解读沙利文:创新模块化引领储能行业新时代发展白皮书(英文版)

2025-07-04 47 次浏览储能新型储能英文
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碳通通 · 脱水解读

7 分钟理解报告 · 解读 1406 字 · 8 张图 · 27 个数据点

这是一份由Frost & Sullivan于2025年5月发布的《创新模块化开启储能产业新时代》行业白皮书,围绕全球光伏与储能市场展开,重点分析了全模块化储能方案兴起的背景、技术路线与市场前景。对储能系统集成商、分布式能源从业者与关注海外市场的企业而言,报告中的出货量数据、区域分布以及对传统非模块化方案五大痛点的梳理值得细读,下面逐章展开。

核心判断

  • 全球可再生能源累计装机占比将从2019年的35.0%升至2029年的63.6%。
  • 2019至2023年全球储能系统年出货量从8.9GWh增至149.1GWh,年复合增速达102.2%。
  • 全模块化储能通过电池包级管理与堆叠设计,解决传统方案容量刚性、安装复杂等痛点。
  • 2025年全模块化工商业储能出货量预计8.0GWh,2029年将达36.8GWh。
  • 全球全模块化储能市场由中国厂商主导,思格新能源率先将全模块化延伸至工商业场景。

脱水解读

全球能源转型:可再生能源占比持续攀升

白皮书开篇从全球能源转型切入。可再生能源来自自然 replenishing 且几乎取之不尽的来源,主要包括光伏、风电等。随着光伏电池效率提升、风机设计改进以及储能系统的进步,可再生能源的可靠性与成本效益不断提高,正推动全球从化石能源体系向可再生能源体系转型。

2019年,可再生能源累计装机占全部发电方式总装机容量的35.0%,2023年升至43.8%,预计2029年将达到63.6%;同期可再生能源发电量占比也从25.2%提高到29.1%,并有望在2029年达到45.0%。这些数据表明可再生能源在全球电力系统中的重要性持续上升。

Share of Renewable EnergyInstalled Capacity,Global,2019&2023&2029E

光伏领跑:发电量与装机双高速增长

在可再生能源内部,光伏是增长最快的品类。2019至2023年,可再生能源发电量从6676TWh增至8454TWh,年复合增速6.1%;预计2024至2029年将从9360TWh增至16121TWh,年复合增速提升至11.5%。其中,光伏发电量从2019年的660TWh跃升至2023年的1469TWh,年复合增速22.2%,预计2029年达5850TWh,占可再生能源发电总量的36.3%。

装机方面同样如此。2019至2023年全球可再生能源累计装机从2554GW增至3930GW,年复合增速11.4%;预计2029年达到9091GW。光伏装机从586GW增至1467GW,年复合增速25.8%,明显快于水电的1.7%和风电的13.1%,预计2029年将达5365GW。

储能爆发:十年百倍级增长的出货曲线

储能系统是连接发电与用电的关键环节。按技术路线,储能可分为机械、电磁、电化学、热与化学储能等,其中电化学储能凭借建设周期短、地理限制小、成本较低等优势占据主导,锂离子电池又因成本效益与物理性能最优而处于领先地位。

市场数据印证了这一趋势:2019至2023年,全球储能系统年出货量从8.9GWh增至149.1GWh,年复合增速高达102.2%;预计2029年将达到793.0GWh,2024至2029年年复合增速为31.1%。其中集中式储能将从2024年的125.5GWh增至2029年的461.3GWh,分布式储能则从79.0GWh增至331.7GWh,后者的年复合增速33.2%略高于前者。

分布式储能:户用与工商业双轮驱动

分布式储能是储能市场的重要增长极。户用储能年出货量从2019年的1.1GWh增至2023年的38.4GWh,年复合增速144.8%,预计2029年达181.7GWh;工商业储能同期年复合增速72.9%,预计2029年达149.9GWh,2024至2029年年复合增速43.2%,快于户用。

从区域看,欧洲分布式储能出货量从2019年的0.8GWh增至2023年的21.9GWh,预计2029年达93.9GWh;北美从0.9GWh增至12.0GWh,预计2029年达77.7GWh。

Distributed ESS Annual Shipment (by downstream application), Global, 2019-2029E

传统方案之困:五大痛点催生模块化需求

白皮书用较大篇幅剖析了传统非模块化储能的局限。一是应用场景受限,传统系统体积庞大,集装箱式适合有开阔土地的大型项目,小型机柜虽可用于商业场景但仍需安装空间,难以适配户用的灵活小规模需求。二是容量设计刚性,系统容量在设计安装阶段即固定,后期调整成本高、耗时长。

