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電化學(xué)儲(chǔ)能正在迎來(lái)大爆發(fā)，這已是一個(gè)確定性事件。

全球最領(lǐng)先的戰(zhàn)略咨詢公司——麥肯錫近日撰文分析未來(lái)電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)的結(jié)構(gòu)、趨勢(shì)以及參與者如何在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中獲勝。

本文由 Gabriella Jarbratt、Sören Jautelat、Martin Linder、Erik Sparre、Alexandre van de Rijt 和 Quan Han Wong 共同撰寫，代表了麥肯錫工業(yè)與電子業(yè)務(wù)部門和麥肯錫電池加速器團(tuán)隊(duì)的觀點(diǎn)。

原標(biāo)題：《通過電池儲(chǔ)能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可再生能源》

電池儲(chǔ)能系統(tǒng)市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)。對(duì)于那些想要引領(lǐng)潮流的人來(lái)說，以下才是關(guān)鍵問題。

隨著《巴黎協(xié)定》下一階段目標(biāo)的迅速臨近，世界各地的政府和組織都在尋求增加可再生能源的采用。一些能源使用量最大的地區(qū)，有額外的動(dòng)力去尋求傳統(tǒng)能源的替代品。在歐洲，這一激勵(lì)措施源于能源危機(jī)。在美國(guó)，這是得益于《通貨膨脹削減法案》，該法案于 2022 年頒布，撥款 3700 億美元用于清潔能源投資。

這些都推動(dòng)了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（電化學(xué)儲(chǔ)能）市場(chǎng)的發(fā)展。電池存儲(chǔ)是可再生能源發(fā)電的重要推動(dòng)者，盡管基礎(chǔ)能源本質(zhì)上具有間歇性，但它可以幫助清潔能源為世界能源需求做出穩(wěn)定的貢獻(xiàn)。電化學(xué)儲(chǔ)能提供的靈活性將使其成為調(diào)峰、自耗優(yōu)化以及停電時(shí)備用電源等應(yīng)用的一部分。隨著電池價(jià)格不斷下降，這些應(yīng)用開始變得更有利可圖。

所有這一切都創(chuàng)造了一個(gè)重要的機(jī)會(huì)。根據(jù)我們的分析，2022 年電化學(xué)儲(chǔ)能 投資超過 50 億美元，幾乎比前一年增加了三倍。我們預(yù)計(jì)到2030年，全球電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)將達(dá)到1200億至1500 億美元。

但這仍然是一個(gè)分散的市場(chǎng)，許多提供商想知道市場(chǎng)機(jī)會(huì)在哪里，以及如何展開競(jìng)爭(zhēng)?，F(xiàn)在是時(shí)候弄清楚快速發(fā)展的電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)中的最佳機(jī)會(huì)在哪里，并開始為此做好準(zhǔn)備。

以下是一些問題和答案，可幫助電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)的參與者制定策略。

01、重大戰(zhàn)略機(jī)遇在哪里

了解與電化學(xué)儲(chǔ)能相關(guān)的機(jī)會(huì)的最佳方法，是根據(jù)應(yīng)用程序和用戶規(guī)模來(lái)細(xì)分市場(chǎng)。電化學(xué)儲(chǔ)能分為三個(gè)部分：電表前端 (FTM) 公用事業(yè)規(guī)模安裝，通常大于 10 兆瓦時(shí) (MWh)；用戶側(cè) (BTM) 商業(yè)和工業(yè)裝置，通常范圍從 30 千瓦時(shí) (kWh) 到 10 MWh；和BTM住宅裝置，通常小于30 kWh。

我們預(yù)計(jì)，公用事業(yè)規(guī)模的電化學(xué)儲(chǔ)能（已占新增年產(chǎn)能的大部分）將在未來(lái)六年中每年都增長(zhǎng)29% 左右，是三個(gè)細(xì)分市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的。

