隨著全球能源轉型的加速推進,尤其是2021年我國首次提出構建新型電力系統以來,新型儲能作為新能源和電力系統產業鏈中的關鍵環節,其重要性日益凸顯,裝機規模迅猛擴張,吸引大量資本和企業紛紛涌入,導致整個儲能市場迅速從無限商機的藍海轉變為洶涌波濤的紅海,新型儲能一方面面臨市場規模持續擴大,應用場景日趨豐富,發展前景十分廣闊;另一方面也存在行業競爭不斷加劇,產能過剩日益突出,產業“內卷化”十分嚴重,可謂是“一半是海水,一半是火焰”。2025年是“十四五”規劃的完美收官之年,也是“十五五”規劃的編制啟動之年,如何切實謀劃好新型儲能未來的發展策略、成長路徑、產業走向,從而更好地加快推動新型儲能發展,成為擺在大家面前的一大重要課題。對此,本人擬提出新型儲能未來發展的“十大猜想”,以期拋磚引玉,同各位有志之士共勉與探討。
一、大容量長時儲能 鋰電池會迎來“拐點”嗎
當前,鋰電池市場正在經歷一場前所未有的“擴容潮”,一些生產廠商尤其是頭部企業紛紛推出大容量電芯和長時儲能(在額定功率下持續放電4小時及以上)的鋰電池,以求在日益飽和的激烈市場競爭中搶占先機:在電芯制造方面,500Ah+甚至1000Ah+大容量電芯被紛紛推出;在系統集成方面,5MW甚至8MWh以上級產品開啟競賽熱潮;在單體儲能方面,集成規模向“吉瓦”級以上跨越式“沖刺”。
按照通常思維,應當是單體容量越大、放電時間越長的鋰電池越好,因為容量越大,充放電次數越多、持續時間越長,電池總體性能越好。但事實并非如此,這是因為鋰電池容量既同所用化學材料特性、正負極活性材料的質量和配比、內部構造等因素有關,還會受到所處環境溫度的影響,若長期處在低溫下,材料的物質活性下降,能提供的離子變少,電池容量必然會下降。
另一方面,雖然向大而行、向長而求已成為新型儲能行業最鮮明的趨勢之一,但大容量電芯、長時間放電的儲能系統卻是一把“雙刃劍”,在降低單位成本、滿足用戶需求的同時,也會帶來相應的安全隱患和技術上的難題,而且長時間深度充放電對電池內部結構影響也是比較大的,將會帶來電解液過度揮發以及鋰電池負極過度反應使其介質膜發生變化造成脫嵌能力下降等“副作用”,形成電池容量永久性損失等問題。
總體而言,電化學儲能不能盲目貪“大”求“長”,需要充足的技術沉淀和性能上全面的安全質量驗證,需要從材料選用、制造工藝、標準體系、安全管理、綜合成本等多方面進行統籌考慮,并從中找到大容量超長時鋰電池發展的“最優解”。
二、固態電池會引發 新一代電池革命嗎
由于固態電池的能量密度和循環次數數倍于傳統液態鋰電池,具有高能量密度、高安全性、長壽命、寬工作溫度幅度等優點,有望徹底解決長期困擾電池低溫放電過快的焦慮和熱失控難題,被譽為新一代電化學電池頭頂上的一頂“皇冠”,也被業界視為動力電池和新能源汽車顛覆性的創新革命,這意味著電化學電池續航能力將得到大幅提升(一次充電可續航1000公里以上),充電時間大幅縮短(只需要15分鐘左右),同時眾人關注的電池安全性問題也會得到根本性解決。
目前,我國固態電池研發處于世界前列,技術路線以硫化物、氧化物和復合物電解質三種為主,制造工藝包括傳統的濕法和新一代的干法兩種方式,太藍新能源、寧德時代、比亞迪等頭部企業投入大量資金加大研發攻關,下大力推動固態電池技術的進步和商業化應用,有些廠商已進入試制量產階段,但要實現真正的產業化仍有一段路要走,突出表現在關鍵材料研發需要持續發力,制備工藝技術需要加大創新,全壽命周期成本需要進一步降低,以確保產品在市場上更具有競爭力。
