储能电池技术路线之争

作者: | 发布日期: 2018 年 09 月 14 日 11:15 | 分类: 产业资讯

近期镍锰钴三元电池供不应求,,储能市场变化导致了锂离子电池技术路线的转变,储能开发商开始转向更耐用的磷酸铁锂电池,中国在全球储能市场的地位不断突显。需求激增导致镍锰钴 (NMC) 三元电池短缺, 这给磷酸铁锂电池(LFP)提供了增加市场份额的机会。

磷酸铁锂和三元电池技术路线之争从未停歇

据国外媒体报道,目前三元电池供应紧张,这为磷酸铁锂电池市场应用打开了大门,储能供应商对磷酸铁锂能量和功率性能的应用越来越感兴趣。由于三元电池产销量紧俏,越来越多的储能供应商开始着眼中国的磷酸铁锂电池。而且有储能供应商表示,综合磷酸铁锂的性能和应用市场收益,目前来说磷酸铁锂路线是正确的选择。

短期来看, 三元电池这种短缺可能导致电池价格下降趋势变缓。2015至 2016年间, 锂离子电池的市场价格的每年降价超20%,在2017年下降了近 15%。据研究公司预测, 2018年的价格将继续下跌 14%。但依据最新的储能监测数据显示,最近一季度的价格下跌已经 “大幅放缓”。但是,目前没有足够的电池制造工厂,而且所有产能已经被预定。

储能电池路线的选择

自2015年以来, 锂离子电池主宰着储能市场, 但各种电池种类繁多而且地位也不同。一般按照电池正极材料区分,有大约六种锂离子物质, 每种电池都有自己的子类别和各自的优缺点。它们在电动汽车中也得到了更广泛的应用。目前磷酸铁锂电池的供应,主要来自中国地区供应商, 这些电池用于电动巴士和电动卡车。

2017年,钴酸锂(LCO) 和磷酸铁锂LFP电池的比重约占据全球锂离子市场80%份额。钴酸锂主要用于智能手机和计算机。自2015年以来, NMC三元材料已被广泛应用于电动汽车 (EV) 应用领域,也用于固定储能市场, 这些用途的综合需求量已超过供应量。目前还没有足够的电池制造工厂,而且现在所有产能都已经被预定。因此,储能应用的三元电池供货期随之增加。

随着电池制造商加速生产,以及新的电池制造工厂在未来几个季度逐步上线,三元电池短缺问题将会随之解决。而且电池价格将也将随着供应商规模化经营而继续下降。与此同时, 磷酸铁锂的制造能力会继续增长,而且三元电池供货期延长到六甚至九月,进一步促进价格下跌。这将刺激磷酸铁锂在用户侧储能项目的应用大增。

中国电池制造业崛起

从前大部分锂离子电池都是由日本或韩国巨头制造, 如松下或LG化学。现在, 中国供应商在产品和先进的制造设施方面都可与其抗衡。Gupta认为电池材料这种转变的直接影响,是中国企业成功引起美国储能供应商的注意中国的电池制造产能在大幅增加,中国制定目标,到2020年电池产能达121 GWh。特斯拉超级工厂即使明年全面达产的目标仅为35 GWh。

中国电池制造商比亚迪,是目前供应电网侧储能项目和电动巴士的最大的磷酸铁锂制造商,但现在系统集成商也在向其它几家中国供应商寻求磷酸铁锂电池。宁德时代(CATL)规划将扩增五倍产能,未来有望赶超特斯拉和比亚迪成为新的电池制造领先企业。

一些大型的三元电池制造商正在寻求愿意为更高的性能 (如能量密度和电池寿命) 支付高价的下家,以期获得更高利润。NMC 电池的能量密度通常比 磷酸铁锂 电池高, 但在储能应用中能量密度并不那么重要。Brown表示他看到越来越多的开发商开始看中磷酸铁锂电池、直接进入中国公司。但有些制造商并没有这样灵活性。

安全稳健的技术路线

磷酸铁锂能够以更深的放电循环工作并承受更高水平的持续电压,三元电池在常规的满充放电方面特别敏感,经常如此会影响电池寿命。相对而言磷酸铁锂更耐全放电循环深度, 所以通常有更长的循环寿命。

为调峰电力市场服务的储能设施每年都要循环50或60次,这与调频市场或光伏电池市场截然不同, 因为光伏电池可能每天都要经历一个完整的循环。固定储能应用最在意的并不是高循环,而是在调峰能力。

选用磷酸铁锂电池的主要原因是考虑其安全性。磷酸铁锂电池一般比三元电池更耐热。应用磷酸铁锂的同时可以降低其他方面的成本, 比如热量控制和安全措施。

随着业务规模增加,技术路线的选择是市场价格和应用案例综合的结果,而且同一种电池对于电动汽车和储能来说是不同的,不同电池对于固定储能应用来说也是不同的。完美的储能系统还没有建成,如果我们持续降低成本, 那么开发商未来可能会找到推向市场的最佳选择。

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