麥肯錫：如何決勝儲能大時代？

電化學儲能正在迎來大爆發(fā)，這已是一個確定性事件。

全球最領(lǐng)先的戰(zhàn)略咨詢公司——麥肯錫近日撰文分析未來電化學儲能市場的結(jié)構(gòu)、趨勢以及參與者如何在激烈的競爭中獲勝。

(相關(guān)資料圖)

電池儲能系統(tǒng)市場正在快速增長。對于那些想要引領(lǐng)潮流的人來說，以下才是關(guān)鍵問題。

隨著《巴黎協(xié)定》下一階段目標的迅速臨近，世界各地的政府和組織都在尋求增加可再生能源的采用。一些能源使用量最大的地區(qū)，有額外的動力去尋求傳統(tǒng)能源的替代品。在歐洲，這一激勵措施源于能源危機。在美國，這是得益于《通貨膨脹削減法案》，該法案于 2022 年頒布，撥款 3700 億美元用于清潔能源投資。

這些都推動了電池儲能系統(tǒng)（電化學儲能）市場的發(fā)展。電池存儲是可再生能源發(fā)電的重要推動者，盡管基礎(chǔ)能源本質(zhì)上具有間歇性，但它可以幫助清潔能源為世界能源需求做出穩(wěn)定的貢獻。電化學儲能提供的靈活性將使其成為調(diào)峰、自耗優(yōu)化以及停電時備用電源等應(yīng)用的一部分。隨著電池價格不斷下降，這些應(yīng)用開始變得更有利可圖。

所有這一切都創(chuàng)造了一個重要的機會。根據(jù)我們的分析，2022 年電化學儲能 投資超過 50 億美元，幾乎比前一年增加了三倍。我們預計到2030年，全球電化學儲能市場將達到1200億至1500 億美元。但這仍然是一個分散的市場，許多提供商想知道市場機會在哪里，以及如何展開競爭。現(xiàn)在是時候弄清楚快速發(fā)展的電化學儲能市場中的最佳機會在哪里，并開始為此做好準備。

以下是一些問題和答案，可幫助電化學儲能市場的參與者制定策略。

重大戰(zhàn)略機遇在哪里

了解與電化學儲能相關(guān)的機會的最佳方法，是根據(jù)應(yīng)用程序和用戶規(guī)模來細分市場。電化學儲能分為三個部分：電表前端 (FTM) 公用事業(yè)規(guī)模安裝，通常大于 10 兆瓦時 (MWh)；用戶側(cè) (BTM) 商業(yè)和工業(yè)裝置，通常范圍從 30 千瓦時 (kWh) 到 10 MWh；和BTM住宅裝置，通常小于30 kWh。

我們預計，公用事業(yè)規(guī)模的電化學儲能（已占新增年產(chǎn)能的大部分）將在未來六年中每年都增長29% 左右，是三個細分市場中增長最快的。

預計到2030 年，公用事業(yè)規(guī)模的年度裝機容量將達到 450 至 620 吉瓦時 (GWh)，公用事業(yè)規(guī)模的電化學儲能將占據(jù)當年總市場的90%。

FTM（發(fā)電側(cè)）裝置的客戶主要是公用事業(yè)公司、電網(wǎng)運營商和可再生能源開發(fā)商。

他們希望平衡可再生能源的間歇性、提供電網(wǎng)穩(wěn)定服務(wù)或推遲對其電網(wǎng)的昂貴投資。該領(lǐng)域的電化學儲能提供商，通常是垂直整合的電池生產(chǎn)商或大型系統(tǒng)集成商。他們將在成本和規(guī)模、可靠性、項目管理記錄以及開發(fā)用于電網(wǎng)優(yōu)化和交易的能源管理系統(tǒng)和軟件解決方案的能力方面脫穎而出。

