儲(chǔ)能電池的巨大風(fēng)口
時(shí)間:2024-02-17 11:07來(lái)源:財(cái)經(jīng)早餐 作者:綜合報(bào)道
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豐田汽車的主要領(lǐng)導(dǎo)者之一、日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)豐田章男在全球是有名的“純電動(dòng)汽車單一發(fā)展路徑”的質(zhì)疑者。
他曾經(jīng)公開(kāi)表示，要想純電動(dòng)汽車完全滿足節(jié)能減排的目標(biāo)，現(xiàn)有的電能生產(chǎn)和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)還無(wú)法完全達(dá)到。換句話說(shuō)，新能源汽車能否真正產(chǎn)生高效的減碳不僅取決于是否完全使用電能，而且還在于生產(chǎn)電能和儲(chǔ)存電能的各項(xiàng)環(huán)節(jié)是否真正實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。
無(wú)獨(dú)有偶，綜合各家機(jī)構(gòu)最新的研報(bào)顯示，在太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域，現(xiàn)在阻礙行業(yè)整體發(fā)展的技術(shù)“絆腳石”已經(jīng)從以往的光伏組件性能和設(shè)施成本，轉(zhuǎn)移到了儲(chǔ)能效率和成本上。如果無(wú)法突破儲(chǔ)能電池的成本和效率問(wèn)題，光伏發(fā)電遠(yuǎn)期發(fā)展將受到極大阻礙。
由上述我們可知，在火熱的新能源大賽道里，人們以往可能更關(guān)心電動(dòng)汽車的關(guān)鍵零件動(dòng)力電池的發(fā)展態(tài)勢(shì)，而忽視了儲(chǔ)能電池至關(guān)重要的地位。儲(chǔ)能電池是新能源整體發(fā)展的橋頭堡。值此春節(jié)之際，本文希望能幫助各位梳理龍年儲(chǔ)能電池的發(fā)展脈絡(luò)，尤其是鋰電池儲(chǔ)能方面的一些最新進(jìn)展。
2023年儲(chǔ)能電池行業(yè)的發(fā)展脈絡(luò)
據(jù)國(guó)家能源局披露，2023年我國(guó)新型儲(chǔ)能發(fā)展迅速，新增裝機(jī)規(guī)模約2260萬(wàn)千瓦，其中鋰離子電池儲(chǔ)能占絕對(duì)主導(dǎo)地位，截至2023年底，已投運(yùn)鋰離子電池儲(chǔ)能占比97.4%。
看得出，新能源的持續(xù)發(fā)展關(guān)鍵在儲(chǔ)能，而儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵當(dāng)前看來(lái)一定會(huì)聚焦在鋰電池領(lǐng)域。
我國(guó)鋰電池儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)主要為以下幾點(diǎn)：
（1）以寧德時(shí)代和比亞迪為代表的中國(guó)企業(yè)在鋰離子電池技術(shù)和規(guī)模化發(fā)展上起步早，走得穩(wěn)。
據(jù)SNE Research的報(bào)告，以2023年1-11月的全球動(dòng)力電池裝機(jī)量來(lái)看，寧德時(shí)代的市占率超過(guò)40%，創(chuàng)造歷史新高。比亞迪雖然裝機(jī)量可能不足寧德時(shí)代的一半，但依然力壓韓國(guó)企業(yè)LG能源排在世界第二。
除了上述兩家巨頭，中國(guó)企業(yè)在世界前十中還有四家企業(yè)榜上有名，這四家企業(yè)雖然在裝機(jī)量絕對(duì)值上還無(wú)法與前面兩家相比，但同比增速非常驚人。
2023年1-11月全球動(dòng)力電池裝機(jī)量為624.4GWh，同比增長(zhǎng)41.8%。以整體看，裝機(jī)量排在前十的動(dòng)力電池公司的市占率超過(guò)90%，頭部企業(yè)恒強(qiáng)的趨勢(shì)已經(jīng)連續(xù)多年定格，可以說(shuō)如果沒(méi)有大的革命性技術(shù)顛覆或者政策阻礙，中國(guó)鋰電池企業(yè)整體的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)奠定，且很難被撼動(dòng)。
