51.00.50.041%电源侧电网侧用户侧0%-50%35%资料来源：CNESA，安信证券研究中心2016 2017 2018 2019 2020 2021资料来源：CNESA，安信证券研究中心我们测算十四五末国内储能累计装机规模有望突破 250G

18、Wh，2025 年新增装机规模有望接近 100GWh，对 应 2022-2025 年复合增速超过 100%。从结构上来看，我们预计十四五期间新能源配套储能将率先放量，电网侧、用户侧储能则将随后大规模启动，具体假设与测算过程如下。新能源发电侧：2021 年国内陆上风电+集中式光伏电站新增装机规模约为 56GW，以此测算储能配套比例约为 1.5%。我们预计 2022 年起国内新增风光装机规模将保持较快增长，同时在政策驱动下储能配套比例将显著提升。假设 2025 年国内新增陆上风电以及集中式光伏电站的储能配套比例为 20%，储能时长由 2h 逐步提升至 2.5h，则相应的新能源配套储能装机规模将超过

19、 60GWh。电源侧辅助服务：2021 年国内总发电装机容量达到 2377GW，配套辅助服务储能的装机比例不到 0.1%，而发达电力市场中辅助服务费用占总电费的比例一般超过 1.5%。在国内总电力装机平稳增长的背景下，我们假设 2025 年配套辅助服务储能的比例为 0.5%，则对应的电源侧辅助服务储能装机规模将达到 16GWh。电网侧：随着我国电气化率的持续提升，近年来全国电网最高发电负荷呈较快增长，而根据国务院关于印发 2030 年前碳达峰行动方案的通知中的要求，到 2030 年省级电网将基本具备 5%以上的尖峰负荷响应能力。我们预计负荷响应能力将主要由电网侧的抽水蓄能与新型储能提供，根据抽

20、水蓄能中长期发展规划（2021-2035 年）十四五末国内抽水蓄能累计装机将达到 62GW，以此倒推 2025 年电网侧累计新型储能装机规模有望达到 50GWh。用户侧：目前国内工商业光伏渗透率不到 2%，而工商业储能则处于发展初期，随着未来峰谷价差的拉大，预计国内工商业储能的经济性将逐渐显现。2020 年国内工业用户总装接容量约为 3273GW，若假设十四五期间保持 5%的年均增长，同时工商业储能渗透率提升至 0.3%，则十四五期间国内工商业储能的装机空间将超过 30GWh。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。6行业深度分析/电力设备表 2：国内储能装机空间测算单位2

21、02020212022E2023E2024E2025E新 能 源配套储能新增陆上风电装机新增集中光伏电站装机风光总装机GWGWGW%6933312648495557596160631020.7%0.75697112120123新增项目配套储能比例新能源发电侧储能新增装机功率储能时长1.5%0.87.0%6.810.0%11.22.315.0%17.92.420.0%24.62.5GWh2.02.12.2新能源发电侧储能新增装机容量电 源 侧辅助服务储能国内总发电装机容量配套辅助服务储能比例电源侧辅助服务储能新增装机功率储能时长GWh1.41.815.025.743.161.4GW%2,2020

22、.05%0.52,3770.07%0.52,5480.17%2.92,7410.28%3.32,9580.39%3.83,1820.50%4.3GWh1.01.01.01.01.01.0电源侧辅助服务储能新增装机容量电网侧储能GWh0.50.52.93.33.84.3全国电网最高发电负荷尖峰负荷响应能力电网灵活调节能力抽水蓄能装机规模电网侧储能新增装机功率储能时长GW%1,0763.0%321,1913.1%381,3103.5%461,4414.0%581,5854.5%711,7445.0%87GWGWGWh3136434956620.30.41.95.47.39.42.02.02.02.

23、02.02.0电网侧储能新增装机容量用户侧储能GWh0.60.83.910.814.618.9全国工业用户装接容量工商业储能渗透率工商业储能新增装机功率储能时长GW%3,2730.02%0.03,4360.03%0.63,6080.06%1.03,7880.12%2.43,9780.20%3.44,1770.30%4.6GWh3.03.03.03.03.03.0工商业储能新增装机容量合计GWh0.11.73.17.110.213.7新增储能装机容量累计储能装机容量GWhGWh2.66.14.824.935.847.082.871.898.611.0154.6253.2资料来源：国家能源局，中电

