Taille, part et analyse de l’industrie des batteries à l’échelle du réseau, par chimie des batteries (plomb-acide, à base de sodium, flux redox, lithium-ion et autres), par propriété (propriété de tiers, propriété de services publics), par application ( Énergies renouvelables, déplacement des pointes, services auxiliaires, alimentation de secours et autres) et prévisions régionales, 2024-2032

La taille du marché mondial des batteries à l’échelle du réseau était évaluée à 10,07 milliards USD en 2023 et devrait passer de 12,78 milliards USD en 2024 à 48,71 milliards USD d’ici 2032, avec un TCAC de 18,20 % au cours de la période de prévision. L’Amérique du Nord a dominé le marché mondial des batteries à l’échelle du réseau avec une part de 54,12 % en 2023. Le marché des batteries à l’échelle du réseau en Arabie Saoudite devrait connaître une croissance significative, atteignant une valeur estimée à 19,14 milliards de dollars d’ici 2032, tiré par la hausse. besoin de technologies de batteries rentables à l’échelle du réseau.

La batterie à l’échelle du réseau est une technologie qui permet aux opérateurs de réseau et aux services publics de réserver de l’énergie pour une utilisation ultérieure. Un système de stockage d'énergie par batterie (BESS) est un dispositif électrochimique qui charge (ou collecte) l'énergie d'une centrale électrique ou d'un réseau. Ensuite, il décharge cette énergie pour fournir de l’électricité ou d’autres services de réseau en cas de besoin. La tendance croissante aux énergies renouvelables stimule la croissance du marché des batteries à l’échelle du réseau.

La pandémie mondiale de COVID-19 a été sans précédent et stupéfiante, les batteries à l’échelle du réseau connaissant une demande plus élevée que prévu dans toutes les régions par rapport aux niveaux d’avant la pandémie. La pandémie de COVID-19 a créé des défis sur le marché en 2020 ; selon l’Agence internationale de l’énergie, le stockage annuel par batterie à l’échelle du réseau a augmenté en 2020 et 2021. Cette augmentation implique que le marché a connu une croissance malgré les défis du COVID-19.

TENDANCES DU MARCHÉ

Des avancées significatives dans la technologie des batteries pour stimuler la croissance du marché

À mesure que les volumes de production augmentent, les coûts de fabrication par unité continuent de diminuer, ce qui rend les batteries à l'échelle du réseau plus abordables pour une adoption généralisée. Les nouveaux matériaux de cathode et d'anode offrent une densité énergétique plus élevée et des coûts de production inférieurs par rapport au lithium-ion traditionnel, réduisant ainsi davantage les coûts globaux du système de batterie. L'automatisation et les techniques de fabrication avancées optimisent l'efficacité de la production, contribuant ainsi à la réduction des coûts.

De nouveaux matériaux, tels que les oxydes en couches riches en nickel et le phosphate de fer et de lithium, offrent une densité énergétique plus élevée, permettant aux batteries de stocker plus d'énergie dans un volume plus petit, réduisant ainsi l'empreinte et les coûts de déploiement. Le remplacement des anodes en graphite traditionnelles par du silicium offre une densité énergétique théorique encore plus élevée, doublant potentiellement la capacité de stockage et augmentant la portée des futurs systèmes de batterie. Les progrès en matière d'empilage et d'emballage améliorent la densité énergétique sans compromettre la sécurité ou la stabilité. Les progrès dans la technologie des batteries devraient se poursuivre, réduisant encore les coûts, améliorant les performances et élargissant les applications, contribuant ainsi à une transition transformatrice vers un avenir énergétique plus propre et plus résilient.

Tendance croissante à créer des batteries au sel fondu Opportunités lucratives pour le marché

Le stockage thermique n'a pas retenu l'attention de l'industrie ces derniers temps, à l'instar du stockage sur batterie, qui connaît de plus en plus de déploiements. Les batteries au lithium-ion sont principalement utilisées dans les batteries à l’échelle du réseau, mais ces derniers temps, les batteries au sel fondu ont gagné en popularité. Cette attention acquise est attribuée à ses avantages par rapport aux autres types de batteries. Certains des avantages des batteries au sodium sont la durabilité et l'utilisation réduite de matériaux et de fréquences critiques, le rayon plus grand du sodium et son potentiel redox plus faible se traduisent par une densité énergétique inférieure à celle des batteries lithium-ion.

