Cơ hội lớn cho công nghệ pin lưu trữ

Công nghiệp - Năng lượng
05/08/2024 07:09
Thị trường pin lưu trữ năng lượng toàn cầu đang phát triển nhanh chóng do nhu cầu cần thiết trong việc lưu trữ năng lượng. Dự báo cho thấy thị trường pin lưu trữ sẽ tăng trưởng đồng thời với sự chuyển đổi ngày càng lớn sang xe điện và năng lượng tái tạo.
aa

Xu hướng của toàn cầu

Trước xu thế phát triển năng lượng xanh, chính phủ nhiều nước trên thế giới đã đưa ra các chính sách và quy định để thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp pin nhằm đạt mục tiêu năng lượng bền vững bởi pin lưu trữ năng lượng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm phát thải carbon. Giá cả, tính bền vững, và quy mô sản xuất là những thách thức chính, trong khi sự đổi mới và cải tiến công nghệ mở ra cơ hội mới cho các nhà sản xuất pin.

Cơ hội lớn cho công nghệ pin lưu trữ
Việc sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng pin Lithium-Ion dự kiến sẽ tăng theo cấp số nhân trong 3-5 năm tới.

Những yếu tố được cho là đóng vai trò quan trọng trong việc định hình tương lai của thị trường pin lưu trữ năng lượng bao gồm: Về giá cả, chi phí sản xuất pin cao cản trở sự mở rộng quy mô sản xuất và việc tiếp cận rộng rãi; vấn đề tái chế và xử lý chất thải từ pin là một thách thức môi trường khá lớn. Tuy nhiên, việc phát triển công nghệ mới có thể giúp giảm giá thành và tăng hiệu suất của pin. Nhu cầu lưu trữ năng lượng từ các nguồn năng lượng tái tạo như mặt trời và gió cũng mở ra cơ hội rất lớn cho thị trường pin lưu trữ. Bên cạnh đó, sự tăng trưởng của thị trường xe điện mở ra cơ hội lớn cho ngành công nghiệp pin.

Những tiến bộ trong công nghệ pin đang cải thiện mật độ năng lượng, vòng đời, độ an toàn và tiết kiệm chi phí, đồng thời có thể thúc đẩy thị trường khi chúng trở nên hiệu quả hơn và giá cả phải chăng hơn. Trong những năm tới, công suất lưu trữ năng lượng toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng 55%, đạt 260GW vào năm 2026.

Các loại pin lưu trữ lớn nhất thường bao gồm pin lithium-ion, pin axit chì, pin nikel-kẽm và pin niken -cadmium. Pin lithium-ion là loại phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong xe điện và lưu trữ năng lượng mặt trời do khả năng lưu trữ năng lượng cao và tuổi thọ dài. Thế mạnh của pin lithium-ion chính là chu kỳ nạp xả nhiều lần, trong suốt vòng đời của nó có thể cho phép 6.000 đến 10.000 chu kỳ. Pin axit chì, mặc dù nặng hơn và kém hiệu quả hơn, vẫn được sử dụng rộng rãi do chi phí thấp và tính sẵn có. Pin nikel-kẽm và niken-cadmium cũng được sử dụng trong một số ứng dụng cụ thể, nhưng chúng ít phổ biến hơn so với pin lithium-ion và pin axit chì.

Ước tính pin lithium-ion sẽ chiếm 58% thị phần vào năm 2035. Việc triển khai ngày càng nhiều cơ sở hạ tầng lưới điện công suất cao mới và sự đổi mới liên tục trong các thiết bị tạo nên pin lithium-ion đang thúc đẩy việc mở rộng thị trường.

Với sự phổ biến của xe điện (EV) và xe plug-in hybrid (PHV), việc sử dụng pin lithium-ion ngày càng tăng.

Giá cả của các loại pin phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại pin, dung lượng, công nghệ sử dụng, và nhà sản xuất. Ví dụ: Pin lithium-ion thường có giá cao hơn so với các loại pin khác do công nghệ tiên tiến, khả năng lưu trữ năng lượng lớn và tuổi thọ dài. Pin axit chì thường có giá thấp hơn so với pin lithium-ion, nhưng kém hiệu quả hơn và nặng hơn. Pin niken-kẽm và niken-cadmium có giá cả và hiệu suất nằm ở mức trung bình giữa pin lithium-ion và pin axit chì.

