Рынок систем хранения энергии на основе гибридных аккумуляторных батарей — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по технологиям (маховики, литий-ионные, суперконденсаторы и ультраконденсаторы), по применению (жилые, нежилые, автомобильные и коммунальные), по регионам и по конкуренции на 2019–2029 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок систем хранения энергии на основе гибридных батарей оценивался в 16,35 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с среднегодовым темпом роста 6,31% до 2029 года. Гибридная BESS служит критически важным фактором для бесперебойной интеграции возобновляемой энергии в существующие энергетические инфраструктуры. Сохраняя избыточную энергию, вырабатываемую в периоды высокой выработки возобновляемой энергии, гибридная BESS смягчает проблемы прерывистости, связанные с солнечной и ветровой энергией. Впоследствии, в периоды низкой генерации возобновляемой энергии или высокого спроса на энергию, сохраненная энергия возвращается в сеть, обеспечивая стабильное и бесперебойное электроснабжение. Эта возможность имеет решающее значение для поддержания стабильности сети, устранения дисбаланса энергии и поддержки общего перехода к более чистой и устойчивой энергетической структуре.

Ключевые драйверы рынка

Растущая интеграция возобновляемой энергии

Глобальный толчок к устойчивым и чистым энергетическим решениям стал значительным драйвером для рынка гибридных аккумуляторных систем хранения энергии (BESS). Поскольку страны и отрасли стремятся сократить свой углеродный след и соблюдать экологические нормы, интеграция возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, приобрела огромную популярность. Однако непостоянный характер этих возобновляемых источников создает проблемы для поддержания стабильного и надежного электроснабжения. Именно здесь в игру вступает гибридная BESS.

Гибридная BESS облегчает бесшовную интеграцию возобновляемой энергии в существующие электросети, сохраняя избыточную энергию, вырабатываемую в периоды пикового производства, и высвобождая ее в периоды высокого спроса или низкого объема возобновляемой энергии. Эта возможность повышает стабильность сети, снижает зависимость от традиционных ископаемых видов топлива и обеспечивает более стабильное и надежное электроснабжение. Поскольку мир продолжает отдавать приоритет возобновляемым источникам энергии, ожидается, что спрос на гибридные BESS будет расти, что сделает их ключевым драйвером на мировом рынке.

Растущие требования к емкости хранения энергии

Растущий спрос на емкость хранения энергии является еще одним критическим фактором, стимулирующим рост мирового рынка систем хранения энергии гибридных батарей. С ростом развертывания прерывистых возобновляемых источников энергии и электрификацией различных секторов, таких как транспорт и промышленность, растет потребность в эффективных решениях для хранения энергии, чтобы сбалансировать спрос и предложение.

Гибридные BESS предлагают универсальное и масштабируемое решение для удовлетворения растущего спроса на емкость хранения энергии. Объединяя различные технологии батарей и методы хранения энергии, такие как литий-ионные батареи и маховики, гибридные BESS могут предоставлять крупномасштабные системы хранения высокой емкости. Такая гибкость позволяет им удовлетворять разнообразные требования различных приложений, от стабилизации электросетей до поддержки удаленных автономных установок. Поскольку глобальный энергетический ландшафт продолжает развиваться, ожидается, что спрос на увеличение емкости хранения энергии будет способствовать внедрению гибридных BESS в различных секторах.

Достижения в технологиях аккумуляторов

Технологические достижения в технологиях аккумуляторов играют ключевую роль в развитии глобального рынка систем хранения энергии гибридных аккумуляторов. Сектор хранения энергии стал свидетелем значительных инноваций в химии аккумуляторов, проектировании и производственных процессах, что привело к повышению производительности, эффективности и экономической эффективности.

Текущие исследования и разработки в области технологий аккумуляторов привели к появлению аккумуляторов следующего поколения с повышенной плотностью энергии, более длительным сроком службы и более быстрой зарядкой. Эти достижения напрямую приносят пользу гибридным BESS, повышая общую эффективность и надежность систем. По мере того, как новые и улучшенные технологии аккумуляторов становятся коммерчески доступными, поставщики гибридных BESS могут использовать эти инновации для предложения более конкурентоспособных и эффективных решений.

