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美國大儲江湖｜深度
無可爭議，美國在全球儲能江湖已經佔據重要位置，且未來地位可能還會進一步提升。
根據中關村儲能產業技術聯盟(CNESA)統計：2023年全球新增投運電力儲能項目裝機規模52GW，中國、歐洲和美國合計佔比88%，引領全球儲能市場發展。中國佔據47%的份額穩居首位，歐洲佔比22%，美國以19%的份額位列全球第三。
綜合各機構預測，2024年美國市場可能超越歐洲，成為全球儲能第二大市場。
美國儲能市場主要劃分為表前市場與表後市場，表前市場即對應大型儲能（公用事業儲能），包括新能源配儲與獨立儲能兩種形態，表後市場主要包括工商業儲能與戶儲。
可以說，大儲幾乎是美國儲能發展的風向標。根據Wood Mackenzie資料，美國2023年儲能裝機為8.74GW/25.98GWh，其中表前儲能裝機7.91GW/24GWh，佔總裝機比例超過90%。
另外根據據EIA6月資料庫，24年大儲已開工建設項目提升至14.2GW，佔比94%，增長勢頭非常強勁。
或受此影響，EIA上修24年美國儲能全年裝機預期至15.27GW，約同比增長68%。
不過，24潮產業研究院(TTIR)研究發現，在美國儲能裝機量快速增長的背後，“儲能並網複雜、變壓器短缺、利率高企和碳酸鋰價格” 等擾動因素不容忽視，尤其受到並網受阻影響，美國儲能項目排隊規模已達787GW，其中僅約有10%左右獲得並網許可。
一系列因素影響下，實際上2023年美國儲能裝機量與EIA年初公佈的預期值相比，全年的完成度僅為74%。
更為嚴峻的現實是，為了實現爭奪儲能領域的全球話語權與定價權，美國在政策層面正在全力 “封堵” 中國儲能企業，以實現 “將完整的電池供應鏈帶回美國” 的戰略目標。
美國大儲江湖，對中資企業而言即意味著巨大的發展空間與機遇，也預示著激烈的競爭與博弈風險，而留給企業破局的時間已經非常緊迫了。
01 美國大儲市場競爭格局與未來趨勢預測
市場與政策驅動，是美國儲能強勢崛起的兩大基石。
首先看市場層面，根據華安證券統計，截至21年9月，美國燃煤電站運行212GW ，大多建於1970-1990年，美國燃煤電站平均運行年限為45年，目前有超過70%的電網系統工作超25年以上，逐步迎來退役潮。據EIA，計畫在2035年前退役的燃煤發電裝機佔28%(59GW)。
另一方面，美國太陽能發電量從2015年25TWh提升至2023年164TWh，增長勢頭非常強勁。另據EIA預計2021-2050美國可再生能源發電佔比將從21%提升至44%，風光新增需求穩定且持續增長。
而美國電網前期通過燃煤電站具有較強的調峰能力，燃煤電站佔比大幅下調使電網面臨調峰能力失衡。
尤其是大量新增太陽能電站並網，間歇性發電特性則進一步影響了電網穩定性。IEA研究表明，當可再生能源佔比達到15%時，消納瓶頸將會體現，
事實上，美國目前電網消納問題已開始顯現。我們以美國西部加利福尼亞州所在的加州獨立系統營運商(CAISO)為研究對象，加州光照資源豐富，是美國能源轉型步伐較快的地區，加州制定了2045年實現全州電力100%來自可再生能源這一較為激進的目標。截至2024年4月底，加州已投運19.1GW太陽能和8.1GW風電，相較2017年底分別增加了71.1%和29.5%。
隨著風光裝機增長，美國加州地區也出現了棄風棄光率大幅上升的情況，從月度資料看，2022年之前CAISO棄光率基本能維持在10%以內，但2022年4月、2023年3月、2024年3月棄光率分別達到了16.4%/22.3%/19.4%。
此外，隨著美國淨負荷曲線由 “鴨子” 變為 “峽谷”，時間維度的消納限制接踵而至。
