電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電池組、電池管理系統(tǒng)（BMS）、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲(chǔ)能逆變器（PCS）以及其他電氣設(shè)備構(gòu)成。最終應(yīng)用場景包括電站、電網(wǎng)公司、工商業(yè)、家庭戶用等。

成本構(gòu)成：影響儲(chǔ)能項(xiàng)目成本的因素較多

根據(jù)BNEF，2020年一個(gè)完成安裝的、4小時(shí)電站級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本范圍為235-446美元/千瓦時(shí)。2021年安裝完成一個(gè)2小時(shí)電站級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本下降至1.3元/瓦時(shí)，2025年將下降至0.9元/瓦時(shí)。

成本范圍之大也凸顯了影響儲(chǔ)能項(xiàng)目成本的因素之多，包括儲(chǔ)能時(shí)長、項(xiàng)目規(guī)模、電池材料體系以及項(xiàng)目部署國家等。BNEF預(yù)計(jì)2030年成本下降至167美元/千瓦時(shí)，主要原因是電池組成本的下降。

圖：新型儲(chǔ)能系統(tǒng)成本占比

以2022年廣東省儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電策略為例。廣東省每日用電高峰為14:00-19:00（其中尖峰電價(jià)在高峰段基礎(chǔ)上提升20%，執(zhí)行時(shí)間為每年7、8、9月以及單日溫度超過35℃）。

因此儲(chǔ)能系統(tǒng)會(huì)在每日6:00-8:00低谷時(shí)段充電，在10:00-12:00高峰段放電；在12:00-14:00平段充電，在15:00-17:00高峰段放電。

即該儲(chǔ)能系統(tǒng)在低谷和平段時(shí)充電，在兩個(gè)高峰時(shí)放電，達(dá)到每日兩次的充放電，使系統(tǒng)效用最大化、縮短項(xiàng)目靜態(tài)回收期。

圖：2022年廣東省2h儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電策略（單位：元/KWh）

鋰離子電池組：儲(chǔ)能的核心成本要素

電池組成本是電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)的主要成本，是未來產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)迭代和降成本的主要環(huán)節(jié)。一套完整的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電池組成本占比最高達(dá)67%，其次為儲(chǔ)能逆變器10%，電池管理系統(tǒng)和能量管理系統(tǒng)分別占比9%和2%。

鋰離子電池的主要原材料包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜等，正極材料為主要成本。根據(jù)高工鋰電數(shù)據(jù)，鋰離子電池材料成本占比中，正極材料最大約為40%，負(fù)極、電解液和隔膜分別占比19%、11%和8%。

當(dāng)前，儲(chǔ)能電芯成本呈下降趨勢(shì)。2023年以來碳酸鋰價(jià)格大幅下滑，帶動(dòng)電化學(xué)儲(chǔ)能成本降低。當(dāng)前國內(nèi)儲(chǔ)能用鋰電池較多采取磷酸鐵鋰電池，贏下其價(jià)格因素的材料有正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液、集流體、結(jié)構(gòu)件及其他項(xiàng)目的單位價(jià)格。

據(jù)集邦咨詢數(shù)據(jù)顯示，中國市場在鋰價(jià)逐漸回升后，儲(chǔ)能電芯市場需求逐步釋放，綜合之下6月儲(chǔ)能電芯均價(jià)月漲3%，達(dá)人民幣0.67元/Wh。預(yù)計(jì)今年下半年儲(chǔ)能市場需求將持續(xù)回穩(wěn)，企業(yè)訂單將高于預(yù)期，但市場競爭將逐步加劇，市場訂單或?qū)⒊霈F(xiàn)分化，后續(xù)供貨商布局全球市場的能力是發(fā)展關(guān)鍵。

電池管理系統(tǒng)（BMS）：PCB為核心組成

電池管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控電池儲(chǔ)能單元內(nèi)各電池運(yùn)行狀態(tài)，保障儲(chǔ)能單元安全可靠運(yùn)行。BMS能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控、采集儲(chǔ)能電池的狀態(tài)參數(shù)。目前儲(chǔ)能市場上的BMS供應(yīng)商既有電池廠商、新能源汽車BMS制造商，也有專門研發(fā)儲(chǔ)能BMS的企業(yè)。