主要原因不僅僅是我國(guó)企業(yè)在鋰電池技術(shù)總體處于世界第一方陣，更重要的是中國(guó)儲(chǔ)能和新能源汽車的市場(chǎng)都是世界第一，且絕對(duì)領(lǐng)先，所以我國(guó)上游鋰電池企業(yè)具備其他任何國(guó)家所沒(méi)有的規(guī)模化優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)，近水樓臺(tái)先得月，抓住了歷史機(jī)遇。
這在重資產(chǎn)的制造業(yè)中尤為關(guān)鍵。縱觀世界商業(yè)史，從上世紀(jì)20年代美國(guó)鋼鐵工業(yè)，到后面的日本汽車制造業(yè)或者歐洲在空客民用飛機(jī)上的成功，都是在歷史機(jī)遇背景下，最早在技術(shù)革新和市場(chǎng)規(guī)模上取得領(lǐng)先的企業(yè)才有資格保持一路領(lǐng)先，后續(xù)追趕者就很難再立足。
我國(guó)企業(yè)在2000年之前，幾乎在所有的前沿制造領(lǐng)域都是跟隨者和追趕者。那時(shí)候，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱無(wú)法自給自足，高精尖機(jī)床只能靠外國(guó)進(jìn)口的經(jīng)驗(yàn)還歷歷在目。
如今，這些“難受”的回憶并沒(méi)有在鋰電池領(lǐng)域重演，當(dāng)前掌握著世界最前沿技術(shù)、最大產(chǎn)能規(guī)模和最可觀市場(chǎng)的企業(yè)大多數(shù)都是中國(guó)企業(yè)。
動(dòng)力電池雖然主要用于汽車，但其整體的技術(shù)共性和儲(chǔ)能電池非常接近，能夠在動(dòng)力電池領(lǐng)域保持領(lǐng)先的企業(yè)勢(shì)必會(huì)在儲(chǔ)能電池領(lǐng)域繼續(xù)維持領(lǐng)先。由此可判斷，在儲(chǔ)能這一關(guān)鍵性行業(yè)即將大暴發(fā)的前夜，中國(guó)鋰電池企業(yè)已經(jīng)完全做好了準(zhǔn)備。
（2）鋰離子電池從技術(shù)特點(diǎn)上特別符合儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展規(guī)律。
雖然當(dāng)前在學(xué)術(shù)界不斷有替代鋰離子電池的研究成果出現(xiàn)，但綜合表現(xiàn)以及規(guī)模化成本依然毫無(wú)任何進(jìn)展可以取代鋰離子電池在動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池界的地位。
鋰離子電池的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
——能量密度相對(duì)鉛酸電池高出不少。綜合各種研報(bào)的觀點(diǎn)，當(dāng)期的鋰離子電池的能量密度已經(jīng)可以比主流的鉛酸電池高2-3倍，這意味著在相同的重量下，鋰離子電池可以提供更高的電能。
——充放速度和效率遠(yuǎn)高于鉛酸電池。說(shuō)白了就是鋰電池不但充電速度更快，且鋰電儲(chǔ)能電池在釋放電能時(shí)的速度也更快。
——技術(shù)潛力遠(yuǎn)高于鉛酸電池。困擾鋰電池儲(chǔ)能最大的問(wèn)題一直就是其成本依然相對(duì)較高。鋰電池所需要的金屬除了鋰以外，對(duì)鎳和鈷的需求也非常大，這三種礦物的儲(chǔ)量和開(kāi)采成本很高昂。但就是因?yàn)槿秉c(diǎn)比較集中，這讓鋰電儲(chǔ)能電池的技術(shù)革新方向非常確定：
（1）通過(guò)減少電池正極中的貴金屬成分。近年來(lái)以比亞迪為首的公司重點(diǎn)攻堅(jiān)的磷酸鐵鋰電池就是其中最杰出的代表，當(dāng)前在我國(guó)動(dòng)力電池市場(chǎng)上，磷酸鐵鋰電池由于其較低的成本，和越來(lái)越接近三元鋰的性能，已經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)主流地位。未來(lái)，隨著科技的再次革新，更多成本較低鋰離子電池或?qū)⑷〉迷絹?lái)越高的能量密度和效率。
