麦肯锡：如何决胜储能大时代？

电化学储能正在迎来大爆发，这已是一个确定性事件。

全球最领先的战略咨询公司——麦肯锡近日撰文分析未来电化学储能市场的结构、趋势以及参与者如何在激烈的竞争中获胜。

(相关资料图)

电池储能系统市场正在快速增长。对于那些想要引领潮流的人来说，以下才是关键问题。

随着《巴黎协定》下一阶段目标的迅速临近，世界各地的政府和组织都在寻求增加可再生能源的采用。一些能源使用量最大的地区，有额外的动力去寻求传统能源的替代品。在欧洲，这一激励措施源于能源危机。在美国，这是得益于《通货膨胀削减法案》，该法案于 2022 年颁布，拨款 3700 亿美元用于清洁能源投资。

这些都推动了电池储能系统（电化学储能）市场的发展。电池存储是可再生能源发电的重要推动者，尽管基础能源本质上具有间歇性，但它可以帮助清洁能源为世界能源需求做出稳定的贡献。电化学储能提供的灵活性将使其成为调峰、自耗优化以及停电时备用电源等应用的一部分。随着电池价格不断下降，这些应用开始变得更有利可图。

所有这一切都创造了一个重要的机会。根据我们的分析，2022 年电化学储能 投资超过 50 亿美元，几乎比前一年增加了三倍。我们预计到2030年，全球电化学储能市场将达到1200亿至1500 亿美元。但这仍然是一个分散的市场，许多提供商想知道市场机会在哪里，以及如何展开竞争。现在是时候弄清楚快速发展的电化学储能市场中的最佳机会在哪里，并开始为此做好准备。

以下是一些问题和答案，可帮助电化学储能市场的参与者制定策略。

重大战略机遇在哪里

了解与电化学储能相关的机会的最佳方法，是根据应用程序和用户规模来细分市场。电化学储能分为三个部分：电表前端 (FTM) 公用事业规模安装，通常大于 10 兆瓦时 (MWh)；用户侧 (BTM) 商业和工业装置，通常范围从 30 千瓦时 (kWh) 到 10 MWh；和BTM住宅装置，通常小于30 kWh。

我们预计，公用事业规模的电化学储能（已占新增年产能的大部分）将在未来六年中每年都增长29% 左右，是三个细分市场中增长最快的。

预计到2030 年，公用事业规模的年度装机容量将达到 450 至 620 吉瓦时 (GWh)，公用事业规模的电化学储能将占据当年总市场的90%。

FTM（发电侧）装置的客户主要是公用事业公司、电网运营商和可再生能源开发商。

他们希望平衡可再生能源的间歇性、提供电网稳定服务或推迟对其电网的昂贵投资。该领域的电化学储能提供商，通常是垂直整合的电池生产商或大型系统集成商。他们将在成本和规模、可靠性、项目管理记录以及开发用于电网优化和交易的能源管理系统和软件解决方案的能力方面脱颖而出。

电化学储能部署已经大规模进行。一家美国能源公司正在开发一个电化学储能 项目，最终产能可达6GWh。另一家在能源内外都有商业利益的美国公司已经超越了这一数字，到 2022 年电化学储能部署量已达到6.5GWh。现在涌入电化学储能的大部分资金，都用于提高能源提供商灵活性的服务，例如通过坚定的频率响应。从长远来看，电池储能系统的增长将更多地源于太阳能园区和风电场的建设，这些项目需要电池来满足其短期存储需求。

FTM（发电侧）公用事业规模储能的收入模式在很大程度上取决于提供商正在进入的地区的状态。大多数公用事业规模的电池储能参与者都奉行收入叠加策略，即从各种来源汇集收入。他们可能参与辅助服务、套利和容量拍卖。例如，英国的许多电化学储能安装，目前都围绕频率控制等辅助服务。意大利的 电化学储能参与者通过赢得该国一项以可再生能源为重点的产能拍卖而取得突破。德国的机遇更多地围绕着避免昂贵的电网升级。在FTM公用事业领域受到关注的电化学储能参与者已经了解，与使用单一策略相比单独响应国家及其法规的价值。

