磷酸鐵鋰和三元電池誰才是儲能電池最佳選擇？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-06-11 21:17
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近期鎳錳鈷三元電池供不應(yīng)求,，儲能的市場經(jīng)濟(jì)變化導(dǎo)致了鋰離子電池技術(shù)路線的轉(zhuǎn)變, 儲能開發(fā)商開始轉(zhuǎn)向更耐用的磷酸鐵鋰電池，這可能會突顯中國在全球儲能市場的地位。需求激增導(dǎo)致鎳錳鈷 (NMC) 三元電池短缺, 這給磷酸鐵鋰電池(LFP)提供了增加市場份額的機(jī)會。
"目前三元電池供應(yīng)緊張，這為磷酸鐵鋰電池市場應(yīng)用打開了大門，儲能供應(yīng)商對磷酸鐵鋰能量和功率性能的應(yīng)用越來越感興趣。"
——Mitalee Gupta，Wood Mackenzie電力&可再生能源的儲能分析師
短期來看, 三元電池這種短缺可能導(dǎo)致電池價格下降趨勢變緩。Wood Mackenzie的數(shù)據(jù)顯示，2015至 2016年間, 鋰離子電池的市場價格的每年降價超20%，在2017年下降了近 15%。該研究公司還做出預(yù)測, 2018年的價格將繼續(xù)下跌 14%。但依據(jù)最新的儲能監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，最近一季度的價格下跌已經(jīng) "大幅放緩",.
儲能電池路線的選擇
鋰離子電池主宰著儲能市場, 但各種電池種類繁多而且地位也不同。一般按照電池正極材料區(qū)分，有大約六種鋰離子物質(zhì)， 每種電池都有自己的子類別和各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
2017年，鈷酸鋰(LCO) 和磷酸鐵鋰LFP電池的比重約占據(jù)全球鋰離子市場80%份額。鈷酸鋰主要用于智能手機(jī)和計算機(jī)。自2015年以來, NMC三元材料已被廣泛應(yīng)用于電動汽車 (EV) 應(yīng)用領(lǐng)域，也用于固定儲能市場, 這些用途的綜合需求量已超過供應(yīng)量。Gupta說: "目前還沒有足夠的電池制造工廠，而且現(xiàn)在所有產(chǎn)能都已經(jīng)被預(yù)定。"因此,儲能應(yīng)用的三元電池供貨期隨之增加。
然而對于磷酸鐵鋰電池來說則不同，它通常用于電動工具和工業(yè)領(lǐng)域。自2015年以來, 它們在電動汽車中也得到了更廣泛的應(yīng)用。"目前磷酸鐵鋰電池的供應(yīng)，主要來自中國地區(qū)供應(yīng)商, 這些電池用于電動巴士和電動卡車," Gupta說。
隨著電池制造商加速生產(chǎn)，以及新的電池制造工廠在未來幾個季度逐步上線，三元電池短缺問題將會隨之解決。而且電池價格將也將隨著供應(yīng)商規(guī)?；?jīng)營而繼續(xù)下降。與此同時, 磷酸鐵鋰的制造能力會繼續(xù)增長，而且三元電池供貨期延長到六甚至九月，進(jìn)一步促進(jìn)價格下跌。這將刺激磷酸鐵鋰在用戶側(cè)儲能項目的應(yīng)用大增。
中國電池制造業(yè)崛起
Gupta認(rèn)為電池材料這種轉(zhuǎn)變的直接影響，是中國企業(yè)成功引起美國儲能供應(yīng)商的注意。
從前大部分鋰離子電池都是由日本或韓國巨頭制造, 如松下或LG化學(xué)?，F(xiàn)在, 中國供應(yīng)商在產(chǎn)品和先進(jìn)的制造設(shè)施方面都可與其抗衡。中國的電池制造產(chǎn)能在大幅增加，據(jù)彭博報道, 中國制定目標(biāo)，到2020年電池產(chǎn)能達(dá)121 GWh。特斯拉超級工廠即使明年全面達(dá)產(chǎn)的目標(biāo)僅為35 GWh。
中國電池制造商比亞迪，是目前供應(yīng)電網(wǎng)側(cè)儲能項目和電動巴士的最大的磷酸鐵鋰制造商，但現(xiàn)在系統(tǒng)集成商也在向其它幾家中國供應(yīng)商尋求磷酸鐵鋰電池。寧德時代(CATL)規(guī)劃將擴(kuò)增五倍產(chǎn)能，未來有望趕超特斯拉和比亞迪成為新的電池制造領(lǐng)先企業(yè)。
Powin Energy便是到中國尋找電池的供應(yīng)商之一。據(jù)此前報道該公司去年底成功完成從項目開發(fā)商到儲能系統(tǒng)服務(wù)供應(yīng)商的轉(zhuǎn)變，該公司總裁Geoff Brown說, 公司已經(jīng)簽訂一系列應(yīng)用磷酸鐵鋰的儲能項目，這將使 Powin公司將以強(qiáng)勁勢頭進(jìn)入2019, 而競爭對手仍面臨著嚴(yán)重的儲能材料短缺。“我們得益于從三元電池到磷酸鐵鋰電池路線的轉(zhuǎn)變，獲得了高額收益。”
"一些大型的三元電池制造商正在尋求愿意為更高的性能 (如能量密度和電池壽命) 支付高價的下家，以期獲得更高利潤。NMC 電池的能量密度通常比 磷酸鐵鋰 電池高, 但在儲能應(yīng)用中能量密度并不那么重要。Brown表示他看到越來越多的開發(fā)商開始看中磷酸鐵鋰電池、直接進(jìn)入中國公司。但有些制造商并沒有這樣靈活性。
安全穩(wěn)健的技術(shù)路線
磷酸鐵鋰能夠以更深的放電循環(huán)工作并承受更高水平的持續(xù)電壓，Brown表示愿意為磷酸鐵鋰電池這種更穩(wěn)定的特性在能量密度方面折衷。三元電池在常規(guī)的滿充放電方面特別敏感，經(jīng)常如此會影響電池壽命。相對而言磷酸鐵鋰更耐全放電循環(huán)深度, 所以通常有更長的循環(huán)壽命。
為調(diào)峰電力市場服務(wù)的儲能設(shè)施每年都要循環(huán)50或60次，這與調(diào)頻市場或光伏電池市場截然不同, 因?yàn)楣夥姵乜赡苊刻於家?jīng)歷一個完整的循環(huán)。固定儲能應(yīng)用最在意的并不是高循環(huán)，而是在調(diào)峰能力?？傊瓸rown堅持聲稱 "沒有最好的儲能電池。”
Brown說，Powin選用磷酸鐵鋰電池的主要原因是考慮其安全性。磷酸鐵鋰電池一般比三元電池更耐熱。應(yīng)用磷酸鐵鋰的同時可以降低其他方面的成本, 比如熱量控制和安全措施。
Brown說“隨著業(yè)務(wù)規(guī)模增加，我們決定將采取一種保守穩(wěn)健的做法。技術(shù)路線的選擇是市場價格和應(yīng)用案例綜合的結(jié)果，而且同一種電池對于電動汽車和儲能來說是不同的，不同電池對于固定儲能應(yīng)用來說也是不同的。"
