铅炭电池储能专题研讨：通讯基站及家庭储能安全先行

  1.1、 方针层面：储能支撑力度不断增强，年内已发布 70 余项相关方针

  2023 年以来，国家及当地储能方针发布进入顶峰，其间 1 月份从国家到当地共 有 50 余项发布或征求意见，触及新动力配储、辅佐服务商场、电力商场、补助方针 等方面；2 月全国共发布 26 项储能工业相关方针。其间，国家方针 4 项，当当地针 22 项。国家及当地层面关于储能职业的方针支撑力度在不断增强。

  到 2020 年，我国已投运储能项目累计装机规划为 35.6GW，占全球商场总规划 的 18.6%，同比添加 9.8%。

  从储能办法来看，抽水储能为现在国内累计装机规划最大的蓄能办法，占比达 到了 89.3%;其次是电化学储能，装机规划占比为 9.2%。熔融盐储热装机规划占比为1.5%;压缩空气储能和飞轮储能装机规划占比都小于 0.1%。电化学储能中，锂电池仍 为主导储能办法，占总量 88.8%，铅蓄电池为第二大分支，占到 10.2%。

  跟着铅炭电池技能在近年日趋老练，国内储能商场各类型的项目招招标中，铅 炭电池现已成为重要参加者之一。 2022 年 8 月 9 日，我国铁塔股份有限公司甘孜州分公司发布 2022 年铅碳电池采 购项目询价公告。公告显现，该项目为铅碳电池收购，预估含税金额 48.29 万元。采 购内容为100AH阀控式密封碳蓄蓄电池180只，不含税单价限价为929.2元/12V.Ah， 200AH 阀控式密封碳蓄蓄电池 140 只，不含税单价限价为 1858.41 元/12V.Ah。 2022 年 9 月 28 日，国核电力规划规划研讨院有限公司发布国家电投集团浙江分 公司江苏长强钢铁 25.2MW/243.3MWh 铅碳电池储能电站项目 EPC 总承揽招标公告。 项目地址为江苏省靖江市江苏长强钢铁有限公司厂区内南侧空位，制作规划为 25.2MW/243.3MWh 铅碳电池储能电站。中标候选人为长兴太湖能谷科技有限公司， 招标报价为 2.27 亿元，招标单价为 0.93 元/Wh。备选中标人为湖州吉泰电力设备有 限公司。

  2023 年 3 月 3 日，国家电投集团云南世界电力出资有限公司发布国家电投煤山 用户侧同享储能项目Ⅰ期工程 EPC 总承揽公开招标，项目地址为浙江省湖州市长兴 县煤山镇，制作规划为 5.04MW/48.66MWh 铅碳电池储能电站，估计项目竣工日期 为 2023 年 6 月 15 日。 2022 年 12 月 13 日，天能股份发布公告，2023-2025 三年太湖能谷在其所施行的 储能项目(含公司部属出产基地)中选用天能股份的铅炭电池电芯总量算计不低于 30GWh 的战略协作意向并签署了《储能项目战略收购协作协议》。太湖能谷是一家 新动力技能研制商，着力于开发和推行大规划电网储能技能，规划并施行各种规划 的储能运用方案，优化储能体系的设备及运转功率。现在现已研制出移动储能电站。

  铅酸电池包括正极板组、负极板组、隔板、电解液、容器等结构组成。正极板 活性物质为二氧化铅，负极板首要活性物质为铅。放电进程中正负极板上会构成细 小松软的硫酸铅晶体，充电进程中硫酸铅歧化为铅与二氧化铅。

  铅酸电池因其性价比、收回率及安全性高、商场规划大等优势，广泛运用于电 动车、轿车及动力存储等范畴，其在动力商场占比超越其他电化学电池的总和。 但 铅酸电池依然存在比能量密度低、循环寿数短等问题。 铅炭电池是一种电容型铅酸电池，是从传统的铅酸电池演进出来的技能，它是 在铅酸电池的负极中加入了活性碳，可以明显进步铅酸电池的寿数。比较于传统的 铅酸电池，在“平行机理”效应下，完结了铅离子到铅的转化，然后使电化学反响 循环往复，但难溶的硫酸铅会阻断反响的进行，致使反响间断。碳资料在负极中所 起的作用首要是树立导电网格、构成双电容层、按捺难溶硫酸铅晶体的构成、添加 活性作用位点等，在削减铅用量的一起延伸电池寿数，使电池功能得到归纳提高。

