近年來,儲能市場需求日益擴張。動力鋰電池公司在儲能領域出貨和占比在迅速攀升。

2020年,CATL儲能系統銷量為2．39GWh,同比上升近237%;瑞浦能源今年上半年也有超過一半的出貨在儲能電池;國軒高科也曾公開表示,儲能業務將占到總收入的30%以上……為何動力鋰電池公司都在加強儲能業務的布局?儲能電池到底有多大的發展潛力?儲能電池和動力鋰電池又有那些差別和聯系,為何兩者頻頻被同時提起?為此,《電動汽車觀察家》和業內人士進行深入溝通,得到的結論重要有三點。

一是,生產新電池做儲能,利潤相比動力鋰電池更高,但是儲能項目穩定性不佳,兩者兼顧的公司不會將重要精力投放在儲能領域。二是,隨著儲能電池市場的上升,兩者有分線生產的趨勢,不會擠占動力鋰電池產量。三是,梯次電池用在大型儲能項目上,業內爭議較大,未來發展存疑。

1動力鋰電池公司儲能占比提升

越來越多的動力鋰電池公司加入了儲能業務,且占比逐年提升。去年,CATL全年實現儲能系統銷售收入為19．43億元,同比上升218．56%;儲能系統銷量為2．39GWh,同比上升近237%。

資料來源:CATL財報

蜂巢能源業在儲能業務上也早已開始發力,蜂巢能源在大連建設有光儲充項目,具備削峰填谷、應急備電、電動汽車快速充電、有序充電管理等功能。蜂巢能源也公布了面向系統應用的鉅系列單元儲能、中型儲能、一體化液冷儲能系統。

瑞浦能源有限公司市場總監張小聰告訴《電動汽車觀察家》,儲能的確非常火,單子都接不過來,"上半年瑞浦有超過一半的產量都給了儲能,動力鋰電池出貨相對少一些。"

《電動汽車觀察家》發現,很多耳熟能詳的動力鋰電池公司都在儲能領域出貨量極大。

《儲能產業研究白皮書2021》數據顯示,2020年,我國新增投運的電化學儲能項目中,裝機規模排名前十位的儲能技術供應商,依次為:CATL、力神、海基新能源、億緯動力、上海電氣國軒新能源、南都電源、贛鋒電池、比亞迪、中航鋰電和國軒高科。

這其中以CATL的出貨量最大,接近600MWh,第二名力神也有將近400MWh。

資料來源:《儲能產業研究白皮書2021》

2020年度,海外電化學儲能(不含家用儲能)市場中,出貨量排名前五位的我國儲能技術供應商,依次為:比亞迪、南都電源、海基新能源、圣陽電源和力神。

資料來源:《儲能產業研究白皮書2021》

出貨量相對小一些的國軒高科,也要在儲能電池上發力。在2020我國汽車供應鏈大會上,合肥國軒高科動力能源有限公司副總裁黃章喜透露,在未來規劃中,國軒高科希望2023年實現收入超過400億元,其中儲能業務收入超過30%

2儲能電池需求大

為何動力鋰電池公司都致力于提升儲能領域的出貨量?這和內部技術進步和外部市場需求有關。內因方面,動力鋰電池經過多年的發展,產品成本不斷下降、性能不斷上升,為儲能電池的發展奠定了基礎,此外儲能系統的針對性的設計進一步帶動儲能普及。

市場方面,世界各國紛紛制定發展戰略,加速能源結構調整,大力發展清潔能源。例如,澳大利亞于2009年通過可再生能源目標法案,確定到2020年可再生能源將占電力需求的20%;歐盟委員會于2018年簽署協議,將2030年可再生能源占能源消費比例的目標提高至32%;英國政府制定了到2050年實現溫室氣體"凈零排放"目標等。

