一、鉛酸蓄電池行業(yè)發(fā)展規(guī)模
鉛酸蓄電池是化學(xué)二次電池中市場份額最大、使用范圍最廣的電池,特別是在起動和大型儲能等應(yīng)用領(lǐng)域,在較長時(shí)間尚難以被其他新型電池替代。鉛酸蓄電池價(jià)格較低,具有技術(shù)成熟、高低溫性能優(yōu)異、穩(wěn)定可靠、安全性高、資源再利用性好等比較優(yōu)勢,市場競爭優(yōu)勢明顯。相對于其他電池金屬材料,鉛資源比較豐富,鉛儲量和再生鉛保證鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的年限相對較長,鉛酸蓄電池大量應(yīng)用,較長時(shí)間內(nèi)不會造成鉛資源短缺。
在全球市場范圍內(nèi),鉛酸蓄電池由于其技術(shù)成熟、安全性高、循環(huán)再生利用率高、適用溫帶寬、電壓穩(wěn)定、組合一致性好及價(jià)格低廉等優(yōu)勢,在電池市場占據(jù)主導(dǎo)地位。2017年,全球鉛酸蓄電池市場規(guī)模約為429億美元,同比增長1%。
2010-2017年全球鉛酸蓄電池市場規(guī)模走勢
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相關(guān)報(bào)告:智研咨詢網(wǎng)發(fā)布的《2018-2024年中國鉛酸蓄電池行業(yè)市場競爭格局及投資戰(zhàn)略咨詢報(bào)告》
在鉛酸蓄電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中,啟動型鉛酸蓄電池占比最大,達(dá)到48%,其次是動力型鉛酸蓄電池,占比為28%,備用與儲能型鉛酸蓄電池占比為15%。
全球鉛酸蓄電池產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(單位:%)
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不過環(huán)境問題將是影響未來鉛酸蓄電池市場的關(guān)鍵因素。鉛酸蓄電池生產(chǎn)過程大量使用重金屬鉛,如果不能有效控制污染物排放,會對環(huán)境造成不良影響,鉛酸蓄電池發(fā)展面臨著較大的社會輿論壓力。美國鉛酸蓄電池的用鉛量約占全國用鉛總量的 95%以上,由于法規(guī)健全和有效的管理,鉛酸蓄電池生產(chǎn)造成的鉛排放僅占總排放量的 1.5%,2008 年美國政府已將鉛酸蓄電池生產(chǎn)從主要鉛污染源中排除。
除此之外,減少車輛排放和改進(jìn)燃油效率,也將導(dǎo)致汽車用鉛酸蓄電池市場的變化,預(yù)計(jì)未來 5 年將基本維持 1%的增長速度。
2018-2023年全球鉛酸蓄電池市場規(guī)模預(yù)測
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二、儲能型鉛酸蓄電池行業(yè)發(fā)展分析預(yù)測
1、儲能型鉛酸蓄電池行業(yè)發(fā)展分析預(yù)測
2015-2017年間,風(fēng)電投資規(guī)模變動幅度比較大,2017年風(fēng)電建設(shè)投資規(guī)模為1089億元,同比上升18.50%。2017年,我國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到194310MW,在全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量的占比為35.54%。2017年,我國風(fēng)電新增裝機(jī)達(dá)到25620MW,約占全球風(fēng)電市場份額的43.20%,以絕對優(yōu)勢領(lǐng)跑全球風(fēng)電市場。
我國中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般都采用鉛酸蓄電池儲能,從風(fēng)力發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池需求發(fā)展來看,行業(yè)幾乎從無到有,隨著我國風(fēng)力發(fā)電行業(yè)裝機(jī)容量的不斷擴(kuò)大,我國風(fēng)力發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池需求規(guī)模也呈現(xiàn)不斷攀升趨勢,利用風(fēng)力發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池在儲能用鉛酸蓄電池需求中的占比,推算2017年風(fēng)力發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池的需求規(guī)模約738.29萬千伏安時(shí)。