  依据负极板碳资料的混合办法不同，可将铅碳电池分为外并式铅碳电池、内并 式铅碳电池、内混式铅碳电池等。

  铅炭电池将铅酸电池和超级电容器两者合一：既发挥了超级电容瞬间大容量充 电的长处，也发挥了铅酸电池的比能量优势，且具有较好的充放电功能。而且因为 加了石墨烯，阻挠了负极硫酸盐化现象，改进了曩昔电池失效的一个要素，更延伸 了电池寿数。

  铅炭电池资料技能是储能电池范畴的干流技能，因其本钱低、安全性高级杰出 优势，大容量铅炭储能电池可广泛用于太阳能、风能、风景互补等各种新动力储能 体系，智能电网、微电网体系、无市电、恶劣电网区域的供电储能体系，电力调频 及负荷盯梢体系、电力削峰填谷体系以及日子小区储能充电体系等，是干流储能电 池之一。

  在新式储能中，电化学储能以功率高、呼应快、制作周期短、技能适应性强等 优势，近年来展开迅猛，逐步成为储能电站的干流。而在电化学储能中，锂离子电 池尽管凭仗能量密度高，技能老练的优势占挨近 90%的比重，但也因为事端多发， 用户对电池安全性的考量进一步提高。 锂电池因为运用有机物质作为电解液溶剂，当不正确运用时(热乱用、电乱用和 机械乱用)，磷酸铁锂等类型的锂电池会发生不可逆的热失控行为，存在较大的火灾 危险性。在储能电站、变电站等实践运营场景中，往往将成百上千节的电池单体经 过串并联后构成电池模组或许电池簇后集中运用。在该种状况下，一旦其间某节电 池发生火灾，其开释的强热、焚烧等行为会构成周围电池温度上升，导致整个电池 模组的热失控，乃至构成整个电池体系的火灾、爆破事端。

  在模仿焚烧试验中，锂电池的焚烧进程包括受热鼓胀、初度射流火、安稳焚烧、 屡次射流火、火焰平息等进程。不同 SOC（电池中剩下的电荷余量，100%为满电）状态下，锂电池会发生 2-3 次射流火，100%状态下热失控温度仅为 167℃，而焚烧 峰值温度将到达 573℃。

  一起在机房、轿车等类型的受限空间内，锂电池的热失控自燃会发生很多可燃 性气体及有毒气体，可燃性气体首要包括烷烃类气体和一氧化碳，有毒性气体首要 包括一氧化碳、氰化氢、二氧化氮、氯化氢等。很多可燃性气体发生并集合，简单 在短时刻内构成爆破性混合气体，使爆破成为大概率事情。很多急性中毒类气体产 生并集合，会对现场无防护人员构成速杀性丧命损伤。

  2022 年 6 月，国家动力局发布《避免电力出产事端的二十五项要点要求（2022 年版）（征求意见稿）》。要求中针对火灾事端共提出 12 条细则，其间针对锂电池、 铅炭电池、储能站相关的细则包括： “电化学储能电站站址不该贴邻或设置在出产、贮存、运营易燃易爆危险品的场 所，不该设置在具有粉尘、腐蚀性气体的场所，不该设置在重要电力设备保护区内。” “中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次运用动 力电池；选用梯次运用动力电池时，应进行一致性挑选并结合溯源数据进行安全评 估。” “锂离子电池设备间不得设置在人员密布场所，不得设置在有人寓居或活动的建 筑物内部或其地下空间。锂离子电池设备间应单层安置，宜选用预制舱式。站房式 锂离子电池设备间，单个防火分区电池容量不宜超越 6MW·h；超越 6MW·h 时， 室内应设置固定主动救活体系，体系的救活作用和技能参数应契合本文件 2.12.6 的 规则。”