預(yù)計(jì)到2030 年，公用事業(yè)規(guī)模的年度裝機(jī)容量將達(dá)到 450 至 620 吉瓦時(shí) (GWh)，公用事業(yè)規(guī)模的電化學(xué)儲(chǔ)能將占據(jù)當(dāng)年總市場(chǎng)的90%。

FTM（發(fā)電側(cè)）裝置的客戶主要是公用事業(yè)公司、電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商和可再生能源開發(fā)商。

他們希望平衡可再生能源的間歇性、提供電網(wǎng)穩(wěn)定服務(wù)或推遲對(duì)其電網(wǎng)的昂貴投資。該領(lǐng)域的電化學(xué)儲(chǔ)能提供商，通常是垂直整合的電池生產(chǎn)商或大型系統(tǒng)集成商。他們將在成本和規(guī)模、可靠性、項(xiàng)目管理記錄以及開發(fā)用于電網(wǎng)優(yōu)化和交易的能源管理系統(tǒng)和軟件解決方案的能力方面脫穎而出。

電化學(xué)儲(chǔ)能部署已經(jīng)大規(guī)模進(jìn)行。一家美國(guó)能源公司正在開發(fā)一個(gè)電化學(xué)儲(chǔ)能 項(xiàng)目，最終產(chǎn)能可達(dá)6GWh。另一家在能源內(nèi)外都有商業(yè)利益的美國(guó)公司已經(jīng)超越了這一數(shù)字，到 2022 年電化學(xué)儲(chǔ)能部署量已達(dá)到6.5GWh?，F(xiàn)在涌入電化學(xué)儲(chǔ)能的大部分資金，都用于提高能源提供商靈活性的服務(wù)，例如通過堅(jiān)定的頻率響應(yīng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的增長(zhǎng)將更多地源于太陽(yáng)能園區(qū)和風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)，這些項(xiàng)目需要電池來(lái)滿足其短期存儲(chǔ)需求。

FTM（發(fā)電側(cè)）公用事業(yè)規(guī)模儲(chǔ)能的收入模式在很大程度上取決于提供商正在進(jìn)入的地區(qū)的狀態(tài)。大多數(shù)公用事業(yè)規(guī)模的電池儲(chǔ)能參與者都奉行收入疊加策略，即從各種來(lái)源匯集收入。他們可能參與輔助服務(wù)、套利和容量拍賣。例如，英國(guó)的許多電化學(xué)儲(chǔ)能安裝，目前都圍繞頻率控制等輔助服務(wù)。意大利的 電化學(xué)儲(chǔ)能參與者通過贏得該國(guó)一項(xiàng)以可再生能源為重點(diǎn)的產(chǎn)能拍賣而取得突破。德國(guó)的機(jī)遇更多地圍繞著避免昂貴的電網(wǎng)升級(jí)。在FTM公用事業(yè)領(lǐng)域受到關(guān)注的電化學(xué)儲(chǔ)能參與者已經(jīng)了解，與使用單一策略相比單獨(dú)響應(yīng)國(guó)家及其法規(guī)的價(jià)值。

02、工商業(yè)儲(chǔ)能的價(jià)值

商業(yè)和工業(yè) (C&I) 是第二大細(xì)分市場(chǎng)，我們預(yù)測(cè)其將以13%的復(fù)合年增長(zhǎng)率，使 C&I 到 2030 年的年增量達(dá)到 52 至70 GWh。

C&I 有四個(gè)子部分。

第一個(gè)是電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施（EVCI）。根據(jù)麥肯錫未來(lái)移動(dòng)中心的數(shù)據(jù)，電動(dòng)汽車占全球汽車銷量的比例將從 2025 年的 23% 左右躍升至 2030 年的45%。這種增長(zhǎng)將需要快速擴(kuò)建常規(guī)充電站和超級(jí)充電站，從而給當(dāng)前的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)壓力，并需要昂貴且耗時(shí)的升級(jí)。為了避免這種情況，充電站公司和業(yè)主可能會(huì)選擇在他們的房產(chǎn)上安裝電化學(xué)儲(chǔ)能。電化學(xué)儲(chǔ)能參與者和電動(dòng)汽車生產(chǎn)商之間已經(jīng)建立了合作伙伴關(guān)系，以建設(shè)更多EVCI，包括在偏遠(yuǎn)地區(qū)。

