家用蓄電池系統

過去,由於儲能行業規模較小,且尚未進入全面經濟時間點,各家公司的儲能業務佔比較低,業務量較小。 近年來,隨著產業成本的降低和需求的推動,儲能業務取得了長足的進步。

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廣義的儲能包括電能存儲、熱能存儲和氫能存儲三種類型,其中電能存儲是主要的一種。 電能存儲分為電化學儲能和機械儲能。 電化學儲能是目前應用最廣泛、發展潛力最大的儲能技術。 具有受地理條件影響小、工期短、經濟等優點。 優勢。

從結構類型來看,電化學儲能主要包括鋰離子電池、鉛蓄電池和鈉硫電池。

鋰離子儲能電池具有壽命長、能量密度高、環境適應性強等特點。 隨著商業化路線的成熟和成本的不斷降低,鋰離子電池正逐漸取代性能優越的低成本鉛蓄電池。 在2000-2019年累計電化學儲能裝機容量中,鋰離子電池佔比87%,成為主流技術路線。

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鋰離子電池按應用領域可分為消耗電池、動力電池和儲能電池。

儲能電池的主流電池類型包括磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。 隨著磷酸鐵鋰電池能量密度問題的解決,磷酸鐵鋰電池佔比逐年上升。

磷酸鐵鋰電池正極材料熱穩定性強,結構穩定性高。 其安全性和循環壽命均優於三元鋰電池,且不含貴金屬。 具有綜合成本優勢,更符合儲能係統的要求。

我國的電化學儲能目前主要以鋰電池為主,發展較為成熟。 其累計裝機容量占我國化學儲能市場總裝機容量的一半以上。

根據GGII數據,2020年中國儲能電池市場出貨量為16.2GWh,同比增長71%,其中電儲能6.6GWh,佔比41%,通信儲能7.4GWh ,佔 46%。 其他包括城市軌道交通。 用於交通、工業等領域儲能的鋰電池。

GGII預測,到68年中國儲能電池出貨量將達到2025GWh,30-2020年復合年增長率將超過2025%。

儲能電池注重電池容量、穩定性和壽命,綜合考慮電池模塊一致性、電池材料膨脹率和能量密度、電極材料性能均勻性等要求,實現更長的壽命和更低的成本,以及儲能的循環次數電池壽命一般要求大於3500次。

從應用場景來看,儲能電池主要用於調峰調頻電力輔助服務、可再生能源並網、微電網等領域。

5G基站是5G網絡的核心基礎設備。 通常,宏基站和微基站一起使用。 由於能耗是4G時期的數倍,因此需要更高能量密度的鋰儲能係統。 其中,儲能電池可用於宏基站。 作為基站應急電源,承擔削峰填谷的作用,電源升級換代鉛鋰是大勢所趨。

對於火電分配、共享儲能等商業模式,系統優化和控制策略也是造成項目間經濟差異的重要因素。 儲能是一個交叉學科,了解儲能、電網、交易的整體解決方案廠商有望在後續的競爭中脫穎而出。

儲能電池市場格局

儲能係統市場的參與者主要有兩類:電池製造商和PCS(儲能轉換器)製造商。

佈局儲能電池的電池廠商以LG化學、寧德時代、比亞迪、派能科技等為代表,依托電芯製造基地向下游拓展。

寧德時代等廠商的電池業務仍以動力電池為主,對電化學系統更為熟悉。 目前主要提供儲能電池和模組,處於產業鏈上游; 派能科技專注於儲能市場,擁有較長的產業鏈,能夠為客戶提供與產品相匹配的儲能係統整體解決方案。

從市場發展來看,在國內市場,寧德時代和比亞迪均處於領先地位; 在海外市場,比亞迪2020年儲能產品出貨量位居國內企業前列。

以陽光電源為代表的PCS廠商,擁有逆變器行業數十年成熟標準積累的國際化渠道,攜手三星等電芯廠商向上游拓展。

儲能電池和動力電池生產線技術相同。 因此,目前動力電池龍頭企業可以憑藉在鋰電池領域的技術和規模優勢,進入儲能領域,拓展業務佈局。

縱觀全球儲能行業企業競爭格局,由於特斯拉、LG化學、三星SDI等廠商在海外儲能市場起步較早,目前儲能領域市場需求多來自國外、國內儲能需求相對較小。 近年來,隨著電動汽車市場的爆發式增長,對儲能的需求不斷擴大。

目前佈局儲能電池的國內企業還有億維鋰能、國軒高科、鵬輝能源等。

頭部製造商在產品安全和認證方面處於領先水平。 例如,寧德時代家用儲能解決方案通過了IEC62619和UL 1973等五項測試,比亞迪BYDCube T28通過了德國萊茵TVUL9540A熱失控測試。 這是儲能行業標準化後的行業。 集中度有望進一步提高。

從國內儲能市場的發展來看,從國內儲能市場的發展來看,未來五年國內新的千億元規模的儲能市場以及這些企業的優質產品。動力電池領域的寧德時代和億維鋰能,能夠彌補國內企業的不足。 中國品牌渠道劣勢,國內企業在分享行業增速的同時,其在全球市場的市場份額也有望大幅提升。

儲能電池產業鏈分析

在儲能係統的組成中,電池是儲能係統中最重要的部分。 據BNEF統計,電池成本佔儲能係統的50%以上。

儲能電池系統成本由電池、結構件、BMS、機櫃、輔助材料、製造成本等綜合成本構成。 電池約佔成本的80%,而Pack的成本(包括結構件、BMS、機櫃、輔助材料、製造成本等)約佔整個電池包成本的20%。

電池和BMS作為技術複雜度較高的子行業,技術壁壘較高。 核心障礙是電池成本控制、安全性、SOC(State of Charge)管理和平衡控制。

儲能電池系統的生產過程分為兩個部分。 在電池模組生產環節,將檢驗合格的電芯通過極耳切割、電芯插入、極耳成型、激光焊接、模組封裝等工序組裝成電池模組; 在系統組裝環節,他們通過檢驗將電池模組和BMS電路板組裝成成品系統,經過初級檢驗、高溫老化、二次檢驗後進入成品包裝環節。

儲能電池產業鏈:

資料來源:寧德時代招股說明書
儲能的價值不僅在於項目本身的經濟性,還來自於系統優化帶來的收益。 根據《關於加快發展新能源儲能的指導意見(徵求意見稿)》,儲能獨立市場主體地位有望得到確認。 在儲能項目本身的經濟性接近投資門檻後,儲能係統的控制和報價策略會顯著影響配套服務的收入。

目前電化學儲能係統尚處於發展初期,產品和建設標準尚不完善,儲能考核政策尚未出台。

隨著成本的不斷下降和商業應用的日益成熟,電化學儲能技術的優勢更加明顯,逐漸成為新型儲能裝置的主流。 未來,隨著鋰電池產業規模效應進一步顯現,成本下降空間依然較大,發展前景廣闊。