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EIA公佈的資料,2024年1-3月美國大儲新增裝機1.23GW,同比增長186%,其中3月份美國大儲新增裝機1.05GW,同比增長287%,環比增長2812%。增長勢頭非常強勁。
受此影響,EIA上修24年美國儲能全年裝機預期至15.27GW,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,截止23年9月份,美國儲能項目排隊規模超過600GW,其中僅有10%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。
美國儲能江湖,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。
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,由於美國大部分電網系統於上世紀80年代建設完成,目前有超過70%的電網系統工作超25年以上,不但自身經常發生故障,而且難以適應光伏風電的間歇性、分佈式等特點,因此有著較高的電網輔助需求。
其中,據加州獨立系統營運商(CAISO)發現,該地區淨負荷曲線呈現早晚高,中午極低的 “鴨子曲線”。這是因為光伏發電量在中午時達到最大,在傍晚消失,但用電需求在晚上10點之後才會逐漸下降。因此,中午時間的電力系統淨負荷(預期負荷和預期發電量之差)接近於0,電力過剩;而早晨和傍晚的淨負荷較高,電價高企。這也對電網的穩定性產生衝擊,需要儲能設施輔助電網平滑電力供需。
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《通脹削減法案》(Inflation Reduction Act),其中提供3690億美元用於企業生產能源的投資。
其中,《通脹削減法案》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。
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,美國儲能項目在建設安裝之前需要先獲得並網許可。由於審批流程複雜、電網改造成本存在爭議、線性稽核機制等問題,整個過程的等待時長在455-545天左右。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。美國儲能項目排隊規模超過600GW,其中僅有10%獲得並網許可。
另外,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、光伏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週期,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,美國的高利率對於美國儲能建設的收益構成較大影響。美國當前中期銀行貸款利率約8.5%,對比22年5%上升明顯,影響儲能新增項目的預期收益率。
根據測算,在貸款比例70%的情況下,貸款利率每下降1%,加州地區儲能項目的IRR約上升0.6個百分點。
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。
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。
據彭博社消息,當地時間5月14日,美國白宮宣佈將對一系列中國進口商品上調關稅,包括半導體、電動汽車、鋰電池、光伏產品、關鍵性礦物等。這將影響價值180億美元自中國進口的商品。其中首次針對鋰離子電池徵收關稅:動力電池自2024年起關稅由7.50%提升至25%;非動力電池(含儲能電池)自2026年起關稅從7.5%提升至25%。
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。
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。
根據中信期貨測算,目前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)。
而中國目前國內電芯價格約為0.4元/Wh,折合56美元/KWh;儲能系統價格約為0.8-0.9元/Wh,折合111-125美元/KWh,具備顯著的價格優勢,即便加征25%的關稅後,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。
瑞浦蘭鈞在2023年9月和2024年4月與美國頭部儲能整合商POWIN先後簽署了10GWh和12GWh的問頂320Ah儲能電芯合作框架協議。
另據海辰儲能官宣,公司於1月12日與美國全球儲能系統整合商Powin, LLC.(Powin)在重慶製造基地正式簽署5GWh儲能電池框架採購合作協議。未來三年,海辰儲能將基於自主研發的300Ah電力儲能專用電池產品,向Powin提供商定的儲能容量。
更早些時候,即2023年11月22日,海辰儲能宣佈與美國儲能技術提供商和系統整合商FlexGen達成合作協議。根據協議,海辰儲能將為FlexGen供應10GWh的先進儲能產品;同時,其將支援FlexGen能源管理系統(EMS)用於總容量為15GWh的項目。
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。
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/媒體公開報導的項目達33個,總投資預算超4000億元。
其中全球化佈局最早,且全球基地最多的鋰電池巨頭當屬遠景動力,其產能分佈全球6個國家,共有13個基地,預計2026年實現產能400GWh。此外,表中產能佈局最廣泛的是國軒高科,產能遍佈亞、歐、美、非地區。
而從投資規模來看,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2023年12月份,寧德時代在歐洲地區的133.61億元人民幣的 “重大在建工程” 進入收官階段,工程累計投入佔預算比例(工程進度)達95.06%。
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,美國儲能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。(本文僅供參考,不構成投資建議) (24潮 )