儲能消防是儲能電站安全重要防線。儲能電站起火過程中，電池內(nèi)部仍在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)可能導(dǎo)致多諾米骨牌效應(yīng)，傳統(tǒng)消防撲滅難度大；儲能消防可有效對鋰電池熱失控進行預(yù)警并撲滅火災(zāi)防止復(fù)燃。預(yù)警端技術(shù)壁壘較滅火端高。熱失控預(yù)警要借助傳感器，將探測到的物理、化學(xué)信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栠M行傳輸，集成了物理傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)，技術(shù)和工藝制造壁壘較高，而滅火端技術(shù)成熟。消防市場規(guī)模不斷擴大的核心驅(qū)動因素是政策。我國對于消防安全的重視程度越來越高，政策標(biāo)準(zhǔn)越發(fā)嚴(yán)格，如擴大消防產(chǎn)品的使用范圍、規(guī)定消防產(chǎn)品最長使用年限、要求儲能電站要實現(xiàn)pack級別預(yù)警及滅火等。

儲能消防、傳統(tǒng)消防市場空間及增速

我國消防產(chǎn)品總規(guī)模穩(wěn)步增長，2023年有望達(dá)1796億元，21—23CAGR 4.6%，其中國內(nèi)儲能消防產(chǎn)品規(guī)模有望成為新的成長曲線，21-25CAGR有望達(dá)156%。我國電化學(xué)儲能新增裝機全球占比有望從21年的24.7%提升到25年的30%，消防投入占比也有望從當(dāng)前的2%左右提高到7%以上，儲能消防產(chǎn)品市場規(guī)模將從現(xiàn)在的1.75億元有望增長到2025年的75億元。

全球儲能消防裝機需求21-25年有望從12.23億元提升至261.05億元，CAGR114.9%。儲能消防企業(yè)有望充分受益于政策帶來的行業(yè)高增紅利，同時通過與國內(nèi)儲能系統(tǒng)集成廠商深化合作，有望切入海外儲能消防市場。

二、儲能消防產(chǎn)品市場驅(qū)動因素

儲能電站火災(zāi)事故頻發(fā)，生命財產(chǎn)損失巨大

據(jù)國際能源網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2011-2022年1月期間全球共發(fā)生37起儲能電站爆炸事故，其中4起發(fā)生在中國。從新能源汽車事故看，2022年第一季度，國內(nèi)接報的新能源汽車火災(zāi)共640起，相比上年同期上升了32%。

2017-2022全球儲能電站火災(zāi)情況（部分）

全球電化學(xué)儲能電站起火或爆炸事故統(tǒng)計（部分）

而導(dǎo)致電池事故的主要原因是三元鋰電池正極材料分解溫度僅200°C，易發(fā)生熱失控進而引致火災(zāi)。只要一旦出現(xiàn)過充、過放、過流、熱失控和內(nèi)部短路等電池濫用情況，就容易導(dǎo)致電池內(nèi)部熱量積聚，一旦超過臨界點即會產(chǎn)生熱失控。

儲能事故中電池類型占比情況(單位：%)

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儲能電站火災(zāi)影響大

新能源汽車動力電池容量為10～100kWh，儲能電站規(guī)模則約100MWh級別。電動汽車火災(zāi)影響最多到電池包級別，而儲能電站會到達(dá)電池簇級別，甚至導(dǎo)致整個電站起火爆炸，火災(zāi)影響更大。

電動汽車與儲能電站消防安全影響對比

電動汽車與儲能電站消防安全標(biāo)準(zhǔn)對比

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政策重點強調(diào)儲能消防安全，利好行業(yè)發(fā)展

2021年9月出臺《電化學(xué)儲能電站安全規(guī)程（征求意見稿）》，要求儲能消防融入視頻監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)定系統(tǒng)性解決方案，更加精細(xì)化及科技化，并規(guī)定了儲能電站設(shè)備安全技術(shù)要求、運行、維護、檢修、試驗等方面的安全要求。

