Collaborative Network of Power Generation

发电企业协作网
  • 2024火电低碳化改造技术论坛暨环保、固废资源化综合利用交流研讨会
  • 全国热电节能减排新技术交流研讨会
  • 第八届全国热电产业年会暨清洁供热 技术交流研讨会
  • 热烈祝贺:“2024燃煤电厂安全环保提质增效技术交流研讨会”于2024年3月28-30日于广东江门成功召开
  • 热烈祝贺:“2024燃煤电厂安全环保提质增效技术交流研讨会”于2024年3月28-30日于广东江门成功召开

   要闻动态

储能行业专题报告:多种储能技术路线竞相发展



  三、锂电池等电化学储能发展迅速,已成为新型储能增量主要贡献者

  (一)全球储能市场处于增长阶段,电化学储能占比逐年上升


  2022年全球储能累计装机规模为237.2GW,其中电化学储能累计装机规模34.6GW,占比约为14.58%,中国电化学储能累计装机规模达到11GW。电化学储能技术在海内外都获得了快速发展,全球和中国的电化学储能累计装机规模在2017-2022年期间持续增长,并有进一步扩大的趋势,抽水蓄能仍为主流,但电化学储能占比逐年上升,未来几年将贡献全球储能主要增量。

  国家能源局发布的《新型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿)》中,在规模化、高安全性新型储能技术装备领域方面提出重点开展长寿命、低成本及高安全的电化学储能关键核心技术、装备集成优化研究,提升锂电池安全性、降低成本,发展钠离子电池、液流电池等多元化技术路线。

  (二)锂离子电池综合性能优越,是目前电化学储能主流路线

  锂离子电池综合性能优越,具有储能密度高、充放电效率高、响应速度快等优点,是目前发展最快的新型储能技术,也是电化学储能主流路线。锂电池结构主要包括正极、负极、电解液和隔膜四大部分,正极材料约占整体成本的40%,负极材料、隔膜和电解液分别占约15%,20%,10%。

  根据正极材料的不同,锂离子电池可分为钴酸锂电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池、三元锂电池等。其中,磷酸铁锂电池的安全性、循环寿命、成本等各方面性能与储能需求适配度高,已成为主要路线。

  锂离子储能电池已经建立了较为健全的产业链。产业链上游主要为原材料加工,中游为储能锂电池制造,下游为储能多场景应用及锂电池回收。

  1.储能电池以磷酸铁锂电池为主,国内龙头受益于磷酸铁锂路线认可度提升优势凸显

  据ICC统计,2023年1-6月,全球储能电池(以锂电池为主)产量98GW,同比增长115%,储能电池出货量102GWh,同比增长145%。从近年来的出货量增速来看,据SNEResearch数据显示,2021年全球储能电池出货量为44GWh,2022年出货量达122GWh,同比增长177%,2023年上半年储能电池出货量已接近2022年全年水平,储能电池出货量增速明显。大储和工商业装机需求增长带动下,储能电池去库存明显,库存已处于正常水平。

  储能电池的核心需求在于安全性高、成本低和使用(循环)寿命长,其次才是能量密度,因此磷酸铁锂路线相较其他锂电池路线更具优势,内驱外需推动下,储能产业的快速发展也拉动磷酸铁锂电池正极材料需求。

  据中国汽车动力电池产业创新联盟统计数据,2023年1-7月,我国储能电池累计销量达35.5GWh。其中磷酸铁锂电池累计销量35.2GWh,我国储能电池累计出口达7.3GWh,其中磷酸铁锂电池累计出口7.3GWh。

  与三元路线相比,磷酸铁锂在使用寿命、安全性、响应速度、成本等方面具备明显优势,更适用于储能市场,磷酸铁锂电池已广泛运用到大型储能电站、通信基站、离网电站、微电网、轨道交通、UPS以及户用储能等多个场景。

  从代表性企业的出货量来看,国内储能电池厂商的业务进程加快,宁德时代和比亚迪市占比之和超50%,占据了半壁江山。韩国企业LG新能源及三星SDI出货量急速下降。

  这一方面得益于国内双碳目标的积极推进,各地积极发布和推进新能源配储和补贴政策,国内储能市场高景气度,越来越多的动力电池企业加码储能业务布局,储能领域出货迅速攀升。

