目前,市場對鋰鎳錳鈷電池供不應求,因此一些儲能開發商正在轉向采用更“牢靠”的磷酸鐵鋰電池。而這種變化正在導致鋰離子電池市場的轉變,將使磷酸鐵鋰電池(LFP)獲得更多的市場份額。這可能會加強中國在全球儲能市場的地位。
“目前供應緊張的鋰鎳錳鈷電池為磷酸鐵鋰電池的廣泛應用打開了大門,因為他們看到儲能產品供應商不僅對電源,而且對能源應用越來越感興趣,”Wood Mackenzie Power&Renewables的儲能分析師Mitalee Gupta表示。
從短期來看,這種短缺可能導致人們所預期的鋰離子電池價格下降放緩。根據Wood Mackenzie的研究,2015年和2016年鋰離子電池價格同比下降超過20%,2017年下降了近15%。
該研究公司預測,2018年價格將會再下跌14%,但在最近的儲能監測中,其價格指數下降趨勢在上一季度“顯著放緩”。
鋰離子電池的選擇
各種鋰離子電池在儲能市場中占據主導地位,但并非機會均等。鋰離子電池通過電池陰極中使用的化學物質來區分,大約有六種鋰離子電池,并且每種鋰電池都有自己的子類別,各有利弊。
2017年,鋰鈷氧化物電池和磷酸鐵鋰電池占全球鋰離子電池市場份額的80%左右。鋰鈷氧化物電池主要用于智能手機和計算機。
自2015年以來,鋰鎳錳鈷(NMC)電池已廣泛應用于電動汽車(EV)應用,也被用于固定儲能市場,這些用途的綜合需求量已經超過了供應量。
Mitalee Gupta表示,“目前鋰鎳錳鈷(NMC)電池的產能不足,難以滿足市場需求。”因此,采用這種電池儲能項目的部署受到影響。然而,這對于主要通常用于電動工具和工業應用的磷酸鐵鋰電池來說卻是一件好事。
“儲能項目可以采用磷酸鐵鋰電池,這主要來自中國電池供應商的產品,這些電池傳統上一直用于電動公交車和電動卡車。”Gupta說。
Gupta預計鋰鎳錳鈷電池的短缺問題將得到解決,因為一些電池制造商將在未來幾個季度內提高產量,新的電池制造工廠將上線運營。她認為,隨著供應商加大生產規模,鋰鎳錳鈷電池價格將繼續下降。
與此同時,磷酸鐵鋰電池的制造能力將會繼續增長,即使鋰鎳錳鈷的供貨時間延長至六個月甚至九個月,也會降低價格。Gupta表示,這將導致用于能源應用中的電網側儲能項目儲能用戶增加對磷酸鐵鋰電池的興趣。
Gupta表示,電池應用轉變的結果是中國公司正在吸引美國儲能廠商的興趣。
中國規模最大的磷酸鐵鋰電池制造商比亞迪公司為電網側儲能項目和電動公交車提供電池,而現在一些國際儲能系統集成商正在尋求中國電池生產商提供磷酸鐵鋰電池。
從歷史上看,大多數鋰離子電池都是通過日本松下或韓國LG化學等電池巨頭生產的。現在,中國電池供應商在電池產品和先進的制造設施方面無疑可以與這些制造商進行激烈的市場競爭。
2017年,中國推出了首個國家儲能政策。根據相關機構的數據,2018年上半年,中國新的儲能項目總裝機容量為340兆瓦,幾乎等于中國2017年389兆瓦的裝機容量。
中國還在大幅提升其電池制造能力。據彭博社報道,中國已制定出到2020年生產121吉瓦時電池的目標。相比之下,特斯拉的gigafactory工廠在明年達到滿負荷時的目標為35吉瓦時。比亞迪公司已經成為全球領先的電動汽車制造商,寧德時代新能源科技股份有限公司(CATL)也將成為行業領先的電池制造商,計劃將其產能提高五倍,將領先于特斯拉公司和比亞迪公司。
根據研究機構GCIS的調查研究,中國電池廠商正在增加鋰鎳錳鈷電池和磷酸鐵鋰電池的產能,但主要重點是磷酸鐵鋰電池。
而目前一家向中國尋求電池產品的供應商是總部位于美國俄勒岡州的Powin Energy公司。
Powin公司曾經是儲能項目的開發商和設備提供商。去年年底,該公司向esVolta公司出售了超過110兆瓦時的儲能項目,因此完成了從儲能項目開發公司到儲能系統和服務提供商的過渡。到2022年,Powin公司將成為esVolta獨家的儲能系統供應商。
Powin表示,根據其新的發展重點,有望在2019年初安裝或交付超過32.8兆瓦/70兆瓦的儲能項目。從長期來看,該公司已簽訂合同,在2019到2021年底之前提供額外的94.7兆瓦/411兆瓦時的儲能項目。
