储能行业发展的机遇分析( 43 页)

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目录

一、储能行业迎来规模化扩充，电化学储能即将入快速发展期 ....... 5

1.1、储能政策持续加持，我国储能行业进入规模化发展阶段 ...... 5

1.2、电化学储能路线不断丰富，行业获得快速发展 .... 7

二、磷酸铁锂电池：电化学储能主力军，现阶段最为成熟的工艺路线 ..... 9

2.1、磷酸铁锂电池技术相对成熟，性价比高在储能领域高度渗透 ....... 9

2.2、正极材料跟随需求大量规划产能，储能领域需求即将开启高速增长... 12

三、钠离子电池：技术仍在持续进步，有望获得进一步发展空间 ...... 16

3.1、钠离子电池初获起步，具有低BOM 成本和高安全性优势...... 16

3.2、三种正极路径各有千秋，无定型碳负极脱颖而出....... 20

四、铅蓄电池：具有特定的发展市场，铅碳替换带来新机遇 ..... 25

4.1、铅蓄电池性价仍在优化，产量仍在稳步增长...... 25

4.2、铅碳替换，材料改变后性能显著优化 .... 28

五、全钒液流电池：长时储能重要发展方向，利好上游钒资源企业 ...... 31

5.1、全钒液流电池：长时储能重要方向.... 32

5.2、钒电池带动上游钒需求快速增长，钒供给或边际趋紧.... 34

六、铁铬液流电池：低成本长时储能技术，应用前景广阔 .... 36

6.1、铁铬液流电池：具备多重优势，应用前景可期 ...... 37

6.2、三氯化铬：负极电解液主要成分，有望带动铬盐需求.... 39

七、投资建议 ....... 42

八、风险提示 ....... 42

图表目录

图表 1：2021 年全球储能市场分布占比 ..... 5

图表2：全球电化学储能累计装机规模（GW） ...... 5

图表3：我国持续颁布支持储能行业发展政策..... 5

图表4：2021 年中国储能技术市场占比 ..... 6

图表5：储能技术路线多样，各有优劣势.... 7

图表6：我国电化学储能装机量持续提升（GW） ...... 8

图表7：2021 年我国新型储能各路线占比情况 ....... 8

图表8：电化学储能的主要技术路线....... 8

图表9：独立储能的商业模式大幅带动储能市场发展 ...... 9

图表10：2022 年前三季度新型储能市场场景分布占比....... 9

图表11：中国新型储能累计装机规模预测 ...... 9

图表12：磷酸铁锂材料结构模型图 ...... 10

图表13：磷酸铁锂电池结构示意图 ...... 10

图表14：不同正极材料锂电池性能对比 ....... 10

图表15：磷酸铁锂产业链 .... 11

图表 16：磷酸铁锂制备工艺比较...... 11

图表17：国内磷酸铁锂生产企业主要生产工艺..... 12

图表18：国内磷酸铁锂正极材料出货量（万吨） ..... 13

图表19：全球磷酸铁锂电池出货量（GWh） ....... 13

图表20：2020 年国内磷酸铁锂正极材料竞争格局.... 13

图表21：2021 年国内磷酸铁锂正极材料竞争格局.... 13

图表22：磷酸铁锂价差变化（元/吨）...... 14

图表23：国内磷酸铁锂现有产能（万吨）与新增产能（万吨）部分统计 ...... 14

图表24：中国储能锂电池出货量（GWH） ...... 15

图表25：磷酸（猛）铁锂相关企业布局 ....... 16

图表26：钠离子电池发展历史 ..... 17

图表27：钠离子电池工作原理 ..... 17

图表28：硬碳负极钠电池能量密度与锂电池对比 ..... 17

图表29：钠电池循环周数测算 ..... 17

图表30：钠离子电池生产线设计...... 18

图表31：碳酸锂价格走势 .... 18

图表32：磷酸铁锂价格走势..... 18

图表33：钠电池与锂电池成本对比 ...... 19

图表34：挤压及针刺试验后的电芯状态 ....... 19

图表35：钠离子电池热失控曲线...... 20

图表36：三种二次电池比较..... 20

图表37：三类钠离子电池正极材料性能优劣对比 ..... 21

图表38：O3、P3、O2、P2 型层状氧化物正极的晶体结构示意图 ....... 21

图表39：典型层状氧化物电化学性能....... 22

图表40：聚阴离子化合物结构示意图....... 22

图表41：典型聚阴离子正极电化学性能 ....... 23

图表42：普鲁士蓝结构图 .... 23

图表43：钠电池行业布局情况 ..... 23

图表44：普鲁士蓝材料制备工艺...... 24

图表45：钠电池材料负极对比 ..... 25

图表46：钠离子电池负极材料工作电压与容量对比...... 25

图表47：各类储能产品性能对比...... 26

图表48：铅酸电池单体结构和内部化学反应 .... 26

图表49：我国铅酸蓄电池产量稳步增长 ....... 27

图表50：我国铅酸蓄电池下游应用情况 ....... 27

图表51：铅蓄电池产业链 .... 27

图表52：铅酸蓄电池成本结构 ..... 28

图表53：长江有色市场平均铅价（元/吨）....... 28

图表54：铅炭电池结构原理图 ..... 28

图表 55：不同储能技术的度电成本对比 ....... 28

图表56：标准铅酸和铅炭电池的初始容量-循环寿命曲线 ..... 28

图表57：在高倍率部分荷电状态下电池的循环寿命...... 28

图表58：各类铅炭电池内部结构示意图和性能对比...... 29

图表59：碳材料性能对比 .... 29

图表60：铅炭电池失效原因..... 29

图表61：铅炭电池正极材料替换试验结果.... 30

图表62：可比公司铅蓄电池销量情况（万kVAh） ....... 30

图表63：可比公司铅蓄电池销量增速....... 30

图表64：可比公司铅蓄电池销量收入情况（亿元）...... 31

图表65：可比公司铅蓄电池销售收入增速.... 31

图表66：可比公司铅蓄电池收入占比....... 31

图表67：可比公司铅蓄电池毛利率情况 ....... 31

图表68：我国铅炭电池行业相关企业研发及产业化情况....... 31

图表69：钒液流电池结构示意 ..... 32

图表70：钒氧化还原电池充电示意图....... 33

图表71：钒氧化还原电池放电示意图....... 33

图表72：钒电池产业链.... 33

图表73：离子交换膜的比较..... 34

图表74：中国钒液流电池新增装机量（GW）...... 35

图表75：中国钒电池用五氧化二钒消耗量（万吨）...... 35

图表76：国内钒资源供给情况（吨）....... 35

图表77：2021 年国内钒下游消费结构（%） ....... 35

图表78：钒矿资源类公司 .... 36

图表79：钒钛股份钒产品营收与毛利率 ....... 36

图表80：钒钛股份钒产品销量与价格情况.... 36

图表81：铁-铬液流电池原理 ....... 37

图表82：铁-铬液流电池与其他电化学电池技术对比 .... 38

图表83：铁-铬液流电池发展历史 .... 38

图表84：铬产业链....... 39

图表85：铬矿下游应用占比..... 39

图表86：2020 年全球主要铬铁矿产量占比 ...... 40

图表87：中国铬铁矿及其精矿进口来源 ....... 40

图表88：中国铬矿砂及其精矿进口数量及均价..... 40

图表89：海外主要铬盐厂商产能（万吨）.... 41

图表90：国内铬盐产能占比..... 41

图表91：铬盐生产工艺不断迭代...... 41