Dung lượng của pin, thường được đo bằng kilowatt-hour (kWh), cho biết lượng năng lượng mà pin có thể lưu trữ và cung cấp. Dung lượng lớn hơn cho phép lưu trữ nhiều năng lượng hơn, điều này quan trọng trong các ứng dụng như xe điện và lưu trữ năng lượng tái tạo. Dung lượng của pin phụ thuộc vào loại pin và kích thước cụ thể của nó. Ví dụ, pin lithium-ion thường có dung lượng cao và được sử dụng rộng rãi trong xe điện do hiệu suất và mật độ năng lượng cao. Pin axit chì thường có dung lượng thấp hơn nhưng chi phí thấp hơn, phù hợp cho các ứng dụng như hệ thống dự phòng.

Theo số liệu cuối năm 2023, các nhà sản xuất pin lớn nhất trên thế giới bao gồm CATL, BYD và LG. CATL hiện dẫn đầu thị trường với thị phần 34%, tăng nhẹ so với năm 2022. BYD, với mức tăng trưởng ấn tượng, đã trở thành nhà sản xuất pin lớn thứ hai, chiếm 16% thị phần. LG giữ vị trí trong TOP 3 với 15% thị phần. Panasonic, một thời là nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực pin ô tô điện, giờ đã tụt xuống vị trí thứ tư. Các công ty như Samsung SDI, CALB, Farasis Energy, Envision AESC và Sunwoda cũng đang phát triển mạnh mẽ trong ngành công nghiệp này.

Cơ hội lớn cho công nghệ pin lưu trữ

Theo báo cáo nghiên cứu thị trường “Thị trường lưu trữ năng lượng pin” do Research Nester (Taito-ku, Tokyo) công bố, quy mô thị trường pin lưu trữ năng lượng vào năm 2022 được ghi nhận là 11 tỷ USD. Trong tương lai, dự đoán rằng tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) sẽ duy trì ở mức tối đa 28% từ năm 2023 đến năm 2035 và tăng lên 212,8 tỷ USD vào cuối năm 2035.

Nhật Bản đã đặt mục tiêu giảm 46% lượng khí thải nhà kính vào năm 2030, điều này đang thúc đẩy thị trường lưu trữ năng lượng. Dự kiến ​​đến năm 2030 sẽ có 10GW dự án lưu trữ năng lượng.

Ví dụ, thị trường pin lưu trữ năng lượng ở Hoa Kỳ được các chuyên gia đánh giá dự kiến sẽ tăng gần gấp đôi vào năm 2024. Các nhà phát triển dự án lưu trữ năng lượng dự định mở rộng dung lượng pin lên hơn 30 gigawatt (GW) vào cuối năm 2024. Sự tăng trưởng này hỗ trợ bởi sự phát triển nhanh chóng của các nguồn năng lượng tái tạo biến thiên như mặt trời và gió, đặc biệt ở các bang như California và Texas. Các dự án lưu trữ năng lượng lớn đang được phát triển, với kỳ vọng triển khai hơn 300 dự án lưu trữ năng lượng quy mô lớn ở Hoa Kỳ vào năm 2025.

Theo khu vực, khu vực Châu Á - Thái Bình Dương dự kiến ​​sẽ chiếm thị phần tối đa khoảng 38% vào năm 2035. Các mục tiêu điện khí hóa mới, khả năng phát triển năng lượng tái tạo, sự hiện diện của một số lượng lớn các bên tham gia trong ngành và tốc độ tăng trưởng nhanh chóng trong công nghiệp hóa và đô thị hóa là một số yếu tố thúc đẩy.

Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin giúp giảm phát thải khí nhà kính

BESS (Battery Energy Storage System/hay ESS) là hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin giúp giảm phát thải khí nhà kính (GHG) bằng cách tạo điều kiện tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo và giảm nhu cầu về các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Nhiều chính phủ trên thế giới đang thực hiện các chính sách và khuyến khích để giảm khí nhà kính và BESS là nhân tố chính thúc đẩy tăng trưởng thị trường.

Hiện nay, các nhà máy điện mặt trời (ĐMT) gặp phải một vấn đề là thời gian phát chỉ cố định trong một khung giờ nhất định (cụ thể là từ hơn 7h sáng đến gần 5h chiều, đạt đỉnh công suất trong khoảng từ 11 – 14h30 tùy vào vị trí địa lý). Điều này dẫn đến một lượng lớn công suất trong thời gian phát công suất đỉnh của ĐMT trở nên dư thừa và rất lãng phí.

