通信基站储能锂电池出货量
通信基站尤其是5G基站的建设带动了基站储能用锂离子电池的快速增长。
根据EVTank发布的白皮书的数据，2022年中国通信基站用储能锂离子电池出货量达到10.7GWh，同比增长17.4%，占通信基站用储能电池的比例已经超过60%，替代铅酸电池的趋势越来越明显。
此外，截止到2022年年底，中国累计建成并开通5G基站231.2万个，占全球的60%以上，每年新增加的5G基站数量仍处于快速增长的趋势中。
海四达通信锂离子电池组
5G基站高功耗促使备用电源扩容
通信移动网络中，基站是移动通信网络耗能主要组成部分，占到整个网络耗能80%以上。
基站的供电系统由市电引入，通过交流配电箱、开关电源转换为48V直流后连接到基站设备，基站设备再通过馈线/光纤连接到铁塔上的天线。
基站设备的内部结构主要包含：BBU、射频单元（RRU/AAU）、功率放大器（PA）、主电源、天线接口、散热系统（空调或风扇）等，也是基站主要的耗电部分。
在4G时代，单个基站功耗最大可达1300W，由于5G使用了更大规模的阵列天线、更高的带宽，基站将处理海量数据，耗能明显高于原有3G、4G基站。根据测算，满载5G基站单站功率接近3800W，是4G的3.5倍，即使空载情况下，功率也达到2300W，是4G的2.6倍。
如果考虑其他设备的能耗（如空调系统），单个5G基站的能耗将超过5KW。备用电源容量的设计一般按照基站峰值功耗来定，为了满足必备的时长需求，更换大容量的后备电源不可避免。
单个4G基站备用电源典型值约11.2KWh，而5G基站则需要扩容到21.2KWh，几乎翻倍。
为保证5G通信设备能够稳定使用，一般对宏基站储备3-4h的储能电量，供电电压为48V。大规模的建设直接带动了储能电池的需求，对比铅酸电池，可以看出磷酸铁锂电池在5G通信基站储能的优势更明显，未来的应用前景更广。
通信基站用储能电池市场竞争情况
从通信基站储能用铅酸电池来看，目前的主要参与者包括理士国际，南都电源、雄韬股份、双登集团、圣阳股份等。
在通信基站储能用锂离子电池领域，除了之前的铅酸电池企业转型提供基站用锂离子电池产品之外，包括昆宇电源、海四达、国轩高科、宁德时代、比亚迪、亿纬锂能和ATL等专注于锂离子电池企业也在积极开拓通信基站储能领域。
南都电源磷酸铁锂电池
EVTank数据显示，2022年理士国际和昆宇电源分别在通信基站储能用铅酸电池和锂离子电池领域排名第一。
展望未来，预计在2030年之前，中国通信基站储能电池的累计市场需求量将达到142.7GWh，其累计市场规模将达到840亿元。
从储能电池技术路线来看，锂离子电池将占据80%以上的市场份额，除了传统的铅酸蓄电池之外，包括钠离子电池和燃料电池等在内的新电池技术也将逐步在通信基站储能中得到应用。
通信基站备用电源：铅酸落幕，铁锂登场
自移动通信行业发展以来，铅酸电池以极高的性价比和技术成熟稳定性，再加上铅酸电池庞大的市场和完善的后端资源处理配套，在通信基站领域是备用电源的首选，占据了基站备用电源90%以上的市场。
而随着磷酸铁锂电池成本持续下降，铅酸电池的备用电源地位岌岌可危。当前铅酸电池48V/12Ah价格仅为220元左右，对应单位价格0.38元/Wh；储能用磷酸铁锂电池价格下降到0.78元/Wh，梯次利用铁锂电池价格约0.4元/Wh。
从售价上看，磷酸铁锂电池是铅酸电池的两倍，但从使用成本角度考虑，铁锂电池在基站储能领域的全生命周期成本优势上已经远远超过铅酸电池。
双灯集团通信用磷酸铁锂电池
铅酸电池被替代是行业发展的必然结果，随着5G基站功耗大幅增长，用电成本大幅增加，基站对调峰调频需求强烈，铅酸电池较低的循环寿命和较慢的充电速度无法满足5G时代的需求，而铁锂电池在这方面为5G基站带来很大的经济性。
海四达通信电池产品
从两类电池的性能指标对比来看，磷酸铁锂电池性能指标全面领先铅酸电池。铁锂电池循环寿命可达3000次以上，而铅酸电池的循环寿命仅500次左右，能量密度方面，铁锂电池大幅领先，叠加工作电压，工作温度等，更适合替代铅酸作为基站备用电池。
尽管当前铅酸电池较铁锂电池便宜一半，把循环寿命、占地面积、维护花销，空调降温花销等考虑进来后，铁锂配套的备用电源使用成本优势已经有所体现，测算采用铁锂电池之后，平均每年的备用电池费用8100元，较铅酸电池低1700元/年，若全国500万个基站全部采用铁锂电池，则可节约85亿元备用电源费用。
而从时间轴上看，第三年之后铁锂电池的累计使用成本就可低于铅酸电池。
通信储能锂电池应用情况
通信储能锂电池属于典型的容量型应用，对倍率和能量密度要求一般，但对循环寿命和高低温性能较为看重。
从应用场景看，通信储能主要配套通信基站、数据中心等建设，其电池主流产品型号为50Ah、100Ah方形或软包铁锂电池。
不仅如此，由于5G基站耗能较大，对通信储能电芯容量要求更大，对电芯容量要求可提升至200Ah。
电池工艺方面，多数方形通信储能电池采用卷绕工艺，软包则采用叠片工艺。
方形电池方面，主要有昆宇电源推出的简式电芯，配合叠片、多极耳并联技术，循环寿命得到提升，其狭长式设计提升了电池温控性能。
值得关注的是，2022年湖南全省累计建成5G基站4.5万余个，昆宇电源瞄准湖南储能市场，去年在常德投建了6GWh储能锂电池全自动生产线。
软包电池方面，双登集团软包电池已经在通信领域取得应用，此前拿下中国铁塔800MWh5G备用电源项目。
具体来看，软包电池在通信储能的优势在于方便做大，在相关服务案例中，双登集团48V100Ah产品已经可以做到3U高度，相较于此前3U机柜空间普遍使用50Ah电池产品，双登集团100Ah软包电池在相同高度下，容量增加了一倍。
现阶段，通信储能领域的“专用”电芯还未出现，设计语言尚未形成体系，差异化电芯竞争将是通信储能电池企业的发力关键。
资料来源：东方证券、EVTank、GⅡ、艾邦综合整理
储能产业交流群
推荐阅读
原文始发于微信公众号（艾邦储能与充电）：通信基站备用电源：铅酸落幕，铁锂登场