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

O tamanho do mercado global de baterias em escala de grade foi avaliado em US $ 10,07 bilhões em 2023 e deve crescer de US $ 12,78 bilhões em 2024 para US $ 48,71 bilhões em 2032, exibindo um CAGR de 18,20% durante o período de previsão. A América do Norte dominou o mercado global de baterias em escala de grade com uma participação de 54,12% em 2023. O mercado de baterias em escala de grade na Arábia Saudita deve crescer significativamente, atingindo um valor estimado de US $ 19,14 bilhões por 2032.

A bateria em escala de grade é uma tecnologia que permite que operadores e serviços públicos de grade reserve a energia para a utilização posterior. Um sistema de armazenamento de energia da bateria (BESS) é um dispositivo eletroquímico que cobra (ou coleta) a energia da usina ou uma grade. Em seguida, descarrega essa energia para fornecer eletricidade ou outros serviços de grade quando necessário. A crescente tendência de renováveis está impulsionando o crescimento do mercado de baterias em escala de grade.

Visão geral do mercado de baterias de escala global

Tamanho do mercado:

• 2023 Valor:USD10.07billion
• 2024 Valor:USD12.78BILION
• 2032 Valor de previsão:USD48.71BILHON, com um CAGR de 18,2% de 2024-2032

Quota de mercado:

• Líder regional:A América do Norte detinha aproximadamente 54,12% de participação de mercado em 2023
• Região de crescimento mais rápido:A Ásia -Pacífico deve crescer rapidamente, impulsionada por esforços de eletrificação e integração de energia renovável em países como Índia, China, Japão e Austrália
• Líder do usuário final:O segmento de propriedade de utilidade (escala de utilidade) domina devido a implantações de bateria em larga escala para estabilização da grade e integração renovável

Tendências da indústria:

• Avanços da tecnologia de bateria:Inovações em materiais de bateria e fabricação automatizada estão aumentando a densidade de energia enquanto reduz os custos
• Integração renovável e estabilidade da grade:O aumento das instalações de energia solar e eólica está aumentando a demanda por baterias em escala de grade para gerenciar a intermitência energética e aprimorar a confiabilidade da grade
• Implantações de propriedade da utilidade:Os utilitários estão possuindo cada vez mais sistemas de bateria em escala de grade para otimizar a eficiência operacional e a relação custo-benefício

Fatores determinantes:

• Apoio ao governo e adoção de energia renovável:Políticas e investimentos crescentes em energia limpa estão acelerando a implantação de armazenamento de bateria em escala de grade
• Custos de bateria em declínio em escala:As melhorias de produção em massa e tecnologia estão diminuindo o custo dos sistemas de bateria em escala de grade
• As necessidades de confiabilidade e flexibilidade da grade:A crescente demanda por serviços como mudança de energia, regulamentação de frequência e capacidades de partida negra está impulsionando a adoção
• Crescimento de eletrificação e industrialização:A expansão da demanda de eletricidade, especialmente nas economias em desenvolvimento, está pressionando por soluções confiáveis de armazenamento de energia
• Preferência de utilidade pela propriedade direta:Os utilitários preferem possuir ativos de armazenamento para manter o controle sobre o desempenho e maximizar o retorno do investimento

A pandemia global de Covid-19 foi sem precedentes e impressionantes, com bateria em escala de grade experimentando uma demanda alta do que esperada em todas as regiões em comparação com os níveis pré-pandêmicos. A pandemia covid-19 criou desafios no mercado em 2020; De acordo com a Agência Internacional de Energia, o armazenamento anual de baterias em escala de grade aumentou em 2020 e 2021. Esse aumento implica que o mercado testemunhou o crescimento, apesar dos desafios do Covid-19.

