در گذشته با توجه به کوچک بودن صنعت ذخیره سازی انرژی و اینکه هنوز وارد مقطع زمانی کامل اقتصادی نشده است، کسب و کار ذخیره سازی انرژی شرکت های مختلف از نسبت نسبتا پایینی برخوردار بوده و حجم کسب و کار نیز کم است. در سال های اخیر، با کاهش هزینه های صنعتی و ارتقای تقاضا، کسب و کار ذخیره سازی انرژی پیشرفت سریعی داشته است.

ذخیره انرژی تعمیم یافته شامل سه نوع ذخیره انرژی الکتریکی، ذخیره انرژی حرارتی و ذخیره انرژی هیدروژن است که ذخیره انرژی الکتریکی اصلی ترین آنها است. ذخیره انرژی الکتریکی به دو دسته ذخیره انرژی الکتروشیمیایی و ذخیره انرژی مکانیکی تقسیم می شود. ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی در حال حاضر پرکاربردترین فناوری ذخیره انرژی با بیشترین پتانسیل برای توسعه است. این مزیت کمتر تحت تأثیر شرایط جغرافیایی، کوتاه مدت ساخت و ساز و مقرون به صرفه بودن است. مزیت – فایده – سود – منفعت.

از نظر انواع ساختاری، ذخیره انرژی الکتروشیمیایی عمدتاً شامل باتری‌های لیتیوم یونی، باتری‌های ذخیره‌سازی سرب و باتری‌های سدیم سولفور است.

باتری های ذخیره انرژی لیتیوم یون دارای ویژگی های عمر طولانی، چگالی انرژی بالا و سازگاری محیطی قوی هستند. با بلوغ مسیرهای تجاری سازی و کاهش مستمر هزینه ها، باتری های لیتیوم یونی به تدریج جایگزین باتری های ذخیره سازی سرب ارزان قیمت می شوند که از نظر عملکرد برتر هستند. در ظرفیت نصب شده ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی تجمعی از سال 2000 تا 2019، باتری های لیتیوم یونی 87٪ را به خود اختصاص دادند که به مسیر اصلی فناوری تبدیل شده است.

باتری‌های لیتیوم یونی را می‌توان به باتری‌های مصرفی، انرژی و ذخیره انرژی با توجه به زمینه‌های کاربردی طبقه‌بندی کرد.

انواع باتری های اصلی باتری های ذخیره انرژی شامل باتری های فسفات آهن لیتیوم و باتری های لیتیومی سه تایی هستند. با حل مشکل چگالی انرژی باتری های لیتیوم آهن فسفات، نسبت باتری های لیتیوم فسفات آهن سال به سال افزایش یافته است.

باتری فسفات آهن لیتیوم دارای پایداری حرارتی قوی و پایداری ساختاری بالای مواد الکترود مثبت است. ایمنی و عمر چرخه آن بهتر از باتری های لیتیومی سه تایی است و حاوی فلزات گرانبها نیست. مزیت هزینه ای جامع دارد و بیشتر با الزامات سیستم های ذخیره انرژی مطابقت دارد.

ذخیره انرژی الکتروشیمیایی کشور من در حال حاضر عمدتاً مبتنی بر باتری های لیتیومی است و توسعه آن نسبتاً بالغ است. ظرفیت نصب شده تجمعی آن بیش از نیمی از کل ظرفیت نصب شده بازار ذخیره انرژی شیمیایی کشور من را تشکیل می دهد.

براساس داده‌های GGII، محموله‌های بازار باتری ذخیره‌سازی انرژی چین در سال 2020 16.2 گیگاوات ساعت خواهد بود که نسبت به سال گذشته 71 درصد افزایش داشته است که از این میزان ذخیره انرژی الکتریکی 6.6 گیگاوات ساعت است که 41 درصد را تشکیل می‌دهد و ذخیره انرژی ارتباطی 7.4 گیگاوات ساعت است. 46 درصد است. موارد دیگر شامل حمل و نقل ریلی شهری است. باتری های لیتیومی برای ذخیره انرژی در حمل و نقل، صنعت و سایر زمینه ها.

GGII پیش‌بینی می‌کند که محموله‌های باتری ذخیره انرژی چین تا سال 68 به 2025 گیگاوات ساعت خواهد رسید و CAGR از 30 درصد از سال 2020 تا 2025 فراتر خواهد رفت.

باتری های ذخیره انرژی بر ظرفیت، پایداری و عمر باتری تمرکز می کنند و ثبات ماژول باتری، نرخ انبساط مواد باتری و چگالی انرژی، یکنواختی عملکرد مواد الکترود و سایر الزامات برای دستیابی به عمر طولانی تر و هزینه کمتر، و تعداد چرخه های ذخیره انرژی را در نظر می گیرند. باتری ها معمولاً طول عمر بیشتر از 3500 بار لازم است.