24、联，CESA，安信证券研究中心1.3.海外：供电侧储能方兴未艾，用户侧加速渗透市场化驱动快速发展，供电侧与用户侧齐头并进。目前除中国以外，海外储能市场主要分布在美国、欧洲、日韩、澳洲等发达地区，相对而言这些地区电力市场化程度较高，随着近年来锂离子电池价格的持续下降，行业已逐步进入经济性驱动的自发增长阶段。从装机结构来看，海外市场供电侧与用户侧储能的发展较为均衡，2021 年新增装机中电源侧、电网侧、用户侧的占比大致相当。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。7行业深度分析/电力设备图 10：海外电化学储能装机结构（按装机功率）图 9：全球电化学储能新增装机情况（GW）美国

25、中国日韩欧洲澳洲其他地区12108电源侧电网侧用户侧64202013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021资料来源：BNEF，CNESA，安信证券研究中心资料来源：CNESA，安信证券研究中心海外发达地区供电侧储能配臵需求迫切，成本传导较为顺畅。整体上看，海外发达地区已进入新能源装机替代存量火电装机的阶段，美国、欧盟（含英国）的火电总装机分别于 2011、2012 年达到峰值，其电力体系对储能的需求更为迫切。此外，在海外发达地区市场化的电力体制下，发电侧的成本能够通过电力市场较为顺畅地传导至终端电力用户，储能可通过峰谷套利、辅助服务、备用电源、输配电价

26、等多种形式获取收益。因此，我们认为海外供电侧储能的发展模式已经较为成熟。图 11：美国、欧盟火电装机变化情况（GW）美国（左轴）欧盟（右轴）8508007507006506005505005505004504003503001998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018资料来源：EIA、EUCommission，安信证券研究中心电力价格持续走高，海外用户侧储能渗透率有望快速提升。受地缘政治、气候变化以及货币政策等因素影响，2021 年以来全球天然气、原油等能源价格涨势明显，而在海外发达地区市场化的电力体制下，用户侧电价亦随之水涨船高

27、。尤其是在欧洲地区，2022 年 3 月天然气价格已达到 42 美元/百万英热单位，较 2021 年初上涨接近五倍，欧盟消费者电力价格指数亦较 2021 年初上涨超过 30%。随着 2022 年以来俄乌冲突的加剧，预计天然气及电力价格在较长时间内仍将居高不下，海外用户侧储能的经济性正快速凸显，渗透率有望加速提升。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。8行业深度分析/电力设备图 12：欧洲地区天然气价格快速上涨天然气价格（美元/百万英热单位）图 13：欧盟消费者能源价格指数快速上涨（2015=100）天然气价格（美元/百万英热单位）电力价格指数天然气价格指数50403020

28、100160150140130120110100902020/1 2020/6 2020/11 2021/4 2021/9 2022/22020/1 2020/6 2020/11 2021/4 2021/9 2022/2资料来源：世界银行，安信证券研究中心资料来源：Eurostat，安信证券研究中心1.4.全球储能装机空间打开，短期内锂电池储能为主要形式全球储能市场步入长期成长轨道，2025 年新增装机规模有望达到 300GWh。综上所述，当前海内外储能市场均已步入规模化发展阶段，在供电侧及用户侧两方面需求的推动下，全球储能市场有望保持强劲增长。我们测算 2025 年全球新增储能装机规模或将超

29、过 300GWh，对应 2022-2025 年平均复合增速 80%左右。表 3：全球储能装机规模预测单位20202.42.00.50.50.08.34.93.50.72.810.820214.82022E24.921.73.12023E47.039.87.22024E71.861.510.310.20.12025E98.684.713.913.70.2中国新增储能装机容量GWhGWhGWhGWhGWhGWhGWhGWhGWhGWhGWh%供电侧3.1用户侧1.7工商业1.73.17.1户用0.00.00.0海外新增储能装机容量供电侧24.518.16.466.448.617.97.893.46

30、4.528.814.814.0140.354%136.094.141.821.520.3207.848%208.4146.362.032.030.1306.948%用户侧工商业1.9户用4.510.191.3212%全球新增储能装机容量同比增速29.3172%资料来源：BNEF，EIA，CESA，安信证券研究中心短期内锂电池仍将为主流储能形式。锂离子电池具有能量密度高、转换效率高、响应速度快等优点，是当前除抽水蓄能以外装机占比最高的储能形式。根据 CNESA 的统计，近年来全球锂离子电池装机规模快速攀升，2021 年底累计装机容量达到 23GW，在全球新型储能装机中的占比超过 90%。虽然近年

