حجم سوق البطاريات على نطاق الشبكة، والمشاركة وتحليل الصناعة، حسب كيمياء البطارية (حمض الرصاص، القائم على الصوديوم، تدفق الأكسدة، الليثيوم أيون، وغيرها)، حسب الملكية (مملوكة لجهة خارجية، مملوكة للمرافق)، حسب التطبيق ( الطاقة المتجددة، وتحول الذروة، والخدمات المساعدة، والطاقة الاحتياطية، وغيرها)، والتوقعات الإقليمية، 2024-2032

بلغت قيمة سوق البطاريات العالمية على نطاق الشبكة 10.07 مليار دولار أمريكي في عام 2023، ومن المتوقع أن تنمو من 12.78 مليار دولار أمريكي في عام 2024 إلى 48.71 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 18.20٪ خلال الفترة المتوقعة. سيطرت أمريكا الشمالية على سوق البطاريات العالمية على نطاق الشبكة بحصة قدرها 54.12% في عام 2023. ومن المتوقع أن ينمو سوق البطاريات على نطاق الشبكة في المملكة العربية السعودية بشكل ملحوظ، لتصل إلى قيمة تقديرية تبلغ 19.14 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، مدفوعًا بالنمو المتزايد. الحاجة إلى تقنيات البطاريات على نطاق الشبكة فعالة من حيث التكلفة.

البطارية على نطاق الشبكة هي تقنية تمكن مشغلي الشبكة والمرافق العامة من الاحتفاظ بالطاقة لاستخدامها لاحقًا. نظام تخزين طاقة البطارية (BESS) هو جهاز كهروكيميائي يشحن (أو يجمع) الطاقة من محطة توليد الكهرباء أو الشبكة. ثم تقوم بتفريغ تلك الطاقة لتوفير الكهرباء أو خدمات الشبكة الأخرى عند الحاجة. الاتجاه المتزايد لمصادر الطاقة المتجددة يقود نمو سوق البطاريات على نطاق الشبكة.

لقد كانت جائحة كوفيد-19 العالمية غير مسبوقة ومذهلة، حيث شهدت البطاريات على نطاق الشبكة طلبًا أعلى من المتوقع في جميع المناطق مقارنة بمستويات ما قبل الوباء. خلقت جائحة كوفيد-19 تحديات في السوق في عام 2020؛ وفقًا لوكالة الطاقة الدولية، زاد تخزين البطاريات السنوي على مستوى الشبكة في عامي 2020 و2021. وتشير هذه الزيادة إلى أن السوق شهد نموًا على الرغم من تحديات كوفيد-19.

اتجاهات السوق

تطورات كبيرة في تكنولوجيا البطاريات لدفع نمو السوق

مع زيادة أحجام الإنتاج، تستمر تكاليف التصنيع لكل وحدة في الانخفاض، مما يجعل البطاريات على نطاق الشبكة ميسورة التكلفة لاعتمادها على نطاق واسع. توفر مواد الكاثود والأنود الجديدة كثافة طاقة أعلى وتكاليف إنتاج أقل مقارنة بالليثيوم أيون التقليدي، مما يقلل بشكل أكبر من تكاليف نظام البطارية الإجمالية. تعمل الأتمتة وتقنيات التصنيع المتقدمة على تحسين كفاءة الإنتاج، مما يساهم في خفض التكاليف.

توفر المواد الجديدة، مثل أكاسيد الطبقات الغنية بالنيكل وفوسفات حديد الليثيوم، كثافة طاقة أعلى، مما يسمح للبطاريات بتخزين المزيد من الطاقة في حجم أصغر، وبالتالي تقليل بصمة النشر والتكاليف. إن استبدال أنودات الجرافيت التقليدية بالسيليكون يوفر كثافة طاقة نظرية أعلى، مما قد يؤدي إلى مضاعفة سعة التخزين وزيادة نطاق أنظمة البطاريات المستقبلية. تعمل التطورات في مجال التكديس والتعبئة على تحسين كثافة الطاقة دون المساس بالسلامة أو الاستقرار. ومن المتوقع أن يستمر التقدم في تكنولوجيا البطاريات، مما يؤدي إلى خفض التكاليف وتحسين الأداء وتوسيع التطبيقات، وبالتالي المساهمة في التحول التحويلي نحو مستقبل طاقة أنظف وأكثر مرونة.

