电化学储能市场增长 德州仪器专为储能推出BMS模拟芯片
今年以来,宁德时代、晶科能源等原本优势业务为动力电池、光伏组件的厂商频频布局储能系统,随着储能市场活跃,第一财经记者了解到,产业链也感受到变化。芯片厂商德州仪器技术经理檀瑞安近日告诉第一财经记者,储能市场从去年至今需求上涨,公司储能系统方面的客户相比以往有所增多,其中一些厂商以往不直接做储能系统。
德州仪器是模拟芯片和嵌入式芯片厂商,为电化学储能系统提供BMS(电源管理系统)芯片,供给下游客户生产储能系统。檀瑞安感受到储能系统玩家增多,源于电化学储能需求迅猛增长下,电芯、光伏等厂商将业务延伸至储能系统。
国家能源局数据显示,截至今年上半年,国内可再生能源装机突破13亿千瓦,同比增长18.2%,历史性超过煤电。中国化学与物理电源行业协会储能应用分会数据则显示,今年上半年投运新型储能项目154个,其中电化学储能项目投运143个。随着电化学储能市场增长,储能系统安全性问题受到业内重视。
储能市场活跃
德州仪器近期专门为储能领域推出一款BMS模拟芯片。檀瑞安告诉第一财经记者,电源管理芯片通常是汽车和储能共用的,但在汽车、储能场景需求都很大的情况下,德州仪器希望把AFE(模拟前端)分成储能、汽车两部分。
德州仪器对储能场景的重视具有代表性。集邦咨询数据显示,电源管理芯片海外IDM大厂以德州仪器、ADI、英飞凌、瑞萨、安森美、意法半导体、恩智浦为代表,IDM厂合计市占率63%,其中德州仪器市占率达22%。从集邦咨询的市场预估看,多类消费电子电源管理芯片需求不振,陷入降价,今年上半年仅少量工业与车用需求维持稳定,而工业和车用领域电源管理芯片有83%掌握在IDM大厂手上。
除上游芯片需求受行情催化外,中游的储能系统市场活跃度也较高。据梳理,今年以来完成新一轮融资的相关厂商包括上海电气储能、麦田能源、奇点能源、海辰储能、揽海能源等,多起融资金额过亿元,海博思创还在冲刺科创板上市。
不少储能系统厂商“跨界”而来。檀瑞安告诉第一财经记者,入局做储能系统的厂商可分为三类:储能品牌商、锂电池厂商和从风电、光伏跨界的厂商,市场此前以储能品牌商和锂电池厂商为主流,后来,随着市场盘子越来越大,做逆变器、光伏和风电的厂商也延伸至储能系统领域,以前这些逆变器、光伏厂商是给储能做配套的功率变换系统。
“以前做BMS的就做BMS,做Power(包括solar inverter和Power conversion system,光伏逆变器和储能逆变器)的就只做Power,现在大家都想扩展,市场越来越活跃。” 檀瑞安表示。
从市场格局看,据中关村储能产业技术联盟数据,去年中国储能系统集成商出货量排名前五是海博思创、中车株洲所、阳光电源、天合储能和远景能源,前十名的多家厂商出货量差距不大。TrendForce集邦咨询新能源总监王健告诉第一财经记者,储能系统集成格局较分散,竞争激烈,储能集成系统处于竞争初期,目前储能系统头部厂商排名变化较大,竞争格局处于演变重塑期。
王健表示,储能系统集成商向上游对接大量设备供应商,将各子系统集成为储能系统产品,向下游交付并提供后续质保服务,技术、渠道、资金构筑了行业壁垒,单个项目投资大、周期长,对资金实力要求高。预计技术领先、客户资源丰富、供应链整合能力强的企业市占率有望进一步提高。
安全成为关键
从需求较大的储能场景看,檀瑞安告诉第一财经记者,欧洲家储(家庭储能)市场较成熟,国内以电网储能为主的大储(大功率储能)应用更多,电网储能增长形势较好。工商储(工商业储能)需求未来也可能爆发。
安全性则是储能行业发展的关键问题。在电芯厂商通过技术优化提高电芯安全性的同时,管理及维护电池单位、监管电池状态的电源管理BMS也是关键一环。
第一财经记者了解到,储能电池关注充放电次数,有使用寿命的要求,但瞬态充放电速度要求没有汽车那么高,系统方面,储能系统电池电压范围较宽。汽车和储能两个场景对BMS的要求有所不同。据檀瑞安介绍,针对储能系统,温度采样时公司会建议预留每颗电芯单独采样,而在汽车场景中一般不会。
檀瑞安表示,从家储到工商储、大储,电池容量从几千瓦时上升至几兆瓦时,随着容量增大,安全的重要性更加凸显。从保障电池安全性的角度,德州仪器的芯片会进行失效分析和寿命分析,以减少芯片失效风险,同时也在系统端助客户设计,通过合理失效分析避免单个器件失效影响整体系统安全性。
目前BMS已在汽车动力电池、储能电池中广泛应用。据国际能源网数据,电池占储能系统成本约60%,逆变器约占20%,BMS占5%。
檀瑞安表示,单纯从成本看,BMS占比不高,但没有BMS系统,储能系统就无法运转,一些储能站发生危险事故的案例,背后是因BMS没有做好。电化学储能最核心的问题是安全,大家现在关注储能电池能否安全运行10年、15年甚至20年。如果能长时间安全运行,且减少后期维护成本,成本实际上也会被摊薄。
国联证券研报指出,储能装置能量比动力电池系统高1~2个数量级,锂电池储能系统火灾的严重性远大于电动汽车电池火灾,今年7月,储能新国标开始实施,储能安全标准已趋严。储能电站系统由储能电池、储能逆变器、温控系统、消防系统、BMS和其他设备集成,系统集成商作为储能安全的第一责任人,对系统安全的重识或也将提高其竞争壁垒。
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