1、 储能行业政策支持力度增强，铅炭电池已成为重要参与者
1.1、 政策层面：储能支持力度不断增强，年内已公布 70 余项相关政策

2023 年以来，国家及地方储能政策发布进入高峰，其中 1 月份从国家到地方共 有 50 余项发布或征求意见，涉及新能源配储、辅助服务市场、电力市场、补贴政策 等方面；2 月全国共发布 26 项储能产业相关政策。其中，国家政策 4 项，地方政策 22 项。国家及地方层面对于储能行业的政策支持力度在不断增强。


1.2、 铅炭电池已成为电化学储能重要参与者，近期招中标信息频现

到 2020 年，我国已投运储能项目累计装机规模为 35.6GW，占全球市场总规模 的 18.6%，同比增长 9.8%。

从储能方式来看，抽水储能为目前国内累计装机规模最大的蓄能方式，占比达 到了 89.3%;其次是电化学储能，装机规模占比为 9.2%。熔融盐储热装机规模占比为1.5%;压缩空气储能和飞轮储能装机规模占比都小于 0.1%。电化学储能中，锂电池仍 为主导储能形式，占总量 88.8%，铅蓄电池为第二大分支，占到 10.2%。


随着铅炭电池技术在近年日趋成熟，国内储能市场各类型的项目招投标中，铅 炭电池已经成为重要参与者之一。 2022 年 8 月 9 日，中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。公告显示，该项目为铅碳电池采购，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，国核电力规划设计研究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 总承包招标公告。 项目地点为江苏省靖江市江苏长强钢铁有限公司厂区内南侧空地，建设规模为 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， 投标报价为 2.27 亿元，投标单价为 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，国家电投集团云南国际电力投资有限公司发布国家电投煤山 用户侧共享储能项目Ⅰ期工程 EPC 总承包公开招标，项目地点为浙江省湖州市长兴 县煤山镇，建设规模为 5.04MW/48.66MWh 铅碳电池储能电站，预计项目竣工日期 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实施的 储能项目(含公司下属生产基地)中采用天能股份的铅炭电池电芯总量合计不低于 30GWh 的战略合作意向并签署了《储能项目战略采购合作协议》。太湖能谷是一家 新能源技术研发商，着力于开发和推广大规模电网储能技术，设计并实施各种规模 的储能应用方案，优化储能系统的安装及运行效率。目前已经研发出移动储能电站。

2、 安全先行，铅炭电池更适应高价值设备及人群密集储能
2.1、 电池技术：承袭铅酸电池成熟技术，负极掺炭提升寿命和能量密度

铅酸电池包含正极板组、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，负极板主要活性物质为铅。放电过程中正负极板上会形成细 小松软的硫酸铅晶体，充电过程中硫酸铅歧化为铅与二氧化铅。


铅酸电池因其性价比、回收率及安全性高、市场规模大等优势，广泛应用于电 动车、汽车及能源存储等领域，其在能源市场占比超过其他电化学电池的总和。 但 铅酸电池仍然存在比能量密度低、循环寿命短等问题。 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术，它是 在铅酸电池的负极中加入了活性碳，能够显著提高铅酸电池的寿命。相比于传统的 铅酸电池，在“平行机理”效应下，实现了铅离子到铅的转换，从而使电化学反应 循环往复，但难溶的硫酸铅会阻断反应的进行，致使反应中止。碳材料在负极中所 起的作用主要是建立导电网格、形成双电容层、抑制难溶硫酸铅晶体的形成、增加 活性作用位点等，在减少铅用量的同时延长电池寿命，使电池性能得到综合提升。

根据负极板碳材料的混合方式不同，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 电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，且拥有较好的充放电性能。而且由于 加了石墨烯，阻止了负极硫酸盐化现象，改善了过去电池失效的一个因素，更延长 了电池寿命。

铅炭电池材料技术是储能电池领域的主流技术，因其成本低、安全性高等突出 优势，大容量铅炭储能电池可广泛用于太阳能、风能、风光互补等各种新能源储能 系统，智能电网、微电网系统、无市电、恶劣电网地区的供电储能系统，电力调频 及负荷跟踪系统、电力削峰填谷系统以及生活小区储能充电系统等，是主流储能电 池之一。