Tendências de mercado

Avanços significativos na tecnologia de bateria para impulsionar o crescimento do mercado

À medida que os volumes de produção aumentam, os custos de fabricação por unidade continuam a diminuir, tornando as baterias em escala de grade mais acessíveis para a adoção generalizada. Os novos materiais de cátodo e ânodo oferecem maior densidade de energia e custos de produção mais baixos em comparação com o íon de lítio tradicional, reduzindo ainda mais os custos gerais do sistema de bateria. Técnicas de automação e manufatura avançadas otimizam a eficiência da produção, contribuindo assim para reduções de custos.

Novos materiais, como óxidos em camadas ricos em níquel e fosfato de ferro de lítio, oferecem maior densidade de energia, permitindo que as baterias armazenem mais energia em um volume menor, reduzindo assim a pegada e os custos da implantação. A substituição de ânodos de grafite tradicionais por silício oferece uma densidade teórica de energia ainda mais alta, potencialmente dobrando a capacidade de armazenamento e aumentando o alcance para futuros sistemas de bateria. Os avanços de empilhamento e embalagem aumentam a densidade de energia sem comprometer a segurança ou a estabilidade. Espera -se que os avanços na tecnologia da bateria continuem, reduzindo mais os custos, melhorando o desempenho e expandindo os aplicativos, contribuindo assim para uma mudança transformadora para um futuro de energia mais limpa e resiliente.

Tendência crescente de baterias de sal fundido para criarOportunidades lucrativas para o mercado

O armazenamento térmico não chamou a atenção do setor ultimamente, como armazenamento de bateria, que está testemunhando implantações crescentes. As baterias de íons de lítio são usadas predominantemente em bateria em escala de grade, mas nos últimos tempos, as baterias de sal fundido ganharam tração significativa. Essa atenção conquistada é atribuída às suas vantagens em comparação com outros tipos de baterias. Alguns dos benefícios das baterias de sódio são a sustentabilidade e o uso reduzido de materiais críticos e a frequência, o raio maior do sódio e seu menor potencial redox resultam em menor densidade de energia do que as baterias de íons de lítio.

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Fatores de crescimento

Vantagens da bateria em escala de grade para impulsionar o crescimento do mercado

O armazenamento de energia oferece inúmeras vantagens, como integrar diversos recursos e melhorar a confiabilidade e a resiliência. Além disso, as baterias em escala de grade fornecem a vantagem da arbitragem. A arbitragem compreende carregar a bateria quando os preços da energia são baixos e descarregam -a durante os tempos de pico mais caros. Para o operador de sistemas de armazenamento de energia da bateria (BESS), essa prática pode fornecer um fluxo de receita aproveitando os preços da eletricidade que variam ao longo do dia. Uma extensão do Serviço de Arbitragem de Energia é a redução deenergia renovávelredução.

Os operadores de plantas e desenvolvedores de projetos estão interessados em usar o máximo possível de geração de energia renovável e sem emissões e sem emissões. No entanto, em sistemas com uma parcela crescente da energia renovável variável (VRE), a flexibilidade limitada dos geradores convencionais e as discrepâncias de tempo entre a oferta de energia renovável e a demanda de eletricidade pode fazer com que geradores renováveis acelerem sua produção. Ao carregar a bateria com energia de baixo custo durante o excesso de geração renovável e descarregá-la durante períodos de alta demanda, é lucrativa para os operadores de plantas.

O BESS pode reduzir a restrição de energia renovável e maximizar o valor que os desenvolvedores podem vender para o mercado. Outra extensão da arbitragem em sistemas de energia sem mercados de eletricidade é o nivelamento de carga. Com o balanceamento de carga, os operadores do sistema carregam baterias durante períodos de geração de excedentes e liberação de energia durante a demanda excessiva para coordenar com mais eficiência o uso de recursos de geração.

