今天分享的是:2024新型储能行业研究报告
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2024新型储能行业全景扫描:技术多元并进,多场景应用加速落地
随着『新能源』产业的快速发展,储能作为调节能源供需、保障电网稳定的关键环节,正迎来多元化发展的黄金时期。深企投产业研究院2024年4月发布的《新型储能行业研究报告》显示,我国新型储能技术整体与国际先进水平并跑,压缩空气储能、储热储冷、锂离子电池、液流电池和钠离子电池等技术已达到或接近世界先进水平,各类技术凭借独特优势,在不同应用场景中展现出广阔前景。
新型储能是指抽水蓄能以外的储能技术,按技术路径可分为热储能、电储能和氢储能三大类。其中,电储能又细分为物理储能(如压缩空气储能、飞轮储能、重力储能)、电磁储能(如超导储能、超级电容器储能)和电化学储能(如锂离子电池、钠电池、液流电池);热储能则以熔融盐储能为代表。不同储能技术在启动时间、放电时长、转换效率等方面差异显著,适配多样化需求:飞轮储能、超级电容等能满足秒级或分钟级的调频需求,抽水蓄能、压缩空气储能适合小时级调峰,氢储能则可应对季节性调峰。
从产业发展梯队来看,2022年我国储能技术已形成清晰格局。第一梯队为抽水蓄能,单机规模100MW以上,占全国储能装机的77.1%左右;第二梯队包括锂离子电池、压缩空气储能、液流电池等,单机规模10-100MW,其中锂离子电池装机量领先,未来或成独立梯队;第三梯队是钠离子电池、飞轮储能和超级电容器,当前单机规模达MW级,钠离子电池因资源优势受关注度最高,有望晋级第二梯队;重力储能、热泵储电等新型技术则处于第四梯队,需进一步研发以实现产业化突破。
在各类新型储能技术中,压缩空气储能虽当前产业规模较小,截至2022年底占全国新型储能装机规模约2%,但具备启动快、运营成本低、设备寿命长(40-50年)等优势,适合大规模长时储能。其工作原理是在用电低谷将空气压缩储存,用电高峰时释放高压空气发电,核心设备包括离心式空气压缩机、透平膨胀机等,国内陕鼓动力、沈鼓集团等企业已实现100MW级设备国产化。随着技术升级,其度电成本有望降至0.15元以下,经济效益将显著提升。
飞轮储能处于商业化早期,2022年底在我国新型储能装机中占比仅0.1%,但凭借90%以上的转换效率、200万次以上的长寿命和秒级响应速度,在『新能源』并网调频、地铁制动能量回收、医院不间断电源等场景优势突出。该技术核心是通过高速旋转的飞轮储存动能,关键部件如高强度碳纤维转子、磁悬浮轴承依赖先进材料与控制技术,国内湘电股份、深圳坎德拉等企业已开展试点应用,未来随着成本优化,有望在功率型储能领域扩大份额。
全钒液流电池是液流电池中最接近产业化的技术,2022年占我国新型储能装机1.2%,其安全性高、循环寿命长(16000次以上),且输出功率与储能容量可独立设计,适配百兆瓦时以上的长时储能场景。我国钒资源储量占全球43%,为其发展提供资源保障。当前,大连融科、上海电气等企业已布局全产业链,随着电解液、离子交换膜等核心部件国产化推进,其初始投资成本正逐步下降,2022年部分项目中标单价已低至2.2元/Wh,在长时储能场景的性价比优势将进一步凸显。
钠离子电池作为锂电池的重要补充,2023年已进入商业化量产初期,雅迪、台铃等企业推出两轮车钠电池产品,奇瑞、江铃的钠电池乘用车也进入工信部目录。钠资源储量丰富且分布广泛,能规避锂资源进口依赖风险,同时生产工艺与锂电池兼容,规模量产后成本优势明显,预计100GWh产能下,材料成本比磷酸铁锂电池低30%-40%。目前『宁德时代』、中科海钠等企业加速布局,2023年底全国钠电池专用产能预计达39.7GWh,未来在储能、低速电动车等领域替代空间广阔。
超级电容器则在短时大功率场景表现亮眼,2025年全球市场规模15.9亿美元💵,预计2027年达37亿美元💵,中国市场规模2027年将超60亿元。其循环寿命超100万次,充电5分钟即可满足公交行驶30公里需求,在电网调频、轨道交通、工业备用电源等领域应用逐步落地。国内宁波中车『新能源』、上海奥威科技等企业已实现技术突破,部分关键材料如碳气凝胶实现国产化,随着成本持续下降,将与锂电池形成互补,拓展储能应用边界。
熔融盐储能是大规模中高温储热的主流方向,2022年全球累计装机占比约1.4%,在光热储一体化、火电机组调峰改造等场景应用广泛。我国西部地区昼夜温差大、太阳能丰富,为其提供理想应用环境,中广核德令哈200万千瓦光热储项目已成功运行。该技术储热密度高、成本较低,首航高科、西子洁能等企业在聚光、吸热、储换热系统领域形成技术储备,未来在清洁供热、工业余热利用等领域潜力巨大。
重力储能、超导磁储能等技术虽处于示范阶段,但各具特色。重力储能通过重物升降实现能量转换,综合效率80%-85%,瑞士Energy Vault与中国天楹合作在南通、张家口建设100MWh项目;超导磁储能响应速度达毫秒级,我国在甘肃白银建成世界首座超导变电站,未来若室温超导材料取得突破,将推动储能技术革命性发展。
总体来看,2024年我国新型储能行业呈现“技术多元、场景细分、产业升级”的特点。随着政策支持加码与技术迭代,各类储能技术将在不同领域协同发展,为『新能源』消纳、电网稳定运行提供有力支撑,推动能源结构向清洁低碳转型。
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