2024-07-19 19:49:08 来源于:k8凯发一触即发(国际)官方网站
随着能源体系的更新升级▼•■●▪◆,双碳目标的推进…••■▼,以太阳能▼-、风能为首的可再生能源开始被广泛利用-◇◁-●。由于风电◆△◇、光伏受天气影响较大•◁,具有很大的不稳定性•□=△,因此储能技术起到至关重要的作用◇-△◁•○。有观点认为●▪▪□,风光储结合很有可能成为未来新能源发展趋势■…。
储能市场无疑将极大提升电池需求◇○,这个是相对比较有确定性的◆…,因此主要可以关注已经很成熟的相关赛道○▼●。一方面••,高确定性且低成本的电池提供商◆▼◁■◆,比如宁德时代=■、比亚迪▪•☆▪、亿纬锂能○▲…•○、派能科技(更偏纯储能标的)等等▪□•▼;另一方面●○•,擅长电流变换管理的逆变器厂商=……●☆,比如阳光电源▲●▼•◁◁、固德威▷▽□◁★○、锦浪科技等等•=◇。
比如电源侧我们更关注可再生能源消纳□▼,磷酸铁锂将是主流路径▪▷●,能量密度比较低★☆▲●,这方面国际上尤其以欧盟为代表的…•☆,但是国际上研发没有停顿■•◆,没有把它舍弃▪◇,都有上升的空间=▽▪◆-。液硫电池储能站占地比较多▷☆■,未来向高安全▪▽☆★△•、长寿命○◇▽△☆■、低成本发展=○。
11◆▷★、总的看各种储能中抽水蓄能仍然是主力…▽▼▲,但是新型储能会加大发展□▪▷★▲。蓄电池是最具备推广价值的储能技术□■••●◇,长时间尺度也将会成为研发和应用的重点▽△。就锂电池产业来说○□,存在矿产••▼、材料=-•☆◆△、单体●▪、pack和系统集成■■▼、应用☆△◇☆、回收等环节==☆●●,产业链很长●•☆■▪。但是我们国家在珠三角☆◁、长三角▽…▪▷◁、环京津冀三个产业圈★△◇◆…,呈现出人才聚集◇▪●□、产链完整▲◇-○•★、扩产能力强的特点优势▪▪▷□。我们原来产线装备方面是落后的-•☆▽★,基本上高端产线都是进口日本或者韩国•■☆,现在我们逐渐都替代•☆。这个瓶颈已经几乎不存在了☆◁,下一步可能有些部分还需要关注▽○◁★,就是退役电池的回收…▼、材料的再生方面▲◆▽◁,这部分现在的关注点还是不够★◇◆-▽•,投入还是比较少▲◆,将来的空间比较大○-,而且这个也是必须的△△••◆。我们在十三五期间◇▲●◆=,国家重点研发计划盯住了锂离子电池=●●…、液流电池和梯次利用-◇□,还有压缩空气◇▪▪▪★▪。对于前瞻性技术超电=…◆•、固态□★●-◆、液态▪…▲◆、金属=▽•▪、飞轮□☆○●、海抽都做了一些布局◆•●=◆,通过十三五的工作基本上达到▪☆•○▽▪。我们当时设定的目标▽=○,锂电池的循环寿命=△▷、成本■◇○●○◆、效率等指标都达到了预期▲◇。但是安全性仍然存在短板▼•-□□•。十四五期间国家重点研发计划-▼-•,主要盯着安全性有突破性进展=△★●▷•,另外循环寿命要更加■▼●•◁,回收这个部分也开始关注▽☆。
在这方面是他的研发重点=••■▽。12●•、在储能的硬技术上几个方面=□◇☆=,其实有集成技术•-••=●,长时间尺度方面有超过锂离子电池的优势△◆。不燃烧▼▷,前面都是本体技术○•,我们在应用方面■▷◆◁□,用户侧我们希望和多网融合时候◆☆◁。
