摘要
日前,EUROBAT(歐洲汽車和工業(yè)電池制造商協(xié)會(huì))發(fā)布《2030電池創(chuàng)新路線圖》,對整個(gè)動(dòng)力電池市場及細(xì)分領(lǐng)域做出了預(yù)期,包括對相關(guān)技術(shù)的分析和評價(jià)。
特殊年份的中歐建交45周年,歷經(jīng)7年、35輪談判,中歐投資協(xié)定終于達(dá)成共識,更顯意義非凡。
電子產(chǎn)品、機(jī)電設(shè)備、元器件皆為中歐貿(mào)易的大宗商品,更有以鋰電池為代表的中國頭部電池企業(yè)已搭車出海。中國作為動(dòng)力電池,特別是鋰電池制造第一大國,隱憂與挑戰(zhàn)皆存,“盛世”表象之下,資源開發(fā)利用能力落后、技術(shù)水平不高、回收再利用體系不完善等限制了產(chǎn)業(yè)的國際競爭力。歐美發(fā)達(dá)國家新一代動(dòng)力電池的研發(fā)一刻未停,中國面對不小的挑戰(zhàn)。
日前,EUROBAT(歐洲汽車和工業(yè)電池制造商協(xié)會(huì))發(fā)布《2030電池創(chuàng)新路線圖》,對整個(gè)動(dòng)力電池市場及細(xì)分領(lǐng)域做出了預(yù)期,包括對相關(guān)技術(shù)的分析和評價(jià)。該組織是一個(gè)有50多個(gè)成員國,代表歐洲汽車和工業(yè)電池行業(yè)90%以上的行業(yè)組織。其成員包括所有四種現(xiàn)有電池技術(shù)(鉛、鋰、鎳和鈉基電池)制造商,構(gòu)成了整個(gè)歐盟電池制造價(jià)值鏈。
EUROBAT的涵蓋
動(dòng)力電池應(yīng)用廣泛
>>汽車:電池有助于歐洲交通部門脫碳,通過啟/停電池和xEV創(chuàng)新解決方案減少二氧化碳排放;
>>穩(wěn)態(tài)能量:在并網(wǎng)和離網(wǎng)解決方案中,電池對于儲(chǔ)存太陽能和風(fēng)力發(fā)電場的可再生固定能源必不可少,還有助于建立更穩(wěn)定、更可靠的電網(wǎng);
>>動(dòng)力物料搬運(yùn):電池非常適合為叉車和起重機(jī)等工業(yè)車輛提供動(dòng)力,同時(shí)還能降低噪音和排放;
>>動(dòng)力越野運(yùn)輸:電池廣泛應(yīng)用于鐵路、海運(yùn)和空運(yùn),而廣泛部署的大能量容量的道路車輛智能充電,也有助于支持越野運(yùn)輸能源系統(tǒng)。
三大電池技術(shù)與鋰共存
EUROBAT代表四種現(xiàn)有電池技術(shù)制造商:傳統(tǒng)的鉛、新貴的鋰、特需的鎳和小眾的鈉。每種電池化學(xué)都有適合于特定應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn),沒有一種電池或技術(shù)能滿足全部應(yīng)用要求。
四大電池化學(xué)各有優(yōu)勢
EUROBAT指出,市場分析表明,電池在支持2019年12月提出的歐洲綠色協(xié)議和到2050年向脫碳社會(huì)和氣候中性經(jīng)濟(jì)過渡方面將發(fā)揮關(guān)鍵作用。電池是公認(rèn)的運(yùn)輸、能源、物流、生產(chǎn)和電信領(lǐng)域脫碳的關(guān)鍵推動(dòng)因素,有助于實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,并改善多種應(yīng)用。
多年來,歐洲電池行業(yè)在電池創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)化方面一直處于領(lǐng)先地位,并產(chǎn)生了為多種應(yīng)用量身定制的可靠產(chǎn)品和各種質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。歐洲電池行業(yè)采取市場導(dǎo)向的做法,未來汽車、動(dòng)力和固定存儲(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新將帶來需求的轉(zhuǎn)變。歐洲擁有滿足多種應(yīng)用未來需求的經(jīng)驗(yàn)和專知,借以不斷調(diào)整和顯著改進(jìn)其產(chǎn)品,保持靈活性以滿足當(dāng)前和未來市場需求。