三是安装与维护复杂,户用安装常需手推车,工商业则依赖起重机,且需集成电池、BMS、冷却、逆变器、消防等多个子系统,布线复杂、调试繁琐。四是安全性低,电池模块密集排列、缺乏早期预警机制,难以察觉内部短路,易引发热失控。五是效率低,电芯类型、老化速率、温度分布差异导致容量、电阻、电压、SOC不一致,电池包或簇的可用容量受其中最弱一环限制,直接影响容量利用率。

全模块化破局:从电池包级管理到堆叠设计

全模块化储能在传统模块化基础上进一步引入电池包级管理。通过在每一电池包中集成优化器,系统实现包级管理与安全保护,并带来更精细的簇级控制;电池包采用可堆叠设计,无需额外布线即可安装。对比来看,传统模块化和非模块化方案在电池包级管理、包级安全设计、可堆叠设计三项上均为否,全模块化则全部具备。

按形态,全模块化方案可分为一体机式与分体式两类:一体机式将电池包、逆变器、BMS、EMS集成于单一机柜;分体式则需独立安装逆变器,电池包与管理系统的组合另置于专用机柜。

市场前景与竞争格局:中国厂商主导的蓝海

全模块化储能的商业化正在提速。工商业场景下,全球出货量预计2025年达到8.0GWh,2029年增至36.8GWh,2024至2029年年复合增速高达115.0%。户用场景下,全模块化系统已成为市场主流方案,出货量从2019年的0.6GWh增至2023年的26.4GWh,预计2029年达140.7GWh,年复合增速30.4%。

竞争格局上,全球全模块化储能系统市场目前由中国厂商主导,产品以一体机式和分体式为主,主要面向户用场景。其中,思格新能源率先将全模块化设计延伸至工商业场景,推出SigenStack产品。2024年第一季度至第三季度,思格新能源以231MWh的出货量位居可堆叠一体机式分布式储能方案全球第一,市场份额11.3%。

图说解读

可再生能源装机与发电占比三级跳

这张图把可再生能源的装机占比与发电量占比放在同一把尺子上对比。装机占比从2019年的35.0%上升到2023年的43.8%,预计2029年达到63.6%;发电量占比则从25.2%升至29.1%,预计2029年达到45.0%。装机占比始终高于发电量占比,说明可再生能源的装机扩张快于其实际发电贡献。发电量占比到2029年仍不足一半,意味着化石能源在电力结构中仍将占据相当位置,能源转型是一个渐进过程。

装机占比2019
35.0%
装机占比2023
43.8%
装机占比2029E
63.6%
发电占比2019
25.2%
发电占比2023
29.1%
发电占比2029E
45.0%
可再生能源装机与发电量占比(2019/2023/2029E)
碳通通

光伏发电量增速远超其他可再生能源

这张图展示光伏、风电、水电三条发电量曲线的相对走势。水电基本是一条平线,十一年间从3730TWh微增至3865TWh,年复合增速仅0.1%至0.5%。风电从1416TWh稳步增长到2029年的5374TWh。光伏起点最低,2019年仅660TWh,但增长最陡,2023年已达1469TWh,预计2029年攀升至5850TWh,反超风电。光伏以22.2%的历史年复合增速和24.4%的预期增速,成为可再生能源中增长最快的品类,这也构成了储能需求快速扩张的上游动力。

2019
2020
2021
2022
2023
2024E
2025E
2026E
2027E
2028E
2029E
光伏(TWh)
660
794
946
1143
1469
1960
2536
3212
3983
4863
5850
风电(TWh)
1416
1586
1858
2120
2338
2707
3151
3646
4185
4763
5374
水电(TWh)
3730
3827
3777
3802
3738
3762
3786
3807
3829
3847
3865
全球可再生能源分品类发电量走势(2019-2029E)
碳通通

储能出货量十年百倍增长的曲线

这张面积图直观呈现全球储能系统年出货量的爆发式增长。2019年出货量仅8.9GWh,2020年14.2GWh,2021年33.9GWh,2022年93.8GWh,2023年跃升至149.1GWh,2019至2023年年复合增速高达102.2%。

进入预测期后,增速有所放缓但绝对增量依然可观:2024年预计204.6GWh,2025年287.5GWh,到2029年将达到793.0GWh,2024至2029年年复合增速31.1%。从8.9GWh到793.0GWh,十年间出货量放大约89倍,这一曲线背后是光伏风电装机快速扩张带来的配套储能刚需。

