光伏储能用锂电池：概述与应用-乾正新能源
光伏储能系统通过将太阳能转换为电能，并使用储能装置进行电能存储，能够有效解决太阳能发电的不稳定性问题。锂电池由于其高能量密度、长寿命和高效率，成为光伏储能系统的主要选择之一。本文将详细介绍光伏储能用锂电池的工作原理、类型、优势、应用领域及未来发展方向。
工作原理
光伏储能系统的基本工作原理包括以下几个步骤：
1.太阳能发电：太阳能电池板将光能转换为直流电。
2.电能转换：逆变器将直流电转换为交流电，供家庭或工业设备使用。
3.电能存储：多余的电能通过充电控制器存储到锂电池中，以备夜间或阴天使用。
4.电能释放：当太阳能发电不足时，储存在锂电池中的电能通过逆变器释放出来，供电负载使用。
锂电池的主要类型
用于光伏储能的锂电池主要包括以下几种类型：
1.磷酸铁锂电池(LiFePO4)
-优点：安全性高、循环寿命长、热稳定性好。
-缺点：能量密度相对较低。
-应用：广泛应用于家庭储能系统、商业储能系统等。
2.三元锂电池(NCM/NCA)
-优点：能量密度高、重量轻。
-缺点：热稳定性较差、安全性相对较低。
-应用：适用于对能量密度要求较高的场景，如便携式储能设备。
3.钛酸锂电池(LTO)
-优点：充放电速度快、循环寿命超长、温度适应范围广。
-缺点：能量密度较低、成本较高。
-应用：适用于需要快速充放电和高循环寿命的特殊应用场景。
优势
1.高能量密度：锂电池具有较高的能量密度，能够在较小的体积和重量下存储更多的电能。
2.长循环寿命：锂电池的循环寿命较长，可以多次充放电，使用寿命较长。
3.高效率：锂电池的充放电效率高，能量损失小，提高了系统的整体效率。
4.环保无污染：锂电池不含有毒有害物质，对环境友好。
5.快速充放电：某些类型的锂电池(如钛酸锂电池)具有快速充放电能力，适应性强。
应用领域
1.家庭储能系统
-作用：通过存储白天的多余电能，提供夜间和阴天的用电需求，减少对电网的依赖。
-优势：降低电费、提高能源自主性、应对停电等突发情况。
2.商业储能系统
-作用：平衡电力供应和需求，削峰填谷，降低电力成本。
-优势：提高企业的能源利用效率，减少电力费用支出。
3.离网系统
-作用：在无电网覆盖的偏远地区，通过光伏发电和储能系统提供稳定的电力供应。
-优势：实现能源自给自足，改善生活质量。
4.移动储能系统
-作用：为户外活动、应急救援等场景提供便携式电力供应。
-优势：便携、灵活，适应多种应用需求。
5.微电网系统
-作用：通过光伏发电、储能和智能控制，实现小型独立电网的稳定运行。
-优势：提高能源利用效率，增强电力系统的韧性和可靠性。
未来发展方向
随着科技的不断进步和市场需求的增加，光伏储能用锂电池的发展将朝着以下几个方向推进：
1.提高能量密度：通过材料创新和工艺改进，进一步提高锂电池的能量密度，减小体积和重量。
2.延长寿命：研发更长寿命的锂电池，降低更换频率和维护成本，提高经济性。
3.提升安全性：通过改进电池材料和设计，增强锂电池的热稳定性和抗过载能力，提高使用安全性。
4.降低成本：通过规模化生产和技术进步，降低锂电池的制造成本，使其更加经济实惠。
5.智能化管理：结合物联网和大数据技术，实现锂电池的智能监控和管理，提高系统的运行效率和可靠性。
结语
光伏储能用锂电池作为一种重要的储能技术，具有高能量密度、长寿命、高效率和环保等优势，广泛应用于家庭储能系统、商业储能系统、离网系统、移动储能系统和微电网系统等多个领域。随着技术的不断进步和市场需求的增加，光伏储能用锂电池将在未来发挥更加重要的作用，为实现可持续发展的能源目标提供坚实的支持。
东莞乾正新能源有限公司是一家专注于家用储能产品研发与制造的高新技术企业，提供全球ODM/OEM服务。凭借先进的生产技术、专业的团队和严格的质量控制，公司致力于为客户提供高品质、高性能的储能产品。我们拥有丰富的行业经验和多样化的产品线，能够快速响应客户需求，提供个性化的研发和代工服务，助力客户实现产品多样化和差异化。
光伏卷向储能，半年变“红”
不到一年，新战场即成旧战场。
文｜《中国企业家》记者 潘俊田
编辑｜张昊
图片来源｜视觉中国
小吴本来是想在今年SNEC（国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会）上挖点光伏公司的客户，买他的小型储能产品。