>>鋰電池增長率將最高
2019年,汽車和工業(yè)鉛蓄電池占全球B2B電池市場的75%。CBI/Avicenne研究報(bào)告預(yù)測,到2030年,這一市場將超過2000億歐元,達(dá)到1800GWh,是2019年的三倍。鋰電池將繼續(xù)保持最高增長率,而鉛基電池也將有所增長。到2030年,鋰和鉛仍將是主流技術(shù),占有相當(dāng)大的市場份額。目前歐洲已成功部署了大量生產(chǎn)的鋰基標(biāo)準(zhǔn)電池,以服務(wù)于不同的應(yīng)用。
>>每種技術(shù)都有創(chuàng)新潛力
鋰、鉛及鎳、鈉基電池都有創(chuàng)新發(fā)展?jié)摿Γ瑲W洲準(zhǔn)備加大創(chuàng)新投資。所有這些電池化學(xué)和技術(shù)都將是實(shí)現(xiàn)低碳未來必不可少的。沒有一種單體電池化學(xué)或技術(shù)能夠滿足終端用戶多種應(yīng)用的所有需求,包括高功率和能量密度、長壽命、低成本、優(yōu)異的安全性和最小的環(huán)境影響。
EUROBAT認(rèn)為,通過在電化學(xué)系統(tǒng)中使用創(chuàng)新材料和電池組件以及應(yīng)用先進(jìn)的電池管理系統(tǒng),可以提高使用壽命性能和安全性。這一過程的改進(jìn)將針對特定應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。
路線圖關(guān)注鋰電創(chuàng)新
《2030電池創(chuàng)新路線圖》是對EUROBAT“2019-2024年競選宣言”的補(bǔ)充,為關(guān)鍵電池技術(shù)的創(chuàng)新潛力提供了技術(shù)背景,以支持和指導(dǎo)決策。
路線圖強(qiáng)調(diào)了在針對電池研發(fā)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新時(shí),獨(dú)立考慮每個(gè)應(yīng)用的重要性。例如,歐盟戰(zhàn)略能源技術(shù)計(jì)劃(SET計(jì)劃)中選定的電池特性和目標(biāo)主要集中在插電式HEV/EV推進(jìn)用鋰電池和二次EV鋰電池的使用,研發(fā)針對這些應(yīng)用的最合適技術(shù)。
路線圖將重點(diǎn)放在各種關(guān)鍵應(yīng)用,確定需要改進(jìn)的關(guān)鍵電池性能,以滿足未來應(yīng)用的需求。
研發(fā)創(chuàng)新的四大領(lǐng)域
除了監(jiān)管之外,歐洲電池創(chuàng)新在歷史上主要是由應(yīng)用發(fā)展推動(dòng)的,形成了市場上各種特定電池產(chǎn)品、尺寸、技術(shù)和化學(xué)成分的共存。幾十年來,該行業(yè)通過領(lǐng)先的國家和國際標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)大眾和利基市場,并在眾多應(yīng)用的開發(fā)中貢獻(xiàn)創(chuàng)新產(chǎn)品。
路線圖選擇了四個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域:汽車出行、材料處理和物流、越野運(yùn)輸和固定存儲(chǔ)。當(dāng)然還有其他由創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵市場,如軍事和醫(yī)療應(yīng)用。
領(lǐng)域之一
汽車出行,鋰電池?fù)屨际袌?/p>
道路運(yùn)輸部門的二氧化碳排放量占?xì)W盟總排放量的20%,具有很強(qiáng)的脫碳潛力,電池是提高車輛(所有傳動(dòng)系統(tǒng))和道路運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施能效的關(guān)鍵。
