作者 | 杨锐 柯阳明
排版校对 | 甘惠淇
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2月17日,工信部等八部门印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》(以下简称《行动方案》)。三月前的2024年11月6日,工信部曾发布《新型储能制造业高质量发展行动方案》(征求意见稿)。
《行动方案》提出,到2027年,我国新型储能制造业全链条国际竞争优势凸显,优势企业梯队进一步壮大,产业创新力和综合竞争力显著提升,实现高端化、智能化、绿色化发展。新型储能制造业规模和下游需求基本匹配,培育生态主导型企业3~5家。
所谓新型储能,一般指除抽水蓄能之外的电储能技术,包括电化学储能、压缩空气储能、熔融盐储能等,其中以锂电池为形态的电化学储能占比最高。风电、光伏等新能源发电具有高波动性,对电力系统稳定供能造成风险,因此需要储能辅助电力储存和消纳。
2021年起,随着国内风电、光伏装机量大幅上升,新型储能迎来快速发展期。据中关村储能产业技术联盟1月15日披露,截至2024年底,新型储能装机规模首次超过抽水蓄能,达到78.3吉瓦/184.2吉瓦时(即最大充放电功率78.3吉瓦/储能容量184.2吉瓦时),分别同比增长126.5%和147.5%。
目前,国内新型储能还处于初步发展期,行业格局尚未定形,专注储能电池、储能系统集成的企业不多,大多为初创企业,如海辰储能、海博思创等。由于车用动力电池供应明显过剩,多数动力电池企业切入储能领域寻找新增长空间,如宁德时代、比亚迪和华为等都是大型的储能电池或储能系统集成商。2025年1月27日,海博思创通成功登陆科创板,成为首个登陆A股市场的储能系统集成商,共募资8.61亿元,主要用于建设储能系统项目。(详见预见能源此前文章《“储能集成第一股”海博思创今日科创板成功上市》)
目前,新型储能市场的竞争已经十分激烈,头部企业优势日益凸显。
一方面供应商的准入资质门槛提升,产品出货业绩、项目业绩、研发实力等要求进一步严格,龙头企业具有较强竞争优势;另一方面规模较大,对企业吸引力较强,也是低价投标的主战场。据统计,2024年,储能系统Top15企业中标规模相比2023年进一步提高;达到总中标规模的57%,同时Top15的EPC中标企业中标规模仅占EPC中标市场总规模的23%。
《行动方案》指出,为了面向中短时、长时电能存储等多时间尺度、多应用场景需要,要发展多元化新型储能本体技术,使储能本体不只局限于锂电池等产品,并支持颠覆性技术创新,提升高端产品供给能力。
其中指出,要推动超级电容器、铅碳电池、钠电池、液流电池、飞轮储能、水系锌离子电池、水系铁镍电池、镁离子电池、熔融盐铝电池、镍氢电池等工程化和应用技术攻关。发展压缩空气等长时储能技术,加快提升技术经济性和系统能量转换效率。适度超前布局氢储能等超长时储能技术,鼓励结合应用需求开发多类型混合储能技术,支持新体系电池、智能电池、储热储冷及新型物理储能等前瞻技术基础研究。
当前,锂离子电池储能仍然是市场占比最大的储能技术,据中关村储能产业技术联盟,截至2024年12月底,累计装机占比达55.2%。其他技术路线,如液流电池、钠离子电池、固态电池在内的其他储能电池技术去年以来的投资热度高涨,不过这些技术仍处在商业化初期,主要在长时储能、循环寿命等细分功能上与锂离子电池进行竞争。
与锂电池相比,液流电池安全性好、循环寿命长,是理想的长时储能技术之一,但能量密度较低;而钠电池的优势在于成本低,在锂价高企时是锂电池的替代选择,但同样有着能量密度低的缺点。
