No passado, devido ao pequeno tamanho da indústria de armazenamento de energia e ao fato de ela ainda não ter entrado no ponto econômico pleno, o negócio de armazenamento de energia de várias empresas tinha uma proporção relativamente baixa e o volume de negócios é pequeno. Nos últimos anos, com a redução dos custos industriais e a promoção da demanda, o negócio de armazenamento de energia avançou rapidamente.

O armazenamento generalizado de energia inclui três tipos de armazenamento de energia elétrica, armazenamento de energia térmica e armazenamento de energia de hidrogênio, dos quais o armazenamento de energia elétrica é o principal. O armazenamento de energia elétrica é dividido em armazenamento de energia eletroquímica e armazenamento de energia mecânica. O armazenamento de energia eletroquímica é atualmente a tecnologia de armazenamento de energia mais amplamente usada e com maior potencial de desenvolvimento. Tem as vantagens de ser menos afetado pelas condições geográficas, curto período de construção e econômico. Vantagem.

Em termos de tipos estruturais, o armazenamento de energia eletroquímica inclui principalmente baterias de íon-lítio, baterias de armazenamento de chumbo e baterias de sódio-enxofre.

As baterias de armazenamento de energia de íons de lítio têm as características de longa vida, alta densidade de energia e forte adaptabilidade ambiental. Com o amadurecimento das rotas de comercialização e a redução contínua de custos, as baterias de íon-lítio estão gradativamente substituindo as baterias de armazenamento de chumbo de baixo custo, que apresentam desempenho superior. Na capacidade instalada acumulada de armazenamento de energia eletroquímica de 2000 a 2019, as baterias de íon-lítio representaram 87%, o que se tornou a principal rota de tecnologia.

As baterias de íons de lítio podem ser classificadas em baterias de consumo, potência e armazenamento de energia de acordo com seus campos de aplicação.

Os principais tipos de baterias de armazenamento de energia incluem baterias de fosfato de ferro-lítio e baterias ternárias de lítio. Com a solução do problema de densidade de energia das baterias de fosfato de ferro-lítio, a proporção de baterias de fosfato de ferro-lítio tem aumentado ano a ano.

A bateria de fosfato de ferro-lítio tem forte estabilidade térmica e alta estabilidade estrutural do material do eletrodo positivo. Sua segurança e ciclo de vida são melhores do que as baterias ternárias de lítio e não contém metais preciosos. Tem uma vantagem de custo abrangente e está mais de acordo com os requisitos dos sistemas de armazenamento de energia.

O armazenamento de energia eletroquímica em meu país é atualmente baseado principalmente em baterias de lítio e seu desenvolvimento está relativamente maduro. Sua capacidade instalada cumulativa é responsável por mais da metade da capacidade instalada total do mercado de armazenamento de energia química do meu país.

De acordo com os dados do GGII, as remessas do mercado de baterias de armazenamento de energia da China em 2020 serão de 16.2 GWh, um aumento anual de 71%, dos quais o armazenamento de energia elétrica é de 6.6 GWh, representando 41%, e o armazenamento de energia de comunicação é de 7.4 GWh , respondendo por 46%. Outros incluem o transporte ferroviário urbano. Baterias de lítio para armazenamento de energia em transporte, indústria e outros campos.

A GGII prevê que as remessas de baterias de armazenamento de energia da China chegarão a 68 GWh até 2025, e o CAGR excederá 30% de 2020 a 2025.

As baterias de armazenamento de energia se concentram na capacidade, estabilidade e vida útil da bateria e consideram a consistência do módulo da bateria, taxa de expansão do material da bateria e densidade de energia, uniformidade de desempenho do material do eletrodo e outros requisitos para alcançar uma vida mais longa e menor custo, e o número de ciclos de armazenamento de energia baterias A vida útil geralmente deve ser superior a 3500 vezes.

Do ponto de vista dos cenários de aplicação, as baterias de armazenamento de energia são usadas principalmente para serviços auxiliares de energia de modulação de pico e frequência, conexão à rede de energia renovável, microrrede e outros campos.

A estação base 5G é o equipamento básico central da rede 5G. Geralmente, estações base macro e estações base micro são usadas juntas. Como o consumo de energia é várias vezes maior que o do período 4G, é necessário um sistema de armazenamento de energia de lítio com maior densidade de energia. Entre elas, baterias de armazenamento de energia podem ser utilizadas na macro estação base. Atuando como uma fonte de alimentação de emergência para estações base e assumindo o papel de redução de pico e preenchimento de vale, atualizações de energia e substituição de chumbo por lítio são a tendência geral.

Para modelos de negócios como distribuição de energia térmica e armazenamento compartilhado de energia, a otimização do sistema e as estratégias de controle também são fatores importantes que causam diferenças econômicas entre os projetos. O armazenamento de energia é uma disciplina interdisciplinar e espera-se que os fornecedores de soluções gerais que entendem de armazenamento de energia, redes elétricas e transações se destaquem na competição subsequente.

Padrão de mercado de bateria de armazenamento de energia

Existem dois tipos principais de participantes no mercado de sistemas de armazenamento de energia: fabricantes de baterias e fabricantes de PCS (conversor de armazenamento de energia).

Os fabricantes de baterias que implantam baterias de armazenamento de energia são representados por LG Chem, CATL, BYD, Paineng Technology, etc., com base na base de fabricação de células de bateria para expandir a jusante.