如今,電動(dòng)汽車受到廣泛關(guān)注,而電池還有很大發(fā)展?jié)摿ΑH蚪y(tǒng)一的輕型車輛試驗(yàn)程序(WLTC)帶來了使用真實(shí)駕駛數(shù)據(jù)來評估燃油消耗和排放的變化,汽車電池的主要挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)不同混合和電氣化程度的汽車動(dòng)能,包括從啟/停到輕混、插電式混動(dòng)汽車(PHEV)和純電動(dòng)汽車(BEV)。
取決于應(yīng)用,不同類型的電池會(huì)繼續(xù)共存。PHEV/EV可以減少本地排放和縮小內(nèi)燃機(jī)(ICE)尺寸。低壓和高壓電氣化策略對能源系統(tǒng)提出了以下不同要求。
1.輔助12V電池鉛還在
12V輔助電池還在
輔助12V電池用于汽車、ICE和各種PHEV。從微混(Micro HEV)、輕混(Medium HEV)到BEV和PHEV,電池的主要功能都是支持12V負(fù)載,保證車載網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量,并在緊急情況下確保安全操控。此外,啟/停功能、循環(huán)穩(wěn)定性和啟動(dòng)是根據(jù)特定車輛結(jié)構(gòu)定制的,盡管啟動(dòng)特性在將來可能會(huì)消失。
雖然鉛蓄電池用量很大,但為滿足未來要求,鋰電池可以在這一類別中占有一席之地。兩者在性能、回收和成本方面是互補(bǔ)的。鋰離子電池的優(yōu)勢在于其能量和功率密度以及在環(huán)境溫度下的循環(huán)壽命。為了與鉛蓄電池競爭,鋰電池應(yīng)在高成本、安全性、可回收性及極端溫度性能方面加以改進(jìn)。
2.重型商用深循環(huán)鋰電有望
不空轉(zhuǎn)商用車帶來鋰電機(jī)遇
今天,許多城市卡車夜間充電或卸貨時(shí)不能空轉(zhuǎn),歐盟一些成員國正在制定進(jìn)一步立法,不允許汽車空轉(zhuǎn)超過數(shù)分鐘。立法的變化導(dǎo)致了新的電池要求,并開啟了一個(gè)全新的市場,特別是重型商用車(HCV)備用電池。
這些電池可以在發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)且電能需求高的情況下確保高能量供應(yīng)。這需要深循環(huán)(放電深度(DOD)高于80%)性能,而現(xiàn)有的傳統(tǒng)啟動(dòng)或兩用鉛蓄電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。如今,這個(gè)新市場上只有鉛,未來鋰可能會(huì)進(jìn)入。然而,鋰的溫窗和總擁有成本將是一個(gè)挑戰(zhàn),需要加以解決。
3.EV電池挑戰(zhàn)多
磷酸鐵鋰和鎳錳鈷氧化物平分秋色
IEA 2019年全球電動(dòng)汽車報(bào)告顯示,目前全球電動(dòng)汽車市場為330萬輛,到2030年將增至2700萬輛。市場驅(qū)動(dòng)因素包括政府政策補(bǔ)貼、日益增長的排放問題和充電基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)一步發(fā)展,如支持電網(wǎng)功能的雙向車輛到電網(wǎng)(V2G)系統(tǒng)。
整個(gè)EV電池價(jià)值鏈的重要性越來越得到歐盟委員會(huì)的認(rèn)可,歐洲電池聯(lián)盟(EBA)的許多舉措及電池特性和目標(biāo)被直接引入歐盟針對該應(yīng)用的既定計(jì)劃中。
選擇的技術(shù)是鎳錳鈷氧化物(NMC)和磷酸鐵鋰(LFP)鋰離子電池。鉛技術(shù)不適用于PHEV/EV推進(jìn),但仍有助于保持車載網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和確保主電池的安全功能。