الاتجاه المتزايد لإنشاء بطاريات الملح المنصهرفرص مربحة للسوق

لم يلفت التخزين الحراري انتباه الصناعة مؤخرًا، مثل تخزين البطاريات، الذي يشهد عمليات نشر متزايدة. تُستخدم بطاريات الليثيوم أيون بشكل رئيسي في البطاريات ذات النطاق الشبكي، ولكن في الآونة الأخيرة، اكتسبت بطاريات الملح المنصهر قوة جذب كبيرة. ويعزى هذا الاهتمام الذي اكتسبته إلى مزاياها مقارنة بأنواع البطاريات الأخرى. تتمثل بعض فوائد بطاريات الصوديوم في الاستدامة وتقليل استخدام المواد المهمة والتردد، ونصف قطر الصوديوم الأكبر، وانخفاض احتمالية الأكسدة والاختزال، مما يؤدي إلى انخفاض كثافة الطاقة مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون.

طلب عينة مجانية لمعرفة المزيد عن هذا التقرير.

عوامل النمو

مزايا البطاريات على نطاق الشبكة لدفع نمو السوق

يوفر تخزين الطاقة العديد من المزايا مثل دمج الموارد المتنوعة وتحسين الموثوقية والمرونة. بالإضافة إلى ذلك، توفر البطاريات ذات النطاق الشبكي ميزة المراجحة. تتضمن المراجحة شحن البطارية عندما تكون أسعار الطاقة منخفضة وتفريغها خلال أوقات الذروة الأكثر تكلفة. بالنسبة لمشغل أنظمة تخزين طاقة البطارية (BESS)، يمكن لهذه الممارسة أن توفر تدفقًا للإيرادات من خلال الاستفادة من أسعار الكهرباء التي تختلف على مدار اليوم. امتداد لخدمة المراجحة الطاقة هو الحد منالطاقة المتجددةتقليص.

يهتم مشغلو المحطات ومطورو المشاريع باستخدام أكبر قدر ممكن من توليد الطاقة المتجددة الفعالة من حيث التكلفة والخالية من الانبعاثات. ومع ذلك، في الأنظمة التي تتمتع بحصة متزايدة من الطاقة المتجددة المتغيرة (VRE)، فإن المرونة المحدودة للمولدات التقليدية والتناقضات في التوقيت بين إمدادات الطاقة المتجددة والطلب على الكهرباء يمكن أن تؤدي إلى اختناق مولدات الطاقة المتجددة لإنتاجها. ومن خلال شحن البطارية بطاقة منخفضة التكلفة أثناء توليد الطاقة المتجددة الزائدة وتفريغها خلال أوقات ارتفاع الطلب، فقد تبين أن ذلك أمر مربح لمشغلي المحطات.

يمكن لـ BESS تقليل قيود الطاقة المتجددة وزيادة القيمة التي يمكن للمطورين بيعها للسوق. امتداد آخر للمراجحة في أنظمة الطاقة بدون أسواق الكهرباء هو تسوية الأحمال. من خلال موازنة الأحمال، يقوم مشغلو النظام بشحن البطاريات خلال فترات توليد الفائض وإطلاق الطاقة أثناء الطلب الزائد لتنسيق استخدام موارد التوليد بشكل أكثر كفاءة.