眾所周知，由於新能源發電具有間歇性，太陽能只能在白天有日照的時間段發電，為了滿足電力系統的用電需求，傳統電源出力需要配合新能源出力變化進行即時調節，傳統電源需要滿足的調節需求被稱為淨負荷（淨負荷=總負荷-風光出力）。隨著新能源尤其是太陽能裝機增長，美國加州電力系統中午時段淨負荷逐年下降，由於總負荷和淨負荷曲線構成的形狀酷似一隻鴨子，因此得名 “鴨子曲線”。
以每年3月的CAISO典型淨負荷曲線為例，2024年3月加州地區中午時段淨負荷進一步下降，“鴨子曲線” 正在演變成 “峽谷曲線”，淨負荷的劇烈變化給電力系統的調度營運帶來了巨大挑戰。當電力系統淨負荷低於0時，意味著僅風光出力便能滿足該時刻所有用電需求，除非通過儲能電站儲存起來，否則多餘的太陽能電量只能選擇棄掉。
顯然未來美國加州新能源消納不僅僅需要面臨空間維度的限制（電網阻塞），也將面臨時間維度的限制（缺少儲能）。
為瞭解決新能源消納問題，截至23年9月，美國已規劃投入高壓電網線路共36條，可消納187GW新能源項目，相當於可令當前新能源消 納能力幾乎翻倍，整體輸電容量提高15%。
據華安證券統計，這36條已規劃高壓電網線路建設項目成本預算共640億美元；截至23年9月已有10條開始建設，10條已開建項目成本預算共225億美元。已開建項目中，提議至開工花費時間從2年至17年不等，平均9.7年，可額外消納 19.5GW發電項目。
而據美國能源部估算，1.6GWh的儲能項目可為20MW的輸電線路升級節省40%成本（建設3500萬美元的儲能項 目，將輸電線路升級投資的4.46億美元降低至2.69億美元，可推遲必要電網建設的投入）。
綜上可見，美國發展儲能，尤其大儲產業正當時也。據LBNL，2013年後風光需求快速反彈並屢創新高，催化儲能項目2018年排隊容量迎來高速發展期，其中2018-2023每年新增排隊獨立儲能項目從14GW/年提升至219GW/年，同時風光配儲排隊數量亦增長顯著。
目前在美國電網存在較強輔助需求和套利機會的情況下，儲能行業獲取收益來源管道呈現多元化發展，主要包括：容量市場、現貨電力市場套利、輔助服務市場（調頻、旋轉/非旋轉備用等）等。
而且美國電力系統旺盛的輔助需求也促使儲能行業發展出豐富的應用場景。根據EIA披露，截止2022年，美國在運行的儲能裝置可分為12種不同的應用場景。其中，規模較大的有頻率調節、套利、斜坡/旋轉備用、能量時移，分別為6.7、5.2、4.9、3.0GW，佔比為26%、20%、19%、11%。
從增量看，22年增長最多的應用場景為頻率調節、斜坡/旋轉備用、套利、能量時移，分別增長3.7、2.9、2.5、1.5GW，佔到總增量的29%、23%、19%、12%，這些功能可以幫助電網快速平衡電力供需之間的臨時差異。除此之外，備用電力和負荷跟蹤也取得較快增長，分別同比增長315%/102%。
政策方面，在2022年8月，拜登簽署了7500億美元的《通膨削減法案》(Inflation Reduction Act)，其中提供3690億美元用於企業生產能源的投資。
其中，《通膨削減法案》將ITC（投資稅收抵免）延長10年，通過經濟補助政策直接對相關企業給與補貼。以特斯拉為例，根據2023年度營收及出貨量資料測算當前儲能系統成本為332美元/kWh，完全自制電芯和儲能裝置可以幫助公司儲能業務毛利率提升13.6個百分點，若考慮逆變器補貼這一比例將會更高。對於下遊客戶，特斯拉在美國超級工廠製造的儲能裝置可以獲得最高10%的ITC額外補貼，提升了儲能項目的經濟性。
該政策進一步刺激了美國儲能產業的快速發展。政策發佈當月，美國未並網儲能備案量提升至 22.68GW，環比增長35.0%，較往月增速明顯提升。
