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锂电池在后备电源领域应用发展前景报告

来源: | 作者:admin | 分类:新闻 | 时间:2016-09-23 | 浏览:3700
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摘要:目前行业内后备电源主要指通信基站、中心机房、电厂、变电站、工厂企业等地储备、保护、自动控制用的电源,铅酸电池早期凭借成本低、性能稳定等优点,占据该领域应用的绝大部分,尽管

目前行业内后备电源主要指通信基站、中心机房、电厂、变电站、工厂企业等地储备、保护、自动控制用的电源,铅酸电池早期凭借成本低、性能稳定等优点,占据该领域应用的绝大部分,尽管2012年锂电池在该领域实现高速增长,但在该领域的渗透率依然很低。

未来,随着该领域应用对电源小型化、环境适应能力强、高倍率放电等要求的加强,锂电的物理性质的优势正进一步提升,且随着锂电自身单体电芯容量的不断提高,从几AH到几百AH,铁锂电池系统也正在逐渐成为大功率基站、中心数据机房、电网、军队野战用电等应用的大容量储能设备。

表格1:铁锂电池与铅酸电池在后备电源应用上的比较

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表格2:铁锂电池在通信后备电源渗透例举

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经济性进一步增强,替代有望全面爆发。伴随锂电池价格的下降,锂电相较铅酸电池的长期经济性(TCO,10年期总成本投入)正逐步加强。目前储能用磷酸铁锂电池售价进一步下降至2.5-3元/WH,且该趋势有望延续,再考虑锂电因寿命长(最高长达10年Vs铅酸3-4年)带来替换成本的减少、因对高温相对的耐受度强带来的电费节省,其综合运营成本经济性越发显著。

下面就电信网络建设中的室分系统及微基站进行具体测算,主要假设为:

1、应用情景为电网供电良好、功耗较小的室内/高铁/隧道等分布式基站RRU,以及室外一体化微基站(SmallCell)等的短时备电方案。

2、采用的阀控式铅酸电池初置成本为0.83元/WH,磷酸铁锂电池的初置成本为2.5元/WH。

3、由于环境较好,磷酸铁锂的使用寿命为10年,铅酸电池为4年。

因此根据现在的电池价格水平及更换情况,在RRU的应用中,磷酸铁锂电池相较最高可节约成本23.6%。

表格3:电网供电良好,磷酸铁锂电池与铅酸电池浮冲方案的TCO对比分析

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4G/5G推动电信投资有望迎来新高峰。通信领域备用电源需求主要与通信固定资产投资的力度有关,经验数据显示,电池成本约占到基站总投入的3~4%,而此类投资与电信行业周期性的升级更新强烈相关。

图1:中国电信行业固定资产投资完成额

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2003-2007年,我国通信固定资产的年均投资规模维持在2000亿元左右;2008年以来,随着3G网络的全面铺开,通信领域固定资产投资加速,年均投资额上升到3000亿元以上。而2010年-2012年随着3G网络建设的逐步完成,通信领域的固定资产投资有所放缓。

但进入2013年,中移动已进入大规模TD-LTE网络建设进程中(如仅13年就将新建20万个TD-LTE基站,预计投资530亿元),而电信、联通LTE网络建设待4G牌照发放(业内预计13年下半年)后即将启动,全国范围的4G网络基础设施铺设,或都预示着中国新一轮电信投资高峰即将来临,保守估计,通信固定资产投资的复合增长率有望达到8.5%。

表格4:中国基站后备锂电池市场估算

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