考慮到儲(chǔ)能系統(tǒng)電池?cái)?shù)量很大，系統(tǒng)很復(fù)雜，運(yùn)行環(huán)境也比較惡劣，這對(duì)BMS抗干擾性能提出了非常高的要求，同時(shí)，儲(chǔ)能系統(tǒng)有很多電池簇，就存在簇間的均衡管理和環(huán)流管理，電動(dòng)汽車BMS無法直接應(yīng)用到儲(chǔ)能系統(tǒng)上。因此，儲(chǔ)能系統(tǒng)上的BMS還需要根據(jù)儲(chǔ)能項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇專業(yè)的供應(yīng)商或集成商自行研發(fā)和優(yōu)化。

以派能科技為例，公司自主開展電池管理系統(tǒng)的開發(fā)及電路板（PCB）的設(shè)計(jì)，同時(shí)負(fù)責(zé)全部電子元器件的選型、采購和檢驗(yàn)等。電路板的其它標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程采取外協(xié)加工方式完成。電路板生產(chǎn)完成后，公司負(fù)責(zé)電池管理系統(tǒng)的程序燒錄及檢驗(yàn)等。電池管理系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中涉及的原材料主要為電子元器件和PCB的采購。

當(dāng)前該環(huán)節(jié)主要參與企業(yè)有協(xié)能科技、高特電子、科工電子、高泰昊能、華塑科技、華塑科技等。

能量管理系統(tǒng)(EMS)：核心構(gòu)件

EMS一方面直接負(fù)責(zé)儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略，而控制策略則影響系統(tǒng)內(nèi)電池的衰減速率和循環(huán)壽命，從而決定儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)性。另一方面還監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中的故障異常，起到及時(shí)快速保護(hù)設(shè)備、保障安全性的重要作用。

圖：工商業(yè)儲(chǔ)能EMS典型組網(wǎng)示意

儲(chǔ)能逆變器（PCS）：儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心部件

儲(chǔ)能逆變器是光儲(chǔ)一體化的核心部件，由功率、控制、保護(hù)、監(jiān)控等軟硬件組成，其主要功能包括平抑功率、信息交互、保護(hù)等，PCS決定了輸出電能質(zhì)量和動(dòng)態(tài)特性，也很大程度影響電池的使用壽命。

在電網(wǎng)停電或者不穩(wěn)定時(shí)，儲(chǔ)能逆變器會(huì)自動(dòng)將電網(wǎng)供電切換至電池供電模式，切換時(shí)間非常短（UPS效果），不影響負(fù)載的使用。儲(chǔ)能逆變器讓光伏&電網(wǎng)皆可為電池充電，白天光伏可以給電池充電，晚上電費(fèi)較低時(shí)，電網(wǎng)也可以為電池充電，從而達(dá)到峰谷電價(jià)差套利以及當(dāng)作備用電源來使用。

儲(chǔ)能變流器與光伏逆變器在很大程度上同源，兩大產(chǎn)業(yè)相互促進(jìn)，協(xié)同發(fā)展。從工藝端來看，儲(chǔ)能逆變器與光伏并網(wǎng)逆變器的設(shè)計(jì)原理幾乎一樣，但是儲(chǔ)能逆變器多出一個(gè)電池端子，從而導(dǎo)致單位成本的提升。兩類新能源電力電子產(chǎn)品的主要零部件類似，且在應(yīng)用端也開始呈現(xiàn)高度的協(xié)同效應(yīng)。在光伏PCS已經(jīng)取得非常大的市場規(guī)模的前提下，未來儲(chǔ)能PCS的競爭格局與光伏逆變器趨同，延續(xù)光伏PCS格局。

圖：組串式與集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)比

圖片圖源：華為

作為儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)中間實(shí)現(xiàn)電能雙向流動(dòng)的關(guān)鍵核心部件，儲(chǔ)能PCS存在不可替代性。電化學(xué)儲(chǔ)能的快速增長，也將帶動(dòng)儲(chǔ)能PCS市場需求攀升，進(jìn)一步擴(kuò)大市場規(guī)模。

在市場需求爆發(fā)以及政策鼓勵(lì)的雙重推動(dòng)下，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)正迎來快速的發(fā)展階段。了解儲(chǔ)能系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的成本構(gòu)成，將對(duì)各類儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展與儲(chǔ)能設(shè)施制造提供有意義的參考。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍有較大的提升空間，技術(shù)進(jìn)步促使能效提升，最終表現(xiàn)為成本下降，即經(jīng)濟(jì)性逐步提升。

來源：EnergyTrend儲(chǔ)能