Cum este dominată industria ESS electrochimică de bateriile cu ioni de litiu?
Bateriile litiu-ion vor domina piața electrochimică ESS din China 90% pana la sfarsitul lui 2022, depășind cu o marjă semnificativă celelalte baterii secundare. Pentru a explica bateriile litiu-ion’ dominare, performanța și comercializarea a trei dintre cele mai utilizate baterii ESS—flow, Pb-acid, și litiu-ion — sunt comparate în paragrafele următoare.
Performanța bateriei
Bateriile cu litiu-ion depășesc bateriile cu flux și bateriile cu acid Pb în ceea ce privește tensiunea de lucru, Densitatea energetică, si eficienta energetica, ca Tabel 1 ilustrează. În plus, oferă o gamă mai largă de scenarii de aplicații de stocare a energiei și o durată de viață mai lungă. De exemplu, bateriile cu flux ocupă prea mult spațiu la dezvoltarea sistemelor de stocare a energiei (ESS) cu capacitati mai mari, în timp ce bateriile Pb-acid’ densitatea slabă a energiei le face mai puțin adecvate pentru ESS de tip putere, care se ocupă de înaltă tensiune într-o perioadă mică de timp.Baterii cu ioni cu litiu sunt deci o alegere superioară pentru stocarea energiei.
În plus, majoritatea integrărilor ESS implică instalații care generează energie regenerabilă. Cu toate acestea, scopul iniţial de promovare a surselor de energie regenerabilă este contrazis de faptul că plumbul, un element greu găsit în bateriile cu acid Pb, pot fi dăunătoare atât pentru mediu, cât și pentru sănătatea umană dacă nu sunt manipulate corespunzător. Bateriile cu acid Pb erau mai puțin comune, chiar dacă erau mai puțin costisitoare din cauza ratei lor mai mari de auto-descărcare, eficiență scăzută de încărcare/descărcare, si durata de viata mai scurta. În contrast, bateriile cu flux nu sunt la fel de utilizate în ESS ca și bateriile LFP.
Volumul de comercializare
De îndată ce bateriile litiu-ion au devenit disponibile, producători din Europa, Coreea de Sud, Japonia, Statele Unite ale Americii, iar China a văzut că există o piață pentru ei și s-a grăbit să obțină brevete. în consecinţă, s-a înregistrat o creștere a cantității de cereri de brevet în 2006. Cu toate acestea, majoritatea producatorilor aleg sa investeasca in China din cauza conditiilor economice nefavorabile din Coreea de Sud si Japonia, precum și cererea restricționată de pe piață și legile privind drepturile de autor din SUA și Europa. China a renunțat la redevențele pentru brevetele de baterii cu litiu-ion produse local și vândute în 2011, care a accelerat foarte mult dezvoltarea pieței bateriilor cu litiu-ion din China. Cu mai mulți producători care își folosesc produsele în vehicule electrice, națiunea deținea jumătate din piața mondială a bateriilor litiu-ion de consum 2015. Materialele catodice și bateriile LFP ale Chinei au reprezentat aproape toată cota de piață globală până în prezent 2022. Avantajul competitiv al Chinei în afaceri este consolidat de reducerile anuale ale costurilor de producție determinate de producția de masă și de evoluțiile tehnologice în curs.
În ciuda faptului că au durate de viață mai lungi și mai multe cicluri de încărcare/descărcare, bateriile cu flux sunt încă în stadiile incipiente ale cercetării și comercializării tehnologice. Ca urmare, comparativ cu celelalte două baterii, costul de investiție inițial al ESS bazat pe baterie de flux este mai mare. Vanadiu redox este în prezent cea mai des folosită baterie cu flux. Cu toate acestea, din cauza costului ridicat al vanadiului și a lacunelor din lanțul industrial, investiția sa inițială este 1.5 ori mai mare decât cea a unei baterii litiu-ion. Pentru a crește aplicabilitatea bateriei de flux, numeroase afaceri străine finanțează în prezent, în curs de dezvoltare, și extinderea lanțului industriei bateriilor cu flux. Pe de altă parte, comparativ cu bateriile litiu-ion, lanțul de afaceri cu baterii de flux are o structură mai mare și mai complicată. Pentru toate domeniile, inclusiv electroliții, BOM, și materii prime din amonte, trecerea la unul nou ar putea dura ani. Baterii de flux’ caracteristicile distincte și performanța superioară a bateriei le vor asigura poziția în industria de stocare a energiei odată ce producătorii au stabilit lanțul industrial.
Bateriile litiu-ion au ajuns la maturitate în același timp cu stocarea energiei, făcându-le cea mai populară baterie în sistemele de stocare a energiei (ESS). În contrast, bateria de flux este comercializată mai târziu și se confruntă în continuare cu obstacolele costurilor ridicate și a zonei vaste de instalare, ceea ce duce la mai puține utilizări în ESS.
Va dura popularitatea bateriilor cu litiu-ion?
Din cauza comercializării sale timpurii, avantaje de performanță, și producția de masă, Baterii cu ioni cu litiu va continua să fie produsul standard pentru următorii câțiva ani la un cost mai mic. Cu toate acestea, the 2022 Creșterea prețurilor sării de litiu a determinat comercializarea altor baterii potențial utile. Piața vizează durate mai lungi de stocare a energiei decât cele două până la patru ore pe care le are în medie în prezent. Reglementări mai stricte care impun construirea de sisteme de stocare a energiei de lungă durată (ESS) va crește cererea și va grăbi creșterea unei rețele de alimentare cu baterii mai dezvoltate. Bateriile non-litiu-ion sunt încă în stadiile incipiente ale cercetării și dezvoltării și nu sunt încă disponibile comercial. Având în vedere scăderea recentă a prețurilor sării de litiu, credem că bateriile litiu-ion vor continua să fie tehnologia standard în industrie pe piața ESS în viitorul apropiat.
Cât despre bateriile LFP și NCA/NCM, fiecare are avantajele lor și nu sunt în totalitate în competiție. Bateria LFP este ieftină, seif, pret competitiv, și este folosit mai ales în bărbierit de vârf. Ne așteptăm ca ESS bazat pe acumulatorul NCA/NCM să atingă un LCOS mai mic decât cel bazat pe bateria LFP, cu condiția ca bateria NCA/NCM să facă progrese tehnologice în viitor. Cu toate acestea, datorită caracteristicilor lor diferite, aplicarea celor două va fi doar mai divergentă în viitor.
Împărtășește acum
Postări înrudite
