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需求爆發市場規模超萬億,一文梳理電化學儲能産業鍊 | 行業觀察

随着大陸“碳達峰、碳中和”戰略目标的制定和推進,以光伏、風電等清潔能源以及儲能系統電力的入網比例将大幅提高,這為儲能市場帶來了巨大的發展空間。

2021年7月23日,國家發展改革委和國家能源局釋出了最新儲能政策《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》,主要目标是到2025年,實作新型儲能從商業化初期向規模化發展轉變,裝機規模達3000萬千瓦(30GW)以上;到2030年,實作新型儲能全面市場化發展。

儲能系統按照種類劃分可分為實體儲能、電化學儲能和電磁儲能等。實體儲能包括抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪儲能、儲氫等,主要應用于數時級以上的工作場景;電化學儲能包括鈉硫電池、液流電池、锂離子電池等,主要應用于分鐘至小時級的工作場景;電磁儲能包括超級電容儲能、超導儲能等,主要應用于秒級的工作場景。目前應用最廣泛的是儲水儲能,占了全球70%以上。

但近年來,在政策的推動下大陸電化學儲能系統發展較為迅速,2019-2020年電化學儲能占全部儲能市場比重有所上升,從4.9%增長到了9.2%,且在發電側、電網側和用電側均有應用。

本文主要通過産業鍊梳理,介紹大陸電化學儲能産業上下遊供應商和內建商基本情況,主要包括電池供應商、EMS/BME供應商、儲能變流器供應商及系統內建商。

由于篇幅限制及部分零部件通用性較強,是以箱體、冷卻系統供應商、系統營運商以及國外供應商/內建商(如電樁、博世、特斯拉)不做梳理。

需求爆發市場規模超萬億,一文梳理電化學儲能産業鍊 | 行業觀察

江蘇鎮江某儲能電站

電池供應商

甯德時代

甯德時代是目前國内電池制造商的絕對龍頭,其電池和相關管理系統産品主要面向新能源汽車和儲能市場。甯德時代的儲能業務以磷酸鐵锂電芯為主,在研鈉離子電池預計2023年量産,目前儲能業務合作有永福股份、國家時代(國家電網)、星雲時代(星雲股份)、科士達、普洛斯等。

在儲能領域,甯德時代的ToC業務模式主要以承接、聯合承做國家各級儲能項目,以及與儲能系統內建廠商、光伏系統內建商等等進行戰略合作,為其提供電池模組,形成深度綁定,完善工商業側的布局。

(甯德時代與比亞迪在電池供應和項目實施上都有布局,業務體量較大,後續內建商部分不再單獨介紹)

比亞迪

比亞迪從2008年開始研發儲能系統,目前主要在海外市場開展儲能業務。比亞迪的儲能産品覆寫了小到家庭儲能産品、工商業儲能系統和大到公用級别集裝箱系統的市場需求,業務範圍涉及全球50多個國家、300多個城市,到目前全球總銷量超過1.7GWh。

2020年,比亞迪釋出了儲能産品BYD Cube,占地僅16.66平方米儲能容量2.8MWh,相較于行業内40尺标準集裝儲能系統機關面積能量密度提升了90%,并率先支援了1300V直流電壓。從公開資料來看,比亞迪目前隻向電網集團等少數客戶提供電池模組産品,大部分業務來源于儲能系統內建和項目落地。

(比亞迪與甯德時代在電池供應和項目實施上都有布局,業務體量較大,後續內建商部分不再單獨介紹)

中創新航(原中航锂電)

中創新航擁有相對成熟的儲能項目經驗,承接過的儲能系統穩定運作已達五年,在國内處于領先地位。

截止目前,中創新航在儲能領域已實作了近海島嶼、偏遠高原、高寒低壓等應用場景全覆寫,項目累計超過20個,總裝機容量超過150MWh。中航锂電現有锂電池産能為11GWh,根據規劃,到2025年中航锂電的動力電池産能将達到100GWh,這些電池将主要用于新能源汽車和儲能市場。

國軒高科

國軒高科于2016 正式成立儲能事業部進入電池儲能領域,目前以向儲能項目提供電池系統為主要經營方式。

今年1月12日,國軒高科釋出公告稱,合肥國軒收到皖能電力的《中标通知書》,确認合肥國軒與西南電力設計院組成的聯合體成為“淮北皖能儲能電站一期(103MW/206MWh)工程總承包”的中标機關,負責提供該項目直流側電池儲能系統。

