儲能電池的巨大風口

                  發布日期:2024-02-18  來源:搜狐

                  核心提示:豐田汽車的主要領導者之一、日本汽車工業協會會長豐田章男在全球是有名的純電動汽車單一發展路徑的質疑者。他曾經公開表示,要想
                  豐田汽車的主要領導者之一、日本汽車工業協會會長豐田章男在全球是有名的“純電動汽車單一發展路徑”的質疑者。

                  他曾經公開表示,要想純電動汽車完全滿足節能減排的目標,現有的電能生產和儲存環節還無法完全達到。換句話說,新能源汽車能否真正產生高效的減碳不僅取決于是否完全使用電能,而且還在于生產電能和儲存電能的各項環節是否真正實現“雙碳”目標。

                  無獨有偶,綜合各家機構最新的研報顯示,在太陽能、風能發電領域,現在阻礙行業整體發展的技術“絆腳石”已經從以往的光伏組件性能和設施成本,轉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,光伏發電遠期發展將受到極大阻礙。

                  由上述我們可知,在火熱的新能源大賽道里,人們以往可能更關心電動汽車的關鍵零件動力電池的發展態勢,而忽視了儲能電池至關重要的地位。儲能電池是新能源整體發展的橋頭堡。值此春節之際,本文希望能幫助各位梳理龍年儲能電池的發展脈絡,尤其是鋰電池儲能方面的一些最新進展。

                  2023年儲能電池行業的發展脈絡

                  據國家能源局披露,2023年我國新型儲能發展迅速,新增裝機規模約2260萬千瓦,其中鋰離子電池儲能占絕對主導地位,截至2023年底,已投運鋰離子電池儲能占比97.4%。

                  看得出,新能源的持續發展關鍵在儲能,而儲能行業發展的關鍵當前看來一定會聚焦在鋰電池領域。

                  我國鋰電池儲能的優勢主要為以下幾點:

                  (1)以寧德時代和比亞迪為代表的中國企業在鋰離子電池技術和規?;l展上起步早,走得穩。

                  據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LG能源排在世界第二。

                  除了上述兩家巨頭,中國企業在世界前十中還有四家企業榜上有名,這四家企業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%,頭部企業恒強的趨勢已經連續多年定格,可以說如果沒有大的革命性技術顛覆或者政策阻礙,中國鋰電池企業整體的優勢已經奠定,且很難被撼動。

                  主要原因不僅僅是我國企業在鋰電池技術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,且絕對領先,所以我國上游鋰電池企業具備其他任何國家所沒有的規?;瘍瀯莺统杀緝瀯?,近水樓臺先得月,抓住了歷史機遇。

                  這在重資產的制造業中尤為關鍵??v觀世界商業史,從上世紀20年代美國鋼鐵工業,到后面的日本汽車制造業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,最早在技術革新和市場規模上取得領先的企業才有資格保持一路領先,后續追趕者就很難再立足。

                  我國企業在2000年之前,幾乎在所有的前沿制造領域都是跟隨者和追趕者。那時候,汽車發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驗還歷歷在目。

                  如今,這些“難受”的回憶并沒有在鋰電池領域重演,當前掌握著世界最前沿技術、最大產能規模和最可觀市場的企業大多數都是中國企業。

                  動力電池雖然主要用于汽車,但其整體的技術共性和儲能電池非常接近,能夠在動力電池領域保持領先的企業勢必會在儲能電池領域繼續維持領先。由此可判斷,在儲能這一關鍵性行業即將大暴發的前夜,中國鋰電池企業已經完全做好了準備。

                  (2)鋰離子電池從技術特點上特別符合儲能行業的發展規律。

                  雖然當前在學術界不斷有替代鋰離子電池的研究成果出現,但綜合表現以及規?;杀疽廊缓翢o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。

                  鋰離子電池的技術優勢主要可以體現在以下幾個方面:

                  ——能量密度相對鉛酸電池高出不少。綜合各種研報的觀點,當期的鋰離子電池的能量密度已經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,已經穩穩占據主流地位。未來,隨著科技的再次革新,更多成本較低鋰離子電池或將取得越來越高的能量密度和效率。

                  (2)通過革新三元鋰等傳統成本較高、性能也較高電池的性能。這一點上,全固態電池將是一個主流的發展方向。全固態鋰電池在理論上具有許多優勢。與傳統的鋰電池相比,其具有更高的能量密度。因為沒有液態電解質,因此不會發生泄漏或爆炸的風險。其循環壽命更長,因為它的結構更加穩定。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。

                  當然,既然全固態鋰離子電池那么優秀,其至今仍然未能大規模生產的障礙還是在于成本太過高昂以及性能穩定度不夠。

                  鋰電儲能行業風口不停

                  縱觀2021~2022年的市場數據,全球儲能電池行業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展起步較晚,但后勁可能更足的體現。

                  為了達成“雙碳”目標,儲能電池的應用貫穿于發電、電網和用電的全流程中。在可再生能源發電平滑出力曲線、解決電網調峰調頻、提升輸配電穩定性以及幫助下游客戶自發自用等方面起到關鍵作用。

                  可見,儲能電池對節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認為的光伏或者風力發電領域。

                  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會受到極大的挑戰。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,雖然很多家庭已經裝配了太陽能發電的裝置,但生成的電能沒有辦法很好儲存下來,導致無法在真正需要用電的時候有電可用。如果企業可以開發出一款適合民用的儲能系統,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出的電力。

                  雖然當前電力系統依然是儲能電池最大的應用市場,但儲能電池的應用場景將更加多元,隨著技術的進步,更多機構(如通信儲能)和個人用戶(如家庭儲能)將開始大量使用。

                  據中商產業研究院的報告,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強勢領先,占全世界比重達到約87%。

                  根據研究機構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%的年復合增長率成長,中、美兩國將占據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%。其中占據主導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正在不斷將動力電池領域的成功技術和經驗復制到儲能電池行業,隨著固態電池等新技術的逐步應用,我們有理由繼續看好儲能電池這個行業的蓬勃發展。 

                   
                   
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