電化學儲能部署已經(jīng)大規(guī)模進行。一家美國能源公司正在開發(fā)一個電化學儲能 項目，最終產(chǎn)能可達6GWh。另一家在能源內(nèi)外都有商業(yè)利益的美國公司已經(jīng)超越了這一數(shù)字，到 2022 年電化學儲能部署量已達到6.5GWh?，F(xiàn)在涌入電化學儲能的大部分資金，都用于提高能源提供商靈活性的服務(wù)，例如通過堅定的頻率響應(yīng)。從長遠來看，電池儲能系統(tǒng)的增長將更多地源于太陽能園區(qū)和風電場的建設(shè)，這些項目需要電池來滿足其短期存儲需求。

FTM（發(fā)電側(cè)）公用事業(yè)規(guī)模儲能的收入模式在很大程度上取決于提供商正在進入的地區(qū)的狀態(tài)。大多數(shù)公用事業(yè)規(guī)模的電池儲能參與者都奉行收入疊加策略，即從各種來源匯集收入。他們可能參與輔助服務(wù)、套利和容量拍賣。例如，英國的許多電化學儲能安裝，目前都圍繞頻率控制等輔助服務(wù)。意大利的 電化學儲能參與者通過贏得該國一項以可再生能源為重點的產(chǎn)能拍賣而取得突破。德國的機遇更多地圍繞著避免昂貴的電網(wǎng)升級。在FTM公用事業(yè)領(lǐng)域受到關(guān)注的電化學儲能參與者已經(jīng)了解，與使用單一策略相比單獨響應(yīng)國家及其法規(guī)的價值。

工商業(yè)儲能的價值

商業(yè)和工業(yè) (C&I) 是第二大細分市場，我們預測其將以13%的復合年增長率，使 C&I 到 2030 年的年增量達到 52 至70 GWh。

C&I 有四個子部分。

第一個是電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施（EVCI）。根據(jù)麥肯錫未來移動中心的數(shù)據(jù)，電動汽車占全球汽車銷量的比例將從 2025 年的 23% 左右躍升至 2030 年的45%。這種增長將需要快速擴建常規(guī)充電站和超級充電站，從而給當前的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施帶來壓力，并需要昂貴且耗時的升級。為了避免這種情況，充電站公司和業(yè)主可能會選擇在他們的房產(chǎn)上安裝電化學儲能。電化學儲能參與者和電動汽車生產(chǎn)商之間已經(jīng)建立了合作伙伴關(guān)系，以建設(shè)更多EVCI，包括在偏遠地區(qū)。

工商業(yè)的下一個細分領(lǐng)域是關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，例如電信塔、數(shù)據(jù)中心和醫(yī)院。在這一細分市場中，鉛酸電池通常在停電期間通過不間斷電源提供臨時備用電源，直到電力恢復或柴油發(fā)電機啟動。除了替代鉛酸電池外，鋰離子電化學儲能產(chǎn)品還可用于減少對不太環(huán)保的柴油發(fā)電機的依賴，并可與屋頂太陽能等可再生能源集成。在某些情況下，存儲在電池上的多余能量可以讓組織通過電網(wǎng)服務(wù)創(chuàng)收。一些電信運營商和數(shù)據(jù)中心所有者已經(jīng)轉(zhuǎn)向使用電化學儲能作為其不間斷電源解決方案以及電化學儲能提供的額外優(yōu)勢。

第三部分是公共基礎(chǔ)設(shè)施、商業(yè)建筑和工廠。該細分市場將主要使用儲能系統(tǒng)來幫助調(diào)峰、與現(xiàn)場可再生能源集成、自我消耗優(yōu)化、備用應(yīng)用以及提供電網(wǎng)服務(wù)。我們相信電化學儲能有潛力將這些領(lǐng)域的能源成本降低高達80%。在德國、北美和英國等經(jīng)常實行按需收費的國家，支持電化學儲能的論點尤其強烈。