زيادة تكامل الطاقة المتجددة مع تخزين البطاريات لتعزيز اعتماد البطاريات

يمكن أن يساهم تخزين البطاريات على نطاق الشبكة أيضًا في الطاقة النظيفة. يعد تخزين البطارية أحد خيارات التكنولوجيا العديدة التي يمكنها تحسين مرونة نظام الطاقة وتمكين مستوى عالٍ من تكامل الطاقة المتجددة. أظهرت الدراسات والتجارب الواقعية أن أنظمة الطاقة المترابطة يمكنها دمج كميات كبيرة من الطاقة المتجددة من مصادر الطاقة المتجددة المتغيرة (VRE) بشكل آمن وموثوق دون الحاجة إلى موارد جديدة لتخزين الطاقة.

بدأت البطاريات في الوصول إلى الحجم الذي يسمح لمصادر الطاقة المتجددة باستبدال البطاريات متوسطة الحجممولدات الغاز الطبيعي. حتى أن البطاريات التي تبلغ طاقتها حوالي 200 ميغاواط تصل إلى حجم يسمح باستبدال مولدات الغاز الطبيعي الصغيرة والمتوسطة الحجم بالطاقات المتجددة. ووفقا لما ذكره ويسلي كول، محلل الطاقة في المختبر الوطني للطاقة المتجددة، فإن إضافة التخزين يجعل الطاقة المتجددة أكثر قابلية للتطبيق. بالإضافة إلى ذلك، كلما زاد استخدام الطاقات المتجددة على الشبكة، انخفضت قيمتها. يساعد التخزين من خلال التقاط الطاقة الزائدة التي كانت ستفقد في منتصف اليوم عندما يكون الطلب على الطاقة أقل وتحويلها إلى وقت تكون فيه أكثر قيمة.

يتم توفير الكهرباء المنتجة من مصادر متجددة مباشرة إلى الشبكة ليتمكن المستهلكون من الوصول إليها، ولكن الطلب من الشبكة يتقلب. واليوم، توفر أنظمة تخزين البطاريات حلاً رخيصًا وحقيقيًا لمنتجي الطاقة المتجددة متوسطي الحجم للحصول على الكهرباء المنتجة. ومن خلال الاتصال بالشبكة الوطنية، يسمح ذلك بالمشاركة في برامج الاستجابة للطلب واستخدامات الطاقة المودعة لإنتاج الحد الأقصى لمعدل العائد.

العوامل المقيدة

ارتفاع تكاليف التركيب والصيانة يعيق التوسع في السوق

بطاريات ليثيوم أيونتشتعل بسبب الشذوذات في مكونات الطاقة الخاصة بها - الشوارد المكونة من المذيبات العضوية والكاثود الغني بالأكسجين والغازات القابلة للاحتراق. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر بطاريات الليثيوم أيون حساسة بشكل استثنائي لدرجات الحرارة المرتفعة وهي قابلة للاشتعال بشكل أساسي. تتلف حزم البطاريات هذه بشكل أسرع بكثير مما يحدث عادةً بسبب الحرارة. عندما تفشل حزمة بطارية ليثيوم أيون، فإنها تشتعل فيها النيران ويمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة.

على الرغم من فوائده الشاملة، فإن أيون الليثيوم له عيوبه. إنها هشة وتحتاج إلى دوائر حماية لدعم التشغيل الآمن. تعمل دوائر الأمان المدمجة في كل عبوة على الحد من الجهد الأقصى لكل خلية طوال عملية الشحن وتمنع جهد الخلية من الانخفاض إلى مستوى منخفض جدًا أثناء التفريغ.

يمثل التقدم في السن مشكلة في معظم بطاريات الليثيوم أيون، ويظل العديد من الشركات المصنعة صامتة. وبعد مرور عام، يمكن ملاحظة بعض التدهور في السعة بغض النظر عما إذا كانت البطارية مستخدمة أم لا. غالبًا ما تفشل البطارية بعد عامين أو ثلاثة أعوام. وتجدر الإشارة إلى أن المواد الكيميائية الأخرى لها أيضًا تأثيرات تنكسية مرتبطة بالعمر. هذا ينطبق بشكل خاص علىهيدريد معدن النيكلعندما تتعرض لدرجات الحرارة المحيطة العالية.