他担心今年销售业绩搞不定，价格跌得太狠了。去年初还卖三四十万元一套的液冷储能系统，去年底就降到15万元。 要完成公司布置的销售业绩，至少要多储备五倍的客户量。
结果一进展馆，他傻眼了，“放眼望去，全是竞对，光伏展可以改名叫储能展了。”光伏公司的销售团队都在向客户推销储能，主业反而成次选了。几乎没有光伏公司不做储能，这是SNEC上最明显的变化。据记者不完全统计，共有100多款储能产品参展，30多款储能新产品发布。
根据会展方的规定，重量较大的储能产品出于安全考虑只能在一楼展示，而大公司的展厅都在二楼。所以出现了一个挺有趣的画面，光伏公司在发布储能产品时，全部是“无实物表演”，只能PPT展示，这也丝毫不影响储能在发布会上的权重。
晶科能源去年正式推出小型储能产品，公司副总裁钱晶在接受记者采访时表示，光伏是晶科能源最主要的业务，储能将是第二增长曲线。
天合储能总裁孙伟说得更直接：“（公司）董事长高纪凡强调，天合储能一定要做行业的领导者，未来5~8年，天合储能销售收入要过千亿元，与光伏规模差不多一样。”
光伏龙头企业中，只有隆基绿能没有直接介入储能业务，公司董事长钟宝申称这是因为判断无法在储能市场中有绝对的竞争力。但不是不做，而是转向和储能公司合作。
过去一年，光伏行业“卷无可卷”，售价已经贴近成本价。储能的爆火就不难理解，尤其是小型储能产品，之前这块市场完全没人做。
一些非光伏公司也挤进来。华为和阳光电源两个逆变器头部厂商在今年的SNEC上正式“宣战”。宗申动力原本是做发动机的企业，2022年底投建了储能工厂。其销售告诉记者，只要有钱，谁都能拉产线出来。
结果，储能行业“刚蓝海又红海”。玩家强势涌入，储能价格直接被打到了跟光伏板一样的白菜价。受访的多家储能产品销售都表示已经是按成本价在卖，没有再降价的空间了。算上电芯和集成，现在常规的价格是0.8元/wh，2022年底这个数字是2元/wh。
协鑫集团董事长朱共山在去年底的SNEC储能展上就提到，“半年时间，储能投标价下降了三分之一，产品同质化严重，价格战愈演愈烈，冲业绩、抢份额、报价跌破成本。”
即便是卷，对于光伏企业来说也是个机会，毕竟业绩增长空间肉眼可见的大，而且客户群体跟现有的完全重合。在光伏板上厮杀多年，想要进入一个逻辑相通，同样是资金密集型的制造业赛道，光伏公司只是把故事再重演一遍。
从“鸡肋”到“香饽饽”
引爆储能行业的其实是光伏公司。
2020年开始，各省纷纷出台文件要求大型光伏电站按一定比例配置储能电站。各地政策不同，光伏与储能的装机量比例在20:1到5:1之间，以后者居多。当年，集中式光伏电站新增装机量约33GW，按高值计算，就带动了7GW的储能电站业务。而就在前一年，全球的储能电站新增装机量不超过1GW。
光伏电站建造商傻眼了。此前他们只是把电卖给国家电网就可以盈利，但随着国家补贴政策的不断调整，光伏电站的盈利模型本来就大不如前，现在又要在前期多投入一大笔资金用来部署储能电站。
“对策”是全世界找最便宜的储能系统，光伏电站建造商盘算的是反正建好了使用率也不高，满足一定规格就行了。孙伟说，即使到了2022年，集中式电站配套的储能电站调用率也在10%以下，大量投资成了业主的“资产包袱”。
在私下沟通中，多家储能企业管理者向《中国企业家》表示很无奈，很多开发商提的需求是不追求产品质量和性能，只要低价，满足电网的并网要求就行。
储能制造商的出货量虽然增加了，但在整个链条中的地位并不高。在经受了多年“冷眼”之后，储能电站在2023年摇身一变，成了光伏安装商的香饽饽。
核心变化是电力的市场化和分时电价政策的推行，电也要分成“好电”和“坏电”了。光伏板正午时发电多，电价就低，这些电就是“坏电”，傍晚日光少时则相反。一个光伏电站的收益不再单纯地取决于发电量的绝对值，而变成了一个动态计价。
宁夏某储能电站。
这时，储能电站就有价值了。正午发电多，就用储能电站存起来，等到电价高的时候再卖给电网。而且，如果电网不收电，还可以先存到储能电站，自己找客户去卖。
另一方面，储能技术进步带来的性价比也明显提升，不再是“累赘”。多家券商数据显示，储能锂电池电芯报价已经跌到了0.4元/wh，一套系统还能持续运转10年以上。“光伏+储能”的度电成本约0.3元，煤电则是0.3元~0.7元，在电网的竞价中，光伏发电成了更有成本优势的一方。
