2023能源電子產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告_第1頁(yè)
2023能源電子產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告_第2頁(yè)
2023能源電子產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告_第3頁(yè)
2023能源電子產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告_第4頁(yè)
2023能源電子產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩39頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

2023能源電子產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告能源電子產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況能源電子底層支撐:電子信息技術(shù)及產(chǎn)品能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要任務(wù)能源電子趨勢(shì)展望目目錄CONTENTS能源電子產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告(一)能源電子的概念內(nèi)涵 1(二)能源電子的發(fā)展形勢(shì) 4二能源電子產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況… 5(一)能源生產(chǎn)層 5(二)能源服務(wù)層 10(三)能源應(yīng)用層 17三能源電子底層支電子信息技術(shù)及產(chǎn)品… 31(一)基礎(chǔ)元器件及設(shè)備 31(二)智能制造和運(yùn)維 36四、能源電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要任務(wù) 37(一)加快電子信息技術(shù)和能源技術(shù)融合,提升能源電子產(chǎn)品供給能力… 37(二樹(shù)立行業(yè)性區(qū)域性示范標(biāo)桿深化能源電子技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用… 38(三加強(qiáng)統(tǒng)籌推動(dòng)能源電子高質(zhì)量發(fā)展… 38五、能源電子趨勢(shì)展望 38(一)政策展望:各省市主動(dòng)推動(dòng)能源電子布局… 38(二)市場(chǎng)展望:雙碳引領(lǐng)的新能源應(yīng)用及新型電力系統(tǒng)建設(shè)將推動(dòng)能源電子規(guī)模大幅增長(zhǎng) 能源電子產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告能源電子產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告專(zhuān)業(yè)就是實(shí)力精準(zhǔn)就是品牌專(zhuān)業(yè)就是實(shí)力精準(zhǔn)就是品牌 PAGE1 PAGE10PAGE10一、能源電子:連接電子信(一)能源電子的概念內(nèi)涵1傳統(tǒng)電力電子技術(shù)。1973年,Newell首次給出電力電子學(xué)(Powerelectronics)定義,電力電子技術(shù)是電力(power)、電子(electronics)與控制(control)技術(shù)之間的交叉學(xué)科,主要承擔(dān)電能形式(電壓、電流、頻率、相位、相數(shù)等)的變換。1980年,美國(guó)西B.K.Bose給出現(xiàn)代電力電子范疇,包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬和數(shù)字電子學(xué)、微機(jī)應(yīng)用、控制理論、超大規(guī)模集成電路、電力半現(xiàn)代電力電子技術(shù)。隨著微電子技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展,電力半導(dǎo)體器件創(chuàng)新呈現(xiàn)新變革,尤

其是前者與全控型可關(guān)斷器件(如可關(guān)斷晶閘管、大功率三極管、功率場(chǎng)效應(yīng)管等)等結(jié)合,推動(dòng)傳統(tǒng)電力電子技術(shù)向現(xiàn)代電力電子技術(shù)飛躍。1999年IEEEAPEC會(huì)議,T.Wilson給出公認(rèn)定義,即現(xiàn)代電力電子是一種電能處理技術(shù),采用功率半導(dǎo)體器件和線(xiàn)路對(duì)電能進(jìn)行轉(zhuǎn)換、控制和高效利用的技術(shù)。其核心在于利用功率半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)作用,構(gòu)成頻率從零到兆赫茲、容量從幾瓦到幾十瓦之間任意組合有功和無(wú)功電源,給各種負(fù)載供電,使電能的產(chǎn)生、傳輸和使用效率大大提升,并實(shí)現(xiàn)了用電裝置的小型化、輕量化和原材料的大量節(jié)省,廣泛應(yīng)用于電氣傳動(dòng)、電力系統(tǒng)及各種電源系統(tǒng)等工業(yè)生產(chǎn)和民用部門(mén)。表1電力電子器件發(fā)展階段年份階段特征1956~1979年以傳統(tǒng)晶閘管(SCR)AC-DCAC-AC1957電力電子器件(SCR及其派生器件)占主導(dǎo)地位。該階段電力電子裝置主要是應(yīng)用普通晶閘管或整流管將交流電整流為直流供給負(fù)載,以電化學(xué)、電解電源裝置,電熱冶金用電源及直流傳動(dòng)電力電子設(shè)備為三大支柱。年份階段年份階段特征1980~至今以GTO、BJT/GTR、MOSFET、IGBT、IGCT表的現(xiàn)代電力電子器件這些器件均為全控式器件,可以用于DC-ACDC-DC斬波器中。優(yōu)點(diǎn)是電路功率因數(shù)高,可工作在比較高的頻率,缺點(diǎn)是器件常工作于PWM狀態(tài),對(duì)開(kāi)關(guān)損耗極大。該階段電子裝置的核心技術(shù)是大功率交流傳動(dòng),至今其調(diào)速性能可與直流傳動(dòng)相媲美,在很多需要調(diào)速的場(chǎng)合,已經(jīng)替代了原來(lái)廣泛應(yīng)用的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。數(shù)據(jù)來(lái)源:賽迪研究院電子信息研究所整理2023,03表2電力電子器件分類(lèi)分類(lèi)產(chǎn)品描述特征單一型門(mén)級(jí)關(guān)斷晶閘管(GTO)電流型控制器件,容量?jī)H次于普通晶閘管,幾乎壟斷了大功率電壓型逆變器和自換相電流型逆變器隨著GTO、GTR及各種形式的可關(guān)斷器件的出現(xiàn),電子電子設(shè)備從以SCR為代表的整流器階段轉(zhuǎn)向以GTO、GTR為代表的逆變器階段電力晶體管(GTR)電流型控制器件MOSFET電壓型高頻器件,主要用來(lái)制作高頻開(kāi)關(guān)電源及其他小功率的變頻電源,為電力電子設(shè)備走向高頻化奠定基礎(chǔ)復(fù)合型絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)以IGBT為功率器件的變換裝置已進(jìn)入大批量生產(chǎn)階段,廣泛應(yīng)用于家用電器、通信電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域?yàn)榻鉀Q器件高壓與通態(tài)壓降之間的矛盾,解決GTO、GTR電流驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)、開(kāi)關(guān)頻率低、噪聲大等問(wèn)題,克服MOSFET在目前電力半導(dǎo)體器件工藝技術(shù)及材料條件下難以制成高壓大電流這一缺陷,雙機(jī)理復(fù)合器件研制成功集成門(mén)級(jí)換向晶閘管(IGCT)為進(jìn)一步解決可控器件上高壓大容量的問(wèn)題,IGCT、IEGT迅速發(fā)展數(shù)據(jù)來(lái)源:賽迪研究院電子信息研究所整理2023,03表3電力電子器件發(fā)展脈絡(luò)產(chǎn)品描述整流管及晶閘管整流管及晶閘管已在交流調(diào)壓、調(diào)功、電解、電鍍、冶金、直流調(diào)速、交流調(diào)速等電力電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用。其派生的半控器件幾乎滲透至電力電子技術(shù)所有領(lǐng)域,功率之大是其他電力半導(dǎo)體器件無(wú)法比擬的。如,光控晶閘管因出發(fā)回路與陽(yáng)陰級(jí)間電位隔離,在直流輸電這一大容量電子電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用,是其他電力半導(dǎo)體器件短期內(nèi)無(wú)法替代的GTO、GTR及達(dá)林頓晶體管在IGBTUPSMOSFET、IGBT高頻器件的應(yīng)用使變頻器輸出波形大為改觀,諧波含量大為減少,解決了GTO、GTR變頻器工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲問(wèn)題。變頻器的使用使我國(guó)能源得到很大節(jié)約,對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)工藝水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗起到很大作用IGCT、IEGT其誕生大大推動(dòng)高壓大電流電力變換控制系統(tǒng)發(fā)展,目前國(guó)內(nèi)成套裝置應(yīng)用于工業(yè)、汽車(chē)、軌交、船舶等領(lǐng)域。2、能源電子的內(nèi)涵界定能源電子是電子信息技術(shù)和新能源需求融合創(chuàng)新產(chǎn)生并快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),是生產(chǎn)能源、服務(wù)能源、應(yīng)用能源的電子信息技術(shù)及產(chǎn)新型儲(chǔ)能電池、重點(diǎn)終端應(yīng)用、關(guān)鍵信息技術(shù)及產(chǎn)品等領(lǐng)域(統(tǒng)稱(chēng)光

數(shù)據(jù)來(lái)源:賽迪研究院電子信息研究所整理2023,03儲(chǔ)端信)。能源電子與傳統(tǒng)的電力電子概念既有一定聯(lián)系,又有較大區(qū)別。聯(lián)系在于,能源電子“光儲(chǔ)端信”四大方向均需電力電子擔(dān)當(dāng)重要角色;區(qū)別在于,能源電子更強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈上下游協(xié)同,而傳統(tǒng)的電力電子則重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈上游側(cè)。1、《關(guān)于推動(dòng)能源電子發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》首次提出能源電子產(chǎn)業(yè)的定義及范圍。圖1能源電子架構(gòu)圖數(shù)據(jù)來(lái)源:賽迪研究院電子信息研究所2023,03(二)能源電子的發(fā)展形勢(shì)1、能源電子是雙碳目標(biāo)下現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系節(jié)能化、電氣化發(fā)展的重要依托當(dāng)前,現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展離不開(kāi)能源利用,生產(chǎn)端、服務(wù)端對(duì)能源的依賴(lài)性持續(xù)增強(qiáng)。隨著雙碳政策目標(biāo)下現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系節(jié)能化、電氣化踏入加速通道,能源電子將成為支撐工業(yè)、能源領(lǐng)域供給側(cè)發(fā)展的新引擎,通過(guò)太陽(yáng)能光伏、新型儲(chǔ)能系統(tǒng)、重點(diǎn)終端應(yīng)用、關(guān)鍵信息技術(shù)及產(chǎn)品等演進(jìn)發(fā)展,增強(qiáng)現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系電氣化靈活性、提升電力負(fù)荷彈性,在執(zhí)行當(dāng)前國(guó)家雙碳戰(zhàn)略、推進(jìn)能源革命的基本國(guó)策中

持續(xù)發(fā)揮重要作用。2、能源電子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)正處于加速變革的關(guān)鍵期當(dāng)前,能源電子領(lǐng)域正催生開(kāi)啟新一輪的技術(shù)迭代、應(yīng)用加速、以及產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新鏈的深度調(diào)整,技術(shù)創(chuàng)新百花齊放、百家爭(zhēng)鳴。能源電子材料向氧化鎵等新型超寬禁帶半導(dǎo)體方向多路徑發(fā)力;襯底、外延環(huán)節(jié)等能源電子器件制造工藝產(chǎn)(低開(kāi)關(guān)損耗)、高功率密度(組合集成化)、高功率因數(shù)及高壓大功率方向成為能源電子模塊和器件醞釀發(fā)力、創(chuàng)新突破的聚能陣地。能源電子正處于技術(shù)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新變革的關(guān)鍵期,也是搶灘布局的窗口期。3、能源電子是地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和垂直行業(yè)發(fā)展的根本性手段能源電子產(chǎn)業(yè)使區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有穩(wěn)定途徑。一方面,通過(guò)對(duì)能源電子產(chǎn)業(yè)鏈條建設(shè),可以提升能源領(lǐng)域和相關(guān)電子信息領(lǐng)域的整體動(dòng)力,促進(jìn)能源的有效綜合利用,使其具有良好的技術(shù)能力和應(yīng)用水平,從而推動(dòng)擴(kuò)大區(qū)域優(yōu)質(zhì)投資與重大項(xiàng)目落地,提升區(qū)域經(jīng)濟(jì)水平與效益;另一方面,能源電子產(chǎn)業(yè)具有促進(jìn)裝備制造、軌道交通、航空航天、節(jié)能環(huán)保等重要垂直行業(yè)發(fā)展的作用,有助于推動(dòng)區(qū)域產(chǎn)業(yè)(一)能源生產(chǎn)層1、光伏市場(chǎng)現(xiàn)狀在能源安全、碳達(dá)峰碳中和驅(qū)動(dòng)下,光伏行業(yè)構(gòu)建了完整的政策體系。一方面,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)2030年碳達(dá)峰行動(dòng)方案的通知》《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》等一系列意見(jiàn)、通知,明確提