2.2、 安全性：铅炭更适应高价值设备及人群密集场所储能需求

在新型储能中，电化学储能以效率高、响应快、建设周期短、技术适应性强等 优势，近年来发展迅猛，逐渐成为储能电站的主流。而在电化学储能中，锂离子电 池虽然凭借能量密度高，技术成熟的优势占接近 90%的比重，但也由于事故多发， 用户对电池安全性的考量进一步提升。 锂电池由于使用有机物质作为电解液溶剂，当不正确使用时(热滥用、电滥用和 机械滥用)，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、变电站等实际运营场景中，往往将成百上千节的电池单体经 过串并联后形成电池模组或者电池簇后集中使用。在该种情况下，一旦其中某节电池发生火灾，其释放的强热、燃烧等行为会造成周围电池温度上升，导致整个电池 模组的热失控，甚至造成整个电池系统的火灾、爆炸事故。


在模拟燃烧实验中，锂电池的燃烧过程包括受热鼓胀、初次射流火、稳定燃烧、 多次射流火、火焰熄灭等过程。不同 SOC（电池中剩余的电荷余量，100%为满电）状态下，锂电池会产生 2-3 次射流火，100%状态下热失控温度仅为 167℃，而燃烧 峰值温度将达到 573℃。

同时在机房、汽车等类型的受限空间内，锂电池的热失控自燃会产生大量可燃 性气体及有毒气体，可燃性气体主要包括烷烃类气体和一氧化碳，有毒性气体主要 包括一氧化碳、氰化氢、二氧化氮、氯化氢等。大量可燃性气体产生并聚集，容易 在短时间内形成爆炸性混合气体，使爆炸成为大概率事件。大量急性中毒类气体产 生并聚集，会对现场无防护人员造成速杀性致命伤害。

2022 年 6 月，国家能源局公布《防止电力生产事故的二十五项重点要求（2022 年版）（征求意见稿）》。要求中针对火灾事故共提出 12 条细则，其中针对锂电池、 铅炭电池、储能站相关的细则包括： “电化学储能电站站址不应贴邻或设置在生产、储存、经营易燃易爆危险品的场 所，不应设置在具有粉尘、腐蚀性气体的场所，不应设置在重要电力设施保护区内。” “中大型电化学储能电站不得选用三元锂电池、钠硫电池，不宜选用梯次利用动 力电池；选用梯次利用动力电池时，应进行一致性筛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集场所，不得设置在有人居住或活动的建 筑物内部或其地下空间。锂离子电池设备间应单层布置，宜采用预制舱式。站房式 锂离子电池设备间，单个防火分区电池容量不宜超过 6MW·h；超过 6MW·h 时， 室内应设置固定自动灭火系统，系统的灭火效果和技术参数应符合本文件 2.12.6 的 规定。”

相较锂电池而言，铅酸/铅炭电池由于自身结构及反应机理，主要使用稀硫酸水 溶液作为电解液，不会发生热失控、自燃爆炸情况。因此在锂电池使用受限制的特 殊环境如人群密集场所或高价值设备机房，其备电、储能项目方面铅炭电池凭借其 较高的安全性，适用性更强且带来的安全隐患更少。

2.3、 经济性：成本优势+地区性峰谷电高价差推动铅炭电池储能站推广

目前储能站盈利模式的其中一类是采取峰谷电价套利模式，即储能站在谷时充 电，峰时放电，以此补平电网负荷曲线的同时获取峰谷电价差值的收益。 参考 2023 年各省电网企业代理购电价格来看，江苏、上海、浙江、福建、广东 等省为代表性较强的省份，选取谷时和高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，达到 1.05 元/KWh。


从全生命周期来考虑，储能站的度电成本包括前期建设成本、过程中充电成本 及维护成本、换电成本以及回收成本四大项。以每个市内小型铅炭储能电站容量 50KWh，功率 5KW，使用年限为 8 年进行计算，江苏、广东等省可取得较高的投资 回报率。

目前的铅炭电池建造成本在 0.35-1 元/Wh 左右，相较于锂离子电池 0.8-2 元/Wh 的成本而言具有较大的经济性优势。同时随着铅炭电池的技术不断成熟，电芯成本 的不断降低，采用铅炭电池作为电化学储能技术的经济优势预计不断增强。

2.4、 应用场景：5G 基站储能方兴未艾，铅炭更符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，降低电费成本并实现储能盈利

