儲能電池的巨大風(fēng)口

時間:2024-02-17 11:07來源:財經(jīng)早餐 作者:綜合報道
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豐田汽車的主要領(lǐng)導(dǎo)者之一、日本汽車工業(yè)協(xié)會會長豐田章男在全球是有名的“純電動汽車單一發(fā)展路徑”的質(zhì)疑者。
 
他曾經(jīng)公開表示，要想純電動汽車完全滿足節(jié)能減排的目標(biāo)，現(xiàn)有的電能生產(chǎn)和儲存環(huán)節(jié)還無法完全達到。換句話說，新能源汽車能否真正產(chǎn)生高效的減碳不僅取決于是否完全使用電能，而且還在于生產(chǎn)電能和儲存電能的各項環(huán)節(jié)是否真正實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
 
無獨有偶，綜合各家機構(gòu)最新的研報顯示，在太陽能、風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域，現(xiàn)在阻礙行業(yè)整體發(fā)展的技術(shù)“絆腳石”已經(jīng)從以往的光伏組件性能和設(shè)施成本，轉(zhuǎn)移到了儲能效率和成本上。如果無法突破儲能電池的成本和效率問題，光伏發(fā)電遠期發(fā)展將受到極大阻礙。
 
由上述我們可知，在火熱的新能源大賽道里，人們以往可能更關(guān)心電動汽車的關(guān)鍵零件動力電池的發(fā)展態(tài)勢，而忽視了儲能電池至關(guān)重要的地位。儲能電池是新能源整體發(fā)展的橋頭堡。值此春節(jié)之際，本文希望能幫助各位梳理龍年儲能電池的發(fā)展脈絡(luò)，尤其是鋰電池儲能方面的一些最新進展。
 
2023年儲能電池行業(yè)的發(fā)展脈絡(luò)
 
據(jù)國家能源局披露，2023年我國新型儲能發(fā)展迅速，新增裝機規(guī)模約2260萬千瓦，其中鋰離子電池儲能占絕對主導(dǎo)地位，截至2023年底，已投運鋰離子電池儲能占比97.4%。
 
看得出，新能源的持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵在儲能，而儲能行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵當(dāng)前看來一定會聚焦在鋰電池領(lǐng)域。
 
我國鋰電池儲能的優(yōu)勢主要為以下幾點：
 
（1）以寧德時代和比亞迪為代表的中國企業(yè)在鋰離子電池技術(shù)和規(guī)�；l(fā)展上起步早，走得穩(wěn)。
 
據(jù)SNE Research的報告，以2023年1-11月的全球動力電池裝機量來看，寧德時代的市占率超過40%，創(chuàng)造歷史新高。比亞迪雖然裝機量可能不足寧德時代的一半，但依然力壓韓國企業(yè)LG能源排在世界第二。
 
除了上述兩家巨頭，中國企業(yè)在世界前十中還有四家企業(yè)榜上有名，這四家企業(yè)雖然在裝機量絕對值上還無法與前面兩家相比，但同比增速非常驚人。
 
2023年1-11月全球動力電池裝機量為624.4GWh，同比增長41.8%。以整體看，裝機量排在前十的動力電池公司的市占率超過90%，頭部企業(yè)恒強的趨勢已經(jīng)連續(xù)多年定格，可以說如果沒有大的革命性技術(shù)顛覆或者政策阻礙，中國鋰電池企業(yè)整體的優(yōu)勢已經(jīng)奠定，且很難被撼動。
 
主要原因不僅僅是我國企業(yè)在鋰電池技術(shù)總體處于世界第一方陣，更重要的是中國儲能和新能源汽車的市場都是世界第一，且絕對領(lǐng)先，所以我國上游鋰電池企業(yè)具備其他任何國家所沒有的規(guī)模化優(yōu)勢和成本優(yōu)勢，近水樓臺先得月，抓住了歷史機遇。
 
這在重資產(chǎn)的制造業(yè)中尤為關(guān)鍵�？v觀世界商業(yè)史，從上世紀20年代美國鋼鐵工業(yè)，到后面的日本汽車制造業(yè)或者歐洲在空客民用飛機上的成功，都是在歷史機遇背景下，最早在技術(shù)革新和市場規(guī)模上取得領(lǐng)先的企業(yè)才有資格保持一路領(lǐng)先，后續(xù)追趕者就很難再立足。
 
我國企業(yè)在2000年之前，幾乎在所有的前沿制造領(lǐng)域都是跟隨者和追趕者。那時候，汽車發(fā)動機和變速箱無法自給自足，高精尖機床只能靠外國進口的經(jīng)驗還歷歷在目。
 
如今，這些“難受”的回憶并沒有在鋰電池領(lǐng)域重演，當(dāng)前掌握著世界最前沿技術(shù)、最大產(chǎn)能規(guī)模和最可觀市場的企業(yè)大多數(shù)都是中國企業(yè)。
 
動力電池雖然主要用于汽車，但其整體的技術(shù)共性和儲能電池非常接近，能夠在動力電池領(lǐng)域保持領(lǐng)先的企業(yè)勢必會在儲能電池領(lǐng)域繼續(xù)維持領(lǐng)先。由此可判斷，在儲能這一關(guān)鍵性行業(yè)即將大暴發(fā)的前夜，中國鋰電池企業(yè)已經(jīng)完全做好了準備。
 
