蓄电池的应用分类与市场前景

2022-05-28 照明小编 www.gdzrlj.com
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蓄电池的应用分类与市场前景

蓄电池是用来储存电量,因此可以说所有的电池都是储能电池,后来为了区分应用,按场景分为消费类、动力类和储能类三种。消费类应用在手机、笔记本电脑、数码相机等消费类产品,动力类应用在电动汽车上,储能类应用在储能电站上。


蓄电池的应用分类与市场前景


动力电池也是储能电池的一种,主要应用于电动汽车,由于受到汽车的体积与重量限制以及启动加速等要求,动力电池比普通的储能电池有更高的性能要求,如能量密度要尽量高,电池的充电速度要快,放电电流要大,但普通储能电池的要求没这么高,根据标准,动力电池的容量低于80%就不能再用在新能源汽车了,但稍加改造,还可用在储能系统中。


蓄电池的应用分类与市场前景


目前动力电池回收标准于2020年3月31日正式发布, 10月1日开始正式实施,文件规定了车用退役动力电池回收梯次利用的余能检测、拆卸要求、梯次利用要求、梯次利用产品标识,可梯次利用设计指南,以及剩余寿命评估规范等内容。使用回收的动力电池也开始有大型的项目,2020年12月21号,湖南长沙湘行交通新能源发布储能中标公告,格林香山光储充站场0.2MW/1.1MWh梯次储能项目实施,电池折合的价格1.53元/Wh。


从应用场景来看,动力锂电池主要用于电动汽车、电动自行车以及其它电动工具领域,而储能锂电池主要用于调峰调频电力辅助服务、可再生能源并网和微电网等领域。用于电力调峰、离网型光伏储能或用户侧的峰谷价差储能场景,一般需要储能电池连续充电或连续放电两个小时以上,因此适合采用充放电倍率≤0.5C的容量型电池;对于电力调频或平滑可再生能源波动的储能场景,需要储能电池在秒级至分钟级的时间段快速充放电,所以适合≥2C功率型电池的应用;而在一些同时需要承担调频和调峰的应用场景,能量型电池会更适合些。


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其次,相对于动力锂电池,储能锂电池对于使用寿命有更高的要求。新能源汽车的寿命一般在5-8年,而储能项目的寿命一般都希望大于10年。动力锂电池的循环次数寿命在1000-2000次,而储能锂电池的循环次数寿命一般要求能够大于3500次,并且希望通过开发新型的运维再生技术,以达到超长的储能寿命。


在成本方面,动力锂电池面临和传统燃油动力源的竞争,储能锂电池则需要面对传统调峰调频技术的成本竞争。另外,储能电站的规模基本上都是兆瓦级别以上甚至百兆瓦的级别,因此储能电池的成本要求比动力电池的成本更低,2020年初,储能电站招标价格约为2.1元/Wh,到2020年底,储能电站招标价格约为1.2元/Wh左右,降幅很大。


2020年储能市场最为亮眼的应该是中国铁塔、中国移动和中国电信的5G基站备用电源招标项目,仅这三家企业的大单招标就约达6GWh。另外包括三家电信企业旗下的地方5G基站项目招标以及其他运营商的招标更是不胜其数,全年5G基站备用铁锂电池需求预计在10GWh左右。


目前储能市场磷酸铁锂占据着绝对主流,未来几年磷酸铁锂还将在储能市场的占主导地位,而铅酸电池的空间会不断被挤压,但由于磷酸铁锂也有性能不足的地方,如低温性能差、放电倍数低,其它技术类型的电池包括铅炭电池、钛酸锂、全钒液流电池也有一定的机会。


铅炭电池是一种电容型铅酸电池,是一种新型的超级电池,是将铅酸电池和超级电容器两者合一:既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点,也发挥了铅酸电池的比能量优势,且拥有非常好的充放电性能--90分钟就可充满电(铅酸电池若这样充、放,寿命只有不到30次)。而且由于加了碳(石墨烯),阻止了负极硫酸盐化现象,改善了过去电池失效的一个因素,更延长了电池寿命。从2015年开始,铅炭电池开始参与电网侧储能项目,近年来有所减少,但在中小型微网和离网项目,铅炭电池开始占据主导地位。


2020年10月,中国科学院工程热物理研究所大同分所1MWh钛酸锂集装箱储能系统正式投入运营。钛酸锂电池应用在储能领域,与其超高安全、超快充放电以及极好的耐温性能密不可分,这些也是储能应用场景的主要参考指标。


2020年12月新疆阿克苏地区阿瓦提县粤水电阿瓦提光伏二电站内的储能电站并网运行,项目采用的全钒液流储能电池,这种蓄电池寿命可达20年以上,循环寿命15000次以上。整个储能系统对环境十分友好,同时也极具安全性。项目建成后,将与光伏电站联合运行,平滑光伏出力,参与地区电网调峰、调频、电网需求响应等电力市场辅助服务,共同解决当地弃光问题,提高电网的可靠性与稳定性。


总结


作为推动可再生能源发展的关键技术,储能的发展已成为实现碳中和目标中日益迫切的需求。为推动能源革命和清洁低碳发展,“十四五”可再生能源装机规模将实现跨越式发展,“可再生能源 储能”已成为能源行业的共识,每年将会有超过10%的增长,预计到2030、2040年,中国规模化储能电站(除抽水蓄能外)将分别达到25GW、50GW。预计磷酸铁锂电池将在通信储能市场、电网侧储能市场和新能源发电市场占据主导地位,铅炭电池将在离网和小型微网项目占有重要的地位,全钒液流储能电池和钛酸锂电池也将在电源侧储能市场发挥重要作用。


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