一、全球新型储能装机情况
1、全球储能装机现状
从全球储能行业装机情况来看，根据CNESA数据，截至2021年底全球已投运储能项目的累计装机量达203.5GW，同比增长6.5%，2021年全球储能装机增速加快。就新增投运项目分布而言，2021年，全球新增投运电力储能项目装机规模18.3GW，同比增长185%。
2016-2021年全球储能累计装机容量情况
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
从全球储能市场装机结构来看，据不完全统计，截至2021年底，全球抽水蓄能的累计装机占比首次低于90%，比2020年同期下降4.1个百分点；新型储能的累计装机规模紧随其后，其中，锂离子电池占据绝对主导地位，市场份额超过90%。
2021年全球储能市场累计装机规模结构情况
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
2、全球新型储能装机现状
从全球新型储能行业装机情况来看，全球新型储能市场保持着高速增长态势。2021年，全球已投运新型储能项目累计装机规模达到25.4GW，同比增长67.73%。
2011-2021年全球新型储能累计装机规模及增速
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
3、全球新型储能地区分布情况
2021年全球新型储能的新增投运规模占比最大，并且首次突破10GW，达到10.2GW，是2020年新增投运规模的2.2倍，同比增长117%。美国、中国和欧洲依然引领全球储能市场的发展，三者合计占全球市场的80%。
2021年全球新增投运新型储能项目的地区分布
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
二、中国新型储能行业现状
1、中国储能行业现状
从国内储能装机情况来看，据统计，2021年中国储能装机容量达到43.4GW，同比增长21.9%，占全球累计装机容量的21.3%。2021年，中国新增投运电力储能项目装机规模首次突破10GW，达到10.5GW，其中，抽水蓄能新增规模8GW，同比增长437%；市场增量主要来源新型储能。
2016-2021年中国储能累计装机容量及增速情况
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
2021年中国储能市场累计装机规模结构情况
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
2、中国新型储能装机现状
从国内新型储能行业累计装机容量来看，截至2021年底，中国已投运新型储能，累计装机规模达到5729.7MW，同比增长74.50%。2021年，新型储能新增规模首次突破2GW，达到2.4GW/4.9GWh，同比增长54%；新型储能中，锂离子电池和压缩空气均有百兆瓦级项目并网运行，特别是后者，在2021年实现了跨越式增长，新增投运规模170MW，接近2020年底累计装机规模的15倍。
2011-2021年中国新型储能累计装机规模及增速
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
3、中国新型储能地区分布情况
就新型储能区域分布来看，2021年新增项目分布在全国30多个省市，山东依托“共享储能”创新模式引领2021年全国储能市场发展；江苏、广东延续用户侧储能先发优势，再叠加上江苏二期网侧储能项目的投运，以及广东的辅助服务项目，而继续保持着领先优势，内蒙古因乌兰察布电网友好绿色电站示范等新能源配储项目首次进入全国储能市场前五之列。
2021年中国新增新型储能装机容量省份排行TOP5
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
从新型储能规划在建项目情况来看，以2021年为起点中国储能市场进入真正意义上的规模化发展：2021年规划、在建、投运的865个、26.3GW储能项目中，投运的百兆瓦项目仅7个，但规划在建的百兆瓦超过70个；百兆瓦项目多为独立储能/共享储能形式，在体量上具备为电网发挥系统级作用的基础和条件；另外，更多技术路线也在走向百兆瓦的应用之路，包括首个百兆瓦压缩空气储能项目并网调试运行，百兆瓦液流电池项目在建中。
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
4、中国新型储能未来投运规模预测
根据CNESA数据，在保守场景下，预计2026年中国新型储能累计规模将达到48.5GW，2022-2026年复合年均增长率（CAGR）为53.3%，市场将呈现稳步、快速增长的趋势。
2022-2026年中国新型储能累计投运规模预测（保守预计）
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
在理想场景随着电力市场的逐渐完善，储能供应链配套、商业模式的日臻成熟，新型储能凭借建设周期短、环境影响小、选址要求低等优势，有望在竞争中脱颖而出。预计2026年新型储能累计规模将达到79.5GW，2022-2026年复合年均增长率（CAGR）为69.2%。
2022-2026年中国新型储能累计投运规模预测（乐观预计）
