當(dāng)前,美歐日韓等主要經(jīng)濟體將發(fā)展新型儲能產(chǎn)業(yè)上升為國家或地區(qū)戰(zhàn)略,我國也加快推動新型儲能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展以支撐新型能源體系建設(shè)和碳達峰碳中和目標實現(xiàn)。
以下是關(guān)于新型儲能產(chǎn)業(yè)的實際發(fā)展情況,結(jié)合技術(shù)演進進程以及產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,總結(jié)了2023年發(fā)展情況,并預(yù)測了2024~2030年的發(fā)展趨勢,展現(xiàn)產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、市場等現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
1、新型儲能年度新增裝機規(guī)模
2023年國內(nèi)新型儲能新增裝機約為22.6GW,平均儲能時長約2.1小時。隨著政策進一步執(zhí)行、成本超預(yù)期下降和技術(shù)持續(xù)改進,新型儲能將更能滿足發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的電力儲能需求。預(yù)計2025年,全球及我國新型儲能年度新增裝機或分別超過60GW、31GW,有望達到67GW、35GW。
圖:2023-2030年全球及國內(nèi)新型儲能新增裝機規(guī)模預(yù)測(單位:GW)
2、不同新型儲能技術(shù)市場占比
2023年,鋰離子電池儲能在新型儲能新增裝機中仍占據(jù)絕對主導(dǎo)地位,市場占比進一步增加到近99%。由于我國鋰電儲能產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、成本和產(chǎn)能方面的巨大優(yōu)勢,預(yù)計后幾年鋰電儲能占比仍將維持高位。同時,壓縮空氣儲能、液流電池儲能等技術(shù)快速發(fā)展將推動其他新型儲能裝機規(guī)模提升。
遠期而言,隨著脫碳更趨嚴格,波動性可再生能源發(fā)電將迅速替代化石燃料,能量成本更低的長時儲能技術(shù)愈發(fā)關(guān)鍵。
圖:2023-2030年新型儲能新增裝機中不同儲能技術(shù)市場占比變化趨勢(單位:%)
3、不同鋰電儲能溫控技術(shù)占比
目前,磷酸鐵鋰電池技術(shù)是我國鋰電儲能的主導(dǎo)技術(shù),以磷酸鐵鋰電池儲能為例分析系列指標的變化趨勢。鋰電池對運行溫度要求較高,最佳工作溫度有助于鋰電池提效增壽并保障安全。
因此,溫控系統(tǒng)成為鋰電儲能產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵一環(huán),主流技術(shù)路線是風(fēng)冷和液冷。2023年,我國鋰電儲能溫控技術(shù)中液冷占比為85%左右,預(yù)計到2024年以后將提升到95%以上。
圖:2023-2030年新型儲能新增裝機中不同溫控技術(shù)市場占比變化趨勢(單位:%)
4、鋰電儲能系統(tǒng)年度平均價格
2023年以來,在上游原材料價格超預(yù)期回落,產(chǎn)能快速釋放以及技術(shù)迭代加速等多重因素影響下,我國儲能電池系統(tǒng)中標價格持續(xù)下降。2023年12月,我國鋰電儲能系統(tǒng)中標均價已跌破0.8元/Wh(2小時),全年鋰電儲能系統(tǒng)均價在1.1元/Wh左右。預(yù)計鋰電成本中長期將繼續(xù)呈下降趨勢,為儲能商業(yè)化應(yīng)用盈利問題的解決奠定更好基礎(chǔ)。
圖:2023-2030年我國鋰電儲能系統(tǒng)價格變化趨勢(單位:元/Wh)
5、鋰電儲能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率
與其他新型儲能技術(shù)相比,鋰電池儲能系統(tǒng)具有高能量轉(zhuǎn)換效率的突出優(yōu)點。2023年,我國鋰電儲能系統(tǒng)裝置效率約為86%。隨著技術(shù)水平的持續(xù)提升,鋰電儲能系統(tǒng)裝置效率將有所提升。
圖:2023-2030年我國鋰電儲能系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率變化趨勢(裝置效率)(單位:%)
6、鋰電儲能電池單體電芯容量
2023年,300Ah+儲能電芯產(chǎn)品賽道百家爭鳴,幾十家電池廠商推出如305、306、314、315、320、325、375、560、580等電芯產(chǎn)品,推動規(guī)模儲能用電芯容量從280Ah向300Ah+迭代。314Ah、320Ah等大容量電芯的降本增效優(yōu)勢顯著,可以減少PACK電芯數(shù)量和儲能系統(tǒng)連接件,提升電芯一致性及產(chǎn)線生產(chǎn)效率。預(yù)計未來鋰電儲能電池單體電芯容量將在低成本、高安全、長壽命等多項性能中尋求平衡并得到提升。
圖:2023-2030年我國鋰電儲能電池單體電芯容量變化趨勢(單位:Ah)
7、鋰電儲能電池單體電芯循環(huán)壽命
儲能應(yīng)用場景對鋰電池循環(huán)壽命提出更高要求。2023年,成本主導(dǎo)下我國鋰電儲能電池單體電芯循環(huán)壽命約為6500次(80%SOH,100%DOD);同時,受益于正負極補鋰等技術(shù)進步,多家企業(yè)發(fā)布的儲能電芯壽命達到甚至超過12000次。就電芯循環(huán)壽命而言,未來規(guī)模應(yīng)用儲能鋰電池電芯有望達到15000次。
圖:2023-2030年我國鋰電儲能電池單體電芯循環(huán)壽命變化趨勢(單位:次)
8、鋰電儲能單體電芯質(zhì)量/體積能量密度
電池能量密度一般分質(zhì)量能量密度和體積能量密度兩個維度。2023年,鋰電儲能單體電芯質(zhì)量能量密度和體積能量密度分別為172Wh/kg、370Wh/L。長期而言,隨著技術(shù)水平的快速提升,同時考慮到儲能場景對能量密度、儲能成本、安全性能的綜合考量,預(yù)計鋰電儲能單體電芯質(zhì)量、體積能量密度將分別超過200Wh/kg、450Wh/L。
圖:2023-2030年我國鋰電儲能單體電芯質(zhì)量/體積能量密度變化趨勢
資料/圖片來源:中國光伏行業(yè)協(xié)會