此外，美國的50個州中有37個州制定了可再生能源組合標準和目標，17個州出台了儲能相關的補助政策。其中，力度較大的政策有內華達的NV儲能激勵計畫以及加州的自發電激勵計畫(SGIP），這些政策成功推動了當地的儲能行業發展。
在一系列政策支援與驅動下，美國已成為全球儲能市場發展的強力引擎之一。據24潮產業研究院(TTIR)統計，美國儲能裝機量從2017年的0.29GW/0.65GWh到2023年8.74GW/25.98GWh,短短6年時間，增長了近30/39倍，增長非常迅猛。
根據平安證券研究所預測2024年美國儲能裝機量可能為12.4GW，超越歐洲，成為全球第二大儲能市場。
而根據EIA測算，假設美國電網二氧化碳排放量2025年減少95%，2050年減少100%，則風/光/儲2035年累計裝機容量將達570/990/370GW。對應2020-2035年均儲能裝機量約為25GW，儲能增長空間巨大。
太平洋證券等機構的預測則更為樂觀，其預測2024美國儲能新增裝機37.95GWh,約同比增長67.51％，是2021年的3.7倍。
美國能源部政策辦公室首席副主任Carla Frisch此前在2024美國儲能峰會上表示，預計到2040年美國部署儲能系統裝機容量將超過200GW。
據華安證券預測，25年美國大儲並網需求將達到16-18GW。中信證券分析認為，美國儲能2026年新增市場空間達到700億元以上，2024-2026年三年累計市場空間接近1800億元，市場空間廣闊。
02 美大儲市場的挑戰與應對策略
當然，美國儲能狂飆的背後，也有潛在的壓力與競爭風險。
根據中信期貨研究所分析，受到儲能並網複雜、變壓器短缺、利率高企和碳酸鋰價格等因素擾動，2023年美國各個月份儲能裝機完成度始終不及預期。與年初預期相比，2023全年的完成度約為74%。從單個月份看，大部分月份的完成度不足50%，許多項目不斷延期。
進一步瞭解發現，在2022年底預測的8.63GW裝機項目中，有43%的項目為實際完成，有36%的項目因為延期3-11個月而無法完工，有20%需要延期12個月及以上而無法完工，此外，有1%的項目取消、無限延期或缺乏後續資訊。
具體而言，美國儲能項目並網稽核時間過長，導致排隊時間長是項目並網不斷延期的核心因素之一。
據瞭解，美國大儲項目並網流程長，需經歷電網公司多輪研究稽核獲取並網許可後才能開始建設，該過程耗時約3年，後進行融資、建設、採購等進一步流程，通常會維持約2年。期間如果研究不通過被打回，等待期限還要延長；如果需要修改計畫中的部分細節，則需要重新排隊。
根據勞倫斯伯克利國家實驗室資料，截止23年9月份，加州地區CAISO的平均排隊時長已達到43.4個月，光儲項目從提出到投運的總時間超過70個月。根據美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)，美國儲能並網排隊規模約787GW。增並網（儲能）排隊項目908GW（22年：759GW），累積約2700GW（22年：約2000GW）。
BNEF資料則顯示，截至2024年1月，美國七家獨立系統營運商的風電、太陽能和電池儲能裝機容量並網申請中只有11%獲批，仍在等待批准的裝機容量高達1131GW，是2023年底美國全國大型項目累計裝機容量288GW的近四倍。
為瞭解決這一問題，2023年7月28日，FERC頒布了並網新規，從多個方面簡化了並網流程，如將可行性評估和裝置影響評估被壓縮到150天內完成，較之前的450餘天有顯著提速；將原本的逐一研究模式改為分批次叢集研究，減少了排隊時間，並減小了排隊序列中靠前項目的延期對於靠後項目的影響。新規於2023年11月6日起實施，有望加快並網節奏，減少儲能項目延期或取消。
