儲(chǔ)能變流器（PCS），又稱(chēng)雙向儲(chǔ)能逆變器，是儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)中間實(shí)現(xiàn)電能雙向流動(dòng)的核心部件，用作控制電池的充電和放電過(guò)程，進(jìn)行交直流的變換。在電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中成本約占比15%-20%，是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵核心環(huán)節(jié)。

什么是儲(chǔ)能變流器？

(資料圖片)

儲(chǔ)能變流器由功率、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。

從電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)成本拆分來(lái)看，電池成本約占60%，儲(chǔ)能變流器（PCS）環(huán)節(jié)約占20%，EMS約占10%，BMS約占5%。

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。

光伏逆變器主要作用主要將光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)換成交流電；儲(chǔ)能變流器，是儲(chǔ)能裝置和電網(wǎng)中間的關(guān)鍵器件，用作控制電池的充電和放電過(guò)程，進(jìn)行交直流的變換。兩類(lèi)新能源電力電子產(chǎn)品的主要零部件類(lèi)似，且在應(yīng)用端也開(kāi)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(chǎng)規(guī)模的前提下，未來(lái)儲(chǔ)能PCS的競(jìng)爭(zhēng)格局與光伏逆變器趨同，延續(xù)光伏PCS格局。

新技術(shù)

伴隨著儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，儲(chǔ)能變流器新技術(shù)迭出。

1.組串式

逆變器可以按技術(shù)路線、能量?jī)?chǔ)存與否、輸出交流電壓的相數(shù)、下游應(yīng)用領(lǐng)域等不同維度進(jìn)行分類(lèi)。從能量?jī)?chǔ)存與否來(lái)看，可分為光伏并網(wǎng)逆變器和儲(chǔ)能逆變器；從技術(shù)路線來(lái)看，分為集中式逆變器、組串式逆變器、集散式逆變器和微型逆變器。

目前業(yè)內(nèi)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)主要采取集中式PCS，多組電池并聯(lián)將引起電池簇之間的不均衡；組串式PCS可以實(shí)現(xiàn)簇級(jí)管理，提升系統(tǒng)壽命，提高全壽命周期放電容量，組串式PCS規(guī)?；瘧?yīng)用趨勢(shì)已見(jiàn)雛形。比如華能黃臺(tái)100MW/200MWh項(xiàng)目，是國(guó)內(nèi)首個(gè)采用組串式PCS架構(gòu)的大型儲(chǔ)能電站（PCS由上能電氣提供）；山東德州林洋光儲(chǔ)3MW/6MWh項(xiàng)目也采用該系統(tǒng)架構(gòu)（華為提供整套系統(tǒng)）。

2.直流1500V系統(tǒng)架構(gòu)

1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)核心產(chǎn)品為1500V儲(chǔ)能PCS。1500V電壓升級(jí)源于光伏，從光伏切入儲(chǔ)能，1500V在電子元器件方面積累了良好的基礎(chǔ)。

據(jù)說(shuō)某廠商產(chǎn)品數(shù)據(jù)，1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)在能量密度、成本、系統(tǒng)效率等方面優(yōu)勢(shì)明顯。比如40尺的集裝箱+280Ah的電芯下，1000V的電池最大裝機(jī)容量為3.3MWh，1500V可以提高到4.5MWh，除了PCS、電池、輔助配件成本可以減少外，人工、地基和土地成本也會(huì)大幅下降。

近年來(lái)，陽(yáng)光能源、上能電氣、華為、寧德時(shí)代、科陸、南瑞繼保、雙一力儲(chǔ)能、科華恒盛、錦浪科技等企業(yè)相繼發(fā)布1500V相關(guān)儲(chǔ)能產(chǎn)品，搶占儲(chǔ)能市場(chǎng)，并且這種趨勢(shì)逐年加速。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2022年以來(lái), 采用1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)的招標(biāo)項(xiàng)目超9GWh，其中“中核匯能有限公司2022-2023年新能源項(xiàng)目?jī)?chǔ)能系統(tǒng)集中采購(gòu)項(xiàng)目”，采購(gòu)全釩液流及磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)總規(guī)模達(dá)5.5GWh，明確項(xiàng)目擬采用直流1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。從近期招標(biāo)項(xiàng)目數(shù)量來(lái)看，1500V儲(chǔ)能系統(tǒng)已成為各發(fā)電集團(tuán)主流儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓等級(jí)。

產(chǎn)業(yè)鏈及行業(yè)格局

1.儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈

從電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，上游是電池原材料、電子元器件供應(yīng)商等；中游是儲(chǔ)能系統(tǒng)集成商及系統(tǒng)安裝商；下游應(yīng)用端則是風(fēng)光電站、電網(wǎng)系統(tǒng)、戶用/工商業(yè)、通信運(yùn)營(yíng)商、數(shù)據(jù)中心等終端用戶。一個(gè)典型的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要由電芯、能量管理系統(tǒng)（EMS）、儲(chǔ)能變流器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）四個(gè)核心部分構(gòu)成。

2.儲(chǔ)能PCS產(chǎn)業(yè)格局

當(dāng)前儲(chǔ)能PCS行業(yè)賽道玩家眾多，來(lái)自光伏逆變器、不間斷電源（UPS）、充電樁（EV charger）、電網(wǎng)側(cè)-輸配電設(shè)備（PTD、MVD、APF、SVG）等多領(lǐng)域廠商。

據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2022年度，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中儲(chǔ)能PCS出貨量排名前十位的中國(guó)儲(chǔ)能PCS提供商，依次為：上能電氣、科華數(shù)能、索英電氣、陽(yáng)光電源、匯川技術(shù)、南瑞繼保、盛弘股份、禾望電氣、智光儲(chǔ)能和平高；2022年全球市場(chǎng)中儲(chǔ)能PCS出貨量排名前十位的中國(guó)儲(chǔ)能PCS提供商，依次為：陽(yáng)光電源、科華數(shù)能、上能電氣、古瑞瓦特、盛弘股份、南瑞繼保、固德威、索英電氣、匯川技術(shù)和首航新能源。

2022年，國(guó)內(nèi)新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。據(jù)CNESA數(shù)據(jù)，2022年國(guó)內(nèi)新增投運(yùn)新型儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)7.3GW/15.9GWh，功率規(guī)模同比增長(zhǎng)200%，能量規(guī)模同比增長(zhǎng)280%，累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)13.1GW/27.1GWh；其中新增投運(yùn)鋰離子電池儲(chǔ)能裝機(jī)規(guī)模超7GW，預(yù)計(jì)累計(jì)規(guī)模12.3GW。再結(jié)合此前各省發(fā)布的規(guī)劃文件，各省規(guī)劃的新型儲(chǔ)能發(fā)展目標(biāo)合計(jì)超過(guò)6000萬(wàn)千瓦，是國(guó)家能源局“2025年達(dá)到3000萬(wàn)千瓦目標(biāo)”的兩倍，電化學(xué)儲(chǔ)能作為新型儲(chǔ)能的主力，增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)將繼續(xù)延續(xù)。

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(zhǎng)，也將帶動(dòng)儲(chǔ)能PCS市場(chǎng)需求攀升，進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模。

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