2022年 8月 26 日，深圳虚拟电厂管理中心正式揭牌，设在南方电网深圳供电局， 主要负责深圳虚拟电厂的建设、管理和日常运维，预计到 2025 年，深圳将建成具备 百万千瓦级可调节能力的虚拟电厂，逐步形成年度最大负荷 5%左右的稳定调节能力。 2022 年 12 月 14 日深圳举行的 2022 碳达峰碳中和论坛暨深圳国际低碳城论坛上， 深圳虚拟电厂管理中心与中国铁塔、中国电信、中国移动、中国联通、华为数字能 源等单位签订虚拟电厂建设合作协议，将合力推动全市 5G 基站储能系统到 2023 年 全部接入该中心，为保障能源电力系统安全提供快速、灵活的调节能力。

通信储能作为通信基站的配套基础设施，是保障通信系统实现可靠运行的关键。 开年以来，北京、上海、深圳、宁夏、大连、吉林等省市宣布 5G 基站建设目标，1 月 31 日，北京宣布将在 2023 年新建 1 万个以上 5G 基站；2 月 8 日，宁夏宣布将在 2023 年新建 5G 基站 2000 个，累计达到 13000 个；2 月 11 日，上海计划 2023 年新 建 1 万个 5G 基站；2 月 10 日，深圳市工信局发布《深圳市极速先锋城市建设行动 计划》，计划指出要全面提升 5G 网络能效，全年新增 5G 基站 10000 个。2 月 13 日， 吉林省通信管理局公布 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，并宣布了 2023 年目标：力争新建 5G 基站 8000 个。2 月 14 日， 大连市通信管理局宣布全年全域将新建 5G 基站 4000 个以上，力争年底建成 19000 个 5G 基站，重点场所网络通达率提升至 99%。 我国 5G 基站的建设运营模式主要采用中国铁塔建塔、引电建设基础配套设施， 移动、联通、电信三大主运营商租塔、安装设备并进行网络运营的模式，运营电费 由铁塔代运营商统一向电力部门缴纳。5G 基站开通后电费成本开支已高于铁塔租费， 较大的 5G 基站耗电量已经成为阻碍 5G 和制约行业发展的一个重要因素。利用储能 装置在负荷高峰时期放电，负荷低谷时期从电网充电，减少高峰负荷需求，节省用电费用，从而达到改善负荷特性、参与系统调峰的目的，同时节省电费、最大限度 套利。 基站电源系统主要分为交流供电系统、直流供电系统两部分。交流供电系统包 含市电引入、移动油机、浪涌保护器、交流配电箱等。直流供电系统包含高频开关 组合电源，蓄电池等。



针对基站现有配电系统，在交流配电箱后引入 ESS 储能系统，在电价低谷时， 通过 ESS 储能系统 PCS 给储能电池充电，在电价高峰时，由储能电池反向放电， 以实现峰谷套利。

2.4.2、 家庭储能：欧洲住宅储能安装热潮，铅炭电池更符合木结构建筑安全考量

欧洲光伏产业协会（SolarPower Europe）数据表明，欧洲部署的住宅储能系统总储能容量在 2020 年首次突破 1GWh，而在 2021 年又增长了一倍多，达到 2.3GWh。 2021 年住宅电池储能市场的规模是 2014 年的 35 倍。欧盟各国在 2014 年仅安装了约 9000 套住宅电池储能系统，而到 2021 年，约部署了 26 万套住宅电池储能系统。欧 洲光伏产业协会在其“中等情景”预计 2022 年将达到 3.9GWh，将增长 71%，这将 使欧洲累计部署的住宅储能系统总储能容量达到 9.3GWh。根据该协会的预计，欧洲 在 2022 年将安装 42 万多块蓄电池，这将使欧洲 100 多万户家庭使用住宅太阳能发 电设施和住宅电池储能系统。欧洲电池储能系统的电池通常是进口的，现在面临着 严重短缺的困境。 欧洲光伏产业协会认为，住宅太阳能和储能系统的部署热潮将会持续下去。根 据该协会对“中等情景”的预计，到 2026 年底，欧洲将有 390 万户家庭部署住宅电 池储能系统，累计部署的储能容量将增长 300%以上，达到 32.2GWh。而其“高等情 景”预测超过 44GWh。德国是在欧洲领先的住宅电池储能市场 (2021 年占欧洲住宅 电池储能市场份额的 59%)，新建的住宅太阳能设施的电池储能系统配套部署率达到 70%，并且还在进一步上升。



欧美家庭住宅，特别是独栋房屋存在大量木质结构。因此储能电池安全性同样是布置家庭储能电站较为重要的考量因素之一。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应用场景中得到展现。 同时欧美独栋住宅空间较大，地下室、车库等大面积空间富裕，使用铅炭电池 替代锂电池作为储能电池时对于体积较大、重量较大等问题并不敏感。

