SMM, 28 février
Portée par la transition mondiale vers les énergies propres, l'industrie du stockage d'énergie connaît une croissance régulière. Sa valeur fondamentale réside dans sa capacité à atténuer efficacement l'intermittence et la volatilité intrinsèques des sources d'énergie renouvelable comme l'éolien et le solaire, offrant ainsi une garantie essentielle pour une production stable d'électricité propre. Cette tendance soutiendra durablement la demande en métaux clés tout au long de la chaîne d'approvisionnement du stockage. L'aluminium, en tant que matériau central, est principalement utilisé dans les systèmes de stockage sous forme de tôles, de bandes, de feuilles et de profilés.
I. Échelle de la consommation d'aluminium dans les systèmes de stockage d'énergie (SSE)
Selon les calculs du SMM, chaque système de stockage d'énergie d'1 GWh consomme environ 1 780 tonnes d'aluminium, dont les profilés représentent environ 44 %, les tôles et bandes environ 39 %, et la feuille d'aluminium environ 18 %.
Du point de vue des moteurs de croissance du secteur, la production mondiale de cellules de stockage entre dans une phase d'expansion rapide : Selon les estimations du SMM, la demande mondiale en cellules de stockage s'élèvera à environ 559 GWh en 2025, et devrait atteindre 779 GWh en 2026, soit une augmentation annuelle de 39 % ; même avec une base élargie, la demande annuelle de 2027 à 2030 maintiendra un taux de croissance supérieur à 20 %.
En termes de demande d'aluminium, les entreprises chinoises dominent le marché du stockage, stimulant une consommation accrue d'aluminium domestique. Les recherches du SMM indiquent que les expéditions de batteries de stockage chinoises atteindront environ 400 GWh en 2025, représentant plus de 80 % de la part mondiale. Sur la base du calcul du SMM de 1 780 tonnes d'aluminium par GWh pour les systèmes de stockage et des expéditions mondiales de batteries, la demande mondiale d'aluminium pour les systèmes de stockage en 2025 atteindra 850 000 tonnes, la Chine en consommant environ 710 000 tonnes. La demande intérieure d'aluminium pour le stockage devrait augmenter de 280 000 tonnes en 2026. Cependant, il convient de noter qu'avec l'évolution continue de la technologie des grandes cellules, la consommation unitaire des composants structurels en aluminium dans les systèmes de stockage peut être réduite. À long terme, il existe encore un potentiel d'optimisation de la consommation d'aluminium par unité.
II. Calcul des matériaux en profilés d'aluminium par unité de SSE
En raison des variations de conception entre les différents produits de stockage, cette section distingue le calcul de la consommation d'aluminium pour les cellules de stockage et pour les autres composants du système.
1. Principaux domaines d'application des matériaux en aluminium dans les systèmes de stockage d'énergie (ESS)
Les matériaux en aluminium, présentant des avantages tels que la légèreté, la résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés d'usinage, sont profondément intégrés dans les composants clés des ESS. Leurs applications principales se concentrent dans trois grands domaines :
Cellule de stockage d'énergie Composant : Principalement utilisés pour la feuille d'aluminium des cellules, les boîtiers en aluminium et les languettes.
Composant de pack : Principalement utilisés pour les plateaux de batterie, les plaques de refroidissement liquide, les plaques d'extrémité de batterie et les enceintes de batterie, etc.
Système de stockage d'énergie Composant : Les applications principales incluent les enceintes du système de stockage d'énergie, les radiateurs, etc.
2. Consommation d'aluminium dans les cellules de stockage d'énergie
L'utilisation de l'aluminium dans les cellules de stockage d'énergie concerne principalement la feuille de batterie, les boîtiers en aluminium et les languettes. Actuellement, la consommation d'aluminium par cellule est d'environ 615 t/GWh, la feuille d'aluminium représentant 300-330 t/GWh.
3. Consommation d'aluminium dans les ESS
En raison des variations des approches techniques et des scénarios d'application, différents fabricants adoptent des solutions de conception distinctes pour les systèmes de stockage d'énergie. Pour le calcul de la consommation d'aluminium, nous utilisons des valeurs moyennes de l'industrie :
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Dans les projets de stockage d'énergie industriels, commerciaux et résidentiels, chaque rack est en moyenne configuré avec 4,5 packs de batteries.
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Dans les projets de stockage d'énergie côté réseau, chaque rack compte en moyenne 8 packs de batteries, chaque système contenant en moyenne 12 racks.
Les composants en aluminium du pack de batterie comprennent le plateau, la plaque de refroidissement liquide, la boîte et la plaque d'extrémité. La structure du plateau de batterie est similaire à celle des plateaux de batterie des véhicules à énergie nouvelle, mais les spécifications du produit sont plus petites et la conception de la section transversale est plus simplifiée. Le SMM calcule la consommation d'aluminium d'un seul pack de batterie sur la base des données de poids moyen des composants fournies par les principales entreprises de production d'aluminium.
De plus, l'équipement central du système de stockage d'énergie, le système de conversion de puissance (PCS), et son radiateur associé nécessitent également une consommation de matériaux en aluminium. Bien qu'il existe des enceintes en aluminium pour les ESS, les études de marché indiquent que les enceintes en acier dominent actuellement le marché, les enceintes en aluminium détenant moins de 20 % de parts de marché. Le poids unitaire varie de quelques centaines de kilogrammes à 2 tonnes.
Sur la base des calculs de paramètres ci-dessus : la consommation globale d'aluminium des systèmes de stockage d'énergie industriels, commerciaux et résidentiels est de 2 030 t/GWh, tandis que celle des systèmes de stockage d'énergie côté réseau est de 1 720 t/GWh. Pondérée par la part d'expédition des différents types de systèmes de stockage, la consommation globale finale d'aluminium des systèmes de stockage d'énergie est calculée à 1 780 t/GWh.
4. Structure de consommation des matériaux en aluminium dans les systèmes de stockage d'énergie
D'un point de vue procédé de fabrication, les méthodes de production des composants principaux tels que les boîtiers en aluminium et les plaques de refroidissement liquide englobent plusieurs voies, incluant l'emboutissage de tôle, l'usinage de profilés et la fonderie. Cette section décompose la structure de consommation des catégories de matériaux en aluminium dans les systèmes de stockage d'énergie en fonction de la proportion des procédés principaux appliqués : les profilés en aluminium représentent environ 44 %, les tôles et bandes en aluminium environ 39 %, et la feuille d'aluminium environ 18 %.
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