相比ICE動(dòng)力,鋰動(dòng)力電池的挑戰(zhàn)仍然是高成本和有限的里程。此外,更快的充電速度和安全性,仍然是創(chuàng)新的關(guān)鍵性能指標(biāo)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),業(yè)界正在尋找提高體積和重量密度及保持電池安全性的材料。NMC和固態(tài)技術(shù)是這方面的目標(biāo)。鋰電池回收率目前為50%,預(yù)計(jì)到2030年將取得進(jìn)展,使其在經(jīng)濟(jì)上更具可行性。
領(lǐng)域之二
物料處理和物流應(yīng)用,鋰電更顯靈活
1.物料搬運(yùn)鋰電剛剛開始
鋰電池優(yōu)勢在于多班作業(yè)
物流是供應(yīng)鏈管理的重要組成部分。不同車輛和各種叉車類型有不同的應(yīng)用特點(diǎn)。其中既包括訂單分揀機(jī)、前伸式電動(dòng)叉車、載人托盤車、窄通道叉車、大容量叉車和側(cè)向裝卸機(jī),也包括自動(dòng)引導(dǎo)車輛(AGV)和先進(jìn)機(jī)器人叉車。
EUROBAT估計(jì),用于物料搬運(yùn)的牽引和半牽引電池是一個(gè)較老的市場,其中鉛蓄電池約占90%市場份額,鋰剛剛進(jìn)入。全球電池叉車市場的額定功率為32GWh,年增長率約為8%。在噪音和排放法規(guī)推動(dòng)下,電池叉車正在穩(wěn)步取代ICE叉車,預(yù)計(jì)到2030年市場將達(dá)73GWh。
CBI/Avicenne研究報(bào)告稱,2030年,鋰電池的份額將增長到15-30%。鉛的優(yōu)點(diǎn)是在一班制或現(xiàn)場使用換電基礎(chǔ)設(shè)施時(shí),有足夠的充電時(shí)間。而在小型叉車市場,鋰在多班作業(yè)中具有優(yōu)勢,這些作業(yè)對能源的要求更高,且電池充電時(shí)間有限。這是因?yàn)殇囀艹潆姇r(shí)機(jī)的影響較小,因此為24/7使用的機(jī)器提供了額外優(yōu)勢。鎳基電池在市場中所占份額較小,但在極端溫度條件下(如冷庫)也可發(fā)揮重要作用。
2.自動(dòng)導(dǎo)向車需要高負(fù)載
承受高負(fù)載是關(guān)鍵
自動(dòng)導(dǎo)向車輛(AGV)被稱為“工業(yè)貨車”,是現(xiàn)代生產(chǎn)線和裝配線與傳統(tǒng)運(yùn)輸工具之間的一個(gè)平滑連接。堅(jiān)固的鎳基技術(shù)鎳鎘(NiCd)具有廣泛的工作溫度范圍(-40℃至60℃),傳統(tǒng)上一直是極端環(huán)境下AGV應(yīng)用的選擇,盡管鉛基電池在當(dāng)今AGV市場上占有最大份額。
具有高能量和功率密度的鋰電池已進(jìn)入該市場,為AGV提供動(dòng)力,因?yàn)殡姵厥沂芟蓿抑剌d會(huì)產(chǎn)生較高的電流,因此鋰電池需要增加體積能量密度和循環(huán)能力,這是創(chuàng)新的關(guān)鍵。
領(lǐng)域之三
越野運(yùn)輸
由于現(xiàn)有和/或新興市場在眾多應(yīng)用中的增長,出行電氣化也對越野電池市場產(chǎn)生了積極影響。越野市場非常多樣化,除鐵路、海運(yùn)和空運(yùn)外,還包括農(nóng)業(yè)、清潔機(jī)械、休閑車和高爾夫球車等。
1.鐵路電池鋰電增長最快
鎳基電池是主流技術(shù)
就二氧化碳排放和安全而言,鐵路基礎(chǔ)設(shè)施是歐洲最有效的運(yùn)輸方式。這有賴于更高性能電池的開發(fā),以支持車輛和基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新,從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能和能效。
EUROBAT估計(jì),鐵路電池市場有很高增長潛力,預(yù)計(jì)到2025年,鋰離子、鎳鎘和鉛蓄電池的年增長率分別為25%、5%和4%。
電池系統(tǒng)的新應(yīng)用是鐵路電力牽引的混合化和電氣化,主要用于通勤列車和地鐵列車。鋰電池尤其能滿足此類應(yīng)用所需的高能量、功率密度和循環(huán)特性,由于免維護(hù)和壽命更長等優(yōu)點(diǎn),鋰電池有望成為增長最快的市場。