安全性好◇▼☆=-•,研发空间没有看到天花板=▪☆☆,时空尺度上进行互相转换的纽带▼▽▼•。之所以出现这种现象★•○,
2◆■=○=、抽水蓄能仍然是主力◁○◁▷•。新型储能发展非常迅速▷•,它的增长速度是远超过抽水蓄能的•◇▪▽。在新型储能技术中▽■-●▲,锂离子电池的储能技术占比是最高的•◇,增长也是最快的▷○。当然有和电动汽车同步发展这个得天独厚的条件•★★▼。但是储能技术我们不仅仅限于锂离子电池-◆…,在应用阶段还有铅碳电池○●●、钠硫电池和液硫电池▷●,在示范阶段有压缩空气-■、钠离子电池▲▷=-◆、超级电容和纳镍电池等□●◇●。实验室阶段有飞轮○○、超导◆•○▽☆▪、相变氢▽◇▼,还有一个非抽蓄重力储能□■=▪▽▷,还有一些新型电池▽◁。储能以什么能量形式储存起来-▼,又分成为物理储能▪△□••、电磁储能▪-、电化学储能▽▷■★、热储能▼▽…、化学燃料储能★△☆◆▽。
9○●、超级电容相对飞轮好的多▷▼▲,仍然贵■-□▲▪。问题也一样=…●,功率密度高▼◁▪■•…、能量密度偏低◇-•○□,控制什么的都有较高的要求△•◆☆•★。所以市场空间也有限◇○-▽,但是这个技术进步还是比较快◁□◇■=☆。
而以上这三个环节里◆●□◁,都可以建立储能▽◁==○,所以储能根据应用场景就分为▼▼•◁•:发电侧储能△▽;电网侧储能□▪□;用户侧储能k8凯发国际登录k8凯发国际登录…▼◆○▷▽。
功率和容量可以独立▼◁,循环寿命比较长•□★-▪◇,这个是可以调节的▽■•★。1)电池环节★•=◆▽:行业集中度逐渐提升○=▲★,可以有意的减少一些不必要的投入◇=◁★△。还有安全技术-▽▪、运行管理技术□…,达到了60%★▽☆,占比分别为20%■○、10%和5%美国甚至还作为一个主要研发方向◁▽•▪◇。
在配置的时候▲◁,这些方面我们都有上升的空间…▲,5★•…•○、第三个是液硫电池▲■•△☆,一个是他这种体系上还有可多材料可选◆◇,
14◁△-△▲■、现在应用的困局还是商业模式▽•○☆-,能不能赚着钱▪◁-…。地位■▲▪、商业模式▽▼、还有电价的约束▽▪。背后的问题就是身份-▷■▽、地位不确定▼△■■•、政策有些不延续性■▪。另外回报机制有待确定▼●▪•,这是世界共性的问题◇○△•。我们当然更存在一个电力体制和电动☆☆▼◁◆、电力市场改革在动态中◁■•■•。我们国家实际上从17年开始=•=,国家层面就对储能发布了指导意见☆▲☆-▽,回顾这些文件也看出当时对形势的判断还是比较准确的-●=●▪◇,是国家鼓励的一个产业☆□◇◆•▽。经过这么多年不停发布一些▪▲●◆-,当然也有起起伏伏▲▼□,有时候因为市场上的行为▲▽=,国家也出台过一些感觉负面的文件•-=◇△◁,但是总的趋势还是向上▲▷□=○。最近文件就是发改委和能源局的▽▪◇,3000万千瓦的发展目标△-▷▲-,还有容量▪•☆◇、电价◇•-▷▷▷,有积极作用-◇▲▪▷•。也明确了新能源配置储能的痛点◇▪,后续可能还会有具体的措施▼★…△。在安全上公众关注●☆△▼…◆,所以国家也出了相应的文件来强调•◁…☆☆,尤其针对锂离子电池着火这些问题◁▽。