由此可見,固態電池因其在性能和安全性等方面的顯著優勢,必將成為新一代鋰電池重要的升級方向,其量產應用進程也在不斷提速,將會被廣泛應用于手機、便攜式電腦、電動汽車以及低空經濟、機器人等領域,極大改變人們生活和工作習性。尤其是全固態電池是下一代電池的首選方案之一,也成為未來電池技術競爭的關鍵制高點,引領電化學電池革命時代的到來。
三、納離子電池 會異軍突起嗎
眾所周知,新能源車主最擔心的事情莫過于電池自燃事件發生。而納離子電池因其正極材料為鈉離子,相比于鋰離子,其化學性質更加穩定,產生熱失控的溫度較高,且在高溫下容易鈍化、氧化等因素影響,因而難以發生電池自燃現象。另外,納離子電池還有一個顯著特點是成本較低,因為相對于比較緊缺的鋰礦資源,地球上的鈉資源儲量更加豐富,且開采更加方便,這使得鈉離子電池的成本只有鋰離子電池成本的三分之二左右,而且不影響碰到資源上的“卡脖子”難題。
實際上,鈉離子電池的研究幾乎與鋰離子電池是同步開展的,但鈉離子電池因為能量密度低等原因,“陪跑”了三十余年。前幾年借“鋰價瘋漲”之東風,曾有一波發展高潮,后隨鋰價暴跌,又進入緩慢發展的通道。當前納離子電池發展緩慢的主要原因是納離子電池的技術成熟度不如磷酸鐵鋰電池,在充電速度、能量密度、耐用度和安全性等方面的性能還有待進一步提升,整個產業尚處在產業化的初級階段,綜合成本優勢難以有效發揮,要想真正實現產業化還有不少的技術需要攻克、困難需要克服。
總體來說,鈉離子電池雖然能量密度偏低,但其價格便宜、低溫性能好、安全性高、資源可得性高等優勢,隨著技術研發的不斷深入,一旦關鍵核心技術和生產工藝取得重大突破,有望復制鋰離子電池的高速發展路徑,肯定會分食掉磷酸鐵鋰市場中的一部分“蛋糕”,到時即便做不到“主流”,對鋰電池也是一個重要的補充,蓄勢待發的時機并非“可望而不可及”。
四、構網型儲能會 成為未來市場主流嗎
構網型儲能是基于構網型控制技術的儲能系統,具有自主支撐不同電壓和頻率的能力,能提升系統短路容量和慣量,抑制寬頻振蕩、改善電網阻抗特性,可為超高比例電力電子系統保駕護航。同現行的跟網型儲能相比,構網型儲能的優勢是具有提供同步電壓電流、為電網提供慣性支撐以及可在極端環境下提供故障穿越、黑啟動等功能;劣勢是總體成本相對較高,若多臺并聯還會出現環流等問題。2024年3月底,目前全國最大構網型儲能電站在寧夏寧東成功并網,裝機容量為100兆瓦/200兆瓦時。
作為一項前沿的電力技術,構網型儲能可與電網進行緊密耦合,獲得類似同步發電機的頻率調節和電壓控制能力。當前,我國電力系統正面臨著高比例可再生能源、高比例電子設備等“雙高”特征,致使電力系統低慣量、低阻尼、弱電壓支撐等問題凸顯,給構網型儲能帶來了發展良機。自2023年以來,西北地區及西藏一些風光裝機大省(區)紛紛發文鼓勵積極探索建設構網型儲能,有的甚至明文要求強制配建。2024年被認為是我國構網型儲能“崛起”元年。按照總部位于深圳的GGII預測,2024年我國構網型儲能出貨量已達到2GW,到2025年將會增加到7GW,2030年有望達到30GW,年均復合增長率達56%。
另一方面,構網型儲能的全面推廣還存在不少難題,突出表現在技術門檻高、標準規范缺乏以及環流會影響電網穩定、投入成本偏大等。在當前新型儲能使用效率低下、盈利模式尚不清晰的情況下,構網型儲能若要在全國范圍內大力推行肯定會遭遇重重困難,最終能否全面取代目前最常見的跟網型儲能將會是一條布滿荊棘的艱難險阻的成長之路。
五、“寧王”的江湖 地位會被撼動嗎