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FACTEURS DE CROISSANCE

Avantages de la batterie à l’échelle du réseau pour propulser la croissance du marché

Le stockage d’énergie offre de nombreux avantages tels que l’intégration de diverses ressources et l’amélioration de la fiabilité et de la résilience. De plus, les batteries à l’échelle du réseau offrent l’avantage de l’arbitrage. L'arbitrage consiste à charger la batterie lorsque les prix de l'énergie sont bas et à la décharger pendant les heures de pointe les plus coûteuses. Pour l’opérateur de systèmes de stockage d’énergie par batterie (BESS), cette pratique peut générer une source de revenus en profitant des prix de l’électricité qui varient tout au long de la journée. Une extension du service d'arbitrage énergétique est la réduction des énergie renouvelable réduction.

Les exploitants d’usines et les développeurs de projets souhaitent utiliser autant que possible une production d’énergie renouvelable rentable et sans émissions. Cependant, dans les systèmes avec une part croissante d'énergie renouvelable variable (ERV), la flexibilité limitée des générateurs conventionnels et les écarts temporels entre l'offre d'énergie renouvelable et la demande d'électricité peuvent amener les générateurs renouvelables à limiter leur production. En chargeant la batterie avec de l’énergie à faible coût lors d’une production renouvelable excédentaire et en la déchargeant pendant les périodes de forte demande, cela s’avère rentable pour les exploitants de centrales.

BESS peut réduire la contrainte des énergies renouvelables et maximiser la valeur que les développeurs peuvent vendre sur le marché. Une autre extension de l’arbitrage dans les systèmes énergétiques sans marchés de l’électricité est le nivellement de charge. Grâce à l'équilibrage de charge, les opérateurs de système chargent les batteries pendant les périodes de production excédentaire et libèrent de l'énergie en cas de demande excédentaire afin de coordonner plus efficacement l'utilisation des ressources de production.

Intégration accrue de l'énergie renouvelable avec le stockage sur batterie pour stimuler l'adoption des batteries

Le stockage sur batterie à l’échelle du réseau peut également contribuer à une énergie propre. Le stockage par batterie est l’une des nombreuses options technologiques susceptibles d’améliorer la flexibilité du système électrique et de permettre un niveau élevé d’intégration des énergies renouvelables. Des études et des expériences concrètes ont montré que les systèmes énergétiques interconnectés peuvent intégrer de manière sûre et fiable de grandes quantités d’énergie renouvelable provenant de sources d’énergie renouvelable variable (ERV) sans nouvelles ressources de stockage d’énergie.

Les batteries commencent à atteindre une taille qui permet aux énergies renouvelables de remplacer les batteries de taille moyenne générateurs de gaz naturel . Avec environ 200 mégawatts, les batteries atteignent même une taille qui permet de remplacer les petits et moyens générateurs de gaz naturel par des énergies renouvelables. Selon Wesley Cole, analyste en énergie au National Renewable Energy Laboratory, l’ajout du stockage rend également les énergies renouvelables plus viables. De plus, plus on met sur le réseau des énergies renouvelables, plus la valeur diminue. Le stockage aide en capturant l’excès d’énergie qui aurait été perdu au milieu de la journée lorsque la demande d’énergie est plus faible et en le déplaçant vers un moment où il est plus précieux.

L'électricité produite à partir de sources renouvelables est fournie directement au réseau pour que les consommateurs y aient accès, mais la demande du réseau fluctue. Aujourd’hui, les systèmes de stockage par batteries offrent aux producteurs d’énergie renouvelable de taille moyenne une solution bon marché et authentique pour capter l’électricité produite. Connecté au réseau national, cela permet de participer à des programmes de réponse à la demande et d'utiliser l'énergie déposée pour produire le taux de rendement maximum.

FACTEURS DE RETENUE

Des coûts d’installation et de maintenance élevés pour entraver l’expansion du marché

Batteries lithium-ion s'enflamment en raison d'anomalies dans leurs composants énergétiques - électrolytes composés de solvants organiques, cathode riche en oxygène et gaz combustibles. De plus, les batteries lithium-ion sont exceptionnellement sensibles aux températures élevées et sont essentiellement inflammables. Ces batteries s’endommagent beaucoup plus rapidement qu’elles ne le feraient habituellement en raison de la chaleur. Lorsqu’une batterie lithium-ion fait une fausse couche, elle s’enflamme et peut causer des dommages importants.

Malgré ses avantages globaux, le lithium-ion présente des inconvénients. Il est fragile et nécessite des circuits de protection pour garantir un fonctionnement sûr. Les circuits de sécurité intégrés à chaque pack limitent la tension la plus élevée de chaque cellule pendant la charge et empêchent la tension de la cellule de chuter trop bas pendant la décharge.

