Рынок усовершенствованных систем хранения энергии на базе аккумуляторных батарей — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по применению (жилые, коммерческие, промышленные), по технологии (твердотельные батареи, проточные батареи, тепловые батареи), по региону, по конкуренции 2018–2028 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок систем хранения энергии Advanced Battery Energy Storage System

Основные драйверы рынка

Глобальный рынок систем хранения энергии Advanced Battery Energy Storage System в последние годы демонстрирует значительный рост и инновации, обусловленные сочетанием технологических достижений, растущим спросом на решения в области чистой энергии и растущим пониманием экологических и безопасных преимуществ, связанных с двойными углеродными батареями. В этой статье рассматриваются основные движущие силы расширения рынка систем хранения энергии Advanced Battery Energy Storage System и дается представление о факторах, способствующих его быстрому развитию.

Двойные углеродные батареи, также известные как двойные углеродные конденсаторы или двойные углеродные суперконденсаторы, представляют собой передовые устройства хранения энергии, в которых как для анода, так и для катода используются материалы на основе углерода. В отличие от традиционных литий-ионных аккумуляторов, в которых для одного электрода используются материалы на основе лития, двойные углеродные аккумуляторы используют уникальные свойства углерода, чтобы предложить несколько преимуществ. Эти преимущества вывели их в центр внимания мирового рынка хранения энергии. Ключевые драйверы мирового рынка усовершенствованных аккумуляторных систем хранения энергии Безопасность всегда была первостепенной задачей в аккумуляторной промышленности. Двойные углеродные аккумуляторы с их сниженным риском теплового разгона и пожароопасности по сравнению с литий-ионными аккумуляторами привлекают внимание как более безопасная альтернатива. По мере ужесточения правил безопасности отрасли и потребители ищут более безопасные варианты хранения энергии. Растущее внимание во всем мире к устойчивости и защите окружающей среды ускорило спрос на решения в области чистой энергии. Двойные углеродные аккумуляторы, изготовленные в основном из углерода, считаются более экологичными по сравнению с литий-ионными аккумуляторами, которые используют редкие и экологически интенсивные материалы. Такое соответствие целям устойчивости является сильным стимулом для их принятия. Расширение возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце, требует эффективных систем хранения энергии для балансировки спроса и предложения. Двойные углеродные аккумуляторы обеспечивают быструю зарядку и разрядку, что делает их идеальными для хранения возобновляемой энергии и решения проблем нестабильности сети. Автомобильная промышленность переживает глубокую трансформацию в сторону электромобилей. Возможности быстрой зарядки, увеличенный срок службы и функции безопасности двойных углеродных батарей делают их многообещающим вариантом для производителей электромобилей, стремящихся повысить производительность и безопасность, одновременно сократив время зарядки. Спрос на более долговечные и быстро заряжающиеся батареи в потребительской электронике, такой как смартфоны и ноутбуки, является значительным драйвером для рынка усовершенствованных систем хранения энергии на основе батарей. Потребители все больше ценят устройства, которые могут оставаться заряженными в течение более длительного времени и быстро заряжаться.

