通信基站儲能鋰電池出貨量
通信基站尤其是5G基站的建設(shè)帶動了基站儲能用鋰離子電池的快速增長。
根據(jù)EVTank發(fā)布的白皮書的數(shù)據(jù)，2022年中國通信基站用儲能鋰離子電池出貨量達到10.7GWh，同比增長17.4%，占通信基站用儲能電池的比例已經(jīng)超過60%，替代鉛酸電池的趨勢越來越明顯。
此外，截止到2022年年底，中國累計建成并開通5G基站231.2萬個，占全球的60%以上，每年新增加的5G基站數(shù)量仍處于快速增長的趨勢中。
海四達通信鋰離子電池組
5G基站高功耗促使備用電源擴容
通信移動網(wǎng)絡(luò)中，基站是移動通信網(wǎng)絡(luò)耗能主要組成部分，占到整個網(wǎng)絡(luò)耗能80%以上。
基站的供電系統(tǒng)由市電引入，通過交流配電箱、開關(guān)電源轉(zhuǎn)換為48V直流后連接到基站設(shè)備，基站設(shè)備再通過饋線/光纖連接到鐵塔上的天線。
基站設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包含：BBU、射頻單元（RRU/AAU）、功率放大器（PA）、主電源、天線接口、散熱系統(tǒng)（空調(diào)或風(fēng)扇）等，也是基站主要的耗電部分。
在4G時代，單個基站功耗最大可達1300W，由于5G使用了更大規(guī)模的陣列天線、更高的帶寬，基站將處理海量數(shù)據(jù)，耗能明顯高于原有3G、4G基站。根據(jù)測算，滿載5G基站單站功率接近3800W，是4G的3.5倍，即使空載情況下，功率也達到2300W，是4G的2.6倍。
如果考慮其他設(shè)備的能耗（如空調(diào)系統(tǒng)），單個5G基站的能耗將超過5KW。備用電源容量的設(shè)計一般按照基站峰值功耗來定，為了滿足必備的時長需求，更換大容量的后備電源不可避免。
單個4G基站備用電源典型值約11.2KWh，而5G基站則需要擴容到21.2KWh，幾乎翻倍。
為保證5G通信設(shè)備能夠穩(wěn)定使用，一般對宏基站儲備3-4h的儲能電量，供電電壓為48V。大規(guī)模的建設(shè)直接帶動了儲能電池的需求，對比鉛酸電池，可以看出磷酸鐵鋰電池在5G通信基站儲能的優(yōu)勢更明顯，未來的應(yīng)用前景更廣。
通信基站用儲能電池市場競爭情況
從通信基站儲能用鉛酸電池來看，目前的主要參與者包括理士國際，南都電源、雄韜股份、雙登集團、圣陽股份等。
在通信基站儲能用鋰離子電池領(lǐng)域，除了之前的鉛酸電池企業(yè)轉(zhuǎn)型提供基站用鋰離子電池產(chǎn)品之外，包括昆宇電源、海四達、國軒高科、寧德時代、比亞迪、億緯鋰能和ATL等專注于鋰離子電池企業(yè)也在積極開拓通信基站儲能領(lǐng)域。
南都電源磷酸鐵鋰電池
EVTank數(shù)據(jù)顯示，2022年理士國際和昆宇電源分別在通信基站儲能用鉛酸電池和鋰離子電池領(lǐng)域排名第一。
展望未來，預(yù)計在2030年之前，中國通信基站儲能電池的累計市場需求量將達到142.7GWh，其累計市場規(guī)模將達到840億元。
從儲能電池技術(shù)路線來看，鋰離子電池將占據(jù)80%以上的市場份額，除了傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池之外，包括鈉離子電池和燃料電池等在內(nèi)的新電池技術(shù)也將逐步在通信基站儲能中得到應(yīng)用。
通信基站備用電源：鉛酸落幕，鐵鋰登場
自移動通信行業(yè)發(fā)展以來，鉛酸電池以極高的性價比和技術(shù)成熟穩(wěn)定性，再加上鉛酸電池龐大的市場和完善的后端資源處理配套，在通信基站領(lǐng)域是備用電源的首選，占據(jù)了基站備用電源90%以上的市場。
