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        儲能電池:鋰電池最具潛力發展領域

        添加時間:2022-07-07 13:36:33   瀏覽次數: 次    【 】   打印   關閉窗口

         過去由于儲能行業體量較小,且尚未進入全面經濟性時點,各家企業儲能業務占比較低、業務量小,近年來,隨著產業成本的降低和需求的推動,儲能業務取得快速進展。廣義儲能包括電儲能、熱儲能和氫儲能三類,其中以電儲能為主。電儲能又分為電化學儲能和機械儲能,電化學儲能是當前應用范圍最廣、發展潛力最大的電力儲能技術,具有受地理條件影響較小、建設周期短、經濟性等優勢。在結構類型上,電化學儲能主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池等類型。鋰離子儲能電池具有長壽命、高能量密度、環境適應性強等特點。隨著商業化路線的成熟與成本的不斷降低,鋰離子電池逐漸代替價格低廉的鉛蓄電池,在性能上更勝一籌。2000-2019年累計電化學儲能裝機中,鋰離子電池占比達87%,已成為主流技術路線。鋰離子電池按照應用領域分類可分為消費、動力和儲能電池。儲能電池的主流電池類型有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,隨著磷酸鐵鋰電池能量密度問題的解決,磷酸鐵鋰電池占比逐年提升。磷酸鐵鋰電池熱穩定性強,正極材料結構穩定性高,其安全性、循環壽命優于三元鋰電池,且不含有貴金屬,具有綜合成本優勢,更加符合儲能系統要求。我國電化學儲能目前主要以鋰電池為主,其發展也相對成熟,其累計運行裝機規模占我國化學儲能市場總裝機的一半以上。根據GGII數據,2020年中國儲能電池市場出貨量為16.2GWh,同比增長71%,其中電力儲能6.6GWh,占比41%,通信儲能7.4GWh,占比46%,其他包括城市軌道交通、工業等領域用儲能鋰電池。GGII預計到2025年中國儲能電池出貨量將達到68GWh,2020~2025CAGR超過30%。#儲能電池儲能電池側重于電池容量、穩定性和壽命,多考慮電池模塊一致性,電池材料膨脹率和能量密度、電極材料性能均勻性等要求以達到較長壽命和較低成本,儲能電池循環次數壽命一般要求能夠大于3500次。從應用場景來看,儲能電池主要用于調峰調頻電力輔助服務、可再生能源并網、微電網等領域。5G基站是5G網絡的核心基礎設備,一般采用宏基站與微基站搭配使用,由于能耗為4G時期的數倍,需要能量密度更高的鋰電儲能系統,其中宏基站內可采用儲能電池,充當基站應急電源并承擔削峰填谷作用,因此電源升級、鉛換鋰大勢所趨。而對于火電配儲和共享儲能等商業模式,系統優化以及控制策略也是引起項目間經濟性差異的重要因素。儲能作為交叉學科,懂儲能、懂電網和懂交易的整體解決方案廠商有望在后續競爭中脫穎而出。儲能電池市場格局儲能系統市場主要有兩類參與者:電池制造廠商和PCS(儲能變流器)廠商。布局儲能電池的電池制造廠商以LG化學、寧德時代、比亞迪、派能科技等為代表,基于電芯制造基礎向下游拓展。寧德時代等廠商電池業務仍以動力電池為主,對電化學體系更為熟悉,目前主要提供儲能電芯和模組,處于產業鏈上游;派能科技專注于儲能市場,產業鏈更長,能夠向客戶提供與產品相配套的儲能系統集成解決方案。#從市場開拓情況來看,國內市場方面,寧德時代、比亞迪均享有龍頭份額;海外市場方面,比亞迪2020年儲能產品出貨量在國內企業中排名前列。PCS廠商以陽光電源為代表,具有逆變器行業積累數十年成熟規范的國際化渠道,攜手三星等電芯廠商向上游拓展。儲能電池和動力電池產線技術同源,因此,當前的動力電池領軍企業可憑借其在鋰電領域的技術、規模優勢,進軍儲能領域,拓寬業務布局??v觀全球儲能產業的企業競爭格局,由于特斯拉、LG化學、三星SDI等廠商在境外儲能市場起步較早,且當前儲能領域的市場需求多源自于國外,國內的儲能需求相對較少,近年來伴隨著電動汽車市場的爆發儲能需求才得以擴張。國內目前布局儲能電池的企業還包括億緯鋰能、國軒高科、鵬輝能源等。頭部廠商在產品安全和認證方面處于領先水平,如寧德時代家用儲能方案已通過IEC62619、UL 1973等五項測試認知,比亞迪BYDCube T28通過德國萊茵TÜVUL9540A熱失控測試,儲能行業規范化后行業集中度有望進一步提升。從國內儲能市場發展從國內儲能市場發展來看,未來5年內新增的國內千億規模儲能市場以及動力電池領域寧德時代、億緯鋰能等企業的優質產品力有條件彌補國內企業的品牌渠道劣勢,國內企業在分享行業增速的同時,在全球領域的市占率也有望大幅提升。儲能電池產業鏈解析儲能系統的構成中,電池是儲能系統最重要的組成部分。根據BNEF統計,電池成本占儲能系統的50%以上。儲能電池系統成本由電芯、結構件、BMS、箱體、輔料、制造費用等綜合成本組成。電芯占據80%左右的成本,Pack(包含結構件、BMS、箱體、輔料、制造費用等)成本占據整個電池包成本約20%。電池與BMS作為技術復雜程度較高的細分行業,技術壁壘相對較高,核心壁壘分別為電池成本控制、安全性、SOCState of Charge)管理和均衡控制等。儲能電池系統的生產工藝流程分為兩個工段。在電池模組生產工段,經檢驗合格的電芯經過極耳裁切、電芯插裝、極耳整形、激光焊接、模組封裝等工序組裝為電池模組;在系統組裝工段,經檢驗合格的電池模組與BMS電路板等組裝成系統成品,然后經一次檢測、高溫老化和二次檢測等工序后進入成品包裝環節。儲能電池產業鏈:儲能的價值不止項目自身的經濟性,更多來自于系統優化帶來的收益。據《關于加快推動新型儲能發展的指導意見(征求意見稿)》,儲能的獨立市場主體地位有望得到確認,在儲能項目自身的經濟性接近投資門檻后,儲能系統控制和報價策略顯著影響了輔助服務收益。當前電化學儲能系統仍處于發展初期,產品以及施工標準尚未完善,配儲考核政策仍有待推出。隨著成本持續下降、商業化應用日益成 熟,電化學儲能技術優勢愈發明顯,逐漸成為儲能新增裝機的主流。未來隨 著鋰電池產業規模效應進一步顯現,成本仍有較大下降空間,發展前景廣闊。


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