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国新型储能市场竞争态势及行业投资潜力预测报告》
三、新型储能细分市场分析
1、电储能
1）电化学储能
电化学储能是新型储能中主要增量。从电化学储能市场来看，全球电化学储能装机持续增长，累计达16.5GW/33.1GWh；2020年全球新增电化学储能5.3GW/10.7GWh，同比增加57%，主要得益于中国（新增1.2GW/2.3GWh，同比增长168%）和美国（新增1.1GW/2.6GWh，同比增长207%）储能市场的迸发。截至2020年底全球已投运电化学储能累计装机16.5GW/33.1GWh，同比增长57%，占光伏累计装机的2.3%。
2014-2020年全球电化学储能新增装机情况
资料来源：BNEF，华经产业研究院整理
2014-2020年全球电化学储能累计装机情况
资料来源：BNEF，华经产业研究院整理
全球电化学储能装机占储能整体装机容量比约7.5%，其中锂电池储能占比超过90%。截至2020年底，全球已投运储能项目中抽水蓄能的累计装机占比90.3%，同比下降2.3pct；电化学储能的累计装机占比提升2.3pct至7.5%，对应装机量14.2GW，且锂电池比重首次突破90%，约13.1GW。
从场景分布来看，2020年全球新增电化学储能项目在可再生能源并网的装机占比最大，达到48%，户用和工商业装机占比29%，辅助服务装机占比下降至8%。
2015-2020年全球新增电化学储能项目分应用装机占比
资料来源：BNEF，华经产业研究院整理
国内新能源发电规模大幅增长、锂电池成本持续下降的推动下，电化学储能装机规模一直保持高速增长的趋势。据统计，截至2021年我国电化学储能投运规模达到1.87GW，累计装机规模达到5.51GW，同比增长68.5%。未来五年，随着分布式光伏、分散式风电等分布式能源的大规模推广，电化学储能行业将面临更广阔的市场机遇。
2014-2021年中国电化学储能装机规模及增速
资料来源：BNEF，华经产业研究院整理
从国内新增电化学储能项目分应用装机情况来看，2020年国内新增电化学储能用于可再生能源并网装机占比达40%，辅助服务、调频和户用端装机分别占21%、18%、14%。
资料来源：BNEF，华经产业研究院整理
2）压缩空气储能
压缩空气储能技术（compressed air energy storage），简称CAES，是一种利用压缩空气来储能的技术。目前，压缩空气储能技术，是继抽水蓄能之后，第二大被认为适合GW级大规模电力储能的技术。其工作原理是，在用电低谷时段，利用电能将空气压缩至高压并存于洞穴或压力容器中，使电能转化为空气的内能存储起来；在用电高峰时段，将高压空气从储气室释放，进入燃烧室燃烧利用燃料燃烧加热升温后，驱动涡轮机发电。从压缩空气储能、抽水蓄能和磷酸铁锂储能度电成本参数来看，先进压缩空气储能技术具有规模大、成本低、寿命长、清洁无污染、储能周期不受限制、不依赖化石燃料及地理条件等优势。
压缩空气储能全生命周期度电成本参数
资料来源：公开资料整理
压缩空气储能产业链由三部分构成，由上游原材料/设备、中游系统/项目建设和下游运营组成。以江苏金坛盐穴项目为例，上游主要包括三部分：盐穴、储气装置和设备；中游是储能系统/技术方案和EPC。
空气压缩储能产业链
资料来源：公开资料整理
从压缩空气储能装机占比情况来看，全球及中国装机容量增长较快。据CNESA数据，全球压缩空气储能累计装机容量占比从2020年的0.20%上升至2021年的2.30%，国内从0.03%上升至3.20%，预计未来将保持较快增速。
2020-2021年全球及中国压缩空气储能占储能累计装机比例
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
3）飞轮储能
飞轮储能是新型储能技术之一，处于商业化早期。通过电动/发电互逆式双向电机，电能与高速运转飞轮的机械动能之间的相互转换与储存。飞轮储能具有使用寿命长、储能密度高、不受充放电次数限制、安装维护方便、对环境危害小等优点，可用于不间断电源、应急电源、电网调峰和频率控制。但截至2021年飞轮储能还具有很大的局限性，相对能量密度低、静态损失较大，现仅处于商业化早期。
飞轮储能优缺点
资料来源：BNEF，华经产业研究院整理
从装机情况来看，飞轮储能新增装机量主要在海外，2021年全球飞轮储能累计装机容量占比1.80%，而国内仅为0.10%。
2020-2021年全球及中国飞轮储能占储能累计装机比例
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
4）新型重力储能
重力储能是一种机械式的储能，其储能介质主要分为水和固体物质，基于高度落差对储能介质进行升降来实现储能系统的充放电过程。因为水的流动性强，水介质型重力储能系统可以借助密封良好的管道、竖井等结构，其选址的灵活性和储能容量受地形和水源限制，在自然水源附近更易建成大规模的储能系统。固体重物型重力储能主要借助山体、地下竖井、人工构筑物等结构，重物一般选择密度较高的物质，如金属、水泥、砂石等以实现较高的能量密度。
新型重力储能分类及项目介绍
资料来源：公开资料整理
