Grid-Scale Battery Market Size, Share & Industry Analysis, By Battery Chemistry (Lead-acid, Sodium-based, Redox Flow, Lithium-ion, and Others), By Ownership (Third-party Owned, Utility Owned), By Application (Renewables, Peak Shifting, Ancillary Services, Backup Power, and Others), and Regional Forecasts, 2024-2032

Die globale Marktgröße für netzwertige Batterien im Bereich der Batterie im Wert von 10,07 Mrd. USD im Jahr 2023 wurde voraussichtlich von 12,78 Mrd. USD im Jahr 2024 auf 48,71 Mrd. USD bis 2032 wachsen, was im Prognosezeitraum eine CAGR von 18,20% aufwies. Nordamerika dominierte den globalen Markt für netzartige Batterien mit einem Anteil von 54,12% im Jahr 2023. Der Markt für netzmessische Batterien in Saudi-Arabien wird voraussichtlich erheblich wachsen und bis 2032 einen geschätzten Wert von 19,14 Mrd. USD bis 2032 erreicht, was durch den steigenden Bedarf an kostengünstigen Batterie-Technologien angetrieben wird.

Die Batterie im Gittermaßstab ist eine Technologie, mit der Netzbetreiber und Dienstprogramme Energie für die spätere Nutzung reservieren können. Ein Batterie -Energiespeichersystem (Bess) ist ein elektrochemisches Gerät, das Energie aus dem Kraftwerk oder einem Netz lädt (oder sammelt). Dann entlädt es diese Energie, um bei Bedarf Strom oder andere Netzdienste bereitzustellen. Der steigende Trend der erneuerbaren Energien treibt das Wachstum des Batteriemarktes im Netz im Netz.

Die globale COVID-19-Pandemie war beispiellos und erstaunlich, wobei die Batterie im Netzmaßstab im Vergleich zu vor-pandemischen Niveaus eine höhere Nachfrage in allen Regionen hatte. Die Covid-19-Pandemie schuf 2020 Herausforderungen auf dem Markt; Nach Angaben der International Energy Agency stieg die jährliche Batteriespeicherung im Grid-Maßstab um 2020 und 2021. Dieser Anstieg impliziert, dass der Markt trotz der Herausforderungen von Covid-19 zu einem Wachstum verzeichnete.

Markttrends

Bedeutende Fortschritte in der Batterie -Technologie, um das Marktwachstum voranzutreiben

Mit zunehmender Produktionsvolumina sinken die Herstellungskosten pro Einheit weiter, wodurch die Batterien im Netzmaßstab für eine weit verbreitete Akzeptanz erschwinglicher werden. Neue Kathoden- und Anodenmaterialien bieten im Vergleich zu herkömmlichem Lithium-Ionen eine höhere Energiedichte und niedrigere Produktionskosten, wodurch die Kosten des gesamten Batteriesystems weiter gesenkt werden. Automatisierungs- und fortschrittliche Fertigungstechniken optimieren die Produktionseffizienz und tragen damit zu Kostensenkungen bei.

Neue Materialien wie nickelreiche geschichtete Oxide und Lithium-Eisenphosphat bieten eine höhere Energiedichte, sodass Batterien mehr Energie in einem geringeren Volumen speichern können, wodurch der Footabdruck und die Kosten für den Einsatz reduziert wird. Das Ersetzen herkömmlicher Graphitanoden durch Silizium bietet eine noch höhere theoretische Energiedichte, die die Speicherkapazität möglicherweise verdoppelt und den Bereich für zukünftige Batteriesysteme erhöht. Stapel- und Verpackungsentwicklungen verbessern die Energiedichte, ohne die Sicherheit oder Stabilität zu beeinträchtigen. Die Fortschritte in der Batterie -Technologie werden voraussichtlich fortgesetzt werden, die Kosten weiter senken, die Leistung verbessern und Anwendungen erweitern, wodurch zu einer transformativen Verschiebung zu einer saubereren und widerstandsfähigeren Energie Zukunft beiträgt.

