在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的背景下,光伏、風(fēng)電等新能源必將處于快速發(fā)展期,而風(fēng)電、光伏等新能源天然具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性,且對(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力提出了更高要求。在未來(lái),作為光伏、風(fēng)電等新能源重要支撐環(huán)節(jié)的新儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)有望開(kāi)啟更大市場(chǎng)空間。
01中國(guó)發(fā)展新型儲(chǔ)能的必要性風(fēng)電、光伏雖然是未來(lái)大力發(fā)展的新型能源,但在不少地方還是出現(xiàn)嚴(yán)重的“棄光、棄風(fēng)”現(xiàn)象,此時(shí)電力的合理儲(chǔ)存便是關(guān)鍵,既可以避免能源的不必要浪費(fèi),又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定調(diào)配。雖然我國(guó)的新能源發(fā)電近年來(lái)取得了較快的發(fā)展,但是截至2021年,我國(guó)新能源發(fā)電占比卻只有11%左右。所以,為了進(jìn)一步提高新能源發(fā)電的占比,與之配套的儲(chǔ)能技術(shù)便是重中之重了。只有當(dāng)新型儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本越來(lái)越低、部署越來(lái)越靈活的時(shí)候,新能源發(fā)電才算真正意義上的普及。電力系統(tǒng)是我國(guó)當(dāng)前最主要的碳排放源之一。未來(lái)電力系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)就是構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),風(fēng)電、光伏、水電、核電等無(wú)碳能源將逐步取代化石能源成為發(fā)電的主力。截至2021年底,我國(guó)電力總裝機(jī)23.8億千瓦,其中風(fēng)電光伏裝機(jī)分別為3.3億千瓦以及3.1億千瓦,火電裝機(jī)(含生物質(zhì))約13億千瓦。根據(jù)對(duì)人口變化、GDP增長(zhǎng)、電源裝機(jī)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變及電能替代、人均用電量增加等因素的綜合預(yù)測(cè),我們預(yù)計(jì)至2030年,我國(guó)電力裝機(jī)規(guī)模將達(dá)36億千瓦,其中風(fēng)電8億千瓦,光伏10億千瓦,占比約50%。至2060年,我國(guó)電力裝機(jī)規(guī)模將達(dá)90~95億千瓦,其中風(fēng)電33億千瓦,光伏42億千瓦,占比超過(guò)80%。

圖:中國(guó)電力裝機(jī)發(fā)展預(yù)測(cè)風(fēng)電、光伏在為我們帶來(lái)綠色低碳電力的同時(shí),天然具有隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性,對(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力提出了更高要求。通常用凈負(fù)荷(用電負(fù)荷減去風(fēng)光出力后的凈值)的波動(dòng)性特征參數(shù)(幅值、頻率、變化速率)計(jì)算電力系統(tǒng)對(duì)調(diào)節(jié)能力的需求。圖2為美國(guó)加州電力系統(tǒng)凈負(fù)荷隨新能源滲透率增加所呈現(xiàn)的變化。由圖可見(jiàn),隨中午光伏出力增加,凈負(fù)荷降低,而隨著傍晚太陽(yáng)落山,凈負(fù)荷需求迅速攀升,這就要求電力系統(tǒng)具備午間降低出力、傍晚迅速提升出力的日內(nèi)調(diào)節(jié)能力。而隨著新能源占比增加,需要調(diào)節(jié)的功率變化幅度越來(lái)越大。

圖:不同新能源滲透率下的日內(nèi)凈負(fù)荷曲線(xiàn)除上述日內(nèi)調(diào)節(jié),凈負(fù)荷在短時(shí)(秒至分鐘)、長(zhǎng)時(shí)(小時(shí)到日)和超長(zhǎng)時(shí)(周、月、年)幾個(gè)不同時(shí)間尺度的波動(dòng)特性各異,對(duì)電網(wǎng)調(diào)節(jié)而言,分別對(duì)應(yīng)著調(diào)頻、日內(nèi)調(diào)峰和季節(jié)性調(diào)峰等場(chǎng)景。在電力系統(tǒng)新能源裝機(jī)占比不斷上升的同時(shí),火電、核電等可靠性電源占比卻逐步降低,疊加極端氣候?qū)λ姵隽Φ挠绊懀蟠笙魅豕┙o側(cè)響應(yīng)與調(diào)節(jié)能力。此外,煤電、核電的長(zhǎng)時(shí)間深度負(fù)荷調(diào)節(jié)可能對(duì)機(jī)組運(yùn)行安全帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn),也會(huì)增加額外的煤耗與碳排放。這些額外的供給側(cè)負(fù)荷調(diào)節(jié)需求必須依靠清潔高效的儲(chǔ)能裝機(jī)彌補(bǔ)。除滿(mǎn)足調(diào)節(jié)能力需求外,儲(chǔ)能對(duì)于電網(wǎng)的電力傳輸與安全,還能起到減緩電網(wǎng)阻塞,提供備用和黑啟動(dòng)等作用。對(duì)于發(fā)電側(cè),儲(chǔ)能能夠起到平滑新能源波動(dòng)、提高新能源消納的作用。而負(fù)荷側(cè)的儲(chǔ)能裝機(jī),能夠大大提升負(fù)荷側(cè)的自我平衡能力和響應(yīng)能力。未來(lái),我國(guó)電力系統(tǒng)的特征是以風(fēng)、光、水、核作為主力電源,配合足量的儲(chǔ)能裝機(jī)提供調(diào)節(jié)能力,以最小化原則保留化石能源裝機(jī)作為部分基荷和保底調(diào)節(jié),配合強(qiáng)大的電網(wǎng)傳輸調(diào)度能力和智能高效的負(fù)荷側(cè)響應(yīng)能力,具備安全可靠、清潔高效、靈活強(qiáng)韌等幾個(gè)特點(diǎn)的全新電力系統(tǒng)。儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)中將起到不可或缺的重要作用。