出到2030年風(fēng)電太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以上。另一方面,國(guó)家發(fā)改委、工信部、國(guó)家能源局等部門(mén)發(fā)布《關(guān)于完善光伏發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制有關(guān)問(wèn)題的通知》《智能光伏智能光伏產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2021-2025年)》《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》《關(guān)于推動(dòng)能源電子發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》等一批相關(guān)意見(jiàn)、政策,構(gòu)建了器件、產(chǎn)品、終端、應(yīng)用、價(jià)格等一系列的完整體系。光速產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速發(fā)展。2022年,光伏制造方面,制造端四個(gè)主55%以上,產(chǎn)(不含逆變器1.4萬(wàn)億元,95%,是穩(wěn)定電子信息制造業(yè)增長(zhǎng)的重要力量。多晶硅82.763.4%;357GW57.5%,電池片產(chǎn)量318GW,同比60.7%,組件產(chǎn)量288.7GW,58.8%。應(yīng)用端方面,發(fā)電新增裝機(jī)87.41GW,同比增長(zhǎng)59.3%,分布式光伏成為重要增長(zhǎng)58%,光伏整體392.61GW。圖22016-2022年我國(guó)光伏新增裝機(jī)情況(GW)數(shù)據(jù)來(lái)源:國(guó)家能源局2023,03光伏技術(shù)創(chuàng)新活躍。我國(guó)多項(xiàng)技術(shù)取得全球領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì),企業(yè)成為創(chuàng)新的中堅(jiān)力量。2014年起,我國(guó)企業(yè)/研究機(jī)構(gòu)晶硅電池實(shí)驗(yàn)室效率已打破紀(jì)錄56次。2022年,我國(guó)企業(yè)/研究機(jī)構(gòu)刷新效率紀(jì)錄14次。2022年我國(guó)鈣鐵礦電池研發(fā)效率也不斷取得新突破,純鈣缽礦電池,無(wú)機(jī)鈣缽礦電池等技術(shù)均快速發(fā)展。光伏對(duì)外貿(mào)易持續(xù)增長(zhǎng)。2022年,光伏產(chǎn)品(硅片、電池片、電

池組件)出口總額達(dá)到512.5億美元,同比增長(zhǎng)了80.3%,其中,電池片出口量約23.8GW,同比增長(zhǎng)130.8%。2022年歐洲是我國(guó)光伏產(chǎn)品最主要出口市場(chǎng),約占出口總額的46%,占比持續(xù)提高2。產(chǎn)業(yè)鏈情況我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、市場(chǎng)方面均有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,光伏在多晶硅料、硅片、電池片、組件以及配套產(chǎn)業(yè)鏈等環(huán)節(jié)均已具備成套供應(yīng)能力。表4光伏領(lǐng)域部分重點(diǎn)企業(yè)企業(yè)名稱(chēng)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)介協(xié)鑫多晶硅、硅片、組件光伏材料、光伏電站建設(shè)等領(lǐng)域均有布局。20214.761萬(wàn)公噸、硅片總產(chǎn)量為38118兆瓦,在美國(guó)、南非等地均有光伏電站建設(shè)。2、相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)自于中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)。企業(yè)名稱(chēng)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)介隆基硅片、電池片、組件2021年隆基營(yíng)業(yè)收入809晶硅片生產(chǎn)量為70GW,組件出貨量38.52GW,其中對(duì)外銷(xiāo)售37.24GW,組件22.7%,為組件端龍頭。天合光能硅片、電池片、組件天合光能成立于1997年,2004年投產(chǎn)第一座光伏組件工廠。公司的光伏產(chǎn)品主要包括光伏電池和組件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售,2021年組件出貨量全球排名位居第二。存在問(wèn)題短期內(nèi)光伏發(fā)電收益面臨波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。多省份提出納入保障性電網(wǎng)規(guī)模的光伏發(fā)電項(xiàng)目,需按一定比例配置儲(chǔ)能裝置。目前,儲(chǔ)能商業(yè)模式尚不明確,光伏強(qiáng)制配儲(chǔ)能將增加光伏裝機(jī)運(yùn)營(yíng)成本。此外,疊加土地、安裝、運(yùn)維、安全保障等方面成本,短期內(nèi)光伏項(xiàng)目投資收益面臨波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。電力交易市場(chǎng)為光伏發(fā)電收益帶來(lái)不確定因素。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)交易形成分時(shí)電價(jià),可以最大程度發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制,充分促進(jìn)新能源消納。但現(xiàn)貨市場(chǎng)電價(jià)波動(dòng)劇烈,與中長(zhǎng)期交易的模式有較大不同。價(jià)格的不確定性極大地影響了光伏發(fā)電收益。尤其是不同省份電力現(xiàn)貨交易規(guī)則不同,造成光伏收益難以預(yù)測(cè)。以山西為例,山西作為我國(guó)首批電

力交易試點(diǎn)省份,其部分光伏電站0.2元/標(biāo)準(zhǔn)制定、檢測(cè)認(rèn)證體系建設(shè)尚待完善。我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)制定及檢測(cè)認(rèn)證配套體系尚未能跟上產(chǎn)業(yè)技術(shù)、規(guī)模發(fā)展的步伐。標(biāo)準(zhǔn)方面,我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)多而不強(qiáng),整體采用率不高,與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)相比質(zhì)量較差。檢測(cè)認(rèn)證方面,我國(guó)檢測(cè)認(rèn)證體系建設(shè)落后,光伏產(chǎn)業(yè)鏈上器件、產(chǎn)品等均需要國(guó)外機(jī)構(gòu)認(rèn)證,與我國(guó)光伏的產(chǎn)業(yè)地位不匹配。發(fā)展趨勢(shì)以風(fēng)光大基地為代表的大基地建設(shè)將成集中式光伏的新增長(zhǎng)點(diǎn)?!笆奈濉币?guī)劃提出重點(diǎn)發(fā)展九大清潔能源基地及四大海上風(fēng)電基地。多個(gè)省份已開(kāi)展申報(bào)、建設(shè)等相關(guān)工作。2021年,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局印發(fā)的第一批大基地清單涉及19個(gè)省份、規(guī)模總計(jì)97.05GW,已全面開(kāi)工建設(shè);2022年印發(fā)的第二批清單已陸續(xù)開(kāi)工,第三批基地形成了項(xiàng)目清單。隨著大基地建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),風(fēng)光大基地有望成為“十四五”期間新能源新增裝機(jī)的重要組成部分。分布式光伏將成為光伏產(chǎn)業(yè)重要的增長(zhǎng)極。2021年6月,國(guó)家能源局發(fā)布了《關(guān)于報(bào)送整縣屋頂分布式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)方案的通知》,要求各地整合資源,實(shí)現(xiàn)分布式光伏的集約開(kāi)發(fā)。一方面,以廣東、江蘇、浙江等東南沿海地區(qū)為代表的發(fā)達(dá)地區(qū)是我國(guó)負(fù)荷中心,能源消耗量高、土地資源有限。另一方面,我國(guó)中東部地區(qū)的光照條件符合分布式光伏發(fā)電的建設(shè)要求。隨著碳達(dá)峰、碳中和的持續(xù)推進(jìn),分布式光伏相關(guān)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步,中東部地區(qū)分布式光伏建設(shè)將不斷增長(zhǎng)。光伏應(yīng)用場(chǎng)景、開(kāi)發(fā)模式呈多元化趨勢(shì)。一方面,“光伏+儲(chǔ)能”在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)、交通等多個(gè)領(lǐng)域不斷拓展新場(chǎng)景、新模式,持

續(xù)推動(dòng)各行各業(yè)低碳發(fā)展。另一方天然氣、氫能、地?zé)岬榷嗥贩N能源協(xié)同發(fā)展,不斷加大水風(fēng)光、風(fēng)光火儲(chǔ),區(qū)域耦合供暖的建設(shè)。2、氫能發(fā)展現(xiàn)狀氫能支持政策相繼臺(tái)。我國(guó)政府相繼出臺(tái)了《“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016—2030年)》《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年明確了氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位,將氫能作為未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向?,F(xiàn)有制氫技術(shù)主要包括化石燃料制氫(煤、石油、天然氣)、電解水制氫和生物質(zhì)制氫。化石燃料制氫是我國(guó)制氫的主要途徑,我國(guó)能源煤炭資源較為豐富,煤化工制氫是我國(guó)制氫的主要方式,該方式耗水量大、碳排放量高,不利于發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。電解水制氫是發(fā)展較成熟且應(yīng)用較廣泛的技術(shù),該技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、排放低、制純度高,缺點(diǎn)在于耗電量大,電費(fèi)占整體成本近80%??稍偕茉粗茪浞矫妫稍偕茉粗茪浜哪茌^小、且無(wú)污染,但技術(shù)還未成熟,距離大規(guī)模使用尚有距離。氫能規(guī)??焖僭鲩L(zhǎng)。從求來(lái)看,根據(jù)國(guó)際能源署報(bào)告,2021年全球氫能需求為9400萬(wàn)噸,能量2.5%,20301.15億噸。從投資及社會(huì)效益看,根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)預(yù)計(jì),到2030年,全球氫能領(lǐng)域投資總額將達(dá)到

5000億美元,到2050年,有望創(chuàng)造3000萬(wàn)個(gè)工作崗位,減少60億噸二氧化碳排放,氫能在全球能源消費(fèi)中比例將提升到18%。產(chǎn)業(yè)鏈情況氫能產(chǎn)業(yè)鏈主要由制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加氫、應(yīng)用組成。制氫主要包括煤制氫、天然氣制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫電解水制氫等方式。儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)包括氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)以及有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)等,涵蓋儲(chǔ)氫裝置、氫氣運(yùn)輸?shù)取O掠螒?yīng)用包括工業(yè)、交通、建筑、能源(儲(chǔ)能)等領(lǐng)域。表5氫能部分重點(diǎn)企業(yè)企業(yè)名稱(chēng)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)介國(guó)家能源集團(tuán)、國(guó)家電力投資集團(tuán)制氫、加氫、氫燃料電池國(guó)家電投集團(tuán)是最早發(fā)力氫能產(chǎn)業(yè)的央企之一,布局PEM北京億華通燃料電池系統(tǒng)公司成立于2012年,主要為客車(chē)及貨車(chē)等商用車(chē)設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造燃料電池系統(tǒng)包括核心零部件燃料電池電堆。自2016年推出首款商業(yè)化產(chǎn)品起,已累計(jì)202,900料電池系統(tǒng),安裝于國(guó)內(nèi)多個(gè)城市運(yùn)營(yíng)的商用車(chē)上,包括北京、張家口、上海、成都、鄭州及淄博。中科富海氫液化20168月,是中科院理化所的科技成果轉(zhuǎn)化及產(chǎn)業(yè)化公司,依托理化所在大型低溫制冷系統(tǒng)的研發(fā)和制造方面的突破,其核心技術(shù)應(yīng)用涵蓋液氫到超流氦溫區(qū)大型低溫制冷裝備,工業(yè)氣體到到稀有氣體電子特氣一體化服務(wù),天然氣提氦裝置和氫液化、液氫儲(chǔ)運(yùn)及加氫站全套解決方案四大領(lǐng)域。存在問(wèn)題我國(guó)制氫化石料制氫為主,二氧化碳排放量壓力大。我國(guó)以化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)品提純制氫為主,煤制氫、天然氣重整制氫和石油制氫占比分別為43%、16%和13%。工業(yè)副產(chǎn)制氫產(chǎn)量占28%。2020年化石能源制氫合計(jì)排放二氧3.225億噸,約占我國(guó)工業(yè)過(guò)程排放二氧化碳量的24.8%目前排放較低的“綠氫”制備存在技術(shù)不成熟或成本高等問(wèn)題,尚不具備大規(guī)模推廣條件。我國(guó)氫能現(xiàn)有應(yīng)用場(chǎng)景單一。目前我國(guó)氫能已有的應(yīng)用主要在燃料電池,示范場(chǎng)景以公共汽車(chē)為主,導(dǎo)致各地氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要集中在以公交車(chē)為主的交通領(lǐng)域,在重型卡車(chē)等領(lǐng)域應(yīng)用不足。除此之外,氫能在分布式發(fā)電、化工、金屬冶煉、軌道交通、航空航天、熱電聯(lián)供等領(lǐng)域進(jìn)展緩慢,其價(jià)值和潛力難以發(fā)揮。盡管現(xiàn)下已開(kāi)始轉(zhuǎn)向工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用,但仍處于示范階段。下一步發(fā)展方向綠氫有望成為未來(lái)的制氫主流技術(shù)。目前全球制氫結(jié)構(gòu)以天然氣

