裝機(jī)的快速增長讓儲能系統(tǒng)(ESS)領(lǐng)域成為電池制造商的新戰(zhàn)場。對于電池企業(yè)來說,無論是開拓電動(dòng)汽車之外的多元化市場,還是專注儲能,ESS都是不可忽視的戰(zhàn)略藍(lán)海。考慮到碳中和進(jìn)展的加劇,未來10年的儲能市場都將十分繁榮。
在對市場的調(diào)研和理解之上,我們關(guān)注到了儲能技術(shù)發(fā)展的3個(gè)主要趨勢。
PART
01
ESS與EV電池分化加速
技術(shù)、市場、制造和政策因素的結(jié)合正在推動(dòng)鋰離子電池市場格局的快速變化。隨著ESS作為一個(gè)獨(dú)立市場的快速發(fā)展,對ESS電池的特定性能要求越來越多地通過與EV 電池市場的區(qū)分來解決。
以下圖表顯示強(qiáng)勁的增長和特定要求將推動(dòng)ESS電池市場日益獨(dú)立。
EV電池的重點(diǎn)是提高能量密度以增加續(xù)航里程和縮短充電時(shí)間,而ESS電池的重點(diǎn)是成本、耐用性和存儲時(shí)間。固定電池需要在價(jià)格上與傳統(tǒng)的調(diào)峰和調(diào)頻技術(shù)競爭。他們還需要長達(dá)10,000次充電循環(huán)的更長使用壽命——是電動(dòng)汽車電池的三倍。此外,對持續(xù)時(shí)間更長的ESS應(yīng)用程序的需求也在增加。
政策也會影響電池市場的分化。在美國,《降低通貨膨脹法案》的條款賦予至少包含40%國內(nèi)(2029年將上升到55%)的ESS項(xiàng)目額外10%的投資稅收抵免。相比之下,電動(dòng)汽車電池對關(guān)鍵礦物采購的要求要嚴(yán)格得多,并且需要可追溯性。
這將增加生產(chǎn)成本并推動(dòng)ESS市場的電池供應(yīng)分離,以避免ESS電池價(jià)格被不必要地提高。
PART
02
LFP陰極化學(xué)在儲能應(yīng)用中勢頭強(qiáng)勁
先進(jìn)的硅基和鋰金屬陽極技術(shù)以及全固態(tài)電池等新技術(shù)旨在提高能量密度。因此,他們將優(yōu)先考慮應(yīng)用在電動(dòng)汽車和消費(fèi)電子市場。
相比之下,用于儲能應(yīng)用的電池開發(fā)則側(cè)重于該行業(yè)的特殊需求。磷酸鐵鋰(LFP)陰極技術(shù)正迅速在ESS市場流行起來,這要?dú)w功于其安全性能、較長的循環(huán)壽命以及鐵和磷酸鹽原材料的豐富(因此成本較低)。
另一種在商業(yè)化方面發(fā)展迅速并且在固定存儲應(yīng)用方面具有誘人前景的技術(shù)是鈉離子(Na-ion)電池。鈉離子電池的工作原理與鋰離子(Li-ion)電池類似,但可能不像LFP那樣對鋰、鈷和鎳價(jià)格上漲敏感。
PART
03
成本降低正在推動(dòng)ESS電池尺寸和格式的創(chuàng)新
最終,電池尺寸和形式的發(fā)展也在ESS市場快速發(fā)展。降低成本的一種有意義的方法是增加電池的容量和尺寸。這減少了系統(tǒng)組件的數(shù)量,降低了物料清單(BOM)成本,簡化了組裝和集成,并減輕了電池管理系統(tǒng)(BMS)的負(fù)擔(dān)。
280Ah(安培小時(shí))已經(jīng)成為LFP電池在電網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用中的新標(biāo)準(zhǔn),容量高達(dá)560 Ah,循環(huán)壽命高達(dá)12,000次。然而,更大的電池需要更高的制造能力,并且對安全管理也有影響。
以下圖表說明了用于ESS的LFP電池的容量和循環(huán)壽命的演變
在電池形式方面,方形電池目前在電網(wǎng)規(guī)模的ESS中占據(jù)主導(dǎo)地位,主要是因?yàn)樗鼈兪艿街袊姵刂圃焐痰那嗖A。它們節(jié)省空間但制造成本高,并且由于熱管理效率較低而相對較快地消亡。
相比之下,圓柱形電池相對安全、便宜且易于制造,并且由于壽命長而運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。它們的形狀會導(dǎo)致在電池組中的電池之間形成空腔,從而降低體積能量密度。但是,與電動(dòng)汽車相比,這對于ESS應(yīng)用來說不是什么大問題。我們預(yù)測最新一代更大的圓柱形46xx LFP電池將在未來十年內(nèi)用于各種儲能市場。
原標(biāo)題:儲能技術(shù)的三大趨勢