Cơ hội lớn cho công nghệ pin lưu trữ

Sơ đồ khối hệ thống BESS

Để giải quyết vấn đề này, việc áp dụng BESS đã được xem xét để giải quyết bài toán kinh tế và ổn định hệ thống. Một trong những lợi ích chính của BESS là khả năng hệ thống xử lý những thay đổi đáng kể trong tải mà không làm giảm hiệu suất hệ thống. Đầu ra điện áp của BESS vẫn còn nhất quán độc lập với tải mà nó đang phục vụ. Bằng cách sử dụng BESS kết hợp với năng lượng mặt trời, BESS có thể lưu trữ một phần tải được xuất ra từ thế hệ năng lượng mặt trời và sau đó cung cấp phụ tải vào những thời điểm khi có mây bao phủ và mất nguồn năng lượng mặt trời.

Hệ thống BESS là một hệ thống dùng các tế bào quang điện (cell) được cấu tạo từ các hợp chất phổ biến dùng trong ắc quy như lithium-ion, nickel, natri… làm phần tử lưu trữ năng lượng điện. Hệ thống BESS thường bao gồm hệ thống pin tích trữ (BSS), hệ thống quản lý pin (BMS), các hệ thống phụ trợ và hệ thống chuyển đổi công suất (PCS) được đặt trong các container.

Cơ hội lớn cho công nghệ pin lưu trữ

Trên thế giới, BESS còn được lắp đặt chung với các nhà máy điện gió, giúp lưu trữ lượng năng lượng thừa khi lượng điện năng sản xuất vượt quá nhu cầu tiêu thụ, hoặc trong trường hợp cắt giảm công suất phát lên lưới. Ngoài ra, BESS còn được sử dụng tại các trạm biến áp tăng độ tin cậy cho các phụ tải đặc biệt.

Với cam kết giảm CO2, xu hướng phát triển nguồn điện trong tương lai, nhiệt điện than sẽ dần dần được thay thế, thủy điện khó phát triển do khai thác gần hết, các nhà máy điện rác, hydrogen vẫn trong giai đoạn tiềm năng cần nghiên cứu thêm, đẩy mạnh phát triển các dạng nguồn điện gió, mặt trời… Với tỷ trọng của các nguồn điện năng lượng tái tạo trong cơ cấu nguồn điện Việt Nam ngày càng tăng cao là thách thức lớn cho việc vận hành hệ thống điện. Chính vì thế, việc phát triển BESS để có thể lưu trữ năng lượng để phát vào các khung giờ cần thiết, vào lúc xảy ra sự cố thời tiết hoặc lúc công suất phát trên hệ thống điện giảm đột ngột là vấn đề được đặt ra và quan tâm trong những năm gần đây.

tan-hoang-minh
Tin bài khác
Khi ransomware tìm đến nhà máy: vì sao hệ thống OT Việt Nam cần thêm lá chắn một chiều mang tên Data Diode

Khi ransomware tìm đến nhà máy: vì sao hệ thống OT Việt Nam cần thêm lá chắn một chiều mang tên Data Diode

Đầu năm 2024, hàng loạt tổ chức lớn tại Việt Nam trong các lĩnh vực tài chính, năng lượng và bưu chính liên tiếp hứng chịu các cuộc tấn công mã hoá dữ liệu (ransomware) gây gián đoạn dịch vụ trên diện rộng, thu hút sự chú ý của cả giới công nghệ lẫn báo chí trong nước.
AI mở rộng khả năng khám phá vật liệu, chẩn đoán thông minh

AI mở rộng khả năng khám phá vật liệu, chẩn đoán thông minh

Ngày 14/9, tại Hà Nội, Trung tâm Dữ liệu và Thông tin khoa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam phối hợp với Trung tâm Đổi mới sáng tạo và Công nghệ Vật liệu, Trường Đại học VinUni và Hội Vật lý Việt Nam tổ chức bài giảng đại chúng “AI với Vật lý”.
Nhận định phiên giao dịch ngày 17/9: Tập trung tỷ trọng vào cổ phiếu giữ vững xu hướng tích cực

Nhận định phiên giao dịch ngày 17/9: Tập trung tỷ trọng vào cổ phiếu giữ vững xu hướng tích cực

