Рынок натрий-никель-хлоридных аккумуляторов — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по конечному пользователю (бытовой, коммерческий, электромобили, промышленный, другие), по типу продукта (менее 300 кВт, 300-600 кВт, 600-900 кВт, более 900 кВт), по региону, по конкуренции 2019-2029 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок натрий-никель-хлоридных аккумуляторов в 2023 году оценивался в 3,08 млрд долларов США, и ожидается, что в прогнозируемый период будет наблюдаться устойчивый рост со среднегодовым темпом роста 9,19% до 2029 года. Рынок натрий-никель-хлоридных (NaNiCl) аккумуляторов представляет собой сегмент глобальной отрасли накопления энергии, посвященный производству, распространению и использованию NaNiCl-аккумуляторов. Эти батареи, также известные как батареи на расплавленной соли, представляют собой тип передовой технологии хранения энергии, предназначенной для эффективного хранения и высвобождения электроэнергии. Они работают на основе обратимых электрохимических реакций между натрием и хлоридом никеля, при этом расплавленная соль служит электролитом.

Рынок охватывает различных заинтересованных лиц, включая производителей батарей, научно-исследовательские институты, разработчиков проектов и конечных пользователей, которые активно участвуют в разработке, развертывании и коммерциализации технологии батарей NaNiCl. Батареи NaNiCl славятся своей высокой плотностью энергии, увеличенным сроком службы и пригодностью для различных применений, таких как хранение энергии в масштабе сети, интеграция возобновляемой энергии и промышленные резервные системы питания.

Поскольку глобальный переход к более чистым и устойчивым источникам энергии ускоряется, рынок батарей NaNiCl играет ключевую роль в предоставлении надежных и эффективных решений для хранения энергии. Этот рынок обусловлен растущим спросом на интеграцию возобновляемой энергии, потребностью в стабильности сети и стремлением к экологически чистым альтернативам традиционным технологиям хранения энергии. Он сталкивается с такими проблемами, как технологические препятствия, рыночная конкуренция и нормативно-правовые сложности, которые требуют постоянных инноваций и сотрудничества для раскрытия полного потенциала аккумуляторов NaNiCl в более широком ландшафте хранения энергии

Ключевые драйверы рынка

Растущий спрос на решения для хранения энергии

Глобальный рынок аккумуляторов на основе натрия-никеля-хлорида (Na-NiCl2) переживает значительный всплеск спроса из-за растущей потребности в надежных решениях для хранения энергии. По мере того, как мир переходит к возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и солнце, растет потребность в хранении избыточной энергии для использования в периоды низкой генерации возобновляемой энергии. Аккумуляторы на основе натрия-никеля-хлорида стали многообещающим вариантом для крупномасштабного хранения энергии из-за их высокой плотности энергии и длительного срока службы. Этот растущий спрос на решения для хранения энергии является ключевым фактором мирового рынка аккумуляторов Na-NiCl2.

С глобальным стремлением к декарбонизации и сокращению выбросов парниковых газов интеграция возобновляемых источников энергии в сеть стала главным приоритетом. Однако прерывистый характер ветровой и солнечной генерации создает проблемы для поддержания стабильного и надежного энергоснабжения. Натрий-никелевые хлоридные аккумуляторы могут хранить избыточную энергию в периоды высокой генерации и высвобождать ее при необходимости, тем самым повышая стабильность сети и снижая зависимость от ископаемого топлива для выработки электроэнергии.

Достижения в области аккумуляторных технологий

Достижения в области аккумуляторных технологий сыграли ключевую роль в стимулировании роста мирового рынка натрий-никелевых хлоридных аккумуляторов. Исследователи и производители постоянно работают над повышением производительности и эффективности аккумуляторов Na-NiCl2. Эти усилия привели к таким инновациям, как улучшенные электродные материалы, улучшенные электролиты и улучшенные системы терморегулирования.

Одним из заметных достижений в технологии аккумуляторов Na-NiCl2 является разработка высокотемпературных вариантов, которые работают при повышенных температурах, что повышает их общую эффективность и плотность энергии. Кроме того, исследования новых материалов и производственных процессов привели к увеличению емкости хранения энергии и более длительному сроку службы, что делает натрий-никелевые хлоридные аккумуляторы более привлекательными для различных применений, включая электромобили и сетевое хранение энергии.

