近年來,伴隨著我國雙碳化目標的實施,國家、地方相繼出臺了多項相關政策,促進了我國光儲充行業的快速發展。
光儲存充電一體化充電站是光存儲領域的典型代表,其綜合光伏發電、大容量儲能電池、智能充電樁等技術,不僅可以為電動汽車提供綠色電能,而且可以實現電力削峰填谷等輔助服務功能,提高系統運行效率,深受新能源汽車企業、樁企業的青睞,紛紛投資于光儲充一體化充電站建設。
真正意義上光存儲充電,涉及到光伏產業、儲能產業、充電樁、新能源汽車等四大產業,它們都是磁性元件和電源主要的終端市場。因此,光儲存和充電領域的興起為磁性元件制造商帶來了廣闊的市場發展機遇。
光儲充領域發展如火如荼。本期《磁性元件與電源》下設了《對話》欄目。我們邀請了國內光儲充領域多家知名企業的代表,圍繞磁性材料和磁性元件在光儲充系統中的應用和升級,以及光儲充領域面臨的技術難點和發展難點,更好地把握光儲充未來的發展方向,幫助從業者更熟悉光儲充行業生態。
對話導讀:
1.近幾年來,光儲充電站建設加速,談談您對光儲充領域的基本看法?
2.光儲充包括光伏系統、儲能系統、充電樁系統,對磁性材料和磁性元件的要求是什么?所用磁性材料、磁性元件的數量和種類各有哪些?
3.貴公司是否推出了光儲充領域的新產品、新材料、新技術?能不能簡要介紹?
4.什么因素影響了光儲充市場的發展?將來會怎樣解決?
5.光儲充領域受政策導向型明顯,幾乎是在國家政策大起大落的情況下,光儲充領域是否能繼續發展而不會出現波動?未來光儲充領域各企業布局如何?
對話嘉賓:
一、近幾年來,光儲充電站建設加速,談談您對光存儲市場的基本看法?
寧德時代于振東說:“近兩年,企業已涉足光儲充領域。但現在的發展速度還比較慢。原因之一在于光儲充領域是最近兩年的新興行業,大家對新生事物的接受還需要一段時間,而目前全套光存儲系統的成本更高。”
東睦科達趙萬軍說:“光儲充模式有助于打破全社會對新能源汽車電源不環保的質疑。光伏有峰有谷,采用光儲充一體化模式,不僅可以有效減少光能浪費,還可以使新能源汽車充電更加環保。光儲充市場是我們東睦科達現在以及未來將重點發展的主力市場之一。”
阿詩特能源石發成說:“目前光伏裝機容量越來越大,用戶的痛點是無法儲備,或者即使儲備了也無法給它帶來價值,但這些痛點可以通過光伏+儲能+充電來解決。”
首航新能源潘強說:“目前無論哪個行業都會受到芯片不足的影響,延長交貨時間,但這是一個短暫的問題。目前,晶片產能正在緩慢增長,因此我們產能也從6月底開始緩慢增長。”
可立克周明亮說:“雙碳計劃的提出,對于磁性元件產業是一個絕佳的好消息,也會推動光儲充領域的快速發展。”
“就發展而言,國家政策對光伏市場的支持是:到2030年實現碳達峰,到2060年前達到碳中和。以此為目的,這件事不可能在一瞬間就完成,而是要繼續進行很長時間。與此同時,就出貨情況而言,光伏裝機量每年都在增長,年增長幅度超過8%。另外也有一些原有的光伏產品替代潮。所以在這個風口下,每一家企業都會有一些“蛋糕”存在。”
二、光儲充包括光伏系統、儲能系統、充電樁系統,對磁性材料、磁性元件的要求是什么?所用磁性材料、磁性元件的數量和種類各有哪些?
首航新能源潘強說:“光存儲系統大電流、高頻率,對磁性元件等元件的抗壓性、溫度穩定性和散熱要求都有一定要求。”
雅瑪西周輝說:“由于光儲充系統一般大功率大電流,使用的磁性材料幾乎都改為高頻磁性材料,所以鐵硅和鐵硅鋁在這個行業應用廣泛。”
寶惠電子何定林說:“由于光存儲系統大電流、高頻等特性,使我們更多地采用頻率高達30K的磁性材料、磁性元件。另外,我們還通過立繞法、設計扁平線等方法,盡量減小磁體元件的體積。值得注意的是,由于光儲充市場本身的特殊性,并非普遍采用,所以對磁性元件的定單需求往往是數量少但是型號需求多,一定程度上影響了自動化生產的進行。”
“就其用途而言,市場上所用的大部分磁性材料,包括非晶、磁粉芯等。我公司生產的磁環立繞電感、三相共模電感、功率電感等磁性元件,可以廣泛應用于光儲充行業。”
安可遠王理平說:“磁性材料的高磁導率對光儲充系統提供了更高的頻率特性,今年我們推出的鐵硅UI125材和氣霧化鐵硅鋁UI125等磁性材料就具有磁導率高、易于自動化等特點。”
美磁馬征說:“高功率光儲充放電系統對高性能磁性材料有很強烈的需求。與傳統的鐵氧體產品相比,美磁生產的高性能磁性材料有助于減少體積和耗損。”
三、貴公司是否推出了光儲充領域的新產品、新材料、新技術?能不能簡要介紹?