再就是和可再生能源的关联等也出了文件□□•==▪。这些文件就是讨论这些事情■◁•,不能期望说全国有没有一个储能电价☆●,或者说全国财务补贴的政策▲▪★=。因为储能的应用…☆☆▪▪-、技术路线差异太大□☆-●-,应用的环境各一-▽=▲,所以出全国统一很难平衡的☆▼●★,肯定会有人钻空子■●★,有很多后患▷☆▷。国际上是怎么弄▪•○△◆=?美国联邦政府只管规则▼■■▷、管地位▷▼•,州政府管操作具体的激励政策推广政策=□-△,逐渐带动起来□◁△★。我们国家有点儿是这个方向…☆▼▷,就是省级别根据它应用场合◇•、电网架构○□•、需求■△,定各种政策•▼□▷■,包括经济激励或者强配▽○★★◁,这些在美国都适用过○▼○,美国也有强配○○○•●△,也有税收减免△……,市场机制都有•=,是各州根据自己情况定的•▽◆◆○,我们国家可能也要走这种方向-★…■◇•。
1☆□◆…、电力储能经过十几年的发展已经从实验室到商业化初期■△•,现在逐渐从商业化初期向规模化过渡■=。这个阶段有几个特征▼◇□▪,第一个△▽☆,在技术发展方面☆◁-,某些储能装置的性价比已经可以推广应用阶段了•▷。十多年前电力系统需要的储能有三个要素□☆,长寿命★•□○●■、低成本▪☆-、高安全□••△…•。现在长寿命和低成本基本上具备了•△○●…。但是高安全还有最后一公里▷▽…◆◁。在研发方面▼◆■,我们国家几乎所有储能技术都有涉及…=●•◇-。在应用方面-▽,我们在电源◆▲☆◇▼、电网★•、用户侧各种应用都尝试过▼○••。在商业模式上●▪■△,确实是短板•=,有很长时间需要探索△…○★□,世界其他国家都存在同样的问题▼◇☆•□。
4)BMS环节◇◇…□:当前技术成熟度较低◆▽=、缺乏行业标准▼◁○、竞争格局分散▼▪◇▲,未来储能电池BMS大概率延续动力电池BMS市场格局◆▼▪◆◇;
8=…□▪、飞轮使用空间相对狭小■◆-◆…○,主要是在用户的电能质量改善和一些展台功率支持▷▼▲▷•、支撑上可以起作用▪▷▲,能量密度确实太低了▼◁○■◇。另外旋转键要求的技术门槛很高▪▪△◆。因为它储存的能量是靠这个飞轮的速度和质量来定义的▼■▲…,你要做到高能量密度要求转速非常高-★,上万都是起步了○▼▪•▼○。质量和安全性都是矛盾的要求-◇▪▷▷,质量大了转速能不能上去■-☆,转速上去以后的安全性是不是可靠○●•=□•,都有很高的技术门槛□•…▲能是什么?一文全看。另外应用空间也有限▲•◇▲•☆,主流的应用场景是靠不上它的■★=▲=。
15▷●•、落实到投资层面☆●•▷◁△,现在能看得清楚的都是具有成熟经验的赛道龙头■=,主要是两个方面▽◇◁◁△:一是做动力电池已经非常成熟的头部厂商••□△▼●,二是做光伏逆变器已经非常成熟的厂商▲▽◇。
电池占比最高▲●□●◆,短板在于效率比较低△☆■•▲•,储能系统成本中★◇…•▽,还有调峰□○•▷☆。价格降不下来◇★•,交通网○★▽-◁★、气网☆☆●,如果这个场景需要功率大•□■◆▼•,有很多发热和辅助电机消耗●▪◇•▷。锂离子电池功率和小时数基本是定死了□=。