在各類(lèi)儲(chǔ)能技術(shù)當(dāng)中,抽水蓄能技術(shù)成熟可靠、全生命周期儲(chǔ)能成本低,是當(dāng)前儲(chǔ)能裝機(jī)中的主力。截至2021年底,我國(guó)已投運(yùn)的約4600萬(wàn)千瓦儲(chǔ)能裝機(jī)中,抽水蓄能約為3700萬(wàn)千瓦,已開(kāi)工建設(shè)的抽水蓄能電站超過(guò)6000萬(wàn)千瓦。盡管如此,抽水蓄能電站存在廠(chǎng)址選擇不靈活、建設(shè)投資規(guī)模大、建設(shè)周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)或限制,難以通過(guò)技術(shù)手段解決。僅靠抽水蓄能,既無(wú)法滿(mǎn)足近幾年新能源裝機(jī)快速上漲所要求的儲(chǔ)能裝機(jī),也無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能靈活的時(shí)空配置和多元化技術(shù)參數(shù)的要求。這給了各類(lèi)“新型儲(chǔ)能”足夠的發(fā)展空間。我們認(rèn)為,經(jīng)過(guò)“十四五”和“十五五”期間的充分培育與發(fā)展,未來(lái)的新型電力系統(tǒng)之中,成熟的“新型儲(chǔ)能”技術(shù)將與抽水蓄能“并駕齊驅(qū)”,在源-網(wǎng)-荷的各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景下發(fā)揮重要的系統(tǒng)調(diào)節(jié)和安全保障作用。
02新型儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈分析新型儲(chǔ)能所包括的技術(shù)類(lèi)型眾多,具體來(lái)講包括但不限于以下幾類(lèi):壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、鋰/鈉離子電池儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等。由于鋰離子電池發(fā)展相對(duì)較為成熟,本文主要針對(duì)鋰離子電池的儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行分析。和鋰離子電池技術(shù)路線(xiàn)相近的鈉離子電池,具有理論成本低、特性與鋰離子電池相近、安全性好等優(yōu)點(diǎn),適合在對(duì)成本要求苛刻的應(yīng)用場(chǎng)景下替代成本較高的鋰離子電池。
鋰離子儲(chǔ)能技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合這幾年新能源發(fā)展的主要技術(shù)路徑,目前主要的化學(xué)儲(chǔ)能方式主要是鋰電池,鋰電池的產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游原材料,中游電芯模組廠(chǎng)商和下游應(yīng)用領(lǐng)域組成。
上游鋰離子電池產(chǎn)業(yè)原材料主要包括基礎(chǔ)原材料(包括鋰礦、鎳礦、鈷礦、錳礦、鐵礦等金屬資源以及石墨礦、硅、磷酸鹽等非金屬原材料),當(dāng)然也包括基于基礎(chǔ)原材料生產(chǎn)出來(lái)的電池原材料(主要包括正極、負(fù)極、隔膜以及電解液等,被稱(chēng)為鋰電的“四大原材料”)。
中游鋰離子電池產(chǎn)業(yè)為電芯模組廠(chǎng)商,使用上游電池材料廠(chǎng)商提供的正負(fù)極材料、電解液和隔膜生產(chǎn)出不同規(guī)格、不同容量的鋰離子電芯產(chǎn)品,然后根據(jù)終端客戶(hù)要求選擇不同的鋰離子電芯、模組和電池管理系統(tǒng)方案。
下游鋰離子電池產(chǎn)業(yè)主要應(yīng)用于動(dòng)力領(lǐng)域(電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)和新能源汽車(chē)等)、消費(fèi)電子產(chǎn)品(手機(jī)、筆記本電腦等電子數(shù)碼產(chǎn)品)和儲(chǔ)能領(lǐng)域等。

圖:鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈
03新型儲(chǔ)能發(fā)展現(xiàn)狀裝機(jī)情況截至2021年底,全球已投運(yùn)儲(chǔ)能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模約2.1億千瓦,同比增長(zhǎng)9%。其中,抽水蓄能裝機(jī)規(guī)模約1.8億千瓦,占比首次低于90%。新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模3000萬(wàn)千瓦,同比增長(zhǎng)67.7%,其中鋰離子電池裝機(jī)約2300萬(wàn)千瓦,占據(jù)主導(dǎo)地位。在3000萬(wàn)千瓦的新型儲(chǔ)能裝機(jī)中,美國(guó)是裝機(jī)量最大的國(guó)家,約650萬(wàn)千瓦,中國(guó)緊隨其后,裝機(jī)量約580萬(wàn)千瓦。其他新型儲(chǔ)能裝機(jī)較多的國(guó)家包括韓國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、澳大利亞和日本。我國(guó)截至2021年底,電力儲(chǔ)能裝機(jī)約4600萬(wàn)千瓦,相比于2020年增長(zhǎng)30%,占全球電力系統(tǒng)儲(chǔ)能裝機(jī)量的22%。2021年全年新增電力儲(chǔ)能裝機(jī)約1000萬(wàn)千瓦,其中抽水蓄能增加約800萬(wàn)千瓦,新型儲(chǔ)能裝機(jī)增加約200萬(wàn)千瓦。在新型儲(chǔ)能的580萬(wàn)裝機(jī)中,鋰離子電池占比最高,接近90%,折合裝機(jī)規(guī)模約520萬(wàn)千瓦。其余新型儲(chǔ)能中,鉛蓄電池和壓縮空氣儲(chǔ)能占比相對(duì)較大。從各省已投運(yùn)新型儲(chǔ)能裝機(jī)情況看,江蘇省裝機(jī)量第一,已超過(guò)100萬(wàn)千瓦,廣東省和山東省次之,其余有較大裝機(jī)的省份包括青海、內(nèi)蒙古、湖南、安徽等。

圖:中國(guó)分省儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)情況