  相较锂电池而言，铅酸/铅炭电池因为本身结构及反响机理，首要运用稀硫酸水 溶液作为电解液，不会发生热失控、自燃爆破状况。因而在锂电池运用受限制的特 殊环境如人群密布场所或高价值设备机房，其备电、储能项目方面铅炭电池凭仗其 较高的安全性，适用性更强且带来的安全隐患更少。

  现在储能站盈余形式的其间一类是采纳峰谷电价套利形式，即储能站在谷时充 电，峰时放电，以此补平电网负荷曲线的一起获取峰谷电价差值的收益。 参阅 2023 年各省电网企业署理购电价格来看，江苏、上海、浙江、福建、广东 等省为代表性较强的省份，选取谷时和顶峰时段电价进行比较，上海和福建的峰谷 电价差值较小，仅为 0.56 元、0.52 元/KWh，而广东则价差较大，到达 1.05 元/KWh。

  从全生命周期来考虑，储能站的度电本钱包括前期建构本钱、进程中充电本钱 及保护本钱、换电本钱以及收回本钱四大项。以每个市内小型铅炭储能电站容量 50KWh，功率 5KW，运用年限为 8 年进行核算，江苏、广东等省可获得较高的出资 回报率。

  现在的铅炭电池建构本钱在 0.35-1 元/Wh 左右，相较于锂离子电池 0.8-2 元/Wh 的本钱而言具有较大的经济性优势。一起跟着铅炭电池的技能不断老练，电芯本钱 的不断下降，选用铅炭电池作为电化学储能技能的经济优势估计不断增强。

  2.4、 运用场景：5G 基站储能方兴未已，铅炭更契合家庭储能安全性考量

  2.4.1、 基站储能：5G 基站储能联动虚拟电厂，下降电费本钱并完结储能盈余

  2022年 8月 26 日，深圳虚拟电厂办理中心正式揭牌，设在南方电网深圳供电局， 首要担任深圳虚拟电厂的制作、办理和日常运维，估计到 2025 年，深圳将建成具有 百万千瓦级可调理才能的虚拟电厂，逐步构成年度最大负荷 5%左右的安稳调理才能。 2022 年 12 月 14 日深圳举办的 2022 碳达峰碳中和论坛暨深圳世界低碳城论坛上， 深圳虚拟电厂办理中心与我国铁塔、我国电信、我国移动、我国联通、华为数字能 源等单位签定虚拟电厂制作协作协议，将合力推动全市 5G 基站储能体系到 2023 年 悉数接入该中心，为保证动力电力体系安全供给快速、灵敏的调理才能。

  通讯储能作为通讯基站的配套根底设备，是保证通讯体系完结牢靠运转的要害。 开年以来，北京、上海、深圳、宁夏、大连、吉林等省市宣告 5G 基站制作方针，1 月 31 日，北京宣告将在 2023 年新建 1 万个以上 5G 基站；2 月 8 日，宁夏宣告将在 2023 年新建 5G 基站 2000 个，累计到达 13000 个；2 月 11 日，上海方案 2023 年新 建 1 万个 5G 基站；2 月 10 日，深圳市工信局发布《深圳市极速前锋城市制作举动 方案》，方案指出要全面提高 5G 网络能效，全年新增 5G 基站 10000 个。2 月 13 日， 吉林省通讯办理局发布 5G 基站相关数据：2022 年建成 5G 基站 13042 个，累计建成 5G 基站 34092 个，并宣告了 2023 年方针：力求新建 5G 基站 8000 个。2 月 14 日， 大连市通讯办理局宣告全年全域将新建 5G 基站 4000 个以上，力求年末建成 19000 个 5G 基站，要点场所网络灵通率提高至 99%。 我国 5G 基站的制作运营形式首要选用我国铁塔建塔、引电制作根底配套设备， 移动、联通、电信三大主运营商租塔、设备设备并进行网络运营的形式，运营电费 由铁塔代运营商统一贯电力部门交纳。5G 基站注册后电费本钱开支已高于铁塔租费， 较大的 5G 基站耗电量现已成为阻止 5G 和限制职业展开的一个重要要素。运用储能 设备在负荷顶峰时期放电，负荷低谷时期从电网充电，削减顶峰负荷需求，节约用电费用，然后到达改进负荷特性、参加体系调峰的意图，一起节约电费、最大极限 套利。 基站电源体系首要分为沟通供电体系、直流供电体系两部分。沟通供电体系包 含市电引进、移动油机、浪涌保护器、沟通配电箱等。直流供电体系包括高频开关 组合电源，蓄电池等。