31、来钒液流电池、钠离子电池、压缩空气等其他储能形式亦开始得到越来越多的关注，但从性能、成本、产业化程度等角度出发锂离子电池仍然具有较大优势，我们认为中短期内锂电池将是全球主流的储能形式，其在新增储能装机中的占比将保持较高水平。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。9行业深度分析/电力设备图 15：2021 年全球累计新型储能装机构成情况图 14：全球锂电池储能装机容量及占比情况（GW）2.3%1.8%累计装机容量占电化学储能装机比例0.6%0.2%2.2%2.0%锂离子电池钠硫电池铅蓄电池液流电池压缩空气飞轮储能其他252015105100%95%90%85%80%75%7

32、0%65%60%02016 2017 2018 2019 2020 202190.9%资料来源：CNESA，安信证券研究中心资料来源：CNESA，安信证券研究中心本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。10行业深度分析/电力设备2.热管理重要性日益凸显，储能温控市场乘风而起2.1.温控系统是保障锂电池储能正常运行的重要环节工作温度对锂离子电池性能影响较大，温度过高将引发严重安全隐患。储能系统工作过程中，电池会持续性地释放热量，在不具备温控能力或温控能力不足的情况下会导致系统温度不断上升，而温度是影响锂离子电池性能的重要因素。一般而言，锂离子电芯的最佳工作温度区间为 1035

33、，当温度低于-20时，电解液可能会凝固，从而阻碍锂离子的流动，导致阻抗增加，电芯容量将明显下降；而当温度超过 60时，电芯内部有害化学反应速率将明显提升，对电芯造成潜在破坏，严重时将引发安全事故。因此，对于储能系统而言，将电芯始终保持在合适的温度区间内极为重要，有效的温控系统不仅能够保证储能电站的安全性以及使用寿命，也能在一定程度上提升性能与效率。图 16：磷酸铁锂的最佳工作温度为 1535 摄氏度图 17：锂离子电池的三类温度区间资料来源：大容量锂离子电池储能系统的热管理技术现状分析，安信证 资料来源：大容量锂离子电池储能系统的热管理技术现状分析，安信证券研究中心券研究中心表 4：磷酸铁锂电

34、池温度特性温度影响内容高温下磷酸铁锂电池的容量衰减主要来自于活性锂离子的损失。对于储能系统，若电池长期在较高温度状态下工作，那么整个电池储能系统的实际运行容量会快速衰减，大幅偏离标称容量。容量衰减热失控锂离子电池的充放电过程中，能量损失不可避免，一部分化学能(放电)或者电能(充电)会转变成热能。当锂离子电池工作产生的热量无法及时散出时，热量就会在电池内部积聚从而形成高温。当电池长期工作在高温状态下，电池内部的有害化学反应会越来越多，产热也越来越多，若散热不好的话，会导致温度不断升高，严重时造成温度和有害化学反应双双失控。温度较低时，锂离子电池的容量会随着温度的下降而下降，这一现象在温度低于一

35、20时越发明显。若在低温下循环，这种不良的电荷转移可导致锂在负极析出、积聚，形成锂枝晶，轻则造成不可逆的容量损失，提高热失控温度，降低电池的容量和热安全性，重则刺破隔膜造成短路。低温特性资料来源：大容量锂离子电池储能系统的热管理技术现状分析，安信证券研究中心热失控是锂电池主要的安全隐患，温度过高是其重要诱因。锂离子电池工作时内部存在一系列潜在的放热副反应，如SEI膜受热分解导致电解液在裸露的高活性碳负极表面的还原分解、贫锂态正极的热分解、电解质的热分解及黏结剂与嵌锂负极之间的反应等。当电池温度升高至一定程度时,上述放热副反应将相继引发，其所产生的热量如得不到及时散发,则将造成电池温度的进一步上

36、升及副反应的指数性加速,从而导致电池进入自加温的热失控状态,很可能引起电池燃烧及爆炸。综上，电池是否发生热失控由其产热和散热的相对速率来决定,一旦放热副反应的产热速率高于电池的散热速度,电池就有可能进入热失控状态。因此，对于锂电池储能系统而言，温控能力格外重要。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。11行业深度分析/电力设备图 18：锂电池热失控过程资料来源：ScienceDirect，安信证券研究中心储能系统涉及大量单体电芯，温度是影响电池一致性的重要因素。一般而言，与动力电池系统相比，储能系统装载的电池数量更多，同时电池的容量也更大，当大量的电池紧密排列在一起时运行工