此外，美國變壓器交付延期，也拖累了儲能整體裝機進度。
眾所周知，變壓器是光儲項目並網的重要裝置。近年來美國由於新能源項目建設，疊加老舊電網更新，變壓器需求旺盛，但由於美國變壓器產能嚴重不足，進口依賴度較高，存在供需缺口。據統計，23年前11月，美國變壓器進口額已達到51.73億美元，佔總市場比例為77%。
目前，美國全年有2/3的變壓器用於老舊電網改造，僅有1/3用於電網擴展和新能源並網。用於儲能項目的變壓器產能嚴重不足。
而海外新增變壓器產線建設需要較長周期，預計22年新開工項目到25年開始投產，美國變壓器市場將處於短缺狀態。
根據PTR資料顯示，美國電力變壓器交貨時間從疫情之前的12-14個月增至當前的38個月，拖累光儲項目的整體進度。
根據美國政府問責署(U.S. GAO)對美國公用事業公司的採訪，在過去的3年裡，幾種大小的配電變壓器的報價交貨時間從平均10個月增加到1到7年。此外，由於現有的積壓和相應的延誤，一些製造商已經完全停止接受新訂單。至少未來兩年美國變壓器市場都將處於短缺狀態。
近年來，為提升電網可靠性以及對老舊裝置進行升級改造，美國逐漸加大對電網領域的投資。相關刺激政策有望對美國變壓器在內的電網基礎設施投資帶來有效的拉動。
在政策與市場驅動下，面對近兩三年來行業的旺盛需求，美國市場變壓器廠商加大了相關投資。例如，日立能源於2022年5月和10月分別宣佈投資1000萬美元、3700萬美元擴建其美國變壓器工廠；WEG於2022年4月對位於美國密蘇里州華盛頓的中型變壓器廠投資超1000萬美元，在此之前的五年裡，WEG在其美國變壓器設施上投資了近4700萬美元，其後於2023年12月宣佈未來三年投資12億雷亞爾（1雷亞爾=1.46人民幣），以擴大巴西、墨西哥和哥倫比亞的變壓器產能，以滿足拉美和美國對電力變壓器的持續和不斷增長的需求。此外，GE與墨西哥能源和食品行業龍頭公司Xignux的合資公司Prolec GE也在今年加大對變壓器產能的投資。
伴隨著相關企業新建設產能的釋放，有望緩解美國變壓器不足的狀況。
此外，當前美國的高利率對於美國儲能建設的收益構成較大影響。尤其是在22年3月-23年7月，聯準會連續加息11次，聯邦基金利率共提升525個基點。大儲項目系重資產項目，貸款槓桿比例較高，貸款比例約為45%-60%，加息對項目盈利能力產生較大影響，影響資本成本和建設意願。
據華安證券測算，美國新能源項目貸款比例平均約為55%，大型儲能項目長期貸款固定利率通常在4%左右。我們假定貸款8年貸款比例為55%，固定貸款融資利率0.5%-7.5%的範圍中，融資利率每下降1%，IRR上升0.39%-0.42%。
中信證券分析認為，隨著聯準會開啟降息周期，貸款利率100bp的降幅對應回本周期縮短3個月。華安證券也表示，美國開啟降息後，從融資成本和機會成本兩方面提振儲能項目建設意願，建設至並網亦需時間，25年有望迎來大儲建設高峰期。
另外，碳酸鋰價格的持續下降，也引發業主方觀望情緒。2023年，由於全球碳酸鋰產能釋放，供給寬鬆，價格一路下行。美國碳酸鋰價格由22年底的8萬美元/噸回落至1.5萬美元/噸，帶動儲能裝置價格回落。以特斯拉MegaPack 2h為例，價格從23年4月份的188萬美元/台降低至24年3月的128萬美元/台，降幅超過30%。
在原材料價格快速回落階段，部分業主方可能希望等待成本進一步下降，保持觀望態度。目前，碳酸鋰價格已經接近底部，前期因觀望碳酸鋰價格而推遲的項目有望加快開工建設。