最后的C&I細分市場包括惡劣環(huán)境 - 采礦、建筑、石油和天然氣勘探以及戶外節(jié)日等活動的應(yīng)用。增長的源泉將是客戶不再使用柴油或燃氣發(fā)電機，而是轉(zhuǎn)向電化學儲能和混合發(fā)電機等低排放解決方案。推動該領(lǐng)域采用的一個主要因素，是即將出臺的法規(guī)（包括歐盟委員會以可持續(xù)發(fā)展為重點的大買家倡議和奧斯陸到 2025 年建筑工地凈零排放計劃）。許多進行轉(zhuǎn)型的公司都會首先轉(zhuǎn)向混合發(fā)電機組解決方案，而不是立即完全轉(zhuǎn)向電化學儲能。

戶用儲能的新玩法

住宅裝機容量到2030年將達到約20GWh，是最小的電化學儲能領(lǐng)域。

但鑒于從傳統(tǒng)家庭存儲到在偏遠社區(qū)創(chuàng)建微電網(wǎng)等領(lǐng)域的創(chuàng)新和差異化機會，住宅是一個有吸引力的領(lǐng)域。從銷售角度來看，電化學儲能可以與光伏電池板捆綁在一起，也可以集成到智能家居或家用電動汽車充電系統(tǒng)中。

定制產(chǎn)品將幫助住宅客戶實現(xiàn)自給自足、優(yōu)化自耗和降低峰值功耗等目標，這可能意味著該領(lǐng)域更高的利潤。我們最近對替代能源購買的消費者調(diào)查表明，對電化學儲能產(chǎn)品的興趣將歸結(jié)為幾個因素，首先是價格、安全性和易于安裝。

如何思考我們的戰(zhàn)略定位

在這樣的一個新型市場中，了解與不同產(chǎn)品和服務(wù)相關(guān)的潛在收入和利潤非常重要。

電化學儲能價值鏈始于存儲組件（包括電池和電池組）以及逆變器、外殼和系統(tǒng)平衡中其他重要組件的制造商。根據(jù)我們的估計，這部分鏈條的提供商將獲得大約一半的 電化學儲能市場利潤。

然后是系統(tǒng)集成活動，包括能源管理系統(tǒng)和其他軟件的總體設(shè)計和開發(fā)，以使電化學儲能更加靈活和有用。我們預計這些集成商將獲得另外 25% 至 30% 的利潤。

最后，10% 到 20% 的利潤池與銷售實體、項目開發(fā)組織、其他客戶獲取活動和調(diào)試相關(guān)。

我們需要了解的電池技術(shù)領(lǐng)域正在發(fā)生哪些事情。從技術(shù)角度來看，客戶關(guān)心的主要電池指標是循環(huán)壽命和可承受性。鋰離子電池目前占據(jù)主導地位，因為它們滿足了客戶的需求。鎳錳鈷陰極曾經(jīng)是主要的電池化學材料，但磷酸鐵鋰 (LFP) 已取代它成為更便宜的選擇。（磷酸鐵鋰客戶似乎愿意接受這樣一個事實，即磷酸鐵鋰在某些領(lǐng)域（例如能量密度）不如鎳電池）。然而，鋰很稀缺，這為許多其他電池打開了大門。有前途的電池技術(shù)，特別是基于電池的選擇，例如鈉離子（Na-ion）、鈉硫（Na-S）、金屬空氣和釩液流電池。

鈉離子是一項值得關(guān)注的技術(shù)?？梢钥隙ǖ氖?，鈉離子電池在一些重要方面仍然落后于鋰離子電池。鈉離子電池的循環(huán)壽命較低（鋰電池為 2,000–4,000 次，鋰電池為 4,000–8,000 次），能量密度較低（磷酸鐵鋰為 170–190 瓦時每公斤，120–160 瓦時每公斤）。然而，鈉離子有可能成本更低——根據(jù)我們的分析，比 LFP 便宜高達20%——而且該技術(shù)在不斷改進，特別是隨著制造規(guī)模的擴大。另一個優(yōu)點是安全性：鈉電池不易發(fā)生熱失控。鈉離子電池也有可持續(xù)發(fā)展的理由，因為開采鋰對環(huán)境的影響很大。