Расширение установок возобновляемой энергии

Расширение установок возобновляемой энергии, в частности ветряных и солнечных электростанций, является еще одним важным фактором развития мирового рынка натрий-никелевых хлоридных аккумуляторов. Поскольку страны стремятся достичь своих целей в области возобновляемой энергии и снизить свою зависимость от ископаемого топлива, они инвестируют в крупномасштабные проекты в области возобновляемой энергии. Эти проекты часто требуют эффективных и надежных решений по хранению энергии для балансировки спроса и предложения на энергию.

Натрий-никелевые хлоридные батареи хорошо подходят для приложений по хранению энергии в масштабах сети, где они могут хранить избыточную энергию, вырабатываемую в периоды высокого производства возобновляемой энергии, и высвобождать ее, когда спрос высок или в периоды низкого производства возобновляемой энергии. Эта возможность делает натрий-никелевые хлоридные батареи ценным активом для повышения стабильности и надежности сетей возобновляемой энергии, что еще больше способствует их принятию

Политика правительства, вероятно, будет стимулировать рынок

Мандаты на интеграцию и хранение возобновляемой энергии

Правительства по всему миру все больше осознают важность интеграции возобновляемых источников энергии в свой энергетический баланс для сокращения выбросов парниковых газов и борьбы с изменением климата. Чтобы облегчить этот переход, многие правительства внедрили политику, предписывающую развертывание решений по хранению энергии, таких как натрий-никелево-хлоридные (Na-NiCl2) батареи.

Эта политика требует от коммунальных предприятий и операторов сетей инвестировать в инфраструктуру хранения энергии для хранения избыточной возобновляемой энергии, вырабатываемой в периоды высокого производства, например, в солнечные или ветреные дни, и высвобождать ее, когда спрос высок или в периоды низкого производства возобновляемой энергии. Поступая так, правительства стремятся повысить стабильность сети, снизить зависимость от ископаемого топлива и достичь своих целей по возобновляемой энергии.

Например, Стандарт возобновляемой энергии Калифорнии (RPS) требует, чтобы коммунальные предприятия закупали определенный процент своей электроэнергии из возобновляемых источников, и предписывает развертывание систем хранения энергии, чтобы помочь сбалансировать прерывистый характер возобновляемой энергии

Стимулы и субсидии на хранение энергии

Правительства по всему миру запустили различные финансовые стимулы и субсидии для содействия внедрению технологий хранения энергии, включая натрий-никелево-хлоридные батареи. Эти стимулы призваны сократить первоначальные затраты на установку систем хранения энергии и сделать их более доступными для предприятий, коммунальных служб и бытовых потребителей.

Стимулы могут принимать форму налоговых льгот, грантов или скидок. Они поощряют инвестиции в инфраструктуру хранения энергии, стимулируют экономический рост и способствуют развитию надежной отрасли хранения энергии. Например, в Соединенных Штатах налоговый кредит на инвестиции (ITC) и налоговый кредит на хранение энергии (ESTC) предлагают финансовые стимулы для развертывания технологий хранения энергии, включая батареи Na-NiCl2.

Финансирование исследований и разработок

Правительства играют решающую роль в поддержке усилий по исследованиям и разработкам (НИОКР) для продвижения технологий хранения энергии. Финансирование, предоставляемое для инициатив в области НИОКР, может привести к прорывам в химии аккумуляторов, материалах и производственных процессах, что в конечном итоге повысит производительность, эффективность и рентабельность натрий-никель-хлоридных аккумуляторов.

Правительства могут сотрудничать с научно-исследовательскими институтами, университетами и частными компаниями для финансирования проектов, направленных на разработку и совершенствование технологий хранения энергии. Эти инициативы ускоряют коммерциализацию инновационных решений для батарей и способствуют росту мирового рынка батарей Na-NiCl2.

Например, Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США (DOE) профинансировало множество исследовательских проектов, направленных на улучшение технологий хранения энергии, в том числе с использованием натрий-никель-хлоридных батарей

Основные проблемы рынка

Технологические препятствия в разработке натрий-никель-хлоридных батарей

Мировой рынок натрий-никель-хлоридных (NaNiCl) батарей сталкивается с множеством проблем, одной из самых значительных из которых являются технологические препятствия в разработке батарей. Хотя батареи NaNiCl предлагают многообещающие преимущества, включая высокую плотность энергии, длительный срок службы и пригодность для приложений хранения энергии в масштабе сети, они не лишены своих недостатков.