（2）通過(guò)革新三元鋰等傳統(tǒng)成本較高、性能也較高電池的性能。這一點(diǎn)上，全固態(tài)電池將是一個(gè)主流的發(fā)展方向。全固態(tài)鋰電池在理論上具有許多優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的鋰電池相比，其具有更高的能量密度。因?yàn)闆](méi)有液態(tài)電解質(zhì)，因此不會(huì)發(fā)生泄漏或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。其循環(huán)壽命更長(zhǎng)，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。同時(shí)，其充放電效率更高，而且對(duì)于儲(chǔ)能來(lái)說(shuō)，其長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存電能的流失電能損失更少。
當(dāng)然，既然全固態(tài)鋰離子電池那么優(yōu)秀，其至今仍然未能大規(guī)模生產(chǎn)的障礙還是在于成本太過(guò)高昂以及性能穩(wěn)定度不夠。
鋰電儲(chǔ)能行業(yè)風(fēng)口不停
縱觀2021~2022年的市場(chǎng)數(shù)據(jù)，全球儲(chǔ)能電池行業(yè)的出貨量增速是要高于動(dòng)力電池和消費(fèi)電池（手機(jī)、電腦等用的電池）的，這正是儲(chǔ)能電池相對(duì)前兩者雖然發(fā)展起步較晚，但后勁可能更足的體現(xiàn)。
為了達(dá)成“雙碳”目標(biāo)，儲(chǔ)能電池的應(yīng)用貫穿于發(fā)電、電網(wǎng)和用電的全流程中。在可再生能源發(fā)電平滑出力曲線、解決電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻、提升輸配電穩(wěn)定性以及幫助下游客戶自發(fā)自用等方面起到關(guān)鍵作用。
可見(jiàn)，儲(chǔ)能電池對(duì)節(jié)能減排的重大作用是更加深入和廣泛的，不會(huì)僅限于人們傳統(tǒng)認(rèn)為的光伏或者風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。
舉一個(gè)例子，在用電高峰時(shí)段，比如炎炎夏日或者高寒冬天，很多國(guó)家的電力供應(yīng)會(huì)受到極大的挑戰(zhàn)。此時(shí)，如果能用上在用電低谷時(shí)候儲(chǔ)存下來(lái)的電，那么很多短缺問(wèn)題就能得到緩解。
再比如，雖然很多家庭已經(jīng)裝配了太陽(yáng)能發(fā)電的裝置，但生成的電能沒(méi)有辦法很好儲(chǔ)存下來(lái)，導(dǎo)致無(wú)法在真正需要用電的時(shí)候有電可用。如果企業(yè)可以開(kāi)發(fā)出一款適合民用的儲(chǔ)能系統(tǒng)，依靠更加高效的鋰電池，就可以避免浪費(fèi)平日可再生能源生產(chǎn)出的電力。
雖然當(dāng)前電力系統(tǒng)依然是儲(chǔ)能電池最大的應(yīng)用市場(chǎng)，但儲(chǔ)能電池的應(yīng)用場(chǎng)景將更加多元，隨著技術(shù)的進(jìn)步，更多機(jī)構(gòu)（如通信儲(chǔ)能）和個(gè)人用戶（如家庭儲(chǔ)能）將開(kāi)始大量使用。
據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的報(bào)告，2023年上半年，全球儲(chǔ)能電池出貨量達(dá)到110.2GWh，同比增長(zhǎng)73.4%。2024年全球儲(chǔ)能電池出貨量將增至295GWh。其中，我國(guó)儲(chǔ)能電池的出貨量將繼續(xù)強(qiáng)勢(shì)領(lǐng)先，占全世界比重達(dá)到約87%。
根據(jù)研究機(jī)構(gòu)彭博新能源研究的一份報(bào)告，到2030年前，全球的儲(chǔ)能電池市場(chǎng)將以超過(guò)30%的年復(fù)合增長(zhǎng)率成長(zhǎng)，中、美兩國(guó)將占據(jù)市場(chǎng)最大的裝機(jī)份額，到2030年兩國(guó)的合計(jì)儲(chǔ)能電池裝機(jī)量將占世界超過(guò)50%。其中占據(jù)主導(dǎo)地位的幾乎肯定是鋰電池。
尾聲
以寧德時(shí)代和比亞迪為代表的中國(guó)鋰電池企業(yè)正在不斷將動(dòng)力電池領(lǐng)域的成功技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)復(fù)制到儲(chǔ)能電池行業(yè)，隨著固態(tài)電池等新技術(shù)的逐步應(yīng)用，我們有理由繼續(xù)看好儲(chǔ)能電池這個(gè)行業(yè)的蓬勃發(fā)展。
(責(zé)任編輯：子蕊)
文章標(biāo)簽：
儲(chǔ)能電池
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