作為世界上首屈一指的新能源電池供應商,寧德時代憑借其強大的研發能力和生產規模,在全球電池市場尤其是動力電池市場上占據主導地位,已經連續8年蟬聯雄霸全球動力電池市場的榜首位置,2023年全球市場占有率高達36.8%,創下歷史新高,是排名第二位的市場份額的2倍有余;如果以國內單獨計算,剔除自給自足的比亞迪,寧德時代市占率超過60%,在任何一個充分競爭的市場里都屬于天花板級別的存在,被戲稱為“寧王”。
寧王“強”在三大方面:一是擁有全產鏈的一體化布局,從上游鋰鈷鎳資源的占有,到中端正極材料,再到下游市場集中度都奇高;二是有強大運營能力和市場需求洞察力,單位毛利一直保持在0.2元/wh以上的水平,基本不隨著上游原材料價格的波動而波動,這也是其他同行難以做到的;三是在技術創新上不斷突破,其“神行”“麒麟”“天行”等產品相繼推出,不僅滿足市場多元化需求,更引領行業技術潮流,為寧王筑起了堅固技術壁壘。與此同時,由于國內市場見頂,寧德時代加大了海外布局,在歐洲、東南亞等市場不斷開疆拓土,并通過LRS(技術授權)和車企達成合作模式繞過限制性法案,搶占美國市場。
簡言之,在電化學電池行業從0到1發展的黃金十年,寧王抓住了產業“風口”,一枝獨秀,成為電池行業領頭羊,讓其他企業難以望其項背,其優勢已經難以撼動。唯有新一代顛覆式電池技術出現,或者商業模式上產生突破性變革,擬或出現重大經營上紕漏,才有可能給后來者帶來挑戰“寧王”的機會。
六、新型儲能會成為新型電力系統的第四極嗎
近年來,我國以風光為主新能源發展迅猛,截至2024年末風光裝機規模已達14.1億千瓦,提前6.5年完成2030年裝機12億千瓦的目標。如果2025年及“十五五”每年按2億千瓦新增風光裝機規模增長,到2030年末我國風光裝機總規模將達到26億千瓦以上,是設定目標的2倍多。當前,新能源發展面臨的最大問題是傳統電力系統對新能源接網消納適應性不足的矛盾,這是國家提出加快構新型電力系統主要目的之所在。
實際上,儲能和新能源相通相成,互為一體,對新型電力系統穩定運行的重要意義已獲廣泛共識。因為相對傳統電力系統傳統的“源網荷”模式,新型電力系統的精髓在于“源網荷儲”一體化的協同作戰,通過源源互補、源網協調、網荷互動、網儲互動和荷儲互動等多種交互形式,可有效應對新能源出力的波動和多元負荷的需求,實現主動支撐、慣量管理、快速頻率響應和黑啟動等功能,大幅提升電力系統韌性,切實解決風光等新能源消納難題,最大化利用好風光等清潔能源。儲能有可能成為電力系統“源網荷”之外“第四條腿”,其重要性不言而喻。
伴隨著新能源海量發展,新型儲能得到快速增長,2024年其裝機規模首次超過傳統抽水蓄能,其中鋰離子電池儲能在電力儲能項目中占比達到55.2%;2025年預計新型儲能的裝機規模突破1億千瓦。新型儲能不僅能夠有效平衡發電和用電“時間差”,還能配合火電等常規電力參與電力系統調峰調頻,成為新型電力系統不可或缺的重要一環,并與抽水蓄能等常規儲能逐漸挑起電力儲能“大梁”,共同承擔未來電力系統“壓艙石”作用,到時儲能第四極作用或許才能真正名符其實。
七、鋰電行業會走“光伏”老路嗎
鋰電行業經過前兩年爆發性增長后現正在發生劇變:產能過剩嚴重,但新產能還在繼續膨脹;碳酸鋰及整體產業鏈價格沖高回落,“價格戰”愈演烈;儲能需求持續快速增長,但賺錢效應極差。這種現象像極了這幾年的光伏行業,“內卷”嚴重,不少企業瀕臨虧損邊緣。儲能會不會重蹈光伏的“覆轍”,出現全行業、全產業鏈的大虧損?