37、况将更为复杂多变，容易造成产热不均匀、温度分布不均匀、电池间温差过大等问题，从而影响电池一致性。通常电池组中各单体电池所处环境不可避免的会存在差异，如在方形的锂离子电池组中，中间的电池与四周的电池所处的环境温度、电池的受力情况等往往各不相同。其中，温度差是影响电池性能最显著的因素之一，如果不进行主动热均衡和热管理，中间的电池往往比四周的电池温度高至少 515，此时电池的充放电倍率、老化速度等各项特征已经发生根本性的变化，从而导致电池的衰减速度差异变大，进一步对系统整体寿命造成不利影响。因此，对于储能系统而言，除了保证电池处于适宜工作温度区间，控制电池间温差处于合理水平以内也极为重要。图 19：

38、电池不一致将导致储能系统整体性能显著下降资料来源：华为，安信证券研究中心综上所述，温控系统是保障锂电池储能正常运行的重要环节。储能温控系统的主要功能是根据储能系统运行的要求以及工作期间电池所经受的内、外热负荷状况，采用恰当的温控技术来组织系统内、外部的热交换过程，从而保证储能系统的工作温度与电池之间的温差始终维持在合适的区间内。为确保储能项目长期、稳定、安全运行，温控系统是锂电池储能中不可本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。12行业深度分析/电力设备或缺的重要环节。2.2.安全问题日益凸显，储能温控重要性持续提升2.2.1.储能安全事故频发，行业标准逐步完善近年来国内外

39、储能安全事故频发，储能安全问题日益凸显。近年来在全球储能装机规模不断增长的同时，相关的安全事故也愈加多发。根据中国能源网的统计，2010-2020 年间，全球范围内发生了 32 起储能电站安全事故，而根据 CNESA 的统计，仅 2021 年全球就发生了至少 9 起储能安全事故，2022 年初韩国又发生 3 起电池相关火灾事故。频繁发生的储能安全事故不但造成了严重的经济损失，严重时还对人员安全构成了较大威胁，在全球储能市场迎来加速发展的关键节点，安全问题已经成为行业亟待解决的重要问题之一。表 5：近年全球主要储能安全事故国家/地区容量（MWh）用途建筑形态集装箱事故类型储能技术锂电池三元事故日

40、期使用时长比利时-2017/112018/9-韩国/济州0.18太阳能混凝土充电中4 年韩国/江原韩国/京畿韩国/军威韩国/庆北2.66217.71.5太阳能调频地下混凝土集装箱-充电后休止修理检查中-三元三元2018/122018/102022/11 年2 年 7 个月太阳能调频锂电池三元8.63.663.661.3313.2891.462.4961.02714集装箱修理检查中2018/52018/112019/52018/112019/12017/82019/12019/52018/62018/62018/72018/72019/12018/72019/12022/12018/92018/

41、112018/92018/112018/122021/42012/82021/92022/21 年 10 个月9 个月韩国/庆北韩国/庆北韩国/庆南韩国/庆南韩国/全北韩国/全北韩国/全北韩国/全南韩国/全南韩国/全南韩国/全南韩国/全南韩国/世宗韩国/蔚山韩国/蔚山韩国/忠北韩国/忠北韩国/忠南韩国/忠南韩国/忠南韩国/忠南美国太阳能太阳能太阳能需求管理风电组建式面板组建式面板组装式充电后休止充电后休止充电后休止充电后休止安装中（保管）充电后休止充电后休止修理检查中充电后休止充电后休止充电后休止充电中三元三元2 年 3 个月7 个月三元混凝土三元10 个月-集装箱三元太阳能太阳能风电集装箱三

42、元9 个月组建式面板组建式面板组建式面板组建式面板组建式面板组建式面板组建式面板混凝土三元-三元2 年 5 个月6 个月7 个月1 年 7 个月1 年 2 个月-18.9652.999.7太阳能太阳能风电三元三元三元5.2218太阳能需求管理需求管理-三元安装中（施工)充电后休止-三元46.7571.5三元7 个月1 年 3 个月8 个月11 个月-锂电池三元5.9894.166太阳能太阳能太阳能太阳能需求管理太阳能风电组建式面板组建式面板组建式面板组建式面板组建式面板集装箱充电后休止充电后休止安装中（施工)充电后休止充电后休止三元三元1.229.316-三元11 个月1 年三元-三元-20集

