Tamaño del mercado de baterías a escala de cuadrícula, participación e industria, por química de la batería (acé de plomo, basado en sodio, flujo redox, iones de litio y otros), por propiedad (propiedad de propiedad de propiedad de terceros), por aplicación (renovaciones, desplazamiento máximo, servicios auxiliares, energía de respaldo y otros), y previos regionales, 2024-2032

El tamaño del mercado global de baterías a escala de cuadrícula se valoró en USD 10.07 mil millones en 2023 y se prevé que crecerá de USD 12.78 mil millones en 2024 a USD 48.71 mil millones para 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual de 18.20% durante el período de pronóstico. América del Norte dominó el mercado global de baterías a escala de la red con una participación de 54.12% en 2023. El mercado de baterías a escala de cuadrícula en Arabia Saudita se proyecta que crece significativamente, se proyecta que crece significativamente, alcanzando un valor estimado de USD 19.14 billones por 2032.

La batería a escala de cuadrícula es una tecnología que permite a los operadores de red y servicios públicos reservar energía para la utilización posterior. Un sistema de almacenamiento de energía de la batería (BESS) es un dispositivo electroquímico que carga (o recolecta) energía desde la planta de energía o una cuadrícula. Luego, descarga esa energía para proporcionar electricidad u otros servicios de cuadrícula cuando sea necesario. La tendencia creciente de las energías renovables está impulsando el crecimiento del mercado de baterías a escala de cuadrícula.

Descripción general del mercado de baterías a escala de cuadrícula global

Tamaño del mercado:

• Valor 2023:USD10.07 mil millones
• Valor 2024:USD12.78billion
• Valor de pronóstico 2032:USD48.71billion, con una tasa compuesta anual de 18.2% de 2024-2032

Cuota de mercado:

• Líder regional:América del Norte tenía aproximadamente el 54.12% de participación de mercado en 2023
• Región de mayor crecimiento:Se espera que Asia Pacífico crezca rápidamente, impulsado por los esfuerzos de electrificación e integración de energía renovable en países como India, China, Japón y Australia
• Líder del usuario final:El segmento de propiedad de servicios públicos (a escala de servicios públicos) domina debido a los despliegues de baterías a gran escala para la estabilización de la red e integración renovable

Tendencias de la industria:

• Avances de tecnología de baterías:Las innovaciones en los materiales de la batería y la fabricación automatizada están aumentando la densidad de energía al tiempo que reducen los costos
• Integración renovable y estabilidad de la cuadrícula:El aumento de las instalaciones de energía solar y eólica aumenta la demanda de baterías a escala de red para gestionar la intermitencia energética y mejorar la confiabilidad de la red
• Implementaciones de propiedad de servicios públicos:Los servicios públicos son cada vez más sistemas de baterías a escala de red operativa para optimizar la eficiencia operativa y la rentabilidad

Factores de conducción:

• Apoyo gubernamental y adopción de energía renovable:Las políticas y el aumento de las inversiones en energía limpia están acelerando el despliegue de almacenamiento de baterías a escala de cuadrícula
• Disminuir los costos de la batería a escala:Las mejoras de producción en masa y tecnología están reduciendo el costo de los sistemas de baterías a escala de red
• Necesidades de confiabilidad y flexibilidad de la cuadrícula:La creciente demanda de servicios como el cambio de energía, la regulación de frecuencia y las capacidades de inicio negro está impulsando la adopción
• Crecimiento de electrificación e industrialización:Expandir la demanda de electricidad, especialmente en las economías en desarrollo, está presionando para soluciones confiables de almacenamiento de energía
• Preferencia de utilidad para la propiedad directa:Los servicios públicos prefieren poseer activos de almacenamiento para mantener el control sobre el rendimiento y maximizar el retorno de la inversión

La pandemia Global Covid-19 no tenía precedentes y era asombrosa, con una batería a escala de cuadrícula que experimentaba una demanda más alta de lo previsto en todas las regiones en comparación con los niveles pre-pandemias. La pandemia Covid-19 creó desafíos en el mercado en 2020; Según la Agencia Internacional de Energía, el almacenamiento anual de baterías a escala de red aumentó en 2020 y 2021. Este aumento implica que el mercado fue testigo de crecimiento a pesar de los desafíos de Covid-19.