這些戰略的實行,使得可再生能源裝機量迅速提升。可再生能源發電依賴于自然條件,具有間歇性和波動性特點,當其發電量達到較高比例時,會對電網的安全穩定造成很大的沖擊。因此儲能系統的引入必不可少。

極端天氣現象,也加速了儲能需求的上升。張小聰在"2021我國下一代汽車高質量發展論壇"上表示,電池需求從去年年底開始井噴,其中儲能市場上升非常快,像北美去年年底嚴重的雪災造成很嚴重的事故,拉動了市場需求。目前在全球范圍內,儲能市場大爆發。瑞浦的儲能市場從去年到現在基本翻了3倍以上。

我國在儲能方面的需求也很大。在"碳達峰、碳中和"目標要求下,新能源裝機也在快速提升使得儲能剛需屬性愈發增強。

根據CNESA數據,截至2020年,全球電化學儲能累計裝機14．2GW,同比上升49．2%,占儲能系統裝機的7．4%;我國電化學儲能累計裝機3．27GW,同比上升91．2%,占整體儲能的9．2%。值得注意的是,2020年我國新增電化學儲能裝機達1．56GW,同比上升145%,我國新增儲能裝機首次突破GW大關。在電化學儲能領域,鋰電池占主導地位,占比達92%,在我國尤其以磷酸鐵鋰電池為主。

要注意的是,去年我國電化學儲能高上升是在沒有強制配儲的情況下。

2020年,多地出臺政策鼓勵和支持新能源配置儲能,但幾乎無省份做出強制配置要求。今年以來,已經有20多個省市提出可再生能源配置儲能的要求,這其中有強制配儲的也有鼓勵配儲的,例如湖南、山東、湖北等地就是強制配置,山西、甘肅等地是建議配儲,配置比例都在10%-20%之間。因此,今年儲能電池裝機量肯定會更大。

根據CNESA在《儲能產業研究白皮書2021》中的預測數據,保守/理想情形下,電化學儲能2021年新增裝機量為2．52/3．35GW,到2025年累計裝機量有望達到35．52/55．88GW,2021-2025年CAGR(復合年均上升率)為57．38%/70．48%。

儲能電池的另一優勢是利潤高。張小聰坦言,目前儲能電池在國外需求量要更大,尤其是家庭儲能項目,他們的產品出口歐美日等發達地區,產品利潤相比動力鋰電池更大。

以CATL為例,2019年和2020年,其動力鋰電池系統的毛利率為28．46%和26．56%,而儲能系統的毛利率分別為37．87%和36．03%,高出動力鋰電池10個百分點。

3動力、儲能性能差別大

雖然都是儲能裝置,儲能電池和動力鋰電池也是有很多不同點的,因此兩者不能簡單的通用。

CATL副董事長黃世霖曾公開表示,儲能電池比動力鋰電池要求高得多,現在1500-2000個循環就足以滿足乘用車對動力鋰電池的要求,但儲能電池的要求是至少8000個循環,儲能電池比動力鋰電池要求強得多。

目前來看,電池按場景分為消費電池、動力鋰電池和儲能電池三種。消費類應用是在手機、筆記本電腦、數碼相機等消費類產品,動力類應用在電動汽車上,儲能類應用在儲能電站上。

動力鋰電池作為移動電源,在安全的前提下關于體積(和質量)能量密度盡可能有高的要求,以達到更為持久的續航能力;電動汽車還希望能夠做到安全快充;高低溫性能要求也很高;但是壽命一般1000-2000次就夠用。

儲能電池一般持續充電或持續放電兩個小時以上,因此適合采用充放電倍率≤0．5C的容量型電池;關于電力調頻或平滑可再生能源波動的儲能場景,要儲能電池在秒級至分鐘級的時間段快速充放電,所以適合≥2C功率型電池的應用。此外,長壽命和低成本也是儲能電池的重要指標。

但從電芯上看,兩者都是相同的,都可以采用磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。從事電池梯次利用的資深人士周曉亮表示,兩種電池根據性能需求不同,配方上有些許差別。此外,儲能電芯往往更大,因此,相同電量下,儲能電池要的配件更少,成本相對更低。

4儲能和動力鋰電池的關系

儲能電池的崛起會對磷酸鐵鋰動力鋰電池出現什么影響呢?