Одной из основных технологических проблем является высокая рабочая температура батарей NaNiCl. Эти батареи обычно работают при температурах, превышающих 300 °C (572 °F), что создает ряд сложностей. Прежде всего, поддержание этих повышенных температур требует дополнительных затрат энергии, что может снизить общую энергоэффективность системы. Кроме того, высокие рабочие температуры могут привести к повышенному износу компонентов батареи, потенциально сокращая их срок службы и увеличивая расходы на обслуживание. Кроме того, высокие температуры затрудняют интеграцию батарей NaNiCl в существующую инфраструктуру хранения энергии, а также в жилые и коммерческие приложения, где необходимо решать проблемы безопасности, связанные с высокими температурами.

Еще одним технологическим препятствием является разработка современных материалов для батарей NaNiCl. Производительность и эффективность этих батарей в значительной степени зависят от качества и стабильности используемых материалов, таких как электроды и электролит. Поиск материалов, которые могут выдерживать суровые условия эксплуатации батарей NaNiCl, оставаясь при этом экономически эффективными, является постоянной проблемой для исследователей и производителей. Кроме того, дефицит или воздействие на окружающую среду определенных материалов, используемых в батареях NaNiCl, таких как никель и редкоземельные элементы, вызывают опасения по поводу устойчивости и могут ограничить масштабируемость этой технологии.

Нельзя недооценивать проблему масштабирования производства при сохранении качества и постоянства батарей NaNiCl. Поскольку спрос на решения для хранения энергии продолжает расти, производители должны преодолевать препятствия, связанные с экономией масштаба, эффективностью производства и контролем качества. Достижение конкурентоспособных цен и обеспечение стабильной цепочки поставок материалов имеют важное значение для широкого внедрения батарей NaNiCl.

Устранение этих технологических препятствий потребует значительных усилий в области исследований и разработок, сотрудничества между заинтересованными сторонами отрасли и научно-исследовательскими институтами, а также инвестиций в инновационные производственные процессы. Преодоление этих проблем будет иметь решающее значение для раскрытия полного потенциала аккумуляторов NaNiCl для хранения энергии в масштабе сети и других приложений.

Конкуренция на рынке и нормативно-правовая база

Еще одной серьезной проблемой, с которой сталкивается глобальный рынок аккумуляторов на основе натрия-никеля и хлорида натрия (NaNiCl), является растущая конкуренция в отрасли хранения энергии и сложная нормативно-правовая база, регулирующая развертывание систем хранения энергии.

Рынок хранения энергии в последние годы стал свидетелем быстрого роста, при этом различные технологии аккумуляторов соперничают за долю рынка. Хотя аккумуляторы NaNiCl обладают явными преимуществами, такими как высокая плотность энергии и длительный срок службы, они сталкиваются с жесткой конкуренцией со стороны других технологий, таких как литий-ионные аккумуляторы, которые доминировали в секторе хранения энергии на протяжении десятилетий. Эта конкуренция не только создает проблему с точки зрения проникновения на рынок, но и требует постоянных инноваций и усилий по снижению затрат, чтобы оставаться конкурентоспособными.

Нормативная среда, окружающая системы хранения энергии, может стать серьезным препятствием. В разных регионах и странах действуют разные правила и стандарты, регулирующие развертывание технологий хранения энергии. Эти правила могут касаться стандартов безопасности, оценки воздействия на окружающую среду, процессов выдачи разрешений и требований к интеграции в сеть. Навигация по этим сложным нормативным рамкам может быть трудоемкой и дорогостоящей, особенно для новых и развивающихся технологий, таких как батареи NaNiCl. Достижение соответствия и получение необходимых разрешений может существенно повлиять на сроки и бюджеты проектов.

Отсутствие единых стандартов и руководств для технологии батарей NaNiCl может помешать ее глобальному внедрению. Отраслевым организациям и правительствам необходимо работать совместно, чтобы установить четкие и последовательные стандарты для проектирования, производства, установки и эксплуатации батарей NaNiCl. Без стандартизированных протоколов производителям становится сложно масштабировать производство, а разработчикам проектов — обеспечивать совместимость и безопасность.

