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各方聚焦的鈉電,是戶(hù)儲(chǔ)的未來(lái)嗎?
日期:2024-03-25   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:sy_huamengqi 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展和全球碳中和趨勢(shì)下,鈉電被視為最有潛力的新型儲(chǔ)能電池,產(chǎn)業(yè)迎來(lái)高速發(fā)展的歷史機(jī)遇。在未來(lái)幾年內(nèi),鈉離子電池的成本會(huì)接近甚至低于鉛酸電池的成本,所以未來(lái)在整個(gè)新能源電池市場(chǎng)中,鈉離子電池將會(huì)在兩輪車(chē)、低速車(chē)、儲(chǔ)能等領(lǐng)域占據(jù)重要的市場(chǎng)份額。

起研究院(SPIR)預(yù)計(jì),到 2025 年儲(chǔ)能領(lǐng)域鈉電池出貨將達(dá) 13GWh,未來(lái)隨著鈉電池技術(shù)逐步提高、相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)鏈配套逐步成熟,生產(chǎn)成本逐步降低,鈉電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域 獨(dú)特優(yōu)勢(shì)將進(jìn)一步凸顯,預(yù)計(jì)到 2030 年鈉電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域鈉電池出貨量將達(dá)280GWh。

鈉離子電池在戶(hù)用儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)⒂腥齻€(gè)應(yīng)用場(chǎng)景:

1、家庭光伏儲(chǔ)能系統(tǒng):將鈉離子電池應(yīng)用于光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)中,以?xún)?chǔ)存太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的電能并在夜間或陰天使用。

2、電網(wǎng)峰谷調(diào)整:鈉離子電池可用于峰谷電價(jià)調(diào)整,通過(guò)在低谷時(shí)段儲(chǔ)存電能并在高峰時(shí)段釋放,實(shí)現(xiàn)電力需求的平衡。

3、緊急電源:鈉離子電池也可應(yīng)用于家庭緊急電源系統(tǒng),為突發(fā)停電等緊急情況提供臨時(shí)電力解決方案。
鈉電進(jìn)軍戶(hù)儲(chǔ)把好安全關(guān)

戶(hù)儲(chǔ)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的性能要求在于安全性、充放電倍率、寬溫度工況、循環(huán)壽命等。

安全性方面,在戶(hù)儲(chǔ)“家電化”趨勢(shì)下,未來(lái)將緊貼家庭生活的日常場(chǎng)景,對(duì)安全有第一性需求。而鈉電憑借更柔和的化學(xué)性質(zhì),在安全性方面更具保障。

此外,鈉電的溫幅跨度在-45℃到60℃的范圍,在極寒條件下的充放電性能優(yōu)于鋰電,倍率性能方面,已達(dá)到3C乃至5C的充放電倍率,可實(shí)現(xiàn)短時(shí)充電和用電需求。

戶(hù)儲(chǔ)產(chǎn)品采用安全性更高的材料已是一大趨勢(shì)。在2023年的美國(guó)RE+上,特斯拉新版Powerwall 3從三元材料切換到磷酸鐵鋰,LG也首次推出基于磷酸鐵鋰材料的的戶(hù)儲(chǔ)新品LG enblock E。

而在安全性能上,鈉電戶(hù)儲(chǔ)的想象空間比磷酸鐵鋰更大。

一方面,鈉離子內(nèi)阻高于鋰離子內(nèi)阻,短路發(fā)生后電池瞬間發(fā)熱量少,溫升較低;另一方面,鈉離子的活性高,在一定條件下鈉枝晶比鋰枝晶更易發(fā)生自消融,進(jìn)而避免了電池短路自燃。

尤其是在戶(hù)儲(chǔ)“家電化”趨勢(shì)下,戶(hù)儲(chǔ)產(chǎn)品的擺放位置將從室外移步至室內(nèi),與其他家電產(chǎn)品構(gòu)成家庭日常生活的一部分,需要十分關(guān)注電氣安全。

鈉電戶(hù)儲(chǔ)切入歐美市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)較大

戶(hù)儲(chǔ)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的性能要求在于長(zhǎng)循環(huán)壽命、寬溫度工況、充放電倍率和高體積能量密度等。此外,高壓化可降低電流,進(jìn)而減少放熱量,提升放電效率和安全性,產(chǎn)品平臺(tái)高壓化是戶(hù)用家儲(chǔ)產(chǎn)品發(fā)展重要趨勢(shì)。

隨著更多國(guó)內(nèi)電池企業(yè)布局海外戶(hù)儲(chǔ)市場(chǎng),疊加歐美品牌的本土優(yōu)勢(shì),將影響戶(hù)儲(chǔ)供應(yīng)鏈格局,電池企業(yè)勢(shì)必要開(kāi)拓多元渠道、研發(fā)多元產(chǎn)品應(yīng)對(duì)未來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。在此情況下,鈉電戶(hù)儲(chǔ)切入海外市場(chǎng),尤其是歐美市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)較大。

一是世界范圍內(nèi)的鈉資源較為豐富,且廣泛分布在世界各地,不易陷入國(guó)際資源博弈。

二是氣候因素,鈉電低溫特性能更好滿(mǎn)足高緯度、高寒地區(qū)國(guó)家冬季用電、備電,德國(guó)、意大利、美國(guó)等國(guó)家冬季氣溫低為-40℃,而一般LFP電池在低溫條件下不具優(yōu)勢(shì),鈉電池可在該環(huán)境下保持80%以上的放電效率。

三是使用壽命,家庭儲(chǔ)能質(zhì)保普遍在8-10年,設(shè)計(jì)壽命在10年,因此系統(tǒng)循環(huán)一般實(shí)現(xiàn)6000次以上,目前鈉電基于三大材料體系的同步研發(fā),高理論循環(huán)壽命已可達(dá)10000以上,滿(mǎn)足家庭常年使用。

鈉電高倍率下的虛擬電廠機(jī)會(huì)

高倍率方面,一是家庭用電負(fù)荷較大的情況下,儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電倍率應(yīng)較高,以滿(mǎn)足家庭高峰用電的需求。二是,在頻繁停電、限電高發(fā)地區(qū),家庭用戶(hù)接入戶(hù)儲(chǔ)是為了更好地準(zhǔn)備應(yīng)急工作。

而戶(hù)儲(chǔ)高倍率需求背后,是更為廣闊的虛擬電廠市場(chǎng)。在歐美國(guó)家,虛擬電廠已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化、盈利化,戶(hù)儲(chǔ)是用戶(hù)接入虛擬電廠的重要載體。

2021年,特斯拉和加州某電力企業(yè)合作VPP項(xiàng)目,當(dāng)加州電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商CAISO宣布電網(wǎng)的警報(bào)、警告或緊急狀態(tài)時(shí),私人Powerwall會(huì)通過(guò)虛擬電廠被遠(yuǎn)程調(diào)度放電給電網(wǎng)。

去年8月,特斯拉兩家虛擬電廠在德州已獲資格入市,可以向德州電力可靠性委員會(huì)(ERCOT)運(yùn)營(yíng)的電網(wǎng)提供可調(diào)度電力,而用戶(hù)可通過(guò)Powerwall在ERCOT市場(chǎng)上出售剩余電力。

而戶(hù)儲(chǔ)接入虛擬電廠講究的便是快速響應(yīng),對(duì)倍率性存在一定要求,鈉電戶(hù)儲(chǔ)在未來(lái)具有一定是市場(chǎng)空間。

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