制氫為主,灰氫和藍(lán)氫所占比例在95%以上,其余為綠氫。中國(guó)氫氣產(chǎn)量為世界第一且逐年增長(zhǎng),綠氫能源轉(zhuǎn)化率低、成本高,隨著電力成本下降,有望成為未來(lái)制氫的主流技術(shù)。氫儲(chǔ)能助力可再生能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用。氫儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)在于大規(guī)模、長(zhǎng)周期,是可再生能源電力空間轉(zhuǎn)移、拓展電能利用、應(yīng)對(duì)可再生能源隨機(jī)波動(dòng)的最佳方式之一。通過(guò)氫儲(chǔ)能的應(yīng)用,可大幅提高風(fēng)能、光伏的利用率,推動(dòng)可再生能2060光伏裝機(jī)48.1億千瓦、發(fā)電量7.9萬(wàn)億千瓦時(shí)計(jì)算,通過(guò)氫儲(chǔ)能,富1-1.5億噸。(二)能源服務(wù)層能源服務(wù)層主要包括能源的傳輸與存儲(chǔ)。本報(bào)告重點(diǎn)就能源存儲(chǔ)進(jìn)行展開(kāi)分析。能源存儲(chǔ)即儲(chǔ)能,是指通過(guò)一種介質(zhì)或者設(shè)備,把一種能量形式用同一種或者轉(zhuǎn)換成另一種能量形式存儲(chǔ)起來(lái),基于未來(lái)應(yīng)用需要以特定能量形式釋放出來(lái)的循環(huán)過(guò)程。根據(jù)能量存儲(chǔ)形式,電磁儲(chǔ)能,其中物理儲(chǔ)能主要包括抽水蓄能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等;化學(xué)儲(chǔ)能主要包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等;電磁儲(chǔ)能主要包括超級(jí)電容器儲(chǔ)能、超導(dǎo)儲(chǔ)能等。1、鋰離子電池市場(chǎng)現(xiàn)狀全球低碳化轉(zhuǎn)型發(fā)展驅(qū)動(dòng)鋰電儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。全球低碳發(fā)展大背景下,高比例可再生能源的新型電力系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)程加速。光伏發(fā)電等可再生能源系統(tǒng)存在間歇性、隨機(jī)性、波動(dòng)性等問(wèn)題,現(xiàn)有電力系統(tǒng)要接受和消納大規(guī)模高比例波動(dòng)性強(qiáng)的光伏發(fā)電,亟需大力發(fā)展各類(lèi)儲(chǔ)能以彌補(bǔ)電力系統(tǒng)靈活性調(diào)節(jié)能力缺口。其中電化學(xué)儲(chǔ)能中,鋰離子電池?cái)?shù)量、容量占比最大,增長(zhǎng)速度最快,已經(jīng)成為發(fā)展最快的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù),市場(chǎng)發(fā)展?jié)摿薮?。從全球看,各?guó)能源“綠色低碳”轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)鋰離子電池儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)地緣政治等因素影響,戶(hù)用儲(chǔ)能需2022Fit

for55”一攬子計(jì)劃,如歐盟電池法提案,歐盟碳邊境調(diào)節(jié)稅等,提出2030年可再生能源發(fā)電占比調(diào)高至40%的計(jì)劃。美國(guó)發(fā)布“基礎(chǔ)設(shè)施2035100%無(wú)碳電力以及清潔能源發(fā)電。在此背景下,以光伏、風(fēng)能等為代表的可再生能源規(guī)模將大幅增長(zhǎng)??稍偕茉囱b機(jī)增長(zhǎng)帶來(lái)電化學(xué)儲(chǔ)能需求ICC鑫欏資訊數(shù)據(jù),2022年全球儲(chǔ)能電池產(chǎn)量139.86GWh,112.17%,其中電力儲(chǔ)能102.49GWh151%,基站9.82GWh,同比下滑16.24%,戶(hù)用儲(chǔ)能25.44GWh,同比增長(zhǎng)及其他儲(chǔ)能2.01GWh,同比增長(zhǎng)40.56%。從我國(guó)看,電化學(xué)儲(chǔ)能已成為重要增長(zhǎng)極,其中鋰離子電池是當(dāng)前技術(shù)最成熟、裝機(jī)規(guī)模最大的電2022能項(xiàng)目裝機(jī)規(guī)模達(dá)870萬(wàn)千瓦,平2.12021年以上。分省域來(lái)看。20225的省份分別為:山東155萬(wàn)千9071萬(wàn)千瓦、6359萬(wàn)千瓦。20225名的8989萬(wàn)千瓦,湖北53萬(wàn)千瓦,湖南50萬(wàn)千瓦,內(nèi)蒙古33萬(wàn)千瓦。2022年新增裝機(jī)技術(shù)占比來(lái)看,鋰離子電池儲(chǔ)能技術(shù)占比達(dá)94.2%,仍處于絕對(duì)主導(dǎo)地位。根據(jù)工信部的數(shù)據(jù),2022年上半年,32GWh,已與去年全年儲(chǔ)能電池產(chǎn)量相仿。具體來(lái)看,一階材料環(huán)節(jié),2022年上半年正極材料、負(fù)極材料、隔膜73萬(wàn)噸,55萬(wàn)噸,56億平方米和34萬(wàn)噸,55%。二階材料環(huán)節(jié),2022年上半年碳酸鋰、氫氧化1510.2萬(wàn)噸,分別同比增長(zhǎng)34%、25%。電池級(jí)

碳酸鋰、電池級(jí)氫氧化鋰(微粉級(jí))的市場(chǎng)價(jià)格在高位區(qū)間震蕩,2022年上半年均價(jià)分別為44.5萬(wàn)元/噸、43.2萬(wàn)元/噸。產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況2021年中國(guó)儲(chǔ)能鋰離子電池的50.1GWh,市場(chǎng)份額排名前十的企業(yè)分別是:寧德時(shí)代、比亞迪、鵬輝能源、億緯鋰能、中天儲(chǔ)能、派能科技、瑞浦能源、國(guó)軒高科、南都電源和昆宇電源。前十大企業(yè)合計(jì)占據(jù)全國(guó)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)79%的市場(chǎng)份額。其中,前四大企業(yè)市63%派能科技、瑞浦能源、國(guó)軒高科、南都電源、昆宇電源等企業(yè)位于第二梯隊(duì)。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年我國(guó)儲(chǔ)能電池市場(chǎng)的集中度將進(jìn)一步提高,強(qiáng)者恒強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)格局逐步顯現(xiàn)。企業(yè)名稱(chēng)簡(jiǎn)介企業(yè)名稱(chēng)簡(jiǎn)介寧德時(shí)代202116.7GWh,銷(xiāo)售收入136601%10%。其儲(chǔ)能系統(tǒng)主要應(yīng)用于表前市場(chǎng),包括發(fā)電側(cè)與輸配電側(cè)。寧德時(shí)代公司已與國(guó)家阿特斯等企業(yè)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議。、企業(yè)名稱(chēng)簡(jiǎn)介鵬輝能源202117.64占公司總營(yíng)收比例大幅提升至31%。鵬輝能源快布局全球儲(chǔ)能市場(chǎng)各細(xì)分領(lǐng)域頭部客戶(hù),成為中國(guó)鐵塔、中國(guó)移動(dòng)、陽(yáng)光電源、古瑞派能科技派能科技202120.684.14%。其中,公司營(yíng)業(yè)利潤(rùn)3.5814.68%。派能科技銷(xiāo)售量為1540.34MWh,其中,以自主品牌和貼牌方式銷(xiāo)售儲(chǔ)能產(chǎn)品占比約95%,達(dá)到1455.89MWh。派能科技產(chǎn)品主要應(yīng)用于通信基站儲(chǔ)能、車(chē)載儲(chǔ)能、移動(dòng)儲(chǔ)能、分布式工業(yè)/商用儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能等領(lǐng)域。存在的問(wèn)題鋰礦資源儲(chǔ)量不足成為牽制我國(guó)電池行業(yè)發(fā)展的主要因素。我國(guó)鋰資源儲(chǔ)量有限,主要依賴(lài)海外進(jìn)口,受海外牽制較大。全球鋰礦高度集中于智利、澳大利亞和阿根廷等國(guó)家。2021年上述國(guó)家鋰資源儲(chǔ)量占全球已探明總儲(chǔ)量的72%。我國(guó)鋰資源儲(chǔ)量?jī)H占全球7%,加之我國(guó)鋰資源供應(yīng)對(duì)進(jìn)口依賴(lài)度較高。目前,國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于海外鋰礦投資頻頻受限,而且近年全球鋰資源探明量的增速放緩,不利于我國(guó)鋰資源供應(yīng)鏈穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)鋰資源相對(duì)不足的儲(chǔ)量無(wú)法匹配我國(guó)鋰離子7%60%以上的動(dòng)力電池市場(chǎng)份額之間難以匹配。在

碳酸鋰價(jià)格居高不下的背景下,鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的利潤(rùn)更多留在上游鋰礦端,造成下游電池廠面臨較大的成本壓力,一定程度上不利于產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展。下一步發(fā)展方向在能量密度及安全性的大力驅(qū)動(dòng)下,固態(tài)電池成為研發(fā)熱點(diǎn)。固態(tài)電池的原理與液態(tài)鋰離子電池相同,但其電解質(zhì)為固態(tài)。與液態(tài)鋰離子電池相比,固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)顯著。一是固態(tài)電池電解液具有不可燃、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)、不漏液、耐高溫等優(yōu)良特性,可以取代傳統(tǒng)液態(tài)電池的電解液、電解質(zhì)鹽和隔膜,將徹底解決液態(tài)有機(jī)電解液的自燃風(fēng)險(xiǎn)。二是固態(tài)電池能量密度高,有望突破液態(tài)電池的能量密度500Wh/kg電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程拉高至800km-1000km。加之固態(tài)電池工作溫度范圍寬、對(duì)大電流超快速充電耐受度高,是實(shí)現(xiàn)“加電比加油方便”的最短渠道。三是固態(tài)電池可大幅降低系統(tǒng)自身體積和重量。傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池必需的隔膜和電解液,占據(jù)了電池近40%的體積和25%的重量。將隔膜和電解液替換為固態(tài)電解質(zhì)后,電池正負(fù)極的間距可大幅縮短,電池的厚度隨之顯著降低。也正是由于在液態(tài)鋰離子電池戰(zhàn)場(chǎng)的失勢(shì),美、日企業(yè)紛紛跳過(guò)當(dāng)前主打液態(tài)鋰離子電池的階段,直接投擲重金押注固態(tài)電池賽道。日本為應(yīng)對(duì)中韓兩國(guó)電池產(chǎn)業(yè)的快2017年以來(lái)以舉國(guó)之力研發(fā)下一代固態(tài)電池,投入了巨額研發(fā)經(jīng)費(fèi)。其中,日本豐田公司是目前固態(tài)電池技術(shù)最先進(jìn)的汽車(chē)公2、鈉離子電池市場(chǎng)現(xiàn)狀鈉離子電池在全球儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性訴求驅(qū)動(dòng)下加速實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。全球低碳轉(zhuǎn)型背景下,電化學(xué)儲(chǔ)能需求高2022年以來(lái)鋰電上游原