2019
2020
2021
2022
2023
2024E
2025E
2026E
2027E
2028E
2029E
储能系统总出货量(GWh)
8.9
14.2
33.9
93.8
149.1
204.6
287.5
392.4
513.8
648.6
793
全球储能系统年出货量走势(2019-2029E)
碳通通

分布式储能:户用与工商业的增速分化

这张分组柱状图对比户用与工商业分布式储能在三个时点的出货量。2019年户用储能仅1.1GWh,工商业为2.1GWh,后者规模更大;到2023年,户用储能猛增至38.4GWh,反超工商业的18.6GWh;预计2029年户用达181.7GWh,工商业达149.9GWh。

从历史增速看,2019至2023年户用储能的年复合增速为144.8%,工商业为72.9%,户用明显更快。但从预测期看,2024至2029年工商业储能年复合增速43.2%,反超户用的27.4%,说明工商业储能正进入加速追赶阶段,这也正是全模块化方案重点布局的场景。

2019
2023
2029E
户用储能(GWh)
1.1
38.4
181.7
工商业储能(GWh)
2.1
18.6
149.9
全球分布式储能年出货量:户用与工商业对比
碳通通

全模块化工商业储能:从零起步的陡峭曲线

这张折线图展示全模块化工商业储能这一细分市场的从无到有。2019至2023年该品类出货量均为零,2024年预计才首次录得0.8GWh,2025年预计升至8.0GWh,随后逐年攀升至2029年的36.8GWh。2024至2029年的年复合增速高达115.0%,是整个储能市场中增速最快的细分赛道之一。

这一曲线背后是中小工商业用户对灵活扩容、便捷安装储能方案的需求快速增长,而传统一体柜式方案在容量刚性和安装复杂度上难以适配,全模块化方案因此获得切入空间。

2019
2020
2021
2022
2023
2024E
2025E
2026E
2027E
2028E
2029E
全模块化工商业储能出货量(GWh)
0
0
0
0
0
0.8
8
12.7
18.7
26.7
36.8
全球全模块化工商业储能系统出货量(2019-2029E)
碳通通

储能技术路线分类一览

这张层级树梳理了储能系统的主要技术路线。按存储技术划分,储能可分为电化学、机械、电磁、热和化学五大类。电化学储能涵盖锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池和液流电池,是目前应用最广的一类;机械储能包括抽水蓄能、压缩空气和飞轮;电磁储能包括超级电容和超导磁;热储能以熔盐为代表;化学储能则指向氢能和生物燃料。

白皮书指出,电化学储能凭借建设周期短、地理限制小、建设成本较低、技术日益成熟等优势,是当前最具竞争力的路线,其中锂离子电池又因成本效益和物理性能最优而占据主导地位。

储能技术按存储技术划分电化学锂离子、铅酸、钠硫、液流电池机械抽水蓄能、压缩空气、飞轮电磁超级电容、超导磁热熔盐储热化学氢能、生物燃料
储能技术→电化学(分类)
储能技术→机械(分类)
储能技术→电磁(分类)
储能技术→热(分类)
储能技术→化学(分类)
储能系统主要技术路线分类
碳通通

传统方案五大痛点与全模块化应对

这张对比表把白皮书梳理的传统非模块化储能五大痛点与全模块化方案的应对路径并列。第一是场景受限,传统系统体积大,集装箱式需开阔土地,机柜式仍需安装空间,难以适配户用;全模块化设计紧凑,占地小。第二是容量刚性,传统方案容量在设计阶段即固定,后期调整成本高;全模块化支持低初始容量、按需扩容。

第三是安装维护复杂,传统方案户用需手推车、工商业需起重机,且涉及多子系统集成;全模块化采用堆叠安装、免布线。第四是安全性低,传统系统电池模块密集、缺早期预警;全模块化提供电池包级安全保护。第五是效率低,电芯的不一致会导致电池包或簇的可用容量受最弱一环限制;全模块化通过包级优化提升容量利用率。

应用场景受限:体积庞大
紧凑独立单元,占地小
容量设计刚性:后期调整难
低初始容量,按需扩容
安装维护复杂:需起重机
堆叠安装,免布线
安全性低:缺乏早期预警
电池包级安全保护
效率低:电池不一致
包级优化,容量利用率高
传统非模块化储能五大痛点
碳通通