(1)產量:儲能、動力鋰電池分線生產成趨勢張小聰告訴《電動汽車觀察家》,瑞浦能源對未來規劃的是車用動力鋰電池占到60%,儲能占比為40%。張小聰坦言,雖然儲能電池的利潤相對較高,但是需求穩定性和對公司品牌力的提升遠不如動力鋰電池。"儲能電池是項目制,不確定性較高,對電池公司來說排產安排帶來很大困難,因此還是做動力鋰電池比較多。"張小聰說。

排產方面,兩種電池是可以共線生產。"不過,生產線總是換型對成本和質量控制是非常不利的,他們從二期項目開始,兩者已經分線生產。"張小聰說。

可以看到,在生產環節,動力鋰電池和儲能電池是完全獨立的關系,互不影響。

(2)原材料:磷酸鐵鋰原材料供應充足,儲能需求占比仍較小兩者重要原材料都為鋰源、鐵源、磷源,除了鋰源的供應商相對較少,鐵源和磷源資源較為豐富,供給充足。隨著鋰擴產公司的新增,國內鋰源供應商產量的釋放,鋰源也逐漸充足。

因此,從原材料供應來看,磷酸鐵鋰電池的正極材料供應充足,能夠滿足大規模的需求。換句話說,只要產量建設跟得上,基本不會存在因為原材料供應不足導致電池價格波動的情況。

資料來源:東吳證券

梯次利用成為退役動力鋰電池一大處置方向,一般會把電動汽車退役的電池用在低速車輛上,之后再逐步用在電站儲能、基站備電、應急照明等領域。(4)電站儲能可行性存疑就官方態度來看,退役動力鋰電池的應用也存在矛盾和搖擺。

2020年,工信部專門就新能源汽車動力鋰電池梯次利用管理征求意見:"鼓勵梯次利用公司研發生產適用于基站備電、儲能、充換電等領域的梯次產品,……"儲能應用赫然在列。但是今年,管理風向又變。

今年六月份公布的《新型儲能項目管理規范(暫行)(征求意見稿)》明確指出,電池一致性管理技術取得關鍵突破、動力鋰電池性能監測和評價體系健全前,原則上不得新建大型動力鋰電池梯次利用儲能項目。國家能源局叫停大型動力鋰電池梯次利用儲能項目的直接原因就是,四月十六日,北京國軒福威斯"光儲充"一體電站爆炸,其導致2名消防人員犧牲、1名消防人員受傷。

安全性是這次叫停的重要原因。周曉亮作為模組梯次利用的支持者,也并不看好在梯次電池在大型儲能電站這一領域的應用。周曉亮的顧慮重要是安全性和經濟性。

一是,退役電池由小變大,安全性隱患提升。一般退役電池由大拆小,電池的一致性問題被縮小,安全性會有所提升;但是作為儲能電站應用來說,汽車上的電池電壓和電量都相對較小,要幾輛車的電池串并連在一起使用,其電池一致性問題就會被放大。

二是,退役電池用在儲能電站上,一般成本回收周期都比較長。但退役電池在日歷壽命上已經遠不如新電池,電池故障、損壞后,相同型號的產品備件相對難找,維修成本高;儲能電站位置相對分散,售后維護人力成本也很高。

因此,周曉亮認為退役電池用做三輪和小型儲能項目是最佳方向。當然,退役電池的梯次利用是不是偽命題,還要看新電池成本的下降情況。目前看,電池成本下降幅度已經大幅減慢。張小聰坦言,電池成本下降的空間已經很小,未來還是要延長電池壽命,靠梯次利用的方式降低成本。