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家用儲能電池成本仍居高位,距規模應用還需時日

作者:曹正新 來源:CNESA 發布時間:2019-06-30 瀏覽:
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中國儲能網訊:近日,Renew Economy.的固定撰稿人David Leitch發布了一篇題為“Residential batteries are five times more expensive than electric car batteries”的分析文章,該文章將動力電池和公用事業規模級電池、家用儲能電池的成本構成做了分析對比,從分析中發現,家用儲能電池成本受逆變器和安裝費用的影響,其總體成本是動力電池成本的五倍多。CNESA對原文進行了編譯和整理,以下為文章主要內容:

基于每千瓦時的安裝成本(美元),家用電池的安裝成本約為電動汽車所用電池的5倍。除了電池本身的費用,家用電池比動力電池多出來的費用,主要來源于除電芯外,儲能電池系統中其他部件的成本費用。

雖然家用電池的價格超過動力電池的價格,但隨著家用儲能電池技術不斷成熟,產能不斷增加,家用儲能電池的價格也很有可能像現在動力電池的價格一樣開始不斷下降。如果電池制造商真地開始致力于儲能電池的成本下降,那么對于占比家用電池儲能系統成本造價最高的其他部件的成本,也將隨之下降。

圖 1:不同應用場景下電池的造價成本情況

數據來源:

BNEF, NREL, Solarchoice.net.au, Customer channel

與此相反的是,家用電池的成本要么保持不變,要么還會上升。下圖由彭博社(BloombergNEF)所制。

圖 2:2013-2018年汽車電池成本構成圖

注:單位:澳元

數據來源: BNEF

從圖中可以看出,BOS(除電芯外的其他部件)成本下降得最快——每年大約下降25%,而電芯成本每年則下降23%。在此基礎上,一輛電動汽車安裝一套售價為1.5萬澳元的60KWh的電池組,在每行駛100公里消耗19KWh的條件下,可達到300公里的行駛里程。從目前的成本來看,要讓電動汽車真正進入主流市場,該成本還需降低一半,這或許還需要5年時間。但本文就此先不做重點討論。

在公用事業規模儲能電池系統中,BOS(除電芯外的其他部件)成本占比較大

作為本文將重點分析的內容,首先分析一下60MW公用事業規模儲能直流電池的成本構成。

下圖的數據源自NREL 2018年的一篇文章,該組數據所要顯示地是在不同使用時長下,60MW公用事業規模儲能電池成本組成情況。60MW電池的使用時長可以達到30分鐘(30MWh)至4小時(240MWh)。

圖 3:0.5h-4h電池成本構成情況

如圖3所示隨著電池規模的不斷擴大,電芯成本沒有什么變化,但其他部件的成本會隨著規模的擴大而大幅下降。如圖1所示,以美元/KWh計算,4小時公用事業規模電池的成本是動力電池成本的兩倍多,盡管4小時公用事業規模電池的大小也是汽車電池大小的四倍;如果再將1小時公用事業規模電池和同等容量的動力電池(比如特斯拉)相比的話,前者的造價是859美元/KWh,是后者造價251美元/KWh的3倍之多。

這似乎主要代表的是逆變器的成本:汽車運行主要依靠直流電,但在電力系統和所有其他成本上,大量的成本也得到了節約。

動力電池的總成本為176美元/KWh,而公用事業規模中電池中,僅僅電芯的成本就要達到209美元/KWh。因此,在公用事業規模的電池成本構成中,2/3的費用是汽車制造商可避免的日常管理費用。然而,這一領域也可以是公用事業規模電池可降成本的一個重點開發領域。

不過,和抽水蓄能一樣,公用事業規模的電池安裝是定制式安裝,這可能會對成本產生一些永久性的影響。

用戶側儲能市場中,BOS(除電芯外的其他部件)成本占比更大

在工商業用戶側儲能領域,特斯拉是該領域的主導玩家,其主要產品為1MW或2MW的的Powerpack。據相關資料顯示,總電池成本約650澳元/KWh,除電芯以外BOS的成本約250澳元/KWh。

家用電池——尚未起航

最后,本文將探討一下用戶眾多,但卻有些滯銷的家用儲能電池領域。根據www.solarchoice.com.au網站的統計,6-10KWh的預裝電池平均價格約為1120美元/KWh。在瀏覽該網頁時,我們發現特斯拉的Powerwall很可能會延期交貨,但比上面的平均報價要便宜一些。

家用電池應該能夠像動力電池一樣,通過供應鏈一體化,實現規模化經濟效益。雖然目前家用電池成本構成中,逆變器和安裝費的花費仍然居高不下,但在實現規模化生產以后,其價格都會隨著生產規模的擴大而不斷下降。

ITK認為,家用電池具有極大的潛力,可以增強電網的恢復力,為消費者提供更多的自主選擇性,減少分銷支出和發電高峰時的用電需求。公用事業電池在日常套利市場和FCAS市場有著巨大的機會,家用電池也是如此。

南澳大利亞有一個相當先進的計劃來維護電池,維多利亞也宣布了一些激勵措施,還有一個尚未公布的新南威爾士州政府所批準的無息貸款。昆士蘭州的小額貸款很快就被填滿了。

相比之下,在美國,公用事業電池通常都有資格享受投資稅收抵免。誠然,這種政策將在未來幾年到期,但在過去,我們已經看到了它仍在最后時刻發揮著余力。

考慮到ITK長期以來對新南威爾士州客戶的看法——用戶具有脆弱性和不穩定性,加之老化的新南威爾士州電站或輸電線路的重大停電,我們認為,讓家用電池融資(無息貸款)項目真正發揮作用,這是符合新南威爾士州自身利益的。新南威爾士州也可以為一些公用事業規模的電池提供一些支持。

CNESA點評

目前,家用儲能電池限于成本高、還未實現規模化生產等因素的影響,距規模化應用還需較長一段時間,但家用儲能電池可以增強電網的恢復力,為消費者提供更多的獨立性,減少分銷支出和發電高峰時的用電需求,市場發展潛力巨大,各國已經在積極退出相關激勵措施,推動家用儲能領域的發展。待家用電池和動力電池一樣實現規模化生產以后,克服逆變器和安裝費用對其成本的影響后,家用電池的大規模應用將真正開啟。

關鍵字:家用儲能電池

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