2009-2017年風(fēng)力發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池的需求規(guī)模走勢
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風(fēng)能受自然環(huán)境的影響大決定了其所發(fā)電力是不穩(wěn)定的,直接上網(wǎng)將對大電網(wǎng)產(chǎn)生很大沖擊。而將這些不穩(wěn)定的電能先儲存到鉛酸蓄電池中,再輸出的電則是電網(wǎng)可接受的穩(wěn)定電力。鉛酸蓄電池的這種儲能、轉(zhuǎn)化作用,對于推動風(fēng)電發(fā)展,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。根據(jù)我國新能源振興規(guī)劃,我國風(fēng)力發(fā)電將會保持較高的增長率發(fā)展,到2020年我國風(fēng)電總裝機(jī)容量將提高至約1.5億千瓦,從而我國風(fēng)力發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池也必將隨著我國風(fēng)力發(fā)電的不斷發(fā)展得到強(qiáng)大的拉動。預(yù)測到2023年末,我國風(fēng)力發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池的需求約為1077.27萬千伏安左右。
2018-2023年中國風(fēng)力發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池的需求走勢
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2、太陽能發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池需求現(xiàn)狀
2017年,我國光伏累計(jì)裝機(jī)容量高達(dá)100480MW,新增裝機(jī)容量57300MW,較上一年有所上升。
在儲能領(lǐng)域,太陽能的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)以及大型太陽能的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)都需要儲能電池,目前小型太陽能離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)普遍采用閥控鉛酸蓄電池組作為儲能裝置,隨著太陽能發(fā)電機(jī)組由千瓦級發(fā)展到兆瓦級,對儲能系統(tǒng)大型化的要求越來越高。同時(shí),由于發(fā)電系統(tǒng)地理位置的限制,該領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的重量要求較低,更關(guān)注產(chǎn)品的安全可靠性、成本高低、深度放電循環(huán)壽命、充電接受能力和高低溫放電性能,尤其是作為大型儲能電源,其價(jià)格和運(yùn)行費(fèi)用往往是能否普及推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。因此,采用涂膏式膠體電池技術(shù)的閥控鉛酸蓄電池是最適合的儲能電池。從下表可以看出,我國的太陽能發(fā)電儲能用閥控鉛酸蓄電池已處于商業(yè)化運(yùn)行階段。
利用太陽能發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池在儲能用鉛酸蓄電池需求中的占比,推算2017年太陽能發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池的需求規(guī)模超過900.05萬千伏安時(shí)。
2009-2017年太陽能發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池需求規(guī)模走勢
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3、太陽能發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池需求預(yù)測