據華安證券測算，儲能系統成本在0.15美元/Wh-0.50美元/Wh範圍時，系統成本每降低0.05美元/Wh，IRR將提升1.69%-4.55%。當美國大儲系統報價在0.15-0.3美元/Wh範圍時，系統每降低0.05美元/Wh，IRR將提升超3%，IRR對系統報價波動較為敏感，若後續美國儲能系統報價有下滑趨勢，有望大幅刺激終端裝機需求。
當前，對於中國儲能企業而言，最大的風險可能還是政策風險。
9月13日，美國政府發佈聲明，確定將於2024年9月27日起執行對中國開展的301關稅政策，大幅度上調中國產品的進口關稅，其中對電動汽車加征關稅100%，新能源汽車用的動力鋰電池加征關稅25%。非電動汽車用鋰離子電池將於2026年1月1日起徵收25%關稅（原關稅7.50%）。
市場猜測，這或許將對中國儲能企業在美國的發展與處理程序產生深遠影響，甚至衝擊。
03 中國玩家決戰美國大儲江湖
一場政策風暴與變革正在深刻影響，甚至改變著美國儲能江湖競爭格局。
好在憑藉著強大的技術與成本控制力，中資企業在美國儲能產業競爭中仍佔據優勢地位。
根據中信期貨此前測算，美國儲能企業的單位生產成本在320-330美元/KWh，該法案為美國本土生產電池企業提供的補貼相當於儲能單位成本的10%，並為購買儲能產品的項目方提供10%的OTC補貼，因此對於終端客戶而言，該法案的補貼比例在10%-20%之間（視生產廠商讓利幅度決定）。
而即便加征25%的關稅後，中國儲能系統價格依然維持在139-156美元/KWh，相較於美國儲能企業的生產成本不到50%。因此倘若美國電池生產成本沒有明顯下降，單純依靠IRA法案補貼和對中國鋰電加征25%的關稅，美國生產的電池及儲能裝置無法從經濟上趕超中國生產的電池及裝置。
所以，中信期貨認為，此次關稅政策雖然會在一定程度上影響電池和儲能裝置的出口，但短期內美國本土生產的電池不論是從成本上還是規模上都難以取代中國進口，美國難以擺脫對於中國進口電池的依賴。
事實也確實如此。據電池中國不完全統計，包括特斯拉、FlexGen、Powin、Fluence、Primergy、Nextera、Energy Vault、SUNPIN SOLAR等在美儲能業主，已與寧德時代、億緯鋰能、國軒高科、瑞浦蘭鈞、遠景動力等中國電池企業達成相關合作，預估相關儲能電池訂單合計或超60GWh。
除了電池製造企業，中國儲能電池裝置製造商也建構了全球領先優勢。3月18日，先導智能與美國電池製造商American Battery Factory公司(ABF)正式簽署全球戰略合作協議，根據協議內容：先導智能將為ABF公司提供總目標為20GWh的鋰電池智慧產線服務。據悉這是迄今為止中國企業在美國獲得的最大規模鋰電池裝置訂單。
先導智能董事長王燕清表示，本次與ABF公司建立合作，是公司開拓美國及北美市場的關鍵佈局，雙方將共同打造自動化、高效率、高智能的超級電池工廠網路，為美國本土鋰電及儲能產業發展貢獻智造力量。
但未來可以預見，為了爭奪全球儲能產業的主導權與定價權，美國政府對中資企業的政策 “圍剿” 範圍與力度大機率還會進一步升級。競爭就是如此殘酷，我們不應該抱有任何的僥倖心理。
如今美國政府正在試圖從鋰礦開採到電池生產製造等多個動力電池核心領域，對保持領先的中國企業實行全面 “封堵” 。美國總統拜登在多個場合毫不避諱地直言稱：“我們的目標是將完整的電池供應鏈帶回家。”
而以特斯拉、FLUENC等美國本土儲能巨頭在政策支援下都在加快產能建設處理程序。
2月1日，彭博社援引知情人消息報導稱，特斯拉計畫擴大再美國內華達州的儲能電池生產，新工廠初期產能規劃為10GWh，預計於2025年投產營運，“若項目進展順利，產量還會進一步擴大”。