材料價(jià)格大幅上漲,成本壓力逐級(jí)傳導(dǎo)至下游儲(chǔ)能電站運(yùn)營(yíng)商。電源側(cè)/電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能注重投資回報(bào)率,成本上漲導(dǎo)致部分電力儲(chǔ)能項(xiàng)目建設(shè)出現(xiàn)不同程度的延期。長(zhǎng)期來(lái)看,在碳酸鋰供需趨緊的預(yù)期下,鈉離子電池成本優(yōu)勢(shì)顯著。未來(lái)鈉電池產(chǎn)業(yè)鏈逐漸成熟,材料成本日益降低,技術(shù)持續(xù)迭代,循環(huán)壽命不斷改善,鈉電池電力儲(chǔ)能度電成本下降空間顯著,儲(chǔ)能項(xiàng)目盈利能力有望增強(qiáng)。目前,鋰離子電池三元材料廠商開(kāi)發(fā)鈉電正極材料的意愿逐漸增強(qiáng),創(chuàng)業(yè)公司憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)搶跑市場(chǎng),轉(zhuǎn)型新能源企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)積極,國(guó)內(nèi)鈉離子電池產(chǎn)業(yè)鏈配套逐漸成型。基于鋰離子電池成熟的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),鈉電池產(chǎn)品的研發(fā)事半功倍,進(jìn)展迅速。此外由于鋰電、鈉電部分環(huán)節(jié)產(chǎn)線(xiàn)兼容,更加靈活和彈性的產(chǎn)能為鈉離子電池的增長(zhǎng)注入潛力。鈉離子電池技術(shù)逐步成熟,有望推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化快速落地元。隨著電池材料規(guī)模化生產(chǎn),鈉離子電池相較鋰離子電池的成本優(yōu)勢(shì)有望長(zhǎng)期預(yù)計(jì)將在電動(dòng)兩輪車(chē)率先應(yīng)用,后續(xù)逐步推廣至低能量密度電動(dòng)乘用車(chē)及儲(chǔ)能等領(lǐng)域。從電池材料技術(shù)路線(xiàn)看,鈉離子電池多技術(shù)路線(xiàn)齊頭并進(jìn),正極材料三種技術(shù)路線(xiàn)并行發(fā)展。其中,層狀氧化物進(jìn)展最快,普魯士藍(lán)類(lèi)應(yīng)用潛力廣闊;負(fù)

極材料硬碳是主流趨勢(shì),低成本前驅(qū)體選擇及核心工藝積累是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵。產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況我國(guó)部分企業(yè)在鈉離子電池領(lǐng)域已開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化布局,并開(kāi)展相關(guān)示范應(yīng)用。表7鈉離子電池領(lǐng)域重點(diǎn)企業(yè)企業(yè)名稱(chēng)簡(jiǎn)介寧德時(shí)代202172023年形成鈉離子電池基本產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí),寧德時(shí)代宣布其第二代鈉離子電池的能量密度將達(dá)到200Wh/kg,系統(tǒng)能量密度可達(dá)到160Wh/kg關(guān)專(zhuān)利儲(chǔ)備分析,2016,2017富錳、銅錳等多種路線(xiàn),負(fù)極包括硬碳和非碳升級(jí)路線(xiàn)。中科海鈉中科海鈉公司是由中科院物理所孵化,深耕鈉離子電池的一家電池企業(yè)。中科院物理研究所2011年起致力于鈉離子電池技術(shù)開(kāi)發(fā),2017并為其鈉離子電池產(chǎn)線(xiàn)提供技術(shù)支持。此外,中科海鈉與三峽江蘇能投、阜陽(yáng)國(guó)資合資建設(shè)鈉離子電池生產(chǎn)基地。20219(六氟磷酸鋰頭部企業(yè)之一,20221-9排名第十三)與華陽(yáng)股份簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,包括在六氟磷酸鈉、電池添加劑、負(fù)極等方面開(kāi)展合作。湖南立方201320162015,2016Ah(/)120Wh/kg。公司201710kg201820212021池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的全資子公司湖南鈉方。20224140Wh/kg,同時(shí)湖南立方與中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)研究所簽約,湖南鈉方與振華新材簽約。目前公司生產(chǎn)的第一批鈉離子電池已經(jīng)在小型儲(chǔ)能、二輪、三輪電動(dòng)車(chē)應(yīng)用。存在的問(wèn)題鈉離子電池循環(huán)次數(shù)仍有待提升。鈉離子電池負(fù)極表面形成的SEI膜允許鈉離子遷入,阻止溶劑分子通過(guò)的特點(diǎn),使得電池循環(huán)穩(wěn)定且可逆。但鈉離子體積較鋰離子更大,在嵌入脫出的過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致電極材料微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,導(dǎo)致循環(huán)性能下降。目前,常見(jiàn)的鈉離3000鋰離子電池3000-6000次的循環(huán)壽命相比仍差距。美國(guó)Natronenergy公司采用面心立方結(jié)構(gòu)的普魯士藍(lán)材料開(kāi)發(fā)的高倍率水系鈉離子電池,雖然在循環(huán)壽命上可達(dá)一萬(wàn)次,但其能量密度僅為50Wh/kg,生產(chǎn)工藝也更為復(fù)雜。整體而言,鈉離子電池的循環(huán)壽命仍有待提升。具體來(lái)看,整機(jī)材料為普魯士藍(lán)的鈉離子電池循環(huán)壽命高于正極材料為陰離子的高于整機(jī)材料為層狀金屬氧化物的。材料體系仍未聚焦,產(chǎn)業(yè)鏈尚未成熟。一是鈉離子電池處于多種材料體系技術(shù)路線(xiàn)并行發(fā)展?fàn)顟B(tài),正負(fù)極材料體系相應(yīng)的電解液體系的性能仍待進(jìn)一步提升,相應(yīng)的正

負(fù)極核心材料規(guī)模化供應(yīng)依然缺失。二是與鋰離子電池相比,鈉離子電池能量密度仍然較低,單位能量密度下的非活性材料帶來(lái)成本的上升,導(dǎo)致整體成本優(yōu)勢(shì)不明顯。三是鋰離子電池的設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)工藝雖然可以為鈉離子電池的產(chǎn)業(yè)化奠定技術(shù)基礎(chǔ),但材料體系的變化導(dǎo)致的化成工藝、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、極耳制作等環(huán)節(jié)與鋰離子電池仍有區(qū)別,生產(chǎn)工藝有待完善。此外,鈉離子電池的工作電壓范圍區(qū)別于鋰離子電池,且鈉離子電池具有較強(qiáng)的過(guò)放電耐受能力,因此,其電池管理系統(tǒng)(BMS)也需重新開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。鈉離子電池有望在儲(chǔ)能領(lǐng)域?qū)︿囯姵貙?shí)現(xiàn)部分替代。鈉離子電池相較鋰離子電池具備成本低、儲(chǔ)量豐富、電化學(xué)性能穩(wěn)定、快速充放電潛力大、低溫性能好等優(yōu)勢(shì),其能量效率可達(dá)到85%以上。目前已有部分試點(diǎn)應(yīng)用,未來(lái)隨著鈉離子電池技術(shù)不斷成熟,將逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池在儲(chǔ)能應(yīng)用方面的部分替代。(三)能源應(yīng)用層1、重點(diǎn)領(lǐng)域工業(yè)多能互補(bǔ)的工業(yè)園區(qū)供電、供熱應(yīng)用逐步興起。綜合能源服務(wù)作為一種新型的能源供應(yīng)、轉(zhuǎn)換和利用方式,將成為工業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型與低碳發(fā)展的重要手段之一。我國(guó)70%的工業(yè)用能集中在工業(yè)園區(qū),其減碳潛力大。工業(yè)園區(qū)可通過(guò)集成分布式光伏、分散式風(fēng)電、天然氣、新型儲(chǔ)能、余熱回收、地源熱泵、智能微網(wǎng)、需求側(cè)響應(yīng)等輔助供用能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)供能側(cè)的多能互補(bǔ)和用能側(cè)終端一體化。同時(shí),充分利用先進(jìn)計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)

網(wǎng)等電子信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源供需的智能管理,構(gòu)建新型園區(qū)供能用能生態(tài)鏈,以滿(mǎn)足綠色低碳、安全高效、可持續(xù)發(fā)展要求。程將迎來(lái)快速發(fā)展。多能互補(bǔ)技術(shù)、綜合能源體系是國(guó)家推進(jìn)能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要載體,也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的重要力量支撐。在多能互補(bǔ)系統(tǒng)的建設(shè)中,與光伏發(fā)電、風(fēng)電等較為成熟的可再生能源供能方式相比,生物質(zhì)能、光熱、垃圾發(fā)電等“小眾”能源也有望得到充分利用。在園區(qū)減排壓力下,多能互補(bǔ)、綜合能源體系將迎來(lái)快速發(fā)展。案例:協(xié)鑫蘇州工業(yè)園區(qū)多能互補(bǔ)的能源系統(tǒng)蘇州工業(yè)園區(qū)建設(shè)多能互補(bǔ)的能源系統(tǒng)作為國(guó)家能源局首批多能互補(bǔ)2個(gè)天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)中心、3個(gè)區(qū)域能源中心、10個(gè)分布式10001000左右。為用戶(hù)提供高效智能的能源供應(yīng)服務(wù)和相關(guān)增值服務(wù),同時(shí)實(shí)施能源需求側(cè)管理,推動(dòng)能源清潔生產(chǎn)和就近消納。工業(yè)園區(qū)能耗相對(duì)集中、用能網(wǎng)一云”的能源體系:天然氣分布式能源作為區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)、熱網(wǎng)、冷網(wǎng)和天然氣網(wǎng)的“樞紐”,實(shí)現(xiàn)不同能源之間的轉(zhuǎn)換和貫通;通過(guò)儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)能和管網(wǎng)等設(shè)施對(duì)能源網(wǎng)的削峰填谷,降低用戶(hù)的用能成本。同時(shí),通過(guò)綜合能源服務(wù)大數(shù)據(jù)云,對(duì)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都進(jìn)行著統(tǒng)一監(jiān)測(cè)和管理,服務(wù)對(duì)象包括能源大數(shù)據(jù)用戶(hù)、售電用戶(hù)、供熱用戶(hù)在內(nèi)的數(shù)千家用戶(hù)。通信通信基站的后備電源系統(tǒng)對(duì)可靠性和穩(wěn)定性有較高要求。鉛酸蓄電池由于技術(shù)成熟、成本低廉、工作溫度范圍大等特點(diǎn),成為4G基進(jìn)入5G但現(xiàn)有機(jī)房空間和設(shè)施難以承載后備電源容量的擴(kuò)容需求。磷酸鐵鋰電池具有較高的能量密度,且在安全性、循環(huán)壽命、快速充放等方面具備明顯優(yōu)勢(shì),可在一定程度上減5G基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。因

此,磷酸鐵鋰電池有望加速取代鉛酸電池,成為5G時(shí)代基站后備電源的主流技術(shù)路線(xiàn)。根據(jù)GGII的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2021年中國(guó)鋰離子儲(chǔ)能37GWh,同比增長(zhǎng)128.4%33%。鉛酸全面鋰電化,儲(chǔ)能電站5G快速發(fā)展,基站等基礎(chǔ)設(shè)施功耗大幅增加,需要能量密度更高的儲(chǔ)能系統(tǒng)。鋰離子電池正當(dāng)其時(shí)。當(dāng)前鋰離子電池的循環(huán)壽5倍,浮充壽命是2倍,生命周期成本已經(jīng)低于鉛酸電池。未來(lái)三年鋰離子30%2022年將與鉛酸電池的絕對(duì)成本基本持平。此外,鋰離子電池可以充分利用其良好的循環(huán)特性,通過(guò)電力削