Le vieillissement est un problème avec la plupart des batteries lithium-ion, et de nombreux fabricants restent silencieux. Après un an, une certaine dégradation de la capacité est perceptible, que la batterie soit ou non utilisée. La batterie tombe souvent en panne au bout de deux ou trois ans. Il convient de noter que d’autres produits chimiques ont également des effets dégénératifs liés à l’âge. Cela est particulièrement vrai pour nickel-hydrure métallique lorsqu'il est exposé à des températures ambiantes élevées.

De plus, le RFB entièrement vanadium est la chimie RFB la plus recherchée et la plus développée. Cependant, l'acceptation de ce système par le marché a été entravée par le coût élevé des produits chimiques. Cependant, les espèces rédox organiques solubles dans l’eau offrent une option potentielle pour les matériaux à faible coût. Les processus de synthèse nécessaires pour adapter la structure moléculaire à une solubilité élevée et à un potentiel optimal augmentent à leur tour le coût des matériaux et limitent la disponibilité de membranes poreuses pour réduire les croisements, augmentant ainsi les coûts d'investissement et de maintenance.

SEGMENTATION DU MARCHÉ

Par analyse chimique de la batterie

Le segment lithium-ion dominera le marché grâce à une chaîne d'approvisionnement établie

Sur la base de la chimie des batteries, le marché est segmenté en lithium-ion, plomb-acide, redox-flow, à base de sodium et autres. Le segment lithium-ion détenait la plus grande part du marché en 2021. Ces batteries sont utilisées dans diverses applications en raison des innovations technologiques et des capacités de fabrication améliorées. La technologie lithium-ion représentait plus de 90 % de la puissance installée et de la capacité énergétique des grands systèmes de stockage par batterie fonctionnant en Amérique du Nord (perdant beaucoup d'énergie entre la charge et la décharge) et des temps de réponse rapides.

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Par analyse de propriété

Le segment des services publics sera en tête grâce à l'augmentation des investissements

En fonction de la propriété, le marché est classé en propriété de tiers et propriété de services publics. Le segment appartenant aux services publics détient la part de marché des batteries à l’échelle du réseau en 2021 en raison de l’augmentation des investissements des services publics gouvernementaux et non gouvernementaux. Le segment est porté par le cadre politique positif soutenu par des organisations régionales telles que la U.S. Energy Storage Association (ESA). Les services publics ont une meilleure compréhension des demandes du réseau et peuvent mieux localiser et provisionner le stockage pour répondre à leurs demandes, tout en répercutant tous les coûts sur les clients.

Par analyse d'application

Le segment des énergies renouvelables dominera, soutenu par la tendance croissante de l'intégration des énergies renouvelables avec les batteries à l'échelle du réseau

Par application, le marché est classé en énergies renouvelables, déplacement des pointes, services auxiliaires, alimentation de secours et autres. Le segment des énergies renouvelables dominera le marché au cours de la période de prévision. Une diminution combinée du coût des batteries à grande échelle et de l’électricité issue de sources d’énergie renouvelables est susceptible d’élargir le rôle des systèmes de stockage d’énergie basés sur des batteries dans la transition vers un monde décarboné. 

APERÇU RÉGIONAL

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La région nord-américaine a dominé le marché. La disponibilité de politiques gouvernementales favorables, d’allègements fiscaux pour le déploiement des énergies renouvelables et l’augmentation des investissements des entreprises publiques et privées sont quelques-uns des principaux éléments qui stimulent l’expansion de la taille du marché régional.

L’Asie-Pacifique devrait connaître le TCAC le plus élevé au cours de la période de prévision. La Chine représente la plus grande part des ventes dans la région en raison des initiatives gouvernementales et des investissements en cours visant à stimuler la croissance du marché.

L’Europe tente également de stimuler la fabrication locale de batteries. Le Fonds pour une transition juste soutient le développement d’installations de stockage d’énergie dans les régions dépendantes des combustibles fossiles. En outre, la Facilité pour la reprise et la résilience consacre 37 % de ses fonds aux dépenses climatiques durables pour la relance après la COVID-19. Le développement du stockage d’énergie devrait en bénéficier.

Le reste du monde devrait également connaître une croissance exceptionnelle. Parmi les différentes formes de stockage d’énergie, les batteries électrochimiques sont les principales candidates au secteur énergétique latino-américain. D’un autre côté, le déploiement des batteries est confronté à des défis financiers tels que le coût élevé de leur importation. Ce facteur entrave l’expansion du marché des batteries à l’échelle du réseau dans le reste du monde.