2022年2月發(fā)布《“十四五”國家消防工作規(guī)劃》，提出要圍繞新型儲能設(shè)施，加強消防設(shè)計，加強源頭管理。各政策對儲能電站建設(shè)、管理提出細(xì)節(jié)化要求；引導(dǎo)配套儲能消防設(shè)建設(shè)，提高儲能電站運營安全程度；提出2025目標(biāo)裝機規(guī)模和降本增效目標(biāo)，政策指引儲能市場發(fā)展。

隨著多項涉及儲能消防安全的相關(guān)政策及標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)落地實施，可以預(yù)見儲能裝機規(guī)模將快速增加，新標(biāo)準(zhǔn)下儲能消防的重要性不斷突顯，儲能消防投入占比有望進一步提升。

近年中國儲能消防行業(yè)相關(guān)政策梳理

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我國已發(fā)布的消防安全標(biāo)準(zhǔn)

我國發(fā)布了9項電動汽車消防安全系列團體標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了從電池火災(zāi)防控裝置性能檢驗、火災(zāi)報警、疏散、應(yīng)急救援和滅火等領(lǐng)域，但在儲能方面，只涵蓋火災(zāi)報警及滅火領(lǐng)域，缺少火災(zāi)防控裝置性能檢驗、疏散、應(yīng)急救援等消防安全標(biāo)準(zhǔn)體系。隨著電化學(xué)儲能裝機規(guī)模擴大，標(biāo)準(zhǔn)體系缺失會給儲能電站安全運行埋下隱患，并且制約行業(yè)快速發(fā)展。

2022年2月10日國家發(fā)改委、能源局印發(fā)《“十四五”新型儲能發(fā)展實施方案》，相較于2021年7月發(fā)布的《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，新政策細(xì)化了儲能安全標(biāo)準(zhǔn)體系的具體覆蓋內(nèi)容，如：加快制定消防滅火標(biāo)準(zhǔn)，明確了儲能安全技術(shù)突破方向，如突破電化學(xué)系統(tǒng)安全預(yù)警、高效滅火技術(shù)等等，為儲能大規(guī)模裝機及穩(wěn)定安全運行創(chuàng)造有利條件。

下游應(yīng)用場景多元化，“十四五”儲能消防產(chǎn)品有望放量儲能消防產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料包括結(jié)構(gòu)件、電子元器件、機箱和滅火劑等；下游應(yīng)用場景除儲能電站外，還包括新能源汽車、電動自行車和家用儲能等領(lǐng)域。下游隨著儲能規(guī)模的擴大，消防安全標(biāo)準(zhǔn)也將愈發(fā)嚴(yán)格，儲能消防產(chǎn)品需求前景廣闊。

儲能消防產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈

三、產(chǎn)品：預(yù)警+滅火，前者技術(shù)難度更高

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熱失控反應(yīng)特征難控制，易引發(fā)多米諾骨牌效應(yīng)

鋰電池?zé)崾Э赜呻姙E用、熱濫用和機械濫用引起。

熱失控整個過程發(fā)生一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，溫度不斷升高，放熱速率越來越快，內(nèi)部發(fā)生大規(guī)模短路，熱量快速集聚觸發(fā)熱失控。電池內(nèi)部，溫度升高出現(xiàn)SEI膜分解（~80°）→陽極與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)（~100°）→電解質(zhì)分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w（~110°）→ 電池內(nèi)部壓力增加（~120°）→ 隔膜融毀（~135°）→陰極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（~200°）；鋰電池外部，氣體逸出→安全閥破裂→著火→爆炸。

鋰電池?zé)崾Э卦蚣斑^程

單個鋰電池著火后，在熱濫用的作用下電池模組內(nèi)部相鄰電池也相繼發(fā)生熱失控，整個電池模組和電池簇會被點燃，最終導(dǎo)致儲能電站出現(xiàn)火災(zāi)甚至爆炸，帶來多米諾骨牌效應(yīng)。

鋰電池?zé)崾Э貛矶嗝字Z骨牌效應(yīng)