علاوة على ذلك، فإن RFB المصنوع من الفاناديوم بالكامل هو كيمياء RFB الأكثر بحثًا وتطويرًا. ومع ذلك، فإن قبول السوق لهذا النظام قد أعاقته المواد الكيميائية باهظة الثمن. ومع ذلك، فإن أنواع الأكسدة والاختزال العضوية القابلة للذوبان في الماء توفر خيارًا محتملاً للمواد منخفضة التكلفة. إن العمليات الاصطناعية اللازمة لتصميم البنية الجزيئية من أجل ذوبان عالي وإمكانات مثالية، تؤدي بدورها إلى زيادة تكلفة المواد وتحد من توافر الأغشية المسامية لتقليل التقاطع، مما يزيد من تكاليف رأس المال والصيانة.

تجزئة السوق

عن طريق تحليل كيمياء البطارية

قطاع الليثيوم أيون سيهيمن على السوق بسبب سلسلة التوريد القائمة

استنادًا إلى كيمياء البطاريات، يتم تقسيم السوق إلى أيونات الليثيوم وحمض الرصاص وتدفق الأكسدة والاختزال والصوديوم وغيرها. استحوذ قطاع الليثيوم أيون على الحصة الأكبر في السوق في عام 2021. تُستخدم هذه البطاريات في تطبيقات مختلفة بسبب الابتكارات التكنولوجية وقدرات التصنيع المحسنة. تمثل تكنولوجيا أيون الليثيوم أكثر من 90% من الطاقة المركبة وسعة الطاقة لأنظمة تخزين البطاريات الكبيرة العاملة في أمريكا الشمالية (تفقد الكثير من الطاقة بين الشحن والتفريغ) وأوقات الاستجابة السريعة.

لمعرفة كيف يمكن لتقريرنا أن يساعدك في تبسيط عملك، تحدث إلى المحلل

من خلال تحليل الملكية

قطاع المرافق المملوكة للقيادة بسبب زيادة الاستثمار

بناءً على الملكية، يتم تصنيف السوق إلى مملوك لطرف ثالث ومملوك لطرف ثالث. يحتفظ القطاع المملوك للمرافق العامة بحصة سوق البطاريات على نطاق الشبكة في عام 2021 بسبب زيادة الاستثمار من المرافق الحكومية وغير الحكومية. يعتمد هذا القطاع على الإطار السياسي الإيجابي الذي تدعمه المنظمات الإقليمية مثل جمعية تخزين الطاقة الأمريكية (ESA). تتمتع المرافق برؤية أفضل لمتطلبات الشبكة ويمكنها تحديد موقع التخزين وتوفيره بشكل أفضل لتلبية متطلباتها ولكن مع تمرير جميع التكاليف إلى العملاء.

عن طريق تحليل التطبيق

قطاع الطاقة المتجددة سيهيمن مدعومًا بالاتجاه المتزايد لتكامل الطاقة المتجددة مع البطاريات على نطاق الشبكة

حسب التطبيق، يتم تصنيف السوق إلى مصادر الطاقة المتجددة، وتحويل الذروة، والخدمات الإضافية، والطاقة الاحتياطية، وغيرها. سيهيمن قطاع الطاقة المتجددة على السوق خلال فترة التنبؤ. من المرجح أن يؤدي الانخفاض المشترك في تكلفة البطاريات على نطاق المرافق والكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة إلى توسيع دور أنظمة تخزين الطاقة المعتمدة على البطاريات في الانتقال إلى عالم خالٍ من الكربون. 

رؤى إقليمية

للحصول على مزيد من المعلومات حول التحليل الإقليمي لهذا السوق، طلب عينة مجانية

سيطرت منطقة أمريكا الشمالية على السوق. إن توفر السياسات الحكومية المواتية، والإعفاءات الضريبية لنشر الطاقة المتجددة، وزيادة الاستثمارات من الشركات العامة والخاصة هي بعض السمات الرئيسية التي تدفع التوسع في حجم السوق الإقليمية.