峰避免市電增容改造,以分時(shí)峰谷電價(jià)錯(cuò)峰降低電費(fèi),進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。案例:華為鋰離子電池作為后備電源的供電解決方案華為通過(guò)對(duì)鋰電池系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)挖掘和自適應(yīng)狀態(tài)評(píng)估設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng),已經(jīng)在很多通信產(chǎn)品中得到了應(yīng)用。如在巴基斯坦,部分區(qū)域的電5886個(gè)站點(diǎn)每8000萬(wàn)美元。鉛酸電池在這種區(qū)域使用,不僅因頻繁循環(huán)使用而導(dǎo)致電池壽命大幅縮減。而且每次市電恢復(fù)后,電池往往還未充滿(mǎn)就又需要放電,電池電量消耗過(guò)快導(dǎo)致需要頻繁啟動(dòng)燃油發(fā)電機(jī)發(fā)電。華為向巴基斯坦運(yùn)營(yíng)商提供了以鋰離子電池作為后備電源的供電解決方案。通過(guò)電池管理系統(tǒng)靈活調(diào)整電池的充電電流,使鋰電池后備電源可以在市電SOH檢測(cè)和故障預(yù)警功能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和定位故障電池,降低宕站風(fēng)險(xiǎn);通過(guò)電池休眠功能提高鋰電池的循環(huán)壽命,大大減少了燃油發(fā)電機(jī)的使用頻率。華為在巴基斯坦一期改造的1000多個(gè)站點(diǎn),每年可節(jié)省燃油2210萬(wàn)美元,1.5年即可收回投入成本。交通動(dòng)力電池主要應(yīng)用于新能源汽車(chē)、電動(dòng)叉車(chē)、電動(dòng)船舶等領(lǐng)域。全球能源緊缺與環(huán)境問(wèn)題的日益凸顯,疊加全球碳達(dá)峰、碳中和的“雙碳”共同目標(biāo),各國(guó)陸續(xù)推出燃油車(chē)禁售時(shí)間表等一系列戰(zhàn)略性支持政策,全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化趨勢(shì)加速。根據(jù)中汽協(xié)的數(shù)據(jù),

2021年我國(guó)新能源車(chē)銷(xiāo)量352.1萬(wàn)輛,新能源車(chē)滲透率達(dá)到13%,電動(dòng)化進(jìn)程持續(xù)加速;其中,新能源乘用車(chē)銷(xiāo)量333.4萬(wàn)輛,電動(dòng)化15.19%,同比增長(zhǎng)9.4%,純273萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)174%60萬(wàn)輛,同比增143%。我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)的繁榮發(fā)展,帶動(dòng)鋰離子動(dòng)力電池環(huán)節(jié)持續(xù)高增。2021年我國(guó)動(dòng)力電池裝機(jī)147GWh,同比增長(zhǎng)126%。軌道交通方面,新一代軌道交通系統(tǒng)的特征是以電力電子變頻為核心的電力驅(qū)動(dòng),高速列車(chē)、地鐵等的

電力牽引全部采用電力電子變頻裝置。隨著車(chē)網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)的逐步成熟,電動(dòng)汽車(chē)新型電力系統(tǒng)建設(shè)中將扮演源網(wǎng)荷動(dòng)互動(dòng)中的重要角色。案例:車(chē)網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)(V2GtoGrid),是指當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷低時(shí)為電動(dòng)車(chē)充電,當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷高時(shí)由電動(dòng)車(chē)向電網(wǎng)放電,對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行削峰填谷。當(dāng)電V2G車(chē)網(wǎng)互動(dòng)充電樁,能夠?qū)㈦妱?dòng)汽車(chē)從交通工具變?yōu)殡娋W(wǎng)“充電寶”,電網(wǎng)企業(yè)變相地從車(chē)主受眾處“租用”這能源消費(fèi)體驗(yàn),助力實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)。換電模式成為全新賽 。目前新能源汽車(chē)主要有充電和換電兩種補(bǔ)能模式。換電模式即通過(guò)集中型充電站對(duì)大量電池集中存儲(chǔ)充電統(tǒng)一配送,并在換電站內(nèi)提供電動(dòng)汽車(chē)的電池更換服務(wù)。隨著保有量的增長(zhǎng),新能源汽車(chē)充電模式面臨著快充需求增加、充電樁布局不均衡等問(wèn)題。換電模式改變了長(zhǎng)期以來(lái)傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、補(bǔ)能

形式及核心電池資產(chǎn)管理運(yùn)營(yíng)的發(fā)展模式,具有較強(qiáng)的創(chuàng)新生命力。一是換電作為新能源領(lǐng)域的細(xì)分賽道,對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)及行業(yè)投資者都具備戰(zhàn)略意義。以車(chē)企為例,短期來(lái)看,換電網(wǎng)絡(luò)可提升用戶(hù)補(bǔ)能體驗(yàn),提高新能源車(chē)滲透率。長(zhǎng)期來(lái)看,換電網(wǎng)絡(luò)是“光儲(chǔ)充檢”能源體系的重要環(huán)節(jié)之一,可協(xié)助車(chē)企向綠色能源運(yùn)營(yíng)商的方向轉(zhuǎn)型。二是相比充電,換電模式在效率、成本等方面存在優(yōu)越性,又可與充電模式形成場(chǎng)景互補(bǔ),因而充換電一體化或?qū)⒊蔀槲磥?lái)補(bǔ)能體系的發(fā)展趨勢(shì)。建筑光伏建筑一體化(BIPV)推動(dòng)建筑行業(yè)低碳化發(fā)展。BIPV是將光伏發(fā)電產(chǎn)品集成到建筑上,推動(dòng)了空間的再利用、擴(kuò)展了光伏的應(yīng)用場(chǎng)景、減少了輸配電過(guò)程中的能量損耗。同時(shí),順應(yīng)了建筑清潔化、低碳化、可持續(xù)化的發(fā)展方向,為建筑低碳節(jié)能提供了解決方案。隨著《關(guān)于報(bào)送整縣(市、區(qū))屋頂分布式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)方案的通知》

的下發(fā),推進(jìn)屋頂分布式光伏建設(shè),建筑光伏一體化(BIPV)將成為未來(lái)分布式光伏重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。BIPV擴(kuò)展了光伏的應(yīng)用,市場(chǎng)潛力巨大。光伏組件與幕墻、采光頂、屋頂、陽(yáng)臺(tái)等建筑結(jié)構(gòu)結(jié)合目前光伏與建筑材料結(jié)合的形式主要包括與屋頂、墻體和遮擋裝置相結(jié)合。當(dāng)前,我國(guó)BIPV應(yīng)用面積較小,僅占既有建筑的比例1%,且多以工商業(yè)屋頂應(yīng)用為主。隨著光伏建設(shè)成本的降低和技術(shù)的成BIPV進(jìn)一步為大規(guī)模利用奠定基礎(chǔ)。案例:深圳國(guó)際低碳會(huì)展中心綠色建筑案例4.8120多項(xiàng)的一個(gè)低碳技術(shù),建筑結(jié)構(gòu)、材料等的改變等,實(shí)現(xiàn)近零排放,其中最重要的一項(xiàng),就是采用了“智能分布式光伏解決方案++能源管理云”的組合解決方案,是用戶(hù)側(cè)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”的典型案例。園區(qū)光伏項(xiàng)目全年發(fā)電可以達(dá)1273.7萬(wàn)棵樹(shù)。能源管理云,則像園區(qū)的智慧大腦,對(duì)源、荷、儲(chǔ)進(jìn)行調(diào)度管理,實(shí)現(xiàn)更好的協(xié)同工作。同時(shí),低碳城內(nèi)三棟建筑的各項(xiàng)能耗指標(biāo)參數(shù)也可以實(shí)現(xiàn)可視化,大網(wǎng)荷-儲(chǔ)”形成協(xié)同,以園區(qū)、城市為維度進(jìn)行能源調(diào)度和能效管理,幫助園區(qū)降低用能成本,使園區(qū)運(yùn)維更穩(wěn)定更高效。農(nóng)業(yè)農(nóng)光互補(bǔ)推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)化、環(huán)?;^r(nóng)光互補(bǔ)電站能最大化復(fù)合利用土地資源、促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)能減排、改善生態(tài)環(huán)境。在“光伏+儲(chǔ)能”的應(yīng)用推廣下,全國(guó)各地漁光互補(bǔ)等多種方式建設(shè)的光儲(chǔ)項(xiàng)目兼具經(jīng)濟(jì)性、可推廣性,有助于緩解大規(guī)??稍偕茉唇尤腚娋W(wǎng)的光互補(bǔ)”將光伏發(fā)電與農(nóng)業(yè)種植有機(jī)結(jié)合,在發(fā)電的同時(shí)為農(nóng)業(yè)種植

經(jīng)濟(jì)作物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,以此創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。漁光互補(bǔ)助力漁業(yè)養(yǎng)殖轉(zhuǎn)型升級(jí)。“漁光互補(bǔ)”是“光伏+”在漁業(yè)養(yǎng)殖的重點(diǎn)應(yīng)用,魚(yú)塘上方架設(shè)光伏板陣列為養(yǎng)魚(yú)提供遮擋,魚(yú)塘下方進(jìn)行魚(yú)蝦養(yǎng)殖,形成“上可發(fā)電、下可養(yǎng)魚(yú)”的發(fā)電、養(yǎng)殖新模式?!皾O光互補(bǔ)”有助于推動(dòng)我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)與水產(chǎn)養(yǎng)殖的融合應(yīng)用,助力我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖的轉(zhuǎn)型升級(jí),為我國(guó)漁業(yè)的綠色發(fā)展提供了一條全新路徑。案例:宿松縣匯口鎮(zhèn)曹湖村“光伏+農(nóng)業(yè)”發(fā)展模式曹湖村充分發(fā)揮農(nóng)村閑置土地、光照充足的自然條件等優(yōu)勢(shì),在202015006億元,設(shè)計(jì)1501.6億千瓦時(shí),項(xiàng)目運(yùn)行期內(nèi),1215萬(wàn)元以上,為進(jìn)一步提高土地利用效益。曹湖村探索了一條實(shí)行“板上發(fā)電、板下種植”的“農(nóng)光互補(bǔ)”新模式,在光伏板下種植白芨、黃精等中草藥,有效提高了土地利用率,帶動(dòng)了勞動(dòng)力就業(yè),實(shí)現(xiàn)光伏產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)融合發(fā)展,村30萬(wàn)元以上。光伏+農(nóng)業(yè)新模式未來(lái)有望進(jìn)一步與生態(tài)文明及經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型目標(biāo)相結(jié)合,推動(dòng)農(nóng)業(yè)建設(shè)向生態(tài)文明轉(zhuǎn)型。一方面,光伏+農(nóng)業(yè)市場(chǎng)空間

廣闊,光伏揚(yáng)水技術(shù)有利于解決旱地缺水情況,我國(guó)可用耕地中55%為缺水旱地,光伏建設(shè)于大棚實(shí)現(xiàn)了對(duì)土地的空間再利用,同時(shí)光伏揚(yáng)水技術(shù)將幫助旱地節(jié)水灌溉,據(jù)測(cè)算,1GW裝機(jī)的太陽(yáng)能光伏揚(yáng)水設(shè)備即可滿(mǎn)足5001000萬(wàn)畝土地的用水需求。另一方面,光伏+農(nóng)業(yè)市場(chǎng)有助于實(shí)現(xiàn)生態(tài)友好目30WM的光伏項(xiàng)目為例,每430025年的48塵排放可減少3萬(wàn)噸。能源風(fēng)光大基地建設(shè)加速推進(jìn)?!笆奈濉贝罅ν七M(jìn)風(fēng)電光伏基地河西走廊、黃河幾字彎、冀北、松遼、黃河下游新能源基地和海上風(fēng)2021戈壁地區(qū)為重點(diǎn)的第一批大型風(fēng)電光伏基地建設(shè)項(xiàng)目下發(fā),2022年建4500萬(wàn)千瓦,20235200萬(wàn)千瓦,目前第一批項(xiàng)目已全面開(kāi)20222荒漠為重點(diǎn)地區(qū)的大型風(fēng)電光伏基地規(guī)劃布局方案》指出第二批項(xiàng)目2030裝機(jī)約4.55億千瓦,目前,第二批項(xiàng)目部分已經(jīng)開(kāi)始建設(shè)。源網(wǎng)荷儲(chǔ)、多能互補(bǔ)是大基地