對于輔助功能電池及高速列車和地鐵列車中的燈和風(fēng)扇,鎳基化學(xué)是首選技術(shù)。在這一領(lǐng)域,對電池的需求不斷增長,特別是亞洲市場的推動(dòng)。由于車載單元的趨勢是更小占地面積、重量限制和恒定的可靠性,未來對儲(chǔ)能系統(tǒng)的要求主要包括體積能量密度、壽命和工作溫度范圍的改進(jìn)。
2.船只電氣化推高鋰電用量
船用鋰電池機(jī)會(huì)多
海洋部門是歐洲和全球二氧化碳排放和污染的主要貢獻(xiàn)者。電池是推動(dòng)海洋和內(nèi)陸水域船隊(duì)轉(zhuǎn)型的助推器。
目前迫切需要對所有形式的船只進(jìn)行電氣化,這對鋰電池來說是一個(gè)機(jī)會(huì)。由于具有較高的能量密度和循環(huán)壽命,鋰電池非常適合推進(jìn)需求,而鉛蓄電池則更適合船載輔助服務(wù),以保證安全保障功能和柴油機(jī)啟動(dòng)。
對于大型船舶和渡輪,動(dòng)力系統(tǒng)有不同程度的混合。一些長途游輪搭載熱機(jī),通過發(fā)電機(jī)給電池充電,為電力推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,并在長時(shí)間滿功率運(yùn)行時(shí)減少油耗和排放,同時(shí)也可以在短時(shí)間內(nèi)以純電動(dòng)模式運(yùn)行,例如進(jìn)入海港時(shí)。電池也可以用來回饋過大的負(fù)載(調(diào)峰)。
對于小型船舶推進(jìn),其他混合電力系統(tǒng)正在發(fā)展,包括太陽能和風(fēng)能的集成。此外,還開發(fā)了全電動(dòng)插入式結(jié)構(gòu),并在港口建立了充電基礎(chǔ)設(shè)施,船上電池系統(tǒng)一旦充滿電,就可以讓船舶在使用過程中不產(chǎn)生任何燃油消耗或排放。標(biāo)準(zhǔn)化是降低成本和滿足船載系統(tǒng)高安全性要求的挑戰(zhàn)。
對于使用48V推進(jìn)電池的小型船只,為了增加推進(jìn)功率和航程,創(chuàng)新的潛力在于重量/體積能量密度。
領(lǐng)域之四
固定儲(chǔ)能鋰電一爭高下
歐洲電力系統(tǒng)正在經(jīng)歷重大變革,需要更大的靈活性和互聯(lián)性,以優(yōu)化能源資源。應(yīng)用的成熟程度各不相同,從早期的示范到非常成熟的部署電池儲(chǔ)能,都有可能對歐洲的脫碳目標(biāo)、能源安全和自主做出有效貢獻(xiàn)。電池的優(yōu)點(diǎn)是可以根據(jù)特定功能進(jìn)行定制,并且可以快速安裝到現(xiàn)場。創(chuàng)新將側(cè)重于長壽命、總擁有成本、可靠性、安全性和轉(zhuǎn)換效率。
由于多樣性,所有電池技術(shù)在電網(wǎng)的各個(gè)層面都有著重要作用:從發(fā)電和輸電到配電和家庭,電池將提供重要的服務(wù),如可再生能源的整合和穩(wěn)定電網(wǎng)。電池可以為氣候友好、安全可靠的能源供應(yīng)系統(tǒng)提供靈活性,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的分散和高比例可再生能源的集成,并支持大量電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施。儲(chǔ)能系統(tǒng)也是領(lǐng)域耦合(Sector coupling)路徑的核心元素,并提供必要的靈活性以支持關(guān)鍵功能,例如:
?穩(wěn)定中低壓電網(wǎng)的電壓
?確保全球能源平衡和頻率
?防止電網(wǎng)過載
?平衡發(fā)電和可再生能源需求
?剩余能源管理