中國光伏產(chǎn)業(yè)近年來快速擴(kuò)張,對于不斷升級的歐美“雙反”,中國光伏企業(yè)拼死抗?fàn)帲袊卜e極反擊,同時(shí)還出臺一系列政策以提振光伏產(chǎn)業(yè)內(nèi)需。為鼓勵國內(nèi)光伏市場發(fā)展,我國政府《太陽能發(fā)電發(fā)展“十三五”規(guī)劃》在裝機(jī)容量的規(guī)劃上指出,在十二五規(guī)劃的良好基礎(chǔ)上繼續(xù)深化目標(biāo)發(fā)展:堅(jiān)持應(yīng)用市場與消納空間協(xié)調(diào)發(fā)展;堅(jiān)持上游制造與下游市場協(xié)調(diào)發(fā)展;堅(jiān)持應(yīng)用市場與消納空間協(xié)調(diào)發(fā)展;堅(jiān)持產(chǎn)業(yè)升級與技術(shù)進(jìn)步協(xié)調(diào)發(fā)展。到“十三五”末,力爭太陽能發(fā)電規(guī)模較2015年翻兩番,成本下降30%。
“十三五”規(guī)劃對風(fēng)電行業(yè)目標(biāo)有:到2020年底,太陽能發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1.6億千瓦,年發(fā)電量達(dá)到1700億千瓦時(shí);年度總投資額約2000億元。根據(jù)推算數(shù)據(jù),采用多項(xiàng)式擬合預(yù)測到2023年,中國太陽能發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池的需求量超過1200萬千伏安時(shí)。
2018-2023年中國太陽能發(fā)電儲能用鉛酸蓄電池需求情況走勢
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三、儲能技術(shù)的分類及發(fā)展趨勢
到目前為止,針對不同的領(lǐng)域、不同的需求,人們已提出和開發(fā)了多種儲能技術(shù)來滿足應(yīng)用。全球儲能技術(shù)主要有物理儲能、化學(xué)儲能(如鈉硫電池、全釩液流電池、鉛酸電池、鋰離子電池、超級電容器等)、電磁儲能和相變儲能等幾類。
1、物理儲能
物理儲能技術(shù)主要有抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等。相比化學(xué)儲能來說,物理儲能更加環(huán)保、綠色,利用天然的資源來實(shí)現(xiàn)。抽水蓄能電站(PSH,PumpedStorageHydroelectricity)是通過配備上、下游兩個(gè)水庫,負(fù)荷低谷時(shí)設(shè)備工作在電動機(jī)狀態(tài),將下游水庫的水抽到上游水庫保存,而負(fù)荷高峰時(shí)設(shè)備工作于發(fā)電機(jī)的狀態(tài),利用儲存在上游水庫中的水發(fā)電,見圖1。由于技術(shù)成熟,抽水儲能電站已成為電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的儲能技術(shù),目前我國在建的抽水蓄能電站裝機(jī)約11400MW,預(yù)計(jì)至2010年底抽水蓄能電站的總裝機(jī)可到17500MW左右。
壓縮空氣蓄能電站(CAES,CompressedAirEnergyStorage)是一種調(diào)峰用燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠,主要利用電網(wǎng)負(fù)荷低谷時(shí)的剩余電力壓縮空氣,并將其儲藏在典型儲氣壓力為7.5MPa的高壓密封設(shè)施內(nèi),在用電高峰釋放出來驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電。世界上第一個(gè)商業(yè)化CAES電站是1978年在德國建造的Huntdorf電站,裝機(jī)容量為290MW,換能效率77%,運(yùn)行至今,累計(jì)啟動超過7000次,主要用于熱備用和平滑負(fù)荷。和抽水蓄能電站相比,CAES電站選址靈活,它不需建造地面水庫,地形條件容易滿足,目前壓縮空氣蓄能電站已經(jīng)在一些發(fā)達(dá)國家得到廣泛應(yīng)用。
飛輪儲能(FW,F(xiàn)lyWheels),是通過機(jī)械能和電能的相互轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)充放電。它是以高速旋轉(zhuǎn)的飛輪鐵芯作為機(jī)械能量儲存的介質(zhì),利用電動/發(fā)電機(jī)和能量轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)來控制能量的輸入和輸出。飛輪儲能對制作飛輪的原材料和技術(shù)要求很高,直到20世紀(jì)90年代才得以飛速發(fā)展,用于不間斷電源(UPS)/應(yīng)急電源(EPS)、電網(wǎng)調(diào)峰和頻率控制等領(lǐng)域。我國在這方面的研究才剛剛起步。
