2024 年,全球储能市场展现出强劲的增长态势,新增装机量达到了令人瞩目的规模,为能源格局的重塑注入了强大动力。从市场规模来看,2024 年全球储能新增装机约 188.5GWh,市场规模升至 627亿美元。中国在其中扮演着举足轻重的角色,贡献了超过 50% 的新增装机,稳坐全球最大储能市场的宝座。
随着可再生能源在能源结构中占比的持续攀升,以及能源结构转型进程的不断加速,储能系统的地位也实现了质的飞跃,从过去的辅助角色逐渐演变为如今的能源枢纽。近日,与非网与国际领先的芯片公司安森美、德州仪器(TI),国内著名的储能EPC厂商南网科技进行了2025年储能行业发展趋势的专题采访与讨论,细数了储能行业的发展趋势,并分析了储能产业最新的芯片技术趋势,供大家参考。
一、行业概况
1.1、储能系统
对于一个完整的储能系统,产业链中游一般包括电池模组、电池 PACK、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、功率协调控制系统 (PMS)以及储能变流器(PCS)五大组成部分。
图|储能产业产业链
来源:海博思创招股书
1.2、产业格局
随着清洁能源在全球范围内装机量的快速提升,为了保障电网的安全稳定的运行,市场对大型储能系统的需求也在快速上升。基于对产业广阔前景的预期,国内各大锂电池企业、PCS 和电力设备企业等纷纷布局储能产业,市场呈现差异化竞争态势。目前国内储能系统行业的主要参与者包括专业系统集成商、锂电池厂商、PCS和电力设备厂商等三大类。
来源:海博思创招股书
1.3、技术方向
新型储能中,锂电池由于其寿命长、能量密度高、效率高、响应速度快、环境适应性强等优势,在电化学储能中占据绝对主导地位,根据 CNESA 统计,截至2022年,全球锂电储能装机规模占据电化学储能的 94.4%。
图|新型储能占比
来源:宏工科技招股书
2 月 17 日工信部等八部门近日联合印发《新型储能制造业高质量发展行动方案》。《方案》提出发展多元化新型储能本体技术,加快锂电池等成熟技术迭代升级,支持颠覆性技术创新,提升高端产品供给能力。
其中针对锂电池指出,面向新型储能应用需求,加快长寿命高容量先进活性材料技术、高效补锂技术攻关,发展高附加值辅材产品,重点布局大容量高安全储能电池、高功率电池、全生命周期高能效电池、储能用固态电池、全气候低衰减长寿命电池、高一致性电池系统等先进储能型锂电池产品。
图|新型储能主要种类
来源:与非研究院整理
1.4、装机量
图|储能年装机量
来源:与非研究院整理
2025 年全球储能新增装机预计突破230GWh,中国以 120GWh占比超 50%,成为核心增长极,其增长受“十四五”新型储能规划、风光大基地建设、锂电池等技术规模化及固态电池等创新技术商业化驱动;美国(50 GWh)受益于电网升级与光储一体化政策;欧洲(20 GWh)在能源转型及补贴政策下稳步增长,试点多种技术;新兴市场(30 GWh)因新能源装机增长及中国产业链出海降本实现增长;亚太及北美其他地区增长平缓,以分布式储能为主。
二、企业访谈
2.1、储能逆变器在效率、成本与适应性之间的平衡
随着全球储能装机规模的持续扩张,储能逆变器正面临效率提升、成本控制及复杂场景适配的多重挑战。据安森美Hank Zhao介绍,安森美聚焦功率半导体的底层创新,通过碳化硅(SiC)器件的性能突破与拓扑优化,实现效率、成本与适应性的硬支撑。
图|安森美电源方案事业部战略业务拓展 Hank Zhao
图|安森美主要储能产品和技术
通过上述技术,安森美实现了储能逆变器在效率、成本、可靠性三个维度的突破,为不同功率等级的储能场景提供了适配方案。
据南网科技工程师介绍,储能逆变器正从单一功率转换器演进为集成先进硬件、智能算法与系统级协同能力的电网核心枢纽:硬件上,以碳化硅为代表的第三代半导体配合多电平拓扑,提升转换效率,压缩散热、电感等综合成本;软件上,通过“构网型”技术具备主动提供惯量、稳定电压频率及黑启动能力,从被动适应电网转为主动塑造稳定性;面对多元电池,通过宽直流电压范围、模块化设计及与 BMS 协同,适应复杂电网环境和多样电池资产。
2.2、电池管理系统(BMS)故障诊断能力提升
2024年全球167起储能安全事故,德州仪器(TI)与南网科技从不同技术维度发力,分别通过硬件根基强化与智能系统升级,实现了电池管理系统(BMS)故障诊断能力的提升,构建了差异化的安全防护体系。
德州仪器(TI)系统工程师严骏华向我们介绍,公司聚焦 BMS 的“物理层安全”,通过高精度测量与全链路冗余设计,确保故障诊断的准确性与可靠性,核心路径依托 BQ78702/BQ78706 芯片搭配TMUX1308 扩展模块,覆盖每个电芯的温度监测,精准捕捉热失控前兆(如局部温差异常)。采用双重冗余设计,从硬件层面消除了单点故障风险。
德州仪器(TI)系统工程师 严骏华
据南网科技工程师介绍,提升BMS故障诊断能力减少安全事故,核心在于推动从被动“警告—切断”模式向主动的“预测-干预”范式转变。基于海量运行数据训练AI模型,在数字孪生体中实时模拟电池运行状态,提前数小时甚至数天预测热失控等恶性事故风险。例如,通过数字孪生模拟不同充放电工况下的电芯老化路径,可精准预判潜在故障点。