Zunehmender Trend von geschmolzenen Salzbatterien zu erzeugen Lukrative Möglichkeiten für den Markt

Die thermische Lagerung hat in letzter Zeit nicht die Aufmerksamkeit der Branche auf sich gezogen, wie die Aufbewahrung von Batterien, was zu einem zunehmenden Einsatz ist. Lithium-Ionen-Batterien werden in der Batterie im Gittermaßstab dominant verwendet, aber in jüngster Zeit haben geschmolzene Salzbatterien eine erhebliche Traktion erlangt. Diese gewonnene Aufmerksamkeit wird im Vergleich zu anderen Arten von Batterien auf seine Vorteile zurückgeführt. Einige der Vorteile von Natriumbatterien sind die Nachhaltigkeit und eine verringerte Verwendung kritischer Materialien und die Frequenz, den größeren Radius von Natrium und sein niedrigeres Redoxpotential führen zu einer geringeren Energiedichte als Lithium-Ionen-Batterien.

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Wachstumsfaktoren

Vorteile der Batterie im Netzmaßstab, um das Marktwachstum voranzutreiben

Energiespeicher bietet zahlreiche Vorteile wie die Integration verschiedener Ressourcen und die Verbesserung der Zuverlässigkeit und Belastbarkeit. Darüber hinaus bieten Batterien im Gittermaßstab den Vorteil der Arbitrage. Arbitrage umfasst das Laden der Batterie, wenn die Energiepreise niedrig sind und sie während der teureren Spitzenzeiten entladen. Für den Battery Energy Storage Systems (BESS) -Berator kann diese Praxis eine Einnahmequelle liefern, indem sie die im Laufe des Tages variierenden Strompreise nutzen. Eine Erweiterung des Energie -Arbitrage -Dienstes ist die Reduzierung der Einschränkung der erneuerbaren Energien.

Anlagenbetreiber und Projektentwickler sind daran interessiert, so viel kostengünstige und emissionsfreie Erzeugung erneuerbarer Energien zu verwenden. In Systemen mit zunehmendem Anteil variabler erneuerbarer Energien (VRE) kann die begrenzte Flexibilität herkömmlicher Generatoren und zeitliche Diskrepanzen zwischen erneuerbarer Energieversorgung und Strombedarf dazu veranlassen, dass erneuerbare Generatoren ihre Produktion drosseln. Durch das Laden der Batterie mit kostengünstiger Energie während der übermäßigen erneuerbaren Erzeugung und des Abschlusses in Zeiten hoher Nachfrage stellt sich heraus, dass für Anlagenbetreiber profitabel ist.

Bess kann die Einschränkung der erneuerbaren Energien reduzieren und die Wertschöpfung maximieren, die Entwickler auf den Markt verkaufen können. Eine weitere Erweiterung der Arbitrage in Energiesystemen ohne Strommärkte ist die Lastniveau. Mit Lastausgleich berechnen die Systembetreiber Batterien in Zeiten der Erzeugung von Überschüssen und Freisetzungsenergie während des überschüssigen Bedarfs, um den Einsatz von Erzeugungsressourcen effizienter zu koordinieren.

Erhöhte Integration von erneuerbarer Energie mit Batteriespeicher, um die Einführung von Batterien zu steigern

Batteriespeicher im Gittermaßstab kann auch zu sauberer Energie beitragen. Die Batteriespeicherung ist eine von mehreren technologischen Optionen, die die Flexibilität des Stromsystems verbessern und ein hohes Maß an Integration erneuerbarer Energien ermöglichen. Studien und Erfahrung in der realen Welt haben gezeigt, dass miteinander verbundene Energiesysteme große Mengen an erneuerbaren Energie aus variablen erneuerbaren Energien (VRE) ohne neue Energiespeicherressourcen integrieren können.

Die Batterien erreichen eine Größe, die es erneuerbaren Energien ermöglichen, mittelgroße Erdgasgeneratoren zu ersetzen. Bei rund 200 Megawatt erreichen Batterien sogar eine Größe, die es ermöglicht, kleine bis mittelgroße Erdgasgeneratoren durch erneuerbare Energien zu ersetzen. Laut Wesley Cole, einem Energieanalyst im National Renewable Energy Laboratory, macht die Lagerung auch erneuerbare Energie rentabler. Je mehr man in erneuerbaren Energien in das Netz aufgreift, desto mehr sinkt der Wert. Die Speicherung hilft, indem überschüssige Energie erfasst wird, die mitten am Tag verloren gegangen wäre, wenn der Strombedarf niedriger ist und sie in eine Zeit verschiebt, in der er wertvoller ist.