人們常說,光儲不分家,二者可謂“最佳拍擋”。光伏行業曾經走過的“老”路,儲能行業似乎也在“復制”:先是地方政府出臺各種優惠政策加大招商引資,吸引各類投資者紛紛入局,然后通過包裝上市與再融資,進一步擴充產能,導致產能過剩愈演愈烈。由此可見,一樣的操作,一樣的“配方”,會不會產生一樣的“味道”,一樣的結果?
另一方面,儲能與光伏亦有很大不同之處。首先,儲能產業鏈更長,能夠消化市場波動的環節也許更多。其次,儲能的市場面更寬,且動力電池與儲能電池企業大體不分家,市場需求上更有韌性、發展潛力上更加深廣。再者,兩者的競爭格局不一樣,儲能是“一超多強”,而光伏則是“多強并存”,容易相互傾軋、互不賣賬。最后,國家正加大整治“內卷式”競爭、規范企業經營行為,無序競爭將會得到有效“避免”。
一言以蔽之,儲能電池的發展態勢正向光伏行業靠攏,曾經“藍海”轉眼變“紅海”,競爭日益激烈。但因儲能頭部企業大多處于盈利狀況,不存在全面積虧損局面,加上國家出重拳整治“內卷”,越來越多的企業意識到盲目的產能擴張和的無底線的降價競爭無益于企業的成長和行業的整體發展,只有修煉基本功、提升新質生產力才是提質增效的根本所在。
八、氫儲能會成為 下一個“風口”嗎
近年來,隨著各項氫能政策的相繼出臺,風光制氫、海水制氫等關鍵技術取得重大突破,我國氫能產業發展步入快車道,繼氫能源汽車之后,被稱為儲能領域“后浪”的“氫儲能”又成為最新“熱詞”。國家電網、南方電網等央資國企紛紛啟動氫儲能示范項目建設并實現投運,尤其是與可再生能源發電結合,利用電解水制取“綠氫”,通過電-氫-電”新模式,不僅能實現全生命周期綠色清潔,更拓展了可再生能源的利用方式。
相對于電化學儲能,氫儲能不受地域限制,具有大容量、存儲時間長、不易衰減以及調配靈活等優點,且其能量密度更是電化學儲能的100倍以上,能夠有效補充電化學儲能的不足。因此,從新型電力系統的發展來看,小功率、短周期、分布式儲能可依托靠磷酸鐵鋰等電化學電池,而長周期、大規模、集中式儲能方式則更適合氫能及其載體。從這個意義上講,氫儲能將是集中式可再生能源大規模長周期儲存的最佳選擇與路徑。
當前,氫儲能發展面臨最大問題是綠氫生產成本較高,在氫產量中占比較低(僅1%);另外安全也是一個需要重點關注的問題,由于氫原子的質量最小,“氫脆”難以從根本上解決,給氫的輸運及大規模推廣應用帶來不少難題。
國際能源署(IEA)曾預測,想要達到凈零排放目標,未來至少有10%可再生能源須依靠長周期儲能技術參與電力系統,氫儲能無疑是最佳選擇。可見,盡管氫儲能目前在技術、成本、商業模式上仍處劣勢,距規模化發展、市場化爆發還有待時日,但站在新起點回望曾經走過的路,氫儲能極有可能繼“風光儲”之后成為能源舞臺上嶄露新角的“后起之秀”。
九、人工智能(AI)會 帶來新型儲能的蝶變嗎
