儲(chǔ)能電池的巨大風(fēng)口

發(fā)布日期:2024-02-18  來源:搜狐

核心提示:豐田汽車的主要領(lǐng)導(dǎo)者之一、日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長豐田章男在全球是有名的純電動(dòng)汽車單一發(fā)展路徑的質(zhì)疑者。他曾經(jīng)公開表示,要想
豐田汽車的主要領(lǐng)導(dǎo)者之一、日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長豐田章男在全球是有名的“純電動(dòng)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(dòng)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(chǔ)存環(huán)節(jié)還無法完全達(dá)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(chǔ)存電能的各項(xiàng)環(huán)節(jié)是否真正實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。

無獨(dú)有偶,綜合各家機(jī)構(gòu)最新的研報(bào)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(chǔ)能效率和成本上。如果無法突破儲(chǔ)能電池的成本和效率問題,光伏發(fā)電遠(yuǎn)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(dòng)汽車的關(guān)鍵零件動(dòng)力電池的發(fā)展態(tài)勢(shì),而忽視了儲(chǔ)能電池至關(guān)重要的地位。儲(chǔ)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(chǔ)能電池的發(fā)展脈絡(luò),尤其是鋰電池儲(chǔ)能方面的一些最新進(jìn)展。

2023年儲(chǔ)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(chǔ)能發(fā)展迅速,新增裝機(jī)規(guī)模約2260萬千瓦,其中鋰離子電池儲(chǔ)能占絕對(duì)主導(dǎo)地位,截至2023年底,已投運(yùn)鋰離子電池儲(chǔ)能占比97.4%。

看得出,新能源的持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵在儲(chǔ)能,而儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵當(dāng)前看來一定會(huì)聚焦在鋰電池領(lǐng)域。

我國鋰電池儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)主要為以下幾點(diǎn):

(1)以寧德時(shí)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(bào)告,以2023年1-11月的全球動(dòng)力電池裝機(jī)量來看,寧德時(shí)代的市占率超過40%,創(chuàng)造歷史新高。比亞迪雖然裝機(jī)量可能不足寧德時(shí)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(jī)量絕對(duì)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(dòng)力電池裝機(jī)量為624.4GWh,同比增長41.8%。以整體看,裝機(jī)量排在前十的動(dòng)力電池公司的市占率超過90%,頭部企業(yè)恒強(qiáng)的趨勢(shì)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(shì)已經(jīng)奠定,且很難被撼動(dòng)。

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(chǔ)能和新能源汽車的市場(chǎng)都是世界第一,且絕對(duì)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(shì)和成本優(yōu)勢(shì),近水樓臺(tái)先得月,抓住了歷史機(jī)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(jì)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(jī)上的成功,都是在歷史機(jī)遇背景下,最早在技術(shù)革新和市場(chǎng)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(shí)候,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱無法自給自足,高精尖機(jī)床只能靠外國進(jìn)口的經(jīng)驗(yàn)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(chǎng)的企業(yè)大多數(shù)都是中國企業(yè)。

動(dòng)力電池雖然主要用于汽車,但其整體的技術(shù)共性和儲(chǔ)能電池非常接近,能夠在動(dòng)力電池領(lǐng)域保持領(lǐng)先的企業(yè)勢(shì)必會(huì)在儲(chǔ)能電池領(lǐng)域繼續(xù)維持領(lǐng)先。由此可判斷,在儲(chǔ)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(zhǔn)備。

(2)鋰離子電池從技術(shù)特點(diǎn)上特別符合儲(chǔ)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(jìn)展可以取代鋰離子電池在動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池界的地位。

鋰離子電池的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

——能量密度相對(duì)鉛酸電池高出不少。綜合各種研報(bào)的觀點(diǎn),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(yuǎn)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(chǔ)能電池在釋放電能時(shí)的速度也更快。

——技術(shù)潛力遠(yuǎn)高于鉛酸電池。困擾鋰電池儲(chǔ)能最大的問題一直就是其成本依然相對(duì)較高。鋰電池所需要的金屬除了鋰以外,對(duì)鎳和鈷的需求也非常大,這三種礦物的儲(chǔ)量和開采成本很高昂。但就是因?yàn)槿秉c(diǎn)比較集中,這讓鋰電儲(chǔ)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(diǎn)攻堅(jiān)的磷酸鐵鋰電池就是其中最杰出的代表,當(dāng)前在我國動(dòng)力電池市場(chǎng)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?br />
(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(diǎn)上,全固態(tài)電池將是一個(gè)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(shì)。與傳統(tǒng)的鋰電池相比,其具有更高的能量密度。因?yàn)闆]有液態(tài)電解質(zhì),因此不會(huì)發(fā)生泄漏或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。其循環(huán)壽命更長,因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。同時(shí),其充放電效率更高,而且對(duì)于儲(chǔ)能來說,其長時(shí)間儲(chǔ)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(chǔ)能行業(yè)風(fēng)口不停

縱觀2021~2022年的市場(chǎng)數(shù)據(jù),全球儲(chǔ)能電池行業(yè)的出貨量增速是要高于動(dòng)力電池和消費(fèi)電池(手機(jī)、電腦等用的電池)的,這正是儲(chǔ)能電池相對(duì)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(dá)成“雙碳”目標(biāo),儲(chǔ)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(chǔ)能電池對(duì)節(jié)能減排的重大作用是更加深入和廣泛的,不會(huì)僅限于人們傳統(tǒng)認(rèn)為的光伏或者風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。

舉一個(gè)例子,在用電高峰時(shí)段,比如炎炎夏日或者高寒冬天,很多國家的電力供應(yīng)會(huì)受到極大的挑戰(zhàn)。此時(shí),如果能用上在用電低谷時(shí)候儲(chǔ)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(chǔ)存下來,導(dǎo)致無法在真正需要用電的時(shí)候有電可用。如果企業(yè)可以開發(fā)出一款適合民用的儲(chǔ)能系統(tǒng),依靠更加高效的鋰電池,就可以避免浪費(fèi)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(chǔ)能電池最大的應(yīng)用市場(chǎng),但儲(chǔ)能電池的應(yīng)用場(chǎng)景將更加多元,隨著技術(shù)的進(jìn)步,更多機(jī)構(gòu)(如通信儲(chǔ)能)和個(gè)人用戶(如家庭儲(chǔ)能)將開始大量使用。

據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的報(bào)告,2023年上半年,全球儲(chǔ)能電池出貨量達(dá)到110.2GWh,同比增長73.4%。2024年全球儲(chǔ)能電池出貨量將增至295GWh。其中,我國儲(chǔ)能電池的出貨量將繼續(xù)強(qiáng)勢(shì)領(lǐng)先,占全世界比重達(dá)到約87%。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)彭博新能源研究的一份報(bào)告,到2030年前,全球的儲(chǔ)能電池市場(chǎng)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(chǎng)最大的裝機(jī)份額,到2030年兩國的合計(jì)儲(chǔ)能電池裝機(jī)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(shí)代和比亞迪為代表的中國鋰電池企業(yè)正在不斷將動(dòng)力電池領(lǐng)域的成功技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)復(fù)制到儲(chǔ)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(chǔ)能電池這個(gè)行業(yè)的蓬勃發(fā)展。 

 
 
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