Tendencias del mercado

Avances significativos en la tecnología de baterías para impulsar el crecimiento del mercado

A medida que aumentan los volúmenes de producción, los costos de fabricación por unidad continúan disminuyendo, haciendo que las baterías a escala de red sean más asequibles para una adopción generalizada. Los nuevos materiales de cátodo y ánodo ofrecen una mayor densidad de energía y menores costos de producción en comparación con el iones de litio tradicionales, lo que reduce aún más los costos generales del sistema de batería. La automatización y las técnicas avanzadas de fabricación optimizan la eficiencia de producción, contribuyendo así a las reducciones de costos.

Los nuevos materiales, como los óxidos en capas ricos en níquel y el fosfato de hierro de litio, ofrecen una mayor densidad de energía, lo que permite que las baterías almacenen más energía en un volumen más pequeño, reduciendo así la huella de despliegue y los costos. Reemplazar los ánodos de grafito tradicionales con silicio ofrece una densidad de energía teórica aún mayor, potencialmente duplicando la capacidad de almacenamiento y aumentando el rango para futuros sistemas de baterías. Los avances de apilamiento y empaque mejoran la densidad de energía sin comprometer la seguridad o la estabilidad. Se espera que los avances en la tecnología de la batería continúen, reduciendo aún más los costos, mejorando el rendimiento y la expansión de aplicaciones, contribuyendo así a un cambio transformador hacia un futuro de energía más limpio y resistente.

Aumento de la tendencia de las baterías saladas fundidas para crearOportunidades lucrativas para el mercado

El almacenamiento térmico no ha captado la atención de la industria últimamente, como el almacenamiento de baterías, lo que es testigo del aumento de las implementaciones. Las baterías de iones de litio se usan dominantemente en la batería a escala de cuadrícula, pero en los últimos tiempos, las baterías de sal que se funden han ganado una tracción significativa. Esta atención recibida se atribuye a sus ventajas en comparación con otros tipos de baterías. Algunos de los beneficios de las baterías de sodio son la sostenibilidad y el uso reducido de materiales críticos y frecuencia, el radio mayor de sodio y su menor potencial redox dan como resultado una menor densidad de energía que las baterías de iones de litio.

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Factores de crecimiento

Ventajas de la batería a escala de cuadrícula para impulsar el crecimiento del mercado

El almacenamiento de energía ofrece numerosas ventajas, como integrar diversos recursos y mejorar la confiabilidad y la resiliencia. Además, las baterías a escala de cuadrícula proporcionan la ventaja del arbitraje. El arbitraje comprende la carga de la batería cuando los precios de la energía son bajos y la descargan durante los tiempos pico más caros. Para el operador de sistemas de almacenamiento de energía de la batería (BESS), esta práctica puede proporcionar un flujo de ingresos al aprovechar los precios de la electricidad que varían durante todo el día. Una extensión del servicio de arbitraje de energía es la reducción deenergía renovablereducción.

Los operadores de plantas y los desarrolladores de proyectos están interesados en usar la mayor generación de energía renovable rentable y sin emisiones como sea posible. Sin embargo, en sistemas con una participación creciente de la energía renovable variable (VRE), la flexibilidad limitada de los generadores convencionales y las discrepancias de tiempo entre el suministro de energía renovable y la demanda de electricidad puede hacer que los generadores renovables aceleren su producción. Al cargar la batería con energía de bajo costo durante la generación en exceso de renovable y descargarla en momentos de alta demanda, resulta rentable para los operadores de las plantas.

Bess puede reducir la restricción de energía renovable y maximizar el valor que los desarrolladores pueden vender al mercado. Otra extensión del arbitraje en los sistemas de energía sin mercados de electricidad es la nivelación de la carga. Con el equilibrio de carga, los operadores del sistema cargan baterías durante los períodos de generación excedente y liberan energía durante la demanda excesiva para coordinar de manera más eficiente el uso de recursos de generación.

