En el pasado, debido al pequeño tamaño de la industria del almacenamiento de energía y al hecho de que aún no ha entrado en el punto económico completo, el negocio de almacenamiento de energía de varias empresas tiene una proporción relativamente baja y el volumen de negocio es pequeño. En los últimos años, con la reducción de los costes industriales y el fomento de la demanda, el negocio de almacenamiento de energía avanza rápidamente.

El almacenamiento de energía generalizado incluye tres tipos de almacenamiento de energía eléctrica, almacenamiento de energía térmica y almacenamiento de energía de hidrógeno, de los cuales el almacenamiento de energía eléctrica es el principal. El almacenamiento de energía eléctrica se divide en almacenamiento de energía electroquímica y almacenamiento de energía mecánica. El almacenamiento de energía electroquímica es actualmente la tecnología de almacenamiento de energía más utilizada y con mayor potencial de desarrollo. Tiene las ventajas de ser menos afectado por las condiciones geográficas, el período de construcción corto y económico. Ventaja.

In terms of structural types, electrochemical energy storage mainly includes lithium-ion batteries, lead storage batteries, and sodium-sulfur batteries.

Las baterías de almacenamiento de energía de iones de litio tienen las características de una larga vida útil, una alta densidad de energía y una fuerte adaptabilidad ambiental. Con la madurez de las rutas de comercialización y la reducción continua de costos, las baterías de iones de litio están reemplazando gradualmente las baterías de almacenamiento de plomo de bajo costo, que tienen un rendimiento superior. En la capacidad instalada acumulada de almacenamiento de energía electroquímica de 2000 a 2019, las baterías de iones de litio representaron el 87%, lo que se ha convertido en la ruta tecnológica principal.

Las baterías de iones de litio se pueden clasificar en baterías de consumo, de potencia y de almacenamiento de energía según sus campos de aplicación.

Los tipos principales de baterías de almacenamiento de energía incluyen baterías de fosfato de hierro y litio y baterías ternarias de litio. Con la solución del problema de la densidad de energía de las baterías de fosfato de hierro y litio, la proporción de baterías de fosfato de hierro y litio ha aumentado año tras año.

La batería de fosfato de hierro y litio tiene una fuerte estabilidad térmica y una alta estabilidad estructural del material del electrodo positivo. Su seguridad y ciclo de vida son mejores que las baterías ternarias de litio y no contiene metales preciosos. Tiene una amplia ventaja de costos y está más en línea con los requisitos de los sistemas de almacenamiento de energía.

El almacenamiento de energía electroquímica de mi país se basa actualmente principalmente en baterías de litio y su desarrollo es relativamente maduro. Su capacidad instalada acumulada representa más de la mitad de la capacidad instalada total del mercado de almacenamiento de energía química de mi país.

Según los datos de GGII, los envíos del mercado de baterías de almacenamiento de energía de China en 2020 serán de 16.2 GWh, un aumento interanual del 71%, de los cuales el almacenamiento de energía eléctrica es de 6.6 GWh, lo que representa el 41%, y el almacenamiento de energía de comunicaciones es de 7.4 GWh. , que representa el 46%. Otros incluyen el tránsito ferroviario urbano. Baterías de litio para almacenamiento de energía en transporte, industria y otros campos.

GGII predicts that China’s energy storage battery shipments will reach 68GWh by 2025, and the CAGR will exceed 30% from 2020 to 2025.

Las baterías de almacenamiento de energía se enfocan en la capacidad, la estabilidad y la vida de la batería, y consideran la consistencia del módulo de la batería, la tasa de expansión del material de la batería y la densidad de energía, la uniformidad del rendimiento del material del electrodo y otros requisitos para lograr una vida más larga y un costo más bajo, y la cantidad de ciclos de almacenamiento de energía. baterías La vida útil suele ser superior a 3500 veces.

From the perspective of application scenarios, energy storage batteries are mainly used for peak and frequency modulation power auxiliary services, grid connection of renewable energy, microgrid and other fields.

La estación base 5G es el equipo básico central de la red 5G. Generalmente, las macroestaciones base y las microestaciones base se utilizan juntas. Dado que el consumo de energía es varias veces mayor que el del período 4G, se requiere un sistema de almacenamiento de energía de litio de mayor densidad energética. Entre ellos, las baterías de almacenamiento de energía se pueden utilizar en la estación base macro. Actuar como una fuente de alimentación de emergencia para las estaciones base y asumir el papel de reducción de picos y llenado de valles, las actualizaciones de energía y el reemplazo de plomo a litio son la tendencia general.

Para modelos comerciales como la distribución de energía térmica y el almacenamiento compartido de energía, la optimización del sistema y las estrategias de control también son factores importantes que causan diferencias económicas entre proyectos. El almacenamiento de energía es una disciplina transversal, y se espera que los proveedores de soluciones generales que comprenden el almacenamiento de energía, las redes eléctricas y las transacciones se destaquen en la competencia posterior.

Patrón del mercado de baterías de almacenamiento de energía

Hay dos tipos principales de participantes en el mercado de sistemas de almacenamiento de energía: fabricantes de baterías y fabricantes de PCS (convertidores de almacenamiento de energía).

Los fabricantes de baterías que implementan baterías de almacenamiento de energía están representados por LG Chem, CATL, BYD, Paineng Technology, etc., según la base de fabricación de celdas de batería para expandirse hacia abajo.

