储能市场步入规模化,储能电池“另立门派”,储能整流器迎来高速增长

电气传播 2023-01-04
2552 字丨阅读本文需 7 分钟

储能电池和动力电池有什么不同?有人将其形象地比喻为“转换器”和“发电机”,根据不同应用场景,前者多应用于电力系统,更需要低成本和长寿命;后者主要为车辆提供动力,更追求高能量密度。

虽然两者的生产线能够共用,但随着储能行业快速发展,储能电站的规模动辄百兆瓦级别甚至吉瓦级别,业主对定制化、专业化的储能专用电池呼吁高涨。在中国化学与物理电源行业协会储能应用分会秘书长刘勇看来,未来储能电池肯定要开辟自己的独立发展赛道,这不仅是降本增效的需要,更是安全发展的要求

加速布局,储能电池项目接连上马

此前,国家发改委、国家能源局印发的《“十四五”新型储能发展实施方案》提出,到2025年新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。在多重利好因素影响下,储能市场赛道吸引多方关注。

日前,蜂巢能源首次官宣了储能业务规划,其储能新品电池将于2023年下线投入使用,目标是到2025年合计全球储能市场占有率达10%。蜂巢能源董事长兼CEO杨红新更是坦言储能是蜂巢能源的第二增长曲线。

截至目前,包括宁德时代、赣锋电池、比亚迪、中创新航、国轩高科、亿纬锂能、孚能科技、欣旺达等在内多家动力电池厂商在储能电池方面有所布局。

宁德时代日前宣布其山东基地开工建设,该基地将投建动力电池系统及储能系统生产线;今年9月至今累计达成储能电池供应超20GWh。储能业务已成为宁德时代业绩第二增长曲线,2021年财报显示,宁德时代储能系统收入占比为10.45%,到2022年中期储能系统收入占比提升至11.27%。

10月亿纬锂能发布全新一代储能电池,预计2024年第二季度开启全球交付;计划到2025年将实现电力储能100GWh产能。同样在10月,国轩高科与苏美达签署战略合作协议,推动国内储能项目落地,未来三年总计合作储能项目预计10GWh。

9月孚能科技宣布拟建设24GWh磷酸铁锂电池项目,这些产品将主要应用于储能领域。孚能科技方面表示,储能已持续接到订单,建厂规划持续推进中,实验室也在推进储能产品的升级。此外,欣旺达也宣布在义乌建设动力电池及储能电池总产能约50GWh的生产基地。

张孝荣表示,储能市场潜力巨大,近年来化学储能技术进一步成熟,成本也快速下降,市场开始快速增长,相关产品利润较高,吸引了许多动力电池企业布局。北京特亿阳光新能源总裁祁海珅表示,储能项目的“独立市场”地位的确立无障碍地打开了发电侧、电网侧和用户侧的市场空间,产品需求旺盛也直接带来了锂电等储能产品价格上涨,企业加速布局也就成为了常态。

大容量是趋势

在一套电化学储能系统中,电池成本占比高达60%左右。近年来,储能行业规模扩张高歌猛进,叠加降本压力,业内对储能电池高经济性提出迫切需求。

2020年,宁德时代率先推出主打长循环寿命的280Ah电芯,逐渐替代原有的50Ah-100Ah电芯,成为储能项目招标或产品采购的标配。行业主流电池厂家纷纷跟进,密集推出280Ah电芯甚至更大容量的电芯。

今年5月,楚能新能源发布“楚能一号”产品,电芯容量为280Ah,单体电芯循环寿命超过1万次。8月,厦门海辰储能发布首款300Ah电力储能专用电池和大圆柱户用储能专用电池。10月,亿纬储能更是发布了全新一代储能电池LF560K,将电芯容量进一步推高至560Ah。电池厂商在大容量电芯赛道上竞争加速。

“已有大客户订单,市场反响非常热烈。将如期于明年一季度交付。”在海辰储能产品经理张万财看来,储能专用电池向更大容量发展是技术迭代趋势之一。大容量电池通过摊薄电池结构件成本、减少系统成组零部件数量、简化生产线工艺、减少设备数量、减少人工投入等,降低储能系统成本。

对此,刘勇表示认同,储能电池的发展路径就是要通过技术创新升级来降本增效,采用小容量电池,并联数量多,系统安装占地面积较大,而采用大容量电芯,可以有效降低预制舱数量,度电成本也有一定的降幅,可显著改善用户整体投资收益。

亿纬锂能铁锂电池首席技术官苑丁丁拿出一组数据:相比此前的LF280K储能专用电池,使用LF560K电池可减少50%的电芯数量,减少47%的电池包零部件数量,提升30%的生产效率。

储能变流器迎高增长

一般来说,电力即发即用,无法做到储存,因此配储能的价值在于可以平滑电力的波动性,减少浪费。并且,作为电力系统的关键一环,储能可以应用在“发、输、配、用”等任一环节。

电储能系统主要由电池组、电池管理系统(BMS)、变流器(储能变流器包括储能逆变器)、能量管理系统(EMS)等多个部分构成,其中,电池在储能系统中占比大约是60%,变流器的占比大约为15%。由此可见,在储能系统成本构成中,变流器是仅次于电池组的核心组件。

具体来说,储能变流器作为储能系统的核心之一,主要负责控制充电放电过程,即把电池的直流电转化为交流电并网,或者把电网的交流电转化为直流电充到电池里面。跟光伏的逆变器相比,储能变流器能够双向变流,能够实现充电和放电两个方向的能量控制。

那么,储能变流器的市场究竟有多大?先看储能市场。

根据东吴证券预计,到2025年国内新增储能装机量达到34.4GW/86.2GWh,2021-2025年年复合增长率84%;到2030年,国内新增储能装机量达到175.6GW/534.4GWh,2021-2030年复合增量为61%。在全球储能市场,我国的占比在三分之一左右。

而且,储能系统装机量在2021年前后进入高速增长阶段。在这样的背景下,对于占据储能系统约15%成本的变流器来说,也进入了高速增长阶段。

储能变流器目前主要应用在发电侧、电网侧、用户侧和微电网四大领域,其中发电侧受益于新能源产业发展带动,是推动储能市场的主要动力。发电侧主要应用常经纬辅助新能源电源并网,通常为MW级大型发电站,布局在该场景的企业主要有阳光电源、海博思创等;

用户侧主要的应用场景主要为分布式发电,多是工商业储能方向,发电站规模相对较小,通常为KW级别,布局在该场景的企业有派能科技等;电网侧主要应用场景为电网辅助服务,布局在该场景的企业有天合光能、阳光电源等;微电网主要应用场景为分布式小型发配电系统,布局在该场景企业有中天科技。

根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年储能变流器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,受益于政策支持,我国电化学产业快速发展,在2020年我国电化学储能累计装机规模达到3300MW,且预计到2025年新型储能市场规模将是2020年的10倍。受到电网侧和发电侧的需求推动,我国储能变流器市场规模将从2020年的14亿元,增长到2025年的58亿元。

新思界产业分析人士表示,储能变流器作为储能装置和电网中间的关键器件,存在不可替代性,近几年受到政策的支持,我国化学储能规模的不断增长,带动储能变流器市场需求攀升,市场规模不断扩大。在生产方面,当前国内储能变流器市场集中度较高,但由于市场尚未被完全开发,因此未来储能变流器行业仍存在巨大发展机遇。

文章来源: 中国能源报,东亚经贸新闻,新思界网,电池联盟

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