Maior integração de energia renovável com armazenamento de bateria para aumentar a adoção de baterias

O armazenamento de bateria em escala de grade também pode contribuir para a energia limpa. O armazenamento de bateria é uma das várias opções de tecnologia que podem melhorar a flexibilidade do sistema de energia e permitir um alto nível de integração de energia renovável. Estudos e experiência no mundo real mostraram que os sistemas de energia interconectados podem integrar com segurança e confiabilidade grandes quantidades de energia renovável de fontes variáveis de energia renovável (VRE) sem novos recursos de armazenamento de energia.

As baterias estão começando a atingir um tamanho que permite que as renováveis substituam o tamanho médiogeradores de gás natural. A cerca de 200 megawatts, as baterias chegam até a um tamanho que possibilita a substituição de geradores de gás natural pequeno e médio por energias renováveis. De acordo com Wesley Cole, analista de energia do Laboratório Nacional de Energia Renovável, a adição de armazenamento também torna a energia renovável mais viável. Além disso, quanto mais se coloca na grade em energias renováveis, mais o valor diminui. O armazenamento ajuda a capturar o excesso de energia que teria sido perdido no meio do dia, quando a demanda de energia é menor e mudando -a para uma época em que é mais valiosa.

A eletricidade produzida a partir de fontes renováveis é fornecida diretamente na rede para o acesso dos consumidores, mas a demanda dos flutuados da rede. Hoje, os sistemas de armazenamento de bateria fornecem uma solução barata e genuína para produtores de energia renovável de tamanho médio para capturar a eletricidade produzida. Conectado à rede nacional, isso permite o envolvimento em programas e usos de demanda-resposta que depositaram energia para produzir a taxa máxima de retorno.

Fatores de restrição

Altos custos de instalação e manutenção para impedir a expansão do mercado

Baterias de íon de lítioIgnite devido a anomalias em seus componentes de energia - eletrólitos compostos por solventes orgânicos, cátodo rico em oxigênio e gases combustíveis. Além disso, as baterias de íon de lítio são excepcionalmente sensíveis a altas temperaturas e são essencialmente inflamáveis. Essas baterias danificam muito mais rápido do que normalmente devido ao calor. Quando uma bateria de íon de lítio aborta, ela explode em chamas e pode causar danos extensos.

Apesar de seus benefícios gerais, o íon de lítio tem suas desvantagens. É frágil e precisa de circuitos de proteção para manter a operação segura. Os circuitos de segurança embutidos em cada pacote limitam a tensão superior de cada célula durante todo o carregamento e inibe a tensão da célula de cair muito baixo durante a descarga.

O envelhecimento é um problema com a maioria das baterias de íons de lítio, e muitos fabricantes permanecem em silêncio. Após um ano, alguma degradação em capacidade é perceptível, independentemente de a bateria ser usada. A bateria geralmente falha após dois ou três anos. Deve-se notar que outros produtos químicos também têm efeitos degenerativos relacionados à idade. Isso é especialmente verdadeiro paraHidreto de níquel-metalQuando exposto a altas temperaturas ambientais.

Além disso, o All-Vanadium RFB é a química RFB mais pesquisada e desenvolvida. No entanto, a aceitação do mercado desse sistema foi prejudicada por produtos químicos caros. No entanto, as espécies redox orgânicas solúveis em água oferecem uma opção potencial para materiais de baixo custo. Os processos sintéticos necessários para adaptar a estrutura molecular para alta solubilidade e potencial ideal, por sua vez, aumentar o custo do material e limitar a disponibilidade de membranas porosas para reduzir o aumento dos custos de capital e manutenção.

Segmentação de mercado

Por análise de química da bateria

Segmento de íons de lítio para dominar o mercado devido à cadeia de suprimentos estabelecida

Com base na química da bateria, o mercado é segmentado em íon de lítio, chumbo-ácido, redox-fluxo, à base de sódio e outros. O segmento de íons de lítio manteve a maior participação em 2021 no mercado. Essas baterias são usadas em várias aplicações devido a inovações tecnológicas e recursos aprimorados de fabricação. A tecnologia de íons de lítio representava mais de 90% da capacidade de energia e energia instalada de grandes sistemas de armazenamento de baterias que operam na América do Norte (perdendo muita energia entre carga e descarga) e tempos de resposta rápidos.