Mayor integración de energía renovable con almacenamiento de baterías para aumentar la adopción de baterías

El almacenamiento de baterías a escala de cuadrícula también puede contribuir a la energía limpia. El almacenamiento de la batería es una de varias opciones tecnológicas que pueden mejorar la flexibilidad del sistema de energía y permitir un alto nivel de integración de energía renovable. Los estudios y la experiencia del mundo real han demostrado que los sistemas de energía interconectados pueden integrar de manera segura y confiable grandes cantidades de energía renovable de fuentes de energía renovable variable (VRE) sin nuevos recursos de almacenamiento de energía.

Las baterías comienzan a alcanzar un tamaño que permite a las energías renovables reemplazar el tamaño medianogeneradores de gas natural. Con alrededor de 200 megavatios, las baterías incluso alcanzan un tamaño que hace posible reemplazar generadores de gas natural de tamaño pequeño a mediano con energías renovables. Según Wesley Cole, analista de energía en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable, Agregar almacenamiento también hace que la energía renovable sea más viable. Además, cuanto más se pone en la red en energías renovables, más se reduce el valor. El almacenamiento ayuda capturando el exceso de energía que se habría perdido en la mitad del día cuando la demanda de energía es menor y la cambia a un momento en que es más valioso.

La electricidad producida a partir de fuentes renovables se suministra directamente a la red para el acceso de los consumidores, pero la demanda de la red fluctúa. Hoy en día, los sistemas de almacenamiento de baterías proporcionan una solución barata y genuina para los productores de energía renovable de tamaño mediano para capturar la electricidad producida. Conectado a la red nacional, esto permite la participación en los programas de respuesta a la demanda y utiliza que depositaron energía para producir la tasa máxima de rendimiento.

Factores de restricción

Altos costos de instalación y mantenimiento para obstaculizar la expansión del mercado

Baterías de iones de litioencender debido a las anomalías en sus componentes de energía: electrolitos compuestos de solventes orgánicos, cátodo rico en oxígeno y gases combustibles. Además, las baterías de iones de litio son excepcionalmente sensibles a las altas temperaturas y son esencialmente inflamables. Estos paquetes de baterías dañan mucho más rápido de lo que generalmente lo harían debido al calor. Cuando una batería de iones de litio aborta, estalla en llamas y puede causar un daño extenso.

A pesar de sus beneficios en general, el litio tiene sus inconvenientes. Es frágil y necesita circuitos de protección para mantener una operación segura. Los circuitos de seguridad integrados en cada paquete limita el voltaje más alto de cada celda a lo largo de la carga e inhibe que el voltaje de la celda caiga demasiado bajo durante la descarga.

El envejecimiento es un problema con la mayoría de las baterías de iones de litio, y muchos fabricantes permanecen en silencio. Después de un año, se nota cierta degradación en la capacidad independientemente de si se usa la batería. La batería a menudo falla después de dos o tres años. Cabe señalar que otros productos químicos también tienen efectos degenerativos relacionados con la edad. Esto es especialmente cierto parahidruro de níquel-metalcuando se expone a altas temperaturas ambientales.

Además, All-Vanadium RFB es la química RFB más investigada y desarrollada. Sin embargo, la aceptación del mercado de este sistema se ha visto obstaculizada por productos químicos caros. Sin embargo, las especies redox orgánicas solubles en agua ofrecen una opción potencial para materiales de bajo costo. Los procesos sintéticos necesarios para adaptar la estructura molecular para una alta solubilidad y un potencial óptimo, a su vez, aumentan el costo del material y limitan la disponibilidad de membranas porosas para reducir los costos de capital y mantenimiento aumentando aún más.