围绕着储能电站的盈利模式也越来越多，大致有四种盈利模式：峰谷套利、容量租赁、电网辅助费用和容量补偿。
“峰谷套利”的字面意思很明确，就是在电价低谷时，对储能电站充电，在负荷高峰时，反过来由储能电站供电，通过峰谷的转移实现收益；“容量租赁”接近于以租代卖，相当于一种金融手段，降低前期的投资成本；而后两个属于基于政策的专项补贴。
按照行业常规标准，一个100~200MWh的大型储能电站，一年收益大约在2000万元，6~7年回本。
容量越大的储能电站，从投资回报率上看就越赚钱。但这不是谁都能进入的市场，大型储能电站需要过土地、消防、电网等数道关卡，而且投资额动辄过亿元。于是，更便宜、更好落地的小型储能迅速成为行业热点。
中建投租赁股份有限公司项目总监忽文钊分享了一个小型储能电站的“收益地图”，江苏和浙江的项目能在5年内回本，广东和海南为5~6年，湖南为6~6.5年，河南、湖北、安徽、重庆等地为6.5~7年，剩下的区域大部分回本周期在8年以上，这些地方也被视为“不具有投资价值”。
以条件最好的浙江为例，投资一个1MW/2.2MWh容量的小型储能电站，一次峰谷套利就能赚1700元左右，运行良好的条件下一年的收益在110万元左右。这样一个储能电站，建造成本在200万元左右。
全面杀向储能
之前是“全民光伏”，广大乡镇的屋顶都被铺上了光伏板，形成了一个全新的市场——分布式光伏，与传统的集中式电站分庭抗礼。
现在则有“全民储能”的趋势。两者逻辑相通，只要前期能够成功投建，后面就是“躺赚”。分布式光伏的收益率在降低，原来的金融机构、经销商、开发商又一下子扎到了小型储能电站里。
光伏企业乐见于此，因为这群人本来就是他的直接间接客户。“都是‘光伏圈’的人。”天合光能的销售人员告诉记者，之前他既卖光伏板，也卖支架、清扫机器人这些光伏配件，现在只不过是加了一个产品，“没什么压力”。起初，光伏企业相当于被“推着”进入了小型储能行业，不少光伏公司的销售被客户追着订小型储能系统。
业务量激增，但包括宁德时代、亿纬锂能在内的头部储能公司并没有去覆盖这块市场。这个市场太散了，一个小型储能项目容量大致在1MWh，一个大型储能项目以100MWh起步。一个大型储能项目的出货量，对应至少100个小型项目。而几家头部公司每月的出货都是以GWh计算，如果紧跟市场热点转向小型储能，需要匹配一个庞大的客户群体。
而且小型储能柜的部署也更加复杂。据华为储能业务的合作伙伴介绍，储能柜现阶段还是有安全风险，部分项目还需要特殊部署。销售每签一个单子之前，都会去项目现场勘探，条件不理想，就直接不出货。在安装阶段，也要派技术指导到现场。至少目前看，储能公司没有一个能覆盖全国的“服务网络”。
关键问题是储能产品并不难做。同样属于电池，它在性能上远不及最基础的车用动力电池，找到供应商并不难。光伏公司只需要把电芯买过来，组装到一个柜体里，再通过已经很成熟的分布式光伏的销售和服务网络，就可以大规模出货了。
结果，这块新市场结结实实地“砸”到了光伏公司头上。储能电芯企业实在无暇顾及这块市场，优先级排序中，最优质的客户一定是新能源车企，排在第二的是大型储能电站，排在第三的是海外的储能市场，国内小型储能只能排在最末端。
虽然这种合作状态看上去有些“别扭”，相当于光伏公司用储能公司的产品，去吃掉储能公司的潜在市场。但都急需新市场来满足增长，双方还是选择了“合作”。
从去年开始，光伏企业就把这块业务的权重提高了，启动了经销商的“改造”工作。东莞市晓东新能源有限公司本身是晶科能源最高级别的代理商，去年7月，双方签订了今年百MWh规模的储能产品合作协议。其总经理李鹏飞说，这是基于过往晶科能源在光伏产品上令人信任的技术水平、制造能力、交付和服务。
包括不做光伏的华为也进来了。它之前在逆变器业务上牢牢占据国内第一，逆变器跟光伏板是要配套使用的，所以它也同样具备客户储备和服务能力。华为将原本的省级代理商按超充桩、储能、运维系统、逆变器等几个业务模块，分流成不同的代理商。每个代理商主营业务有区别，获得销售线索后会统一上报，再由华为来“分配”资源，比如逆变器代理商的客户要买储能，就会由储能的代理商来对接。