物理儲能如抽水蓄能、壓縮空氣儲能具有規(guī)模大、循環(huán)壽命長和運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但是需要特殊的地理?xiàng)l件和場地,建設(shè)的局限性較大,且一次性投資費(fèi)用較高,不適合較小功率的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。從發(fā)展水平及實(shí)用角度來看,化學(xué)儲能比物理儲能具有更廣闊的應(yīng)用前景。
2、化學(xué)儲能—鋰離子電池儲能是目前最可行的技術(shù)路線
鉛酸電池是最老的也是最成熟的化學(xué)儲能方法,已有100多年的歷史,廣泛用于汽車啟動電源、電動自行車或摩托車動力電源、備用電源和照明電源等。鉛酸電池電極主要由鉛及其氧化物制成,電解液是硫酸溶液。充電時(shí),正極主要成分為二氧化鉛,負(fù)極主要成分為鉛;放電時(shí),正負(fù)極的主要成分均為硫酸鉛。鉛酸電池可靠性好、原材料易得、價(jià)格便宜,但是其最佳充電電流為0.1C左右,充電電流不能大于0.3C,放電電流一般要求在0.05~3C之間,很難滿足功率和容量同時(shí)兼顧的大規(guī)模蓄電要求。同時(shí),鉛酸電池不可深度充放電,100%放電條件下對電池的壽命影響非常大(滿充放電條件下電池的循環(huán)壽命不足300次),并且充電末期水會分解為氫氣、氧氣體析出,需經(jīng)常加酸、加水,維護(hù)工作繁重,因此不適合在智能電網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用。
目前可以應(yīng)用于智能電網(wǎng)領(lǐng)域的化學(xué)電源主要有鈉硫電池、液流電池和鋰離子電池。
鈉硫電池(NaS)是美國福特(Ford)公司于1967年首先發(fā)明公布的,它以金屬鈉為負(fù)極,硫?yàn)檎龢O,陶瓷管為電解質(zhì)隔膜。在一定的工作溫度下,鈉離子透過電解質(zhì)隔膜與硫之間發(fā)生可逆反應(yīng),形成能量的釋放和儲存,見圖2。鈉硫電池比能量高(理論比能量高達(dá)760Wh/kg)、可大電流充放電、使用壽命長(10~15年),是目前較經(jīng)濟(jì)實(shí)用的儲能方法之一,主要應(yīng)用目標(biāo)是電站負(fù)荷調(diào)平、UPS應(yīng)急電源及瞬間補(bǔ)償電源等領(lǐng)域。目前鈉硫電池技術(shù)領(lǐng)先的國家是日本,截至2007,日本年產(chǎn)鈉硫電池已超過100MW。2008年,日本二又風(fēng)力發(fā)電站導(dǎo)入了NGK公司的17臺鈉硫電池系統(tǒng),蓄電能力34MW,成功地抑制了最大功率為51MW的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的功率變動,實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃性地進(jìn)行功率輸出,為實(shí)現(xiàn)風(fēng)電的并網(wǎng)發(fā)電提供了基礎(chǔ)。2009年,我國上海硅酸鹽研究所成功研制了100kW級關(guān)鍵技術(shù),成為繼日本之后世界上第二個(gè)掌握大容量鈉硫單體電池核心技術(shù)的國家,所開發(fā)的鈉硫電池如圖3所示。但是鈉硫電池需要高溫350℃熔解硫和鈉,需要附加供熱設(shè)備來維持溫度,同時(shí)過度充電時(shí)很危險(xiǎn),因此在安全性和免維護(hù)性方面存在不足。
全釩液流電池的研究始于1984年澳大利亞新南威爾士大學(xué)的Skyllas-kazacos研究小組,它是一種基于金屬釩元素的氧化還原可再生燃料電池儲能系統(tǒng),其工作原理示意圖見圖4。液流電池采用質(zhì)子交換膜作為電池組的隔膜,電解質(zhì)溶液平行流過電極表面并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),通過雙電極板收集和傳導(dǎo)電流使儲存在溶液中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。