工商業(yè)的下一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，例如電信塔、數(shù)據(jù)中心和醫(yī)院。在這一細(xì)分市場(chǎng)中，鉛酸電池通常在停電期間通過不間斷電源提供臨時(shí)備用電源，直到電力恢復(fù)或柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)。除了替代鉛酸電池外，鋰離子電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)品還可用于減少對(duì)不太環(huán)保的柴油發(fā)電機(jī)的依賴，并可與屋頂太陽(yáng)能等可再生能源集成。在某些情況下，存儲(chǔ)在電池上的多余能量可以讓組織通過電網(wǎng)服務(wù)創(chuàng)收。一些電信運(yùn)營(yíng)商和數(shù)據(jù)中心所有者已經(jīng)轉(zhuǎn)向使用電化學(xué)儲(chǔ)能作為其不間斷電源解決方案以及電化學(xué)儲(chǔ)能提供的額外優(yōu)勢(shì)。

第三部分是公共基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)建筑和工廠。該細(xì)分市場(chǎng)將主要使用儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)幫助調(diào)峰、與現(xiàn)場(chǎng)可再生能源集成、自我消耗優(yōu)化、備用應(yīng)用以及提供電網(wǎng)服務(wù)。我們相信電化學(xué)儲(chǔ)能有潛力將這些領(lǐng)域的能源成本降低高達(dá)80%。在德國(guó)、北美和英國(guó)等經(jīng)常實(shí)行按需收費(fèi)的國(guó)家，支持電化學(xué)儲(chǔ)能的論點(diǎn)尤其強(qiáng)烈。

最后的C&I細(xì)分市場(chǎng)包括惡劣環(huán)境 - 采礦、建筑、石油和天然氣勘探以及戶外節(jié)日等活動(dòng)的應(yīng)用。增長(zhǎng)的源泉將是客戶不再使用柴油或燃?xì)獍l(fā)電機(jī)，而是轉(zhuǎn)向電化學(xué)儲(chǔ)能和混合發(fā)電機(jī)等低排放解決方案。推動(dòng)該領(lǐng)域采用的一個(gè)主要因素，是即將出臺(tái)的法規(guī)（包括歐盟委員會(huì)以可持續(xù)發(fā)展為重點(diǎn)的大買家倡議和奧斯陸到 2025 年建筑工地凈零排放計(jì)劃）。許多進(jìn)行轉(zhuǎn)型的公司都會(huì)首先轉(zhuǎn)向混合發(fā)電機(jī)組解決方案，而不是立即完全轉(zhuǎn)向電化學(xué)儲(chǔ)能。

03、戶用儲(chǔ)能的新玩法

住宅裝機(jī)容量到2030年將達(dá)到約20GWh，是最小的電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域。

但鑒于從傳統(tǒng)家庭存儲(chǔ)到在偏遠(yuǎn)社區(qū)創(chuàng)建微電網(wǎng)等領(lǐng)域的創(chuàng)新和差異化機(jī)會(huì)，住宅是一個(gè)有吸引力的領(lǐng)域。從銷售角度來(lái)看，電化學(xué)儲(chǔ)能可以與光伏電池板捆綁在一起，也可以集成到智能家居或家用電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)中。

定制產(chǎn)品將幫助住宅客戶實(shí)現(xiàn)自給自足、優(yōu)化自耗和降低峰值功耗等目標(biāo)，這可能意味著該領(lǐng)域更高的利潤(rùn)。我們最近對(duì)替代能源購(gòu)買的消費(fèi)者調(diào)查表明，對(duì)電化學(xué)儲(chǔ)能產(chǎn)品的興趣將歸結(jié)為幾個(gè)因素，首先是價(jià)格、安全性和易于安裝。