工商业储能的价值

商业和工业 (C&I) 是第二大细分市场，我们预测其将以13%的复合年增长率，使 C&I 到 2030 年的年增量达到 52 至70 GWh。

C&I 有四个子部分。

第一个是电动汽车充电基础设施（EVCI）。根据麦肯锡未来移动中心的数据，电动汽车占全球汽车销量的比例将从 2025 年的 23% 左右跃升至 2030 年的45%。这种增长将需要快速扩建常规充电站和超级充电站，从而给当前的电网基础设施带来压力，并需要昂贵且耗时的升级。为了避免这种情况，充电站公司和业主可能会选择在他们的房产上安装电化学储能。电化学储能参与者和电动汽车生产商之间已经建立了合作伙伴关系，以建设更多EVCI，包括在偏远地区。

工商业的下一个细分领域是关键基础设施，例如电信塔、数据中心和医院。在这一细分市场中，铅酸电池通常在停电期间通过不间断电源提供临时备用电源，直到电力恢复或柴油发电机启动。除了替代铅酸电池外，锂离子电化学储能产品还可用于减少对不太环保的柴油发电机的依赖，并可与屋顶太阳能等可再生能源集成。在某些情况下，存储在电池上的多余能量可以让组织通过电网服务创收。一些电信运营商和数据中心所有者已经转向使用电化学储能作为其不间断电源解决方案以及电化学储能提供的额外优势。

第三部分是公共基础设施、商业建筑和工厂。该细分市场将主要使用储能系统来帮助调峰、与现场可再生能源集成、自我消耗优化、备用应用以及提供电网服务。我们相信电化学储能有潜力将这些领域的能源成本降低高达80%。在德国、北美和英国等经常实行按需收费的国家，支持电化学储能的论点尤其强烈。

最后的C&I细分市场包括恶劣环境 - 采矿、建筑、石油和天然气勘探以及户外节日等活动的应用。增长的源泉将是客户不再使用柴油或燃气发电机，而是转向电化学储能和混合发电机等低排放解决方案。推动该领域采用的一个主要因素，是即将出台的法规（包括欧盟委员会以可持续发展为重点的大买家倡议和奥斯陆到 2025 年建筑工地净零排放计划）。许多进行转型的公司都会首先转向混合发电机组解决方案，而不是立即完全转向电化学储能。

户用储能的新玩法

住宅装机容量到2030年将达到约20GWh，是最小的电化学储能领域。

但鉴于从传统家庭存储到在偏远社区创建微电网等领域的创新和差异化机会，住宅是一个有吸引力的领域。从销售角度来看，电化学储能可以与光伏电池板捆绑在一起，也可以集成到智能家居或家用电动汽车充电系统中。

定制产品将帮助住宅客户实现自给自足、优化自耗和降低峰值功耗等目标，这可能意味着该领域更高的利润。我们最近对替代能源购买的消费者调查表明，对电化学储能产品的兴趣将归结为几个因素，首先是价格、安全性和易于安装。

如何思考我们的战略定位

在这样的一个新型市场中，了解与不同产品和服务相关的潜在收入和利润非常重要。

电化学储能价值链始于存储组件（包括电池和电池组）以及逆变器、外壳和系统平衡中其他重要组件的制造商。根据我们的估计，这部分链条的提供商将获得大约一半的 电化学储能市场利润。

然后是系统集成活动，包括能源管理系统和其他软件的总体设计和开发，以使电化学储能更加灵活和有用。我们预计这些集成商将获得另外 25% 至 30% 的利润。

最后，10% 到 20% 的利润池与销售实体、项目开发组织、其他客户获取活动和调试相关。

我们需要了解的电池技术领域正在发生哪些事情。从技术角度来看，客户关心的主要电池指标是循环寿命和可承受性。锂离子电池目前占据主导地位，因为它们满足了客户的需求。镍锰钴阴极曾经是主要的电池化学材料，但磷酸铁锂 (LFP) 已取代它成为更便宜的选择。（磷酸铁锂客户似乎愿意接受这样一个事实，即磷酸铁锂在某些领域（例如能量密度）不如镍电池）。然而，锂很稀缺，这为许多其他电池打开了大门。有前途的电池技术，特别是基于电池的选择，例如钠离子（Na-ion）、钠硫（Na-S）、金属空气和钒液流电池。