液流儲能電池系統(tǒng)的額定功率和額定容量相互獨(dú)立,功率大小取決于電池堆,容量大小取決于電解液,可以通過增加電解液的量或提高電解質(zhì)的濃度來實(shí)現(xiàn)增加電池容量,通過更換電解液實(shí)現(xiàn)“瞬間再充電”。液流電池的理論保存期無限,儲存壽命長,無自放電,能100%深度放電而不會損壞電池。這些特點(diǎn)使得液流電池成為儲能技術(shù)的首選技術(shù)之一。目前液流儲能技術(shù)已在美國、德國、日本和英國等發(fā)達(dá)國家示范性應(yīng)用,我國目前尚處于研究開發(fā)階段。全釩液流電池的難點(diǎn)在于通常使用的總釩離子濃度低于2mol/L,導(dǎo)致比能量只有25~35Wh/kg,電解液儲槽大、較難管理,而且正極液中的五價(jià)釩在靜置或溫度高于45℃的情況下易析出五氧化二釩沉淀,影響電池的使用壽命。
相比較而言,鋰離子電池儲能則是目前儲能產(chǎn)品開發(fā)中最可行的技術(shù)路線。鋰離子電池具有能量密度大、自放電小、沒有記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬、可快速充放電、使用壽命長、沒有環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn),被稱為綠色電池。表1是鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池和以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池的比較,可以看出,鉛酸電池的使用壽命較短,鈉硫電池的不足在于工作溫度較高,液流電池的能量密度較低,而以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子電池則顯示出綜合的性能優(yōu)勢。
由于鈦酸鋰為零應(yīng)變材料,可以避免由于電極材料的來回伸縮而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞,從而大幅度提高了鋰離子動力電池的使用壽命;并且由于鈦酸鋰具有較高的工作電位,即使過充電也很難在負(fù)極上形成鋰枝晶,從而大大提高了鋰離子動力電池的安全性。這些改進(jìn)使得鋰離子動力電池在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能,目前以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子動力電池儲能技術(shù)正成為國內(nèi)外競相開發(fā)的熱點(diǎn)。2008年,美國Altairnano公司開發(fā)出1MW鈦酸鋰儲能電池系統(tǒng),經(jīng)試運(yùn)行表明可以輸出250kWh的能量,能量轉(zhuǎn)換效率大于90%。2010年,日本東芝(Toshiba)在年度經(jīng)營方針會上宣布將采用鈦酸鋰負(fù)極材料開發(fā)儲能用超級鋰電池(SCiB),憑借高功率SCiB鈦酸鋰電池的成功商業(yè)化,預(yù)計(jì)東芝的SCiB儲能電池將會很快面向市場。國內(nèi)中信國安盟固利動力科技有限公司經(jīng)過5年的技術(shù)開發(fā),于2010年開發(fā)出了儲能領(lǐng)域應(yīng)用的35Ah電池,
該電池循環(huán)壽命已接近8000次,可以5C倍率充放電,安全性能優(yōu)異,目前該公司正在與合作單位共同開發(fā)兆瓦級儲能系統(tǒng),預(yù)計(jì)該產(chǎn)品2011年可以面向市場銷售。
除了以鈦酸鋰為負(fù)極的鋰離子動力電池可以應(yīng)用在儲能領(lǐng)域外,隨著磷酸鐵鋰正極材料的應(yīng)用,傳統(tǒng)的碳負(fù)極鋰離子動力電池的壽命和安全性也得到較大提高,也可應(yīng)用于儲能領(lǐng)域。2010年索尼推出了1.2kWh磷酸鐵鋰儲能電池模塊,具有最大2.5kW的輸出功率。但是目前磷酸鐵鋰電池還存在較嚴(yán)重的一致性問題,即使單體電池壽命可以達(dá)到2000次以上,電池成組后的壽命會大打折扣,并且磷酸鐵鋰材料的核心專利掌握在一些國際大公司手中,磷酸鐵鋰電池的生產(chǎn)將面臨專利糾紛問題。因此,目前鋰離子儲能電池產(chǎn)品中采用鈦酸鋰鋰離子電池進(jìn)行儲能應(yīng)該是最可行的技術(shù)路線。
3、其它儲能技術(shù)