从各种重力储能性能比较上来看，水介质型重力储能系统在功率和储能容量方面不及传统的抽水蓄能，但响应时间短、选址更灵活，海下储能系统可以合理利用海洋空间，活塞水泵系统可以为城市提供储能服务，储能成本和效率也与抽水蓄能相当。固体重物型重力储能系统的储能容量和功率由大到小排为：基于山体落差系统>基于地下竖井系统>基于构筑物系统。固体重物型储能系统由于不需要水泵、水轮机结构，理论上可以实现比抽水蓄能更高的储能效率，响应时间也更短，可以根据不同地形和需求灵活选择不同储能结构。
不同类型重力储能性能比较
资料来源：公开资料整理
2、氢储能
1）氢气产量
氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源，随着制氢、氢能储运及燃料电池技术的发展，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。经过多年的工业积累，我国已是世界上最大的制氢国，2021年我国氢气产量约3300万吨。从供给结构来看，目前我国氢气供给仍然以化石能源制氢为主；根据中国氢能联盟统计，目前煤制氢占比63%，天然气制氢占比13%，工业副产气制氢占比21%，电解水制氢3%。
2012-2021年中国氢气产量及增速情况
资料来源：中国氢能联盟，华经产业研究院整理
2）加氢站数量
氢储能主要商业化应用为氢燃料电池汽车。据统计，2021年全球氢能源汽车销量达16313辆，同比2020年增长68%，截止2021年保有量已达49562辆。氢燃料汽车燃料加注为加氢站，从加氢站数量来看，2021年全球共建成在营运加氢站685座，国内加氢站数量为218座。未来随着氢燃料汽车成本下降，技术成熟，氢储能将大放光彩。
2017-2021年中国加氢站数量及增速情况
资料来源：中国氢能联盟，华经产业研究院整理
3、熔盐热储能
熔盐储能系统结构简单，初始投资成本较低，介质优点多。相比于其它储能技术，熔盐储能技术系统结构简单，初始投资成本较低，是实现可再生能源大规模利用，提高能源利用效率、安全性和经济性的有效途径。熔盐作为储热介质，具有使用温度高、传热性能好、比热容大等优点，在太阳能光热发电领域已经有较为成熟的应用。
熔盐储热技术分类
资料来源：华经产业研究院整理
2020-2021年全球及中国熔融盐储能占储能累计装机比例
资料来源：CNESA，华经产业研究院整理
四、“十四五”背景下新型储能行业发展趋势
1、新型储能行业发展趋势
1）新型储能技术成熟度有待提升
电化学储能方面，锂离子电池需进一步提高电池循环寿命和日历寿命，在低产热功率、高能量效率、高安全储能用电池和模块技术开发等方面加强攻关。铁铬液流电池技术进展较慢，关键材料的全国产化和批量化制备、以及大功率电堆的高效智能组装技术有待于开发。铅炭电池模块化、集成化、智能化程度仍需进一步提升。
机械储能方面，面向应用场景的系统设计与变工况调控、高效高负荷压缩/膨胀机、阵列式蓄热换热器、电力系统耦合控制等关键本体技术和应用技术仍需攻关。电磁储能方面，混合型电容器储能技术已经完成研发，但技术成熟度仍需实证检验。
2）储能系统安全性问题亟待解决
近年来国内外电化学储能电站的安全事故频发，引发社会和业界广泛关注和担忧，系统安全防护与消防灭火技术水平尚不能完全满足储能规模化应用需求，亟须开展单体、模组、系统等级别多层安全防护策略研究，做好安全技术提升及消防方案开发，研究高效热设计及管理策略，做好功率规模达百兆瓦级及以上的系统安全可靠性技术开发。
3）储能运行控制策略有待优化
目前受数据采集方式、响应速度、控制精度等方面限制，考虑不同储能时间尺度和响应特性、多点分散布局聚合控制、以及与多种电源品种协调优化的储能电站调度控制策略有待进一步提升，实际运行中储能设施对电力系统的各项效益尚未充分发挥，特别是未来随着储能与新能源发电的深度协调融合发展，电网风光储协同控制技术可能成为制约储能系统价值创造的瓶颈。
4）成本有待降低，产业链尚未完善
目前新型储能成本仍然偏高，距全面商业化应用还有较大差距，以电池储能为例，非电池部分成本仍占到储能系统成本的50%，降低非电池部分成本将是未来重要任务。同时，储能产业链尚未形成闭环，储能废旧设施回收利用环节仍有待建立完善。
新型储能通过与数字化、智能化技术深度融合，将成为电、热、冷、气、氢等多个能源子系统耦合转换的枢纽，可以促进能源生产消费开放共享和灵活交易、实现多能协同，支撑能源互联网构建，促进能源新业态发展。也是未来的新能源储能技术发展趋势。
2、新型储能“十四五”规划展望
《“十四五”能源领域科技创新规划》（以下简称《规划》）聚焦双碳战略目标，着力提升能源电力系统调节能力、综合效率和安全保障能力，支撑新型电力系统建设和能源绿色、低碳、高效转型。《规划》紧扣“十四五”新型储能功能定位，结合新型储能技术发展现状，围绕能量型/容量型储能技术装备及系统集成技术、功率型/备用型储能技术装备与系统集成技术、储能电池共性关键技术、分布式储能与分布式电源协同聚合技术等方面进行重点任务的部署，确定了4项集中攻关、3项示范试验和1项应用推广，并制定了技术路线图，加快新型储能规模化、高质量发展。
新型储能“十四五”规划展望
资料来源：政府报告，中国能建，华经产业研究院整理
华经产业研究院对中国新型储能行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国新型储能市场竞争态势及行业投资潜力预测报告》。