同时•=●,储能市场也会给其他环节带来不少增量市场•=。一块是储能产业链中比较集中的环节●□▷■◆□,比如电池原材料企业龙蟠科技▷•▲•●▼、德方纳米-◇▷○▷、富临精工等○▷▽•,再比如储能系统集成商永福股份•▪◁•、科陆电子等◇▲;另一块是储能所带来的赛道增宽○…=,比如能想到的储能热管理企业三花智控▲◁△◇▪、银轮股份等等■◇■•…◆。当然▽■•,增量市场是比较难把握的▲◁,是否需要新技术路径的支持也需要不断和产业链去验证★◇●●-。返回搜狐■…•,查看更多
5)系统集成环节◁◆:国内系统集成商玩家众多□•△▲•▲,兼具集成能力▪■■、运维服务…☆-、当地渠道和品牌力的公司会胜出★▽△○。
10▷■•…、另外两个技术将来还有很大潜力的▪○▽。一个是热土▽□,国际的储能发展路线年或者更以后这种高比例○•▪★。长时间尺度的储能技术是不可或缺的■□▷▼◇,英国就特别注重热储能■□▷,因为它海上风电受季节的变化•○○-★■。我们国家条件不大一样●☆●▽-,以光伏为主的话▷•-◆▪■,白天☆■△-★▼、黑夜-○○★▪,还不至于季节性的储能●▪▲。所以我们现在对他的重视程度不太高▪▽,现在主要是在太阳能热发电上▲•◇▪=,我们能源的消耗中◁□▽▪=,比如空调这种制热占的比例相当高▽△○★,这些都可以用储热技术来解决问题▪○▪-▲□。这个空间还是很大▼•★•□●,但是因为电和热之间的时间特紧张★△◁△,差距太大=◇★,这个应用空间似乎大家还没看到有多大市场◇▽•◆●,所以研究的人员相对较少一点▽△▽▲…,过几年以后■•▼◁•▪,可能逐渐会有大有相当一批的研发人员投入到这部分研究中▷★•■△•。另一个就是氢○…▪,可以跨季节存储□■=◆△,可以液体燃料和气体燃料替代▼○●▪◁◇,传统的气燃机-★、发动机都可以用●▲▼△▽▽,但是技术门槛★☆▷、资金门槛★●▪□★=,人们对它安全性的恐惧○-○□▪,都会是他发展研究过程中的壁垒□▼▽▷…。我们国家氢上一定要梳理发展的技术路线图○••▪▷•,因为氢涉及到发□☆-、储…▼☆□▪△、输…☆、用四大环节技术○•=…,路线可能有上百种△◇▽▪★,到底我们的国情○☆■▲…、我们基础设施的状态▼☆■◁•▷、我们的需求●★…▼,哪几条技术路线是值得重点研究的○▷■,应该做好顶层设计□■○★,否则的话上百种精力太分散了☆●…,投资回报的效果也不好-■★。
从当前以火电为主的用电环境来看▽★,时发时用仍旧是主流☆▪●▼。也就是◇◁■▪:电厂发出电---传到电网---传给用户使用掉☆▲◆▪○,中间是没有储能这个环节的-•=▼◆。少部分电网公司会用抽水蓄能的方式来调峰调频◇◆,抽峰填谷○○☆。也就是在晚上电量有多的情况下▽▼☆,用电(用水泵)把水电站下游的水再抽到上游发电☆□。
包括集成的拓扑结构=▷◁▲□▲、通信架构△▲▪=◆、冷却系统▲▼-、安全性的诊断…△△▪◁、预警◆-●…、阻隔▽•○▪▼◇、消防◆-☆、运维管理的数字孪生□★▲●、云管理★▲◇、虚拟与聚合■★◆••、多场景复用等△▷▷,其次是PCS(变流器)○▼▪▪▽、EMS(能量管理系统)和BMS(电池管理系统)★=△▷,不能用在电动汽车★•?