技術(shù)發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀新型儲(chǔ)能所包括的技術(shù)類(lèi)型眾多,按照能量存儲(chǔ)方式不同主要分為機(jī)械儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能和儲(chǔ)熱等幾大類(lèi)。每大類(lèi)技術(shù)當(dāng)中又有多種完全不同的技術(shù)路線(xiàn)。根據(jù)放電時(shí)長(zhǎng),可將其分為功率型電儲(chǔ)能、能量型電儲(chǔ)能以及儲(chǔ)熱(冷)技術(shù)。本文主要總結(jié)和對(duì)比各類(lèi)能量型電儲(chǔ)能技術(shù)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)性參數(shù)和發(fā)展現(xiàn)狀,且由于鋰離子電池發(fā)展相對(duì)較為成熟,相關(guān)參考資料較多,故本文重點(diǎn)介紹壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能、鈉離子電池儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等五種側(cè)重于能量型應(yīng)用的儲(chǔ)能技術(shù),對(duì)其技術(shù)原理、技術(shù)特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性潛力、應(yīng)用前景進(jìn)行了詳細(xì)梳理分析。
技術(shù)原理:壓縮空氣儲(chǔ)能(Compressed Air Energy Storage,簡(jiǎn)稱(chēng) CAES),是機(jī)械儲(chǔ)能的一種形式。在電網(wǎng)低谷時(shí),利用富余的電能,帶動(dòng)壓縮機(jī)生產(chǎn)高壓空氣,并將高壓空氣存入儲(chǔ)氣室中,電能轉(zhuǎn)化為空氣的壓力勢(shì)能;當(dāng)電網(wǎng)高峰或用戶(hù)需求電能時(shí),空氣從儲(chǔ)氣室釋放,然后進(jìn)入膨脹機(jī)中對(duì)外輸出軸功,從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,又將空氣的壓力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能。CAES儲(chǔ)能系統(tǒng)中的高壓空氣在進(jìn)入膨脹機(jī)做功前,需要對(duì)高壓空氣進(jìn)行加熱,以提高功率密度。根據(jù)加熱的熱源不同,可以分為燃燒燃料的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(即補(bǔ)燃式傳統(tǒng)壓縮空氣儲(chǔ)能)、帶儲(chǔ)熱的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)和無(wú)熱源的壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)。先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)(AA-CAES)在傳統(tǒng)CAES系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,引入蓄熱技術(shù),利用蓄熱介質(zhì)回收壓縮階段產(chǎn)生的壓縮熱,并將高溫蓄熱介質(zhì)儲(chǔ)存起來(lái),在釋能階段時(shí)高溫蓄熱介質(zhì)通過(guò)換熱器對(duì)高壓空氣進(jìn)行預(yù)熱。蓄熱系統(tǒng)代替了燃燒室的補(bǔ)充燃燒來(lái)加熱空氣,從而達(dá)到減小系統(tǒng)能量損失、提高效率的目的。此外,有些AA-CAES系統(tǒng)采用液態(tài)壓縮空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中的形式,擺脫了自然條件的限制。
壓縮空氣儲(chǔ)能壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)在本報(bào)告所討論的新型儲(chǔ)能技術(shù)中屬于相對(duì)進(jìn)展較快、技術(shù)較為成熟的技術(shù),已進(jìn)入100MW級(jí)示范項(xiàng)目階段。早期壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)依賴(lài)燃?xì)庋a(bǔ)燃和自然儲(chǔ)氣洞穴,但目前已無(wú)需補(bǔ)燃,并可以應(yīng)用人造儲(chǔ)氣空間。壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)與燃機(jī)技術(shù)同宗同源,主要痛點(diǎn)在于設(shè)備制造和性能提升。大型壓氣設(shè)備、膨脹設(shè)備、蓄熱設(shè)備、儲(chǔ)罐等設(shè)備的性能提升是效率、經(jīng)濟(jì)性和可靠性提升的關(guān)鍵。十四五期間壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)效率有望提升至65%~70%,系統(tǒng)成本降至1000~1500元/kW·h?!笆逦濉蹦┘爸笙到y(tǒng)效率有望達(dá)70%及以上,系統(tǒng)成本降至800~1000元/kW·h。
技術(shù)優(yōu)劣勢(shì):壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)具有容量大、工作時(shí)間長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性能好、充放電循環(huán)多等優(yōu)點(diǎn)。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)適合建造大型儲(chǔ)能電站(>100MW),放電時(shí)長(zhǎng)可達(dá)4小時(shí)以上,適合作為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的壽命很長(zhǎng),可以?xún)?chǔ)/釋能上萬(wàn)次,壽命可達(dá)40年以上;并且其效率最高可以達(dá)到70%左右。壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)與蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)同宗同源,技術(shù)通用性強(qiáng),設(shè)備開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)較好,建造成本和運(yùn)行成本容易控制,具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
