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储能电池的巨大风口

时间:2024-02-17 11:07来源:财经早餐 作者:综合报道
点击: 次
丰田汽车的主要领导者之一、日本汽车工业协会会长丰田章男在全球是有名的“纯电动汽车单一发展路径”的质疑者。
 
他曾经公开表示，要想纯电动汽车完全满足节能减排的目标，现有的电能生产和储存环节还无法完全达到。换句话说，新能源汽车能否真正产生高效的减碳不仅取决于是否完全使用电能，而且还在于生产电能和储存电能的各项环节是否真正实现“双碳”目标。
 
无独有偶，综合各家机构最新的研报显示，在太阳能、风能发电领域，现在阻碍行业整体发展的技术“绊脚石”已经从以往的光伏组件性能和设施成本，转移到了储能效率和成本上。如果无法突破储能电池的成本和效率问题，光伏发电远期发展将受到极大阻碍。
 
由上述我们可知，在火热的新能源大赛道里，人们以往可能更关心电动汽车的关键零件动力电池的发展态势，而忽视了储能电池至关重要的地位。储能电池是新能源整体发展的桥头堡。值此春节之际，本文希望能帮助各位梳理龙年储能电池的发展脉络，尤其是锂电池储能方面的一些最新进展。
 
2023年储能电池行业的发展脉络
 
据国家能源局披露，2023年我国新型储能发展迅速，新增装机规模约2260万千瓦，其中锂离子电池储能占绝对主导地位，截至2023年底，已投运锂离子电池储能占比97.4%。
 
看得出，新能源的持续发展关键在储能，而储能行业发展的关键当前看来一定会聚焦在锂电池领域。
 
我国锂电池储能的优势主要为以下几点：
 
（1）以宁德时代和比亚迪为代表的中国企业在锂离子电池技术和规模化发展上起步早，走得稳。
 
据SNE Research的报告，以2023年1-11月的全球动力电池装机量来看，宁德时代的市占率超过40%，创造历史新高。比亚迪虽然装机量可能不足宁德时代的一半，但依然力压韩国企业LG能源排在世界第二。
 
除了上述两家巨头，中国企业在世界前十中还有四家企业榜上有名，这四家企业虽然在装机量绝对值上还无法与前面两家相比，但同比增速非常惊人。
 
2023年1-11月全球动力电池装机量为624.4GWh，同比增长41.8%。以整体看，装机量排在前十的动力电池公司的市占率超过90%，头部企业恒强的趋势已经连续多年定格，可以说如果没有大的革命性技术颠覆或者政策阻碍，中国锂电池企业整体的优势已经奠定，且很难被撼动。
 
主要原因不仅仅是我国企业在锂电池技术总体处于世界第一方阵，更重要的是中国储能和新能源汽车的市场都是世界第一，且绝对领先，所以我国上游锂电池企业具备其他任何国家所没有的规模化优势和成本优势，近水楼台先得月，抓住了历史机遇。
 
这在重资产的制造业中尤为关键。纵观世界商业史，从上世纪20年代美国钢铁工业，到后面的日本汽车制造业或者欧洲在空客民用飞机上的成功，都是在历史机遇背景下，最早在技术革新和市场规模上取得领先的企业才有资格保持一路领先，后续追赶者就很难再立足。
 
我国企业在2000年之前，几乎在所有的前沿制造领域都是跟随者和追赶者。那时候，汽车发动机和变速箱无法自给自足，高精尖机床只能靠外国进口的经验还历历在目。
 
如今，这些“难受”的回忆并没有在锂电池领域重演，当前掌握着世界最前沿技术、最大产能规模和最可观市场的企业大多数都是中国企业。
 
动力电池虽然主要用于汽车，但其整体的技术共性和储能电池非常接近，能够在动力电池领域保持领先的企业势必会在储能电池领域继续维持领先。由此可判断，在储能这一关键性行业即将大暴发的前夜，中国锂电池企业已经完全做好了准备。
 