億緯锂能

億緯锂能在通訊儲能、電力儲能、風光儲能、分布式能源系統等領域均有布局,主要為個儲能領域提供電池系統。此前美國儲能系統內建商Powin Energy與億緯锂能簽署了為期兩年的總供應協定,億緯锂能将成為Powin電池儲能系統(BESS)項目的電池供應商。

同時,億緯锂能還将于今年投産并傳遞華為3GWh儲能電池項目。為保證儲能電池供應,億緯锂能已與林洋能源簽署合資協定,啟動年産10GWh磷酸鐵锂儲能電池項目建設工作,總投資約30億元。

欣旺達

欣旺達同樣向市場上提供了動力電池及儲能電池産品。今年2月26日,根據棗莊國家高新區釋出的消息,欣旺達年産30GWh動力電池項目正式開工建設。據介紹,該項目規劃占地1000畝,建築面積約100萬平米,總投資200億元,主要建設年産30GWh動力電池、儲能電池及配套生産基地

贛鋒锂業

目前贛鋒锂業的锂電池産品涵蓋固态電池、消費類電池、聚合物小電池、動力電池、儲能系統五大類二十餘種,旗下贛鋒動力主要負責動力電池、儲能電池的生産制造。從産品種類來看,贛鋒锂業用于儲能市場的電池為磷酸鐵锂電池,且主要以電池銷售為主。

BMS/EMS系統供應商

BMS和EMS(即電池管理系統和能量管理系統)是儲能系統的管理和控制中樞,BMS主要針對儲能系統中的電池進行檢測、評估、保護和均衡,通過各種資料監測電池的累計處理電量,并保護電池安全;EMS主要通過資料采集、網絡監控和能量排程來實作儲能系統内部微電網的能量控制,保證微電網和整套系統正常運作。

目前儲能市場上的EMS/BMS供應商既有電池廠商、新能源汽車BMS制造商,也有專門研發儲能市場管理系統的企業。電池廠商和新能源汽車BMS制造商由于更具産品研發經驗,目前擁有較大的市場佔有率。

但同時,電動汽車上的BMS和儲能系統上的BMS有所不同,儲能系統電池數量很大,系統很複雜,運作環境也比較惡劣,這對BMS抗幹擾性能提出了非常高的要求;同時,儲能系統有很多電池簇,就存在簇間的均衡管理和環流管理,這是電動汽車上的BMS所不必考慮的。是以,儲能系統上的EMS/BMS還需要供應商或內建商自己,根據儲能項目的實際情況進行開發和優化。

比亞迪内部成立了BMS工廠研究部,專門從事電芯、BMS以及相關保險、電容、光伏、儲能等業務。比亞迪的電動汽車配套自己的電池及電池管理系統,其電池管理系統除具備基本的電池能量管理、電池熱管理功能外,還具有電池單體自動均衡功能。但由于電動汽車上的BMS和儲能系統上的BMS有所不同,是以比亞迪儲能産品電池管理政策也會不同,目前尚未有公開資料分析其儲能系統BMS的性能或技術名額。

甯德時代的BMS同樣內建在電池pack中,随着電池模組銷售和項目落地應用在新能源汽車領域及儲能市場,一般不會單獨提供給儲能領域內建商或新能源汽車企業。

均勝電子

均勝電子成立于2004年,總部位于中國甯波,2011年12月在上海證交所上市,并于同年并購德國普瑞。均勝電子旗下普瑞公司向寶馬i3純電動汽車提供電池管理系統,成為國内第一家向寶馬公司提供電池管理系統的汽車零部件企業。除應用在新能源汽車上,均勝電子也想儲能領域提供BMS系統。

億能電子

億能電子有限公司成立于2006年,位于廣東省惠州市仲恺高新技術産業開發區。億能電子公司緻力于電動汽車、儲能電站等大型電源管理系統研發、生産和銷售服務,是國内技術領先、市場占有率較高的電動汽車電池管理系統供應商。公司汽車BMS産品有EV01、EV02、EV03、EV04、EV05系列,同時也向儲能系統內建商提供大型BMS産品。