Der aus erneuerbare Quellen erzeugte Strom wird direkt in das Netz für den Zugang der Verbraucher geliefert, die Nachfrage des Netzwerks schwankt jedoch. Heutzutage bieten Batteriespeichersysteme eine billige und echte Lösung für mittelgroße Hersteller von erneuerbaren Energie, um den erzeugten Strom zu erfassen. Mit dem nationalen Netz verbunden, ermöglicht dies die Beteiligung an Programmen zur Nachfragereaktion und verwendet, die Energie abgelagert haben, um die maximale Rendite zu erzielen.

Rückhaltefaktoren

Hohe Installations- und Wartungskosten zur Behinderung der Marktausdehnung

Lithium-Ionen-Batterien entzünden sich aufgrund von Anomalien in ihren Energiekomponenten-Elektrolyte aus organischen Lösungsmitteln, sauerstoffreichen Kathoden und brennbaren Gasen. Darüber hinaus sind Lithium-Ionen-Batterien außergewöhnlich empfindlich gegenüber hohen Temperaturen und im Wesentlichen brennbar. Diese Batteriepackungen beschädigen viel schneller als normalerweise aufgrund von Wärme. Wenn ein Lithium-Ionen-Akku eine Fehlgeburt hat, platzt es in Flammen und kann umfangreiche Schäden verursachen.

Trotz seiner allgemeinen Vorteile hat Lithium-Ionen seine Nachteile. Es ist zerbrechlich und benötigt Schutzschaltung, um den sicheren Betrieb aufrechtzuerhalten. Die in jedes Packung eingebaute Sicherheitsschaltung begrenzt die oberste Spannung jeder Zelle während des gesamten Lades und hemmt die Zellspannung während der Entladung zu niedrig.

Altern ist ein Problem bei den meisten Lithium-Ionen-Batterien, und viele Hersteller schweigen. Nach einem Jahr ist ein gewisser Verschlechterung der Kapazität unabhängig davon, ob die Batterie verwendet wird. Die Batterie schlägt nach zwei oder drei Jahren häufig aus. Es ist zu beachten, dass andere Chemikalien ebenfalls altersbedingte degenerative Wirkungen haben. Dies gilt insbesondere für Nickelmetallhydrid, wenn sie hohen Umgebungstemperaturen ausgesetzt sind.

Darüber hinaus ist All-Vanadium RFB die am meisten erforschte und entwickelte RFB-Chemie. Die Marktakzeptanz dieses Systems wurde jedoch durch teure Chemikalien behindert. Wasserlösliche organische Redoxspezies bieten jedoch eine mögliche Option für kostengünstige Materialien. Die synthetischen Prozesse, die erforderlich sind, um die molekulare Struktur auf hohe Löslichkeit und optimales Potenzial anzupassen, erhöhen die materiellen Kosten und die Verfügbarkeit poröser Membranen zur Verringerung der Überkreuzungen und zur weiteren Steigerung der Kapital- und Wartungskosten.

Marktsegmentierung

Nach Analyse der Batteriechemie

Lithium-Ionen-Segment, um den Markt aufgrund der etablierten Lieferkette zu dominieren

Basierend auf der Batteriechemie ist der Markt in Lithium-Ionen, Blei-Säure, Redoxflow, Natriumbasis und andere unterteilt. Das Lithium-Ionen-Segment hielt 2021 den größten Anteil auf dem Markt. Diese Batterien werden in verschiedenen Anwendungen aufgrund technologischer Innovationen und verbesserter Fertigungsfähigkeiten verwendet. Die Lithium-Ionen-Technologie machte mehr als 90% der installierten Strom- und Energiekapazität großer Batteriespeichersysteme aus, die in Nordamerika betrieben werden (verlor viel Energie zwischen Ladung und Entladung) und schnelle Reaktionszeiten.