3、 行业公司：国内铅炭技术发展超 10 年，昆工科技后起之秀

北交所内目前从事铅炭电池生产的企业为昆工科技，同行企业主要为天能股份、 南都电源、圣阳股份、超威动力等。

3.1、 昆工科技：冶金电极板技术迁移切入储能，开发大容量铅炭电池

昆工科技是一家集有色金属新材料研发、产品设计、加工制造、产品销售和技 术服务为一体的国家级高新技术企业，以节能降耗电极新材料及电极产品的研发、 设计和产业化生产为主业。于 2019 年入选工业与信息化部首批专精特新“小巨人” 企业，是电化学冶金电极及电极新材料行业的创新型企业。 从近期财务方面来看，昆工科技的营收、净利润规模保持稳定，营业收入和净 利润三年 CAGR 均为 18.3%。受制于国内冶金用电极板行业竞争较为激烈，毛利率 和 ROE 略有下降。业绩快报显示 2022 年预计全年实现营业收入 5.64 亿，净利润 4344.65 万元。

2022 年 9 月，昆工科技宣布开展新的铅炭电池业务线条。2022 年 9 月 9 日收到 国家知识产权局颁发的《发明专利证书》，发明专利为“一种大容量铅炭储能电池及 制备方法”。 2022 年下半年至今，昆工科技在铅炭电池产能方面不断推进。2022 年 12 月公 告显示，位于云南省曲靖市麒麟区的全资子公司云南理工恒达新能源科技有限公司 新型铅炭储能电池组装生产线已安装调试完毕，经过系统投料生产测试，能够正常、 稳定运行并批量生产产品，同时正在生产送检产品拟送第三方检测，待第三方检测 结果符合国家标准以及小批量生产通过客户使用验证后，将正式批量生产。该生产 线项目设计产能为年产 2GW 新型铅炭储能电池。

产能方面，募投项目实施前的产能（包括一条备案产能 15 万片/年的铅合金阳 极板生产线、一条备案产能 10 万片/年栅栏型阳极板生产线及一条备案产能为不锈 钢阴极板、铝合金阴极板各 5 万片/年的阴极板生产线）已经出现产能不足情况，且 主要生产基地昆工晋宁也已无多余场地进行进一步开发。 昆工科技原计划在昆明市晋宁工业园区二街镇投资建设 “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 区新田投资新建的“年产 10GWh 新型铅炭长时储能电池生产基地项目，鉴于土地 供应时间不及预期、环保政策等因素，决议终止这两项建设计划并拟重新选址进行 项目的投建。

2023 年 2 月公告显示，昆工科技进一步推进产能规划。签定投资协议书拟在银 川高新技术产业开发区投资建设“年产 2000 万 kVAh 新型铅炭长时储能电池生产 基地项目”，该项目计划总投资 24 亿，分两期建设；同时拟在曲靖市陆良工业园区 大莫古片区投资建设“曲靖市陆良县铅炭储能电池用铝基铅合金复合材料项目”，实 施主体为新设立的全资子公司昆工恒达（云南）新能源科技有限公司，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材料。

3.2、 天能股份：完成首个电网侧铅炭储能站，与太湖能谷合作协议达 30GWh

天能股份是一家以电动轻型车动力电池业务为主，集电动特种车动力电池、新 能源汽车动力电池、汽车起动启停电池、储能电池、3C 电池、备用电池、燃料电池 等多品类电池的研发、生产、销售为一体的国内电池行业领先企业。 财务方面近期天能股份业绩逐渐回暖， 2022 年全年天能股份实现营业收入 418.82 亿元，同比增长 8.18%；归母净利润 19.08 亿元，同比增长 39.35%。


在储能、备用电源方面，天能股份主要提供铅炭+锂电双重技术路线解决方案， 满足客户不同产品需求。其研制的长寿命高功率铅炭超级电池已通过浙江省经济和 信息化厅新产品鉴定，确认为省级工业新产品。 2020 年，天能股份参与建设 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。电站核心储能单元由天能 生产的 20160 只铅炭电池组成。2022 上半年，天能股份铅炭储能业务营收约 7660 万元，较 2021 年同期增长超 7 倍，下游客户有中电投、国电网、中国移动等。 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实施的 储能项目中采用天能股份的铅炭电池电芯总量合计不低于 30GWh 的战略合作意向 并签署了《储能项目战略采购合作协议》。