協能科技

協能科技成立于2012年5月,從事新能源電池管理技術研發、生産,并提供專業的電池管理整體解決方案。公司現有儲能、電動汽車、後備電源、二輪車、梯次利用等五大領域多個型号BMS産品,2019年底推出了業内首個1500V 儲能BMS産品,支援1500V總壓采樣以及絕緣檢測,目前該産品已大量投入商用。

科工電子

杭州科工電子科技有限公司是國内極少隻專注儲能BMS研究的國家高新技術企業。科工電子創始人對電池各類采集技術、雙向DC/DC主動均衡技術、SOX技術特别是SOC和SOH技術、IEC61850技術、EMC/EMI技術等方面均有豐富的實戰經驗及創新能力。

目前科工産品可以做到隻要現場接線不出錯誤,幾乎無須太多調試。系統在2019年就已經可實作遠端更新功能,早在2018年就完成了多個1500V的高壓儲能系統出口BMS配套;并配合多個廠家在TUV及Intertek取得高壓系統的UL及TUV的認證和證書,同時完成了3個高壓10KV直挂系統BMS配套。最近5年儲能BMS累計出貨超過2.6GWh。

派能科技

派能科技于2009年成立,成立之初就深耕儲能行業,具有從電芯到模組到BMS的設計、開發、生産能力,EMS也在開發中,PCS目前沒有涉及。在招股說明書披露的高管閱曆中,有三名都是由之前曾在比亞迪就任過的人員作為公司的技術總監。

派能科技産品的生産流程包括軟包電芯生産、電池管理系統生産和儲能電池系統的組裝,除了BMS生産過程中電路闆的貼片和線束加工通過外協外,其他環節都是由派能科技自己操作。

科列技術

深圳市科列技術股份有限公司是一家專注于電動汽車關鍵零部件的供應商,是國内锂電池管理系統(BMS)研發、銷售的領軍企業。該公司成立于2010年3月,總部位于深圳市南山區高新技術産業園。科列技術掌握全球領先的動力電池管理系統四大核心技術:主動均衡、系統标定、功能安全、資料分析。企業于2015年7月15日正式登陸新三闆。

高特電子

杭州高特電子裝置股份有限公司成立于1998年,緻力于閥控式鉛酸蓄電池(VRLA)、鉛炭電池、磷酸鐵锂電池的應用特性、容量分析研究與服務,為電力、通信、電動汽車、儲能等行業使用者提供了衆多先進、可靠、系統的解決方案與産品服務。

目前,高特電子已有儲能電站電池管理系統(ESBMS)、戶用儲能電池管理系統(FEBMS)、儲能系統一體化集控單元(ES-CCU)、智能蓄電池組監測管理系統(DJX)、智能蓄電池組負載測試儀(FZY)、UPS電源系統及蓄電池智能網絡化管理系統、變電站智能裝置運作狀态資訊管理系統等多個産品應用在國内外儲能、電力、通信、汽車制造等行業使用者。

南瑞繼保

南瑞繼保成立于1999年,主要從事電網、電廠和各類工礦企業的電力保護控制及智能電力裝備的研發和産業化。南瑞繼保擁有能量管理系統(EMS)、儲能協調控制系統(PMS)、儲能變流系統(PCS)及電池管理系統(BMS)等自主研制的全套儲能核心裝置。其儲能系統在電網側、新能源側、使用者側、微網側已經得到了廣泛的應用,國内外累計裝機容量超GW。

寶光智中

寶光智中成立于2021年,其EMS依托清華大學對于電力系統和儲能多年研究成果,并通過電科院功能測試,能與電力排程需求高度契合,具有自上而下适應電力排程需求的特點。寶光智中EMS系統具有基于電池SOC的功率配置設定政策,建構獨特的毫秒級快速控制網絡,響應指令上獨創分時段控制政策,能為整個儲能調頻系統的安全運作、穩定收益發揮了作用。目前寶光智中在北京,廣州,浙江,青海,等十多個省份已服務多項儲能業務。

儲能變流器供應商

儲能變流器是電化學儲能系統中,連接配接于電池系統與電網(或負荷)之間的實作電能雙向轉換的變流器。國内儲能變流器的市場需求随着儲能市場的擴大而增長,經過幾年發展已經出現了龍頭企業。