該公司總裁Geoff Brown表示,Powin公司那些采用磷酸鐵鋰電池的儲能項目將在2019年順利實施,而其競爭對手繼續面臨嚴重的鋰鎳錳鈷電池短缺情況。
Brown說:“我們受到了鋰鎳錳鈷電池向更高利潤率市場轉移的影響,這造成了供應短缺的狀況。”
他表示,一些大型鋰鎳錳鈷電池生產廠商正在尋求進入更高利潤的市場,這些市場用戶愿意為能源密度和電池壽命等更高性能支付更高的價格。鋰鎳錳鈷電池通常具有比磷酸鐵鋰電池更高的能量密度,但能量密度并不是固定儲能項目的重要考慮因素。
他說,更多的開發商正在尋求獲得更多的磷酸鐵鋰電池,并直接與中國電池廠商開展合作。
“牢靠”的方法
Brown表示,在能量密度與磷酸鐵鋰電池更牢靠的特性之間需要進行權衡:它們能夠以更長的放電周期運行,并承受更高水平的持續電壓。而鋰鎳錳鈷電池對定期充放電特別敏感。
“如果經常這樣做會違反保修條款。”Brown說。另一方面,磷酸鐵鋰電池對整個放電周期的適應能力要大得多,所以通常具有更長的循環壽命。
為高峰電力市場提供服務的儲能設施對每年50或60次充放電周期正在權衡。Brown表示,這與頻率調節市場或太陽能發電市場有很大不同,其中儲能電池可能每天都要經歷一個完整的充放電周期。
“固定儲能的一些最激動人心的應用不是更高的循環充放次數,它們是電力高峰期的應用。”他說。然而Brown表示,“如今,并沒有一種完美的電池,尚未建成完善的儲能系統。”
Brown表示,Powin公司采用磷酸鐵鋰電池的主要原因是其具有的安全性。磷酸鐵鋰電池通常比鋰鎳錳鈷電池電池更加耐熱,在熱控制和安全措施方面更加可靠。
“我們認為,憑借我們業務的規模,將采取保守和牢靠的方法。”Brown說。技術選擇是市場價格和使用案例的衡量,“對于電動汽車和儲能行業而言,這兩者是不同的,對于不同的固定儲能應用而言則也不相同。”
Brown認為,目前采用磷酸鐵鋰電池是正確的選擇,但他表示,“如果在18個月內我們采用鋰鎳錳鈷電池,我不會感到驚訝。而如今完美的儲能系統還沒有建成,如果我們繼續降低成本,電池開發商將找到一種方法將其推向市場。”
“目前供應緊張的鋰鎳錳鈷電池為磷酸鐵鋰電池的廣泛應用打開了大門,因為他們看到儲能產品供應商不僅對電源,而且對能源應用越來越感興趣,”Wood Mackenzie Power&Renewables的儲能分析師Mitalee Gupta表示。
該研究公司預測,2018年價格將會再下跌14%,但在最近的儲能監測中,其價格指數下降趨勢在上一季度“顯著放緩”。
鋰離子電池的選擇
各種鋰離子電池在儲能市場中占據主導地位,但并非機會均等。鋰離子電池通過電池陰極中使用的化學物質來區分,大約有六種鋰離子電池,并且每種鋰電池都有自己的子類別,各有利弊。
2017年,鋰鈷氧化物電池和磷酸鐵鋰電池占全球鋰離子電池市場份額的80%左右。鋰鈷氧化物電池主要用于智能手機和計算機。
自2015年以來,鋰鎳錳鈷(NMC)電池已廣泛應用于電動汽車(EV)應用,也被用于固定儲能市場,這些用途的綜合需求量已經超過了供應量。
Mitalee Gupta表示,“目前鋰鎳錳鈷(NMC)電池的產能不足,難以滿足市場需求。”因此,采用這種電池儲能項目的部署受到影響。然而,這對于主要通常用于電動工具和工業應用的磷酸鐵鋰電池來說卻是一件好事。
“儲能項目可以采用磷酸鐵鋰電池,這主要來自中國電池供應商的產品,這些電池傳統上一直用于電動公交車和電動卡車。”Gupta說。
Gupta預計鋰鎳錳鈷電池的短缺問題將得到解決,因為一些電池制造商將在未來幾個季度內提高產量,新的電池制造工廠將上線運營。她認為,隨著供應商加大生產規模,鋰鎳錳鈷電池價格將繼續下降。
與此同時,磷酸鐵鋰電池的制造能力將會繼續增長,即使鋰鎳錳鈷的供貨時間延長至六個月甚至九個月,也會降低價格。Gupta表示,這將導致用于能源應用中的電網側儲能項目儲能用戶增加對磷酸鐵鋰電池的興趣。