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Por análise de propriedade

Segmento de propriedade de utilidade para liderar devido ao aumento do investimento

Com base na propriedade, o mercado é categorizado em terceiros e de propriedade de utilidades. O segmento de propriedade da Utilidade detém a participação de mercado da Battery em escala de grade em 2021, devido ao aumento do investimento de serviços públicos e não-governamentais. O segmento é impulsionado pelo quadro político positivo de organizações regionais, como a Associação de Armazenamento de Energia dos EUA (ESA) apoiada. As concessionárias têm uma melhor visão das demandas da grade e podem localizar e provisionar melhor o armazenamento para atender às suas demandas, mas transmitem todos os custos aos clientes.

Por análise de aplicação

Segmento de renováveis para dominar apoiado pela crescente tendência de integração renovável com bateria em escala de grade

Por aplicação, o mercado é categorizado em renováveis, mudança de pico, serviços auxiliares, poder de backup e outros. O segmento de renováveis dominará o mercado durante o período de previsão. Uma diminuição combinada no custo de baterias em escala de utilidade e eletricidade de fontes de energia renovável provavelmente expandirá o papel dos sistemas de armazenamento de energia baseados em bateria na transição para um mundo descarbonizado. 

Insights regionais

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A região norte -americana dominou o mercado. A disponibilidade de políticas governamentais favoráveis, incentivos fiscais para a implantação de energia renovável e o aumento dos investimentos de empresas públicas e privadas são algumas das principais características que impulsionam a expansão do tamanho do mercado regional.

A Ásia -Pacífico deve testemunhar o CAGR mais alto durante o período de previsão. A China foi responsável pela maior parte das vendas da região devido a iniciativas e investimentos governamentais em andamento para aumentar o crescimento do mercado.

A Europa também está tentando aumentar a fabricação local de baterias. O Just Transition Fund apóia o desenvolvimento de instalações de armazenamento de energia em regiões dependentes de combustível fósseis. Além disso, a instalação de recuperação e resiliência dedica 37% de seus fundos a gastos climáticos sustentáveis para a recuperação do Covid-19. O desenvolvimento do armazenamento de energia deve se beneficiar disso.

O resto do mundo também deve crescer a uma taxa excepcional. Entre várias formas de armazenamento de energia, as baterias eletroquímicas estão os principais candidatos para uso no setor de energia latino -americana. Por outro lado, a implantação da bateria está enfrentando desafios financeiros, como o alto custo de importar -os. Esse fator está impedindo a expansão do mercado da bateria em escala de grade no resto do mundo.

Lista de chave Bateria em escala de grade Empresas

General Electric para dominar apoiado por suas amplas ofertas de produtos e uma marca de renome

A General Electric aborda os principais aspectos de seus negócios, o que oferece uma vantagem competitiva no mercado. Alguns fatores importantes são sua posição financeira, funcionários experientes, exclusividade de produtos e outros. Além disso, as habilidades extensas de pesquisa e desenvolvimento e uma sólida força de trabalho são os pontos fortes da General Electric. Por exemplo,

• Em março de 2018, a GE anunciou uma inovadora plataforma de armazenamento de energia chamada Reservoir. O reservatório se integra à rede elétrica geral para permitir que os clientes aumentem a integração de energia renovável, melhorem o desempenho financeiro, melhorem as operações da rede, reduzam os custos de energia e permitam uma geração local mais descentralizada.