钠离子是一项值得关注的技术。可以肯定的是，钠离子电池在一些重要方面仍然落后于锂离子电池。钠离子电池的循环寿命较低（锂电池为 2,000–4,000 次，锂电池为 4,000–8,000 次），能量密度较低（磷酸铁锂为 170–190 瓦时每公斤，120–160 瓦时每公斤）。然而，钠离子有可能成本更低——根据我们的分析，比 LFP 便宜高达20%——而且该技术在不断改进，特别是随着制造规模的扩大。另一个优点是安全性：钠电池不易发生热失控。钠离子电池也有可持续发展的理由，因为开采锂对环境的影响很大。

所有这些都使得钠离子电池有可能在电化学储能市场中占据越来越大的份额。事实上，预计至少有 6 家制造商将在 2023 年开始生产钠离子电池。显然，供应商必须决定押注于哪种技术。集成商可能希望设置他们的系统，以便随着钠离子电池的广泛使用，他们可以直接过渡到钠离子电池。

新型储能玩家的成功四要素

考虑到现有的众多客户群、现有的不同商业模式以及即将到来的技术变革，这是一个关键问题。以下是可能有助于在市场上取得成功的四项行动：

确定价值链中服务不足的需求。在像这样的新兴行业中，公司需要考虑他们可以进入的其他产品和服务，无论是通过有机举措还是无机举措。例如，有什么可以阻止系统集成商自己来进行电池封装吗？或者与电池制造商共同开发新的电池化学物质？就此而言，是否有什么因素可以阻止电池制造商通过增加系统集成或服务能力，来吸引特定的电化学储能细分市场（例如公用事业）？

软件是一个特别值得探索的关键领域。存储系统的价值可能会从硬件演变为控制和增强系统的软件，从而释放获得更大客户群和更高利润的机会。电化学储能参与者需要尽早开发这些能力。

增强供应链的弹性。许多关键的电池储能组件（从电池到逆变器和控制系统中的半导体）都依赖于复杂的供应链，这些供应链很容易受到多种来源的供应冲击，包括原材料短缺和监管变化。战略合作伙伴关系、多方采购和本地采购都是定义供应链战略时需要考虑的因素，同时不要忘记为潜在的技术转变做好规划。除了电化学储能组件之外，市场上的另一个瓶颈是工程、采购和施工 (EPC) 能力和容量，特别是对于仪表前端应用。与准备大规模电化学储能安装的大型 EPC 参与者建立战略合作伙伴关系，对于确保电化学储能项目的成功执行至关重要。

专注于最重要的产品功能。产品规格应反映客户关心的内容。制定路线图的客户细分策略将增加每个功能对客户都很重要的可能性。鉴于电化学储能市场中价格竞争可能仍然是一个永久的现实，这种方法尤其重要。正确的产品路线图还将增加公司在其所处的任何细分市场中拥有独特销售主张的可能性。例如，对系统架构做出正确的决策并与现有的客户基础设施集成（例如，通过将直流电与光伏技术）可以降低许多客户的进入壁垒。

大胆思考，快速行动。随着电化学储能成为人们关注的焦点，收入开始迅速增长，现在还不是谨慎行事的时候。虽然市场确实高度分散，但一些较大的参与者也确实开始积累市场份额。这增加了所有公司的风险，尤其是对于十年前作为研究项目开始、现在发现自己掌握着宝贵知识产权的小公司。这些公司可能需要承担一些风险，才有机会获得份额并避免被大公司排挤。

电化学储能市场正处于爆发式发展阶段；现在不行动的玩家将会错过机会。市场上的赢家将是那些具备成功所需四要素的公司。随着能源转型的加速，这些获胜者将在新市场中创造价值。

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