从我国发展来看◇◁☆:随着可再生能源发电占比提升□△▪•,消纳■-▷▲•、输配-◁●▪懂k8凯发国际登录储、波动等问题显现◆☆,储能的刚性需求逐渐成型•○▲□◇□,2020年全球新增电化学储能5•☆-….3GW/10•■△◆◇◇.7GWh○•▪△▲=,同比增长57%▷○,这主要就得益于中国和美国储能市场的迸发▪•□◆,其中我国新增1☆•=□◁.2GW/2☆▪☆.3GWh△★▪,同比增长168%…○•。
7•△□、压缩空气-■,最近大容量的投产包括在江苏□…◇、山东等=★•☆◇。不像锂离子电池那样▼■▷☆△,在我们整个电力系统各个使用需求上都能用☆◁-,特点是依赖机电速度▲★,因为他用发电机◇○★、还有压缩机等○•△,响应速度相对来说比较慢☆▼,进入平衡状态才能充分发挥作用•=▼▲,时间都是分钟级的•☆□•◆。另外它旋转键多▷◇,还有一些不可回收的损耗◆□•▽▽◇,所以效率相对比较低▷▲◆。另外降价空间有限□◁▷▷▷▲,都是金属的件▪-▲□。但是它有个特别大的好处-■▽▪,就是利用岩穴可以做到超大规模=•。如果我们高比例能源需要大幅度△■★▷☆、大规模消纳的时候-…▪◁△Powered by Webfoss,,电化学电池这些就有困难了☆◆○◆。它虽然有地理条件限制-□◁▽-▼,但也不是说地理条件就找不到了=○,还是容易找的☆□,所以这个技术仍然值得关注★◇▪■□。
6◆■■、其他的电池都在实验室阶段=▪,包括液态金属空气□••、有机电池▽○•,可能会低成本△◁▼▽★◆,高能量密度□▪,有些体系还有探索空间□-◁…▽▽,还处于基础研究阶段▼◁。不过有一个电池现在确实进展比较快就是钠离子电池△★…◇,从实验室到示范应用就是几年的时间很快■☆□。因为它体系基本和锂电池氧化还原反应的机理相同=■。做锂离子电池的团队转行做钠离子电池没有太大障碍▷==•,随着锂资源的约束○◇▼,碳酸锂价格的不确定性▷★★,钠离子资源不受太多约束•▼△★,这一点突出的好处可能会显现出来•▽△◇▪,应该说这个是储能技术的一个重要战略■○◇▲▼▼。备胎从国家层面中必须有…☆●-•,但是因为这个产业链还不太成熟○◁■,材料体系也没有完全聚焦和定型▪▽○▪,理论上没有锂离子电池更安全◁•●…▷,所以它的攻关方向也和锂离子电池有点相似■□,要在固体啊▲▼□○▼、电解质上做文章☆●•-,所以这个路可能还是有一段时间•…,但是有想象的空间…▽。另外我们资源受控的话▽○,他就可能会顶上来•○。
2)PCS环节=▪◆▽:关注三大核心竞争力(迭代降本能力▷▪◇△▲□、品牌力&可融资性•▪▲…、渠道能力)▲▪▼,判断未来竞争格局与光伏逆变器趋同◇■●;
3)EMS环节▼○:需与电网进行交互□▪■,现有EMS公司主要是国网系■◇▼,未来EMS核心竞争力看软件开发能力和能量优化策略设计能力◇-▷○;
3◁○▲◁▲▷、锂离子电池技术进步最快▲◁◆▪,性价比也接近可推广应用的阶段●…◇◆,主要借力于电动汽车的需求的拉动▽▼▽◁●,锂电池研发队伍最庞大★-☆、投入的资金也最多=●▷★★•,效果也是最明显…•○●•▽。锂电池的性能几乎可以覆盖电力系统所有的应用场景◇▲▽□▪,或者说大部分应用场景都可以用它○=◆•。不管是电源测=★▪、电网测◆▽▷…○☆、用户测▪◆▷★▼,调峰=○…△、调频▲○▪、消纳□•=▪◁▷、紧急施工●▲△、备用•••03 家庭户用系统 家庭户用系统。、黑启动▼○△▲。但是重大短板就是在消纳时候时长不够--••。容量一般是四小时◇▷,无风季就无法胜任了■▷…▪•。安全问题○★,韩国这么多着火•▽▽,大家对锂电池有时候还真有点害怕★-□,电动自行车的着火也时有发生◇△▲▷,但是这个事儿全世界都在努力攻关-•,包括固态电池是主攻方向□▼-◆▲•,还有一些集成技术•▲□、管理技术△•▼◁、消防技术★•、预警技术等让它的安全性更高△△▲•▲,这个是有解决可能性的•…◇•◆▲。
电源侧••★○•、电网侧◆★、用户侧都体现了不同的关注点•□□-▼,电网侧希望保安全上储能要发挥作用-○,他作为一个重要的buff△…●。成本很难判定◆◁•=●▽,预计由动力电池龙头厂商领跑★•★=▪◁?
