电化学储能系统成本构成

  电化学储能系统主要由电池组、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）、储能逆变器（PCS）以及其他电气设备构成。最终应用场景包括电站、电网公司、工商业、家庭户用等。

  根据 BNEF，2020 年一个完成安装的、4 小时电站级储能系统的成本范围为 235-446 美元/千瓦时。2021年安装好一个2小时电站级储能系统成本下降至1.3元/瓦时，2025年将下降至0.9元/瓦时。

  成本范围之大也凸显了影响储能项目成本的因素之多，包括储能时长、项目规模、电池材料体系以及项目部署国家等。BNEF 预计 2030 年成本下降至 167 美元/千瓦时，根本原因是电池组成本的下降。

  以2022年广东省储能系统充放电策略为例。广东省每日用电高峰为14:00-19:00（其中尖峰电价在高峰段基础上提升20%，执行时间为每年7、8、9月以及单日温度超过35℃）。

  即该储能系统在低谷和平段时充电，在两个高峰时放电，达到每日两次的充放电，使系统效用最大化、缩短项目静态回收期。

  电池组成本是电化学储能系统的主要成本，是未来产业链技术迭代和降成本的主要环节。一套完整的电化学储能系统中，电池组成本占比最高达 67%，其次为储能逆变器 10%，电池管理系统和能量管理系统分别占比 9%和 2%。

  锂离子电池的主要原材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜等， 正极材料为主要成本。根据高工锂电数据，锂离子电池材料成本占比中，正极材料最大约为 40%，负极、电解液和隔膜分别占比 19%、11%和 8%。

  当前，储能电芯成本呈下降趋势。2023年以来碳酸锂价格大大下滑，带动电化学储能成本降低。当前国内储能用锂电池较多采取磷酸铁锂电池，赢下其价格因素的材料有正极材料、负极材料、隔膜、电解液、集流体、结构件及其他项目的单位价格。

  据集邦咨询多个方面数据显示，中国市场在锂价逐渐回升后，储能电芯市场需求逐步释放，综合之下6月储能电芯均价月涨3%，达人民币0.67元/Wh。预计今年下半年储能市场需求将持续回稳，企业订单将高于预期，但市场之间的竞争将逐步加剧，市场订单或将出现分化，后续供货商布局全球市场的能力是发展关键。

  电池管理系统负责监控电池 储能单元内各电池运作时的状态，保障储能单元安全可靠运行。BMS能够实时监控、采集储能电池的状态参数。 目前储能市场上的BMS供应商既有电池厂商、新能源汽车BMS制造商，也有专门研发储能BMS的企业。

  考虑到储能系统电池数量很大，系统很复杂，运行环境也比较恶劣，这对BMS抗干扰性能提出了非常高的要求，同时，储能系统有很多电池簇，就存在簇间的均衡管理和环流管理，电动汽车BMS无法直接应用到储能系统上。因此，储能系统上的BMS还应该要依据储能项目的真实的情况，选择专业的供应商或集成商自行研发和优化。

  以派能科技为例，公司自主开展电池管理系统的开发及电路板（PCB） 的设计，同时负责全部电子元器件的选型、采购和检验等。电路板的其它标准化生产流程采取外协加工方式完成。电路板生产完成后，公司负责电池管理系统的程序烧录及检验等。电池管理系统的生产的全部过程中涉及的原材料主要为电子元器件和 PCB 的采购。

  当前该环节主要参与企业有协能科技、高特电子、科工电子、高泰昊能、华塑科技、华塑科技等。

  EMS一方面直接负责储能系统的控制策略，而控制策略则影响系统内电池的衰减速率和循环寿命，从而决定储能的经济性。另一方面还监控系统运行中的故障异常，起到及时快速保护设备、保障安全性的重要作用。

  储能逆变器是光储一体化的核心部件，由功率、控制、保护、监控等软硬件组成，其基本功能包括平抑功率、信息交互、保护等，PCS决定了输出电能质量和动态特性，也非常大程度影响电池的使用寿命。

  在电网停电或者不稳定时，储能逆变器会自动将电网供电切换至电池供电模式，切换时间很短（UPS 效果），不影响负载的使用。储能逆变器让光伏&电网皆可为电池充电，白天光伏可以给电池充电，晚上电费较低时，电网也可以为电池充电，进而达到峰谷电价差套利以及当作备用电源来使用。

  储能变流器与光伏逆变器在很大程度上同源，两大产业相互促进，协同发展。从工艺端来看，储能逆变器与光伏并网逆变器的设计原理几乎一样，但是储能逆变器多出一个电池端子，因此导致单位成本的提升。两类新能源电力电子科技类产品的主要零部件类似，且在应用端也开始呈现高度的协同效应。在光伏PCS已经取得非常大的市场规模的前提下，未来储能PCS的竞争格局与光伏逆变器趋同，延续光伏PCS格局。

  作为储能系统与电网中间实现电能双向流动的关键核心部件，储能PCS存在无法替代性。电化学储能的迅速增加，也将带动储能PCS市场需求攀升，逐步扩大市场规模。

  在市场需求爆发以及政策鼓励的双重推动下，储能产业正迎来快速的发展阶段。了解储能系统各环节的成本构成，将对各类储能技术发展与储能设施制造提供有意义的参考。储能产业的发展仍有较大的提升空间，技术进步促使能效提升，最终表现为成本下降，即经济性逐步提升。

  为了更好地促进交流，集邦咨询旗下新能源研究中心集邦新能源网EnergyTrend组建“储能产业交流群”，旨在为储能业内人士提供一个相互交流、分享储能动态、寻找优质资源的平台，一同探讨储能产业高质量发展路径。我们热烈欢迎，并期待您的加入！