  针对基站现有配电体系，在沟通配电箱后引进 ESS 储能体系，在电价低谷时， 经过 ESS 储能体系 PCS 给储能电池充电，在电价顶峰时，由储能电池反向放电， 以完结峰谷套利。

  2.4.2、 家庭储能：欧洲住所储能设备热潮，铅炭电池更契合木结构建筑安全考量

  欧洲光伏工业协会（SolarPower Europe）数据标明，欧洲安置的住所储能体系总储能容量在 2020 年初次打破 1GWh，而在 2021 年又添加了一倍多，到达 2.3GWh。 2021 年住所电池储能商场的规划是 2014 年的 35 倍。欧盟各国在 2014 年仅设备了约 9000 套住所电池储能体系，而到 2021 年，约安置了 26 万套住所电池储能体系。欧 洲光伏工业协会在其“中等情形”估计 2022 年将到达 3.9GWh，将添加 71%，这将 使欧洲累计安置的住所储能体系总储能容量到达 9.3GWh。依据该协会的估计，欧洲 在 2022 年将设备 42 万多块蓄电池，这将使欧洲 100 多万户家庭运用住所太阳能发 电设备和住所电池储能体系。欧洲电池储能体系的电池通常是进口的，现在面临着 严峻缺少的窘境。 欧洲光伏工业协会以为，住所太阳能和储能体系的安置热潮将会继续下去。根 据该协会对“中等情形”的估计，到 2026 年末，欧洲将有 390 万户家庭安置住所电 池储能体系，累计安置的储能容量将添加 300%以上，到达 32.2GWh。而其“高级情 景”猜测超越 44GWh。德国是在欧洲抢先的住所电池储能商场 (2021 年占欧洲住所 电池储能商场份额的 59%)，新建的住所太阳能设备的电池储能体系配套安置率到达 70%，而且还在进一步上升。

  欧美家庭住所，特别是独栋房子存在很多木质结构。因而储能电池安全性相同是安置家庭储能电站较为重要的考量要素之一。铅炭电池不会发生热失控自燃、爆 炸等安全性优势在木质结构家庭储能运用场景中得到展示。 一起欧美独栋住所空间较大，地下室、车库等大面积空间殷实，运用铅炭电池 代替锂电池作为储能电池时关于体积较大、分量较大等问题并不灵敏。

  北交所内现在从事铅炭电池出产的企业为昆工科技，同行企业首要为天能股份、 南都电源、圣阳股份、超威动力等。

  昆工科技是一家集有色金属新资料研制、产品规划、加工制作、产品出售和技 术服务为一体的国家级高新技能企业，以节能降耗电极新资料及电极产品的研制、 规划和工业化出产为主业。于 2019 年当选工业与信息化部第一批专精特新“小伟人” 企业，是电化学冶金电极及电极新资料职业的创新式企业。 从近期财政方面来看，昆工科技的营收、净赢利规划坚持安稳，经营收入和净 赢利三年 CAGR 均为 18.3%。受制于国内冶金用电极板职业竞赛较为剧烈，毛利率 和 ROE 略有下降。成绩快报显现 2022 年估计全年完结经营收入 5.64 亿，净赢利 4344.65 万元。

  2022 年 9 月，昆工科技宣告展开新的铅炭电池事务线 日收到 国家知识产权局颁布的《创造专利证书》，创造专利为“一种大容量铅炭储能电池及 制备办法”。 2022 年下半年至今，昆工科技在铅炭电池产能方面不断推动。2022 年 12 月公 告显现，坐落云南省曲靖市麒麟区的全资子公司云南理工恒达新动力科技有限公司 新式铅炭储能电池拼装出产线已设备调试完毕，经过体系投料出产测验，可以正常、 安稳运转并批量出产产品，一起正在出产送检产品拟送第三方检测，待第三方检测 成果契合国家规范以及小批量出产经过客户运用验证后，将正式批量出产。该出产 线GW 新式铅炭储能电池。

