Зі зниженням цін на акумулятори, продуктивність займає центральне місце в еволюції накопичення енергії

Через глобальний надлишок матеріалів для літій-іонних акумуляторів, особливо літій-залізофосфатних (LFP) елементів у Китаї, ціни на системи накопичення енергії різко впали. Тільки у 2024 році галузь відвантажила рекордні 330 ГВт-год систем накопичення енергії акумуляторами (BESS), що було зумовлено агресивним скороченням витрат та розширенням виробничих потужностей.

Едвард Реклі, керівник відділу накопичення енергії в CRU, наголошує, що хоча низькі ціни стимулювали зростання, виробники зараз вступають у критичну фазу, коли простого скорочення витрат вже недостатньо для збереження конкурентоспроможності.

Перехід від вартості до можливостей

Схоже, що галузь BESS переходить від фази швидкого зниження витрат до фази, зосередженої на підвищенні продуктивності. Це відображає перехід, який спостерігався в сонячній галузі від мультикристалічної до монокристалічної технології PERC між 2015 і 2019 роками. Для акумуляторів відбувається перехід від нікель-марганцево-кобальтових (NMC) хімічних речовин до LFP з акцентом на отриманні більшої цінності, що вимірюється в доларах за кіловат-годину, з кожної системи.

Щоб залишатися на позиціях лідерів, виробники повинні покращити щільність енергії, підвищити довговічність і забезпечити більше кіловат-годин на квадратний метр — важливий показник для проектів комунального господарства з обмеженим простором.

Кінець кривої витрат?

Виробництво літій-іонних акумуляторів різко знизилося з моменту їх появи в 1990-х роках, значною мірою завдяки ефекту масштабу у видобутку корисних копалин, постачанні матеріалів та виробництві. Оскільки світове виробництво акумуляторів зараз досягло порогу в терават-години, подальше зниження витрат залежатиме від технологічного прогресу, а не лише від масштабу.

Відтепер покращення енергетичної ємності на одиницю простору або ваги є життєво важливим для досягнення подальшого зростання доступності та ефективності.

Прагнення до вищої продуктивності

Виробники все більше зосереджуються на технологіях, які подовжують термін служби системи або збільшують енергоспоживання на одному заряді. Платформи BESS наступного покоління обіцяють більшу ємність зберігання та покращену експлуатаційну продуктивність, але ключовий виклик полягає в балансуванні інновацій з економічною ефективністю та довгостроковою надійністю.

Майбутні розробки, ймовірно, будуть зосереджені на терміні служби та ефективності роботи, а не виключно на щільності енергії. Справжнім випробуванням є покращення лімітованої вартості зберігання (LCOS) — показника, на який впливають такі фактори, як капітальні інвестиції, експлуатаційні витрати, термін служби акумулятора та ефективність системи.

Щоб досягти успіху на ринку, будь-яка нова технологія зберігання даних повинна підвищувати продуктивність або знижувати витрати без шкоди для загального терміну служби чи безпеки системи.

Вага прогресу

Хімія LFP, яка пройшла майже три десятиліття вдосконалення, наближається до своїх теоретичних меж потужності. Тим не менш, відхід від елементів, орієнтованих на електромобілі, дозволив значно збільшити потужність акумуляторних систем комунального масштабу. За останні шість років енергетична потужність контейнерних систем зросла з 500 кВт⋅год до цілих 8 МВт⋅год на одиницю.

Цей стрибок у щільності енергії дозволяє створювати компактніші установки, заощаджуючи на землекористуванні та витратах на інфраструктуру, хоча й створює додаткові складнощі в управлінні тепловим режимом та безпеці системи.

Однак, фізичні обмеження можуть обмежити майбутнє зростання. У таких регіонах, як Північна Америка та Європа, вага сучасних високопродуктивних 20-футових контейнерних систем наближається до максимальних транспортних порогів. CRU прогнозує, що ці логістичні обмеження можуть обмежити контейнерні потужності до 8–11 МВт·год у найближчій перспективі.

Що буде далі?

Нові інновації, такі як LFP з високою щільністю ущільнення, підвищують щільність енергії, не вимагаючи радикальних змін у конструкції, що ускладнює закріплення альтернативних хімічних речовин. Такі технології, як натрій-іонні акумулятори, повинні пропонувати конкурентоспроможні характеристики за прийнятною ціною, а також чіткий шлях до майбутніх удосконалень, щоб кинути виклик домінуванню LFP.

Наразі LFP продовжує лідирувати завдяки своїй зрілості, надійності та доступності. Будь-який претендент, який прагне вийти на цей ринок, повинен буде досягти або перевершити показники LFP, зберігаючи при цьому конкурентоспроможність витрат та масштабованість виробництва.