而隨著磷酸鐵鋰電池成本持續(xù)下降，鉛酸電池的備用電源地位岌岌可危。當前鉛酸電池48V/12Ah價格僅為220元左右，對應(yīng)單位價格0.38元/Wh；儲能用磷酸鐵鋰電池價格下降到0.78元/Wh，梯次利用鐵鋰電池價格約0.4元/Wh。
從售價上看，磷酸鐵鋰電池是鉛酸電池的兩倍，但從使用成本角度考慮，鐵鋰電池在基站儲能領(lǐng)域的全生命周期成本優(yōu)勢上已經(jīng)遠遠超過鉛酸電池。
雙燈集團通信用磷酸鐵鋰電池
鉛酸電池被替代是行業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果，隨著5G基站功耗大幅增長，用電成本大幅增加，基站對調(diào)峰調(diào)頻需求強烈，鉛酸電池較低的循環(huán)壽命和較慢的充電速度無法滿足5G時代的需求，而鐵鋰電池在這方面為5G基站帶來很大的經(jīng)濟性。
海四達通信電池產(chǎn)品
從兩類電池的性能指標對比來看，磷酸鐵鋰電池性能指標全面領(lǐng)先鉛酸電池。鐵鋰電池循環(huán)壽命可達3000次以上，而鉛酸電池的循環(huán)壽命僅500次左右，能量密度方面，鐵鋰電池大幅領(lǐng)先，疊加工作電壓，工作溫度等，更適合替代鉛酸作為基站備用電池。
盡管當前鉛酸電池較鐵鋰電池便宜一半，把循環(huán)壽命、占地面積、維護花銷，空調(diào)降溫花銷等考慮進來后，鐵鋰配套的備用電源使用成本優(yōu)勢已經(jīng)有所體現(xiàn)，測算采用鐵鋰電池之后，平均每年的備用電池費用8100元，較鉛酸電池低1700元/年，若全國500萬個基站全部采用鐵鋰電池，則可節(jié)約85億元備用電源費用。
而從時間軸上看，第三年之后鐵鋰電池的累計使用成本就可低于鉛酸電池。
通信儲能鋰電池應(yīng)用情況
通信儲能鋰電池屬于典型的容量型應(yīng)用，對倍率和能量密度要求一般，但對循環(huán)壽命和高低溫性能較為看重。
從應(yīng)用場景看，通信儲能主要配套通信基站、數(shù)據(jù)中心等建設(shè)，其電池主流產(chǎn)品型號為50Ah、100Ah方形或軟包鐵鋰電池。
不僅如此，由于5G基站耗能較大，對通信儲能電芯容量要求更大，對電芯容量要求可提升至200Ah。
電池工藝方面，多數(shù)方形通信儲能電池采用卷繞工藝，軟包則采用疊片工藝。
方形電池方面，主要有昆宇電源推出的簡式電芯，配合疊片、多極耳并聯(lián)技術(shù)，循環(huán)壽命得到提升，其狹長式設(shè)計提升了電池溫控性能。
值得關(guān)注的是，2022年湖南全省累計建成5G基站4.5萬余個，昆宇電源瞄準湖南儲能市場，去年在常德投建了6GWh儲能鋰電池全自動生產(chǎn)線。
軟包電池方面，雙登集團軟包電池已經(jīng)在通信領(lǐng)域取得應(yīng)用，此前拿下中國鐵塔800MWh5G備用電源項目。
具體來看，軟包電池在通信儲能的優(yōu)勢在于方便做大，在相關(guān)服務(wù)案例中，雙登集團48V100Ah產(chǎn)品已經(jīng)可以做到3U高度，相較于此前3U機柜空間普遍使用50Ah電池產(chǎn)品，雙登集團100Ah軟包電池在相同高度下，容量增加了一倍。
現(xiàn)階段，通信儲能領(lǐng)域的“專用”電芯還未出現(xiàn)，設(shè)計語言尚未形成體系，差異化電芯競爭將是通信儲能電池企業(yè)的發(fā)力關(guān)鍵。
資料來源：東方證券、EVTank、GⅡ、艾邦綜合整理
原文始發(fā)于微信公眾號（艾邦儲能與充電）：?通信基站備用電源：鉛酸落幕，鐵鋰登場