超導(dǎo)電磁儲能是把電能轉(zhuǎn)化為磁能儲存在超導(dǎo)線圈的磁場中,通過電磁相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)儲能裝置的充電和放電。由于超導(dǎo)狀態(tài)下線圈沒有電阻,因此超導(dǎo)儲能的能量損耗非常小。但由于超導(dǎo)狀態(tài)要求線圈處于極低溫度下才能實(shí)現(xiàn),而低溫需耗費(fèi)大量能源,且不易小型化,所以該項(xiàng)技術(shù)正處于研究開發(fā)階段。
相變儲能是利用某些物質(zhì)在特定溫度下,通過相變來吸收或釋放能量,如冰蓄冷、水蓄熱儲能,可以應(yīng)用于中央空調(diào)等領(lǐng)域,是一種新興的儲能技術(shù)。
鋰電池儲能——技術(shù)趨近成熟、成本總體降低
鋰離子電池是目前市面上最常見的儲能技術(shù),廣泛應(yīng)用于各種個(gè)人電子產(chǎn)品、行動裝置乃至于電動車之車載電池。通常說得的鋰電池指鋰離子電池,按照用途一般分為儲能鋰電池和動力鋰電池。儲能鋰電池用于光伏或者UPS,內(nèi)阻比較大,充放電速度較慢,一般為0.5-1C,動力電池一般用在電動汽車上,內(nèi)阻小,充放電速度快,一般能達(dá)到3-5C,價(jià)格比儲能電池貴1.5倍左右。
能量密度、功率密度,安全性能、充電時(shí)間、耐環(huán)境的高低溫是評估鋰電池性能的五大指標(biāo),目前我國在鋰電池技術(shù)上后四點(diǎn)已初步達(dá)標(biāo),但在能量密度上需要進(jìn)一步精進(jìn)工藝,等待進(jìn)步。2017年3月1日,工信部、發(fā)改委、科技部和財(cái)政部四部委聯(lián)合印發(fā)了《促進(jìn)汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》,《方案》要求動力電池關(guān)鍵材料及零部件取得重大突破。到2020年,正負(fù)極、隔膜、電解液等關(guān)鍵材料及零部件達(dá)到國際一流水平,上游產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)均衡協(xié)調(diào)發(fā)展,形成具有核心競爭力的創(chuàng)新型骨干企業(yè)。該方案對于電池比能量的要求勢必會引發(fā)新一輪高能量密度材料熱潮。
目前大熱的鈦酸鋰材料也值得關(guān)注。它可以替代石墨作為負(fù)極材料。雖然能量密度不高,但鈦酸鋰可以讓電池實(shí)現(xiàn)高倍率充放電,且安全性能優(yōu)異,循環(huán)壽命長。據(jù)悉第四代高能量密度鈦酸鋰電池,與第三代相比成本下降40%,能量密度提高60%。預(yù)計(jì),未來鈦酸鋰電池可能將與三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池形成三足鼎立的局面。
雖然鋰離子電池成本偏高是行業(yè)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn),但許多企業(yè)一直致力于提高鋰離子電池的性價(jià)比。據(jù)分析,鋰電池的價(jià)格在17年第一、二、三季度都有少許漲勢,但總體而言,近年來隨著市場對鋰電池的需求持續(xù)擴(kuò)大,鋰電池的大規(guī)模量產(chǎn),其成本正在逐年下降,目前的價(jià)格而言足以被商業(yè)化開發(fā)并廣泛利用。
此外,動力鋰電池衰減到初始容量80%以下后,可以梯次利用到儲能領(lǐng)域,進(jìn)一步降低了儲能鋰電池的成本。
技術(shù)壽命,政策決定市場
光伏技術(shù)經(jīng)過長久的發(fā)展與進(jìn)步,主體技術(shù)框架以及其經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)被廣泛認(rèn)可,在國家政策和市場的雙重助力下得到了較好的發(fā)展,與光伏技術(shù)不同,目前儲能技術(shù)還在持續(xù)突破的階段,國內(nèi)外技術(shù)差距還有縮小的空間,有磷酸鐵鋰電池到三元鋰電池,再到目前較火熱的鈦酸鋰材料,技術(shù)的變革時(shí)刻影響著鋰電池的成本與產(chǎn)業(yè)鏈平衡,因此投資者在大批量投入生產(chǎn)時(shí)不得不面對技術(shù)更新?lián)Q代的風(fēng)險(xiǎn),一不小心就被甩了一個(gè)次元。
此外,不少企業(yè)仍在等待國家出臺補(bǔ)貼政策,如補(bǔ)貼光伏產(chǎn)業(yè)般對儲能行業(yè)進(jìn)行大范圍補(bǔ)貼,因此還處于觀望的姿態(tài),事實(shí)上,無論是否會有補(bǔ)貼,搶先投入市場的企業(yè)勢必會搶占市場高地。
商業(yè)模式現(xiàn)狀:產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)穩(wěn)步前行