Gupta表示,電池應用轉變的結果是中國公司正在吸引美國儲能廠商的興趣。
中國規模最大的磷酸鐵鋰電池制造商比亞迪公司為電網側儲能項目和電動公交車提供電池,而現在一些國際儲能系統集成商正在尋求中國電池生產商提供磷酸鐵鋰電池。
從歷史上看,大多數鋰離子電池都是通過日本松下或韓國LG化學等電池巨頭生產的。現在,中國電池供應商在電池產品和先進的制造設施方面無疑可以與這些制造商進行激烈的市場競爭。
2017年,中國推出了首個國家儲能政策。根據相關機構的數據,2018年上半年,中國新的儲能項目總裝機容量為340兆瓦,幾乎等于中國2017年389兆瓦的裝機容量。
中國還在大幅提升其電池制造能力。據彭博社報道,中國已制定出到2020年生產121吉瓦時電池的目標。相比之下,特斯拉的gigafactory工廠在明年達到滿負荷時的目標為35吉瓦時。比亞迪公司已經成為全球領先的電動汽車制造商,寧德時代新能源科技股份有限公司(CATL)也將成為行業領先的電池制造商,計劃將其產能提高五倍,將領先于特斯拉公司和比亞迪公司。
比亞迪汽車于2015年在新奧爾良舉行的聯合汽車協會博覽會上展出
根據研究機構GCIS的調查研究,中國電池廠商正在增加鋰鎳錳鈷電池和磷酸鐵鋰電池的產能,但主要重點是磷酸鐵鋰電池。
而目前一家向中國尋求電池產品的供應商是總部位于美國俄勒岡州的Powin Energy公司。
Powin公司曾經是儲能項目的開發商和設備提供商。去年年底,該公司向esVolta公司出售了超過110兆瓦時的儲能項目,因此完成了從儲能項目開發公司到儲能系統和服務提供商的過渡。到2022年,Powin公司將成為esVolta獨家的儲能系統供應商。
Powin表示,根據其新的發展重點,有望在2019年初安裝或交付超過32.8兆瓦/70兆瓦的儲能項目。從長期來看,該公司已簽訂合同,在2019到2021年底之前提供額外的94.7兆瓦/411兆瓦時的儲能項目。
該公司總裁Geoff Brown表示,Powin公司那些采用磷酸鐵鋰電池的儲能項目將在2019年順利實施,而其競爭對手繼續面臨嚴重的鋰鎳錳鈷電池短缺情況。
Brown說:“我們受到了鋰鎳錳鈷電池向更高利潤率市場轉移的影響,這造成了供應短缺的狀況。”
他表示,一些大型鋰鎳錳鈷電池生產廠商正在尋求進入更高利潤的市場,這些市場用戶愿意為能源密度和電池壽命等更高性能支付更高的價格。鋰鎳錳鈷電池通常具有比磷酸鐵鋰電池更高的能量密度,但能量密度并不是固定儲能項目的重要考慮因素。
他說,更多的開發商正在尋求獲得更多的磷酸鐵鋰電池,并直接與中國電池廠商開展合作。
“牢靠”的方法
Brown表示,在能量密度與磷酸鐵鋰電池更牢靠的特性之間需要進行權衡:它們能夠以更長的放電周期運行,并承受更高水平的持續電壓。而鋰鎳錳鈷電池對定期充放電特別敏感。
“如果經常這樣做會違反保修條款。”Brown說。另一方面,磷酸鐵鋰電池對整個放電周期的適應能力要大得多,所以通常具有更長的循環壽命。
為高峰電力市場提供服務的儲能設施對每年50或60次充放電周期正在權衡。Brown表示,這與頻率調節市場或太陽能發電市場有很大不同,其中儲能電池可能每天都要經歷一個完整的充放電周期。
“固定儲能的一些最激動人心的應用不是更高的循環充放次數,它們是電力高峰期的應用。”他說。然而Brown表示,“如今,并沒有一種完美的電池,尚未建成完善的儲能系統。”
Brown表示,Powin公司采用磷酸鐵鋰電池的主要原因是其具有的安全性。磷酸鐵鋰電池通常比鋰鎳錳鈷電池電池更加耐熱,在熱控制和安全措施方面更加可靠。
“我們認為,憑借我們業務的規模,將采取保守和牢靠的方法。”Brown說。技術選擇是市場價格和使用案例的衡量,“對于電動汽車和儲能行業而言,這兩者是不同的,對于不同的固定儲能應用而言則也不相同。”
Brown認為,目前采用磷酸鐵鋰電池是正確的選擇,但他表示,“如果在18個月內我們采用鋰鎳錳鈷電池,我不會感到驚訝。而如今完美的儲能系統還沒有建成,如果我們繼續降低成本,電池開發商將找到一種方法將其推向市場。”