需求爆發市場規模超萬億,一文梳理電化學儲能産業鍊 | 行業觀察

《儲能産業研究白皮書2021》中公布的儲能變流器提供商排名

同時,根據前瞻網的資料顯示,截止2021年6月,大陸儲能變流器制造企業主要分布在華南、華東地區,其中,廣東省儲能變流器制造企業數量最多,占比約39%;其次是江蘇省、安徽省,企業數量占比分别為13%、11%。

陽光電源

陽光電源是一個集逆變器、光伏EPC業務、儲能業務等為一體的上市公司,逆變器為主要業務,儲能屬于增量業務,公司2020年儲能發貨量超800MWH,國内國外收入平等,但國内價格比國外低,是以國内的出貨量較多。

儲能系統中的PCS(儲能變流器)與光伏逆變器有很強的協同效應,陽光電源從PCS出發逐漸擴充産業鍊。2015年之前,陽光電源主要做PCS,之後與三星合作,逐漸形成從電芯到集裝箱、消防、EMS、BMS和各種控制系統為一體的儲能産業鍊。

固德威

固德威擁有電子電力、新能源控制、能量管理、儲能變換、資料采集與存儲應用等領域的相關核心技術,主營産品包括光伏并網變流器、光伏儲能變流器及智慧能源管理系統。

固德威通過在全球市場布局,建了完善的營銷服務體系,在鞏固荷蘭等歐洲傳統市場的同時,開發印度、巴西等新興市場,産品銷往全球80多個國家和地區。2019年公司戶用儲能變流器出貨量全球市場排名第一位,市場占有率為15%。

科華資料(原科華恒盛)

科華資料前身成立于1988年,并于2010年在深圳A股上市,科華恒盛是行業首家獲得電壓源多機并聯技術專利技術廠家,自主承建的微網系統已具備10MW以上的多機并聯能力,支援大于40台不同功率的儲能變流器并聯運作,同時突破了百MW不同功率儲能變流器并聯運作的技術難關。

目前科華資料的儲能變流器BCS-A系列已經獲得TUV南德德國中壓并網認證證書,表明該産品符合德國中壓并網的要求,有助于科華恒盛更快地拓展德國乃至整個歐盟的海外市場。

目前南瑞繼保儲能變流器憑借多種儲能元件适應能力,先進的控制政策,豐富的通訊接口,便捷的運維以及高可靠性,已經陸續應用于全球十多個國家的100餘個儲能項目。同時,南瑞繼保已經推出了最新高效率的1500V/1.25MW儲能變流器産品,其功率模組采用多電平IGBT分級并聯、IGBT優化調制算法、高功率密度智能高效風冷散熱等前沿技術,有助于提升儲能系統循環效率。

盛弘股份

盛弘股份成立于2007年,是一家以電力電子技術為核心的能源科技企業,其主營業務包含儲能微網、電能品質、電動汽車充電樁、電池化成與檢測、工業電源、資料中心六大業務闆塊。2012年,盛弘股份進軍儲能市場,目前已在全球五大洲50餘個國家和地區進行儲能産業布局,超800個儲能項目穩定運作,全球累計裝機容量超700MW

相關資料顯示,針對電池大規模成組利用所導緻的電池不一緻性、環流性問題,盛弘首創了多分支儲能變流器,将多組電池分散接入儲能變流器,減少電池簇并聯,降低電池損耗,能夠更大化利用電池。

科陸電子

深圳市科陸電子科技股份有限公司成立于1996年,2007年3月在深圳交所上市,2009年涉足于儲能領域,緻力于為新能源發電提供整體解決方案及自主研發制造儲能産品是國内較早進行儲能變流器生産的廠家之一,先後參與了多個儲能項目,裝置擁有的黑啟動、vsg等功能,具備技術先進性。

2021年12月30日,科陸電子釋出公告,科陸電子拟向包括控股股東深圳資本集團在内的不超過35名特定對象,發行股票募資不超過22億元。本次募集資金将全部将用于年産6GWh儲能系統建設項目和年産5GW儲能變流器擴産建設項目兩個子項目。