目前國家還沒有出臺任何對儲能行業(yè)的補(bǔ)貼政策,儲能行業(yè)近年內(nèi)能否像新能源汽車一樣快速發(fā)展還不得而知,但優(yōu)先進(jìn)入市場的企業(yè)無疑會占領(lǐng)市場高地并能更為持續(xù)有效的發(fā)展,筆者認(rèn)為,能優(yōu)先進(jìn)入市場的企業(yè)無非三種:其中包括財(cái)力雄厚、類似萬達(dá)中集的商業(yè)巨頭,以及擁有核心技術(shù)的企業(yè),最后便是擁有完整產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)(擁有從光伏到儲能再到用戶側(cè)產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)全套供應(yīng)、自產(chǎn)自銷,便可分?jǐn)們δ墉h(huán)節(jié)帶來的成本壓力)。
目前市場上出現(xiàn)的儲能企業(yè)多數(shù)為合資公司,便是上述談到的第三種企業(yè),合資、參股的方式可以充分發(fā)揮戰(zhàn)略合作雙方資源優(yōu)勢,共享電池技術(shù)、儲能系統(tǒng)、銷售網(wǎng)絡(luò)等,共同將優(yōu)勢技術(shù)用于儲能細(xì)分市場,LG化學(xué)、三星SDI、億緯鋰能、國軒高科均采用了這一方式。
合資、參股方式在實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)系統(tǒng)布局方面有著重大意義,可在上游自建或與材料企業(yè)合作建設(shè)保障原材料供應(yīng)及降低采購和生產(chǎn)成本,并在下游通過入股方式與整車企業(yè)實(shí)現(xiàn)大客戶綁定的戰(zhàn)略合作。進(jìn)而成功構(gòu)建了一個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)閉環(huán)系統(tǒng),在降低成本、提升產(chǎn)品性能和整體競爭實(shí)力方面極大地加強(qiáng)了市場競爭優(yōu)勢。從目前形勢可看出,眾多企業(yè)已經(jīng)放眼于未來人類生活方式的巨大變革并解囊投資,未來將呈現(xiàn)更完善、多元的商業(yè)模式及發(fā)展戰(zhàn)略。
儲能技術(shù)的市場前景—鋰離子電池將成理想選擇
2009年中國(不含臺灣?。├塾?jì)風(fēng)電裝機(jī)容量25805.3MW。那么,按國電的研究計(jì)算,我國儲能行業(yè)就蘊(yùn)藏著約5161~7742MW的市場。到2020年,我國風(fēng)電和太陽能裝機(jī)容量都將達(dá)到千萬千瓦級別,儲能電池的市場將達(dá)到700億元人民幣,儲能產(chǎn)品將成為未來最值得投資與資金最富集的市場領(lǐng)域。
鋰離子電池是近10年高技術(shù)研究的最重要成果之一,代表著化學(xué)電源發(fā)展的最先進(jìn)水平。由于這一新體系兼具高比能量、長循環(huán)壽命以及環(huán)境友好等顯著優(yōu)勢,現(xiàn)已成為各類先進(jìn)便攜式電子產(chǎn)品的主要配套電源,在移動場合具有絕對的優(yōu)勢,目前鋰離子電池的全球年需求量已達(dá)13億只,擁有每年270億美元的銷售額,毫無疑問是充電電池市場的主導(dǎo)者之一。隨著鋰離子電池新材料的研發(fā)、電池制作技術(shù)的創(chuàng)新以及眾多科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的參與,鋰離子電池的性能正日益提高,電池成本日益降低,電池的安全性能也得到極大提高,鋰離子電池在電動汽車領(lǐng)域正逐步顯示出應(yīng)用優(yōu)勢。日本富士經(jīng)濟(jì)認(rèn)為,鋰離子電池將在2011年開始逐步取代鎳氫電池,鋰離子電池作為未來的主流技術(shù)路線不容置疑。隨著納米鈦酸鋰、納米磷酸鐵鋰等新材料的開發(fā)與應(yīng)用,鋰離子電池將成為清潔交通、光伏儲能等一系列重大高技術(shù)應(yīng)用的理想選擇,目前中國國家電網(wǎng)公司正在積極開展10MW級鋰離子電池儲能系統(tǒng)的試驗(yàn)項(xiàng)目,這將引發(fā)相關(guān)制造設(shè)備和廠房的新一輪投資,同時(shí),眾多新進(jìn)入鋰離子動力電池及材料的廠商將使相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)競爭更趨激烈,大容量鋰離子電池儲能電站將此基礎(chǔ)上逐漸興起。