產(chǎn)業(yè)鏈及成本:壓縮空氣儲(chǔ)能的上游主要是原材料與核心部件(模具、鑄件、管道、閥門(mén)、儲(chǔ)罐等)的生產(chǎn)加工、裝配、制造行業(yè),屬于機(jī)械工業(yè)的一部分,但涉及壓縮空氣儲(chǔ)能本身特性和性能要求,對(duì)基礎(chǔ)部件的設(shè)計(jì)、加工要求較為嚴(yán)格。中游主要是關(guān)鍵設(shè)備(壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、燃燒室、儲(chǔ)熱/換熱器等)設(shè)計(jì)制造、系統(tǒng)集成控制相關(guān)的行業(yè),屬于技術(shù)密集型的高端制造業(yè),具有多學(xué)科、技術(shù)交叉等特性。下游主要是用戶(hù)對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用和需求,涉及常規(guī)電力輸配送、可再生能源大規(guī)模接入、分布式能源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。現(xiàn)階段百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能功率成本約為4000-6000元/kW,能量成本約為1000-2500元/kWh,循環(huán)效率可達(dá)65-70%,運(yùn)行壽命約為40-60年。壓縮空氣系統(tǒng)初投資成本主要包括系統(tǒng)設(shè)備、土地費(fèi)用和基建等。系統(tǒng)設(shè)備包括了壓縮機(jī)機(jī)組、膨脹機(jī)機(jī)組、蓄熱系統(tǒng)(換熱器、蓄熱器、蓄熱介質(zhì)、管道)、電氣及控制設(shè)備、儲(chǔ)氣室等。
液流電池液流電池具有容量大、安全性好、功率與容量解耦等優(yōu)點(diǎn),適合作為大規(guī)模長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的選擇。全釩液流電池是目前最為成熟的液流電池體系,釩的多價(jià)態(tài)特性使得其面臨的技術(shù)問(wèn)題最少,技術(shù)最為成熟。但主要活性物質(zhì)釩的成本占系統(tǒng)成本比例高,限制了其造價(jià)的下降。全釩液流電池目前國(guó)內(nèi)進(jìn)展較快,5MW/10MWh項(xiàng)目已安全穩(wěn)定運(yùn)行8年以上。200MW/800MWh項(xiàng)目已進(jìn)入調(diào)試階段。其他形式液流電池目前多處于kW~MW級(jí)別的示范階段。全釩液流電池成本目前在2500~3500元/kWh 區(qū)間。若考慮釩電解液殘值占原值的70%,以及8小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,價(jià)格有望下降至800-1400元/kWh。但近一年來(lái),五氧化二釩價(jià)格大幅上漲,使得其成本壓力大增。鋅基、鐵基等體系具有活性物質(zhì)儲(chǔ)量大、價(jià)格低的特點(diǎn)。但面臨的工藝問(wèn)題,科研問(wèn)題較多,相對(duì)全釩電池來(lái)講技術(shù)更為復(fù)雜,需要更長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行研發(fā)示范。從理論上講,離子價(jià)態(tài)變化的離子對(duì)可以組成多種氧化還原液流電池。根據(jù)液流形式分類(lèi),液流電池可分為雙液流電池和單液流電池。根據(jù)沉積和相變與否,可分為沉積型電池和不沉積型電池。根據(jù)活性材料分類(lèi),可分為全釩液流電池,鋅基液流電池(鋅溴、鋅鐵、鋅鎳、鋅空氣等),鐵鉻液流電池、全鐵液流電池等等。相比全釩液流電池,其他液流電池技術(shù)成熟度稍低,仍然面臨活性物質(zhì)的沉積、電解液互竄、功率密度低、容量和能量無(wú)法完全解耦、析氫和析氧等問(wèn)題。五氧化二釩和隔膜占據(jù)了原料成本的60~80%。且隨著儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)增長(zhǎng),五氧化二釩成本所占比例逐漸增加。五氧化二釩市場(chǎng)目前是典型的現(xiàn)貨市場(chǎng),短期釩價(jià)波動(dòng)會(huì)直接影響全釩液流電池造價(jià),因此,相對(duì)穩(wěn)定的釩價(jià)有利于液流電池行業(yè)的成本控制。雖然全釩液流電池初始投入成本相對(duì)較高,但是全釩液流電池的電解液性能衰減較慢,通過(guò)在線(xiàn)或離線(xiàn)再生后可循環(huán)使用,且電解液中釩的價(jià)值長(zhǎng)期存在(殘值相對(duì)較高),其可循環(huán)利用和殘值率較高的特性對(duì)于初始投入成本分?jǐn)偤秃罄m(xù)年度運(yùn)維成本等具有一定優(yōu)勢(shì)。

圖:壓縮空氣儲(chǔ)能示意圖
鈉離子電池鈉離子電池具有理論成本低、特性與鋰離子電池相近、安全性好等優(yōu)點(diǎn),適合在對(duì)成本要求苛刻的應(yīng)用場(chǎng)景下替代成本較高的鋰離子電池。鈉離子電池的正負(fù)極材料所需資源在地殼儲(chǔ)量豐富,分布均勻,且開(kāi)采更加經(jīng)濟(jì)環(huán)保,被業(yè)界認(rèn)為是比鋰離子電池更具經(jīng)濟(jì)性的電池技術(shù)。目前鈉離子電池技術(shù)主要分為三條路線(xiàn),即層狀過(guò)渡金屬鈉離子氧化物、普魯士藍(lán)、聚陰離子類(lèi)鈉離子化合物,三條路線(xiàn)均由行業(yè)龍頭企業(yè)布局,均處于實(shí)驗(yàn)室向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的階段。目前我國(guó)在鈉離子電池領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位,中科海鈉、寧德時(shí)代、立方新能源等企業(yè)均已實(shí)現(xiàn)鈉離子電池的初步量產(chǎn),并推出了成熟的產(chǎn)品線(xiàn)。性能參數(shù)方面,各領(lǐng)先鈉離子電池生產(chǎn)商所開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的能量密度已超過(guò)140Wh/kg,仍在向鋰離子電池當(dāng)前水平靠近。在碳酸鋰價(jià)格(當(dāng)前價(jià)格50萬(wàn)元 /噸)居高不下的今天,碳酸鈉的價(jià)格始終維持在2000元/噸,電芯成本保持在0.4~0.5元/Wh,行業(yè)估計(jì)鈉離子電池最終成本將比鋰離子電池低20~40%。鈉離子電池在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下展現(xiàn)出了較高的安全性能,同時(shí)與鋰離子電池工藝兼容,現(xiàn)有生產(chǎn)廠(chǎng)商轉(zhuǎn)型更加容易。