  产能方面，募投项目施行前的产能（包括一条存案产能 15 万片/年的铅合金阳 极板出产线 万片/年栅门型阳极板出产线及一条存案产能为不锈 钢阴极板、铝合金阴极板各 5 万片/年的阴极板出产线）现已呈现产能缺乏状况，且 首要出产基地昆工晋宁也已无剩余场所进行进一步开发。 昆工科技原方案在昆明市晋宁工业园区二街镇出资制作 “昆明市晋宁区大容量 铅炭长时储能电池板栅及储能电池项目” 以及在曲靖市麒麟区麒麟工业园区越州片 区新田出资新建的“年产 10GWh 新式铅炭长时储能电池出产基地项目，鉴于土地 供给时刻不及预期、环保方针等要素，抉择停止这两项建规划划并拟从头选址进行 项意图投建。

  2023 年 2 月公告显现，昆工科技进一步推动产能规划。签定出资协议书拟在银 川高新技能工业开发区出资制作“年产 2000 万 kVAh 新式铅炭长时储能电池出产 基地项目”，该项目方案总出资 24 亿，分两期制作；一起拟在曲靖市陆良工业园区 大莫古片区出资制作“曲靖市陆良县铅炭储能电池用铝基铅合金复合资料项目”，实 施主体为新建立的全资子公司昆工恒达（云南）新动力科技有限公司，一期规划建 设年产 2500 万片铅炭储能电池用铝基铅合金复合资料。

  3.2、 天能股份：完结首个电网侧铅炭储能站，与太湖能谷协作协议达 30GWh

  天能股份是一家以电动轻型车动力电池事务为主，集电动特种车动力电池、新 动力轿车动力电池、轿车起动启停电池、储能电池、3C 电池、备用电池、燃料电池 等多品类电池的研制、出产、出售为一体的国内电池职业抢先企业。 财政方面近期天能股份成绩逐步回暖， 2022 年全年天能股份完结经营收入 418.82 亿元，同比添加 8.18%；归母净赢利 19.08 亿元，同比添加 39.35%。

  在储能、备用电源方面，天能股份首要供给铅炭+锂电两层技能道路解决方案， 满意客户不同产品需求。其研制的长寿数高功率铅炭超级电池现已过浙江省经济和 信息化厅新产品判定，确以为省级工业新产品。 2020 年，天能股份参加制作 10 千伏雉城储能电站。这一储能电站是浙江省首座 电网侧储能电站，也是全国首个电网侧铅炭式储能电站。电站中心储能单元由天能 出产的 20160 只铅炭电池组成。2022 上半年，天能股份铅炭储能事务营收约 7660 万元，较 2021 年同期添加超 7 倍，下流客户有中电投、国电网、我国移动等。 2022 年 12 月 13 日，天能股份发布公告，2023-2025 三年太湖能谷在其所施行的 储能项目中选用天能股份的铅炭电池电芯总量算计不低于 30GWh 的战略协作意向 并签署了《储能项目战略收购协作协议》。

  3.3、 南都电源：铅炭运用超 10 年，累计签约储能电站总容量近 1900MWh

  南都电源是国家高新技能企业，一向专心于高端工业电池及新动力范畴，供给 以先进阀控密封电池、锂离子电池、燃料电池为中心的体系化产品、解决方案及运 营服务，主经营务包括通讯及数据、才智储能、新动力动力全系列产品和体系的研 发、制作、出售、服务及环保型资源再生。 从财政状况来看，南都电源总营收坚持上涨趋势，但在 2020-2021 年均录得净利 润亏本。到 2022Q3 南都电源获得经营收入 84.86 亿元同比下降 15.97%，净赢利 6.08 亿元，完毕亏本局势。