Экологические и устойчивые аспекты батарей NaNiCl подвергаются пристальному вниманию. Производство и утилизация определенных материалов, используемых в этих батареях, таких как никель и хлор, могут иметь экологические последствия. Достижение целей устойчивого развития и решение проблем, связанных с доступностью ресурсов и переработкой, будут иметь важное значение для долгосрочной жизнеспособности технологии NaNiCl-аккумуляторов

Основные тенденции рынка

Растущий спрос на решения для хранения возобновляемой энергии

Глобальный рынок натрий-никель-хлоридных аккумуляторов наблюдает заметную тенденцию, характеризующуюся растущим спросом на решения для хранения возобновляемой энергии. По мере того, как мир переходит к более чистым и устойчивым источникам энергии, таким как солнечная и ветровая энергия, потребность в эффективных системах хранения энергии становится все более важной. Натрий-никель-хлоридные (NaNiCl) аккумуляторы, также известные как аккумуляторы ZEBRA (Zero Emission Batteries Research Activity), стали многообещающим вариантом для хранения энергии в приложениях с возобновляемой энергией.

Одним из ключевых факторов, определяющих спрос на натрий-никель-хлоридные аккумуляторы в системах хранения возобновляемой энергии, является их высокая плотность энергии и длительный срок службы. Эти батареи способны хранить большие объемы энергии в течение длительного времени, что делает их хорошо подходящими для хранения энергии, вырабатываемой из непостоянных возобновляемых источников, таких как солнечная энергия и энергия ветра. Более того, их прочная конструкция и стабильная производительность способствуют их привлекательности для проектов интеграции возобновляемых источников энергии.

Натрий-никель-хлоридные батареи обладают рядом преимуществ по сравнению с другими технологиями хранения энергии, такими как литий-ионные батареи. Они по своей природе более безопасны и более экологичны, поскольку не содержат токсичных или легковоспламеняющихся материалов, обычно встречающихся в литий-ионных батареях. Этот аспект особенно привлекателен для крупномасштабных приложений хранения энергии, где безопасность и надежность являются первостепенными соображениями.

Еще одной движущей силой спроса на натрий-никель-хлоридные батареи в системах хранения возобновляемой энергии является растущее внимание к стабильности и надежности сети. Энергия, вырабатываемая из возобновляемых источников, часто колеблется из-за таких факторов, как погодные условия, что приводит к проблемам в поддержании стабильности сети. Используя натрий-никель-хлоридные батареи, операторы сетей могут эффективно хранить избыточную энергию в периоды высокой генерации и разряжать ее, когда спрос высок, тем самым помогая сбалансировать спрос и предложение в сети.

Тенденция к росту спроса на натрий-никель-хлоридные батареи в системах хранения возобновляемой энергии отражает растущее признание их потенциала для решения проблем, связанных с интеграцией возобновляемой энергии в энергосистему. Поскольку правительства и заинтересованные стороны в сфере энергетики во всем мире продолжают уделять приоритетное внимание переходу на чистую энергию, ожидается, что рынок натрий-никель-хлоридных батарей в ближайшие годы будет демонстрировать устойчивый рост

Сегментные данные

Сведения о типах продуктов

Сегмент менее 300 кВт занимал наибольшую долю рынка в 2023 году. Натрий-никель-хлоридные батареи емкостью менее 300 кВт хорошо подходят для жилых и небольших коммерческих помещений. Эти батареи могут обеспечивать резервное питание во время отключений сети, хранить энергию из возобновляемых источников, таких как солнечные панели, и помогать снижать расходы на электроэнергию, сдвигая потребление энергии на часы непиковой нагрузки. Бытовые пользователи и малый бизнес часто имеют более низкие потребности в энергии, что делает этот диапазон емкости подходящим для их нужд. Многие домовладельцы и владельцы малого бизнеса заинтересованы в получении энергетической независимости путем генерации и хранения собственной электроэнергии. Натрий-никелевые хлоридные батареи в категории «менее 300 кВт» могут предложить экономически эффективное решение для достижения частичной или полной энергетической самодостаточности. Категория «менее 300 кВт» обеспечивает масштабируемость, что означает, что пользователи могут начать с меньшей емкости и расширять свою систему хранения энергии по мере необходимости. Такая гибкость привлекательна для бытовых пользователей и малого бизнеса, поскольку она соответствует их меняющимся энергетическим потребностям и бюджету. В регионах с ненадежной сетевой инфраструктурой или частыми отключениями электроэнергии натрий-никелевые хлоридные батареи меньшего размера могут стать надежным источником резервного питания, гарантируя, что основные приборы и оборудование будут оставаться работоспособными во время перебоев. Домовладельцы и малый бизнес часто инвестируют в солнечные панели для генерации чистой энергии. Сочетание этих солнечных установок с батареей NaNiCl мощностью менее 300 кВт позволяет эффективно хранить энергию, позволяя пользователям максимально использовать свою возобновляемую энергию и снизить зависимость от сети.