Достижения в технологиях аккумуляторов способствуют снижению общей стоимости гибридных BESS, делая их более экономически выгодными для более широкого спектра применений. Эта экономическая эффективность является решающим фактором в стимулировании роста рынка, поскольку предприятия и коммунальные службы ищут доступные и эффективные решения для хранения энергии для удовлетворения своих эксплуатационных потребностей. В целом, непрерывное развитие технологий аккумуляторов остается ключевым фактором, формирующим траекторию глобального рынка систем хранения энергии гибридных аккумуляторов.

Основные проблемы рынка

Высокие начальные капитальные затраты и проблемы с окупаемостью инвестиций

Одной из основных проблем, с которыми сталкивается глобальный рынок систем хранения энергии гибридных аккумуляторов (BESS), являются высокие начальные капитальные затраты, связанные с развертыванием этих систем. Гибридные BESS включают интеграцию различных типов аккумуляторов и технологий хранения, а также сложных систем управления и мониторинга. Первоначальные инвестиции, необходимые для проектирования, установки и ввода в эксплуатацию таких сложных систем хранения энергии, могут стать существенным препятствием для многих потенциальных пользователей.

Компании и коммунальные службы часто сталкиваются с трудностями при обосновании этих первоначальных затрат, особенно если учесть относительно длительные сроки окупаемости, связанные с проектами по хранению энергии. На окупаемость инвестиций (ROI) для гибридной BESS влияют такие факторы, как цены на электроэнергию, нормативная база и конкретный вариант использования системы. Убедить заинтересованные стороны в необходимости существенных первоначальных инвестиций в гибридную BESS может быть непросто, и преодоление этих финансовых барьеров остается решающим препятствием для широкого внедрения на рынке.

Неопределенности в сфере регулирования и политики

Глобальный рынок гибридных аккумуляторных систем хранения энергии сталкивается с проблемами, вытекающими из неопределенностей в сфере регулирования и политики как на национальном, так и на международном уровнях. Нормативная среда для систем хранения энергии все еще развивается, и различия в политике в разных регионах могут создавать препятствия для участников рынка. Непоследовательные или неясные правила, касающиеся развертывания, эксплуатации и механизмов компенсации для гибридной BESS, могут помешать ее широкому внедрению.

Кроме того, отсутствие стандартизированных политик, связанных с сетевым взаимодействием, участием на энергетическом рынке и стимулами для проектов по хранению энергии, может создать сложную среду для предприятий и инвесторов. Неоднозначная нормативная база может увеличить сроки разработки проектов и внести неопределенности, которые могут отпугнуть потенциальных заинтересованных лиц от инвестирования в гибридную BESS. Поэтому достижение нормативной ясности и содействие поддерживающей политике имеют важное значение для преодоления этих проблем и содействия беспрепятственной интеграции гибридной BESS в существующие энергетические инфраструктуры.

Технологические и экологические проблемы

Хотя технологические достижения являются движущей силой мирового рынка гибридных аккумуляторных систем хранения энергии, они также создают проблемы, связанные с быстрым развитием технологий аккумуляторов. Быстрое развитие новых химических составов и технологий аккумуляторов может вызвать опасения относительно долгосрочной надежности и совместимости существующих установок Hybrid BESS. Проблемы совместимости могут возникнуть между различными поколениями аккумуляторов или между аккумуляторами и системами управления, что приводит к эксплуатационным проблемам и увеличению расходов на техническое обслуживание.

Экологические проблемы также создают проблемы, особенно в отношении устойчивого снабжения сырьем для производства аккумуляторов и переработки или утилизации отслуживших свой срок аккумуляторов. По мере того, как растет внедрение Hybrid BESS, решение этих экологических проблем становится критически важным для обеспечения долгосрочной устойчивости отрасли. Достижение баланса между технологическими инновациями, совместимостью систем и экологической устойчивостью остается сложной задачей для глобального рынка систем хранения энергии гибридных аккумуляторов. Решение этих задач требует постоянного сотрудничества между заинтересованными сторонами отрасли, политиками и исследователями для разработки стандартов и практик, способствующих ответственному росту гибридных BESS.