3.3、 南都电源：铅炭应用超 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术企业，一直专注于高端工业电池及新能源领域，提供 以先进阀控密封电池、锂离子电池、燃料电池为核心的系统化产品、解决方案及运 营服务，主营业务包含通信及数据、智慧储能、新能源动力全系列产品和系统的研 发、制造、销售、服务及环保型资源再生。 从财务情况来看，南都电源总营收保持上涨趋势，但在 2020-2021 年均录得净利 润亏损。截至 2022Q3 南都电源取得营业收入 84.86 亿元同比下降 15.97%，净利润 6.08 亿元，结束亏损局面。

南都电源对于铅炭电池的研究历史较长。从 2010 年南都电源就已经开始研究铅 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能源示范城 市兆瓦级储能项目“吐鲁番示范区屋顶光伏电站暨微电网试点工程储能电池系统”； 2013 年铅炭电池通过国家级能源科学技术成果鉴定，并中标“珠海万山海岛 6MWh 新能源微电网示范项目”，“浙江鹿西岛 4MWh 新能源微网储能项目”，“张北国家风 光储输示范工程项目”等；2014 年在湖北省葛店经济技术开发区投资建设年产 1000 万 kVAh 新能源电池项目，项目重点产品为针对节能环保汽车启停系统用高性能铅 炭电池；2015 年中标“中能硅业储能电站工程实施项目”项目容量达 12MWh；2016 年与中恒普瑞就共同实施储能容量为 68.64MWh 的储能项目签订了《电力储能电站 项目合作协议》；2017 年中标“中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采购”中标总容量 121.7MWh，与无锡星洲能源等四家公 司签署合计容量为 96MWh 的储能电站项目投资服务合同，累计签约储能电站总容量 近 1,900MWh；2018 年完成铅炭起停电池的开发完成并通过验收。

3.4、 圣阳股份：合作日本古河，2018 年参与制定储能用铅炭电池国标

圣阳股份是国内最早自主研发和生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、中国电池工业协会常务理事单位、中国电 器工业协会铅酸蓄电池分会理事单位、中国照明学会新能源照明专委会会员、中国 电源学会会员等。圣阳股份是山东省第一批高新技术企业，拥有山东省人民政府认 定的企业技术中心和山东省科技厅认定的高能环保铅酸蓄电池工程技术研究中心， 拥有多项核心技术。 财务方面，2022Q3 圣阳股份业绩取得较大提升，营业收入达到 19.32 亿元同比 上涨 29.66%；净利润达到 9155.12 万元同比上涨 222.31%。


圣阳股份在铅炭电池方面同样具有较长的发展历史。2014 年与日本古河电池株 式会社签定《技术支援协议》，古河电池将具有国际领先水平的大容量、深循环、超 长寿命铅炭技术储能铅酸蓄电池产品授权给公司在中国的工厂进行本地化生产。 2016 年基于量产的具有国际领先循环性能的 FCP 铅炭电池开发了通信基站能效管理 系统，在基站可靠备电的基础上储能化应用，年内成功实施了西藏尼玛可再生能源 局域网项目、广东电网电力科学研究院主导的基于电网多端融合应用的储能技术与 经济研究项目、中国铁塔内蒙古自治区分公司“2016 年风光互补改造项目”、浙江大 学与浙江电网“高密度分布式能源接入交直流混合微电网”上虞 863 示范项目；2018 年参与制订了由国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会发布的《电力 储能用铅炭电池》标准。

3.5、 超威动力：超威郎山项目为首批浙江商业化运营电化学储能站

超威动力从事铅酸动力电池以及其他相关产品的制造及销售，产品主要应用于 电动自行车、电动汽车和特殊用途电动车等，同时有生产及销售储能电池和锂离子 电池。集团拥有先进的生产工艺和技术，是目前中国极少数能成功在生产过程中大 规模采用内化成工艺的企业，也是中国唯一全面采用胶体电池技术的铅酸动力电池 生产商。 财务方面超威动力在 2018-2021 营收保持稳定，2022H1 实现营收 133.19 亿元同 比上涨 2.54%；净利润则在 2021 年产生下滑，2022H1 实现净利润 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建设，位于浙江省湖州市长兴县小浦园区超威郎山分公司厂 区，目标储能功率为 10MW，装机电量为 97.312MWh，目前已经完成建设。此铅炭 电池储能电站为浙江省内首批正式商业化运营的电化学储能电站。

原标题：铅炭电池储能专题研究：通信基站及家庭储能安全先行