04、如何思考我們的戰(zhàn)略定位

在這樣的一個(gè)新型市場(chǎng)中，了解與不同產(chǎn)品和服務(wù)相關(guān)的潛在收入和利潤(rùn)非常重要。

電化學(xué)儲(chǔ)能價(jià)值鏈?zhǔn)加诖鎯?chǔ)組件（包括電池和電池組）以及逆變器、外殼和系統(tǒng)平衡中其他重要組件的制造商。根據(jù)我們的估計(jì)，這部分鏈條的提供商將獲得大約一半的 電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)利潤(rùn)。

然后是系統(tǒng)集成活動(dòng)，包括能源管理系統(tǒng)和其他軟件的總體設(shè)計(jì)和開發(fā)，以使電化學(xué)儲(chǔ)能更加靈活和有用。我們預(yù)計(jì)這些集成商將獲得另外 25% 至 30% 的利潤(rùn)。

最后，10% 到 20% 的利潤(rùn)池與銷售實(shí)體、項(xiàng)目開發(fā)組織、其他客戶獲取活動(dòng)和調(diào)試相關(guān)。

我們需要了解的電池技術(shù)領(lǐng)域正在發(fā)生哪些事情。

從技術(shù)角度來(lái)看，客戶關(guān)心的主要電池指標(biāo)是循環(huán)壽命和可承受性。鋰離子電池目前占據(jù)主導(dǎo)地位，因?yàn)樗鼈儩M足了客戶的需求。鎳錳鈷陰極曾經(jīng)是主要的電池化學(xué)材料，但磷酸鐵鋰 (LFP) 已取代它成為更便宜的選擇。（磷酸鐵鋰客戶似乎愿意接受這樣一個(gè)事實(shí)，即磷酸鐵鋰在某些領(lǐng)域（例如能量密度）不如鎳電池）。然而，鋰很稀缺，這為許多其他電池打開了大門。有前途的電池技術(shù)，特別是基于電池的選擇，例如鈉離子（Na-ion）、鈉硫（Na-S）、金屬空氣和釩液流電池。

鈉離子是一項(xiàng)值得關(guān)注的技術(shù)?？梢钥隙ǖ氖?，鈉離子電池在一些重要方面仍然落后于鋰離子電池。鈉離子電池的循環(huán)壽命較低（鋰電池為 2,000–4,000 次，鋰電池為 4,000–8,000 次），能量密度較低（磷酸鐵鋰為 170–190 瓦時(shí)每公斤，120–160 瓦時(shí)每公斤）。然而，鈉離子有可能成本更低——根據(jù)我們的分析，比 LFP 便宜高達(dá)20%——而且該技術(shù)在不斷改進(jìn)，特別是隨著制造規(guī)模的擴(kuò)大。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是安全性：鈉電池不易發(fā)生熱失控。鈉離子電池也有可持續(xù)發(fā)展的理由，因?yàn)殚_采鋰對(duì)環(huán)境的影響很大。

所有這些都使得鈉離子電池有可能在電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)中占據(jù)越來(lái)越大的份額。事實(shí)上，預(yù)計(jì)至少有 6 家制造商將在 2023 年開始生產(chǎn)鈉離子電池。顯然，供應(yīng)商必須決定押注于哪種技術(shù)。集成商可能希望設(shè)置他們的系統(tǒng)，以便隨著鈉離子電池的廣泛使用，他們可以直接過渡到鈉離子電池。

05、新型儲(chǔ)能玩家的成功四要素

考慮到現(xiàn)有的眾多客戶群、現(xiàn)有的不同商業(yè)模式以及即將到來(lái)的技術(shù)變革，這是一個(gè)關(guān)鍵問題。以下是可能有助于在市場(chǎng)上取得成功的四項(xiàng)行動(dòng)：

