Wer wird in der Energiespeicherindustrie unter Lithiumbatterien, Natriumbatterien, Wasserstoffenergie und Vanadiumbatterien gewinnen?

Chinas Energiespeicherindustrie hat in der Vergangenheit die industrielle Planung auf der Grundlage des Rhythmus und der Wirtschaftlichkeit der Kostensenkung durchgeführt. Wenn der Anteil der photovoltaischen Windenergieerzeugung im Jahr 2025 die Nullgrenze von 25-30 % erreichen wird (nur 7,5 % im Jahr 2020), wird die Energiespeicherung unter den Auswirkungen der intermittierenden Energie im Netz zu einer unvermeidlichen Wahl, um das Problem zu lösen Netzverbrauch, dann Angesichts der neu installierten Kapazität elektrochemischer Energiespeicher von 1,87 GW in China im Jahr 2021 ist die Elastizität des Nachfragewachstums enorm.

Die Zukunft der Energiespeicherung in China: marktorientierter Wettbewerb, multitechnische Routen， Den Energiespeichern nachgelagert sind Stromnetze, Kraftwerksbetriebe, Haushalte usw., die sich von Lithiumbatterien für Kraftfahrzeuge unterscheiden (langer Zertifizierungszyklus und hohe Konsistenzanforderungen). ) mit hohen Eintrittsbarrieren und hoher Konzentration. , ist es schwierig, ein oligarchisches Muster zu erkennen, und eher ein Wettbewerbsmuster, das sich auf wirtschaftliche und Kostenvorteile konzentriert, eher wie die Photovoltaikindustrie. Stellen Sie es in den Kontext der Branche, um die Unterschiede, die Entwicklung und die Zukunft von Technologierouten zu sehen.

Die Kette der Wasserstoffenergieindustrie ist komplex, einschließlich Wasserstoffproduktion, -speicherung und -transport, Hydrierung, Stacks usw. Unter den drei wichtigsten fossilen Energiequellen ist es am ehesten mit Erdgas vergleichbar. Sie ist zwar die sauberste, dürfte aber aufgrund ihres Transportengpasses zukünftig im Energiebereich ergänzt werden. Nicht der Protagonist; Die Anwendung von Wasserstoffenergie kann unter Bezugnahme auf den Jahresbericht von Ballard in Bus-, Schwerlast-, Schiffs- und Notstromquellen unterteilt werden. Der einfache Weg ist, nach Alternativen zu Diesel und Heizöl zu suchen. Es ist nicht viel, Nutzfahrzeuge anzustarren, aber wenn man sich den Verbrauch von Diesel und Benzin ansieht, ist ersterer größer. Kann die Bewertungsobergrenze geöffnet werden? In einem längeren Zeitraum werden neben Energieanwendungen

Natriumbatterien werden wahrscheinlich schneller sein als der Markt erwartet, hauptsächlich aufgrund ihres theoretischen Kostenvorteils und der Wiederverwendung der Lithiumbatterie-Industriekette. Der größte Teil der Produktionskapazität von Batterien über positive Elektroden, negative Elektroden und Separatoren kann im Allgemeinen verwendet werden. Ähnlich verhält es sich mit der Photovoltaik. Der Wettbewerb zwischen Einkristall und Polykristallin und Heteroübergang ist unterschiedlich, und der Widerstand der ausgereiften Industriekette ist sehr gering. Natriumbatterien werden das Wettbewerbsmuster des Marktführers für Lithiumbatterien nicht untergraben, sie sind eher eine Chance für die Branche. Wir müssen nach dem Unterschied zwischen Natriumbatterie und Lithiumbatterie auf der Materialseite suchen, wie z. B. dem Prozess- und Kostenunterschied zwischen negativer Elektrode und hartem Kohlenstoff/weichem Kohlenstoff, und mehreren verschiedenen Wegen.

Flüssigkeitsströmungssystem (Vanadiumkraft) wie Sicherheit, lange Lebensdauer und einfache Rückgewinnung sind auf lange Sicht die beste Lösung für die Energiespeicherung, aber die Geschwindigkeit der Industrialisierung hängt in erster Linie von der Geschwindigkeit der Kostensenkung für Wasserstoffbrennstoffzellen ab. Die meisten Fähigkeiten der Industriekette (insbesondere die Materialverbindung) und die führende Wettbewerbsfähigkeit werden an das Flusssystem weitergegeben. Wir achten mehr auf die gemeinsamen Komponenten von Wasserstoff-Brennstoffzellen und Flow-Batterien im Stack, wie Bipolarplatten, Protonenaustauschmembranen, Gasdiffusionsschichten usw. Die Anwendung von Wasserstoffenergie im Energiebereich sollte nicht die Bewertungsobergrenze sein von vorgelagerten Materialien.