所有這些都使得鈉離子電池有可能在電化學儲能市場中占據(jù)越來越大的份額。事實上，預計至少有 6 家制造商將在 2023 年開始生產(chǎn)鈉離子電池。顯然，供應(yīng)商必須決定押注于哪種技術(shù)。集成商可能希望設(shè)置他們的系統(tǒng)，以便隨著鈉離子電池的廣泛使用，他們可以直接過渡到鈉離子電池。

新型儲能玩家的成功四要素

考慮到現(xiàn)有的眾多客戶群、現(xiàn)有的不同商業(yè)模式以及即將到來的技術(shù)變革，這是一個關(guān)鍵問題。以下是可能有助于在市場上取得成功的四項行動：

確定價值鏈中服務(wù)不足的需求。在像這樣的新興行業(yè)中，公司需要考慮他們可以進入的其他產(chǎn)品和服務(wù)，無論是通過有機舉措還是無機舉措。例如，有什么可以阻止系統(tǒng)集成商自己來進行電池封裝嗎？或者與電池制造商共同開發(fā)新的電池化學物質(zhì)？就此而言，是否有什么因素可以阻止電池制造商通過增加系統(tǒng)集成或服務(wù)能力，來吸引特定的電化學儲能細分市場（例如公用事業(yè)）？

軟件是一個特別值得探索的關(guān)鍵領(lǐng)域。存儲系統(tǒng)的價值可能會從硬件演變?yōu)榭刂坪驮鰪娤到y(tǒng)的軟件，從而釋放獲得更大客戶群和更高利潤的機會。電化學儲能參與者需要盡早開發(fā)這些能力。

增強供應(yīng)鏈的彈性。許多關(guān)鍵的電池儲能組件（從電池到逆變器和控制系統(tǒng)中的半導體）都依賴于復雜的供應(yīng)鏈，這些供應(yīng)鏈很容易受到多種來源的供應(yīng)沖擊，包括原材料短缺和監(jiān)管變化。戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系、多方采購和本地采購都是定義供應(yīng)鏈戰(zhàn)略時需要考慮的因素，同時不要忘記為潛在的技術(shù)轉(zhuǎn)變做好規(guī)劃。除了電化學儲能組件之外，市場上的另一個瓶頸是工程、采購和施工 (EPC) 能力和容量，特別是對于儀表前端應(yīng)用。與準備大規(guī)模電化學儲能安裝的大型 EPC 參與者建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，對于確保電化學儲能項目的成功執(zhí)行至關(guān)重要。

專注于最重要的產(chǎn)品功能。產(chǎn)品規(guī)格應(yīng)反映客戶關(guān)心的內(nèi)容。制定路線圖的客戶細分策略將增加每個功能對客戶都很重要的可能性。鑒于電化學儲能市場中價格競爭可能仍然是一個永久的現(xiàn)實，這種方法尤其重要。正確的產(chǎn)品路線圖還將增加公司在其所處的任何細分市場中擁有獨特銷售主張的可能性。例如，對系統(tǒng)架構(gòu)做出正確的決策并與現(xiàn)有的客戶基礎(chǔ)設(shè)施集成（例如，通過將直流電與光伏技術(shù)）可以降低許多客戶的進入壁壘。

大膽思考，快速行動。隨著電化學儲能成為人們關(guān)注的焦點，收入開始迅速增長，現(xiàn)在還不是謹慎行事的時候。雖然市場確實高度分散，但一些較大的參與者也確實開始積累市場份額。這增加了所有公司的風險，尤其是對于十年前作為研究項目開始、現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)自己掌握著寶貴知識產(chǎn)權(quán)的小公司。這些公司可能需要承擔一些風險，才有機會獲得份額并避免被大公司排擠。

電化學儲能市場正處于爆發(fā)式發(fā)展階段；現(xiàn)在不行動的玩家將會錯過機會。市場上的贏家將是那些具備成功所需四要素的公司。隨著能源轉(zhuǎn)型的加速，這些獲勝者將在新市場中創(chuàng)造價值。

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