圖:壓縮空氣儲(chǔ)能成本構(gòu)成正極材料成本在電芯成本中占主導(dǎo)地位,參考2022年上半年數(shù)據(jù),銅鐵錳層狀氧化物估計(jì)成本約為2.9萬(wàn)元/噸,鎳鐵錳層狀氧化物約為4.2萬(wàn)元/噸,普魯士白類(lèi)為2.2~2.6萬(wàn)元/噸。負(fù)極材料硬碳依據(jù)廠(chǎng)商供應(yīng)鏈資源價(jià)格差別較大,在10~20萬(wàn)元/噸不等,目前諸多廠(chǎng)商宣稱(chēng)硬碳成本有較大下降空間。電解液成本同樣也是電池成本的重要組成部分,鈉離子電池電解質(zhì)鹽一般為六氟磷酸鈉,參考目前碳酸鈉0.3萬(wàn)元/噸的成本,電解液成本預(yù)計(jì)低于2萬(wàn)元/噸。鈉離子電池正負(fù)極均可以使用鋁箔作為集流體,目前價(jià)格在3~4萬(wàn)元/噸。
重力儲(chǔ)能固體介質(zhì)的重力儲(chǔ)能是近期重力儲(chǔ)能商業(yè)化的主要發(fā)展方向,水介質(zhì)的新型重力儲(chǔ)能技術(shù)尚停留在理論研究階段,除傳統(tǒng)抽蓄外的新型水介質(zhì)重力儲(chǔ)能目前尚未有商業(yè)化的產(chǎn)品。Energy Vault采用的提升砌塊作為存儲(chǔ)電能的方式已掌握較為成熟的技術(shù),并已開(kāi)始應(yīng)用于小規(guī)模示范項(xiàng)目中,但尚未出現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,其技術(shù)成熟度有待示范項(xiàng)目的驗(yàn)證。若能有較成功的示范,砌塊重力儲(chǔ)能具有可擴(kuò)展性高、度電成本較低的優(yōu)勢(shì),在中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能中有相對(duì)廣闊的應(yīng)用前景。礦井重力儲(chǔ)能利用廢棄礦井進(jìn)行能量存儲(chǔ),礦井高差通常比人工構(gòu)筑物更大,如果將數(shù)百米深的廢棄礦井利用部署重力儲(chǔ)能,其儲(chǔ)能效率和儲(chǔ)能密度均能夠超越以人工構(gòu)筑高差部署重力儲(chǔ)能的方式。
氫儲(chǔ)能技術(shù)原理。氫儲(chǔ)能屬于化學(xué)儲(chǔ)能,化學(xué)儲(chǔ)能利用電能將低能物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高能物質(zhì)進(jìn)行存儲(chǔ),從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。目前,常見(jiàn)的化學(xué)儲(chǔ)能主要包括氫儲(chǔ)能和將氫進(jìn)一步合成燃料(甲烷、甲醇等)儲(chǔ)能。這些儲(chǔ)能載體本身是可以直接利用的燃料,因此,化學(xué)儲(chǔ)能與前述其他電儲(chǔ)能技術(shù)(輸入、輸出均為電能)存在明顯區(qū)別:如果終端可以直接利用氫、甲烷等物質(zhì),如氫燃料電池汽車(chē)、熱電聯(lián)供、化工生產(chǎn)等。長(zhǎng)遠(yuǎn)看,可以這些儲(chǔ)能載體性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn),在需要時(shí)將其轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)的電能。目前,在化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)中,氫儲(chǔ)能相對(duì)成熟,依托電解水制氫設(shè)備和氫燃料電池(或摻氫燃?xì)廨啓C(jī))實(shí)現(xiàn)電能和氫能的相互轉(zhuǎn)化。儲(chǔ)能時(shí),利用富余電能電解水制氫并存儲(chǔ),釋能時(shí),用氫燃料電池或氫發(fā)電機(jī)發(fā)電。氫儲(chǔ)能需要完成電—?dú)洹姷霓D(zhuǎn)換,涉及“制、儲(chǔ)、運(yùn)、用”四個(gè)環(huán)節(jié),整個(gè)過(guò)程較為復(fù)雜。在制氫環(huán)節(jié),電制氫技術(shù)包括堿性水電解(ALK)、質(zhì)子交換膜水電解(PEM)、陰離子交換膜水電解(AEM)以及固體氧化物水電解(SOEC)四種。前三種為常溫(60~90℃)電解槽,SOEC為高溫(600~1000℃)電解槽。堿性電解槽利用在水中加入的堿性電解質(zhì)增加水的導(dǎo)電性,提高電解效率。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、價(jià)格便宜,是目前主流的電解水制氫方法,缺點(diǎn)是效率較低,電解槽效率約為75%,系統(tǒng)效率為60~70%,同時(shí)受限于隔膜機(jī)械強(qiáng)度,功率靈活調(diào)節(jié)速度有限。質(zhì)子交換膜技術(shù)利用質(zhì)子交換膜代替了原有的隔膜和電解質(zhì),由于質(zhì)子交換膜薄且質(zhì)子遷移速度快,能夠明顯減小電解槽的體積和電阻,使電解槽效率達(dá)到80%左右。