Промышленные и конечные пользователи Интернета вещей

Отрасли и сектор Интернета вещей (IoT) требуют надежных и долговечных решений для хранения энергии. Прочность и плотность мощности двойных углеродных батарей делают их подходящими для различных промышленных конечных пользователей и растущей сети устройств Интернета вещей. Постоянные исследования и разработки в области двойных углеродных батарей привели к улучшению производительности, снижению затрат и масштабируемости. По мере развития технологии она становится более коммерчески жизнеспособной, что еще больше стимулирует рост рынка. Нарушение глобальной цепочки поставок критически важных материалов, особенно в связи с пандемией COVID-19, побудило отрасли исследовать альтернативные технологии, которые в меньшей степени зависят от дефицитных или геополитически чувствительных ресурсов. Двойные углеродные батареи предлагают путь к снижению этой зависимости. По мере того, как все больше компаний выходят на рынок усовершенствованных систем хранения энергии на основе батарей, конкуренция усиливается. Эта конкуренция часто приводит к инновациям, снижению затрат и более широкому внедрению на рынке, поскольку компании стремятся выделиться и захватить долю рынка. Правительства во всем мире содействуют внедрению чистых энергетических технологий, включая решения по хранению энергии. Субсидии, стимулы и политика, направленные на сокращение выбросов парниковых газов и повышение энергоэффективности, создают благоприятную среду для двойных углеродных батарей. Глобальный рынок усовершенствованных систем хранения энергии на основе батарей демонстрирует быстрый рост, обусловленный сочетанием факторов, начиная от проблем безопасности и экологической устойчивости и заканчивая растущим спросом на решения по хранению энергии в различных секторах. По мере того, как технология продолжает развиваться и преодолевать свои проблемы, двойные углеродные батареи могут сыграть ключевую роль в переходе к более чистым, более эффективным энергетическим системам, принося пользу отраслям, потребителям и планете в целом. Хотя проблемы остаются, текущие исследования, инновации и рыночная конкуренция, вероятно, будут способствовать дальнейшему прогрессу и расширению внедрения двойных углеродных батарей в ближайшие годы.

Основные рыночные проблемы

Стоимость и доступность ресурсов

Многие современные батареи используют такие материалы, как литий и кобальт, которые сталкиваются с проблемами цепочки поставок и экологическими проблемами. Необходима разработка альтернативных материалов или стратегий переработки. Обеспечение экологической устойчивости производства и утилизации батарей является сложной задачей. Сокращение углеродного следа производства и переработки батарей является приоритетом. Правительства и регулирующие органы должны установить четкие стандарты и правила для обеспечения безопасности, качества и устойчивости передовых технологий батарей. Рынок усовершенствованных аккумуляторных систем хранения энергии обладает огромным потенциалом для революции в различных отраслях промышленности и решения экологических проблем, но преодоление этих проблем имеет решающее значение для его дальнейшего роста и успеха. Постоянные исследования и разработки, инновации в области химии аккумуляторов и сотрудничество между заинтересованными сторонами отрасли и политиками имеют решающее значение для продвижения рынка.

Основные тенденции рынка

Достижения в области материаловедения

Исследователи и производители постоянно изучают усовершенствованные углеродные материалы для улучшения производительности двойных углеродных батарей. Это включает в себя разработку новых углеродных композитов, наноструктурированных материалов и аллотропов углерода, которые могут повысить плотность энергии и эффективность заряда-разряда. Одна из основных тенденций на рынке усовершенствованных аккумуляторных систем хранения энергии сосредоточена на повышении плотности энергии. Хотя эти батареи превосходны по плотности мощности, ведутся работы по улучшению их емкости хранения энергии, что делает их более подходящими для конечных пользователей, которым требуются электромобили с большим запасом хода и более масштабные системы хранения энергии.

Быстрая зарядка и мощные конечные пользователи

Двойные углеродные батареи хорошо подходят для конечных пользователей, которым требуется быстрая зарядка и разрядка, например, для электромобилей и стабилизации сети. Эта тенденция соответствует растущему спросу на быстрые и эффективные решения для хранения энергии в различных секторах. Интеграция двойных углеродных батарей с другими технологиями хранения энергии, такими как литий-ионные батареи или проточные батареи, набирает обороты. Этот гибридный подход позволяет улучшить плотность энергии и оптимизировать производительность для конкретных конечных пользователей, обеспечивая гибкость и эффективность. Сотрудничество между научно-исследовательскими институтами, производителями батарей и государственными учреждениями способствует инновациям в области усовершенствованных систем хранения энергии на основе батарей. Совместные исследовательские инициативы приводят к прорывам в области материалов, производственных технологий и экономически эффективного производства.