از منظر سناریوهای کاربردی، باتری‌های ذخیره انرژی عمدتاً برای خدمات کمکی توان مدولاسیون پیک و فرکانس، اتصال به شبکه انرژی‌های تجدیدپذیر، ریزشبکه و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شوند.

ایستگاه پایه 5G تجهیزات اصلی شبکه 5G است. به طور کلی، ایستگاه های پایه ماکرو و ایستگاه های پایه میکرو با هم استفاده می شوند. از آنجایی که مصرف انرژی چندین برابر دوره 4G است، یک سیستم ذخیره انرژی لیتیومی با چگالی انرژی بالاتر مورد نیاز است. در میان آنها می توان از باتری های ذخیره انرژی در ایستگاه پایه ماکرو استفاده کرد. عمل به عنوان منبع تغذیه اضطراری برای ایستگاه های پایه و ایفای نقش قله تراشیدن و پرکردن دره، ارتقاء قدرت و جایگزینی سرب به لیتیوم روند کلی هستند.

برای مدل‌های تجاری مانند توزیع نیروی حرارتی و ذخیره انرژی مشترک، بهینه‌سازی سیستم و استراتژی‌های کنترل نیز عوامل مهمی هستند که باعث تفاوت‌های اقتصادی بین پروژه‌ها می‌شوند. ذخیره سازی انرژی یک رشته متقابل است و انتظار می رود فروشندگان راه حل های کلی که ذخیره انرژی، شبکه های برق و تراکنش ها را درک می کنند در رقابت بعدی برجسته شوند.

الگوی بازار باتری ذخیره انرژی

دو نوع شرکت کننده اصلی در بازار سیستم های ذخیره انرژی وجود دارد: تولید کنندگان باتری و تولید کنندگان PCS (مبدل ذخیره انرژی).

تولیدکنندگان باتری که باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی را به کار می‌گیرند توسط LG Chem، CATL، BYD، Paineng Technology، و غیره، بر اساس پایه تولید سلول‌های باتری برای گسترش پایین دست، نمایندگی می‌شوند.

تجارت باتری CATL و سایر تولید کنندگان هنوز تحت سلطه باتری های قدرت است و آنها بیشتر با سیستم الکتروشیمیایی آشنا هستند. در حال حاضر، آنها عمدتا باتری ها و ماژول های ذخیره انرژی را ارائه می دهند که در قسمت بالایی زنجیره صنعتی قرار دارند. فناوری Paineng بر بازار ذخیره‌سازی انرژی متمرکز است و دارای زنجیره صنعتی طولانی‌تری است که می‌تواند راه‌حل‌های یکپارچه برای سیستم‌های ذخیره انرژی متناسب با محصولات را به مشتریان ارائه دهد.

از منظر توسعه بازار، در بازار داخلی، CATL و BYD هر دو از سهام پیشرو برخوردارند. در بازار خارج از کشور، محموله‌های محصول ذخیره‌سازی انرژی BYD در سال 2020 در بین شرکت‌های داخلی برتر قرار می‌گیرد.

تولیدکنندگان PCS که توسط Sungrow نمایندگی می‌شوند، کانال‌های بین‌المللی برای صنعت اینورتر دارند تا استانداردهای بالغ را برای چندین دهه جمع‌آوری کنند، و با سامسونگ و سایر تولیدکنندگان سلول‌های باتری همراه شوند تا در بالادست توسعه پیدا کنند.

باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی و خطوط تولید باتری‌های برق دارای فناوری مشابهی هستند. بنابراین، رهبران فعلی باتری‌های قدرت می‌توانند برای ورود به حوزه ذخیره‌سازی انرژی و گسترش طرح‌بندی کسب‌وکار خود، به فناوری و مزایای مقیاس خود در زمینه باتری لیتیومی اعتماد کنند.

با نگاهی به الگوی رقابت شرکتی صنعت ذخیره‌سازی انرژی جهانی، زیرا تسلا، ال‌جی شیم، سامسونگ SDI و سایر تولیدکنندگان در اوایل بازار ذخیره‌سازی انرژی در خارج از کشور شروع به کار کردند و تقاضای بازار فعلی در زمینه ذخیره‌سازی انرژی بیشتر از کشورهای خارجی، داخلی است. ذخیره انرژی تقاضا نسبتاً کم است. در سال های اخیر، تقاضا برای ذخیره انرژی با انفجار بازار خودروهای الکتریکی افزایش یافته است.

شرکت‌های داخلی که در حال حاضر باتری‌های ذخیره‌سازی انرژی را به کار می‌گیرند نیز عبارتند از Yiwei Lithium Energy، Guoxuan Hi-Tech و Penghui Energy.