思格新能源市场份额居首

这张排行榜列出2024年第一季度至第三季度全球可堆叠一体机式分布式储能方案的出货量前五名。思格新能源以231MWh位居第一,市场份额11.3%;AlphaESS以209MWh位列第二,份额24.3%中存在口径差异;SOLAX以142MWh排第三,份额14.9%;SOFAR以108MWh排第四;SAJ以39MWh排第五。

白皮书指出,全球全模块化储能系统市场目前由中国厂商主导,产品以一体机式和分体式为主,主要面向户用场景。思格新能源率先将全模块化设计延伸至工商业场景,推出SigenStack,在户用之外开辟了新的应用方向。

思格新能源
231MWh
AlphaESS
209MWh
SOLAX
142MWh
SOFAR
108MWh
SAJ
39MWh
全球可堆叠一体机式分布式储能方案出货排名(2024Q1-Q3)
碳通通

数据解读

指标数值单位出处
可再生能源累计装机占比35.0%第1章1.1
可再生能源累计装机占比43.8%第1章1.1
可再生能源累计装机占比63.6%第1章1.1
可再生能源发电量占比25.2%第1章1.1
光伏累计装机586GW第1章1.3
光伏累计装机1467GW第1章1.3
光伏累计装机5365GW第1章1.3
光伏发电量660TWh第1章1.2
光伏发电量5850TWh第1章1.2
全球可再生能源与光伏关键指标

这组数据呈现全球可再生能源与光伏的关键指标。装机占比方面,2019年为35.0%,2023年为43.8%,2029年预计63.6%;发电量占比2019年为25.2%,与装机占比之间始终存在约10个百分点的差距,反映可再生能源的利用小时数相对化石能源偏低。 光伏累计装机从2019年的586GW增至2023年的1467GW,预计2029年达5365GW,历史年复合增速25.8%,显著快于水电的1.7%和风电的13.1%。光伏发电量从660TWh增至1469TWh,预计2029年达5850TWh,占可再生能源发电总量的36.3%。光伏装机与发电量的双高速增长,直接拉动了配套储能的需求。

指标数值单位出处
储能系统总出货量8.9GWh第2章2.4
储能系统总出货量149.1GWh第2章2.4
储能系统总出货量793.0GWh第2章2.4
亚太(不含中国)出货量4.3GWh第2章2.4
亚太(不含中国)出货量78.2GWh第2章2.4
亚太(不含中国)出货量355.7GWh第2章2.4
北美出货量2.5GWh第2章2.4
北美出货量37.6GWh第2章2.4
欧洲出货量1.6GWh第2章2.4
欧洲出货量26.0GWh第2章2.4
全球储能系统出货量与区域分布

这组数据反映全球储能系统出货量的总量与区域分布。总量从2019年的8.9GWh增至2023年的149.1GWh,预计2029年达793.0GWh,历史年复合增速102.2%,预测期年复合增速31.1%。 区域上,亚太(不含中国)从2019年的4.3GWh增至2023年的78.2GWh,预计2029年达355.7GWh,在各区域中规模最大;北美从2.5GWh增至37.6GWh;欧洲从1.6GWh增至26.0GWh。亚太地区在储能出货量上处于领先地位,北美和欧洲紧随其后。三个区域的增长曲线共同支撑了全球储能市场的快速扩张,也说明储能需求是全球性的而非局部现象。

指标数值单位出处
全模块化工商业储能出货量0.8GWh第3章3.5
全模块化工商业储能出货量8.0GWh第3章3.5
全模块化工商业储能出货量36.8GWh第3章3.5
全模块化户用储能出货量0.6GWh第3章3.5
全模块化户用储能出货量26.4GWh第3章3.5
全模块化户用储能出货量140.7GWh第3章3.5
思格新能源出货量231MWh第4章4.2
思格新能源市场份额11.3%第4章4.2
全模块化储能出货量与市场前景

这组数据聚焦全模块化储能这一细分市场的出货量与前景。工商业场景下,2024年出货量预计0.8GWh,2025年8.0GWh,2029年36.8GWh,2024至2029年年复合增速115.0%;户用场景下,出货量从2019年的0.6GWh增至2023年的26.4GWh,预计2029年达140.7GWh,年复合增速30.4%。 工商业场景基数虽小但增速极快,户用场景则已形成规模化市场。全模块化系统在户用领域已成为市场主流方案,而在工商业领域仍处于起步阶段。思格新能源2024年前三季度出货231MWh、市场份额11.3%,在可堆叠一体机式分布式储能方案中排名第一。

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