建設(shè)的主要模式。源網(wǎng)荷儲(chǔ)通過(guò)配套建設(shè)新能源和儲(chǔ)能項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)新能源的就地消納,可有效降低能耗水平、用電價(jià)格、碳排放水平,并減少新能源對(duì)電網(wǎng)的沖擊。儲(chǔ)能作為新能源大基地建設(shè)的重要調(diào)節(jié)性資源,通過(guò)平滑風(fēng)電、光伏發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性,實(shí)現(xiàn)電力供需的實(shí)時(shí)平衡、緩解輸電堵塞、減少棄風(fēng)棄光,提升外送通道利用率,實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)的協(xié)調(diào)互動(dòng)。消納和送出能力不足、儲(chǔ)能協(xié)調(diào)控制及經(jīng)濟(jì)型是新能源大基地建設(shè)的制約因素。一方面,新能源大基地主要集中在內(nèi)蒙古、新疆、青海、甘肅、寧夏等風(fēng)光資源豐富的低負(fù)荷地區(qū),通過(guò)多能互補(bǔ)模式建設(shè)大基地后,經(jīng)由特高壓通道將電力輸送至東南沿海、京津冀等負(fù)荷中心。由于新能源發(fā)電的波動(dòng)性、間歇性等相關(guān)原因,我國(guó)特高壓通道利用率不足。另一方面,儲(chǔ)能與電源、負(fù)荷的協(xié)調(diào)控制技術(shù)尚不成熟,成為了大基地建設(shè)的主要技術(shù)難題之一,同時(shí),儲(chǔ)能的盈利模式尚在探索階段,其經(jīng)濟(jì)效益未完全釋放,制約了大基地項(xiàng)目的收益。案例:內(nèi)蒙古烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化綜合應(yīng)用示范基地。202010月,三峽能源內(nèi)蒙古烏蘭察布“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化綜合應(yīng)用示范基地啟動(dòng)。該項(xiàng)目是全國(guó)首個(gè)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目,國(guó)內(nèi)首個(gè)儲(chǔ)能配置規(guī)模達(dá)到千兆瓦時(shí)的新能源場(chǎng)站,也是全球規(guī)模最大的“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一300200萬(wàn)千瓦,17030552小時(shí)儲(chǔ)能,以風(fēng)光互補(bǔ)保障電力供應(yīng)。項(xiàng)目分三期建設(shè),共建設(shè)四座升壓儲(chǔ)能一體化站和5020211231日風(fēng)光全42.57.514萬(wàn)千瓦×2小時(shí)儲(chǔ)能,現(xiàn)在已調(diào)試完畢,并網(wǎng)檢測(cè)結(jié)束,等待并網(wǎng)。2、新興領(lǐng)域(1)光伏+儲(chǔ)能基本情況+儲(chǔ)能”是有效解決光不同于傳統(tǒng)火力發(fā)電可人工調(diào)節(jié)發(fā)電效率,光伏發(fā)電高度依賴(lài)自然環(huán)境和氣象條件的先天特性導(dǎo)致其不可控性和不穩(wěn)定性凸顯。這種不可控和不穩(wěn)定性將在并網(wǎng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)造成巨大電流沖擊,或?qū)⒃斐呻娋W(wǎng)設(shè)施受損。因此為了保障整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,電網(wǎng)對(duì)于新能源的接納也是有相應(yīng)的條件和要求。近年

來(lái),隨著光伏發(fā)電裝機(jī)容量持續(xù)增電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定性不足帶來(lái)的消納能力弱化是新能源消納最主要的潛在制約因素。因而,大規(guī)模儲(chǔ)能配置成為提升新能源發(fā)電滲透率的必然選擇。一方面,儲(chǔ)能系統(tǒng)可以通過(guò)存儲(chǔ)未消納的電量,并按需求調(diào)度放電時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”,解決棄峰問(wèn)題。另一方面,儲(chǔ)能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高頻率充放電和快速響應(yīng)調(diào)頻信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電的短時(shí)輸出功率的實(shí)時(shí)調(diào)整,減緩電持續(xù)增長(zhǎng)的光儲(chǔ)配比為儲(chǔ)能市場(chǎng)打開(kāi)增量空間。由于新能源發(fā)電間歇性、波動(dòng)性的特點(diǎn),在不附加儲(chǔ)能的情況下,電網(wǎng)系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力和15%當(dāng)風(fēng)力和光伏發(fā)電滲透率超過(guò)20%時(shí),電網(wǎng)系統(tǒng)凈負(fù)荷的波動(dòng)振幅和強(qiáng)度將出現(xiàn)陡增。根據(jù)全國(guó)新能源消納監(jiān)測(cè)預(yù)警中心的數(shù)據(jù),2022年月,全國(guó)各省平均棄光率約為2%9.3%,西藏的棄光率則達(dá)到了19.1%。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前全國(guó)已有20余個(gè)省市出臺(tái)了相關(guān)政策,要求新建大型新能源場(chǎng)站必須配置5%-20%的儲(chǔ)能,且時(shí)長(zhǎng)1-4小時(shí)不等。預(yù)2025年我國(guó)儲(chǔ)能電站裝機(jī)容202235.8GWh增長(zhǎng)至118.8GWh,2021-2025年復(fù)合增速64%。面臨問(wèn)題光伏配置儲(chǔ)能設(shè)施利用率不足。新型儲(chǔ)能包含電化學(xué)、機(jī)械儲(chǔ)能等各個(gè)類(lèi)別、性能各異、技術(shù)成熟度不盡相同,性?xún)r(jià)比也存在較大差別。同時(shí),各地資源稟賦、負(fù)荷情況、電力供給情況不盡相同。目前,已建成的光伏配儲(chǔ)電站普遍存

在利用率低下的問(wèn)題,且業(yè)界缺乏自主調(diào)用儲(chǔ)能的商業(yè)模式與市場(chǎng)化激勵(lì)措施。以光伏為代表的發(fā)電企業(yè)配建的儲(chǔ)能和調(diào)峰裝備規(guī)模相對(duì)有限,無(wú)法在運(yùn)行時(shí)以規(guī)模效應(yīng)降低成本,因而會(huì)出現(xiàn)運(yùn)營(yíng)成本居高不下,運(yùn)行效率持續(xù)較低等問(wèn)題。加之,目前光伏發(fā)電配建儲(chǔ)能設(shè)備僅僅對(duì)儲(chǔ)能配比等某些基本參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定,并未對(duì)具體使用規(guī)范和考核規(guī)則進(jìn)行細(xì)化。此外,光伏配置儲(chǔ)能裝置在具體應(yīng)用層面也缺少相應(yīng)的具體規(guī)范,致使配套儲(chǔ)能設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)良好的運(yùn)行效益,進(jìn)一步加劇個(gè)別企業(yè)選擇價(jià)廉質(zhì)劣產(chǎn)品的意向。上述形成的負(fù)面效應(yīng)不斷循環(huán)疊加,形成了負(fù)反饋的惡性循環(huán)。光伏配儲(chǔ)帶來(lái)運(yùn)營(yíng)成本疊加,商業(yè)盈利模式亟待探索。目前,光伏發(fā)電配建儲(chǔ)能設(shè)施的成本主要由光伏發(fā)電廠商承擔(dān),未能形成向下游有效傳導(dǎo)和分散。近年來(lái)鋰資源漲價(jià)帶來(lái)的鋰離子儲(chǔ)能電池成本持續(xù)走高。上述兩大原因相互疊加,對(duì)光伏發(fā)電企業(yè)在運(yùn)營(yíng)中造成了巨大的成本壓力,進(jìn)而影響到光伏發(fā)電企業(yè)在相關(guān)領(lǐng)域的投資和戰(zhàn)略決策。光伏配建儲(chǔ)能設(shè)施理論上能為電網(wǎng)體系提供調(diào)峰、備份、快速響應(yīng)等多種支撐,但現(xiàn)行市場(chǎng)機(jī)制無(wú)法有效發(fā)揮光伏發(fā)電配建儲(chǔ)能設(shè)施的實(shí)際價(jià)值。2022年5月,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合出臺(tái)《關(guān)于進(jìn)一步推動(dòng)新型儲(chǔ)能參與電力市場(chǎng)和調(diào)度運(yùn)用的通知》。該通知對(duì)配建儲(chǔ)能站點(diǎn)的相關(guān)市場(chǎng)行為和機(jī)制作出了重要部署,將有效推動(dòng)儲(chǔ)能的市場(chǎng)化運(yùn)行進(jìn)程和商業(yè)模式完善。然而,上述政策在地方落地及配套措施出臺(tái)層面仍面臨諸多問(wèn)題亟待解決。(2)源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化是電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能的組合,是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要措施和手段。源網(wǎng)荷儲(chǔ)是實(shí)現(xiàn)能源資源最大化利用的運(yùn)行模式和技術(shù),通過(guò)源源互補(bǔ)、源網(wǎng)協(xié)調(diào)、網(wǎng)荷互動(dòng)、網(wǎng)儲(chǔ)互動(dòng)和源荷互動(dòng)等形式,以更經(jīng)濟(jì)、高效和安全的方式推動(dòng)電力系統(tǒng)功率動(dòng)態(tài)平衡運(yùn)行。源網(wǎng)荷儲(chǔ)通過(guò)優(yōu)化整合本地電源、電網(wǎng)、負(fù)荷,精準(zhǔn)控制用戶(hù)側(cè)、以信息技術(shù)為支撐,對(duì)

三方精準(zhǔn)預(yù)測(cè)和控制,提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平,解決可再生能源消納中電網(wǎng)波動(dòng)性等問(wèn)題。存在的問(wèn)題價(jià)格機(jī)制限制了源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化發(fā)展。目前的輸配電價(jià)體系未能完全體現(xiàn)電能的商品屬性。現(xiàn)有輸配電價(jià)是同網(wǎng)同價(jià),一旦并入省網(wǎng),“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”企業(yè)或園區(qū)雖然實(shí)現(xiàn)了就地消納,但需要按照與其他電源、負(fù)荷相同的輸配電價(jià)結(jié)算,影響了其經(jīng)濟(jì)性。下一步發(fā)展建議加快先進(jìn)技術(shù)突破。著力推動(dòng)包含多能互補(bǔ)技術(shù)、電力調(diào)度技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)等各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。在新型電力系統(tǒng)下,電網(wǎng)運(yùn)行逐漸呈現(xiàn)智能化、數(shù)字化的特點(diǎn)。發(fā)展“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”運(yùn)行亟需“云大物移智鏈邊”其中的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、電力物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計(jì)算等技術(shù)手段,讓電網(wǎng)系統(tǒng)配備擁有海量數(shù)據(jù)處理分析、高度智能化決策等能力的云端解決方案。從而實(shí)現(xiàn)各類(lèi)能源資源整合、打通能源多環(huán)節(jié)間的壁壘,讓“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”各要素真正做到友好協(xié)同。加快體制機(jī)制創(chuàng)新。完善電力交易市場(chǎng)、健全電力輔助服務(wù)政策,激發(fā)市場(chǎng)活力,引導(dǎo)市場(chǎng)預(yù)期。通過(guò)完善市場(chǎng)化電價(jià)機(jī)制,調(diào)動(dòng)市場(chǎng)主體積極性,引導(dǎo)電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)和獨(dú)立儲(chǔ)能主動(dòng)作為、合理布局、優(yōu)化運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)科學(xué)健康發(fā)展。(3)多能互補(bǔ)的智慧能源系統(tǒng)基本情況多能互補(bǔ)的智慧能源系統(tǒng)是多種能源類(lèi)別互補(bǔ)的、可實(shí)現(xiàn)能源綜合、智慧利用的能源供需系統(tǒng)。該系統(tǒng)以功能區(qū)為對(duì)象,可實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)別能源的綜合規(guī)劃、綜合設(shè)計(jì)與智慧運(yùn)行。同時(shí),該類(lèi)型系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)橫向的“冷、熱、電、氣、水”能源多品種之間、縱向“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)”能源多供應(yīng)環(huán)節(jié)之間的生產(chǎn)協(xié)同、管廊協(xié)同、需求協(xié)同以及