Segmentación de mercado

Por análisis de química de la batería

Segmento de iones de litio para dominar el mercado debido a la cadena de suministro establecida

Basado en la química de la batería, el mercado se segmenta en iones de litio, acé de plomo, flujo redox, a base de sodio y otros. El segmento de iones de litio mantuvo la mayor participación en 2021 en el mercado. Estas baterías se utilizan en diversas aplicaciones debido a innovaciones tecnológicas y mejores capacidades de fabricación. La tecnología de iones de litio representó más del 90% de la capacidad de energía y energía instalada de los grandes sistemas de almacenamiento de baterías que operan en América del Norte (perdiendo mucha energía entre la carga y la descarga) y los tiempos de respuesta rápidos.

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Por análisis de propiedad

Segmento de propiedad de servicios públicos para conducir debido a una mayor inversión

Basado en la propiedad, el mercado se clasifica en terceros de propiedad y propiedad de servicios públicos. El segmento de propiedad de servicios públicos posee la cuota de mercado de la batería a escala de cuadrícula en 2021 debido al aumento de la inversión de servicios públicos gubernamentales y no gubernamentales. El segmento está impulsado por el marco político positivo de organizaciones regionales como la Asociación de Almacenamiento de Energía de EE. UU. (ESA) apoyado. Las empresas de servicios públicos tienen una mejor visión de las demandas de la red y pueden ubicar y aprovechar mejor el almacenamiento para satisfacer sus demandas, pero transmiten todos los costos a los clientes.

Por análisis de la aplicación

Segmento de energías renovables para dominar respaldada por la tendencia creciente de la integración renovable con batería a escala de cuadrícula

Por aplicación, el mercado se clasifica en energías renovables, desplazamiento máximo, servicios auxiliares, poder de respaldo y otros. El segmento de energías renovables dominará el mercado durante el período de pronóstico. Es probable que una disminución combinada en el costo de las baterías a escala de servicios públicos y la electricidad de las fuentes de energía renovable amplíe el papel de los sistemas de almacenamiento de energía basados en la batería en la transición a un mundo descarbonizado. 

Ideas regionales

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La región norteamericana dominó el mercado. La disponibilidad de políticas gubernamentales favorables, las exenciones fiscales para el despliegue de energía renovable y el aumento de las inversiones de empresas públicas y privadas son algunas de las características clave que impulsan la expansión del tamaño regional del mercado.

Se espera que Asia Pacífico sea testigo de la CAGR más alta durante el período de pronóstico. China representó la mayor parte de las ventas en la región debido a las iniciativas gubernamentales en curso e inversiones para impulsar el crecimiento del mercado.

Europa también está tratando de aumentar la fabricación de baterías locales. El Fondo de Transición Just apoya el desarrollo de instalaciones de almacenamiento de energía en regiones dependientes de combustibles fósiles. Además, el centro de recuperación y resiliencia dedica el 37% de sus fondos al gasto climático sostenible para la recuperación de Covid-19. El desarrollo del almacenamiento de energía debería beneficiarse de esto.

También se espera que el resto del mundo crezca a un ritmo excepcional. Entre varias formas de almacenamiento de energía, las baterías electroquímicas son los principales candidatos para su uso en el sector energético latinoamericano. Por otro lado, la implementación de la batería enfrenta desafíos financieros, como el alto costo de importarlos. Este factor está obstaculizando la expansión del mercado de la batería a escala de la red en el resto del mundo.

Lista de clave Batería a escala de cuadrícula Empresas

General Electric para dominar respaldado por sus amplias ofertas de productos y una marca de renombre

General Electric aborda aspectos clave de su negocio que le brindan una ventaja competitiva en el mercado. Algunos factores importantes son su posición financiera, empleados experimentados, singularidad de los productos y otros. Además, las extensas habilidades de investigación y desarrollo y una fuerza laboral sólida son las fortalezas de General Electric. Por ejemplo,

• En marzo de 2018, GE anunció una innovadora plataforma de almacenamiento de energía llamada Reservoir. El depósito se integra con la red eléctrica general para permitir a los clientes aumentar la integración de energía renovable, mejorar el rendimiento financiero, mejorar las operaciones de la red, reducir los costos de energía y permitir una generación local más descentralizada.