من المتوقع أن تشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ أعلى معدل نمو سنوي مركب خلال فترة التوقعات. استحوذت الصين على الحصة الأكبر من المبيعات في المنطقة بسبب المبادرات الحكومية المستمرة والاستثمارات لتعزيز نمو السوق.

وتحاول أوروبا أيضًا تعزيز تصنيع البطاريات المحلية. يدعم صندوق التحول العادل تطوير مرافق تخزين الطاقة في المناطق التي تعتمد على الوقود الأحفوري. بالإضافة إلى ذلك، يخصص صندوق التعافي والقدرة على الصمود 37% من أمواله للإنفاق المناخي المستدام للتعافي من فيروس كورونا. وينبغي أن يستفيد تطوير تخزين الطاقة من هذا.

ومن المتوقع أيضًا أن تنمو بقية دول العالم بمعدل استثنائي. من بين الأشكال المختلفة لتخزين الطاقة، تعد البطاريات الكهروكيميائية هي المرشحة الرئيسية للاستخدام في قطاع الطاقة في أمريكا اللاتينية. ومن ناحية أخرى، يواجه نشر البطاريات تحديات مالية مثل ارتفاع تكلفة استيرادها. وهذا العامل يعيق توسع سوق البطاريات على نطاق الشبكة في بقية أنحاء العالم.

قائمة المفاتيح بطارية على نطاق الشبكة شركات

جنرال إلكتريك تسيطر على السوق مدعومة بعروض منتجاتها الواسعة واسم علامتها التجارية المشهورة

تتناول شركة جنرال إلكتريك الجوانب الرئيسية لأعمالها التي تمنحها ميزة تنافسية في السوق. بعض العوامل المهمة هي وضعها المالي، والموظفين ذوي الخبرة، وتفرد المنتجات، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، تعد قدرات البحث والتطوير الواسعة والقوى العاملة القوية من نقاط قوة شركة جنرال إلكتريك. على سبيل المثال،

• في مارس 2018، أعلنت جنرال إلكتريك عن منصة مبتكرة لتخزين الطاقة تسمى Reservoir. يتكامل الخزان مع شبكة الطاقة الشاملة لتمكين العملاء من زيادة تكامل الطاقة المتجددة، وتحسين الأداء المالي، وتحسين عمليات الشبكة، وخفض تكاليف الطاقة، والسماح بتوليد محلي أكثر لامركزية.

قائمة الشركات الرئيسية:

• شركة سامسونج SDI المحدودة. (كوريا الجنوبية)


• عوازل إن جي كيه المحدودة. (اليابان)


• شركة BYD المحدودة (الصين)


• جنرال إلكتريك (الولايات المتحدة)


• ريد فلو المحدودة(أستراليا)


• أمبري إنكوربوريتد (الولايات المتحدة)


• طاقة VRB (كندا)


• 24M Technologies, Inc. (الولايات المتحدة)


• شركة لوكهيد مارتن(نحن.)


• FZSONICK SA (سويسرا)


• شركة كور باور (الولايات المتحدة)

التطورات الصناعية الرئيسية:

• سبتمبر 2022: قامت عوازل NGK بتوصيل نظام تخزين طاقة بطارية الصوديوم والكبريت (NAS) الشامل في محطة الغاز الطبيعي المسال السابقة في اليابان. طلبت شركة Toho Gas، وهي شركة مرافق مشتركة تخدم 54 مدينة في ثلاث محافظات في وسط اليابان، نظام NAS بقدرة 11.4 ميجاوات/69.6 ميجاوات في الساعة لاستخدامه في محطة Tsu LNG في محافظة مي. ومن المقرر الانتهاء من العام المالي 2025.


