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储能电池:锂电池最具潜力发展领域

添加时间:2022-07-07 13:36:33   浏览次数: 次    【 】   打印   关闭窗口

 过去由于储能行业体量较小,且尚未进入全面经济性时点,各家企业储能业务占比较低、业务量小,近年来,随着产业成本的降低和需求的推动,储能业务取得快速进展。广义储能包括电储能、热储能和氢储能三类,其中以电储能为主。电储能又分为电化学储能和机械储能,电化学储能是当前应用范围最广、发展潜力最大的电力储能技术,具有受地理条件影响较小、建设周期短、经济性等优势。在结构类型上,电化学储能主要包括锂离子电池、铅蓄电池和钠硫电池等类型。锂离子储能电池具有长寿命、高能量密度、环境适应性强等特点。随着商业化路线的成熟与成本的不断降低,锂离子电池逐渐代替价格低廉的铅蓄电池,在性能上更胜一筹。2000-2019年累计电化学储能装机中,锂离子电池占比达87%,已成为主流技术路线。锂离子电池按照应用领域分类可分为消费、动力和储能电池。储能电池的主流电池类型有磷酸铁锂电池和三元锂电池,随着磷酸铁锂电池能量密度问题的解决,磷酸铁锂电池占比逐年提升。磷酸铁锂电池热稳定性强,正极材料结构稳定性高,其安全性、循环寿命优于三元锂电池,且不含有贵金属,具有综合成本优势,更加符合储能系统要求。我国电化学储能目前主要以锂电池为主,其发展也相对成熟,其累计运行装机规模占我国化学储能市场总装机的一半以上。根据GGII数据,2020年中国储能电池市场出货量为16.2GWh,同比增长71%,其中电力储能6.6GWh,占比41%,通信储能7.4GWh,占比46%,其他包括城市轨道交通、工业等领域用储能锂电池。GGII预计到2025年中国储能电池出货量将达到68GWh2020~2025CAGR超过30%#储能电池储能电池侧重于电池容量、稳定性和寿命,多考虑电池模块一致性,电池材料膨胀率和能量密度、电极材料性能均匀性等要求以达到较长寿命和较低成本,储能电池循环次数寿命一般要求能够大于3500次。从应用场景来看,储能电池主要用于调峰调频电力辅助服务、可再生能源并网、微电网等领域。5G基站是5G网络的核心基础设备,一般采用宏基站与微基站搭配使用,由于能耗为4G时期的数倍,需要能量密度更高的锂电储能系统,其中宏基站内可采用储能电池,充当基站应急电源并承担削峰填谷作用,因此电源升级、铅换锂大势所趋。而对于火电配储和共享储能等商业模式,系统优化以及控制策略也是引起项目间经济性差异的重要因素。储能作为交叉学科,懂储能、懂电网和懂交易的整体解决方案厂商有望在后续竞争中脱颖而出。储能电池市场格局储能系统市场主要有两类参与者:电池制造厂商和PCS(储能变流器)厂商。布局储能电池的电池制造厂商以LG化学、宁德时代、比亚迪、派能科技等为代表,基于电芯制造基础向下游拓展。宁德时代等厂商电池业务仍以动力电池为主,对电化学体系更为熟悉,目前主要提供储能电芯和模组,处于产业链上游;派能科技专注于储能市场,产业链更长,能够向客户提供与产品相配套的储能系统集成解决方案。#从市场开拓情况来看,国内市场方面,宁德时代、比亚迪均享有龙头份额;海外市场方面,比亚迪2020年储能产品出货量在国内企业中排名前列。PCS厂商以阳光电源为代表,具有逆变器行业积累数十年成熟规范的国际化渠道,携手三星等电芯厂商向上游拓展。储能电池和动力电池产线技术同源,因此,当前的动力电池领军企业可凭借其在锂电领域的技术、规模优势,进军储能领域,拓宽业务布局。纵观全球储能产业的企业竞争格局,由于特斯拉、LG化学、三星SDI等厂商在境外储能市场起步较早,且当前储能领域的市场需求多源自于国外,国内的储能需求相对较少,近年来伴随着电动汽车市场的爆发储能需求才得以扩张。国内目前布局储能电池的企业还包括亿纬锂能、国轩高科、鹏辉能源等。头部厂商在产品安全和认证方面处于领先水平,如宁德时代家用储能方案已通过IEC62619UL 1973等五项测试认知,比亚迪BYDCube T28通过德国莱茵TÜVUL9540A热失控测试,储能行业规范化后行业集中度有望进一步提升。从国内储能市场发展从国内储能市场发展来看,未来5年内新增的国内千亿规模储能市场以及动力电池领域宁德时代、亿纬锂能等企业的优质产品力有条件弥补国内企业的品牌渠道劣势,国内企业在分享行业增速的同时,在全球领域的市占率也有望大幅提升。储能电池产业链解析储能系统的构成中,电池是储能系统最重要的组成部分。根据BNEF统计,电池成本占储能系统的50%以上。储能电池系统成本由电芯、结构件、BMS、箱体、辅料、制造费用等综合成本组成。电芯占据80%左右的成本,Pack(包含结构件、BMS、箱体、辅料、制造费用等)成本占据整个电池包成本约20%。电池与BMS作为技术复杂程度较高的细分行业,技术壁垒相对较高,核心壁垒分别为电池成本控制、安全性、SOCState of Charge)管理和均衡控制等。储能电池系统的生产工艺流程分为两个工段。在电池模组生产工段,经检验合格的电芯经过极耳裁切、电芯插装、极耳整形、激光焊接、模组封装等工序组装为电池模组;在系统组装工段,经检验合格的电池模组与BMS电路板等组装成系统成品,然后经一次检测、高温老化和二次检测等工序后进入成品包装环节。储能电池产业链:储能的价值不止项目自身的经济性,更多来自于系统优化带来的收益。据《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》,储能的独立市场主体地位有望得到确认,在储能项目自身的经济性接近投资门槛后,储能系统控制和报价策略显著影响了辅助服务收益。当前电化学储能系统仍处于发展初期,产品以及施工标准尚未完善,配储考核政策仍有待推出。随着成本持续下降、商业化应用日益成 熟,电化学储能技术优势愈发明显,逐渐成为储能新增装机的主流。未来随 着锂电池产业规模效应进一步显现,成本仍有较大下降空间,发展前景广阔。


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