確定價(jià)值鏈中服務(wù)不足的需求。在像這樣的新興行業(yè)中，公司需要考慮他們可以進(jìn)入的其他產(chǎn)品和服務(wù)，無(wú)論是通過有機(jī)舉措還是無(wú)機(jī)舉措。例如，有什么可以阻止系統(tǒng)集成商自己來(lái)進(jìn)行電池封裝嗎？或者與電池制造商共同開發(fā)新的電池化學(xué)物質(zhì)？就此而言，是否有什么因素可以阻止電池制造商通過增加系統(tǒng)集成或服務(wù)能力，來(lái)吸引特定的電化學(xué)儲(chǔ)能細(xì)分市場(chǎng)（例如公用事業(yè)）？

軟件是一個(gè)特別值得探索的關(guān)鍵領(lǐng)域。存儲(chǔ)系統(tǒng)的價(jià)值可能會(huì)從硬件演變?yōu)榭刂坪驮鰪?qiáng)系統(tǒng)的軟件，從而釋放獲得更大客戶群和更高利潤(rùn)的機(jī)會(huì)。電化學(xué)儲(chǔ)能參與者需要盡早開發(fā)這些能力。

增強(qiáng)供應(yīng)鏈的彈性。許多關(guān)鍵的電池儲(chǔ)能組件（從電池到逆變器和控制系統(tǒng)中的半導(dǎo)體）都依賴于復(fù)雜的供應(yīng)鏈，這些供應(yīng)鏈很容易受到多種來(lái)源的供應(yīng)沖擊，包括原材料短缺和監(jiān)管變化。戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系、多方采購(gòu)和本地采購(gòu)都是定義供應(yīng)鏈戰(zhàn)略時(shí)需要考慮的因素，同時(shí)不要忘記為潛在的技術(shù)轉(zhuǎn)變做好規(guī)劃。除了電化學(xué)儲(chǔ)能組件之外，市場(chǎng)上的另一個(gè)瓶頸是工程、采購(gòu)和施工 (EPC) 能力和容量，特別是對(duì)于儀表前端應(yīng)用。與準(zhǔn)備大規(guī)模電化學(xué)儲(chǔ)能安裝的大型 EPC 參與者建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，對(duì)于確保電化學(xué)儲(chǔ)能項(xiàng)目的成功執(zhí)行至關(guān)重要。

專注于最重要的產(chǎn)品功能。產(chǎn)品規(guī)格應(yīng)反映客戶關(guān)心的內(nèi)容。制定路線圖的客戶細(xì)分策略將增加每個(gè)功能對(duì)客戶都很重要的可能性。鑒于電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)中價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)可能仍然是一個(gè)永久的現(xiàn)實(shí)，這種方法尤其重要。正確的產(chǎn)品路線圖還將增加公司在其所處的任何細(xì)分市場(chǎng)中擁有獨(dú)特銷售主張的可能性。例如，對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)做出正確的決策并與現(xiàn)有的客戶基礎(chǔ)設(shè)施集成（例如，通過將直流電與光伏技術(shù)）可以降低許多客戶的進(jìn)入壁壘。

大膽思考，快速行動(dòng)。隨著電化學(xué)儲(chǔ)能成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，收入開始迅速增長(zhǎng)，現(xiàn)在還不是謹(jǐn)慎行事的時(shí)候。雖然市場(chǎng)確實(shí)高度分散，但一些較大的參與者也確實(shí)開始積累市場(chǎng)份額。這增加了所有公司的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是對(duì)于十年前作為研究項(xiàng)目開始、現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)自己掌握著寶貴知識(shí)產(chǎn)權(quán)的小公司。這些公司可能需要承擔(dān)一些風(fēng)險(xiǎn)，才有機(jī)會(huì)獲得份額并避免被大公司排擠。

電化學(xué)儲(chǔ)能市場(chǎng)正處于爆發(fā)式發(fā)展階段；現(xiàn)在不行動(dòng)的玩家將會(huì)錯(cuò)過機(jī)會(huì)。市場(chǎng)上的贏家將是那些具備成功所需四要素的公司。隨著能源轉(zhuǎn)型的加速，這些獲勝者將在新市場(chǎng)中創(chuàng)造價(jià)值。

原標(biāo)題：麥肯錫：如何決勝儲(chǔ)能大時(shí)代？