数据中心、商业及工业应用电池储能

商业和工业（C&I）电池储能市场传统上被视为一个小众细分市场，尤其与更成熟的电网规模和住宅电池储能市场相比。然而，未来十年内情况将有所改变，预计2026年至2036年间C&I BESSS需求将增长~5倍。各应用需求将随着时间变化和转型，C&I BESS厂商若要从宁德丽、比亚迪和特斯拉等现有锂离子BESS巨头手中夺取市场份额，就必须相应调整。本报告通过数十次对C&I BESS公司进行的初步访谈提供了见解，提供了关于项目、其目标应用和电池技术的独特见解。

短期内，数据中心的BESS将成为一项快速增长的应用，尤其是在美国和欧洲。随着时间推移，全球需求将在中国转移，以支持6G的推广。5G（6GHz以下）基站和6G基站将部署大型宏型基站。这些节点可以被视为网络骨干中的关键节点，几乎总是配备用于UPS或备用电源的电池，无论是铅酸电池还是锂离子电池，甚至是用于长时间停电的柴油发电机。在下一个十年末，美国和欧洲以外农业和建筑行业电动汽车的更大规模普及将推动C&I BESS在这些场地部署，以支持电动汽车充电。

电池需求将紧随数据中心的电力需求，至少满足其关键负载，包括服务器、存储和网络设备。随着超大规模人工智能（AI）数据中心规模的扩大，不间断电源（UPS）电池的功率需求和容量也将随之提升。这将确保数据中心按照服务水平协议保持在线状态，防止数据丢失，否则可能导致巨大的财务损失、安全隐患和关键服务中断。

电池存储在数据中心中的另一个关键应用是管理易变的AI计算负载。为应对这些兆瓦级电力需求的波动，数据中心运营商可以通过运行额外的运行，以更高的连续功率运行数据中心，从而从电网持续供电。然而，这是一种浪费电力的使用，增加了运营成本。相反，为了降低电费，电池储能可以平滑这些波动，在电力过剩时充电，电力需求增加时向数据中心放电。

虽然传统上用于数据中心的阀控铅酸电池（VRLA）用于UPS，但锂离子电池更长的循环寿命和成本的下降使这些技术逐渐取代了VRLA电池。然而，锂离子电池的主要缺点包括易燃电解质导致的劣化和安全风险。频繁的日常循环可能导致他们提前退出数据中心。其他电池储能技术，如氧化还原流电池（RFB），可能更适合管理易失性AI计算负载，因为它们在长时间循环中表现极小。RFB还使用了不易燃电解质，这在数据中心发生锂离子电池火灾时是一个关键优势。事实上，随着数据中心规模的扩大，更长时长的电池储能技术，如RFB，可能成为数据中心设施更广泛能源管理战略的一部分。本报告详细介绍了数据中心电池储能观察到的关键趋势，包括成本效益分析、使用策略及未来电池技术的采用情况。

锂离子技术成本持续下降，随着美欧对数据中心BESS需求的大幅增长，国内锂离子供应链建设将变得重要，以减少对中国的依赖。通过美国的45X制造生产税收抵免以及《一大美丽法案》（OBBBA），美国生产LFP锂离子电池将成为供应所有美国国内锂离子BESS市场的关键，包括商业和工业市场。本IDTechEx报告介绍了美国LFP制造能力的发展情况，以及美国制造LFP电池的成本定量成本分析，并结合税收抵免与进口中国LFP电池加征关税的影响。

除了锂离子电池外，IDTechEx还观察到Na-ion、VRLA、二期电动车和氧化还原流电池正在开发用于C&I应用。所有技术在成本、能量密度、循环寿命、安全和响应时间方面都有优缺点。本报告对这些BESS技术进行了基准测试，并讨论了它们在C&I电池储能应用中的适用性。主要制造商的锂离子C&I BESS技术被基准测试，C&I锂离子BESS成本通过组件拆解确定。