Дэкокарбонизация Для обеспечения электроэнергией в мире потребуются не только солнечные панели и ветровые турбины, которые полагаются на солнечный свет и постоянный бриз для выработки энергии. Сетевое хранилище предлагает решение этой проблемы прерывистости, но его слишком мало. Международное энергетическое агентство (МЭА), официальный прогнозист, считает, что мировая установленная мощность аккумуляторная батарея необходимо будет увеличить с менее чем 200 гигаватт (ГВ) в прошлом году до более чем тераватта (ТВ) к концу десятилетия и почти 5ТВ к 2050 году, если мир собирается придерживаться курса на нулевые выбросы (см. диаграмму 1). К счастью, бизнес по хранению энергии в сети наконец-то набирает обороты.
Сетевое хранилище традиционно полагалось на гидроэлектрические системы, которые перемещали воду между резервуарами наверху и внизу склона. В наши дни гигантские батареи, сложенные рядами ангаров, все чаще становятся методом выбора. Согласно МЭА90ГВ аккумуляторных накопителей было установлено в мире в прошлом году, что вдвое больше, чем в 2022 году, из которых примерно две трети были предназначены для сети, а остальное — для других приложений, таких как бытовая солнечная энергия. Цены падают, и разрабатываются новые химические вещества. Консалтинговая компания Bain оценивает, что рынок хранения в масштабе сети может расшириться с примерно 15 млрд долларов в 2023 году до 200–700 млрд долларов к 2030 году и 1–3 трлн долларов к 2040 году.
Падение цен на литиевые батареи стимулирует их внедрение в сеть. По данным BloombergНЕФПо данным исследовательской группы, средняя цена стационарных литиевых батарей за киловатт-час хранения снизилась примерно на 40% в период с 2019 по 2023 год. Глобальное замедление внедрения электромобили (ЭМs), которые работают по схожей технологии, побудило производителей аккумуляторов проявить более живой интерес к сетевому хранению. В 2019 году стационарные литиевые аккумуляторы были почти на 50% дороже тех, которые используются в ЭМs; эта разница сократилась до менее чем 20%, поскольку производители навалились (см. диаграмму 2). МЭА подсчитали, что солнечная энергия в сочетании с батареями теперь может конкурировать с угольной энергией в Индии, а через несколько лет станет дешевле газовой энергии в Америке.
Центр мирового производства аккумуляторов — Китай. Здесь находятся шесть из десяти крупнейших мировых производителей, в том числе КАТЛ и БИД (см. диаграмму 3). Доля производства аккумуляторов в Китае, предназначенных для электросетей, выросла с почти нулевого значения в 2020 году до примерно одной пятой в прошлом году, обогнав долю, используемую в потребительской электронике. Росту способствовала внутренняя политика, обязывающая крупные солнечные и ветровые проекты также устанавливать хранилища.
Китайские компании по производству аккумуляторов активно внедряют инновации. КАТЛ увеличила расходы на исследования и разработки в восемь раз с 2018 года, до 2,5 млрд долларов в прошлом году. БИДкоторая вложила значительные средства в робототехнику и искусственный интеллект, построила аккумуляторный завод в городе Хэфэй, который почти полностью автоматизирован. Но отрасль также купается в избыточных мощностях. Согласно BloombergНЕФКитай уже производит достаточно литиевых батарей, чтобы удовлетворить мировой спрос всех типов. Его промышленность объявила о планах на дополнительные 5,8 тераватт-часов (ТВh) мощности к 2025 году, что более чем вдвое превышает текущую мировую мощность в 2,6ТВчас
Это будет катастрофой для многих компаний в отрасли аккумуляторов, включая те, которые производят для сети. По данным Benchmark Mineral Intelligence, другой исследовательской компании, строительство 19 гигантских аккумуляторных фабрик в Китае было отменено или отложено за первые семь месяцев 2024 года. Обвал цен также ударил по многим западным стартапам в сфере аккумуляторов. Одним из примеров является шведская Northvolt, которую некоторые считают ответом Европы китайским лидерам. В прошлом году она сообщила об убытках в размере 1,2 млрд долларов, что больше, чем 285 млн долларов в 2022 году. Последствием, скорее всего, станет волна консолидации, как сказал Робин Цзэн, глава КАТЛпредсказанный ранее в этом году.
Тем не менее, кровавая бойня среди производителей аккумуляторов может помочь, а не навредить принятию аккумуляторных батарей. Цены могут упасть еще ниже, поскольку наиболее производительные компании займут большую долю рынка. Жесткая конкуренция уже подстегивает инновации, поскольку компании ищут новые технологии, которые помогут им конкурировать. Натрий-ионные аккумуляторы являются одной из многообещающих альтернатив. Им не требуется дорогой литий, и хотя они предлагают более низкую плотность энергии, это меньшая проблема для стационарных аккумуляторов, чем для тех, которые питают ЭМс.
Действующие компании спешат разработать технологию для сети, и несколько стартапов также делают на нее большие ставки. Natron, американская фирма, поддерживаемая Chevron, нефтяным гигантом, инвестирует 1,4 млрд долларов в строительство завода по производству натрий-ионных аккумуляторов в Северной Каролине, открытие которого запланировано на 2027 год. Лэндон Моссбург, генеральный директор Peak Energy, еще одного стартапа, работающего с натрием ионом, говорит, что хочет, чтобы его фирма стала «самой КАТЛ Америки».
Том Дженсен, руководитель Freyr Battery, другого стартапа, считает, что единственный способ, которым западные компании по производству аккумуляторов смогут конкурировать, — это новые технологии. Список инновационных подходов растет. EnerVenue, еще один стартап, занимается коммерциализацией никель-водородного аккумулятора. Фирма привлекла более 400 млн долларов и построит завод в Кентукки, который, как она надеется, будет выпускать дешевые аккумуляторы, способные хранить энергию в течение длительного времени.
Помогает то, что эти новые технологии хорошо подходят для удовлетворения растущего спроса на энергию в центрах обработки данных, которые технологические гиганты стремятся использовать на возобновляемой энергии. Тот факт, что натрий-ионные батареи менее склонны к возгоранию, чем литиевые, делает их особенно привлекательными для технологических компаний, не в последнюю очередь потому, что это снижает стоимость страховки, отмечает Джефф Чемберлен, руководитель Volta Energy Technologies, инвестиционной компании, ориентированной на хранение энергии. Колин Весселс, соруководитель Natron, отмечает, что его стартап планирует поставлять батареи в основном в центры обработки данных.
Быстрое развертывание центров обработки данных также приводит к пробелам в инфраструктуре, используемой для генерации и передачи электроэнергии, которые могут быть заполнены более долговечными батареями того типа, который EnerVenue надеется производить. Аарон Зубати, генеральный директор Eolian, разработчика возобновляемой энергии, прогнозирует бум решений для хранения от четырех до восьми часов, чтобы справиться с растущим спросом на электросети в течение ближайшего десятилетия.
Сетевое хранение, таким образом, быстро развивается. «Батареи сделали за пять лет то, на что солнечная энергия ушла за 15 лет», — отмечает опытный аналитик солнечного бума, который теперь занимается этой отраслью. Как сказал Фатих Бироль, глава МЭАподводит итог: «Батареи меняют правила игры на наших глазах». ■