上能電氣

上能電氣股份有限公司是一家專注于電力電子産品研發、制造與銷售的國家高新技術企業,業務涵蓋光伏逆變器、儲能系統、電能品質治理、電站開發等多個領域。

2021年4月14日,上能電氣釋出的EH-0200-HA-M儲能變流器采用子產品化設計,讓儲能系統可用率提升至99.9%以上;結合三電平拓撲技術,帶來更高的轉換效率,進一步提升電網友好性。同時通過組串式儲能PCS的簇級管理,有效提高電池壽命,實作單機支援61850 GOOSE,達到≤5ms的極速響應排程。

索英電氣

北京索英電氣技術有限公司成立于2002年,公司位于北京科教智力和人才資源密集的中關村科技園區,是國内專注于清潔能源和節能技術的創新引領型企業。

索英電氣目前已經完成了200多個項目,超過700MW的規模化儲能傳遞,探索了許多具有标杆意義的儲能微網工程。截至目前,索英電氣的儲能微網項目已遍布全國各地,包括高溫高濕的熱帶海島地區、高海拔嚴寒地區(青海玉樹4500米以上)、高鹽腐蝕的福建沿海地區。其ES系列儲能變流器能夠實作交/直流雙向能量變換,是儲能系統中的關鍵電能變換裝置,适用于發電側、電網側、使用者側儲能和微電網等多種場合。

項目內建商

陽光電源是國内最早涉足儲能領域的企業之一,根據中關村儲能産業技術聯盟出具的《儲能産業研究白皮書2020》所披露,2019年,國内新增投運的電化學儲能項目中,陽光電源的儲能逆變器和儲能系統內建商的出貨均為國内第一。

在海外,陽光電源産品已遠銷美國、英國、加拿大、德國、日本、澳洲、印度等衆多國家。在北美,陽光電源僅工商業儲能市場佔有率就超過了20%;在澳洲,通過與分銷商的深度合作,陽光電源戶用光儲系統市占率超20%。

德升新能源

德升新能源是一家專注于儲能系統研發制造、系統內建、投資營運、電氣裝備高端制造等業務的國家級高新技術企業。

德升新能源電化學儲能業務已覆寫電源側(光儲、風儲和火儲等)、電網側和使用者側,使用場景包含:火電聯合調頻、風儲、光儲、電網側調峰儲能、商業儲能、工業儲能等。電氣裝備業務已覆寫能源、電力、環保、冶金、石油、化工、軌道交通等多個行業。目前,德升新能源自主研發的産品有 500kW、630kW、1250kW 系列儲能 PCS 和多種規格的儲能集裝箱

海博思創

北京海博思創科技股份有限公司成立于2011年11月,是國内領先的儲能系統內建商與儲能系統服務商,提供儲能電站開發、設計、內建、營運等一站式整體解決方案。目前海博思創的儲能産品已經廣泛應用于電網側、發電側、使用者側以及海外市場,整體應用規模超過1GWh。

庫博能源

庫博能源成立于2015年,是一家專業提供儲能系統産品和綜合解決方案的高新技術企業,其核心業務主要分為儲能系統內建服務、标準化産品服務、ODM定制化服務、OEM品牌代工服務。庫博能源總部位于深圳科技園,旗下設有成都和深圳兩個研發測試中心,擁有年産能1GWh的生産基地。

2021年7月,庫博能源入選工信部第三批專精特新“小巨人”企業名單,并于2019年、2020年連續兩年在中關村儲能聯盟統計的國内儲能內建廠商中排名前十

猛獅科技

猛獅科技的主營業務為智慧出行和清潔能源電力工程,以及鉛、锂電池行業和儲能行業幾大部分。猛獅科技自2014年以來就緻力于儲能産業相關業務的市場開拓、産品研發和技術積累,在儲能産業鍊中的各環節尤其是系統內建上具有較強的競争力。

猛獅科技已具有豐富的項目內建實操經驗和案例,先後完成“陝西定邊5MW /10MWh”儲能示範項目、“新疆和田40MW/80MWh光伏發電側儲能電站”示範項目、“西藏40MW光伏發電+193MWh锂電池儲能”示範項目等。