Основные тенденции рынка

Интеграция с интеллектуальными сетями и передовыми системами управления энергопотреблением

Значительной тенденцией на мировом рынке гибридных аккумуляторных систем хранения энергии (BESS) является растущая интеграция этих систем с интеллектуальными сетями и передовыми системами управления энергопотреблением. По мере того, как энергетический ландшафт развивается в сторону большей децентрализации, цифровизации и устойчивости, синергия между гибридными BESS и технологиями интеллектуальных сетей становится более выраженной.

Интеллектуальные сети используют технологии цифровой связи и управления для повышения эффективности, надежности и устойчивости распределения энергии. Гибридная BESS дополняет интеллектуальные сети, предоставляя операторам сетей возможность хранить избыточную энергию в периоды низкого спроса и высвобождать ее во время пикового спроса или когда прерывистые возобновляемые источники не вырабатывают электроэнергию. Эта интеграция повышает стабильность сети, снижает потери при передаче и распределении и позволяет коммунальным предприятиям оптимизировать свои энергетические ресурсы.

Расширенные системы управления энергией еще больше расширяют возможности гибридной BESS, используя сложные алгоритмы и искусственный интеллект для оптимизации хранения и распределения энергии в режиме реального времени. Эти системы анализируют данные из различных источников, включая состояние сети, прогнозы погоды и цены на электроэнергию, чтобы принимать разумные решения о том, когда заряжать, разряжать или удерживать энергию в системе хранения. Эта тенденция не только повышает общую эффективность гибридных BESS, но и способствует общей устойчивости и стабильности энергетической инфраструктуры.

Поскольку глобальное движение к более взаимосвязанной и интеллектуальной энергетической сети усиливается, ожидается, что тенденция интеграции гибридных BESS с интеллектуальными сетями и передовыми системами управления энергией продолжится, способствуя созданию более гибкой и адаптивной энергетической экосистемы.

Усиление внимания к батареям со вторичной жизнедеятельностью и практикам круговой экономики

Еще одной заметной тенденцией на мировом рынке систем хранения энергии гибридных батарей является растущий акцент на батареях со вторичной жизнедеятельностью и практиках круговой экономики. Поскольку батареи, используемые в системах гибридных BESS, достигают конца своего основного срока службы в электромобилях или других приложениях, они по-прежнему сохраняют значительную часть своей емкости. Вместо того, чтобы выбрасывать, эти батареи можно повторно использовать для стационарных накопителей энергии, что продлит их срок службы и будет способствовать достижению целей устойчивого развития.

Вторичные батареи предлагают экономически эффективную альтернативу для хранения энергии, поскольку первоначальная стоимость производства уже амортизирована. Эта тенденция соответствует принципам круговой экономики, где ресурсы используются более эффективно, а продукты разрабатываются с учетом переработки и повторного использования.

Участники рынка все чаще изучают бизнес-модели, которые включают повторное использование и интеграцию вторичных батарей в гибридные установки BESS. Это не только решает экологические проблемы, связанные с утилизацией батарей, но и помогает снизить общую стоимость решений по хранению энергии. Сотрудничество между производителями электромобилей, аккумуляторов и интеграторами систем хранения энергии становится все более распространенным, поскольку заинтересованные стороны стремятся оптимизировать цепочку создания стоимости и внести свой вклад в более устойчивую энергетическую экосистему.

Тенденция использования бывших в употреблении аккумуляторов соответствует более широкому сдвигу отрасли в сторону более цикличного и устойчивого подхода к управлению ресурсами, усиливая приверженность глобального рынка гибридных аккумуляторных систем хранения энергии экологической ответственности и долгосрочной жизнеспособности.

Сегментарные идеи

Технологии

В 2023 году сегмент литий-ионных аккумуляторов стал доминирующим. Литий-ионные аккумуляторы доминируют и широко используются в различных приложениях, начиная от стабилизации сети и заканчивая решениями для хранения энергии в жилых и коммерческих помещениях. Известность сегмента можно объяснить неустанным прогрессом в литий-ионной технологии, что делает ее надежным и эффективным выбором для гибридных систем. Значительное большинство новых гибридных установок BESS оснащены литий-ионными аккумуляторами, что подчеркивает их лидерство на рынке.