  南都电源关于铅炭电池的研讨前史较长。从 2010 年南都电源就现已开端研讨铅 炭电池项目，2011 年进入批试阶段，2012 年铅炭电池中标国内第一个新动力演示城 市兆瓦级储能项目“吐鲁番演示区房顶光伏电站暨微电网试点工程储能电池体系”； 2013 年铅炭电池经过国家级动力科学技能成果判定，并中标“珠海万山海岛 6MWh 新动力微电网演示项目”，“浙江鹿西岛 4MWh 新动力微网储能项目”，“张北国家风 光储输演示工程项目”等；2014 年在湖北省葛店经济技能开发区出资制作年产 1000 万 kVAh 新动力电池项目，项目要点产品为针对节能环保轿车启停体系用高功能铅 炭电池；2015 年中标“中能硅业储能电站工程施行项目”项目容量达 12MWh；2016 年与中恒普瑞就一起施行储能容量为 68.64MWh 的储能项目签定了《电力储能电站 项目协作协议》；2017 年中标“我国移动政企分公司信息港四号地 A2-1、A2-2 数 据中心项目储能及备电服务收购”中标总容量 121.7MWh，与无锡星洲动力等四家公 司签署算计容量为 96MWh 的储能电站项目出资服务合同，累计签约储能电站总容量 近 1,900MWh；2018 年完结铅炭起停电池的开发完结并经过检验。

  3.4、 圣阳股份：协作日本古河，2018 年参加拟定储能用铅炭电池国标

  圣阳股份是国内最早自主研制和出产阀控密封式铅酸蓄电池的企业之一，为国 际先进铅酸蓄电池联合会(ALABC)成员、我国电池工业协会常务理事单位、我国电 器工业协会铅酸蓄电池分会理事单位、我国照明学会新动力照明专委会会员、我国 电源学会会员等。圣阳股份是山东省第一批高新技能企业，具有山东省人民政府认 定的企业技能中心和山东省科技厅确定的高能环保铅酸蓄电池工程技能研讨中心， 具有多项中心技能。 财政方面，2022Q3 圣阳股份成绩获得较大提高，经营收入到达 19.32 亿元同比 上涨 29.66%；净赢利到达 9155.12 万元同比上涨 222.31%。

  圣阳股份在铅炭电池方面相同具有较长的展开前史。2014 年与日本古河电池株 式会社签定《技能援助协议》，古河电池将具有世界抢先水平的大容量、深循环、超 长寿数铅炭技能储能铅酸蓄电池产品授权给公司在我国的工厂进行本地化出产。 2016 年根据量产的具有世界抢先循环功能的 FCP 铅炭电池开发了通讯基站能效办理 体系，在基站牢靠备电的根底上储能化运用，年内成功施行了西藏尼玛可再生动力 局域网项目、广东电网电力科学研讨院主导的根据电网多端交融运用的储能技能与 经济研讨项目、我国铁塔内蒙古自治区分公司“2016 年风景互补改造项目”、浙江大 学与浙江电网“高密度分布式动力接入交直流混合微电网”上虞 863 演示项目；2018 年参加制订了由国家商场监督办理总局、我国国家规范化办理委员会发布的《电力 储能用铅炭电池》规范。

  超威动力从事铅酸动力电池以及其他相关产品的制作及出售，产品首要运用于 电动自行车、电动轿车和特别用处电动车等，一起有出产及出售储能电池和锂离子 电池。集团具有先进的出产工艺和技能，是现在我国极少数能成功在出产进程中大 规划选用内化成工艺的企业，也是我国仅有全面选用胶体电池技能的铅酸动力电池 出产商。 财政方面超威动力在 2018-2021 营收坚持安稳，2022H1 完结营收 133.19 亿元同 比上涨 2.54%；净赢利则在 2021 年发生下滑，2022H1 完结净赢利 3.01 亿元同比上 涨 0.25%。

  2022 年 8 月 27 日，由超威集团联手吉电股份打造的铅碳类首个“百兆瓦时”用 户侧储能项目正式开工制作，坐落浙江省湖州市长兴县小浦园区超威郎山分公司厂 区，方针储能功率为 10MW，装机电量为 97.312MWh，现在现已完结制作。此铅炭 电池储能电站为浙江省内第一批正式商业化运营的电化学储能电站。

  （本文仅供参阅，不代表咱们的任何出资主张。如需运用相关信息，请参阅陈述原文。）