南都電源

南都電源1994年成立,随後為中國第一個規模化實際應用儲能項目——浙江東福山新能源項目獨家提供儲能電池,進軍新能源儲能行業。

南都電源具備從儲能産品及系統的研發生産、系統內建到營運服務的系統解決方案的能力。提供以锂離子電池和鉛電池為核心的産品、系統內建及服務。目前,南都電源儲能業務已遍布全球近40個國家及地區,在全球儲能裝機規模超過1700MWh

上海電氣

上海電氣在儲能領域,已分階段、分領域布局锂電池、液流電池、燃料電池和退役電池系統四個領域。公司投建了國内首個市場化營運的電網側共享锂電儲能電站,通過收購赢合科技進一步深入锂電池産業鍊。上海電氣已推出兆瓦級全釩液流電池,可實作分布式、集中式全覆寫調峰調頻。

同時,由上海電氣自主研發制造的1MW/1MWh全釩液流電池儲能電站在廣東汕頭市濠江區風電産業園順利通過驗收,該儲能電站與風力發電機組、屋頂光伏電站、廠區負荷等共同組成了“風光荷儲一體化”上海電氣汕頭智慧能源示範項目。

智光儲能

智光儲能自2014年推出級聯型高壓大容量儲能技術并成為該技術路線的行業倡導者和引領者,積極利用自身優勢拓展業務,目前智光儲能級聯型高壓大容量儲能産品已應用于300MW~1000MW機組配套火電調頻,在南方電網、國家電網、華能集團、華電集團也得到應用。智光儲能投資建設的項目入選2020年國家能源局首批儲能示範項目,

零探智能

零探智能成立于2021年10月,專注于開發創新可持續的分布式儲能産品和服務,聚焦儲能系統硬體、軟體和虛拟電廠交易平台的研發,緻力于為工廠、商業樓宇、充電站、資料中心等工商業市場提供基于儲能的解決方案。

在整機性能方面,零探智能第一款量産産品215kWh/100kW系統整機循環壽命超6000次,最高效率超91%,占地小于2平米,子產品化設計,靈活擴容,适應多樣化的客戶需求。

上海采日

上海采日成立于2017年,是領先的儲能産品制造商和儲能系統資料服務提供商。在儲能領域,其不僅擁有儲能系統3S控制技術(電池管理系統-BMS、能源管理系統-EMS、儲能雙向變流器-PCS),同時也提供優質的産品和服務。

雲儲新能源

山東雲儲新能源與2021年正式開始運作,其核心能力在儲能管理系統方面,但商業模式上以軟硬體一體解決方案落地。

目前雲儲新能源的公開資料較少,但其在2021年11月中标了清華大學50MW/100MWh數字儲能電站示範工程及管控系統,中标價格為9031.92萬,儲能單價為0.9元/Wh。

電化學儲能系統中成本占比最高的電池模組,基本占據了整套系統成本的50%,其次是儲能變流器,成本約為整套系統的20%。BMS/EMS雖然硬體成本不高,但其性能和控制政策直接影響了儲能系統的運作效率和安全程度,且具有一定的開發難度,同樣是使用者或內建商較為關注的環節。

通過産業梳理我們可以看到,目前儲能系統中的電池模組及BMS的供應基本由動力電池廠商和新能源汽車領域電池系統供應商的占據,頭部效應明顯。而在儲能變流器領域,也出現了陽光電源、固德威等龍頭企業。

除此之外,甯德時代、比亞迪、陽光電源等企業基本打造了自己的儲能系統産業鍊,其業務布局涵蓋了上下遊多個環節,行業競争力較強。

而在BMS/EMS領域,相關從業者表示,盡管目前市場上還存在着一些BMS/EMS供應商,但儲能系統對這些管理系統的要求較高,同時管理系統也會和具體的儲能項目有着極強的關聯性,需要根據項目的形式、冷卻方式、容量等等實際因素做出調整。

是以,目前很多儲能系統內建商或電池供應商,更傾向于自己研發BMS/EMS系統,随着儲能市場的不斷發展,未來專門的儲能行業的BMS/EMS供應商可能會被市場淘汰。

總的來說,雖然大陸儲能市場發展迅速,市場需求猛增,但儲能系統的技術門檻較高,行業競争壓力較大。同時由于近期锂離子電池價格猛漲、全球缺芯情況持續等問題,儲能系統市場競争更趨白熱化,這可能會對此領域的中小型企業或新玩家帶來潛在威脅。

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