圖:釩液流電池產(chǎn)業(yè)鏈由于目前質(zhì)子交換膜價(jià)格較高,且被水浸潤(rùn)時(shí)酸性較強(qiáng),電極只能采用耐酸的鉑等貴金屬,因此質(zhì)子交換膜電解制氫成本相對(duì)昂貴。陰離子交換膜電解槽結(jié)構(gòu)與質(zhì)子交換膜電解槽類(lèi)似,主要結(jié)構(gòu)由陰離子交換膜和兩個(gè)過(guò)渡金屬催化電極組成,一般采用純水或低濃度堿性溶液用作電解質(zhì)。陰離子膜交換膜是AEM電解水系統(tǒng)中的重要組成部分,也是該技術(shù)與PEM技術(shù)最大的區(qū)別,其作用是將陰離子OH?從陰極傳導(dǎo)到陽(yáng)極,同時(shí)阻隔氣體和電子在電極間直接傳遞。固體氧化物電解槽技術(shù)利用固體氧化物作為電解質(zhì),在高溫(600~1000℃)環(huán)境下,讓水蒸氣通過(guò)多孔的陰極,氫離子獲得電子后成為氫氣,氧離子通過(guò)固體氧化物在陽(yáng)極失去電子成為氧氣。由于高溫環(huán)境下離子活性增強(qiáng),因此其電解效率最高,可以達(dá)到90%。該方法還處于試驗(yàn)研究階段。此外,還可以將綠氫通過(guò)合成氨工藝或氫制甲醇工藝轉(zhuǎn)化為氨或甲醇進(jìn)行儲(chǔ)存,使用時(shí)再通過(guò)氨催化裂解和甲醇催化裂解制氫,或直接將氨、甲醇進(jìn)行應(yīng)用。液氨的沸點(diǎn)為-33.5℃,甲醇的沸點(diǎn)為-64.8℃,因此液化及儲(chǔ)存成本遠(yuǎn)低于氫,另一方面氨和甲烷的合成及裂解技術(shù)成熟,只需針對(duì)可再生能源制氫工藝進(jìn)行部分優(yōu)化調(diào)整。更重要的是,合成甲醇所用二氧化碳可通過(guò)碳捕集技術(shù)(CCUS)獲得,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程“負(fù)碳排”,在減碳角度具有較大優(yōu)勢(shì)。氫發(fā)電技術(shù)主要包括氫發(fā)電機(jī)和氫燃料電池兩種。氫發(fā)電機(jī)主要以氫氣(或與天然氣的混合氣)為燃料,利用內(nèi)燃機(jī)原理,經(jīng)過(guò)吸氣、壓縮、燃燒、排氣過(guò)程,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流輸出。氫燃料電池是利用電解水的逆反應(yīng),把氫的化學(xué)能通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。相比而言,燃料電池發(fā)電效率更高、噪聲小、沒(méi)有污染物排放且容易實(shí)現(xiàn)小型化,發(fā)展前景更加廣闊。氫燃料電池主要分為堿性燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池等類(lèi)型。堿性燃料電池(AFC)是燃料電池系統(tǒng)中最早開(kāi)發(fā)并獲得成功應(yīng)用的一種,通常以氫氧化鉀作為電解質(zhì),多用于宇宙探測(cè)飛行等特殊用途的動(dòng)力電源。質(zhì)子交換膜燃料電池由質(zhì)子交換膜、電催化劑、氣體擴(kuò)散層、雙極板等部分組成,具有工作溫度低、啟動(dòng)快、功率密度高等優(yōu)勢(shì),是目前發(fā)展最快、在氫能汽車(chē)和氫能發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用最廣的燃料電池。固體氧化物燃料電池屬于高溫燃料電池,具有全固態(tài)電池結(jié)構(gòu),其綜合效率高,對(duì)燃料的適應(yīng)性廣,適用于熱電聯(lián)供,目前研究的焦點(diǎn)在于電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和制備技術(shù)的改進(jìn)。化學(xué)儲(chǔ)能與前述其他電儲(chǔ)能技術(shù)存在明顯區(qū)別:如果終端可以直接利用氫、甲烷等物質(zhì),如氫燃料電池汽車(chē)、熱電聯(lián)供、化工生產(chǎn)等,這些儲(chǔ)能載體不必再轉(zhuǎn)化為電力系統(tǒng)的電能,可以提高整體用能效率。若必須將氫、氨、甲烷再轉(zhuǎn)化為電能,由于工藝鏈條較長(zhǎng),其能量利用效率較低,固定投資高,經(jīng)濟(jì)性較其他儲(chǔ)能手段較差。化學(xué)儲(chǔ)能更適合發(fā)電側(cè)長(zhǎng)周期、大容量過(guò)剩的應(yīng)用場(chǎng)景,例如在水電的豐水期,大規(guī)模光伏項(xiàng)目的發(fā)電高峰等。由于可以持續(xù)將電能轉(zhuǎn)化為氫、氨和甲醇等物質(zhì),在運(yùn)輸能力相匹配的前提下,化學(xué)儲(chǔ)能在儲(chǔ)能功率和儲(chǔ)能容量上都有極為明顯優(yōu)勢(shì)。氫或其他合成燃料是具有實(shí)體的物質(zhì),相對(duì)于直接儲(chǔ)電,存儲(chǔ)更容易實(shí)現(xiàn)。例如,氫的單位質(zhì)量熱值高達(dá)1.4×108J/kg,儲(chǔ)氫能量密度高,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模儲(chǔ)能?;瘜W(xué)儲(chǔ)能的缺點(diǎn)是電-電轉(zhuǎn)換效率低,儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備成本高,并且氫、甲烷等燃料屬于易燃易爆品,存儲(chǔ)過(guò)程存在一定的安全隱患?;瘜W(xué)儲(chǔ)能涉及制取、儲(chǔ)存、發(fā)電三個(gè)環(huán)節(jié),以氫儲(chǔ)能為例,主要包括電制氫、氫儲(chǔ)運(yùn)和氫發(fā)電。氫儲(chǔ)運(yùn)成本主要受存儲(chǔ)方式、運(yùn)輸方式和運(yùn)輸距離等因素影響。氣態(tài)儲(chǔ)氫(3~35MPa)單次成本為2~3元/kg,液態(tài)儲(chǔ)氫單次成本為20~25元/kg,合成氨儲(chǔ)氫單次成本為6~8元/kg。公路運(yùn)輸高壓氣態(tài)氫成本每噸為80~100元/km, 公路運(yùn)輸高壓氣態(tài)氫成本每噸為10~15元/km 海運(yùn)液氫成本每噸約0.5元/km。內(nèi)徑500mm設(shè)計(jì)壓力4MPa的氫氣管道輸氫成本每噸約0.5~1元/km。發(fā)電單元,以質(zhì)子交換膜燃料電池為例,其電堆造價(jià)為2000~4000元/KW,電堆成本約占系統(tǒng)總成本的60%。貴金屬催化劑和全氟磺酸膜價(jià)格昂貴,是推高燃料電池造價(jià)的主要原因。降低催化劑中鉑的用量、開(kāi)發(fā)非貴金屬催化劑及價(jià)格低廉的非氟質(zhì)子交換膜是 降低成本的關(guān)鍵。