Устойчивое развитие и экологические проблемы

Экологическая устойчивость является важным фактором внедрения двойных углеродных батарей. Эти батареи, состоящие в основном из углеродных материалов, считаются более экологичными по сравнению с традиционными литий-ионными батареями, которые используют дефицитные и потенциально вредные ресурсы. В то время как электромобили являются важным конечным пользователем, двойные углеродные батареи находят применение и в других секторах. К ним относятся возобновляемые накопители энергии, бытовая электроника, промышленные конечные пользователи и даже аэрокосмическая промышленность, где безопасность и надежность имеют решающее значение. Поскольку устойчивость становится центральным моментом, переработка и повторное использование компонентов батареи становятся новыми тенденциями. Разработка эффективных процессов переработки для двойных углеродных батарей может сократить отходы, снизить производственные затраты и решить экологические проблемы.

Правительственная поддержка и регулирование

Правительства во всем мире признают потенциал двойных углеродных батарей в достижении целей чистой энергии. Поддерживающая политика, стимулы и регулирование поощряют исследования, разработку и внедрение этой технологии. Недавние сбои в глобальных цепочках поставок подчеркнули важность диверсификации и устойчивости. Двойные углеродные батареи с их меньшей зависимостью от критически важных материалов предлагают более стабильную цепочку поставок, что делает их привлекательными для отраслей и правительств.

Сегментарные идеи

Сведения о применении

Жилой сектор доминирует на рынке с самой большой долей рынка. В возобновляемых источниках энергии большая часть спроса в жилом секторе исходит от сегмента солнечной энергии, который, в свою очередь, создает спрос на бытовые системы хранения энергии на основе батарей. Например, по данным France Territoire Solaire, во втором квартале 2022 года общая мощность фотоэлектрической солнечной энергии во Франции составила 1758 МВт, что на 13,8% больше, чем во втором квартале 2021 года.

Такие игроки рынка, как инвестиционная фирма Harmony Energy Income Trust, объявили в ноябре 2022 года, что ее проект Pillswood в Йоркшире, Великобритания, был запущен на четыре месяца раньше запланированного срока. По данным Harmony, объект мощностью 98 МВт/196 МВт·ч является крупнейшим в Европе проектом BESS по МВт·ч. Его достаточно для обеспечения электроэнергией примерно 300 000 домов в Великобритании в течение двух часов. Проект будет предоставлять услуги по балансировке электросетевой сети Великобритании с использованием двухчасового Megapack Tesla. Harmony Energy разработала проект, а Tesla курировала строительство. Autobidder, алгоритмическая торговая платформа Tesla, будет управлять проектом.

В июне 2022 года Toyota вышла на рынок хранения энергии, запустив O-Uchi Kyuden System, бытовой аккумуляторный продукт. Toyota запустила систему хранения аккумуляторов номинальной мощностью 5,5 кВт·ч и номинальной емкостью 8,7 кВт·ч. Она использует технологию аккумуляторов электромобилей компании. При подключении к фотоэлектрической системе на крыше система может питать дом днем и ночью. Первоначально компания намеревалась продавать систему хранения в Японии.

Таким образом, благодаря этим факторам ожидается, что бытовое применение создаст прибыльный спрос на рынке систем хранения энергии на основе аккумуляторов в течение прогнозируемого периода.

Региональные данные

Азиатско-Тихоокеанский регион зарекомендовал себя как лидер на мировом рынке усовершенствованных систем хранения энергии на основе аккумуляторов со значительной долей выручки в 2022 году

Последние события

• В феврале 2022 года Министерство энергетики США объявило, что выделит 2,91 млрд долларов США на стимулирование производства усовершенствованных батарей, используемых в стационарных системах хранения энергии и электромобилях, в соответствии с двухпартийным законом об инфраструктуре.
• В январе 2022 года Mercedes-Benz и ProLogium подписали соглашение о технологическом сотрудничестве с целью разработки аккумуляторных элементов следующего поколения. Mercedes Benz планирует полностью перейти на электромобили к 2030 году. Благодаря своим научно-исследовательским разработкам и производственным навыкам в области твердотельных аккумуляторов, ProLogium, скорее всего, станет надежным партнером Mercedes Benz.

Ключевые игроки рынка

• Tesla, Inc
• Panasonic Corporation
• LG Chem
• Samsung SDI
• BYD Company Limited
• CATL
• A123 Системы
• Enphase Energy
• NEC Energy Solutions
• Saft Group