生產(chǎn)與消費(fèi)間的智慧互動(dòng),從而構(gòu)建多種能量流之間開(kāi)放互聯(lián)的綜合能源系統(tǒng)以滿(mǎn)足當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)乃至區(qū)域的用能需求。多能互補(bǔ)的智慧能源系統(tǒng)靠近能源的消費(fèi)側(cè),可以交互的非電能源形式更加多樣,能源消能互補(bǔ)、多源協(xié)同”的能源優(yōu)化運(yùn)行方式,提升整體能源利用效率。多能互補(bǔ)的智慧能源系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)和多能互補(bǔ)概念結(jié)合的一種具體體現(xiàn)。其內(nèi)涵覆蓋了分布式能源、智能電網(wǎng)、微網(wǎng)、燃?xì)馊?lián)供等,但綜合能源與分布式能源、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)和燃?xì)馊?lián)供等概念均有所不同,其供能種類(lèi)和范圍不但更加廣泛,且著重強(qiáng)調(diào)整體運(yùn)行的“智慧化”和能源生產(chǎn)、消費(fèi)之間的“互動(dòng)性”,是一種更加高級(jí)、具體的能源系統(tǒng)構(gòu)成方式。圖3多能互補(bǔ)的智慧能源系統(tǒng)的物理架構(gòu)下一步發(fā)展方向電子信息技術(shù)與能源技術(shù)的融合應(yīng)用助力構(gòu)建下一代智慧綜合能源系統(tǒng)。通過(guò)以先進(jìn)計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)為代表的新一代信息技術(shù)的應(yīng)用,有助于在能源生產(chǎn)和消費(fèi)側(cè)全面推進(jìn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)型、增強(qiáng)能源系統(tǒng)彈性、保障能源系統(tǒng)安全。在生產(chǎn)端,通過(guò)電子信息技術(shù)提升能源供應(yīng)的預(yù)測(cè)和決策能力,促進(jìn)多氣等多種能源形式的互補(bǔ)利用,推

數(shù)據(jù)來(lái)源:南方電網(wǎng)數(shù)字電網(wǎng)集團(tuán)有限公司2023,03動(dòng)建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、智慧化。在消費(fèi)端,結(jié)合不同主題的消費(fèi)行為,通過(guò)更加精準(zhǔn)的負(fù)荷預(yù)測(cè),靈活配置需求側(cè)資源,通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易、聚合商等提高用戶(hù)參與度并降低用能成本,實(shí)現(xiàn)更高效、靈活、可靠的能源資源調(diào)度和使用。(4)智能微電網(wǎng)1)基本情況智能微電網(wǎng)是以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ),將可再生能源發(fā)電、智慧能源管控系統(tǒng)和輸配電高度集成的新型電網(wǎng)。智能微電網(wǎng)具備完整的發(fā)輸配電功能,可視為一個(gè)獨(dú)立電力系統(tǒng),通過(guò)對(duì)能源的調(diào)度,提高了能源效率、供電的安全性和可靠性,同時(shí)減少輸配過(guò)程中的電能損耗。智能微電網(wǎng)運(yùn)行模式包括并網(wǎng)模式和孤島模式。并網(wǎng)模式指智能微電網(wǎng)與常規(guī)配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。孤島模式指當(dāng)檢測(cè)到電網(wǎng)故障或電能質(zhì)量不滿(mǎn)足要求時(shí),智能微電網(wǎng)將及時(shí)與電網(wǎng)斷開(kāi)而獨(dú)立運(yùn)行。對(duì)于公用電力企業(yè),智能微電網(wǎng)可以在數(shù)秒內(nèi)做出響應(yīng)以滿(mǎn)足電網(wǎng)系統(tǒng)的需要。對(duì)于用戶(hù),智能微電網(wǎng)可作為可定制的電源,以滿(mǎn)足用戶(hù)多樣化的需求。2)存在的問(wèn)題缺乏智能微電網(wǎng)體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)統(tǒng)一的智能微電網(wǎng)體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,智能微網(wǎng)難以大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用。智能微電網(wǎng)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)模式與目前電力法規(guī)存在一定的沖突,阻礙了智能微電網(wǎng)的發(fā)展。電力電子技術(shù)應(yīng)用水平有待提升。智能微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與先進(jìn)

的電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通信技術(shù)緊密相關(guān)。電力電子技術(shù)應(yīng)用不足難以滿(mǎn)足高質(zhì)量電能的利用,同時(shí)需依賴(lài)儲(chǔ)能裝置來(lái)達(dá)到能量平衡。另外,基于電力電子器件的本身電氣特性和控制特點(diǎn),智能微電網(wǎng)運(yùn)行及故障特性與傳統(tǒng)電網(wǎng)有明顯區(qū)別,增加了繼電保護(hù)及自動(dòng)化控制等方面的配置難度。項(xiàng)目投資大,風(fēng)險(xiǎn)高。政策鼓勵(lì)投建和運(yùn)營(yíng)主體多元化,但目前大部分微網(wǎng)環(huán)節(jié)能源設(shè)施投資建設(shè)和運(yùn)營(yíng)均為單一主體,需要包括投資建設(shè)成本、運(yùn)維成本、外購(gòu)電成本以及自主申報(bào)的容量成本等多項(xiàng)費(fèi)用,收益主要包括自發(fā)自用、外部售電、內(nèi)部售電、“過(guò)網(wǎng)費(fèi)”、輔助服務(wù)補(bǔ)償和補(bǔ)貼收益。目前,項(xiàng)目成本基本已經(jīng)確定,收益受到政策、自然條件等影響,不確定性較高,投資風(fēng)險(xiǎn)大。定化要求。由于微電網(wǎng)每個(gè)項(xiàng)目的需求不盡相同,都具有相對(duì)獨(dú)立的特性,因此項(xiàng)目建設(shè)無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)制,需針對(duì)項(xiàng)目特性定制化開(kāi)發(fā)。如因地制宜的分布式電源建設(shè),自然條件各不相同,系統(tǒng)內(nèi)用戶(hù)的負(fù)荷情況也千變?nèi)f化,地方的能源補(bǔ)貼政策也不盡相同等等。這種定制化要求在一定程度上也增加了項(xiàng)目的建設(shè)成本。(5)虛擬電廠基本情況虛擬電廠是一種分布式多類(lèi)型能源資源聚合管理運(yùn)行模式。通過(guò)電子信息技術(shù)的應(yīng)用,將海量分布式發(fā)電、需求側(cè)和儲(chǔ)能資源聚合并統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制,從而作為一個(gè)特殊電廠參與電力市場(chǎng)和電網(wǎng)輔助服務(wù)并獲取收益。虛擬電廠作為新型儲(chǔ)能商業(yè)模式之一,在破解清潔能源消納難題、綠色能源轉(zhuǎn)型方面發(fā)揮重要作用,能夠提升能源服務(wù),實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式能源的負(fù)荷預(yù)測(cè)、響應(yīng)分配、實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)控制和儲(chǔ)能安全健康充放電管理,參與電力交易市場(chǎng)和需求響應(yīng)。我國(guó)虛擬電廠目前仍處于起步階段,以試點(diǎn)示范為主。2021年以來(lái),我國(guó)出臺(tái)大量虛擬電廠支持發(fā)展政策,部分省市也出臺(tái)了明確的落地方案或補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。例如,2021年7月,廣州市出臺(tái)《廣州市虛擬電廠實(shí)施細(xì)則》,明確了虛擬電廠

參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),從輔助服務(wù)市場(chǎng)角度加速了虛擬電廠的市場(chǎng)認(rèn)知。產(chǎn)業(yè)鏈分析虛擬電廠資本、技術(shù)、資源高度密集,吸引了能源、互聯(lián)網(wǎng)等一批企業(yè)參與。目前處于發(fā)展初期,市場(chǎng)集中度不高,且商業(yè)模式不清晰,用戶(hù)側(cè)與發(fā)電側(cè)資源參與意愿均不強(qiáng)。未來(lái),虛擬電廠技術(shù)與商業(yè)模式逐步成熟,并參與電力市場(chǎng)交易,虛擬電廠將迎來(lái)快速發(fā)展。目前參與方包括:國(guó)網(wǎng)信通、國(guó)電南瑞、遠(yuǎn)光軟件等電網(wǎng)領(lǐng)域信息化板塊企業(yè),恒實(shí)科技、國(guó)能日新、華為、易事特、金智科技、科陸電子等智慧能源和IT領(lǐng)域方案提供商;國(guó)天楹、電享科技等新能源、新型儲(chǔ)能等領(lǐng)域企業(yè)。存在的問(wèn)題虛擬電廠處于試點(diǎn)示范階 ,平臺(tái)功能、商業(yè)模式均不健全。平臺(tái)功能方面,虛擬電廠平臺(tái)質(zhì)量參差不齊,缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和接口,現(xiàn)有試點(diǎn)的功能僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶(hù)的用能監(jiān)測(cè)優(yōu)化調(diào)度功能能力不足對(duì)分布式能源的閉環(huán)控制功能尚有待完善。商業(yè)模式方面,現(xiàn)有虛擬電廠是通過(guò)價(jià)格補(bǔ)償或政策引導(dǎo)參與市場(chǎng),市場(chǎng)化機(jī)制尚不明晰。三、能源電子底層支撐:電子信息技術(shù)及產(chǎn)品(一)基礎(chǔ)元器件及設(shè)備1、光電子器件市場(chǎng)現(xiàn)狀光電子器件是利用電-光子轉(zhuǎn)換效應(yīng)制成的各種功能器件,包括光通信器件、光纖光纜、光照明器件、光傳感器件等在智能電網(wǎng)、能源勘探、智能照明、發(fā)電設(shè)備制造等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。近年來(lái),中國(guó)光電子器件市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增