43、装箱充电中铅酸电池锂电池6 个月美国/加州12001200调峰-10 个月1 年 2 个月2 年美国/加州美国/亚利桑那日本调峰-锂电池三元2-需求管理需求管理用户侧集装箱组装式集装箱-2019/42011/92019/5充电中钠硫电池锂电池中国/北京2运行维护中1 年 8 个月中国/北京中国/江苏中国/陕西25-光储充需求管理调频混凝土集装箱集装箱安装调试磷酸铁锂磷酸铁锂三元2021/42018/92017/5-充电后休止资料来源：中国能源网，安信证券研究中心本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。13行业深度分析/电力设备行业标准逐步完善，储能步入规范化发展阶段。随着储

44、能安全问题日益凸显，近年来陆续有国家出台相关政策与行业标准，对储能行业各环节进行规范，从而提升储能项目安全性。例如美国于 2016 年率先发布全球第一项储能系统安全标准 UL 9540，对电化学储能、机械储能等不同类型储能系统的安全标准作出了明确规定，UL 9540 后续又被授权为加拿大国家标准。我国储能行业起步较晚，长期以来政策标准与行业规范相对缺失，但随着近年来储能行业发展不断提速，储能安全问题愈发得到重视，相关政策文件陆续出台，行业标准逐步完善。国家能源局 2022 年印发的2022 年能源行业标准计划立项指南、“十四五”新型储能发展实施方案等文件对新型储能项目的立项、设计、建设、运维、

45、安全监督、安全预警以及应急处臵等各环节均提出了技术标准以及安全性方面的要求，我国储能行业正逐渐步入规范化发展阶段。表 6：近年部分国家储能安全相关的行业标准及指导政策国家时间行业标准/指导政策主要内容根据储能系统不同的安装位臵，提出不同的安装要求。比如储能系统是安装在室内或室外的，安装在有人或者没有人活动的地方，或者安装在屋顶或车库，其要求各不相同。NFPA 855Standard for the Installation ofEnergy Storage Systems2019 年 6 月美国对包含电化学储能和机械储能等不同类型储能系统的安全标准作出了明确。2020 年 7 月2019 年

46、10 月UL 9540-2020Energy Storage System(ESS)AS/NZS 5139:2019Electrical installations 旨在填补澳大利亚新兴的家庭储能行业在安全指南方面的空白，Safety of battery systems for use w ith pow er 尤其是一些电池化学物质可能引发的火灾隐患，要求所有的家庭澳大利亚conversion equipment电池储能系统安装复杂和昂贵的防火设施。按照储能发展和安全运行需求，发挥储能标准化信息平台作用，统筹研究、完善储能标准体系建设的顶层设计，开展不同应用场景储能标准制修订，建立健全储能

47、全产业链技术标准体系。加强现行能源电力系统相关标准与储能应用的统筹衔接。推动完善新型储能检测和认证体系。推动建立储能设备制造、建设安装、运行监测等环节的安全标准及管理体系。2021 年 7 月关于加快推动新型储能发展的指导意见将电化学储能设施等新产业新业态的消防安全列入安全生产治本攻坚重点。2021 年 12 月2022 年 1 月“十四五”国家应急体系规划中国新型储能系统建设、运维、安全监督，电化学储能的安全设计、制造与测评，用户侧储能的安装、运行、维护，能源储能配臵规模测算，储能电站安全管理、应急处臵，不同应用场景下的储能系统技术要求及并网性能要求。2022 年能源行业标准计划立项指南突破

48、电池本质安全控制、电化学储能系统安全预警、系统多级防护结构及关键材料、高效灭火及防复燃、储能电站整体安全性设计等关键技术，与此同时积极建立健全新型储能全产业链标准体系，加快制定新型储能安全相关标准。2022 年 2 月“十四五”新型储能发展实施方案资料来源：各国政府网站，安信证券研究中心2.2.2.储能规模与能量密度齐升，温控重要性提高储能系统正朝着更大规模、更高能量密度的方向演进。降本增效是新能源行业长期的主题，对于储能系统而言，提升项目的单体规模以及能量密度是降低整体成本的重要手段。根据美国太平洋西北国家实验室（PNNL）的测算模型，锂电池储能系统的总容量越大，则分摊至单位容量的建设成本越

