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6up锂电池是电化学储能主流技术路线迈进规模化



  即能量的存储。根据能量存储形式的不同,广义储能包括电储能、热储能和氢储能三类。电储能是最主要的储能方式,按照存储原理的不同又分为电化学储能和机械储能两种技术类型。其中,电化学储能是指各种二次电池储能,主要包括锂离子电池、铅蓄电池和钠硫电池等;机械储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等。

  相关报告:北京普华有策信息咨询有限公司《2021-2026年中国储能行业细分市场调研及投资前景趋势预测报告》

  抽水蓄能是当前最为成熟的电力储能技术,早在20世纪90年代就实现了商业化应用,主要用于电力系统削峰填谷、调频调相和紧急事故备用等。抽水蓄能也是目前装机量最大的技术,占全球储能累计装机规模的90%以上;但受地理选址和建设施工的局限,抽水蓄能未来发展空间有限。

  电化学储能是当前应用范围最广、发展潜力最大的电力储能技术。相比抽水蓄能,电化学储能受地理条件影响较小,建设周期短,可灵活运用于电力系统各环节及其他各类场景中。同时,随着成本持续下降、商业化应用日益成熟,电化学储能技术优势愈发明显,逐渐成为储能新增装机的主流。未来随着锂电池产业规模效应进一步显现,成本仍有较大下降空间,发展前景广阔。

  截至2018年,全球电力系统已投运储能项目的累计装机规模达到181.0GW。抽水蓄能依然是当前累计装机规模最大的一类储能技术,达到170.7GW,同比增长1.0%,所占比重为94.3%,同比下降2.0个百分点;电化学储能紧随其后,6up累计装机规模6.6GW,同比增长126.4%,所占比重为3.7%,同比上升2.0个百分点。

  目前,锂离子电池在全球电化学储能市场中占据绝对主导地位,这主要得益于锂离子电池成本大幅降低,技术性能不断突破,推动着锂离子电池在全球范围内实现商业化、规模化应用。截至2018年,全球已投运电化学储能项目中锂离子电池的累计装机规模最大,为5.7GW,占比86.3%。钠硫电池和铅蓄电池的应用规模相对较小,占比分别为6.0%和5.9%。

  与其他电化学储能技术相比,锂离子电池已经连续六年占据全球新增投运总规模的最大比重,装机规模也在2018年迎来了历史新高,达到3.5GW,是截至2017年锂离子电池累计投运规模的1.58倍。

  储能技术应用范围广泛,包括电力系统、通信基站、数据中心、UPS、轨道交通、人工/机器智能、工业应用、军事应用、航空航天等,潜在需求巨大。

  电力系统储能:储能技术应用于电力系统,是保障清洁能源大规模发展和电网安全经济运行的关键。截至2018年,全球电力系统新增投运电化学储能项目装机规模约3.7GW,累计达到6.6GW。从应用分布看,用户侧领域的累计装机规模最大,占比32.6%;辅助服务、集中式可再生能源并网、电网侧和电源侧分列二至五位,所占比重分别为25.5%、25.0%、14.6%和2.3%。

  其他储能:除应用于电力系统外,储能在通信基站、数据中心和UPS等领域可作为备用电源,不仅可以在电力中断期间为通信基站等关键设备应急供电,还可利用峰谷电价差进行套利,以降低设备用电成本。2019年中国储能锂电池(含电力系统、通信基站、轨道交通等应用场景)出货量10.6GWh,同比增长49.3%。其中,6up,电力系统储能锂电池出货量3.8GWh;通信储能锂电池出货量6.0GWh;轨道交通储能锂电池出货量0.25GWh;数据中心及其他储能锂电池出货量共0.55GWh。

  电化学储能技术在中国连续多年保持了快速增长的态势,2013-2017年,中国电化学储能项目在电力系统的新增装机规模由0.03GW增加至0.1GW,年均复合增速为45%;2018年,中国电化学储能项目在电力系统的新增装机规模为0.7GW,同比增长465%。截至2018年,中国电力系统中已投运电化学储能项目累计装机规模为1.1GW,同比增长175%,首次突破“GW”大关。

  电化学储能技术具有以电化学为核心、多学科交叉的特点,需要企业进行大量的研发投入。同时,锂离子电池尤其是软包磷酸铁锂电池的生产工艺复杂,过程控制严格,原材料的选择、辅助材料的应用以及生产流程的设置等均需多年的技术经验积累;加之近年来储能锂电池不断向高安全性、长寿命方向发展,技术和工艺壁垒不断提高。此外,电池管理系统是储能系统的核心部件,广泛涉及电池管理技术、自动控制技术、电力电子技术和通信总线技术等,具有较高技术壁垒。因此,新进入者短期内无法突破关键技术,难以形成竞争力,行业内掌握核心技术和先进工艺的企业树立起较高的技术和工艺壁垒。

  储能产品提供商在客户开发过程中往往需要经过潜在客户识别、技术交流、产品开发、样机测试、客户实地考察等一系列流程,历时较长。因此,储能产品提供商在与客户建立合作关系后,一般不会轻易被更换。此外,产品的安全可靠性水平是客户选取合格供应商的重要考虑因素。目前,全球主要储能市场对锂电池和储能电池系统均有严格的安全认证标准,相关产品通过相应的安全认证才能获得市场认可及客户资源。上述因素使得行业内拥有优质客户的企业树立起较高的客户资源壁垒。

  锂电池储能行业规模壁垒较高。一方面,锂电池储能企业在形成稳定技术路线、具有竞争力的产品体系以及优质的客户资源后,才可以快速扩大产能规模,因此行业领先企业将形成较大规模产能;另一方面,锂电池储能技术的大规模商业化应用对锂电池的技术指标提升和成本下降有持续、迫切的需求,只有具备大规模生产能力的企业才能形成规模效应,有效降低单位生产成本。

  锂电池储能行业资本开支较高,通过厂房建设、生产设备购置等进行产能扩张需要大量的资金支持。此外,锂电池储能行业需要保持较大的研发经费投入,日常经营也需要大量流动资金支持。因此,行业新进入企业面临一定的资金壁垒。

  低质或劣质电池产品不仅产品性能不达标,使用过程中也会产生较大的安全隐患,因此企业良好的产品质量表现、较低的返修率、较高的安全评价是影响消费者选择的重要因素,以上共同构成了消费者的品牌认知。而品牌认知的建设需要较长时间的积累和持续的维护,构成行业品牌壁垒。