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熱失控預(yù)警是儲能電站安全的前置防線

電池本體的材料安全性是儲能電站安全的第一道防線，第二道防線是過程安全，發(fā)生異常時進行預(yù)警，最后一道防線是消防安全，阻隔火災(zāi)蔓延、滅火并防止復(fù)燃。

熱失控預(yù)警作用在火災(zāi)前，通過與BMS系統(tǒng)聯(lián)動在發(fā)生熱失控時切斷電源，如果模組內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)會觸發(fā)滅火系統(tǒng)并進行pack級別滅火，阻止火災(zāi)進一步蔓延。

熱失控預(yù)警與火災(zāi)報警的比較

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熱失控預(yù)警具有較高技術(shù)壁壘

熱失控探測需要借助傳感器，將探測到的物理信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栠M行傳輸，傳感器屬于火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的前端觸發(fā)設(shè)備，是集成了物理傳感技術(shù)、自動控制、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)的高附加值產(chǎn)品，在技術(shù)含量和生產(chǎn)工藝方面均存在較高的技術(shù)壁壘 。

四、市場：25年全球市場約270億…

民用消防，擴大使用范圍和限制使用年限，帶來增量+存量需求；2023年民用消防產(chǎn)品規(guī)模有望達(dá)到1472億元，CAGR 3-4%。

2023年民用消防產(chǎn)品市場規(guī)模有望達(dá)到1472億元，21-23CAGR為3.7%。其中民用消防報警產(chǎn)品市場規(guī)模為294億元，21-23年CAGR為3.6%。

工業(yè)消防，第二產(chǎn)業(yè)投資快速反彈對市場形成支撐，2023年工業(yè)消防產(chǎn)品規(guī)模有望達(dá)302億元。

疫情影響減弱，投資增速反彈至11.3%，20-21年平均增速為5.7%。工業(yè)方面由于疫情的影響，2020年第二產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資增速為0.1%，2021疫情影響轉(zhuǎn)弱，生產(chǎn)逐漸恢復(fù)，第二產(chǎn)業(yè)固定資產(chǎn)投資增速反彈至11.3%，20-21年平均增速為5.7%，第二產(chǎn)業(yè)以工業(yè)為主，增速反彈對工業(yè)消防產(chǎn)品的需求形成有力支撐。

2023年工業(yè)消防產(chǎn)品市場規(guī)模有望達(dá)到302億元，21-23CAGR為5.8%。其中23年工業(yè)消防報警產(chǎn)品市場規(guī)模有望達(dá)到181億元，21-23年CAGR為5.7%。

2020-2023年消防產(chǎn)品市場規(guī)模測算表

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強制配儲政策，驅(qū)動儲能市場規(guī)模不斷擴大

截至2021年底，全國已有21個省級行政區(qū)在全省或部分地區(qū)明確了新增新能源發(fā)電項目規(guī)制性配儲能比例以及配儲時長。2021年7月發(fā)改委、能源局發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，指出到2025年，裝機規(guī)模達(dá)到30GW，新型儲能從商業(yè)化初期向規(guī)模化發(fā)展轉(zhuǎn)變。

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系統(tǒng)成本有望下降1/3

儲能系統(tǒng)成本包括EPC，軟成本，系統(tǒng)平衡硬件和電池組，其中電池成本約占40%。隨著規(guī)模效應(yīng)及工藝/技術(shù)的提升， 預(yù)計2020-2025年每瓦時總成本有望下降1/3 。

1MW配儲時長1小時儲能系統(tǒng)成本結(jié)構(gòu)，單位：美元/kWh

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電化學(xué)儲能裝機CAGR有望達(dá)到105%

據(jù)測算，2021-2025年我國電化學(xué)儲能新增裝機規(guī)模分別為5.92Gwh，13.05Gwh，29.11Gwh，47.92Gwh和103.46Gwh，CAGR為104.5%，其中發(fā)電側(cè)新增裝機規(guī)模CAGR為110.8%，22-25年電網(wǎng)側(cè)CAGR為45.8%，工商業(yè)CAGR為68.8%。

2021-2025年我國電化學(xué)儲能新增裝機容量

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我國儲能消防產(chǎn)品市場CAGR有望達(dá)到156%