不过,由于锂储能时长较短,时长以2-4小时为主,难以满足电站的储能需求,因此新型储能装机量虽然快速攀升,但利用率却处于非常低的水平。出于扶持新技术、追求更安全长效的电池需求,目前储能项目招标时,往往会要求竞标的企业同时具备锂电池之外的储能电池技术及产能。
《行动方案》还指出,支持长三角、京津冀、粤港澳大湾区、成渝地区、呼包鄂地区、海峡两岸融合发展示范区等地聚焦新型储能领域,培育发展先进制造业集群,加快构建战略引领、创新驱动、专业赋能的产业发展格局。
近年来,各地储能装机增长迅猛,储能行业此前已经提前两年完成了2021年设定的目标。2023年底,中国已建成投运新型储能项目累计装机规模达31.39吉瓦,已提前完成国家发展改革委、国家能源局2021年发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》提出的,2025年新型储能装机规模达30吉瓦以上的目标。
区域分布上,中关村储能产业技术联盟统计,2024年1月-12月新增投运新型储能项目装机前十省份分别为新疆、内蒙古、江苏、河北、山东、青海、浙江、甘肃、宁夏、广西,并且以上省份装机均超吉瓦。其中,新疆和内蒙古分列能量规模和功率规模第一,也是分别以新能源配储和独立储能为主导的省份内蒙古是首个装机超过1000万干瓦的省份。
另外,值得注意的是,当前,在地方政府的重视与支持下,到2024年底,国内已经有近30个省市发布2025年新型储能产值目标,总目标超3万亿元,其中20余个省市的2025年产值/营收目标超500亿元,远超《2024—2025年节能降碳行动方案》制定的40吉瓦目标。
从各省的装机目标来看,可再生能源资源丰富的内蒙古2025年新型储能装机目标最高,为14.5吉瓦,占全国总规划的16.7%;其次是山西、山东、河南、甘肃和青海,装机目标均为6吉瓦。
据《内蒙古自治区2024-2025年新型储能发展专项行动方案》规划,在已批复新型储能项目的基础上,2024年新开工10吉瓦新型储能,建成投产6.5吉瓦/29吉瓦(最大充放电功率6.5吉瓦/储能容量29吉瓦),2025年再新开工新型储能装机11吉瓦,建成投产14.5吉瓦/65吉瓦。
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《行动方案》还提出,要推动新型储能与新一代信息技术深度融合,通过对系统能量流和信息流的经济配置、 功能优化运行、 逻辑有效衔接,实现储能系统高效集成和精准调控,提升新型储能产品智能化水平。
具体而言,要聚焦系统结构设计、精细化电池管理、高效热管理和能量管理、辅助设备集成、高性能预制舱等技术开展集中攻关,提高先进功率半导体、智能传感器、电源管理芯片、 大功率高效变流器等关键核心器件与部件供给能力。面向大规模新能源消纳和源网荷储一体化需求,推动新型储能集群协同控制、分布式储能聚合控制等技术创新。
关于智能化能量管理。《行动方案》表示,要突破基于指令跟踪、平滑出力等多种模式的调度策略优化技术、多设备协同优化控制和构网控制技术。开发储能调节能力评估与智能调度决策系统。建设面向区域电网综合应用的分布式储能资源协同聚合调控平台。
关于精细化电池管理,其中提到要围绕大规模储能系统开展高精度智能传感技术攻关,开发适用于储能电池管理系统的功能安全及信息安全设计与评估技术。
值得一提的是,储能电池的安全问题一直存在着,2024年以来,全球多家储能企业都出现大规模的起火事件。
2024年9月29日,电池“一哥”宁德时代在福建宁德的Z基地就出现了火灾,造成了宁德时代巨大的经济损失。2024年9月10日,阿里云新加坡可用区C数据中心因锂电池爆炸引发火灾,使得公司业务受到影响。