固定式蓄電池業(yè)務(wù)不僅限于電網(wǎng)功能,還服務(wù)于糟糕的和離網(wǎng)的能源系統(tǒng)。歐洲電池行業(yè)在這些市場中占據(jù)很強(qiáng)地位,這些市場是全球性的,并在逐年增長。主要固定電池應(yīng)用是不間斷電源(UPS)、電信,以及電表后端住宅/商業(yè)儲(chǔ)能和發(fā)電機(jī)組層面、輸電(TSO)和配電(DSO)系統(tǒng)運(yùn)營商層面的公用電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)。
固定儲(chǔ)能細(xì)分:儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)服務(wù)的20個(gè)細(xì)分市場
1.UPS電池鋰電開啟
鋰電池開始蠶食市場
UPS是一個(gè)較老的市場,全球市場總量將從15GWh增長到24GWh,年增長率為4%。這一增長是由于大數(shù)據(jù)使用的增加以及對新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心的相關(guān)需求。同期,鋰的市場滲透率將達(dá)到7-18%。另一個(gè)推動(dòng)因素將是新興經(jīng)濟(jì)體的增長,它們需要大量的UPS容量,而歐洲是領(lǐng)先的電池供應(yīng)商。
UPS電池是連接在一起形成不間斷電源的備用電池單元或電池組。如果主電源發(fā)生故障,UPS電池可為系統(tǒng)提供瞬時(shí)電源。電池電壓取決于UPS的大小,UPS保護(hù)涵蓋單臺計(jì)算機(jī)到數(shù)據(jù)中心或建筑物。
此應(yīng)用的關(guān)鍵性能指標(biāo)是能量和功率密度、系統(tǒng)成本、充電可接受性、能量吞吐量、工作溫度范圍和減少冷卻。由于臨界負(fù)荷的進(jìn)一步帶電,需要電池提供更多的輸出,因此需要提高功率密度。這對鉛和鋰技術(shù)都有影響。UPS備用應(yīng)用預(yù)計(jì)將其使用范圍擴(kuò)展到UPS之外,以產(chǎn)生更多的價(jià)值,例如UPS和調(diào)峰以及UPS作為備用電源(UPSaaR)。多功能UPS的另一個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)是能量吞吐能力。
另一個(gè)發(fā)展是在網(wǎng)絡(luò)中連接較小的UPS電池,以形成較大的UPS系統(tǒng),甚至形成虛擬發(fā)電廠(VPP)。5G和人工智能的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)分布式能源生產(chǎn)、儲(chǔ)存和消費(fèi)。VPP可以包括來自數(shù)據(jù)中心和基站收發(fā)臺的傳統(tǒng)商業(yè)和工業(yè)UPS電池,也可以包括來自電動(dòng)汽車、叉車、公用電網(wǎng)規(guī)模和電表后端電池。
由于這些創(chuàng)新,需要研究UPS電池的充電接受能力及其對快速充電產(chǎn)生的更高溫度的魯棒性。延長使用時(shí)間還需要大幅提升能量吞吐能力;成本也是一個(gè)關(guān)鍵因素。
2.電信電池鋰電增速
電信電池需要高吞吐能力
目前,全球電信電池市場總?cè)萘繛?7GWh,到2030年可能增至25GWh。鋰市場份額將達(dá)9-23%,也可能更高,取決于電池的原材料成本。這意味著未來十年鉛市場將保持穩(wěn)定,鋰將吸收市場份額。
電信電池是指當(dāng)主電源不可用或不足時(shí),以48V直流(DC)儲(chǔ)能系統(tǒng)的電池或電池組為信息和通信技術(shù)或電信站點(diǎn)供電。此應(yīng)用的關(guān)鍵性能指標(biāo)是能量和功率密度、系統(tǒng)成本、能量吞吐量、充電接受能力、工作溫度范圍和回收。與UPS不同的是,電信電池僅用于電信應(yīng)用。一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)因素是對提高能量吞吐能力的需求,特別是5G網(wǎng)絡(luò)的推出。
3.電表后端儲(chǔ)能鋰電主導(dǎo)
鋰具有空間優(yōu)勢