Marktstruktur: Der Anteil elektrochemischer Energiespeicher hat rasant zugenommen, und Lithium-Batterien sind immer noch der Mainstream. Ausgehend von der Entwicklungsgeschichte photovoltaischer Energiespeicher in Deutschland basiert die installierte Leistung dezentraler Energiespeicher hauptsächlich auf dem Stromverbrauch von Industrieunternehmen und der Strompreisdifferenz, die die Wirtschaftlichkeit widerspiegelt.

Das Prinzip der Lithiumbatterie und der Natriumbatterie ist das gleiche, und der Weg zur Industrialisierung der Natriumbatterie ist glatt. Große Ressourcen, niedrige Kosten, die beste Anwendung in der Energiespeicherung.

Das Funktionsprinzip von Natrium-Ionen-Batterien ist das gleiche wie das „Schaukelstuhl“-Prinzip von Lithium-Ionen-Batterien, und die reversible Deinterkalation von Natriumionen (Na+) zwischen positiven und negativen Materialien wird verwendet, um Ladung und Entladung zu erreichen. Die Natrium-Ionen-Batterie besteht hauptsächlich aus einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode, einem Separator und einem Elektrolyten und ist grundsätzlich mit der Produktionsausrüstung von Lithium-Ionen-Batterien kompatibel, was die Schwierigkeit der Industrialisierung verringert.

Die Rohstoffpreise für Lithium stiegen weiter an. Im März 2022 überstieg der Preis für Lithiumcarbonat in Batteriequalität, dem Hauptrohstoff, 500.000 Yuan pro Tonne, ein Rekordhoch. Die Häufigkeit von Lithium ist gering, mit einer Krustenhäufigkeit von nur 0,006 %, und die meisten davon konzentrieren sich auf Südamerika, was bei großen Batterieherstellern Versorgungsängste verursacht.

Zhongke Haina schätzt, dass Natrium-Ionen-Batteriematerialien erhebliche Kostenvorteile haben, die etwa 1/3 niedriger sind als bei Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien. Die Rohstoffkosten einer kupferbasierten Natrium-Ionen-Batterie betragen 0,29 Yuan/Wh, die Materialkosten einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie 0,43 Yuan/Wh und die Kosten einer Blei-Säure-Batterie 0,40 Yuan/Wh.

1）Die Natriumressource ist reichlich vorhanden, der Preis ist niedrig und stabil und der Preis wird in 10 Jahren bei 1000-4000 Yuan/Tonne bleiben. 2) Die Elementauswahl ist billiger; 3) Der in der negativen Elektrode verwendete Hartkohlenstoff und der Weichkohlenstoff haben geringere Prozessanforderungen, einen geringeren Energieverbrauch und ein Niedrigkostenpotential; 4) Preisgünstige Aluminiumfolie für den Stromkollektor der negativen Elektrode.

Als großtechnische Energiespeicher-Kraftwerkssysteme sind Flussbatterien „maßgeschneidert“ für Energiespeicher geeignet.

Kernvorteil eins: Verpuffungen grundsätzlich vermeiden - Sicherheit .

Kernvorteil 2: Extrem lange Lebensdauer - Langlebige Energiespeicher sind in der Regel statische Anlagen mit geringen Anforderungen an Gewicht und Volumen, Energiedichte ist keine Schlüsselgröße. Neben den allgemeinen Vorteilen von Flow-Batterien gibt es drei Vorteile: miniaturisierte Voll-Vanadium-Flow-Batterien für den Einsatz in der Haushalts-Photovoltaik. Das Volumen beträgt das 3-7-fache von Lithiumbatterien (1) Umweltfreundliche All-Vanadium-Redox-Flow-Batterien sind vollständig gekapselt und arbeiten nahezu emissionsfrei. (2) Wenn der Restwert höher ist, geht das Vanadiumelement im Elektrolyten nicht verloren und der Restwert beträgt etwa 70 %. (3) Bequeme Rückgewinnung Der Elektrolyt enthält nur ein einziges Übergangsmetall und ist leicht zu extrahieren.

Der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Stack ist der Kernwert des Brennstoffzellensystems, und Chinas heimische Stacks weisen Mängel im Mangel an Kernmaterialien und Schlüsseltechnologien auf. Unter den Vanadium-Wasserstoff-Materialien wird die Graphit-Bipolarplatte im Wesentlichen im Inland hergestellt, und die Protonenaustauschmembran und die Gasdiffusionsschicht werden immer noch hauptsächlich importiert, und die Kosten können nicht kontrolliert werden.