O negócio de baterias da CATL e de outros fabricantes ainda é dominado por baterias de potência e eles estão mais familiarizados com o sistema eletroquímico. Atualmente, eles fornecem principalmente baterias e módulos de armazenamento de energia, que estão na parte superior da cadeia industrial; Paineng Technology se concentra no mercado de armazenamento de energia e possui uma cadeia industrial mais longa, capaz de fornecer aos clientes soluções integradas para sistemas de armazenamento de energia que combinem com os produtos.

Do ponto de vista do desenvolvimento do mercado, no mercado doméstico, CATL e BYD desfrutam de ações de liderança; no mercado externo, as remessas de produtos de armazenamento de energia da BYD em 2020 estão entre as principais empresas nacionais.

Os fabricantes de PCS, representados pela Sungrow, têm canais internacionais para a indústria de inversores acumular padrões maduros por décadas e se unem à Samsung e outros fabricantes de células de bateria para expandir a montante.

As baterias de armazenamento de energia e as linhas de produção de baterias de energia têm a mesma tecnologia. Portanto, os líderes atuais de baterias de energia podem confiar em suas vantagens de tecnologia e escala no campo de baterias de lítio para entrar no campo de armazenamento de energia e expandir seu layout de negócios.

Olhando para o padrão de competição corporativa da indústria global de armazenamento de energia, porque Tesla, LG Chem, Samsung SDI e outros fabricantes começaram cedo no mercado de armazenamento de energia no exterior, e a demanda atual do mercado no campo de armazenamento de energia vem principalmente de países estrangeiros, domésticos armazenamento de energia A demanda é relativamente pequena. Nos últimos anos, a demanda por armazenamento de energia foi ampliada com a explosão do mercado de veículos elétricos.

As empresas nacionais que atualmente implantam baterias de armazenamento de energia também incluem Yiwei Lithium Energy, Guoxuan Hi-Tech e Penghui Energy.

Os fabricantes principais estão em um nível de liderança em termos de segurança e certificação de produtos. Por exemplo, a solução de armazenamento de energia doméstica da era Ningde passou em cinco testes, incluindo IEC62619 e UL 1973, e BYD BYDCube T28 passou no teste de fuga térmica alemão Rheinland TVUL9540A. Esta é a indústria após a padronização da indústria de armazenamento de energia. Espera-se que a concentração aumente ainda mais.

Do desenvolvimento do mercado doméstico de armazenamento de energia, da perspectiva do desenvolvimento do mercado doméstico de armazenamento de energia, o novo mercado doméstico de armazenamento de energia com uma escala de 100 bilhões de yuans nos próximos cinco anos e os produtos de alta qualidade de empresas como como Ningde Times e Yiwei Lithium Energy no campo da bateria de energia são capazes de compensar as empresas nacionais. As desvantagens do canal de marca da China, enquanto as empresas nacionais compartilham a taxa de crescimento da indústria, sua participação no mercado global também deverá aumentar significativamente.

Análise da cadeia da indústria de baterias para armazenamento de energia

Na composição do sistema de armazenamento de energia, a bateria é a parte mais importante do sistema de armazenamento de energia. De acordo com as estatísticas da BNEF, os custos da bateria representam mais de 50% dos sistemas de armazenamento de energia.

O custo do sistema de bateria de armazenamento de energia é composto de custos integrados, como baterias, peças estruturais, BMS, gabinetes, materiais auxiliares e custos de fabricação. As baterias respondem por cerca de 80% do custo, e o custo do pacote (incluindo peças estruturais, BMS, gabinete, materiais auxiliares, custos de fabricação, etc.) é responsável por cerca de 20% do custo de todo o pacote de bateria.

Como sub-indústrias com alta complexidade técnica, baterias e BMS têm barreiras técnicas relativamente altas. As principais barreiras são o controle de custo da bateria, segurança, gerenciamento SOC (State of Charge) e controle de equilíbrio.

O processo de produção do sistema de bateria de armazenamento de energia é dividido em duas seções. Na seção de produção do módulo de bateria, as células que passaram na inspeção são montadas em módulos de bateria por meio de corte de aba, inserção de célula, modelagem de aba, soldagem a laser, embalagem de módulo e outros processos; na seção de montagem do sistema, eles passam na inspeção. Os módulos de bateria e as placas de circuito BMS são montados no sistema acabado e, em seguida, entram no link de embalagem do produto acabado após a inspeção primária, envelhecimento em alta temperatura e inspeção secundária.

Cadeia da indústria de baterias de armazenamento de energia:

Fonte: Prospecto do Ningde Times
O valor do armazenamento de energia não é apenas a economia do projeto em si, mas também vem dos benefícios da otimização do sistema. De acordo com as “Opiniões de Orientação sobre a Aceleração do Desenvolvimento de Novo Armazenamento de Energia (Rascunho para Comentário)”, espera-se que o status do armazenamento de energia como uma entidade de mercado independente seja confirmado. Depois que a economia dos próprios projetos de armazenamento de energia estão próximos do limite de investimento, o controle do sistema de armazenamento de energia e as estratégias de cotação afetam significativamente a receita de serviços auxiliares.

O atual sistema de armazenamento de energia eletroquímica ainda está no estágio inicial de desenvolvimento, os padrões de produto e construção ainda não estão completos e a política de avaliação de armazenamento ainda não foi lançada.

À medida que os custos continuam a cair e as aplicações comerciais se tornam mais maduras, as vantagens da tecnologia de armazenamento de energia eletroquímica tornaram-se mais óbvias e gradualmente se tornaram a tendência das novas instalações de armazenamento de energia. No futuro, conforme o efeito de escala da indústria de baterias de lítio se manifeste ainda mais, ainda haverá um grande espaço para redução de custos e amplas perspectivas de desenvolvimento.