从全球范围来看○□▲:美国2020年储能市场迸发▲-●•▷☆,成为全球第三大储能市场•◁□☆▷△,公共事业储能项目集中落地是2021-2024年的重要增量▷●☆,同时电力供应不稳定刺激户用储能需求▲=★▽;欧洲2019年开启储能元年-●◆△★▷,2020年再创新高…▷△▼=,跃居全球累计储能的最大市场●○,其中德英领跑■○,德国是全球最大户用储能市场▷•●,主要是居民电价高企及补贴政策转向家用储能所致▼=,英国则主要是由大型储能项目部署拉动增长△◁;韩国储能电池安全性影响△•▽•★,新增装机下滑▼…▷-▪,但2020年仍是全球第二大储能市场☆-=▽○。
4△▽◁▷◇、铅碳电池运用的广度排第二位•▲-。产业链是很完整的◁-▲,很多铅酸电池厂很快就能转成能生产铅酸电池…=■★-•。安全性现在仍然是水系□▽△,不易燃烧▼◆、爆炸•▪□▷,这一点有优势○•◆,是个过渡性的技术▲▲◇-。
储能产业链相对来说是比较简单的◇○…▼★,上游是设备厂商●▷◁•▽,中游是集成厂商○◇●…★▼,下游是各种应用端▼◁●◇,其中上游环节是需要重点研究的方向==◇▼。
13□□◆△◁★、国际上主要的热点▽◁…★★,美国有长时间尺度储能大挑战▷▷•…,主要是和联邦•▽△▲、先进电池联盟等★▲○○★★,这些是在锂离子电池这个产业链…•,他觉得被中国控制了△■=,实际上这个大挑战是对中国的一个挑战•★●▽◆。欧盟主要是在这个支撑技术▪-•★▼-,现在它是后发者◆◇▼,他是希望先把所有构成电池技术研发的要素都给掌握好▪■=…,包括计算△▷□☆…、设计□◆▽、制备-△▲、评估这些◁☆●•▼●。当然还有装置技术▽◆、机械◆★▽、煤技术也要跟上•△□▪--。后边储能几大热点-▷•●,随着30☆=、60这个提出●▲▪▷●•,我们在大规模-▲●••、可再生能源消纳◁◇○•●▽、弹性电网和多场景复用这三方面可能是热点▽-◁★。长时间尺度•▲•□-,现在这个定义没有准■◇==◇,一般来说我们说六到一千小时都可以算长时间使用=▪…●,因为我们的离子电是一般都是四小时之内=▼▷△,现在这个技术本身是什么样说不清▽-☆•○◆,除了氢和储热似乎比较明确外◁▪,其他的技术还有没有可能达到这个目标还不太清楚☆▼。这是个相对来说基础-▼◇▲◁◇、前瞻的研究▽▼。弹性电网就是我们存在高频电磁燃烧人数••、有极端天气或者网络攻击的时候□★▽▪■□,都可能造成大面积的电网崩溃▲▽,过去的思路就是我要硬扛■◇▷、我要电网系统非常强才能应对◁☆▲◆,但是投入产出太大••◁。现在的思路是说你这个过来了○◁▲,可能我扛不住■▲○,但是我的恢复力…▷◁、抗打击能力…△●■▼,我消解了●☆◇、崩溃了▼-▽◁•,但是我能迅速恢复也是一种技术▪••,就是弹性电网技术-▽▼▷☆。在这些技术中▼◁•,储能都会扮演重要角色△•-△▽。多场景复用就是现在不能说储能系统只应用一个场合●□-▷,只调峰□▲,不能调频▼-▽,希望通过配置技术和管理技术让他复用◇•◇☆◇■。
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