目前行業(yè)內后備電源主要指通信基站、中心機房、電廠、變電站、工廠企業(yè)等地儲備、保護、自動控制用的電源,鉛酸電池早期憑借成本低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點,占據(jù)該領域應用的絕大部分,盡管2012年鋰電池在該領域實現(xiàn)高速增長,但在該領域的滲透率依然很低。
未來,隨著該領域應用對電源小型化、環(huán)境適應能力強、高倍率放電等要求的加強,鋰電的物理性質的優(yōu)勢正進一步提升,且隨著鋰電自身單體電芯容量的不斷提高,從幾AH到幾百AH,鐵鋰電池系統(tǒng)也正在逐漸成為大功率基站、中心數(shù)據(jù)機房、電網、軍隊野戰(zhàn)用電等應用的大容量儲能設備。
表格1:鐵鋰電池與鉛酸電池在后備電源應用上的比較
表格2:鐵鋰電池在通信后備電源滲透例舉
經濟性進一步增強,替代有望全面爆發(fā)。伴隨鋰電池價格的下降,鋰電相較鉛酸電池的長期經濟性(TCO,10年期總成本投入)正逐步加強。目前儲能用磷酸鐵鋰電池售價進一步下降至2.5-3元/WH,且該趨勢有望延續(xù),再考慮鋰電因壽命長(最高長達10年Vs鉛酸3-4年)帶來替換成本的減少、因對高溫相對的耐受度強帶來的電費節(jié)省,其綜合運營成本經濟性越發(fā)顯著。
下面就電信網絡建設中的室分系統(tǒng)及微基站進行具體測算,主要假設為:
1、應用情景為電網供電良好、功耗較小的室內/高鐵/隧道等分布式基站RRU,以及室外一體化微基站(SmallCell)等的短時備電方案。
2、采用的閥控式鉛酸電池初置成本為0.83元/WH,磷酸鐵鋰電池的初置成本為2.5元/WH。
3、由于環(huán)境較好,磷酸鐵鋰的使用壽命為10年,鉛酸電池為4年。
因此根據(jù)現(xiàn)在的電池價格水平及更換情況,在RRU的應用中,磷酸鐵鋰電池相較最高可節(jié)約成本23.6%。
表格3:電網供電良好,磷酸鐵鋰電池與鉛酸電池浮沖方案的TCO對比分析
4G/5G推動電信投資有望迎來新高峰。通信領域備用電源需求主要與通信固定資產投資的力度有關,經驗數(shù)據(jù)顯示,電池成本約占到基站總投入的3~4%,而此類投資與電信行業(yè)周期性的升級更新強烈相關。
圖1:中國電信行業(yè)固定資產投資完成額
2003-2007年,我國通信固定資產的年均投資規(guī)模維持在2000億元左右;2008年以來,隨著3G網絡的全面鋪開,通信領域固定資產投資加速,年均投資額上升到3000億元以上。而2010年-2012年隨著3G網絡建設的逐步完成,通信領域的固定資產投資有所放緩。
但進入2013年,中移動已進入大規(guī)模TD-LTE網絡建設進程中(如僅13年就將新建20萬個TD-LTE基站,預計投資530億元),而電信、聯(lián)通LTE網絡建設待4G牌照發(fā)放(業(yè)內預計13年下半年)后即將啟動,全國范圍的4G網絡基礎設施鋪設,或都預示著中國新一輪電信投資高峰即將來臨,保守估計,通信固定資產投資的復合增長率有望達到8.5%。
表格4:中國基站后備鋰電池市場估算