还有2024年11月5日,蜂巢能源常州金坛生产基地一处厂房起火,据网传视频,现场浓烟滚滚。当地时间12月28日,荷兰蒂尔堡沃森贝格工业区的特斯拉储能系统也出现起火,庆幸现场无人伤亡。据统计,特斯拉从2021年7月澳大利亚的电池项目,到本次起火,这几年特斯拉的储能系统至少起火了5次。
对此,《行动方案》提到,要用人工智能来解决储能的安全问题。
《行动方案》指出,要围绕新型储能系统生产制造、运行维护、回收利用全生命周期、构建本征安全、主动预警、高效防护、安全应用等多维度技术体系。加强新型储能各技术路线热失控及燃烧爆炸失效机理研究,突破储能电池本征安全与控制技术,支持基于数字孪生和人工智能技术开展新型储能安全预警技术攻关。开展多元新型储能技术热蔓延机理研究,推动新型储能单元、系统、电站多尺度消防技术创新,实现电池模块级精准消防。
值得注意的是,《行动方案》不只提到人工智能,还提到推动区块链、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术在新型储能制造业广泛应用。提到要加快智能工厂建设,鼓励新型储能产品生产制造以及系统集成关键工序数字化改造,应用机器视觉、超声、红外热成像等在线检测技术优化质量管 控系统。提升各类新型储能产品原材料生产、包装等环节的自动化水平。支持制造企业延伸服务链条,发展服务型制造新模式。此外,《行动方案》还表示拓展用户侧储能多元应用。面向数据中心、智算中心、通信基站、工业园区、工商业企业、公路服务区等对供电可靠性、电能质量要求高和用电量大的用户,推动配置新型储能。支持具备条件的工业企业、园区建设工业绿色微电网,积极推进新型储能技术产品在工业领域应用。
鼓励城镇供热合理配置新型储能。依托“光储充换检”综合性充换电站建设,发挥新型储能在车网互动等新模式中的支撑作用。推动“光伏+储能”系统在城市照明、交通信号、农业农村、公共广播、“智慧车棚”等公共基础设施融合应用。
最后,《行动方案》提到,要规范地方招商引资法规制度,推动建立全国统一大市场。加强对专利侵权、市场垄断等违法违规行为的预防和惩治,化解行业“内卷”现象,维护健康公平市场环境。鼓励第三方机构、行业组织等积极发挥监督作用,建立正向引导市场的合作机制。此外,《行动方案》还表示,要充分发挥国内行业组织和境外中资企业商(协)会协调、自律作用,防范出口领域恶意竞争,共同维护中国品牌良好形象。
事实上,虽然近几年储能火热,储能项目的盈利模式并未疏通,但行业竞争十分激烈,企业在竞标环节激烈搏杀,国内储能系统中标价已经持续下探,并从2024年三季度起出现低于成本价中标的现象。
为此,储能联盟曾在2024年末召开“反内卷”闭门会议,近三十家储能行业龙头企业参与,探讨反“内卷”式竞争、反对低于成本价格中标,商讨行业自律公约,并提出提高行业准入门槛,规范技术条件,完善标准体系以及加强安全防护水平等措施。(详见预见能源此前文文章《苦“内卷”久矣!30家储能企业倡议不要亏本中标》)
会议指出,2024年储能装机规模快速攀升,市场价格持续下探,“内卷式”竞争明显。储能联盟指出,2024年三季度,储能系统中标价创下历史新低,并首次出现低于0.5元/千瓦时的中标价。当前储能系统中标价已经低于这一价位,很多项目存在低于成本价中标的现象,严重扰乱了正常的市场秩序,为产业发展带来安全风险,对国内储能产业可持续发展带来隐忧。
不过,随着国内竞争加剧,中国储能行业的“出海”势头正劲。据CNESADatalink全球储能数据库的不完全统计,2024年中国储能企业签约海外储能大单规模超150吉瓦时,创下历史新高,主要市场来自美洲、欧洲、澳洲、非洲、东南亚、中东等地;出海企业中以储能电池企业和光伏、储能一体化企业居多,占比接近九成。
原文标题 : 深度|破“内卷”,用AI!高质量发展方案出炉,新型储能未来怎么走?