中国对锂离子电池的生产能力正在迅速提高,但在规模扩张之下,必须保证其安全和质量的重要性。清洁能源协会(CEA)发布了2019年BESS供应商市场情报计划报告,该报告涵盖了40家供应商,旨在帮助买家了解供应商领域。下面主要告诉各位中国锂离子电池的发展状况以及哪些因素会对锂离子的安全性和可靠性产生影响。
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自2010年以来,锂电池的价格已经下跌了约85%。根据CEA的分析,到2030年,全球对锂离子电池的年需求量预计将超过2000 GWh。虽然大部分需求预计将用于电动汽车,但其中5%-10%将用于固定电池储能系统(BESS)。尽管在更高水平的可再生能源渗透中,将引入其他更适合长期使用和低成本的储能技术,但就目前而言,锂离子似乎是领先的技术,因为它被电动汽车行业采用带来了大规模的好处,可以实现低成本和标准化。
与此同时,人们重新关注质量和安全,不再依赖资产负债表支持的担保,也不再依赖极少数供应商。从上游的工厂电池质量控制,一直到系统设计和防火等更全面的尽职调查,正在成为电池企业和监管机构的原则问题。
几种锂电池
锂离子电化学有许多种类(LMO、LTO、LCO、NCA、NCM和LFP),但目前只有镍钴锰(NCM)、镍钴铝(NCA,仅松下和特斯拉使用)和磷酸铁锂(LFP)实现了大规模的储能系统。
电池的类型与区域有一定程度的关系。对于韩国供应商来说,镍钴锰(NCM)是BESS的主要选择,到2019年底,镍钴锰的年生产能力预计为54 GWh。在北美,特斯拉的Gigafactory 1拥有年产松下NCA 21700圆柱形电池34 GWh的能力,生产出的电池主要用于特斯拉的电动汽车产品。
中国供应商对镍钴锰(NCM)和磷酸铁锂电池(LFP)都有很强的制造能力,甚至包括包括一些镍钴铝(NCA),且生产线可以相对容易地在化学试剂之间切换。LFP的化学特性决定了它的安全性,减少了热失控的风险。然而,由于能量密度是扩大电动汽车应用的最重要的因素,所以中国已经出现了向能量密度更高的镍钴锰(NCM)电池的转变。即便如此,出于安全因素的限定,在某些交通领域,LFP电池是强制安装的。
目前,LFP仍然是中国BESS供应商的重要选择之一,有些企业提供的LFP电芯的生命周期比NCM电芯更长。更重要的是,LFP电池不含钴,而且具有固有的更稳定的成本路线图。而钴供应链不稳定的原因主要是由于全球60%的供应量来自刚果民主共和国,这也是最近镍钴锰(NCM)电池价格上涨的一个关键因素。