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Durch Eigentümeranalyse

Nützlichkeitsbesitzes Segment, das aufgrund erhöhter Investitionen führt

Basierend auf dem Eigentum wird der Markt in Drittanbieter und Versorgungsunternehmen eingeteilt. Das Segment des Versorgungsunternehmens hält 2021 den Marktanteil des Netzbatteriens aufgrund einer Erhöhung der Investitionen durch staatliche und nichtstaatliche Versorgungsunternehmen. Das Segment wird von dem positiven politischen Rahmen regionaler Organisationen wie der unterstützten US -amerikanischen Energy Storage Association (ESA) angetrieben. Versorgungsunternehmen haben einen besseren Einblick in die Anforderungen des Stromnetzes und können besser auf die Anforderungen gerichtet und bereitgestellt werden, um ihre Anforderungen zu erfüllen, aber alle Kosten an Kunden weiterzugeben.

Durch Anwendungsanalyse

Erneuerbare Energien Segment für die Dominierung des steigenden Trends der erneuerbaren Integration in die Batterie im Gittermaßstab dominieren

Durch die Anwendung wird der Markt in erneuerbare Energien, Spitzenwechsel, Zusatzdienste, Backup -Kraft und andere eingeteilt. Das Segment für erneuerbare Energien wird den Markt während des Prognosezeitraums dominieren. Ein kombinierter Rückgang der Kosten für Batterien im Versorgungsmaßstab und der Strom aus erneuerbaren Energiequellen wird wahrscheinlich die Rolle von batteriebasierten Energiespeichersystemen im Übergang zu einer dekarbonisierten Welt erweitern. 

Regionale Erkenntnisse

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Die nordamerikanische Region dominierte den Markt. Die Verfügbarkeit günstiger staatlicher Richtlinien, Steuererleichterungen für den Einsatz erneuerbarer Energien und die Erhöhung der Investitionen von öffentlichen und privaten Unternehmen sind einige der wichtigsten Merkmale, die die Ausweitung der regionalen Marktgröße vorantreiben.

Es wird erwartet, dass der asiatisch -pazifische Raum während des Prognosezeitraums die höchste CAGR mit der höchsten CAGR beobachtet. China war aufgrund laufender staatlicher Initiativen und Investitionen, um das Marktwachstum zu steigern, den größten Anteil des Umsatzes in der Region aus.

Europa versucht auch, die lokale Batterieherstellung zu steigern. Der gerade Übergangsfonds unterstützt die Entwicklung von Energiespeicheranlagen in fossilen Brennstoffabhängigen Regionen. Darüber hinaus widmet sich die Einrichtung für Erholung und Resilienz 37% ihrer Mittel für nachhaltige Klimaausgaben für die Erholung von Covid-19. Die Entwicklung der Energiespeicherung sollte davon profitieren.

Der Rest der Welt wird voraussichtlich außergewöhnlich wachsen. Unter verschiedenen Formen der Energiespeicherung sind elektrochemische Batterien die Hauptkandidaten für die Verwendung im lateinamerikanischen Energiesektor. Auf der anderen Seite steht der Einsatz der Batterie vor finanziellen Herausforderungen wie den hohen Kosten für den Import. Dieser Faktor behindert die Markterweiterung der Batterie im Gittermaßstab im Rest der Welt.

Liste der Schlüssel  Batterie im Gittermaßstab  Unternehmen

General Electric, der durch seine breiten Produktangebote und einen renommierten Markennamen gesichert ist

General Electric befasst sich mit den wichtigsten Aspekten seines Geschäfts, die ihm einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt bieten. Einige wichtige Faktoren sind seine finanzielle Position, erfahrene Mitarbeiter, Einzigartigkeit von Produkten und andere. Darüber hinaus sind umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsfähigkeiten und eine solide Belegschaft die Stärken von General Electric. Zum Beispiel,

• Im März 2018 kündigte GE eine innovative Energiespeicherplattform namens Reservoir an. Das Reservoir integriert sich in das Gesamtleistungserteil, um Kunden die Integration erneuerbarer Energien zu erhöhen, die finanzielle Leistung zu verbessern, die Gitterbetriebe zu verbessern, die Energiekosten zu senken und eine dezentrale lokale Generation zu ermöglichen.