تولیدکنندگان سر از نظر ایمنی محصول و گواهینامه در سطح پیشرو هستند. به عنوان مثال، راه حل ذخیره انرژی خانه عصر Ningde پنج آزمایش، از جمله IEC62619 و UL 1973 را پشت سر گذاشته است، و BYD BYDCube T28 تست فرار حرارتی Rheinland TVUL9540A آلمان را گذرانده است. این صنعت پس از استانداردسازی صنعت ذخیره سازی انرژی است. انتظار می رود تمرکز بیشتر افزایش یابد.

از توسعه بازار ذخیره سازی انرژی داخلی، از منظر توسعه بازار ذخیره سازی انرژی داخلی، بازار جدید ذخیره سازی انرژی داخلی با مقیاس 100 میلیارد یوان در پنج سال آینده و محصولات با کیفیت بالا شرکت هایی مانند همانطور که Ningde Times و Yiwei Lithium Energy در زمینه باتری قدرت می توانند شرکت های داخلی را جبران کنند. معایب کانال نام تجاری چین، در حالی که شرکت های داخلی نرخ رشد صنعت را به اشتراک می گذارند، سهم بازار آنها در بازار جهانی نیز به طور قابل توجهی افزایش می یابد.

تجزیه و تحلیل زنجیره صنعت باتری های ذخیره انرژی

در ترکیب سیستم ذخیره‌سازی انرژی، باتری مهم‌ترین بخش سیستم ذخیره‌سازی انرژی است. طبق آمار BNEF، هزینه باتری بیش از 50 درصد از سیستم های ذخیره انرژی را تشکیل می دهد.

هزینه سیستم باتری ذخیره انرژی از هزینه های یکپارچه مانند باتری ها، قطعات ساختاری، BMS، کابینت ها، مواد کمکی و هزینه های ساخت تشکیل شده است. باتری ها حدود 80 درصد هزینه را تشکیل می دهند و هزینه Pack (شامل قطعات ساختاری، BMS، کابینت، مواد کمکی، هزینه های ساخت و غیره) حدود 20 درصد از هزینه کل بسته باتری را تشکیل می دهد.

به عنوان صنایع فرعی با پیچیدگی فنی بالا، باتری ها و BMS دارای موانع فنی نسبتا بالایی هستند. موانع اصلی عبارتند از: کنترل هزینه باتری، ایمنی، مدیریت SOC (وضعیت شارژ) و کنترل تعادل.

فرآیند تولید سیستم باتری ذخیره انرژی به دو بخش تقسیم می شود. در بخش تولید ماژول باتری، سلول هایی که بازرسی را پشت سر گذاشته اند از طریق برش زبانه، درج سلول، شکل دهی زبانه، جوش لیزری، بسته بندی ماژول و سایر فرآیندها به ماژول های باتری مونتاژ می شوند. در بخش مونتاژ سیستم، بازرسی را پشت سر می گذارند. ماژول های باتری و بردهای مدار BMS در سیستم نهایی مونتاژ می شوند و سپس پس از بازرسی اولیه، پیری در دمای بالا و بازرسی ثانویه وارد لینک بسته بندی محصول نهایی می شوند.

زنجیره صنعت باتری ذخیره انرژی:

منبع: بروشور Ningde Times
ارزش ذخیره سازی انرژی نه تنها صرفه اقتصادی خود پروژه است، بلکه از مزایای بهینه سازی سیستم نیز ناشی می شود. با توجه به “نظرات راهنما در مورد تسریع توسعه ذخیره انرژی های جدید (پیش نویس برای اظهار نظر)”، انتظار می رود وضعیت ذخیره انرژی به عنوان یک نهاد مستقل بازار تایید شود. پس از اینکه اقتصاد پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی به آستانه سرمایه‌گذاری نزدیک شد، استراتژی‌های کنترل سیستم ذخیره‌سازی انرژی و قیمت‌گذاری به طور قابل‌توجهی بر درآمد خدمات جانبی تأثیر می‌گذارند.

سیستم ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی فعلی هنوز در مرحله اولیه توسعه است، استانداردهای محصول و ساخت و ساز هنوز کامل نشده است و سیاست ارزیابی ذخیره سازی هنوز راه اندازی نشده است.

با ادامه کاهش هزینه ها و بالغ شدن برنامه های تجاری، مزایای فناوری ذخیره سازی انرژی الکتروشیمیایی آشکارتر شده و به تدریج به جریان اصلی تاسیسات ذخیره انرژی جدید تبدیل شده است. در آینده، همانطور که اثر مقیاس صنعت باتری لیتیومی آشکارتر می شود، هنوز فضای زیادی برای کاهش هزینه و چشم انداز توسعه گسترده وجود دارد.