住宅和商業(yè)領(lǐng)域的二氧化碳排放量占?xì)W盟總排放量的12%。預(yù)計(jì)到2022年,年電池新增容量將超過4GWh,這不僅是由于售出設(shè)備數(shù)量增加,還由于對更大存儲(chǔ)系統(tǒng)的需求增加,包括自耗增加。使用不同電化學(xué)方法可以為住宅脫碳提供整體效益,而電池是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。
在住宅和商業(yè)建筑中,用于儲(chǔ)存電表后端可再生能源的固定電池還可以發(fā)揮其他作用,如調(diào)峰或UPS。其首要任務(wù)是在電力成本高或可再生能源產(chǎn)量低的情況下提供負(fù)載。另一個(gè)功能是,電池可作為EV家庭(快速)充電站的雙電池。
鋰和鉛都可以在這個(gè)市場上競爭。目前鋰占主導(dǎo)地位,在空間方面具有優(yōu)勢,但室內(nèi)儲(chǔ)存要求的安全性有待進(jìn)一步提高,這就需要轉(zhuǎn)向固態(tài)技術(shù)。要使鋰到2030年在經(jīng)濟(jì)上更加可行,還有待回收方面的進(jìn)展。
4.電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能靈活性優(yōu)先
現(xiàn)場安裝和擴(kuò)展很重要
公用電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能是電池與其他儲(chǔ)能技術(shù)(如水力發(fā)電和燃料電池)競爭的市場,電池有相當(dāng)大的優(yōu)勢,因?yàn)樗苋菀自诂F(xiàn)場安裝,并可根據(jù)電源和容量需求進(jìn)行擴(kuò)展。電池市場前景看好,預(yù)計(jì)到2025年,該領(lǐng)域全球電池市場將達(dá)到60GWh,銷售額將超過100億歐元。
電池可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)穩(wěn)定性,快速存儲(chǔ)能量或以毫秒為單位輸入電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)償,以避免頻率不穩(wěn)定,并補(bǔ)償發(fā)電量和負(fù)荷波動(dòng)引起的偏差。電池還為電網(wǎng)提供備用容量,承擔(dān)傳統(tǒng)發(fā)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)備用功能。在完全斷電(黑啟動(dòng))后重啟還需要電池儲(chǔ)能,或向集成了可再生能源的島嶼電網(wǎng)供電。由于其響應(yīng)時(shí)間短(毫秒范圍),電池存儲(chǔ)系統(tǒng)適合提供低至分鐘的能量控制。如今,通過集中分散的電池存儲(chǔ)提供控制電源已經(jīng)相當(dāng)經(jīng)濟(jì)。而創(chuàng)建和使用本地靈活性來支持網(wǎng)絡(luò)是優(yōu)化配電網(wǎng)容量使用的關(guān)鍵。
公平競爭最重要
EUROBAT強(qiáng)調(diào),歐洲必須為所有電池技術(shù)保持一個(gè)公平的競爭環(huán)境,因?yàn)榈?050年,每一項(xiàng)互補(bǔ)技術(shù)都將是將歐盟轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)公平和繁榮社會(huì)所必需的,這個(gè)社會(huì)將成為一個(gè)現(xiàn)代、資源高效和有競爭力的經(jīng)濟(jì)體,實(shí)現(xiàn)凈零排放。歐洲不能逐步淘汰一種電池技術(shù),轉(zhuǎn)而采用另一種電池技術(shù),因?yàn)樗屑夹g(shù)都有助于實(shí)現(xiàn)歐盟的脫碳目標(biāo)。
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原文標(biāo)題:歐洲2030電池路線圖雄心勃勃 鋰電戰(zhàn)略不容小覷
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