Sau phiên giao dịch giằng co quanh mốc 1.810 điểm, dòng tiền vẫn duy trì trạng thái thận trọng trước quyết định lãi suất của Fed. Trong bối cảnh thị trường phân hóa, nhà đầu tư được khuyến nghị tập trung vào những cổ phiếu đang giữ vững xu hướng giá tích cực.
BSR mở rộng hợp tác nguồn cung ethanol và nhiên liệu sinh học

BSR mở rộng hợp tác nguồn cung ethanol và nhiên liệu sinh học

Tổng công ty Lọc hóa dầu Việt Nam (BSR) đang thúc đẩy hợp tác với Công ty TNHH Đầu tư công nghệ sinh học SDIC (SDIC Biotech) nhằm tăng cường nguồn cung ethanol phục vụ sản xuất xăng E10, đồng thời tìm kiếm cơ hội hợp tác trong các lĩnh vực nhiên liệu sinh học và năng lượng xanh.
Bà Nguyễn Thị Lâm Giang giữ chức Cục trưởng Cục Khoa học, Công nghệ và Chuyển đổi số

Bà Nguyễn Thị Lâm Giang giữ chức Cục trưởng Cục Khoa học, Công nghệ và Chuyển đổi số

Bà Nguyễn Thị Lâm Giang được Bộ Công Thương bổ nhiệm giữ chức Cục trưởng Cục Khoa học, Công nghệ và Chuyển đổi số từ ngày 15/9/2026, trong bối cảnh đơn vị mới được kiện toàn để thực hiện chức năng quản lý nhà nước về khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số trong ngành Công Thương.
Thị trường chứng khoán ngày 16/9: Chỉ số giằng co trên nền thanh khoản thấp

Thị trường chứng khoán ngày 16/9: Chỉ số giằng co trên nền thanh khoản thấp

VN Index gần như đi ngang trong phiên 16/9 khi thị trường thiếu nhóm dẫn dắt rõ ràng. Dầu khí hạ nhiệt, chứng khoán và bất động sản suy yếu, trong khi thanh khoản chỉ còn hơn 14,8 nghìn tỷ đồng cho thấy tâm lý thận trọng đang chi phối dòng tiền.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 17/9/2026: Tuổi Dần tài lộc khởi sắc, tuổi Hợi nên tránh nóng vội

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 17/9/2026: Tuổi Dần tài lộc khởi sắc, tuổi Hợi nên tránh nóng vội

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 17/9/2026 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên và sức khỏe.
Không chỉ mua robot, doanh nghiệp Việt cần làm chủ năng lực tự động hóa

Không chỉ mua robot, doanh nghiệp Việt cần làm chủ năng lực tự động hóa

Robot và tự động hóa đang trở thành một trong những yếu tố quyết định năng lực cạnh tranh của sản xuất. Tuy nhiên, khi công nghệ ngày càng dễ tiếp cận, bài toán đặt ra với doanh nghiệp Việt Nam không còn đơn thuần là có đầu tư robot hay không, mà là làm thế nào để công nghệ thực sự tạo ra năng suất, tính linh hoạt và giá trị dài hạn.
Kỳ 7: Net-zero không nằm trên khẩu hiệu

Kỳ 7: Net-zero không nằm trên khẩu hiệu

Net-zero là một cụm từ đẹp, đầy ý nghĩa, giống như khúc khải hoàn của hành trình Xanh. Trên hành trình ấy, một chiếc xe điện chỉ thật sự xanh hơn khi nhà máy làm ra nó, điện năng nuôi nó, vật liệu cấu thành nó, chuỗi cung ứng phục vụ nó và cách nó được thu hồi cuối vòng đời cùng bước vào kỷ luật giảm phát thải. Mà kỷ luật ấy không sống trong khẩu hiệu. Nó sống trong đo lường, kiểm toán và công bố tiến độ.
Nhận định phiên giao dịch ngày 16/9: Duy trì tỷ trọng trung bình, tránh mua đuổi

Nhận định phiên giao dịch ngày 16/9: Duy trì tỷ trọng trung bình, tránh mua đuổi

Sau phiên hồi phục mạnh ngày 15/9, thị trường chứng khoán đang phát đi những tín hiệu tích cực hơn khi dòng tiền lan tỏa rộng và lực cầu chiếm ưu thế. Tuy nhiên, các chỉ báo kỹ thuật vẫn chưa xác nhận rõ xu hướng tăng, do đó nhà đầu tư ngắn hạn được khuyến nghị duy trì tỷ trọng trung bình và tránh mua đuổi.