Liste der wichtigsten Unternehmen, die vorgestellt wurden:

• Samsung SDI Co., Ltd. (Südkorea)


• NGK -Isolatoren, Ltd. (Japan)


• Byd Company Ltd (China)


• General Electric (USA)


• Redflow Limited (Australien)


• Ambri Incorporated (USA)


• VRB Energy (Kanada)


• 24m Technologies, Inc. (USA)


• Lockheed Martin Corporation (USA)


• Fzsonick SA (Schweiz)


• Kore Power, Inc. (USA)

Schlüsselentwicklungen der Branche:

• September 2022:  NGK-Isolatoren haben ein umfangreiches Natrium-Sulfur (NAS) -Batterie-Energiespeichersystem an einem ehemaligen LNG-Terminal in Japan verbunden. Toho Gas, ein kombiniertes Versorgungsunternehmen, das 54 Städte in drei Präfekturen in Zentraljapan bedient, hat das 11,4 MW/69,6 MWh NAS -System zur Verwendung an der TSU LNG -Station in der Präfektur MIE bestellt. Die Fertigstellung ist für das Geschäftsjahr 2025 geplant.


• September 2022: Redflow arbeitete mit der University of Queensland im Research Hub des Australian Research Council (ARC) zusammen, um eine sichere und zuverlässige Energiespeicherung von der Deakin University zu verwalten. Das Forschungsprojekt mit dem Titel "Extending Flow Battery Operation" wurde identifiziert, um ein tieferes Verständnis der Elektrolytchemie und der Elektrodenmaterialien zu entwickeln, um die Betriebsmerkmale des Zinkbrommoduls (ZBM) weiter zu erweitern.


• Mai 2021: 24m erhöhten 56,8 Mio. USD in der Serie E-Finanzierung, um seinen kapitaleffizienten, einfachen und kostengünstigen semisoliden Herstellungsprozess zu kommerzialisieren und seine Technologieentwicklungsprogramme für Anwendungen für die Aufbewahrung von Stromnetz und Elektrofahrzeugen zu erweitern. Die Global Trading Company Itochu Corporation leitete die Finanzierung. Im Rahmen der Finanzierung und im Rahmen der Finanzierung wird Hiroaki Murase, General Manager der Abteilung für nachhaltige Energie für nachhaltige Energien, dem Board von 24m beigetreten.


• März 2021: NGK liefert ein 600 kW/3.600 kWh NAS Battery Energy Speichersystem für das Uliastai -Projekt in der westlichen Zavkhan -Provinz Mongolei. Es ist Teil einer breiteren Initiative, um die Nutzung erneuerbarer Energien in der Mongolei zu erhöhen, was stark von Kohle abhängt. Etwa 93% aller Strombedürfnisse stammen aus dem zentralen Stromversorgungssystem, das große Belastungszentren liefert, einschließlich des Hauptstadt Ulaanbaatar aus einer Flotte von alternden Käseranlagen. Der Abschluss des Projekts ist für 2022 geplant.


• September 2019: GE Renewable Energy gab bekannt, dass es durch Convergent Energy + Power ausgewählt wurde, um Batteriespeichersysteme für drei Projekte in Kalifornien mit einer Gesamtfläche von 100 mWh zu liefern. Der Dienstleistungsbereich von GE Renewable Energy umfasst einen langfristigen Servicevertrag und erweiterte Garantien. Die Energiespeichersysteme unterstützen zwei Hauptziele. Erstens bieten sie gezielte lokale Kapazität zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Netze zu Spitzenzeiten. Zweitens können die Batterieenergiespeichersysteme als schnell wirkende Stabilisierungsgeräte schnell aufladen und entlassen, um die Häufigkeit zu regulieren und zur Stabilität der Netze zu beitragen, um die ständig wachsende Ausbreitung variabler erneuerbarer Energien auszugleichen und zu erleichtern. Solche Vermögenswerte werden dazu beitragen, die staatlichen Ziele in Kalifornien von 33% erneuerbarer Energien bis 2020 und bis 2050 zu 100% zu erreichen.

Berichterstattung

Der Forschungsbericht zeigt führende Regionen weltweit, um die Wettbewerbslandschaft besser zu verstehen. Darüber hinaus bietet der Bericht Einblicke in die neuesten Branchentrends und analysiert Technologien, die auf globaler Ebene schnell eingesetzt werden. Es zeigt weiter einige der Wachstumsstimulationsfaktoren und -beschränkungen und hilft dem Leser, über die Branche eingehende Kenntnisse zu erlangen.

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