雅瑪西周暉說:“光儲充電器市場一直是雅瑪西關注和開發的一個重要市場,也和許多著名的光儲充公司有合作關系。目前,我們正在與蘭州大學合作開發適合光儲充領域的磁性材料。對于光儲充領域我們還使用了一些相關的磁性元件。”
安可遠王理平說:“今年剛剛推出的鐵硅系列復合磁性材料,可以應用于普通高頻光儲存充電系統。另外,我們正在研發一種口字型產品,該產品采用立繞方法,縮小體積,更便于自動化生產,有望于12月投入市場。”
東睦科達趙萬軍說:“我們對光儲充的發展模式非常樂觀。目前,東睦科達專注于光儲充領域,特別是儲能領域,同華為、陽光電源和國內多家光儲充領域企業進行了廣泛合作。本公司擁有先進的軟磁金屬磁粉芯自動化生產線及磁性材料研發中心,產品廣泛應用于光伏逆變器、儲能、充電樁等光存儲領域。”
美磁馬征說:“越來越多的客戶希望通過合金磁粉升級產品,取代原有的鐵氧體設計。鐵氧體形狀有很多種,通過多年的技術積累和產品研發,美磁突破了合金磁粉芯在不同幾何形狀設計中的瓶頸,大大降低了合金耗損的性能目標,提高了整個終端產品系統的效率,為促進光儲存和充電領域的發展做出了貢獻。”
邁翔科技潘小榮說:“針對光儲充領域,我們最近開發的磁性元件主要應用于光伏、儲能逆變器中。接下來,我們將繼續關注光儲充產業的發展前景、數據預測和最新的技術進步。”
首航新能源潘強說:“在光儲充方面,我們公司可以提供并網逆變器、儲能逆變器、電池等,應用于家庭、工業、商業、戶外等場合。特別是在儲能領域,重點推出堆疊式家用儲能一體機,兼容15~20A的大電流組件,可實現1.5倍以上的DC超配,采用模塊化堆疊方案,安裝維護和容量擴展更加方便。”
四、什么因素影響了光儲充市場的發展?將來會怎樣解決?
雅瑪西周輝說:“高頻大功率的市場需求將對磁性元件提出高密度、高頻率、散熱等多種要求,這也是磁性元件面臨的主要技術問題。為了滿足光儲充的市場需求,除了調整設計工藝外,磁性材料的研發和改進最終需要得到實施。對于磁性材料的研究,雅瑪西始終處于磁體元件行業的前沿。也許大多數磁性元件制造商只關注磁性元件本身的工藝研究,雅瑪西除了重視磁性元件的工藝研究外,還非常重視磁性材料的研究,多次與蘭州大學磁性材料專家進行相關研究與合作。”
“除技術方面的困難之外,成本問題也是影響光儲充市場發展的主要因素。由于光儲充的功率要求很高,并且對安全可靠的需求也很高,因此磁化元件的設計工藝更加復雜,技術也越來越困難,很難實現自動化,需采用更加靈活的人工方法來進行生產。此外,磁性材料的功率密度大,對磁性材料的性能要求也較高,選用的磁性材料也較貴,總成本較高。”
寶惠電子何定林說:“當前前期研發投入成本高是影響光儲充發展的主要原因。目前磁性材料和磁性元件正處在一個能夠滿足大部分市場需求而又很難發展的瓶頸時期。為了提高性能,在原有的基礎上再進行微調,但是還沒有實現對于材料的重大突破。只要在磁性材料上取得突破,就能大大提高磁性元件的性能。”
寧德時代于振東說:“光儲充電建設成本高的核心在于電池,因為對于電池來說,生產和開發電池的設備成本相對較高,技術難度大,短時間內很難降低電池成本。將來若要降低成本,也主要從電池的技術上解決,再加上供應鏈上下游也需要合作來降低成本。”
省充電設施協會鄒雅蘭說:“目前的光伏能源效率轉換還沒有完全達到市場化的需求,能源效率轉換率低,供電不足,不能適應充電站的廣泛應用。能源效率轉換是目前制約光儲充開發市場發展迫切需要解決的瓶頸,也是今后光儲充技術突破的主要方向。事實上,與前些年相比,光伏發電在能源效率改造方面已有較大突破,但仍不能滿足目前充電站的應用要求。盡管能源效率轉換技術問題的解決不能在短期內實現跨越式突破,但我相信,隨著技術的進步,能效比的提升,光儲充市場將進入一個高速發展的時期。”
5.光儲充市場受政策導向型明顯,幾乎隨國家政策起起伏伏,光儲充市場是否能持續發展而不是不停波動?未來光儲充市場布局如何?