49、低，例如对于储能时长为 4h 的磷酸铁锂储能系统，1MW 项目的单位建设成本约为 448 美元/kWh，而 100MW 项目的单位建设成本仅为 385 美元/kWh。因此，随着全球装机需求的提升，储能系统将朝着更大规模、更高能量密度的方向演进。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。14行业深度分析/电力设备图 20：不同规模磷酸铁锂储能系统建设成本情况（$/kWh）电池变流器系统集成EPC其他5004504003503002502001501005001MW/4h10MW/4h100MW/4h资料来源：PNNL，安信证券研究中心2021 年以来储能项目平均单体规模迅速扩大

50、。随着技术与市场的成熟，近年来储能项目大规模化的趋势已经较为明显。根据 CNESA 的统计，在 2021 年国内投运的 361 个新型储能项目中，百兆瓦及以上的项目仅有 7 个，而在 2021 年新增规划/在建的 490 个储能项目中，百兆瓦及以上的项目已达到 71 个，合计装机规模达到 15.8GW，占比接近 2/3，预计 2022年起大规模储能项目将陆续落地。海外市场中，近年来储能项目的单体规模亦呈加速上升趋势，例如 2021 年 10 月华为与山东电力建设第三工程有限公司联手签约的沙特红海新城储能项目规模已经达到了 1300MWh，其他地区百兆瓦时乃至吉瓦时级别的储能项目也屡见不鲜。表

51、7：全球部分大型电化学储能项目（包括拟建、在建与建成）项目功率（MW）容量（MWh）建设地点美国Ameresco 公司拟于加州建设的一个储能项目莫斯兰汀（Moss Landing）电池储能项目沙特红海新城储能项目537.5300-2150120013001000600-800-美国沙特Great Western Battery500-澳大利亚澳大利亚澳大利亚澳大利亚英国Collie 电池和氢工业中心项目Goyder Renew ables Zone（配套储能）Victoria Big Battery9003003201502001300500500400400200450DP World Lo

52、ndon Gatew ay640Cranberry Point Energy Storage300波士顿中国大连液流电池储能调峰电站国家示范项目汇宁时代江门(台山)核储互补电化学储能电站项目易事特集团河南三门峽 500MW/1GWH 储能项目瓜州睿储新能源有限公司500MW/1000MWh莫髙储能电站项目中广核枣庄山亭储能电站项目800260010001000800中国中国中国中国右玉 400MW/800MWh 独立储能项目国网时代福建 200MW/400MWh 吉瓦级宁德霞浦储能工程800中国400中国资料来源：根据公开信息整理，安信证券研究中心本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请

53、参见报告尾页。15行业深度分析/电力设备图 21：2021 年国内投运及规划/在建储能项目数量情况2021年投运2021年规划/在建35030025020015010050010MW10MW50MW100MW500MW资料来源：CNESA，安信证券研究中心储能产品持续迭代升级，集装箱单体规模与能量密度显著提升。目前集装箱式储能为锂电池储能的主流形式，随着项目整体规模的扩大，除了部署更多的储能集装箱以外，提高集装箱的单体容量及能量密度也是行业发展的必然趋势。近年来宁德时代、阳光电源、比亚迪、海博思创等头部储能集成商的产品持续迭代升级，以比亚迪为例，2020 年推出的电网级储能系统 BYD Cub

54、e T28 的单体容量达到 2.8MWh，相比其 2018 年在英国 Rock Farm 项目中使用的 1.25MWh 的产品有了显著提升，单位面积能量密度则较行业此前的 40 尺标准集装储能系统提升超 90%，后续装载刀片电池的升级版 BYD Cube 产品的等效 40 尺集装箱面积的装机容量预计将突破 6MWh。随着储能集装箱单体规模以及能量密度的提升，系统工作时所产生的热量也将大幅增加，因此为了保障集装箱内温度及电池组之间的温差处于合理水平，储能温控系统的重要性也将进一步凸显。图 22：比亚迪集装箱储能系统产品迭代情况图 23：BYD Cube T28 能量密度较传统方案显著提升储能集装

55、箱单体规模（MWh）3.02.52.01.51.00.50.0英国Rock Farm 40英尺一体式 2448kWh集装 BYD Cube T28集装箱项目集装箱集装箱箱资料来源：比亚迪，安信证券研究中心资料来源：比亚迪，安信证券研究中心对于功率型储能系统，电池充放电倍率的增长同样将对温控能力提出更高要求。相较于能量型储能系统，调频等功率型储能系统的单体规模相对较小，但运行过程中往往需要频繁进行快速充放电。根据相关研究，锂电池放电倍率越高，运行过程中产生的热量也将越多，因此随着功率型储能项目利用率的增加，储能温控系统同样将面临更大的挑战。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾

56、页。16行业深度分析/电力设备表 8：不同放电倍率下锂电池充放电温度对比放电倍率（C）锂电池表面初始温度（）充电结束时温度（）静臵结束时温度（）放电结束时温度（）0.500.751.001.251.5025.0025.0025.0025.0025.0031.7431.4531.3831.2631.7130.4530.0430.5230.2330.6633.0234.9836.1437.8940.01资料来源：不同放电倍率条件下的锂电池温度场分析，安信证券研究中心综上所述，未来储能项目将朝着更高安全标准、更大单体规模、更高能量密度、更快充放电倍率的方向发展，而为了实现这些目标，储能温控在整体系统

57、中的重要性将进一步凸显。2.3.液冷方案加速渗透，储能温控市场空间打开2.3.1.风冷为当前储能温控主流形式，液冷为未来趋势储能热管理形式多样，风冷及液冷成熟度相对较高。目前主流的热管理方式包括风冷、液冷、热管冷却和相变冷却四种，目前风冷和液冷的应用已较为广泛，热管冷却与相变冷却的产业化程度则相对较低。其中，相变冷却是利用相变材料发生相变来吸热的一种冷却方式，具有结构紧凑、接触热阻低、冷却效果好等优点，但相变材料成本较高，且储热和散热速度较慢，目前在储能温控领域使用较少。热管冷却则是依靠封闭在管内的冷却介质发生相变来实现换热，具有散热效率高、安全可靠等优点，但成本同样较高，在储能等大容量电池系

58、统中的实际应用较少。从技术成熟度与产业化程度出发，我们认为风冷和液冷仍将是中长期内主要的储能温控形式。表 9：储能温控主要方式空冷强迫中液冷主动高热管冷却相变冷却项目冷端空冷冷端液冷相变材料+导热材料散热效率散热速度温降较高高高高高较高高中较高较高低中较高低高温差较高中低低复杂度成本较高较高中较高高中低较高较高资料来源：大容量锂离子电池储能系统的热管理技术现状分析，安信证券研究中心风冷系统初始成本较低且安全可靠，为当前主要的储能温控形式。风冷是一种以空气为冷却介质，利用对流换热降低电池温度的冷却方式，广泛应用于工业制冷、通信基站、数据中心等温控场景，技术成熟度与可靠性相对较高。此外，风冷系统整

59、体结构较为简单且易于维护，初始投资成本相对较低。考虑到其在成本与可靠性方面的优势，目前风冷为储能温控领域最主流的解决方案。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。17行业深度分析/电力设备图 24：风冷储能系统结构示意图资料来源：海博思创，安信证券研究中心风冷系统散热效率低、温差控制较差且占地面积大，适用范围相对有限。首先，由于空气自身的比热容与导热系数较低，风冷系统的散热效率并不高，虽然能够满足当前大部分储能电站的温控需求，但随着储能项目单体规模与能量密度的不断提升，风冷系统在散热效率上的短板将逐渐显现。此外，常见的风冷系统中空气始终由进风口朝出风口单向流动，这将使位于空

60、气进出口的电池之间存在较大温差，从而对电池的一致性造成较大影响，尽管目前已有组串式空调等改进方案，但这并没有从根本上解决风冷在温差控制方面的劣势。最后，风冷系统需要部署面积较大的散热通道，这将明显影响储能电站的空间利用率，从而制约储能集装箱规模以及能量密度的提升。基于上述原因，风冷系统在储能领域的适用范围存在一定的局限性。图 25：风冷系统工作原理图资料来源：储能用锂电池模组主动式热管理系统性能研究，安信证券研究中心液冷系统散热能力强且全生命周期成本较低，有望成为未来发展趋势。液冷是一种以水、乙二醇等液体为介质，通过热对流降低电池温度的冷却方式，对比风冷，液冷系统的结构更加复杂且紧凑，不需要部

61、署大面积的散热通道，占地面积相对较小。同时，由于冷却液的换热系数与比热容更高且不受海拔和气压等因素影响，液冷系统拥有比风冷系统更强的散热能力，更加适应储能项目大规模、高能量密度的发展趋势。从成本上看，根据相关研究，在冷却效果相同的情况下，液冷系统的能耗通常远低于风冷系统。因此，虽然液冷系统的初始投资成本较高，但其在储能系统全生命周期中的综合成本可能反而低于风冷系统。综上，我们认为在某些场景中，液冷有望逐步替代风冷成为主流的储能温控形式。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。18行业深度分析/电力设备图 26：相同能耗下液冷系统对锂电池模组的冷却效果显著优于风冷系统资料来源