El negocio de baterías de CATL y otros fabricantes todavía está dominado por baterías eléctricas, y están más familiarizados con el sistema electroquímico. Actualmente, proporcionan principalmente baterías y módulos de almacenamiento de energía, que se encuentran en los tramos superiores de la cadena industrial; Paineng Technology se enfoca en el mercado de almacenamiento de energía y tiene una cadena industrial más larga, capaz de brindar a los clientes soluciones integradas para sistemas de almacenamiento de energía que coincidan con los productos.

Desde la perspectiva del desarrollo del mercado, en el mercado nacional, tanto CATL como BYD disfrutan de acciones líderes; En el mercado extranjero, los envíos de productos de almacenamiento de energía de BYD en 2020 se encuentran entre las principales empresas nacionales.

Los fabricantes de PCS, representados por Sungrow, tienen canales internacionales para que la industria de los inversores acumule estándares maduros durante décadas y se unan a Samsung y otros fabricantes de celdas de batería para expandirse hacia arriba.

Energy storage batteries and power battery production lines have the same technology. Therefore, the current power battery leaders can rely on their technology and scale advantages in the lithium battery field to enter the energy storage field and expand their business layout.

Observando el patrón de competencia corporativa de la industria global de almacenamiento de energía, porque Tesla, LG Chem, Samsung SDI y otros fabricantes comenzaron temprano en el mercado de almacenamiento de energía en el extranjero, y la demanda actual del mercado en el campo del almacenamiento de energía proviene principalmente de países extranjeros, nacionales. almacenamiento de energía La demanda es relativamente pequeña. En los últimos años, la demanda de almacenamiento de energía se ha ampliado con la explosión del mercado de vehículos eléctricos.

Las empresas nacionales que actualmente implementan baterías de almacenamiento de energía también incluyen Yiwei Lithium Energy, Guoxuan Hi-Tech y Penghui Energy.

Head manufacturers are at a leading level in terms of product safety and certification. For example, the Ningde era home energy storage solution has passed five tests, including IEC62619 and UL 1973, and BYD BYDCube T28 has passed the German Rheinland TVUL9540A thermal runaway test. This is the industry after the standardization of the energy storage industry. Concentration is expected to increase further.

Desde el desarrollo del mercado de almacenamiento de energía nacional, desde la perspectiva del desarrollo del mercado de almacenamiento de energía nacional, el nuevo mercado de almacenamiento de energía nacional con una escala de 100 mil millones de yuanes en los próximos cinco años y los productos de alta calidad de empresas tales como Ningde Times y Yiwei Lithium Energy en el campo de las baterías de energía pueden compensar las empresas nacionales. Las desventajas del canal de marca de China, mientras que las empresas nacionales comparten la tasa de crecimiento de la industria, también se espera que su participación de mercado en el mercado global aumente significativamente.

Análisis de la cadena industrial de baterías de almacenamiento de energía

En la composición del sistema de almacenamiento de energía, la batería es la parte más importante del sistema de almacenamiento de energía. Según las estadísticas de BNEF, los costos de las baterías representan más del 50% de los sistemas de almacenamiento de energía.

El costo del sistema de batería de almacenamiento de energía se compone de costos integrados como baterías, piezas estructurales, BMS, gabinetes, materiales auxiliares y costos de fabricación. Las baterías representan aproximadamente el 80% del costo, y el costo del paquete (incluidas las piezas estructurales, BMS, gabinete, materiales auxiliares, costos de fabricación, etc.) representa aproximadamente el 20% del costo de todo el paquete de baterías.

Como subindustrias con alta complejidad técnica, las baterías y los BMS tienen barreras técnicas relativamente altas. Las barreras principales son el control de costos de la batería, la seguridad, la gestión del estado de carga (SOC) y el control del equilibrio.

El proceso de producción del sistema de baterías de almacenamiento de energía se divide en dos secciones. En la sección de producción de módulos de batería, las celdas que han pasado la inspección se ensamblan en módulos de batería mediante corte de lengüetas, inserción de celdas, conformado de lengüetas, soldadura láser, empaque de módulos y otros procesos; en la sección de ensamblaje del sistema, pasan la inspección Los módulos de batería y las placas de circuito BMS se ensamblan en el sistema terminado y luego ingresan al enlace de empaque del producto terminado después de la inspección primaria, el envejecimiento a alta temperatura y la inspección secundaria.

Cadena industrial de baterías de almacenamiento de energía:

Fuente: Folleto de Ningde Times
El valor del almacenamiento de energía no es solo la economía del proyecto en sí, sino que también proviene de los beneficios de la optimización del sistema. Según las “Opiniones orientadoras sobre la aceleración del desarrollo de almacenamiento de nueva energía (borrador para comentarios)”, se espera que se confirme el estado del almacenamiento de energía como una entidad de mercado independiente. Una vez que la economía de los proyectos de almacenamiento de energía se acerca al umbral de inversión, las estrategias de cotización y control del sistema de almacenamiento de energía afectan significativamente los ingresos de los servicios auxiliares.

El actual sistema de almacenamiento de energía electroquímica aún se encuentra en la etapa inicial de desarrollo, los estándares de producto y construcción aún no están completos y la política de evaluación del almacenamiento aún no se ha lanzado.

A medida que los costos continúan cayendo y las aplicaciones comerciales se vuelven más maduras, las ventajas de la tecnología de almacenamiento de energía electroquímica se han vuelto más obvias y se han convertido gradualmente en la corriente principal de las nuevas instalaciones de almacenamiento de energía. En el futuro, como se manifiesta aún más el efecto de escala de la industria de las baterías de litio, todavía hay un gran margen para la reducción de costos y amplias perspectivas de desarrollo.