鉅大LARGE | 點擊量：803次 | 2022年06月27日
為何磷酸鐵鋰電池將取代鉛酸和三元電池？
從2011-2019年，我國儲能產業發展飛快，儲能發展之快離不開各大發電公司及政策的支持。在19年經歷了短暫的回落后，儲能領域在國內電網側改革及政策支持下，市場發展迎來新的拐點。進入2020年，僅在電化學儲能領域市場出現明顯變革，國內新招標的基站儲能、風電項目等均已明確表示不再使用鉛酸電池，鑫欏資訊預測，2025年國內電化學儲能裝機規模將達到將接近80Gwh，未來幾年鋰電池儲能占比將達到95%以上，同時也為磷酸鐵鋰電池開辟一片新的廣闊藍圖。
1、我國電化學儲能未來發展空間可期
我國儲能類型多樣化，2019年我國已投運儲能項目累計裝機規模180Gwh，其中抽水儲能占比93.4%，仍占據主導地位；國內電化學儲能裝機約8.1Gwh，僅占國內儲能總裝機量4.5%。抽水儲能仍然是目前最成熟、最經濟的儲能技術，大規模應用于系統調峰、調頻和備用領域，抽水蓄能在儲能應用中的主導地位短時間內仍然不會被動搖。
圖12019年國內儲能市場占比
數據來源：CNESA鑫欏資訊整理
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
表1儲能重要類型比較
電化學儲能單元成本較高、經濟性不足，但相比物理儲能效率更高、配置靈活、響應更快速，隨著近年來成本的快速下降、商業化應用逐漸成熟，電化學儲能的優勢愈發明顯，開始逐漸成為儲能新增裝機的主流，且未來仍有較大的成本下降空間，發展前景廣闊。
圖2國內電化學儲能裝機趨勢（GWH)
數據來源：鑫欏資訊
2020年，伴隨國內電網側改革及政策支持下，國內電化學儲能在保持穩步發展的同時，還將落地一些2019年規劃的、受政策影響而未建設的項目，預計增量明顯，累計裝機規模將達到15Gwh。
2、鋰電池取代鉛酸電池勢在必行
圖3國內電化學應用技術分布
數據來源：鑫欏資訊
我國鉛酸電池技術成熟，也是全球最大的鉛酸蓄電池生產國和鉛酸蓄電池消耗國。電池材料來源廣泛，成本較低，其缺點是循環次數少，使用壽命短，在生產回收等環節處理不當易造成污染環境。
由于電化學儲能早期成本過高，我國國內儲能項目多以政府項目為主，早期多采用鉛酸電池，但隨著國內鋰電池技術不斷成熟，鋰電池因其能量密度高、使用壽命長、適用溫度范圍寬等特點，逐步替代鉛酸電池儲能。據鑫欏資訊統計，2019年，國內電化學儲能累計裝機8.1Gwh，同比上升55.7%，繼續保持快速上升勢頭。其中，鋰電池在電化學儲能中的占比達到了81%，鉛酸電池下降到18%。
比較不同技術路線的電化學儲能，鋰電池儲能技術具有大規模、高效率、長壽命、低成本、無污染等優勢，目前最可行的技術路線。
表2：電化學儲能不同路線技術比較
相比其他電池儲能，鋰電池的循環壽命最長，同時循環效率高最，伴隨鋰電池技術不斷提升，續航能力在不斷改進，使得鋰電池在儲能領域的應用潛力不斷提升。
鋰電池倍率性能好，制備比較容易，在未來改進高溫性能和安全性能欠佳等缺點更利于在儲能領域應用。
和鉛酸、鉛碳電池相比，鋰電池的無污染性更符合環保要求，而液流電池的昂貴價格使得鋰電池成為更適合的清潔能源。
另外，全球鋰電池儲能系統在技術上占比其他電池儲能系統占比要高出很多，這也為鋰電池未來成為儲能的主流奠定了良好的基礎。
3、鋰電池成本下降優勢凸顯
隨著鋰電池價格繼續下降，進入2020年，國內新招標的基站儲能、風電項目等均已明確表示不再使用鉛酸電池，預計未來幾年鋰電池占比仍然將繼續上升接近100%。
從儲能系統成本結構來看，電池系統成本占比高達53%左右。以目前應用最廣的鋰電池為例，目前在儲能項目中大多使用磷酸鐵鋰電池。和用于車載的主流電池三元鋰電池相比，磷酸鐵鋰電池具有成本較低、壽命較長的優勢，更適用于搭載在儲能系統上。
圖4儲能系統建設成本構成（2019）
數據來源：公開資料鑫欏資訊整理
目前國內主流磷酸鐵鋰電池PACK價格在0.6-0.7元/Wh左右，拋開PACK成本約0.1元/wh，實際儲能鋰電池產品的毛利率水平仍然可以維持在20-30%之間。
國內液流電池成本一般是鋰電池成本的2倍，重要因為原料五氧化二釩價格高昂，目前國內五氧化二釩價格高達12萬元/噸，歷史最高價曾到達60萬元/噸。
鉛酸電池主流價格在0.4-0.5元/wh，雖然較LEP電池價格略低，但從性能上來看，鉛酸電池的循環壽命僅為1000-1200次，磷酸鐵鋰電池循環壽命1000-10000次(衰減至70%)。以循環7000次計算，需更換鉛酸電池約6次，而磷酸鐵鋰電池不需更換。
經過測試，每座5G基站全新鐵鋰電池每天可進行2次完整的峰-平-谷切換，可節省電費1.04萬元/年，較鉛酸電池多節省電費2554元/年。
4、磷酸鐵鋰電池—我國鋰電儲能市場王者
從鋰電儲能布局來看，目前海外市場儲能項目需求多以用戶側為主，同時歐美國家較為重視環保，對鉛酸電池極為排斥，由此帶動三星SDI、LG化學和松下等海外公司鋰電池在儲能領域的大規模應用，這些海外公司尚未布局磷酸鐵鋰電池項目，目前全部采用三元電池。而國內市場使用的儲能電池幾乎全部為磷酸鐵鋰電池，重要是因為三元電池相比磷酸鐵鋰電池成本高，安全性差。
2020年上半年，在新能源市場低迷的情況下，鋰電儲能市場表現搶眼，中鐵塔和我國移動相繼招標磷酸鐵鋰備用儲能電池規模總計達4Gwh，華為基站及甘肅、內蒙古等地建設的電網側儲能、風光儲一體化鋰電儲能項目規模2.5Gwh，這些項目均使用磷酸鐵鋰電池，推動國內磷酸鐵鋰電池市場需求出現明顯提升。
據鑫欏資訊了解，2020年上半年，億緯、瑞浦、南都、海四達等公司儲能訂單量新增明顯；國軒高科由于華為基站及風電儲能訂單帶動，磷酸鐵鋰電池生產飽滿，5-六月磷酸鐵鋰材料產量創出歷史新高；同時受中移動和中鐵塔儲能招標項目提振，國內干法隔膜公司訂單增量明顯；國內負極材料市場需求上升點也集中在儲能和小動力會場。
長期來看，電化學儲能中鋰電池優勢明顯，而磷酸鐵鋰電池相有關三元電池成本優勢和循環性能優勢明顯，無論從目前的應用情況以及發展趨勢來看，未來儲能市場的重要上升在于磷酸鐵鋰電池，磷酸鐵鋰電池有望成為國內鋰電儲能市場王者。
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