62、：Applied ThermalEngineering，安信证券研究中心液冷系统在可靠性等方面仍然面临一定挑战。此前液冷在储能温控领域的应用相对较少，技术成熟度较风冷仍有一定差距，尤其是在运行的稳定性及可靠性方面。具体而言，液冷系统中管路容易出现腐蚀及沉积等情况，进而造成冷却液的堵塞或泄露，而水、乙二醇、硅油等常见冷却液都可能损坏电池或造成系统短路，导致储能电站安全隐患。此外，储能系统的设计寿命通常达到 15 年，但液冷系统内部泵阀的使用寿命往往为 7 年左右，两者之间存在一定的不匹配性，因此在储能项目的运行过程中极有可能需要通过关停等方式来对液冷系统进行维护或更换系统组件，从而影响项目经济性

63、。当然，随着液冷技术的进步，我们认为这些问题有望陆续得到解决，整体来看液冷仍将是储能温控未来的发展趋势。图 27：液冷储能系统示意图图 28：液冷系统管路布臵示意图资料来源：海博思创，安信证券研究中心资料来源：大容量锂离子电池储能系统的热管理技术现状分析，安信证券研究中心2.3.2.储能温控市场有望迎来高速增长液冷方案加速渗透，储能温控单位价值量有望持续提升。综上所述，从制冷性能以及全生命周期成本角度出发，当前液冷系统的优势已经逐渐开始体现。从 2021 年各大电池厂商与储能系统集成商推出的新产品来看，液冷已经成为主流温控方案，我们预计 2022 年起储能系统中液冷的应用比例将快速提升。目前，

64、液冷系统的单位价格约为空冷系统的 2-3 倍，因此随着液冷的加速渗透，储能温控系统整体的单位价值量有望呈上升趋势。本报告版权属于安信证券股份有限公司。各项声明请参见报告尾页。19行业深度分析/电力设备图 29：液冷已成为各大储能电池/系统集成商新产品中的主流方案20202021推出首款液冷储能产品EnerOne，2020年9月获TUV南德认证。EnerOne批量交付，推出液冷户外预制舱系统EnerC。宁德时代推出首款液冷储能产品Cube 28，占地16.66平米而容量达2.8MWh。刀片电池升级版Cube 28在研，等效40尺集装箱容量将超6MWh。比亚迪推出首款液冷智慧储能产品，电池寿命+2

65、0%，能耗-20%。远景能源储能推出全新液冷储能系统，阳光电源产减小储能增补成本，降低LCOS。品基本推出HyperL1液冷储能系统，能量密度+80%、使用寿命+20%。海博思创采用风发布TELOGY泰集驼峰1500V液冷储能系统，主要针对电源侧。正泰新能源科陆电子冷方案推出一体化液冷型储能系统E30，2.5MWh 1CP向下兼容。储能项目发展趋势：更大单体规模、更高能量密度资料来源：公司网站，安信证券研究中心储能温控量价齐升，2025 年全球市场空间有望超过 130 亿元。如前文测算，2025 年全球新增储能装机规模有望突破 300GWh，预计其中锂电池储能占比将保持近年来 95%左右的水平

66、。以此为基数，我们假设液冷系统的渗透率将由 2021 年的 10%左右提升至 2025 年的 40%左右，则 2025 年储能风冷/液冷系统的出货量将分别达到 175/117GWh。目前风冷/液冷系统的单位价值量大约为 0.3/0.9 亿元/GWh，若未来两者维持 3%/5%左右的年降幅度，预计 2025年全球储能温控的市场规模将超过 130 亿元，整体的单位价值量则由 0.36 亿元/GWh 提升至2025 年的 0.45 亿元/GWh，行业有望实现“量价齐升”式的增长。表 10：全球储能温控市场空间测算单位202010.895%10.295%9.7202129.395%27.890%25.10.307.52022E91.395%86.785%73.70.2921.515%13.00.8611.12023E140.395%133.380%106.70.2830.120%26.70.8121.70.3951.859%2024E207.895%197.470%138.20.2737.830%59.20.7745.70.4283.561%2025E306.995%291.660%175.0