SMM, 28 de fevereiro
Impulsionada pela transição global para energias limpas, a indústria de armazenamento de energia está registrando um crescimento estável. Seu valor central reside em mitigar eficazmente a intermitência e volatilidade inerentes a fontes de energia renovável, como eólica e solar, fornecendo garantia crítica para uma produção estável de eletricidade limpa. Essa tendência de desenvolvimento impulsionará de forma sustentável a demanda por metais-chave em toda a cadeia de suprimentos de armazenamento. Como um dos materiais centrais, as aplicações de alumínio nos sistemas de armazenamento concentram-se principalmente em chapas, tiras, folhas e perfis de alumínio.
I. Escala do Consumo de Alumínio em Sistemas de Armazenamento de Energia (SAE)
De acordo com os cálculos da SMM, cada 1 GWh de sistema de armazenamento de energia consome aproximadamente 1.780 toneladas de alumínio, sendo que os perfis de alumínio representam cerca de 44%, as chapas e tiras de alumínio cerca de 39% e a folha de alumínio cerca de 18%.
Do ponto de vista dos motores de crescimento do setor, a produção global de células de armazenamento está entrando em um período de rápido crescimento: Segundo estimativas da SMM, a demanda global por células de armazenamento será de aproximadamente 559 GWh em 2025 e espera-se atingir 779 GWh em 2026, com um aumento anual de 39%; mesmo com a base expandindo, a demanda anual de 2027 a 2030 ainda manterá uma taxa de crescimento superior a 20%.
Em termos de demanda de alumínio, as empresas chinesas dominam o mercado de armazenamento, impulsionando o aumento do consumo doméstico de alumínio. Pesquisas da SMM indicam que as remessas de gabinetes de baterias de armazenamento da China atingirão aproximadamente 400 GWh em 2025, representando mais de 80% da participação global. Com base no cálculo da SMM de 1.780 toneladas de alumínio por GWh para sistemas de armazenamento e nas remessas globais de gabinetes de baterias, a demanda global de alumínio para sistemas de armazenamento em 2025 atingirá 850 mil toneladas, com a China consumindo aproximadamente 710 mil toneladas. A demanda doméstica por alumínio no armazenamento deverá aumentar em 280 mil toneladas em 2026. No entanto, é importante notar que, com a contínua iteração da tecnologia de células grandes, o consumo unitário dos componentes estruturais de alumínio nos sistemas de armazenamento tem espaço para redução. A longo prazo, ainda há potencial para otimizar o consumo de alumínio por unidade.
II. Cálculo dos Materiais de Perfil de Alumínio por Unidade de SAE
Devido a variações de projeto entre diferentes produtos de armazenamento, esta seção separa os cálculos de consumo de alumínio para células de armazenamento e para outros componentes do sistema.
1. Principais Cenários de Aplicação de Materiais de Alumínio em Sistemas de Armazenamento de Energia (SAE)
Os materiais de alumínio, com vantagens como leveza, resistência à corrosão e excelente desempenho de processamento, estão profundamente integrados nos componentes centrais dos SAE, sendo suas principais aplicações concentradas em três áreas principais:
Célula de Armazenamento de Energia Componente: Utilizado principalmente para folha de alumínio da célula, invólucros de alumínio e terminais.
Componente do Pack: Utilizado principalmente para bandejas de bateria, placas de refrigeração líquida, placas terminais da bateria e invólucros da bateria, etc.
Componente do Sistema de Armazenamento de Energia : As principais aplicações incluem invólucros do sistema de armazenamento de energia, radiadores, etc.
2. Consumo de Alumínio em Células de Armazenamento de Energia
O uso de alumínio em células de armazenamento de energia envolve principalmente folha de bateria, invólucros de alumínio e terminais. Atualmente, o consumo de alumínio por célula é de aproximadamente 615 t/GWh, sendo a folha de alumínio responsável por 300–330 t/GWh.
3. Consumo de Alumínio em SAE
Devido a variações nas abordagens técnicas e cenários de aplicação, diferentes fabricantes empregam soluções de projeto distintas para sistemas de armazenamento de energia. Ao calcular o consumo de alumínio, utilizamos valores médios do setor:
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Em projetos de armazenamento de energia industrial, comercial e residencial, cada rack é configurado em média com 4,5 packs de bateria.
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Em projetos de armazenamento de energia no lado da rede, cada rack tem em média 8 packs de bateria, com cada sistema contendo em média 12 racks.
Os componentes de alumínio do pack de bateria incluem a bandeja, a placa de refrigeração líquida, a caixa e a placa terminal. A estrutura da bandeja da bateria é semelhante à das bandejas de bateria de veículos novos de energia, mas as especificações do produto são menores e o design da seção transversal é mais simplificado. A SMM calcula o consumo de alumínio de um único pack de bateria com base nos dados de peso médio dos componentes fornecidos pelas principais empresas produtoras de alumínio.
Além disso, o equipamento central do sistema de armazenamento de energia, o sistema de conversão de energia (PCS), e seu radiador de suporte também consomem materiais de alumínio. Embora existam invólucros de alumínio para SAE, pesquisas de mercado indicam que os invólucros de aço atualmente dominam o mercado, com os invólucros de alumínio detendo menos de 20% de participação de mercado. O peso por unidade varia de algumas centenas de quilogramas a 2 toneladas.
Com base nos cálculos dos parâmetros acima: o consumo total de alumínio dos sistemas de armazenamento de energia industrial, comercial e residencial é de 2030 toneladas/GWh, enquanto para os sistemas de armazenamento no lado da rede é de 1.720 toneladas/GWh. Ponderando pela quota de envio dos diferentes tipos de sistemas de armazenamento, o consumo total final de alumínio para sistemas de armazenamento é calculado em 1.780 t/GWh.
4. Estrutura de Consumo de Materiais de Alumínio em Sistemas de Armazenamento de Energia
Do ponto de vista do processo de produção, os métodos de fabrico de componentes principais, como caixas de alumínio e placas de refrigeração líquida, abrangem múltiplas vias, incluindo estampagem de chapa metálica, processamento de perfis e fundição. Esta seção detalha a estrutura de consumo dos tipos de materiais de alumínio em sistemas de armazenamento com base na proporção das aplicações de processos principais: os extrusados de alumínio representam aproximadamente 44%, as chapas e tiras de alumínio representam aproximadamente 39%, e a folha de alumínio representa aproximadamente 18%.