  另一方面,这与欧美等全球储能市场由三元锂向磷酸铁锂方向转变相关,近年来磷酸铁锂容量性能提升及安全性、经济性优势凸显,接受度日益提升。受益于磷酸铁锂在储能系统占比提升,国内企业利用产业链优势加快市场开拓。

  从上半年的出货量格局来看,储能头部企业竞争格局较为稳定,同时面临较大的竞争压力,宁德时代2023年上半年市占率减小,比亚迪和亿纬锂能同比增速较大,已接近去年全年出货水平。

  另外,伴随着行业高景气度,新玩家出货量占比也在逐步提升,海辰储能、远景能源等均有较快的增长。未来2-3年,随着主流电池企业的产能逐步释放及新玩家的成长,市场竞争将进一步加剧。

  2.大型储能电站以方形电池为主,电芯容量正向280Ah及以上快速迭代

  大容量280Ah及以上电池相比50、100Ah产品,体积能量密度更高,PACK端零部件使用量更少,可大幅节省成本投入。在锂矿等原材料价格波动下,成本优势明显。生产制造方面,容量增大能够有效简化后续集成、装配工艺流程,节约设备、能耗与人力。

  从需求端来看,280Ah大容量电池在大型储能电站中渗透率较高,大型储能电站业主和投资者对于280Ah大容量电池的关注度快速上升,中国能建、中国华电华能等业主在储能电池招标中明确要求电池单体容量大于等于280Ah。

  供给端来看,自宁德时代2019年推出280Ah电芯以来,国内已有超10家储能龙头布局大容量储能电芯产品。近期,亿纬锂能、雄韬股份、蜂巢能源、远景动力、鹏辉能源、瑞浦兰钧、海辰储能、南都电源等陆续发布280Ah及以上容量电池产品。

  容量向上突破的同时,280Ah及以上大容量电芯已经陆续量产交付。国轩高科2022年年报中显示,循环寿命达万次的300Ah储能电池已经实现量产。远景动力305Ah储能电芯已在过去两年里实现了规模化量产交付。2023年2月,亿纬锂能量产LF560K储能电池“超级工厂”于湖北荆门正式动工,产能将达60GWh。此外,LF560K超级工厂已在云南、青海等地建设,预计2024年Q2开启全球交付。欣旺达公司2022年11月份在公开平台上表示目前已有量产的280Ah电芯生产线。瑞浦兰钧宣布其320Ah储能电芯将于Q3量产,蜂巢能源325Ah储能电芯将在2023H2交付,南都电源305Ah储能电芯将在2023实现量产。储能大容量电芯量产竞速外,众多厂商基于储能运用场景需求在电芯的能量密度、使用寿命、尺寸、制造工艺等方面持续拉锯,储能专用电池“呼之欲出”。亿纬锂能560Ah单只电池可储存1.792kWh能量,循环寿命超过12000次;雄韬股份580Ah单颗电芯带电量为1.856kWh,循环寿命达到10000次;远景动力315Ah,实现“单颗电芯一度电”,同时循环寿命高达12000次,在尺寸不变的基础上,较上一代产品能量密度提升了11%;海辰储能320Ah体积能量密度385Wh/L、循环寿命10000次,在电芯成本,系统成本,整箱标配等多维度上探索更适配储能市场应用发展模式。鹏辉能源320Ah储能电芯单体容量相较于前一代电芯产品提升14%,循环寿命大于8000次,使用寿命超20年。

  逐渐提升能量密度将是磷酸铁理正极未来的发展趋势,目前通过预锂化、硅碳负极等技术改进,磷酸铁锂电池能量密度可以突破200Wh/kg,电池单体到系统的体积成组效率从40%增加到60%。

  国轩高科在2021年发布的一款采用掺硅补锂技术的磷酸铁锂电池,容量达到210Wh/kg。面向快速向前的储能产业,大幅提高电池循环次数及使用寿命已成为行业重要发展方向。多家储能电池企业都在加大投入开发循环寿命更长的电芯,行业内多家公司陆续推出循环寿命10000次甚至12000次的储能电芯,此前行业内储能电芯的循环寿命一般在6000-8000次。宁德时代、亿纬锂能、远景动力、南都电源、蜂巢能源等相继推出了12000次循环寿命的储能电池产品。随着电芯循环寿命的提升,有望显著改善储能电站度电成本(LCOS)。研究表明,电池使用寿命的增加,可以有效降低储能系统在全生命周期的度电成本。

   通知公告

【编辑:叶先生