Lista de empresas clave perfiladas:

• Samsung Sdi Co., Ltd. (Corea del Sur)
• Aisladores NGK, Ltd. (Japón)
• BYD Company Ltd (China)
• General Electric (EE. UU.)
• Redflow Limited(Australia)
• AMBRI Incorporated (EE. UU.)
• VRB Energy (Canadá)
• 24M Technologies, Inc. (EE. UU.)
• Lockheed Martin Corporation(A NOSOTROS.)
• FZSONICK SA (Suiza)
• Kore Power, Inc. (EE. UU.)

Desarrollos clave de la industria:

• Septiembre de 2022: Los aisladores NGK conectaron un extenso sistema de almacenamiento de energía de la batería de sodio (NAS) en un antiguo terminal de GNL en Japón. Toho Gas, una compañía de servicios públicos combinados que atiende a 54 ciudades en tres prefecturas en el centro de Japón, ha ordenado el sistema NAS de 11.4 MW/69.6 MWh para su uso en la estación TSU LNG en la prefectura de MIE. La finalización está programada para FY2025.
• Septiembre de 2022:Redflow colaboró con la Universidad de Queensland dentro del centro de investigación del Consejo de Investigación de Australia (ARC) para un almacenamiento de energía seguro y confiable, administrado por la Universidad de Deakin. El proyecto de investigación titulado "Extensión de la operación de la batería de flujo" se identificó para desarrollar una comprensión más profunda de la química de electrolitos y los materiales de electrodos para expandir aún más las características operativas del módulo de bromo de zinc (ZBM).
• Mayo de 2021:24m recaudó USD 56.8 millones en fondos de la Serie E para comercializar su proceso de fabricación semisólido eficiente, simple y de bajo costo y expandir sus programas de desarrollo de tecnología para el almacenamiento de la red yvehículo eléctricoaplicaciones. La empresa comercial global Itochu Corporation dirigió el financiamiento. Como parte del financiamiento y como parte de la financiación, Hiroaki Murase, gerente general de la División de Negocios de Energía Sostenible de Itochu, se unirá a la Junta de 24M.
• Marzo de 2021:NGK suministrará un sistema de almacenamiento de energía de batería NAS de 600 kW/3,600 kWh para el proyecto Uliastai en la provincia occidental de Zavkhan de Mongolia. Es parte de una iniciativa más amplia para aumentar el uso de energía renovable en Mongolia, que depende en gran medida del carbón. Alrededor del 93% de todas las necesidades de electricidad provienen del sistema de energía central, que suministra grandes centros de carga, incluida la capital Ulaanbaatar de una flota de plantas de cogeneración que envejecen. La finalización del proyecto está programada para 2022.
• Septiembre de 2019:GE Renewable Energy anunció que había sido seleccionado por Convergent Energy + Power para suministrar sistemas de almacenamiento de baterías para tres proyectos en California por un total de 100 MWh. El alcance de los servicios de GE Renewable Energy incluye un contrato de servicio a largo plazo y garantías extendidas. Los sistemas de almacenamiento de energía admiten dos objetivos principales. Primero, proporcionan una capacidad local específica para mejorar la confiabilidad de la red en las horas pico. En segundo lugar, como dispositivos estabilizadores de acción rápida, los sistemas de almacenamiento de energía de la batería pueden cargarse y descargarse rápidamente para regular la frecuencia y contribuir a la estabilidad de la red, ayudando a equilibrar y facilitar la propagación cada vez mayor de energía renovable variable. Dichos activos ayudarán a cumplir con los objetivos estatales de California del 33% de energía renovable para 2020 y 100% para 2050.

Cobertura de informes

El informe de investigación destaca las principales regiones de todo el mundo para ofrecer una mejor comprensión del panorama competitivo. Además, el informe proporciona información sobre las últimas tendencias de la industria y análisis de tecnologías que se están implementando a un ritmo rápido a nivel global. Además, destaca algunos de los factores y restricciones estimulantes del crecimiento, ayudando al lector a obtener un conocimiento profundo sobre la industria.

An Infographic Representation of Grid-Scale Battery Market

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