Liste des clés  Batterie à l'échelle du réseau  Entreprises

General Electric va dominer grâce à sa large gamme de produits et à une marque réputée

General Electric aborde les aspects clés de son activité qui lui confèrent un avantage concurrentiel sur le marché. Certains facteurs importants sont sa situation financière, ses employés expérimentés, le caractère unique des produits, etc. De plus, de vastes capacités de recherche et développement et une main-d'œuvre solide sont les points forts de General Electric. Par exemple,

• En mars 2018, GE a annoncé une plateforme innovante de stockage d'énergie appelée Reservoir. Le réservoir s'intègre au réseau électrique global pour permettre aux clients d'accroître l'intégration des énergies renouvelables, d'améliorer leurs performances financières, d'améliorer les opérations du réseau, de réduire les coûts énergétiques et de permettre une production locale plus décentralisée.

LISTE DES ENTREPRISES CLÉS PROFILÉES :

• Samsung SDI CO., LTD. (Corée du Sud)


• Isolateurs NGK, LTD . (Japon)


• BYD Company Ltd (Chine)


• General Electric (États-Unis)


• Redflow Limitée (Australie)


• Ambri Incorporated (États-Unis)


• VRB Énergie (Canada)


• 24M Technologies, Inc. (États-Unis)


• Société Lockheed Martin (NOUS.)


• FZSONICK SA (Suisse)


• KORE Power, Inc. (États-Unis)

DÉVELOPPEMENTS CLÉS DE L’INDUSTRIE :

• Septembre 2022 :  NGK Insulators a connecté un vaste système de stockage d'énergie par batterie sodium-soufre (NAS) dans un ancien terminal GNL au Japon. Toho Gas, une société de services publics desservant 54 villes dans trois préfectures du centre du Japon, a commandé le système NAS de 11,4 MW/69,6 MWh pour une utilisation à la station Tsu LNG dans la préfecture de Mie. L'achèvement est prévu pour l'exercice 2025.


• Septembre 2022 : Redflow a collaboré avec l'Université du Queensland au sein du centre de recherche du Conseil australien de la recherche (ARC) pour un stockage d'énergie sûr et fiable, géré par l'Université Deakin. Le projet de recherche intitulé « Extending Flow Battery Operation » a été identifié pour développer une compréhension plus approfondie de la chimie des électrolytes et des matériaux des électrodes afin d'élargir davantage les caractéristiques opérationnelles du module zinc-brome (ZBM).


• Mai 2021 : 24M a levé 56,8 millions de dollars en financement de série E pour commercialiser son processus de fabrication semi-solide efficace, simple et peu coûteux et étendre ses programmes de développement technologique pour le stockage en réseau et véhicule électrique candidatures. La société commerciale mondiale ITOCHU Corporation a dirigé le financement. Dans le cadre du financement et dans le cadre du financement, Hiroaki Murase, directeur général de la division commerciale énergie durable d'ITOCHU, rejoindra le conseil d'administration de 24M.


• Mars 2021 : NGK fournira un système de stockage d'énergie par batterie NAS de 600 kW/3 600 kWh pour le projet Uliastai dans la province occidentale de Zavkhan en Mongolie. Cela fait partie d’une initiative plus large visant à accroître l’utilisation des énergies renouvelables en Mongolie, qui dépend fortement du charbon. Environ 93 % de tous les besoins en électricité proviennent du système électrique central, qui alimente les grands centres de consommation, y compris la capitale Oulan-Bator, à partir d'un parc de centrales de cogénération vieillissantes. L’achèvement du projet est prévu pour 2022.


• Septembre 2019 : GE Renewable Energy a annoncé avoir été sélectionné par Convergent Energy + Power pour fournir des systèmes de stockage par batterie pour trois projets en Californie totalisant 100 MWh. L'étendue des services de GE Renewable Energy comprend un contrat de service à long terme et des garanties étendues. Les systèmes de stockage d’énergie répondent à deux objectifs principaux. Premièrement, ils fournissent une capacité locale ciblée pour améliorer la fiabilité du réseau aux heures de pointe. Deuxièmement, en tant que dispositifs de stabilisation à action rapide, les systèmes de stockage d'énergie par batterie peuvent se charger et se décharger rapidement pour réguler la fréquence et contribuer à la stabilité du réseau, contribuant ainsi à équilibrer et à faciliter la diffusion toujours croissante d'énergies renouvelables variables. De tels actifs contribueront à atteindre les objectifs de l'État de Californie de 33 % d'énergie renouvelable d'ici 2020 et de 100 % d'ici 2050.

COUVERTURE DU RAPPORT

Le rapport de recherche met en évidence les principales régions du monde pour offrir une meilleure compréhension du paysage concurrentiel. En outre, le rapport donne un aperçu des dernières tendances du secteur et analyse les technologies déployées à un rythme rapide au niveau mondial. Il met en outre en évidence certains des facteurs et contraintes qui stimulent la croissance, aidant ainsi le lecteur à acquérir des connaissances approfondies sur le secteur.

Una representación infográfica de Grid-Scale Battery Market

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