曾有人說,“AI的盡頭是新能源”。這里的新能源當然包括新型儲能。當儲能技術與人工智能開始一段美麗的“邂逅”,一場新的能源革命就會“降臨”,因為AI作為目前最火熱的行業,離不開強大的算力支撐;而算力作為“耗電巨獸”,則需要有源源不斷的能源作保證,否則一旦出現能源供應中斷情況則后果不堪設想,兩者之間可謂雙向奔赴、相互賦能、共生相長。
過去一年,AI異軍突起,行業更新迭代。新一代AI技術在新型儲能領域得到廣泛應用,成為產業發展的新引擎:首先,AI能讓新型儲能安全性化被動為主動,當儲能系統發生異常時,借助大數據模型提前診斷、快速反應、瞬間切斷風險,從而最大限度避免事故發生;其次,通過AI技術的植入,能讓儲能系統從元件采購、生產制造、項目選址、安裝運行、過程交易實現全過程、全壽命周期的現數據的可追溯性;再者,通過AI調度算法,賦能電力交易,實時和日前精準的電價預測以及智慧化調控策略,大幅度提高儲能交易收益,為業主創造最大價值。
因此,AI作為一種滲透性強且具有高度顛覆性的通用技術,正以令人難以置信的速度改變著世界的模樣,也在改變著儲能的發展業態,無論從傳統的數據處理到復雜的決策支持,還是從單一自動化任務到全面智能化服務,讓“AI數據中心+可再生能源+儲能配建”成為產業融合發展新模式和最佳的解決方案,以滿足形態多樣的場景用能需求。AI正引領儲能行業不斷突破發展的“瓶頸”,為行業帶來前所未有的變革并激發出無限可能。
十、“出海”是破解新型 儲能“內卷”的“救命稻草”嗎
隨著國內市場競爭越來越白熱化,“內卷”日益加劇,國內儲能企業刮出起了“出海風”。“出海”成為儲能跳出國內市場“內卷”的“必殺技”,把布局海外市場作為攸關企業生死存亡的戰略高度考慮,甚至有業內人士提出“不出海,就出局”的論斷,即電化學儲能企業如果在這兩年還沒有完成“出海”的戰略布局,往后想“出海”搏擊估計是難上加難了。
盡管鋰電池已成為繼電動汽車、太陽能電池之后的我國對外出口的“新三樣”名片,海外市場毛利率通常高于國內,競爭也不如國內市場那樣激烈。然而,儲能出海之路也不乏“荊棘叢生”。隨著國內儲能企業競相“出海”,相互殺價,產品毛利率被持續壓低外,我國儲能企業要想在海外真正“扎根”,還必須努力克服貿易歧視、關稅壁壘、標準認定、環保壓力、匯率變動、文化差異、政局動蕩及本土化運營等多重因素的挑戰與考驗。
由此可見,“儲能”出海既非一廂情愿,也難一帆風順,能否順利“走出去”、“走進去”,關鍵還在于企業自身有無核心競爭優勢和拳頭產品,依賴于整個產業鏈的協同與生態的完善,這既是我國儲能企業國際化戰略的必然選擇,也是向全球價值鏈高端攀升的關鍵路徑。雖然海外儲能市場依舊有著無限廣闊的前景,但國內企業不必互相拆臺,而是要共同筑臺,彼此相長,與當地企業共建儲能生態圈,共同做大做深海外儲能市場才是當務之急。合作共贏、共謀發展將成為未來海外儲能市場的主旋律。