其他先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)(固態(tài)鋰離子電池)技術(shù)原理:固態(tài)電池是一種以固體材料構(gòu)成電極與電解質(zhì)的鋰離子電池技術(shù),其工作原理與傳統(tǒng)(液態(tài))鋰離子電池相同,均屬于“搖椅式電池”范疇,既通過(guò)可逆氧化還原反應(yīng),使得鋰離子在正負(fù)電極之間反復(fù)游走,實(shí)現(xiàn)電能的儲(chǔ)存或釋放。固態(tài)電池的正極可由碳、鈦酸鹽、金屬鋰極及其合金構(gòu)成,負(fù)極可由金屬氧化物、硫化 物、釩氧化物等構(gòu)成,目前鈉硫電池(金屬鈉為負(fù)極、硫?yàn)檎龢O、β-氧化鋁管為固態(tài)電 解質(zhì))技術(shù)路線(xiàn)最具代表性。
技術(shù)特點(diǎn):安全性能好是固態(tài)電池相對(duì)于傳統(tǒng)(液態(tài)電解質(zhì))鋰電池的最大優(yōu)勢(shì),其固態(tài)電解質(zhì)不可流動(dòng),熱穩(wěn)定性好,抗損壞能力強(qiáng),在破損條件下不會(huì)產(chǎn)生漏液及易燃易爆氣體,極大改善了鋰電池所面臨的安全性問(wèn)題。理論能量密度高也是行業(yè)關(guān)注固態(tài)電池的重要原因。理論上,固態(tài)電解質(zhì)對(duì)比液體有著 更大的材料密度,從而意味著更高的能量密度,目前固態(tài)電池的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)已超過(guò)400Wh/kg,顯著優(yōu)于鋰電池平均水平。另外憑借其電解質(zhì)極佳的物理與化學(xué)穩(wěn)定性,實(shí)驗(yàn)室條件下固態(tài)電池也展現(xiàn)出了低溫性能好以及循環(huán)壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。目前由于生產(chǎn)技術(shù)、PACK工藝、電極材料接觸面導(dǎo)電性等方面的問(wèn)題,導(dǎo)致達(dá)到量產(chǎn)標(biāo) 準(zhǔn)的固態(tài)電池能量密度尚不及成熟鋰離子電池。由于產(chǎn)業(yè)鏈不成熟以及工藝復(fù)雜等原因,固態(tài)電池當(dāng)前成本遠(yuǎn)超液態(tài)鋰離子電池。

圖:鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈
042023儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈五大趨勢(shì)2023年開(kāi)年,多維度釋放出“儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈新的發(fā)展趨勢(shì)”信號(hào)。無(wú)論是從政策還是擴(kuò)產(chǎn)步伐,抑或是開(kāi)年訂單來(lái)看,儲(chǔ)能都表現(xiàn)出了強(qiáng)勁的爆發(fā)力。而伴隨原材料供需關(guān)系的改變、儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)機(jī)制步入深水區(qū)、儲(chǔ)能全新競(jìng)速關(guān)系出現(xiàn),儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)鏈在2023年至少出現(xiàn)五大“發(fā)展動(dòng)向”。
趨勢(shì)1:儲(chǔ)能毛利率向上2022年,儲(chǔ)能毛利率之憂(yōu)貫穿全年,“增收不增利”成為常態(tài)化。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,2021年初至2022年底近兩年時(shí)間內(nèi),電池級(jí)碳酸鋰漲幅超10倍。上游核心原材料價(jià)格猛漲,儲(chǔ)能系統(tǒng)漲價(jià)幅度達(dá)30%~50%。但2022年底以來(lái),碳酸鋰等原材料成本壓力得到緩解。2022年12月至2023年2月,碳酸鋰已經(jīng)保持三個(gè)月連跌態(tài)勢(shì),電池級(jí)碳酸鋰均價(jià)跌破45萬(wàn)元/噸,較去年11月上旬的最高點(diǎn)下跌幅度超15萬(wàn)元/噸,且目前價(jià)格仍在進(jìn)一步下探。此外,2022年以來(lái),儲(chǔ)能電池產(chǎn)能布局加速,尤其280Ah電池產(chǎn)能得到將在2023年Q1較為集中釋放。2023年,伴隨碳酸鋰和四大主材成本下降明顯疊加儲(chǔ)能電池產(chǎn)能加速釋放,儲(chǔ)能毛利率向上趨勢(shì)明顯。
趨勢(shì)2:技術(shù)走向縱深比亞迪全球儲(chǔ)能負(fù)責(zé)人尹小強(qiáng)曾向高工儲(chǔ)能預(yù)測(cè)到,在中國(guó)當(dāng)前環(huán)境下培育出來(lái)的儲(chǔ)能的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)比海外更加強(qiáng)勁。2023年儲(chǔ)能應(yīng)該很快就爆開(kāi)了。這個(gè)爆發(fā)除了市場(chǎng),技術(shù)端競(jìng)速越來(lái)越明顯。從電池端來(lái)看,2023年,儲(chǔ)能技術(shù)極大明顯動(dòng)向,比亞迪刀片電池、300Ah及以上大容量電芯等具備行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的電池加速滲透到儲(chǔ)能。比亞迪刀片電池是業(yè)內(nèi)首款方形鋁殼疊片型動(dòng)力電池,通過(guò)包括針刺實(shí)驗(yàn)在內(nèi)的全部車(chē)規(guī)級(jí)電池測(cè)試。2023年,比亞迪刀片電池版儲(chǔ)能系統(tǒng)問(wèn)世。比亞迪表示,這是一款專(zhuān)為儲(chǔ)能而生的系統(tǒng)產(chǎn)品,能解決儲(chǔ)能行業(yè)面臨的安全、成本、壽命、效率等痛點(diǎn)。此外,大容量?jī)?chǔ)能電芯已經(jīng)成為儲(chǔ)能電池重要看點(diǎn)之一。2022年以來(lái),海辰儲(chǔ)能、瑞浦蘭鈞、億緯鋰能、天合儲(chǔ)能、遠(yuǎn)景動(dòng)力、海基新能源等相繼發(fā)布大容量?jī)?chǔ)能電芯。而從各電池廠(chǎng)產(chǎn)能、技術(shù)、產(chǎn)品等布局態(tài)勢(shì)來(lái)看,基于容量、循環(huán)次數(shù)等的競(jìng)速將在2023年進(jìn)一步升華。從系統(tǒng)端來(lái)看,更安全、高效的儲(chǔ)能系統(tǒng)競(jìng)速態(tài)勢(shì)正在進(jìn)一步演化。