• سبتمبر 2022:تعاونت Redflow مع جامعة كوينزلاند ضمن مركز أبحاث مجلس البحوث الأسترالي (ARC) لتخزين الطاقة الآمن والموثوق، والذي تديره جامعة ديكين. تم تحديد المشروع البحثي الذي يحمل عنوان "تشغيل بطارية التدفق الممتد" لتطوير فهم أعمق لكيمياء الإلكتروليت ومواد الإلكترود لتوسيع الخصائص التشغيلية لوحدة بروم الزنك (ZBM).


• مايو 2021:جمعت شركة 24M مبلغ 56.8 مليون دولار أمريكي من تمويل السلسلة E لتسويق عملية التصنيع شبه الصلبة التي تتسم بالكفاءة في رأس المال والبساطة والمنخفضة التكلفة وتوسيع برامج تطوير التكنولوجيا الخاصة بتخزين الشبكة ومركبة كهربائيةالتطبيقات. قادت شركة التجارة العالمية ITOCHU Corporation عملية التمويل. وكجزء من التمويل وكجزء من التمويل، سينضم هيرواكي موراسي، المدير العام لقسم أعمال الطاقة المستدامة في ITOCHU، إلى مجلس إدارة 24M.


• مارس 2021:ستقوم شركة NGK بتزويد نظام تخزين طاقة البطاريات NAS بقدرة 600 كيلووات/3600 كيلووات في الساعة لمشروع Uliastai في مقاطعة زافخان الغربية في منغوليا. وهو جزء من مبادرة أوسع لزيادة استخدام الطاقة المتجددة في منغوليا، التي تعتمد بشكل كبير على الفحم. يأتي حوالي 93% من إجمالي احتياجات الكهرباء من نظام الطاقة المركزي، الذي يزود مراكز الأحمال الكبيرة، بما في ذلك العاصمة أولانباتار، من أسطول من محطات التوليد المشترك للطاقة القديمة. ومن المقرر الانتهاء من المشروع في عام 2022.


• سبتمبر 2019:أعلنت شركة GE Renewable Energy أنه تم اختيارها من قبل شركة Convergent Energy + Power لتزويد أنظمة تخزين البطاريات لثلاثة مشاريع في كاليفورنيا بإجمالي 100 ميجاوات في الساعة. يتضمن نطاق خدمات GE Renewable Energy عقد خدمة طويل الأجل وضمانات ممتدة. تدعم أنظمة تخزين الطاقة هدفين أساسيين. أولا، أنها توفر القدرة المحلية المستهدفة لتحسين موثوقية الشبكة في أوقات الذروة. ثانيًا، باعتبارها أجهزة تثبيت سريعة المفعول، يمكن لأنظمة تخزين طاقة البطاريات الشحن والتفريغ بسرعة لتنظيم التردد والمساهمة في استقرار الشبكة، مما يساعد على تحقيق التوازن وتسهيل الانتشار المتزايد للطاقة المتجددة المتغيرة. ستساعد هذه الأصول في تحقيق أهداف ولاية كاليفورنيا المتمثلة في توليد 33% من الطاقة المتجددة بحلول عام 2020 و100% بحلول عام 2050.

تغطية التقرير

يسلط تقرير البحث الضوء على المناطق الرائدة في جميع أنحاء العالم لتقديم فهم أفضل للمشهد التنافسي. علاوة على ذلك، يقدم التقرير نظرة ثاقبة لأحدث اتجاهات الصناعة ويحلل التقنيات التي يتم نشرها بوتيرة سريعة على المستوى العالمي. كما يسلط الضوء على بعض العوامل والقيود المحفزة للنمو، مما يساعد القارئ على اكتساب معرفة متعمقة حول الصناعة.

تمثيل انفوجرافيك ل Grid-Scale Battery Market

عرض الرسم البياني الكامل

للحصول على معلومات عن مختلف القطاعات, مشاركة استفساراتك معنا

نطاق التقرير والتجزئة