（2）鋰離子電池從技術(shù)特點上特別符合儲能行業(yè)的發(fā)展規(guī)律。
 
雖然當(dāng)前在學(xué)術(shù)界不斷有替代鋰離子電池的研究成果出現(xiàn)，但綜合表現(xiàn)以及規(guī)模化成本依然毫無任何進展可以取代鋰離子電池在動力電池和儲能電池界的地位。
 
鋰離子電池的技術(shù)優(yōu)勢主要可以體現(xiàn)在以下幾個方面：
 
——能量密度相對鉛酸電池高出不少。綜合各種研報的觀點，當(dāng)期的鋰離子電池的能量密度已經(jīng)可以比主流的鉛酸電池高2-3倍，這意味著在相同的重量下，鋰離子電池可以提供更高的電能。
 
——充放速度和效率遠高于鉛酸電池。說白了就是鋰電池不但充電速度更快，且鋰電儲能電池在釋放電能時的速度也更快。
 
——技術(shù)潛力遠高于鉛酸電池。困擾鋰電池儲能最大的問題一直就是其成本依然相對較高。鋰電池所需要的金屬除了鋰以外，對鎳和鈷的需求也非常大，這三種礦物的儲量和開采成本很高昂。但就是因為缺點比較集中，這讓鋰電儲能電池的技術(shù)革新方向非常確定：
 
（1）通過減少電池正極中的貴金屬成分。近年來以比亞迪為首的公司重點攻堅的磷酸鐵鋰電池就是其中最杰出的代表，當(dāng)前在我國動力電池市場上，磷酸鐵鋰電池由于其較低的成本，和越來越接近三元鋰的性能，已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)主流地位。未來，隨著科技的再次革新，更多成本較低鋰離子電池或?qū)⑷〉迷絹碓礁叩哪芰棵芏群托省?/div>
 
（2）通過革新三元鋰等傳統(tǒng)成本較高、性能也較高電池的性能。這一點上，全固態(tài)電池將是一個主流的發(fā)展方向。全固態(tài)鋰電池在理論上具有許多優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的鋰電池相比，其具有更高的能量密度。因為沒有液態(tài)電解質(zhì)，因此不會發(fā)生泄漏或爆炸的風(fēng)險。其循環(huán)壽命更長，因為它的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。同時，其充放電效率更高，而且對于儲能來說，其長時間儲存電能的流失電能損失更少。
 
當(dāng)然，既然全固態(tài)鋰離子電池那么優(yōu)秀，其至今仍然未能大規(guī)模生產(chǎn)的障礙還是在于成本太過高昂以及性能穩(wěn)定度不夠。
 
 
鋰電儲能行業(yè)風(fēng)口不停
 
縱觀2021~2022年的市場數(shù)據(jù)，全球儲能電池行業(yè)的出貨量增速是要高于動力電池和消費電池（手機、電腦等用的電池）的，這正是儲能電池相對前兩者雖然發(fā)展起步較晚，但后勁可能更足的體現(xiàn)。
 
為了達成“雙碳”目標(biāo)，儲能電池的應(yīng)用貫穿于發(fā)電、電網(wǎng)和用電的全流程中。在可再生能源發(fā)電平滑出力曲線、解決電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、提升輸配電穩(wěn)定性以及幫助下游客戶自發(fā)自用等方面起到關(guān)鍵作用。
 
可見，儲能電池對節(jié)能減排的重大作用是更加深入和廣泛的，不會僅限于人們傳統(tǒng)認為的光伏或者風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。
 
舉一個例子，在用電高峰時段，比如炎炎夏日或者高寒冬天，很多國家的電力供應(yīng)會受到極大的挑戰(zhàn)。此時，如果能用上在用電低谷時候儲存下來的電，那么很多短缺問題就能得到緩解。
 
再比如，雖然很多家庭已經(jīng)裝配了太陽能發(fā)電的裝置，但生成的電能沒有辦法很好儲存下來，導(dǎo)致無法在真正需要用電的時候有電可用。如果企業(yè)可以開發(fā)出一款適合民用的儲能系統(tǒng)，依靠更加高效的鋰電池，就可以避免浪費平日可再生能源生產(chǎn)出的電力。
 
雖然當(dāng)前電力系統(tǒng)依然是儲能電池最大的應(yīng)用市場，但儲能電池的應(yīng)用場景將更加多元，隨著技術(shù)的進步，更多機構(gòu)（如通信儲能）和個人用戶（如家庭儲能）將開始大量使用。
 
據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的報告，2023年上半年，全球儲能電池出貨量達到110.2GWh，同比增長73.4%。2024年全球儲能電池出貨量將增至295GWh。其中，我國儲能電池的出貨量將繼續(xù)強勢領(lǐng)先，占全世界比重達到約87%。
 
根據(jù)研究機構(gòu)彭博新能源研究的一份報告，到2030年前，全球的儲能電池市場將以超過30%的年復(fù)合增長率成長，中、美兩國將占據(jù)市場最大的裝機份額，到2030年兩國的合計儲能電池裝機量將占世界超過50%。其中占據(jù)主導(dǎo)地位的幾乎肯定是鋰電池。
 
 
尾聲
 
以寧德時代和比亞迪為代表的中國鋰電池企業(yè)正在不斷將動力電池領(lǐng)域的成功技術(shù)和經(jīng)驗復(fù)制到儲能電池行業(yè)，隨著固態(tài)電池等新技術(shù)的逐步應(yīng)用，我們有理由繼續(xù)看好儲能電池這個行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽： 儲能電池
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