儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的三大趨勢(shì)

裝機(jī)的快速增長(zhǎng)讓儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)領(lǐng)域成為電池制造商的新戰(zhàn)場(chǎng)。對(duì)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(chǎng)，還是專注儲(chǔ)能，ESS都是不可忽視的戰(zhàn)略藍(lán)海?？紤]到碳中和進(jìn)展的加劇，未來10年的儲(chǔ)能市場(chǎng)都將十分繁榮。在對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研和理解之上，我們關(guān)注到了儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展的3個(gè)主要趨勢(shì)。

Part.1

ESS與EV電池分化加速

技術(shù)、市場(chǎng)、制造和政策因素的結(jié)合正在推動(dòng)鋰離子電池市場(chǎng)格局的快速變化。隨著ESS作為一個(gè)獨(dú)立市場(chǎng)的快速發(fā)展，對(duì)ESS電池的特定性能要求越來越多地通過與EV 電池市場(chǎng)的區(qū)分來解決。以下圖表顯示強(qiáng)勁的增長(zhǎng)和特定要求將推動(dòng)ESS電池市場(chǎng)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(chǔ)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(jìng)爭(zhēng)。他們還需要長(zhǎng)達(dá)10,000次充電循環(huán)的更長(zhǎng)使用壽命——是電動(dòng)汽車電池的三倍。此外，對(duì)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)的ESS應(yīng)用程序的需求也在增加。政策也會(huì)影響電池市場(chǎng)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(duì)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(chǎng)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.2

LFP陰極化學(xué)在儲(chǔ)能應(yīng)用中勢(shì)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(chǎng)。相比之下，用于儲(chǔ)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(chǎng)流行起來，這要?dú)w功于其安全性能、較長(zhǎng)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(chǔ)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(duì)鋰、鈷和鎳價(jià)格上漲敏感。

Part.3

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(chǎng)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(jiǎn)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L(zhǎng)FP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(duì)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(duì)較快地消亡。相比之下，圓柱形電池相對(duì)安全、便宜且易于制造，并且由于壽命長(zhǎng)而運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。它們的形狀會(huì)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(duì)于ESS應(yīng)用來說不是什么大問題。我們預(yù)測(cè)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(chǔ)能市場(chǎng)。