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作者：特普生（自主研制NTC芯片的儲能CCS）儲能熱管理應(yīng)用顧問
儲能市場動態(tài)正在影響電池形式、組件和生產(chǎn)的演變
部署的快速增長使儲能系統(tǒng) (ESS) 已成為電池制造商的新競爭戰(zhàn)場。無論是從電動汽車 (EV) 市場實現(xiàn)多元化，還是專注于 ESS，這都是一個利用未來十年強勁前景的良好機會。
總部在愛丁堡的英國著名咨詢公司W(wǎng)ood Mackenzie最近啟動了一系列儲能技術(shù)報告，為我們帶來了儲能方面的洞察和見解。其中一份儲能趨勢的報告?zhèn)戎赜?ESS 市場動態(tài)，以及如何推動鋰離子電池組件和設(shè)計的發(fā)展。下面是三個值得關(guān)注的主要趨勢的概述。
1. 儲能系統(tǒng)ESS與電動汽車EV電池分化加速
技術(shù)、市場、制造和政策因素的結(jié)合正在推動鋰離子電池市場格局的快速變化。隨著 ESS 發(fā)展的加速，對 ESS 電池的特定性能要求越來越多地通過與EV 電池市場的分歧來解決。
EV電池的重點是提高能量密度以增加續(xù)航里程和縮短充電時間，而 ESS 電池的重點是成本、耐用性和存儲時間。固定電池需要在價格上與傳統(tǒng)的調(diào)峰和調(diào)頻技術(shù)競爭。他們還需要長達 10,000 次充電循環(huán)的更長使用壽命——是電動汽車電池的三倍。此外，對持續(xù)時間更長的 ESS 應(yīng)用程序的需求也在增加。
政策也會影響電池市場的分化。在美國，《降低通貨膨脹法案》的條款賦予至少包含 40% 國內(nèi)成分（到 2029 年上升到 55%）的 ESS 項目額外 10% 的投資稅收抵免。相比之下，電動汽車電池對關(guān)鍵礦物采購的要求要嚴格得多，并且需要可追溯性。
這將增加生產(chǎn)成本并推動 ESS 市場的電池供應(yīng)分離，以避免ESS 電池的價格被不必要地提高。
2. LFP 陰極化學(xué)在儲能應(yīng)用中勢頭強勁
先進的硅基和鋰金屬陽極技術(shù)以及全固態(tài)電池等新技術(shù)旨在提高能量密度。因此，他們將優(yōu)先考慮電動汽車和消費電子市場。
相比之下，用于儲能應(yīng)用的電池開發(fā)則側(cè)重于該行業(yè)的特殊需求。磷酸鐵鋰 (LFP) 陰極技術(shù)正迅速在 ESS 市場流行起來，這要歸功于其安全性能、較長的循環(huán)壽命以及鐵和磷酸鹽原材料的豐富（因此成本較低）。
另一種在商業(yè)化方面發(fā)展迅速并且在固定存儲應(yīng)用方面具有誘人前景的技術(shù)是鈉離子 (Na-ion) 電池。鈉離子電池的工作原理與鋰離子 (Li-ion) 電池類似，但可能不像 LFP 那樣對鋰、鈷和鎳價格上漲敏感。
作為全球儲能團隊的高級研究分析師，也是本報告的作者之一，KEVIN SANG 在其另外的一篇文章中《量化電池原材料需求》指出: 鋰離子電池將主導(dǎo)電池市場固定式儲能解決方案是電池快速增長的領(lǐng)域。在這里，與電動汽車領(lǐng)域一樣，鋰離子電池占據(jù)主導(dǎo)地位，占應(yīng)用的 90% 以上。未來，鈉離子電池等替代品可能會發(fā)揮更大的作用，一些持續(xù)時間更長的選擇，如液流電池，也是如此。
隨著鋰離子電池技術(shù)在不同應(yīng)用領(lǐng)域的市場滲透率提高，對正極材料的需求將持續(xù)上升。目前，五種正極材料是鋰離子電池的首選：鈷（LCO）、氧化錳（LMO）、磷酸鐵（LFP）、鎳鈷鋁氧化物（NCA）和鎳鈷錳(NCM)。每一種都有其優(yōu)點，它們將繼續(xù)以不同的方式使用。
3. 成本降低正在推動 ESS 電池尺寸和格式的創(chuàng)新
最終，電池尺寸和形式的發(fā)展也在 ESS 市場快速發(fā)展。降低成本的一種有意義的方法是增加電池的容量和尺寸。這減少了系統(tǒng)組件的數(shù)量，降低了物料清單 (BOM) 成本，簡化了組裝和集成，并減輕了電池管理系統(tǒng) (BMS) 的負擔(dān)。
280 Ah（安培小時）已經(jīng)成為 LFP 電池在電網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用中的新標準，容量高達 560 Ah，循環(huán)壽命高達 12,000 次。然而，更大的電池需要更高的制造能力，并且對安全管理也有影響。
在電池形式方面，方形電池目前在電網(wǎng)規(guī)模的ESS中占據(jù)主導(dǎo)地位，主要是因為它們受到中國電池制造商的青睞。它們節(jié)省空間但制造成本高，并且由于熱管理效率較低而相對較快地消亡。
相比之下，圓柱形電池相對安全、便宜且易于制造，并且由于日歷壽命長而運行經(jīng)濟。它們的形狀會在電池組中的電池之間形成空腔，從而降低體積能量密度，但是，與電動汽車相比，這對于 ESS 應(yīng)用來說不是什么大問題。我們預(yù)測最新一代更大的圓柱形 46xx LFP 電池將在未來十年內(nèi)用于各種儲能市場。