報導稱，除了新工廠的計畫，特斯拉還打算今年將加利福尼亞州的電池工廠產能提升一倍。而馬斯克在1月底的電話會議室曾表示，“特斯拉今年的電池儲能業務增長速度將超過電動汽車業務”。
一系列操作與佈局有助於特斯拉拿到美國的政府補貼。據瞭解，特斯拉已經於2023年率先開始獲得IRA的製造信用補助。按照IRA規定，在美國本土製造電芯和儲能裝置可以分別獲得35/10美元/kWh的PTC補貼。根據特斯拉23年營收及出貨量資料測算當前儲能系統成本為332美元/kWh，完全自制電芯和儲能裝置可以幫助公司儲能業務毛利率提升13.6pct，若考慮逆變器補貼這一比例將會更高。IRA政策補貼已經部分反應在23年毛利率的增長中，並將隨著自制電芯產能釋放而繼續增厚利潤。
為了突破國際貿易與政策壁壘，實現企業持續健康發展，中國儲能企業全球化發展已經勢在必行。考慮到一座電池工廠建成投產需要三到四年，“回血” 需要5-6年，按照這個時間線，留給中資企業國際化佈局與發展的時間已經非常緊迫了。
此前孚能科技董事長王瑀在參加央視《對話》欄目時也曾預測，以2026年為分水嶺，之後北美、歐洲對電池必須本地化生產的要求就將進入實操議程。
“誰到海外，誰就是公司的英雄，走出去，到海外去。” 去年底，寧德時代員工的電腦桌面被統一設定成這樣一句標語，從那時起，很多員工都感受到，出海正在成為寧德時代管理層最關心的大事。
為了應對全球化新的競爭格局與生態，中國儲能企業已經在加速建設海外產能戰略步伐。
據24潮產業研究院(TTIR)不完全統計，截至目前，寧德時代、遠景動力、國軒高科、中創新航、蜂巢能源、孚能科技、億緯鋰能、欣旺達等10家動力電池巨頭都開始計畫或者已在海外有深度的產業佈局，其公開對外披露的/媒體公開報導的投產/計畫建設的海外工廠已近50個，總投資預算超5000億元。
從投資規模來看，寧德時代海外投資力度與決心更大，其計畫投建的五大海外工廠總投資預算近260億美元。根據最新財報披露，截止2024年6月末，寧德時代在歐洲地區高達617.42億元人民幣的 “重大在建工程” 進入執行階段，工程累計投入佔預算比例（工程進度）為21.26%。
從巨頭們的出海路徑分析，出海作戰不止於海外建廠這一商業模式，也可以選擇技術支援、專利許可等方式。比如23年2月，寧德時代和福特汽車達成協議，福特將出資35億美元在美國密歇根州新建一座磷酸鐵鋰電池工廠，寧德時代將提供技術幫助和專利許可支援。這座新工廠是美國首個由汽車製造商全資擁有的電池工廠，預計於2026年投入生產，年產能約為35GWh。
寧德時代還與泰國Arun Plus有限公司(Arun Plus)達成CTP（高效成組技術）合作協議，雙方將致力於滿足當地電動車生產需求，助力泰國成為東南亞地區的電池生產中心。根據協議，寧德時代將向Arun Plus提供CTP電池包生產線，分享CTP電池包生產技術等。
還有就是諸如億緯鋰能、國軒高科等巨頭選擇與當地產業巨頭合資建廠的方式，實現產業聯動，合作共贏。
不僅如此，整個中國儲能電池產業鏈都在加速國際化，據GGII不完全統計，僅2023年就有超20家鋰電材料企業赴海外建廠，包括鋰電池關鍵材料以及結構件等大部分環節，規劃總投資額超1150億元。
綜上所述，美國江湖全面競爭已經開始，不可否認的是，美國儲能產業與政策變化的背後，對中國儲能企業而言，即隱藏著巨大的產業風險，也預示著重大的發展機遇，未來誰能最先適應市場與政策變化，誰能更快的解決產業痛點，誰就有可能在未來美國儲能產業新競局中搶佔先機，誰就擁有持續發展壯大的機遇與實力。
考慮到全球經濟與市場需求存在劇烈波動風險，企業在海外深度佈局、兇猛擴張時，也要量力而行。任正非在《不做曇花一現的英雄》一文中曾說過，“如果沒有堅實的基礎，擅自擴張，那只能是自殺。”(24潮)