（2）锂离子电池从技术特点上特别符合储能行业的发展规律。
 
虽然当前在学术界不断有替代锂离子电池的研究成果出现，但综合表现以及规模化成本依然毫无任何进展可以取代锂离子电池在动力电池和储能电池界的地位。
 
锂离子电池的技术优势主要可以体现在以下几个方面：
 
——能量密度相对铅酸电池高出不少。综合各种研报的观点，当期的锂离子电池的能量密度已经可以比主流的铅酸电池高2-3倍，这意味着在相同的重量下，锂离子电池可以提供更高的电能。
 
——充放速度和效率远高于铅酸电池。说白了就是锂电池不但充电速度更快，且锂电储能电池在释放电能时的速度也更快。
 
——技术潜力远高于铅酸电池。困扰锂电池储能最大的问题一直就是其成本依然相对较高。锂电池所需要的金属除了锂以外，对镍和钴的需求也非常大，这三种矿物的储量和开采成本很高昂。但就是因为缺点比较集中，这让锂电储能电池的技术革新方向非常确定：
 
（1）通过减少电池正极中的贵金属成分。近年来以比亚迪为首的公司重点攻坚的磷酸铁锂电池就是其中最杰出的代表，当前在我国动力电池市场上，磷酸铁锂电池由于其较低的成本，和越来越接近三元锂的性能，已经稳稳占据主流地位。未来，随着科技的再次革新，更多成本较低锂离子电池或将取得越来越高的能量密度和效率。
 
（2）通过革新三元锂等传统成本较高、性能也较高电池的性能。这一点上，全固态电池将是一个主流的发展方向。全固态锂电池在理论上具有许多优势。与传统的锂电池相比，其具有更高的能量密度。因为没有液态电解质，因此不会发生泄漏或爆炸的风险。其循环寿命更长，因为它的结构更加稳定。同时，其充放电效率更高，而且对于储能来说，其长时间储存电能的流失电能损失更少。
 
当然，既然全固态锂离子电池那么优秀，其至今仍然未能大规模生产的障碍还是在于成本太过高昂以及性能稳定度不够。
 
 
锂电储能行业风口不停
 
纵观2021~2022年的市场数据，全球储能电池行业的出货量增速是要高于动力电池和消费电池（手机、电脑等用的电池）的，这正是储能电池相对前两者虽然发展起步较晚，但后劲可能更足的体现。
 
为了达成“双碳”目标，储能电池的应用贯穿于发电、电网和用电的全流程中。在可再生能源发电平滑出力曲线、解决电网调峰调频、提升输配电稳定性以及帮助下游客户自发自用等方面起到关键作用。
 
可见，储能电池对节能减排的重大作用是更加深入和广泛的，不会仅限于人们传统认为的光伏或者风力发电领域。
 
举一个例子，在用电高峰时段，比如炎炎夏日或者高寒冬天，很多国家的电力供应会受到极大的挑战。此时，如果能用上在用电低谷时候储存下来的电，那么很多短缺问题就能得到缓解。
 
再比如，虽然很多家庭已经装配了太阳能发电的装置，但生成的电能没有办法很好储存下来，导致无法在真正需要用电的时候有电可用。如果企业可以开发出一款适合民用的储能系统，依靠更加高效的锂电池，就可以避免浪费平日可再生能源生产出的电力。
 
虽然当前电力系统依然是储能电池最大的应用市场，但储能电池的应用场景将更加多元，随着技术的进步，更多机构（如通信储能）和个人用户（如家庭储能）将开始大量使用。
 
据中商产业研究院的报告，2023年上半年，全球储能电池出货量达到110.2GWh，同比增长73.4%。2024年全球储能电池出货量将增至295GWh。其中，我国储能电池的出货量将继续强势领先，占全世界比重达到约87%。
 
根据研究机构彭博新能源研究的一份报告，到2030年前，全球的储能电池市场将以超过30%的年复合增长率成长，中、美两国将占据市场最大的装机份额，到2030年两国的合计储能电池装机量将占世界超过50%。其中占据主导地位的几乎肯定是锂电池。
 
 
尾声
 
以宁德时代和比亚迪为代表的中国锂电池企业正在不断将动力电池领域的成功技术和经验复制到储能电池行业，随着固态电池等新技术的逐步应用，我们有理由继续看好储能电池这个行业的蓬勃发展。

(责任编辑：子蕊)
文章标签： 储能电池
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