虽然光伏公司在吃“独食”，但它们在销售策略上还是习惯性地“一卷到底”：用成本价卖最好的储能产品。多个光伏公司销售称，现在尚处于市场培育期，需要打造品牌，只有好的产品，客户才能盈利，才会持续来买。
牵扯到良品率，光伏公司会把采购来的电芯重新检测，挑选出好的产品出货，不够标准的直接退货。毕竟对于一个小型储能来说，产品质量的细微差别都会影响到最终受益。晶科能源储能产品总监吴殿峰说，储能市场一定会从重成本走向重质量，客户会关心安全性好不好，性能、效率、衰减曲线等指标是不是很好。
上述华为的储能合作伙伴告诉记者，华为的电芯供应商主要是宁德时代、比亚迪和亿纬锂能三家，“因为只有这三家才能满足华为的测试标准”。
光储一体化的新型巨无霸？
从长期看，这种合作的状态还是会被打破，尤其是光伏公司的“野心”在变大。
“光储一体化”的目标谈了很多年了，从去年开始真正实际起来。天合光能和晶科能源已经相继投产了储能电池电芯。晶科能源的规划是12GWh，天合光能的规划是25GWh，完全可以实现自给自足。
这也是光伏公司一贯的思维方式，当终端价格被压到一个很低的值时，就通过一体化来实现降本增利。典型案例是2023年晶科能源在山西投建56GW光伏全产业链“超级大基地”，一个基地比大部分专业化公司的全部产能都多。
虽然跨行业，光伏公司并不认为自己不具备替代能力。有光伏公司高管私下向记者表示：“现在储能行业的生产制造比较粗放，光伏公司的制造能力、生产管理能力都要胜过于储能公司。”
而且，储能行业相对广泛的共识是，当下主流技术路径——磷酸铁锂+石墨已基本接近天花板，预计三年内整个行业的技术水平将拉齐。头部储能公司欣旺达的动力储能电芯产品开发专家魏臻就提到，储能行业正处于技术快速发展期，将逐渐接近技术发展的天花板。
光伏公司对于后续的规划说得很“委婉”。吴殿峰表示，晶科能源虽然布局了储能电芯，但主要目的还是为了把储能集成做得更好。他还表示晶科能源目前没有继续往上游电芯材料上走，战略目标还是以下游为主，集成是第一步，下一步是智能控制系统。
天合储能总裁孙伟也曾表示，未来光储一体化的解决方案还是要服务于电网，对电网的理解是未来企业生存下去的关键。
当下是抢夺小型储能，光伏公司大概率还会攻入主战场——大型储能。上月月底，晶科能源宣布为澳大利亚一企业供应84MW的地面电站储能系统，这被视为进军大型储能市场的一个信号。
大型储能项目通常是走央国企的招投标流程，光伏公司作为新入局者不能快速进入招投标白名单。比如项目方会要求投标企业有过往储能项目经验：投建50MWh以上的储能电站，并稳定运行一至三年左右。光伏公司没有这种规模的项目储备，多数以示范项目为主，而且多数公司进入市场还不到一年。
但这些问题在未来几年都有机会被解决，“肉搏战”看上去不可避免。
储能电芯公司也没有坐以待毙。今年二季度，宁德时代、比亚迪、亿纬锂能三家公司密集发布小型储能新品。亿纬锂能上个月公布了与易能数字能源的合作，后者是分布式光伏和储能的重要玩家，据称未来还会寻找更多的合作伙伴。
而且，储能电芯公司也在上马光伏板业务。比亚迪原本就有这块业务，主要在非洲、南美洲售卖，宁德时代则是重仓钙钛矿——下一代光伏技术路径之一。光伏企业能给光伏加上储能，那么储能企业就能反过来给自己加上光伏。
双方的“竞合”关系也不一定走向剑拔弩张。光伏公司经过多年的价格战，也形成了一些“联盟”。
比如晶科能源、隆基绿能两家公司和通威股份的“合作”方式。2021年~2022年期间，处在下游组件环节的晶科能源和隆基绿能规划向上游做一体化，投建硅料产能。最终，通威股份跟两家下游企业达成协议，以业务和利润进行捆绑。协议内容包括，通威股份保证两家公司一定量的原料供应，且分享利润的一部分，对应的是两家公司均放弃硅料厂投建计划。
但合作中依然存在竞争。通威股份虽然守住了上游的硅料基本盘，处在中间层的“光伏电池”却被下游公司逐步替代，为此通威股份不得不选择进军下游组件业务，以实现制衡。
储能市场刚启动，就一下子卷到底。不过，每个光伏行业的从业者都认为未来几年还会更卷，如果说光伏只是内战，那储能就要同时面对内战和外战，会有更大的“故事”。
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