長(zhǎng),2020年市場(chǎng)規(guī)模195億元,2021230億元,2023270億元。產(chǎn)業(yè)鏈情況國(guó)外起步較早,我國(guó)光電子器件加速追趕。目前我國(guó)光模塊、光纖激光器、激光雷達(dá)等下游細(xì)分領(lǐng)域已具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。光芯片部分細(xì)分市場(chǎng)正處于加速?lài)?guó)產(chǎn)化環(huán)節(jié),我國(guó)高功率激光芯片以及部分高速率激光芯片技術(shù)正處于不斷突破中,光探測(cè)芯片、25G以上高速率激光芯片仍主要依賴(lài)進(jìn)口。表8光電子器件領(lǐng)域部分重點(diǎn)企業(yè)企業(yè)名稱(chēng)簡(jiǎn)介長(zhǎng)光華芯20123D及相關(guān)光電器件和應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)和銷(xiāo)售。源杰科技2.5G10G25GA1、海信寬帶、中際旭創(chuàng)、博創(chuàng)科技、銘普光磁等國(guó)際前十大以及國(guó)內(nèi)主流光模塊廠商批量供貨,產(chǎn)品最終應(yīng)用于中AT&T等國(guó)內(nèi)外知名運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中。珠海光庫(kù)科技股份有限公司2000企業(yè),當(dāng)前業(yè)務(wù)聚焦于光纖激光器件、光通訊器件、鈮酸鋰調(diào)制器及光子集成產(chǎn)品三大方向,產(chǎn)品應(yīng)用在光纖激光、光纖通訊、量子技術(shù)、5G、數(shù)據(jù)中心、無(wú)人駕駛、光纖傳感、醫(yī)療設(shè)備、科40存在問(wèn)題核心底層技術(shù)、工藝制造水平有待突破。核心底層技術(shù)方面,我國(guó)技術(shù)積累不足,上游芯片、器件依賴(lài)進(jìn)口,底層技術(shù)掌控在西方國(guó)家手中。工藝制造方面,光電子器件材料生長(zhǎng)、芯片制造工藝與國(guó)外高端水平差距較大,流片加工主要依賴(lài)德國(guó)、荷蘭、新加坡等國(guó)家,同時(shí),我國(guó)缺乏成熟的工藝制造共享平臺(tái),無(wú)法通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程搭建工程化研發(fā)體系,制約了光電子器件的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。關(guān)鍵領(lǐng)域缺乏創(chuàng)新,技術(shù)推廣擴(kuò)散不足。我國(guó)光電子技術(shù)的發(fā)展起步相對(duì)較晚,目前仍處于快速發(fā)展的跟跑階段,對(duì)于前沿技術(shù)的研發(fā)投入不足。同時(shí),我國(guó)光電子器件產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)尚不完善,產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同應(yīng)不足,技術(shù)擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化不足。下一步發(fā)展方向向低成本、高集成、小型化的光子集成技術(shù)方向發(fā)展。光電子器件技術(shù)的先進(jìn)性、可靠性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性對(duì)光通信市場(chǎng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。

5G、千兆寬帶等技術(shù)的持續(xù)應(yīng)用推廣,光電子器件生產(chǎn)廠商對(duì)低成本、低能耗、高度集成的生產(chǎn)線(xiàn)需求日益強(qiáng)烈,光子集成技術(shù)將成為各大廠商的重要發(fā)力點(diǎn)。硅光子技術(shù)是重要發(fā)展方向。目前,摩爾定律已接近極限,在光電子領(lǐng)域,硅光子技術(shù)是突破摩爾定律重要的方向之一。硅光子技術(shù)的傳輸速率較現(xiàn)有速度大幅提高,在各大龍頭企業(yè)的發(fā)力推動(dòng)下,其技術(shù)快速發(fā)展走向成熟。未來(lái),在單芯片上混載光路與電路的硅光子技術(shù)有望加速突破,為集成光電子器件的廣泛應(yīng)用帶來(lái)更大可能。光通信器件向更高速率的方向發(fā)展。隨著雙千兆網(wǎng)絡(luò)的逐步應(yīng)用,以及以視頻技術(shù)為代表的對(duì)網(wǎng)絡(luò)高要求的應(yīng)用的快速增長(zhǎng),各個(gè)垂直行業(yè)的信息量大幅提升,對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牡脱訒r(shí)、高帶寬等特性提出了更高的要求。在此背景下,超高速、超大容量、超長(zhǎng)距離傳輸?shù)墓馔ㄐ牌骷蔀榱烁鱾€(gè)企業(yè)爭(zhēng)相研究的對(duì)象。未來(lái),光通信產(chǎn)業(yè)將沿著“超高速率、超大容量、超長(zhǎng)距離”的方向持續(xù)打造信息高速公路。2、功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)現(xiàn)狀功率半導(dǎo)體器件是電能處理和轉(zhuǎn)換的核心單元,通過(guò)利用半導(dǎo)體的單向?qū)щ娦詫?shí)現(xiàn)電源開(kāi)關(guān)和電力轉(zhuǎn)換的功能,廣泛用于電動(dòng)汽車(chē)電/動(dòng)車(chē)牽引驅(qū)動(dòng)、家用電器變頻、新能源發(fā)電、傳輸?shù)葓?chǎng)景。根據(jù)Développement數(shù)充電樁、儲(chǔ)能等需求增長(zhǎng),2026年281MOSFET開(kāi)關(guān)電源控制。功率MOSFET為電壓控制型器件,具有驅(qū)動(dòng)功率小、開(kāi)關(guān)速度高、無(wú)二次擊穿問(wèn)題、安全工作區(qū)寬等顯著特點(diǎn)。這種器件還具有電流負(fù)溫度系數(shù)、良好的電流自動(dòng)調(diào)節(jié)能力、良好的熱穩(wěn)定性和較高的抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是通態(tài)電阻大、導(dǎo)通壓降較高。另外,由于導(dǎo)電機(jī)理和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),其電流容量和耐壓提高難度較大。它常用于中小功率、開(kāi)關(guān)頻率較高的變換裝置中。IGBT由于其突出的性能獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。IGCT是集成

門(mén)極驅(qū)動(dòng)電路和門(mén)極換流晶閘管(GCT)與IGBT主要用于大電流、中頻率的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。它具有大功率晶體管的導(dǎo)通壓降低,通流密度大等優(yōu)點(diǎn),又同MOSFET的開(kāi)關(guān)頻率高、開(kāi)IGBT發(fā)熱少,驅(qū)動(dòng)功率小,體積趨于更小。同時(shí),IGBT的安全工作區(qū)寬,噪聲低,驅(qū)動(dòng)保護(hù)十分容易,具有正電阻溫度系數(shù)的IGBT可以并聯(lián)運(yùn)行。產(chǎn)業(yè)鏈情況功率器件行業(yè)差異化大、產(chǎn)品類(lèi)型多,市場(chǎng)集中度不高,各企業(yè)產(chǎn)品間關(guān)系以互補(bǔ)為主,我國(guó)在功率半導(dǎo)體器件方面逐步縮小與國(guó)際水平的差距,并涌現(xiàn)了一部分優(yōu)質(zhì)企業(yè)。表9功率半導(dǎo)體領(lǐng)域部分重點(diǎn)企業(yè)企業(yè)名稱(chēng)簡(jiǎn)介聞泰科技2018MOSFET消費(fèi)領(lǐng)域的中低壓產(chǎn)品,聞泰科技與國(guó)外技術(shù)水平相當(dāng),但在高壓產(chǎn)品方面與國(guó)外存在差距。士蘭微“VD-MOS“MOSFET、IGBTLED斯達(dá)半導(dǎo)斯達(dá)半導(dǎo)是我國(guó)IGBT的龍頭企業(yè),2021年全球IGBT(國(guó)內(nèi)IGBT公司產(chǎn)品主要應(yīng)用于工業(yè)控制、新能源及白色變頻家電等領(lǐng)域。存在問(wèn)題我國(guó)產(chǎn)品在中低端領(lǐng)域有一定積累,但在高端領(lǐng)域主要依賴(lài)進(jìn)口。我國(guó)處于功率半導(dǎo)體器件供應(yīng)鏈的相對(duì)末端,產(chǎn)品以二極管、晶閘管、低壓MOSFET等低功率半導(dǎo)體器件為主,而在高附加值、市場(chǎng)份額更大的中高檔產(chǎn)品領(lǐng)域,大量依賴(lài)進(jìn)口?,F(xiàn)有國(guó)產(chǎn)功率器件主要應(yīng)用于消費(fèi)電子、家用電器、軌道交通等領(lǐng)域,但產(chǎn)品品類(lèi)不全且成本高企,在工業(yè)級(jí)和車(chē)規(guī)級(jí)等領(lǐng)域,嚴(yán)重依賴(lài)國(guó)外企業(yè)。發(fā)展方向大功率IGBT器件的參數(shù)將繼續(xù)向著更高電壓和更大電流方向發(fā)展。超高功率容量、高可靠IGBT是新型輸電裝備的核心器件,支撐超高壓、遠(yuǎn)距離及海上風(fēng)

電柔性直流輸電工程建設(shè)。由于更大容量的電力傳輸需要單個(gè)壓接型IGBT器件更大的電流,因此目前國(guó)內(nèi)外都在瞄準(zhǔn)通流能力方面進(jìn)行提升。同時(shí),柔性直流輸電技術(shù)作為新一代直流輸電技術(shù),能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行水平,增加電網(wǎng)靈活性,將成為電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要發(fā)展方向,其技術(shù)對(duì)以IGBT為代表的功率半導(dǎo)體器件提出了更高的要求。功率半導(dǎo)體器件向高頻化、高效率發(fā)展。未來(lái),功率半導(dǎo)體器件將持續(xù)向高頻化、高效率的方向發(fā)展,其中高頻化縮小功率半導(dǎo)體器件的體積,同時(shí)可以減少磁性元件的使用,從而達(dá)到使整體系統(tǒng)體積變小的效果,以便更加靈活地應(yīng)用于新型電力系統(tǒng)的各種場(chǎng)景。3、敏感元器件及傳感類(lèi)器件市場(chǎng)情況在新一代移動(dòng)智能終端設(shè)備、智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)、工業(yè)機(jī)器人的蓬勃發(fā)展及旺盛的市場(chǎng)需求推動(dòng)下,敏感元器件及傳感器市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展迅速,2020年全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模1600億美元,同比增長(zhǎng)5.6%。中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模也飛速增長(zhǎng),2020年中國(guó)敏感元器件和傳感器行業(yè)銷(xiāo)929億元,五年年均增長(zhǎng)

11.2%。產(chǎn)業(yè)鏈情況盡管起步較晚,但中國(guó)本土企業(yè)逐漸發(fā)力,在圖像傳感器、MEMS加速度傳感器等方面形成了一定的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),隨著國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展,壓力傳感器、氣體傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、超聲波傳感器、光纖傳感器等廠商取得了快速發(fā)展,在本土市場(chǎng)氛圍逐步增長(zhǎng),并初步形成國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。表10敏感元器件領(lǐng)域部分重點(diǎn)企業(yè)企業(yè)名稱(chēng)簡(jiǎn)介高德紅外1999心器件、紅外熱像儀、大型光電系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售的高新技紅外熱像整機(jī)、以紅外熱成像為核心的綜合光電系統(tǒng)板塊。華工科技華工科技旗下子公司孝感華工高理是中國(guó)溫度傳感器龍頭企業(yè),是國(guó)內(nèi)少數(shù)掌握熱敏芯片制造和封裝工藝核心技術(shù)的企業(yè)。華工NTC70%PTC50%漢威科技(含激光類(lèi)、MEMS20030070%,穩(wěn)居國(guó)內(nèi)氣體傳感器領(lǐng)域龍頭地位。存在問(wèn)題積累不足,市場(chǎng)占有率較低。除了少數(shù)圖像傳感器、MEMS聲學(xué)傳感器的企業(yè)之外,大部分本土企業(yè)的傳感器銷(xiāo)售額與市場(chǎng)占有率均處于

較低水平。在智能電表等智能終端上應(yīng)用的微型傳感器以及汽車(chē)、工業(yè)機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備等產(chǎn)品上所用的高精度高可靠傳感器主要來(lái)自于國(guó)外。我國(guó)本土企業(yè)雖然在全球敏感元器件領(lǐng)域取得了一定的地位,但產(chǎn)品絕大部分為傳統(tǒng)引線(xiàn)型,尚不能滿(mǎn)足智能化時(shí)代的發(fā)展需求。發(fā)展趨勢(shì)向片式化、小型化、功率型方向發(fā)展。隨著以消費(fèi)電子、智能電表等為代表的下游應(yīng)用產(chǎn)品逐步向輕薄化、智能化的方向發(fā)展,電子元器件也進(jìn)入了新的發(fā)展階段。敏感元器件及傳感類(lèi)器件由以往只為適應(yīng)整機(jī)的小型化及新工藝要求為主變成以滿(mǎn)足數(shù)字化、智能化的發(fā)展要求為主,不斷向片式、小型、功

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論