年增長超200%，美國是如何發(fā)展儲能的？

電子發(fā)燒友網報道（文/黃山明）據(jù)Trendforce數(shù)據(jù)顯示，2024年全球儲能新增裝機量有望達到74GW/173GWh，同比增長33%與41%。其中。中國、美國、歐洲地區(qū)仍占全球總量的85%。

以美國為例，過去幾年，美國一直是全球最大、增速最快的儲能市場。美國儲能行業(yè)經過數(shù)十年的發(fā)展，已形成技術多元、市場活躍、政策支持、參與者眾多的繁榮景象，在全球儲能產業(yè)發(fā)展中扮演著重要角色。

美國儲能發(fā)展史

儲能技術的研究始于20世紀后期，初期主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超級電容器等非電池儲能技術。鋰離子電池技術也在這一時期逐漸成熟，并開始應用于消費電子產品。

隨著可再生能源（尤其是風能和太陽能）的發(fā)展，儲能作為解決能源間歇性和波動性問題的關鍵手段，開始出現(xiàn)一些小規(guī)模的示范項目，如用于電網穩(wěn)定和備用電源的電池儲能系統(tǒng)。

到了2000年代中期，美國開始通過研發(fā)資助、稅收優(yōu)惠、示范項目補貼等方式，鼓勵儲能技術的研發(fā)和應用。例如，美國能源部（DOE）設立了多個儲能技術研發(fā)計劃。同時，部分地區(qū)開始允許儲能資源參與電力批發(fā)市場，如加州獨立系統(tǒng)運營商（CAISO）率先將儲能納入輔助服務市場。

2003年以來，美國大型儲能容量增加，同時隨著鋰離子電池成本下降和技術進步，電池儲能系統(tǒng)的經濟性逐步提高，開始有商業(yè)化的儲能項目投入運營。

到了2010年以后，包括加利福尼亞州、紐約州、馬薩諸塞州等州通過立法或行政命令設定儲能部署目標，極大刺激了市場發(fā)展。例如，加州在2013年設定了1.3GW儲能部署目標。

2016年，美國安裝了197MW的大型電池儲能項目后，美國的年新增電力容量達到了歷史最高水平。而在2017年，美國第一個大型電池儲能裝置投入使用，到2017年底，就有708MW發(fā)電量投入運行。

除了大型儲能，在小規(guī)模的電池儲能上，如2013年，美國加利福尼亞州制定了一項儲能任務，要求其投資者所有的公用事業(yè)公司到2024年在輸電、配電和客戶層面安裝1325MW的儲能裝置。

發(fā)展到2016年，美國的公用事業(yè)公司報告顯示已經有超過66MW小型儲能容量，其中超過60%的電力裝載商業(yè)部門，31%裝在工業(yè)部門。值得一提的是，美國小規(guī)模儲能容量中，有近90%都在加利福尼亞州，特別是由四家公用事業(yè)公司擁有，即南加州愛迪生（SCE）、太平洋天然氣和電力公司（PGE）、圣地亞哥天然氣電力公司（SDGE）、薩克拉門托市政公用事業(yè)區(qū)。

據(jù)EIA的數(shù)據(jù)，截至2022年底，美國獨立儲能、光伏配儲運行規(guī)模分別為4.28GW、3.24GW，占比達50%、38%。2023-2024年計劃獨立儲能、光伏配儲規(guī)模為11.37GW、10.77GW，占比50%、47%。

美國儲能產業(yè)鏈

根據(jù)美國EIA對多種能源類型的比較，如風能、太陽能和儲能，隨著能源儲能市場和應用的發(fā)展，美國將以電池儲能為代表，進一步深入發(fā)展。目前應用在儲能當中的電池主要以化學電池為主，其中鋰離子電池占大容量電力裝機容量的80%以上。

鎳基電池是美國最早在一些大型電池儲能系統(tǒng)中使用的電池，不過鎳基電池雖然具有高能量密度和可靠性，但循環(huán)壽命相對較低。相比之下，鈉基電池更受歡迎，截至2016年底，占美國裝機大型電力容量的3%。

此外，鉛酸電池作為蓄電池的代表之一，雖然已經逐漸被淘汰。但截至2016年底，在美國安裝的大型電池儲能容量中，鉛酸電池仍占2%-3%。

根據(jù)Wood Mackenzie的統(tǒng)計，2021年美國電化學儲能新增裝機達到3.58GW/10.5GWh，占全球新增裝機約38%，增速連續(xù)兩年超過200%。

市場結構上，美國儲能市場分為表前市場（大型儲能，如公用事業(yè)儲能）和表后市場（戶用及工商業(yè)儲能）。表前市場主要服務于電力系統(tǒng)層面的需求，如新能源配儲、電網調峰填谷、增強電力系統(tǒng)靈活性等；表后市場則側重于用戶側能源管理、備用電源、需求響應等。

以戶儲市場為例，數(shù)據(jù)顯示2020年美國儲能市場，特斯拉市占率達73%排名第一，LG市占率12%排名第二，其次為SolarEdge、Enphase、Sonnen等美歐品牌。在大型儲能上，F(xiàn)luence等本土集成商采購寧德、LG等電芯，在建設運營方面較為強勢。此外，系統(tǒng)集成商還包括W?rtsil?、AES Energy Storage、Powin Energy等，負責儲能項目的整體設計、設備集成、安裝調試等工作。

到了2021年，Tesla、BYD、Enphase 分列前三。其中Tesla仍以55%的高市占率位列首位。而LG卻由于發(fā)生多起著火安全事故，極大打擊了消費者對該品牌的信心，大規(guī)模的產品召回也嚴重影響到了LG在美國市場的市占率。

值得一提的是，來自以色列的Solaredge為美國頭部戶用逆變器供應商，其戶儲產品已經在歐洲市場大量出貨，深圳科士達是Solaredge電池pack重要供應商之一。此外，在美國銷售的通用GE部分戶用儲能產品，則是有國內的固德威貼牌生產。

不過美國消費者更認可品牌力，在戶儲產品中，除了比亞迪、浙江艾羅（Solax）以外，幾乎就找不到其他國產品牌，美國光儲系統(tǒng)安裝商市場高度集中。數(shù)據(jù)顯示，2020年，前十家安裝商占據(jù)全美60%以上的市場份額，其中Tesla和SunRun各占20%左右，遠高于其他廠商。

從趨勢來看，美國儲能市場仍然呈現(xiàn)爆發(fā)式增長的態(tài)勢，但美國市場進入的壁壘較高，本土品牌也較為強勢，目前中國企業(yè)大多參與上游環(huán)節(jié)的供貨。

小結

作為全球最大的儲能市場之一，得益于其在光伏和風電裝機量的快速上升，以及國家政策和儲能技術的推動，美國儲能市場也得以快速增長。同時美國在電化學儲能方面有顯著的發(fā)展，特別是鋰離子電池技術，并且積極推動可再生能源的整合和利用?？梢灶A見美國儲能市場將繼續(xù)保持快速發(fā)展的趨勢，并對全球能源轉型產生積極影響。