2022年,海博思創(chuàng)針對(duì)戶(hù)用、儲(chǔ)能電站及工商業(yè)等不同應(yīng)用場(chǎng)景研發(fā)出新一代HyperSafe系列本質(zhì)安全固態(tài)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品;陽(yáng)光電源面向大型地面、工商業(yè)電站應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)布“三電融合”的全系列液冷儲(chǔ)能解決方案PowerTitan、PowerStack;天合儲(chǔ)能發(fā)布萬(wàn)次循環(huán)液冷系統(tǒng)TrinaStorage Elementa;新風(fēng)光等發(fā)布高壓級(jí)聯(lián)儲(chǔ)能并網(wǎng)產(chǎn)品。組串式、集中式、集散式、高壓級(jí)聯(lián)式、模塊化儲(chǔ)能系統(tǒng)等針對(duì)各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景的系統(tǒng)加速競(jìng)速。2023年,伴隨各類(lèi)儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景加速爆發(fā),這種技術(shù)上“百家爭(zhēng)鳴”之勢(shì)將進(jìn)一步加劇。
趨勢(shì)3:電力機(jī)制步入深水區(qū)在政策端,《朔州市“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》開(kāi)啟了2023年地方儲(chǔ)能發(fā)展綱領(lǐng)性文件“信號(hào)”。《朔州方案》提出,朔州市將在2025年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能從商業(yè)化初期向規(guī)?;l(fā)展轉(zhuǎn)變,到2030年實(shí)現(xiàn)新型儲(chǔ)能全面市場(chǎng)化發(fā)展。除了綱領(lǐng)性文件外,全國(guó)電力市場(chǎng)改革加速。2月1日,福建省能監(jiān)辦發(fā)布了《福建電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)基本規(guī)則(試行)》。該規(guī)則規(guī)定:包括儲(chǔ)能企業(yè)、負(fù)荷集合商、可調(diào)節(jié)負(fù)荷等在內(nèi)的新興市場(chǎng)主體,均可參與福建電力市場(chǎng)。 值得注意的是,福建電力市場(chǎng)分為:電力批發(fā)市場(chǎng)、電力零售市場(chǎng),其中電力批發(fā)市場(chǎng)由電能量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)構(gòu)成,在時(shí)機(jī)成熟時(shí),還將開(kāi)展容量市場(chǎng)。電力批發(fā)市場(chǎng),將成為2023年儲(chǔ)能最主要的目標(biāo)市場(chǎng)。朔州的儲(chǔ)能發(fā)展方案、福建的電力市場(chǎng)改革等只是一個(gè)縮影。2023年將進(jìn)一步迎來(lái)儲(chǔ)能政策細(xì)化。
趨勢(shì)4:擴(kuò)投產(chǎn)全面加速從2023年開(kāi)年的擴(kuò)投產(chǎn)來(lái)看,以?xún)?chǔ)能電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)為主,且從儲(chǔ)能電池技術(shù)類(lèi)別來(lái)看,仍以鋰離子電池居多,但同時(shí)也注意到液流電池和飛輪儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化也在逐步推進(jìn)。從擴(kuò)投產(chǎn)端來(lái)看,2023年以來(lái)的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模均為GWh級(jí)別,億緯鋰能、盛虹集團(tuán)、中航鋰電、巨灣技研、雙一力儲(chǔ)能、雄韜股份、贛鋒鋰業(yè)、卓陽(yáng)能源、庫(kù)博能源等加速儲(chǔ)能賽道競(jìng)速,其中以盛虹集團(tuán)和億緯鋰能規(guī)模較大。盛虹集團(tuán)作為跨界來(lái)的上市公司,計(jì)劃在江蘇張家港投資306億建設(shè)60GWh儲(chǔ)能電池超級(jí)工廠(chǎng)和新能源電池研究院。以?xún)|緯鋰能、盛虹股份、巨灣技研、蘭鈞新能源、卓陽(yáng)能源等擴(kuò)產(chǎn)為開(kāi)端,全年競(jìng)爭(zhēng)之勢(shì)初成。其中盛虹集團(tuán)、卓陽(yáng)能源等擴(kuò)產(chǎn),代表著關(guān)聯(lián)性企業(yè)的加速跨界;而億緯鋰能、巨灣技研、雄韜股份、贛鋒鋰業(yè)等擴(kuò)產(chǎn),意味著動(dòng)力賽道企業(yè)加速延伸到儲(chǔ)能領(lǐng)域。2023年,儲(chǔ)能領(lǐng)域不僅在產(chǎn)能上進(jìn)一步競(jìng)速,還意味著儲(chǔ)能賽道競(jìng)速將進(jìn)一步升級(jí)。
趨勢(shì)5:訂單、牽手更加頻繁2022年,儲(chǔ)能規(guī)模化發(fā)展之勢(shì)初成,2023年正在延續(xù)這種增長(zhǎng)勢(shì)頭。從開(kāi)年訂單來(lái)看,儲(chǔ)能“狂飆”信號(hào)明顯。以海辰儲(chǔ)能為例,其開(kāi)年訂單接連落地。開(kāi)年至今,海辰儲(chǔ)能已簽訂、中標(biāo)超百億訂單,涉及總量超20GWh。春節(jié)假期內(nèi),海辰儲(chǔ)能生產(chǎn)任務(wù)量相較同期增長(zhǎng)5倍以上。同樣,眾企業(yè)也在開(kāi)年“出?!笔斋@頗豐。2023年開(kāi)年,比亞迪儲(chǔ)能543MWh Cube Pro液冷儲(chǔ)能系統(tǒng)在拉斯維加斯地區(qū)啟動(dòng)部署,該項(xiàng)目將于2023年第二季度開(kāi)始建設(shè),預(yù)計(jì)于年底商業(yè)運(yùn)營(yíng)。天合儲(chǔ)能在海外市場(chǎng)再次斬獲超100MWh儲(chǔ)能訂單,將在英國(guó)應(yīng)用液冷系統(tǒng)TrinaStorage Elementa。可以預(yù)見(jiàn)的是,伴隨儲(chǔ)能市場(chǎng)激增,儲(chǔ)能各產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)將在在訂單、企業(yè)合作進(jìn)一步加速突破。