德州仪器(TI)与南网科技分别从“基础保障”与“智能升级”维度发力,推动 BMS 故障诊断能力从“可见故障检测”向“潜在风险预判”进阶,为储能系统安全运行提供了多层次技术支撑。
2.3、AI 数据中心对储能技术/储能芯片的新要求
AI 数据中心因其高能耗、电力需求波动大等特点,对储能技术和芯片提出了新的要求。AI 训练和推理任务会使电力负载瞬间飙升,要求储能技术具备高功率密度,能快速输出大功率。
AI 数据中心能耗大,且风光发电具有间歇性,长时储能技术(4 小时以上)变得尤为重要。
安森美Hank Zhao介绍,安森美通过垂直整合 SiC 产业链,提供从衬底到模块的端到端解决方案,以应对AI数据中心的储能技术挑战。安森美还开发了下一代2000V SiC技术,可进一步降低损耗,适用于高效DCDC转换。
德州仪器(TI)严骏华介绍,基于 GaN 的场效应晶体管(FET),可实现更快的开关速度与更高的功率密度,帮助工程师设计出更紧凑、高效的光伏逆变器,减少能量损耗并简化系统空间布局。
南网科技则认为储能系统芯片方案正迎来系统性革新:电池管理系统BMS的模拟前端AFE芯片需具备更高采样精度与速度,主控MCU则要集成更复杂的算法以实现精准的电池状态估算与主动安全预警;功率转换系统PCS大量采用碳化硅SiC等第三代半导体功率器件,配合高性能DSP控制芯片,以实现更高的转换效率、功率密度与更快的动态响应;能源管理系统EMS则越来越多地集成具备边缘计算能力的AI芯片,用于执行复杂的负荷预测、电价分析与源网荷储协同控制策略,从而将储能从被动备电资产转变为能够主动优化数据中心,成为智能算力的伙伴。
2.4、AI为储能技术带来变革
AI大模型凭借强大的数据处理与分析能力,正逐步渗透到储能产业的各个环节,从研发、生产到应用,也为储能系统发展带来了全新的机遇与变革。
在动态变化的环境中,边缘 AI 成为现代能源基础设施的基石,能实现本地快速反应,无需依赖云端响应,应对需求激增、电压骤降等情况。通过将支持 AI 的处理能力嵌入电网边缘设备,德州仪器(TI)严骏华介绍,德州仪器(TI)将该技术作为嵌入式系统的“大脑”,可构建能独立分析数据、检测异常并实时响应的系统,提升设备故障检测速度、优化负载平衡及系统自主性,满足能源管理系统对大规模数据支持的需求。
2.5、储能优势及未来技术
德州仪器(TI)严骏华介绍,在技术储备上公司重点投入 BMS 相关领域,尤其适配锂离子电池向 LiFePO4 等更先进电池技术的转型趋势。其中BESS架构适用于1500V 高压电池系统,集成多种管理单元,可全面监控电池状态并支持灵活通信方式;还有可堆叠电池管理单元、高压电池簇监控单元、电池控制单元等参考设计,通过精准监测和可靠控制,提升储能系统对可再生能源的利用率,保障电网稳定和备用电力支持。
安森美Hank Zhao介绍,安森美掌握SiC技术全链条,其SiC方案整合第三代半导体组件及高效驱动技术,搭配主系统芯片可提供完整驱动及保护方案,助力客户推出工商业储能、集中式储能等多种产品。安森美的EliteSiC共源共栅结型场效应晶体管(Cascode JFET)性能突出,是人工智能数据中心、储能和直流快充等 AC-DC 电源单元的优质选择。未来,安森美计划推出多代沟槽型 SiC MOSFET,并开发更高电压等级的 SiC 器件,以适配下一代储能系统需求。
南网科技工程师介绍,公司在储能行业的技术优势源于深厚的电网背景与持续研发投入,具有鲜明的系统集成与智能化特色。公司不仅掌握从电池PACK到储能系统整套解决方案的设计、集成与实施能力,尤其擅长储能与电网的深度融合,自主研发了能量管理系统等核心装备,拥有自动化储能电池 PACK 产线,还成功实施全球首例由电化学储能“黑启动”重型燃机的项目,彰显了在极端电网场景下的技术驾驭能力。南网科技的技术储备正朝着更前沿、智能化的方向布局,将构网型储能技术作为核心发展方向,致力于通过技术创新从根本上提升电网稳定性。
三、总结
中国在全球储能中扮演着举足轻重的角色,贡献了超过50%的新增装机,稳坐全球最大储能市场的宝座。在全球储能产业加速扩张与技术迭代的浪潮中,安森美、德州仪器(TI)、南网科技等企业从各自技术优势出发,围绕储能逆变器的效率平衡、BMS 的安全防护、AI 数据中心的储能适配及 AI 技术赋能等核心方向持续突破。
未来,随着构网型技术、更高电压等级 SiC 器件、AI 边缘计算等技术储备的逐步落地,储能系统将进一步突破效率、成本与适应性的边界,从单一能源存储载体进化为支撑新型电力系统与数字基础设施的核心枢纽,为全球能源转型与可持续发展提供坚实的技术支撑。
来源: 与非网,作者: 王兵,原文链接: https://www.eefocus.com/article/1870894.html
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