Основным фактором, обусловливающим предпочтение литий-ионным аккумуляторам, является их замечательная плотность энергии. Эти аккумуляторы предлагают впечатляющее соотношение энергии к весу, обеспечивая компактное и эффективное решение для хранения энергии. Это свойство имеет особое значение в гибридных системах, где такие соображения, как пространство и вес, имеют первостепенное значение. Постоянное повышение плотности энергии способствует повышению производительности гибридных систем хранения энергии, делая их более приспособленными для выполнения различных требований к хранению энергии.

Со временем стоимость литий-ионных аккумуляторов заметно снизилась из-за таких факторов, как экономия за счет масштаба, технический прогресс и расширение производственных мощностей. Это снижение стоимости сыграло решающую роль в ускорении внедрения литий-ионных аккумуляторов в гибридных системах хранения энергии. С ростом масштабов производства и совершенствованием производственных процессов ожидается, что общая стоимость литий-ионных аккумуляторов продолжит снижаться, что еще больше укрепит их позиции на рынке

Региональные данные

В 2023 году Северная Америка стала доминирующим регионом, удерживая наибольшую долю рынка. Северная Америка проявляет активность в принятии политик и нормативных актов, поддерживающих развертывание систем хранения энергии. Различные штаты и провинции реализовали инициативы по поощрению разработки гибридных BESS, предоставляя стимулы, субсидии и упрощая процессы выдачи разрешений. Федеральные инициативы, такие как инвестиционные налоговые льготы и исследовательские гранты, также способствуют благоприятной нормативной среде для рынка гибридных BESS в Северной Америке. Нормативная поддержка создает благоприятную атмосферу для разработчиков проектов и инвесторов, способствуя росту рынка.

Усилия по модернизации сетей в Северной Америке, направленные на повышение устойчивости и эффективности энергетической инфраструктуры, стимулируют внедрение гибридных BESS. Поскольку устаревшая сетевая инфраструктура сталкивается с проблемами, связанными с надежностью и гибкостью, коммунальные предприятия все больше инвестируют в решения по хранению энергии для повышения стабильности сети, управления пиковым спросом и решения проблем, связанных с прерывистой возобновляемой генерацией. Развертывание гибридной BESS в рамках инициатив по модернизации сети позиционирует Северную Америку как ключевой рынок для этих технологий.

Регион является центром технологических инноваций и исследований в секторе хранения энергии. Текущие исследования и разработки направлены на повышение производительности, безопасности и экономической эффективности технологий гибридной BESS. Достижения в области химии аккумуляторов, систем управления и технологий интеграции в сеть способствуют непрерывной эволюции решений гибридной BESS в Северной Америке.

Североамериканский рынок гибридной BESS характеризуется жесткой конкуренцией между игроками отрасли. Устоявшиеся компании, а также новые участники соревнуются за долю рынка посредством стратегических партнерств, сотрудничества и приобретений. Конкурентная среда стимулирует инновации и разработку индивидуальных решений для удовлетворения конкретных потребностей различных конечных пользователей в регионе.

Учитывая уязвимость региона к экстремальным погодным явлениям, концепция накопления энергии для обеспечения устойчивости приобретает все большую популярность. Гибридные установки BESS все чаще рассматриваются как средство обеспечения надежного электроснабжения во время отключений электроэнергии, стихийных бедствий или чрезвычайных ситуаций. Такой ориентированный на устойчивость подход способствует привлекательности решений Hybrid BESS в Северной Америке.

Ключевые игроки рынка

• Amphenol Corporation
• Lockheed Martin Corporation
• General Electric Company
• Panasonic Corporation
• AEG Power Solutions Ibrica SA
• Hitachi Ltd
• NEC Корпорация
• Samsung SDI Co., Ltd.
• Siemens AG
• BYD Australia Pty. Ltd.