近日,國際能源署(IEA)發布了報告《電池與安全能源轉型特別報告》。報告中指出,得益于成本下降、推進創新和支持性產業政策等,2023年電池在電力行業的部署量同比增加一倍以上,其增長超過幾乎所有其他清潔能源技術,對于實現氣候和能源目標至關重要。
報告提到,電力行業的電池儲能是2023年商用增長最快的能源技術,部署量同比增長了一倍多。公用事業規模的電池項目、電表后電池、微型電網和太陽能家庭電力接入系統實現了強勁增長,全球電池儲能容量總計增加42GW。2023年電動汽車(EV)電池部署量增長了40%,新電動汽車有1400萬輛,占能源領域使用的電池的絕大部分。
由于成本降低和性能改進,鋰離子電池在電池使用中占主導地位
盡管全球數十億臺個人設備繼續使用鋰離子電池,但能源行業現在占年度鋰離子電池需求的 90% 以上,這比 2016 年能源行業50% 的占比有所上升。隨著成本的下降和性能的提高,鋰離子電池已成為現代經濟的基石,支撐著包括智能手機在內的個人電子設備的激增以及能源領域的增長。2023 年,全球電力行業將有近 4500 萬輛電動汽車(包括汽車、公共汽車和卡車)上路,超過 85GW的電池儲能在能源領域使用。
自2010年以來,鋰離子電池的成本降低了90%,能量密度更高,壽命更長,因此在過去十年中已經超越了鉛酸電池等替代品。鋰離子電池價格從2010年的每千瓦時1400美元下降到2023年的每千瓦時不到140美元,成為有史以來成本下降最快的能源技術之一,這是研發創新和規模經濟的結果。
鋰離子電池在電動汽車和儲能應用中都占主導地位,化學成分可以根據礦物的可用性和價格進行調整,2023年磷酸鐵鋰(LFP) 電池的市場份額將升至電動汽車銷量的40%和新電池儲能的80%。
政策支持推動了許多市場的電池部署,但電池供應鏈非常集中
政府對電動汽車推廣的大力支持和對電池儲能的激勵措施正在擴大全球電池市場。中國目前是全球最大的電池市場,占當今能源領域使用的所有電池的一半以上。歐盟是第二大市場,其次是美國,英國、韓國和日本也有較小的市場。在中國以外的新興市場和發展中經濟體,包括非洲,電池的使用也在增長,為了到2030年實現普及,非洲有近4億人通過分散式解決方案獲得電池使用,如太陽能家庭系統和帶電池的微型電網。
雖然全球電池供應鏈很復雜,但其中的每一步——從礦石的開采到使用高級化學品制造最終電池組中的電池組件——都具有高度的地理集中度。電池制造商依賴少數國家的原材料供應和許多關鍵礦物的開采。中國承擔了全球一半以上的鋰和鈷原材料加工,擁有全球近85%的電池產能。目前,歐洲、美國和韓國各自占某些電池金屬和電池供應鏈的10%或更少。
實現 COP28目標將取決于到2030年電池部署量增加7倍
電池是擺脫化石燃料的關鍵,并通過電氣化和更多地使用可再生能源來加快能源效率的步伐。在運輸方面,在2050年凈零排放(NZE)情景中,到2030年,道路上不斷增長的電動汽車車隊將取代每天800萬桶石油的需求,超過當今歐洲公路運輸的總石油消耗量。在電力領域,電池儲能支持從有增無減的煤炭和天然氣過渡,同時通過減少電網的損耗和擁堵來提高電力系統的效率。在其他行業,電池實現的清潔電氣化對于減少石油、天然氣和煤炭的使用至關重要。
為了在2030年之前將全球可再生能源容量增加兩倍,同時保持電力安全,儲能需要增加六倍。為了促進新的太陽能光伏和風能的快速應用,在凈零排放情景中,到2030年,全球儲能容量將增加到1500GW,這符合《巴黎協定》的目標,即在2100年將全球平均氣溫上升限制在1.5°C或更低。電池儲能提供了90%的增長,到2030年將增長14倍,達到1200GW,并輔以抽水蓄能、壓縮空氣和飛輪。為了實現這一目標,到2030年,電池儲能的部署必須繼續以平均每年25%的速度增長,這將需要政策制定者和行業采取行動,利用電池儲能可以在幾個月內在大多數地點建成的事實。
在凈零排放情景中,約60%的二氧化碳2030年能源領域的減排與電池有關,使其成為實現全球共同氣候目標的關鍵因素。近20%與電動汽車和太陽能光伏電池直接相關。另外40%的減排來自最終用途和可再生能源的電氣化,而這些電氣化是由電池間接促進的。
擴大全球電池市場為供應鏈多元化創造了新的機會
到2030年,全球電池市場價值將翻兩番,實現凈零排放。目前,電動汽車和儲能應用中的電池組的全球價值為1200億美元,在凈零排放情景中,到2030年將上升到近5000億美元。即使按照今天的政策設置,到2030年,電池市場的總價值也將擴大到3300億美元。蓬勃發展的電池市場正在吸引新的融資來源,電池初創企業僅在2023年就獲得了約60億美元風險投資。
電池是一把“萬能鑰匙”,可以解鎖幾個更大的轉變和更大的工業獎。目前,全球汽車市場價值4萬億美元,其領導地位將取決于電池技術。電池還支持更多的風能和太陽能光伏發電,通過平衡其變化和穩定電網,在2024年至2030年的凈零排放情景中獲得了6萬億美元的投資。