Региональные данные

Северная Америка занимала самую большую долю рынка в 2023 году. Северная Америка находится на переднем крае мирового рынка натрий-никель-хлоридных батарей по нескольким ключевым причинам, демонстрируя заметное доминирование в этом секторе. Понимание факторов, лежащих в основе этого доминирования, проливает свет на стратегические преимущества региона и динамику рынка.

Прежде всего, доминирование Северной Америки на мировом рынке натрий-никель-хлоридных батарей можно объяснить ее прочным лидерством на рынке. Регион может похвастаться сложной инфраструктурой для исследований и разработок, способствующей инновациям и технологическому прогрессу в технологии батарей. Основные игроки отрасли, включая как устоявшиеся корпорации, так и стартапы, имеют штаб-квартиры или ведут значительную деятельность в Северной Америке. Такая концентрация опыта и ресурсов позиционирует регион как лидера в производстве, исследовании и развертывании натрий-никель-хлоридных аккумуляторов.

Северная Америка получает выгоду от существенных инвестиций в возобновляемые источники энергии и устойчивые технологии, включая решения для хранения аккумуляторов. Государственная поддержка и благоприятная политика еще больше стимулируют рост рынка натрий-никель-хлоридных аккумуляторов в регионе. Такие стимулы, как налоговые льготы, гранты и нормативные рамки, способствующие развертыванию систем хранения энергии, поощряют инвестиции и внедрение передовых технологий аккумуляторов. Эта поддерживающая экосистема создает благоприятную среду для процветания бизнеса и расширения своего присутствия на рынке.

Доминирование Северной Америки на мировом рынке натрий-никель-хлоридных аккумуляторов также обусловлено ее ориентацией на технологические инновации. В регионе находятся ведущие научно-исследовательские институты, университеты и технологические центры, занимающиеся развитием технологий хранения энергии. Сотрудничество между академическими кругами, промышленностью и правительством способствует обмену знаниями и достижению прорывов в производительности, эффективности и экономической эффективности аккумуляторов. В результате североамериканские компании получают конкурентное преимущество, предлагая передовые решения на основе натрий-никель-хлоридных аккумуляторов, которые отвечают меняющимся потребностям различных приложений, от хранения энергии в масштабе сети до электромобилей.

Североамериканские компании используют стратегические партнерства и альянсы для расширения своего присутствия на рынке и ускорения роста. Сотрудничество с коммунальными службами, разработчиками энергии и OEM-производителями позволяет им выходить на разнообразные рынки и в различные приложения, что способствует широкому внедрению натрий-никель-хлоридных аккумуляторов. Создавая прочные сети и каналы сбыта, североамериканские компании укрепляют свои позиции в качестве предпочтительных поставщиков передовых решений для хранения энергии во всем мире

Последние разработки

• В 2022 году компания LiNa Energy, специализирующаяся на твердотельных натрий-ионных аккумуляторах, успешно завершила поздний раунд посевного финансирования, получив 3,4 миллиона долларов США, в основном от своей существующей базы инвесторов. Это вливание капитала ускорило путь компании к коммерциализации, сосредоточившись на ключевых инициативах, таких как усовершенствование электролита следующего поколения, оптимизация процессов ручной сборки для увеличения производства ячеек и проведение предварительных исследований Front-End Engineering Design (FEED) в рамках подготовки к будущим инвестициям в масштабирование производственных мощностей.

Ключевые игроки рынка

• Aquion Energy
• NGK Insulators Ltd
• SAFT Groupe SAS
• General Electric Company
• Hangzhou Eumo Technology Co.Ltd 
• HiNa Battery Technology Co., Ltd.
• Natron Energy, Inc.
• Faradion Ltd.
• Altris AB
• FZ Sonick SA