安可遠王理平說:“近年來,國家大力推進光儲充市場發展,未來前景廣闊。安可遠對光儲充市場非常樂觀。”
邁翔科技潘小榮說:“目前光儲充市場符合國家政策。隨著國家對碳達峰、碳中和指標要求的增加,光伏、風能等新能源產業將發展得更快。邁翔科技緊隨國家政策,調整產品布局方向,重點發展新型電子元件。當前,邁翔科技在光儲充市場上已經投入了大量的精力和資金,著重于對該市場的基本產品進行應用技術開發。”
寶惠電子何定林說:“近兩年來,受國家政策扶持,寶惠電子光儲充磁體元件的市場需求與往年相比需求翻倍。光儲充業是一種政策導向型產業,受政策影響比較明顯,隨著雙碳政策的長期實施,光儲充市場將迎來較長的發展時期。”
首航新能源潘經理說:“在國家政策的扶持下,新能源市場蛋糕非常大,產業鏈上各企業可以分到一定份量。預計我們今年銷售增長速度將達到35-40%,到2022年實現全年銷售額比2020年翻一番。”
省充電設施協會鄒雅蘭說:“當前光儲充更多地作為一種輔助發電、儲電、充電的形式出現,并不完全符合市場需求,但肯定是未來能源使用的重要模式和發展方向。總體上看,今年國家政策和地方政策等各個方面的利好消息比較多,有利于促進光儲充產業的整體發展。”
可立克周明亮說:“未來光儲充一體化超充電站將是大勢所趨,但市場培育估計還需要很長時間。另外,從器件的角度來看,原材料價格上漲將導致整體成本上升,同時芯片的缺貨,也影響了市場規模的擴大。然而,后續隨著新能源車輛數量增加,對電力的需求將會增加,而在夏季用電高峰時,類似的光儲充電站必將越來越多。應指出,我國光儲充市場培育還需要很長一段時間,特別是家用光存儲充電器,基本上還處于探索階段。也許在發達國家且地域廣地區,推廣應用要快得多。”
阿詩特能源石發成說:“雖然目前按投資回報計算,戶用儲能系統看起來不經濟,但在成本降低、市場擴張和國家雙碳政策的支持下,戶用光伏+儲能+充電樁集成模式將達到經濟效果。”
結語:
自從國家提出了碳達峰、碳中和的雙碳化目標以來,光儲充領域及相關配套企業的市場份額不斷擴大。再加上限電限產政策,更是大幅度地推動儲能經濟的發展,就連華為在10月18日正式宣布,成功簽約了全球最大的儲能項目——規模達1300MWh的沙特紅海新城儲能項目。
透過談話者的分享,可以看出目前磁性材料行業、磁性元件行業和光儲充行業人士對未來光存儲充電業持樂觀態度,并認為光儲充行業的發展將給磁性材料及磁性元件行業帶來廣闊的市場前景。在時代風起云涌的同時,光儲充產業也面臨機遇和挑戰。
就其技術難點而言,由于光儲充系統具有大電流、高頻特性,對其磁導率、耐壓、溫度穩定、安全可靠等性能有很高的要求,這就需要從磁性材料本身入手。據悉,不少磁材企業都通過產學研合作或自主研究開發,紛紛推出適用于光電儲充系統的高頻磁性材料,其中鐵硅、鐵硅鋁復合材料是目前光電儲充系統中使用頻率較高的磁性材料。堅信隨著磁性材料性能的突破和提升,國產磁性元件和電源足以滿足光存儲系統。
就市場推廣的難點而言,目前影響光儲充產業大規模發展的主要原因是目前光儲充系統的建設成本較高。一方面,磁性材料的性能要求高,R&D投資的增加導致磁性材料成本的增加;另一方面,磁性元件生產工藝要求提高,自動化生產難以全面實施,勞動力成本也上升;此外,光儲充系統所需電池的研發難度大,需要長期的技術研發投入,使光儲充系統的整體成本在短時間內保持在較高水平。另外,光儲充產業政策導向明顯,其產業發展時期有賴于國家、地方的政策支持,一旦缺少政策支持,市場難以擴張。
然而,目前各國都在大力支持光儲充系統的建設,雙碳計劃將長期進行至2050年,并有望在未來三十年內成為光儲充產業的高速發展時期。磁材企業、磁力元件企業和光儲充行業的企業應該抓住這一發展階段,搶占市場布局!