Lista de empresas -chave perfiladas:

• Samsung Sdi Co., Ltd. (Coréia do Sul)
• NGK Insulators, Ltd.. (Japão)
• BYD Company Ltd (China)
• General Electric (EUA)
• Redflow Limited(Austrália)
• Ambri Incorporated (EUA)
• VRB Energy (Canadá)
• 24M Technologies, Inc. (EUA)
• Lockheed Martin Corporation(NÓS.)
• Fzsonick SA (Suíça)
• Kore Power, Inc. (EUA)

Principais desenvolvimentos da indústria:

• Setembro de 2022: Os isoladores NGK conectaram um extenso sistema de armazenamento de energia de bateria de Sulfur de sódio (NAS) em um antigo terminal de GNL no Japão. A Toho Gas, uma empresa de serviços públicos combinada que atende 54 cidades em três prefeituras no centro do Japão, ordenou o sistema NAS de 11,4 MW/69,6 MWh para uso na estação TSU LNG na prefeitura de Mie. A conclusão está programada para o EF2025.
• Setembro de 2022:O RedFlow colaborou com a Universidade de Queensland, no centro de pesquisa do Conselho de Pesquisa Australiano (ARC) para armazenamento de energia seguro e confiável, gerenciado pela Universidade Deakin. O projeto de pesquisa intitulado "Operação da bateria de fluxo estendendo" foi identificado para desenvolver uma compreensão mais profunda dos materiais de química e eletrodo eletrólitos para expandir ainda mais as características operacionais do módulo de bromo de zinco (ZBM).
• Maio de 2021:24m levantaram US $ 56,8 milhões em financiamento da série E para comercializar seu processo de fabricação semi-sólidos com eficiência de capital, simples e de baixo custo e expandir seus programas de desenvolvimento de tecnologia para armazenamento de grade eVeículo elétricoAplicações. A empresa de comércio global Itochu Corporation liderou o financiamento. Como parte do financiamento e como parte do financiamento, a Hiroaki Murase, gerente geral da divisão de negócios de energia sustentável da Itochu, ingressará no conselho de 24 milhões.
• Março de 2021:A NGK fornecerá um sistema de armazenamento de energia de bateria NAS de 600 kW/3.600 kWh para o projeto Uliastai, na província do oeste de Zavkhan, na Mongólia. Faz parte de uma iniciativa mais ampla aumentar o uso de energia renovável na Mongólia, que depende fortemente do carvão. Cerca de 93% de todas as necessidades de eletricidade vêm do sistema central de energia, que fornece grandes centros de carga, incluindo a capital Ulaanbaatar de uma frota de envelhecimento de plantas de cogeração. A conclusão do projeto está agendada para 2022.
• Setembro de 2019:A GE Renewable Energy anunciou que havia sido selecionada pela Convergent Energy + Power para fornecer sistemas de armazenamento de baterias para três projetos na Califórnia, totalizando 100 MWh. O escopo dos serviços da GE Renewable Energy inclui um contrato de serviço de longo prazo e garantias estendidas. Os sistemas de armazenamento de energia suportam dois objetivos principais. Primeiro, eles fornecem capacidade local direcionada para melhorar a confiabilidade da grade nos horários de pico. Segundo, como dispositivos estabilizadores de ação rápida, os sistemas de armazenamento de energia da bateria podem carregar rapidamente e descarregar para regular a frequência e contribuir para a estabilidade da grade, ajudando a equilibrar e facilitar a crescente propagação de energia renovável variável. Esses ativos ajudarão a atingir as metas estaduais da Califórnia de 33% de energia renovável até 2020 e 100% até 2050.

Cobertura do relatório

O relatório de pesquisa destaca regiões líderes em todo o mundo para oferecer uma melhor compreensão do cenário competitivo. Além disso, o relatório fornece informações sobre as mais recentes tendências do setor e analisa tecnologias que estão sendo implantadas em um ritmo rápido em nível global. Além disso, destaca alguns dos fatores e restrições estimulantes de crescimento, ajudando o leitor a obter um conhecimento profundo sobre o setor.

An Infographic Representation of Grid-Scale Battery Market

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