隨著電化學(xué)儲能裝機規(guī)模不斷擴大，儲能消防將成為新藍(lán)海,各企業(yè)趕在國家標(biāo)準(zhǔn)《電化學(xué)儲能電站安全規(guī)程》實施前加速布局，搶占市場份額。經(jīng)測算，2025年儲能消防產(chǎn)品市場規(guī)模有望達(dá)到75億元。

2021-2025年我國儲能消防產(chǎn)品市場規(guī)模（億元）

2021-2025年我國儲能消防市場規(guī)模測算表

五、商業(yè)模式：民用看重性價比，工業(yè)&儲能技術(shù)要求高

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消防產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售產(chǎn)業(yè)鏈

目前，行業(yè)內(nèi)規(guī)模較大的企業(yè)多數(shù)采用“經(jīng)銷為主、直銷為輔”的銷售模式。由于消防產(chǎn)品的設(shè)計和施工需要相關(guān)資質(zhì)，因此最終用戶的業(yè)主單位一般將消防工程承包給工程商或建筑工程總承包商，由其負(fù)責(zé)消防設(shè)計、消防產(chǎn)品的采購與安裝及消防驗收。

傳統(tǒng)消防產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售產(chǎn)業(yè)鏈

儲能消防產(chǎn)品的下游客戶為儲能系統(tǒng)集成廠商，對接的是儲能系統(tǒng)集成廠商，如陽光電源、海博思創(chuàng)等，給集成廠商做配套，再由集成廠商提供給終端客戶如發(fā)電廠、五大發(fā)電集團、國網(wǎng)南網(wǎng)等。

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民用消防

（1）市場化程度較高，集中度有望進一步提升

消防行業(yè)準(zhǔn)入制度調(diào)整及市場化改革吸引大量企業(yè)涌入。強制性認(rèn)證+技術(shù)壁壘提升有望助力消防報警龍頭21年市占率提升至7.46%。

國內(nèi)企業(yè)民用消防報警產(chǎn)品市占率

（2）技術(shù)與性價比成為企業(yè)核心競爭力

火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控和電源監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)壁壘較高，主要競爭力為技術(shù)。滅火系統(tǒng)、疏散系統(tǒng)技術(shù)壁壘較低，主要競爭力為性價比，2020年毛利率較僅為29.5%和35.4%，產(chǎn)品的性價比更加重要。

火災(zāi)自動報警及聯(lián)動系統(tǒng)

青鳥消防各產(chǎn)品毛利率

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工業(yè)消防：高端市場被國外巨頭壟斷，國產(chǎn)替代進程加速

工業(yè)消防產(chǎn)品下游應(yīng)用領(lǐng)域包括冶金、石油石化、軌道交通、電力等領(lǐng)域，應(yīng)用場景環(huán)境復(fù)雜，對產(chǎn)品的性能要求高。

目前國外品牌占據(jù)了我國工業(yè)消防產(chǎn)品高端市場，客戶粘性較強，而國內(nèi)企業(yè)更多提供配套設(shè)施，僅供應(yīng)單一或者少數(shù)產(chǎn)品，2019年國內(nèi)工業(yè)消防企業(yè)前三市占率之和僅為4.76%。

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儲能消防：消防企業(yè)與國內(nèi)儲能系統(tǒng)集成廠商深度合作，實現(xiàn)出口替代

預(yù)計2025年我國儲能新增裝預(yù)計占全球新增裝機30%，消防企業(yè)將充分受益于與國內(nèi)儲能系統(tǒng)集成廠商合作。國內(nèi)儲能系統(tǒng)集成廠商紛紛出海，不斷中標(biāo)海外儲能電站項目，國內(nèi)消防企業(yè)通過與集成廠商深度合作，獲得搶占國內(nèi)外儲能消防市場先機。

儲能電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

作者簡介

吳憨子：傳感器應(yīng)用營銷老師。投資及擔(dān)任森霸傳感、特普生傳感應(yīng)用營銷顧問，歡迎交流傳感器應(yīng)用與投融資，微信：mckinsin

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