低温能源存储系统行业报告2025：市场动态、技术创新与2030年战略预测。探索低温能源存储的主要增长驱动因素、地区领导者与新兴机会。
- 执行摘要与市场概览
- 低温能源存储的关键技术趋势
- 竞争格局与领先企业
- 市场增长预测（2025–2030）：复合年增长率、收入与容量分析
- 地区分析：北美、欧洲、亚太及其他地区
- 未来展望：新兴应用与投资热点
- 挑战、风险及战略机会
- 来源与参考资料
执行摘要与市场概览
低温能源存储系统，也称为低温能量存储（CES），代表了全球能源存储市场内一个快速崛起的细分市场。这些系统使用液化气体——主要是液态空气或液态氮——在极低温度下储存能量，随后的释放通过将液体再气化并驱动涡轮发电。当全球加速转向可再生能源时，对大规模、长时段存储解决方案的需求加剧，使低温能源存储成为电网平衡、可再生能源整合和能源安全的有前景技术。
预计到2025年，低温能源存储市场将经历强劲增长，主要受到可再生能源基础设施投资增加及对可扩展存储解决方案紧迫需求的推动。根据国际能源署的预测，全球能源存储能力有望显著扩大，低温系统因其在公用事业规模上提供数小时到数天的存储能力而逐渐被认可。与传统电池存储不同，低温能源系统提供了非易燃、使用丰富且环境友好的材料，以及与工业过程共址以利用废热的潜力等优势。
包括Highview Power和林德公司在内的主要行业参与者已宣布多项大型项目和合作，特别是在欧洲和北美。例如，Highview Power在英国的50 MW/250 MWh CRYOBattery™项目，得到了英国能源安全与净零部门的支持，有望成为世界最大的液态空气能源存储设施之一，证明了该技术的商业可行性。
- 市场驱动因素：主要驱动因素包括全球脱碳议程、间歇性可再生能源渗透率提高以及电网韧性需求。
- 挑战：高资本成本、有限的运行记录以及对支持性监管框架的需求仍然是广泛采用的主要障碍。
- 展望：根据伍德麦肯兹的预测，随着持续的技术进步和支持性政策措施，低温能源存储市场预计将实现超过20%的复合年增长率（CAGR）直至2030年。
总之，低温能源存储系统预计将在2025年的能源格局中发挥关键作用，提供可扩展、安全和可持续的解决方案，解决可再生能源整合和电网稳定性的挑战。
低温能源存储的关键技术趋势
低温能源存储系统，也称为低温能量存储（CES）或液态空气能源存储（LAES），正在成为大规模、长时段能量存储的有前景的解决方案。这些系统利用盈余电力在极低温度下将空气或其他气体液化，将液体储存在绝缘罐中，然后在需要时再气化以驱动涡轮发电。随着全球能源行业加速转向可再生能源，对类似低温能源存储的电网规模存储技术的需求正在加剧，特别是为了解决风能和太阳能的间歇性问题。
到2025年，几项关键技术趋势正在塑造低温能源存储系统的发展与部署：
- 系统效率提升：最近在热交换材料和过程整合方面的进展显著提高了往返效率。通过整合工业过程中的废热或与尖峰电厂共址，系统效率可以从传统的50-60%提升到超过70%，使CES在竞争中更具优势（国际能源署）。
- 模块化和可扩展设计：制造商正在专注于可以快速部署并按需扩展的模块化低温能源存储单元。这种模块化减少了安装时间和资本支出，促进了在发达国家和新兴市场的采用（伍德麦肯兹）。
- 与其他存储技术的混合化：出现了一种趋势，即将低温能源存储与电池或氢存储结合在一起，形成混合能量存储系统。这种方法利用了CES的高能量密度和长时段能力，与电池的快速响应相结合，优化电网的灵活性和可靠性（彭博新能源财经）。
- 成本降低举措：持续的研发和规模经济使低温能源系统的储存平准成本（LCOS）下降。对液化过程、罐体绝缘和涡轮设计的创新预计将在未来五年内将成本降低20-30%（国际可再生能源机构）。
- 商业部署与政策支持：2025年迎来了多个商业规模CES项目的投产，特别是在欧洲和亚洲。支持性政策框架、电网现代化倡议及脱碳目标正在加速市场采用（能源存储新闻）。
这些趋势共同使低温能源存储系统成为下一代有韧性、低碳电网的关键推动力。
竞争格局与领先企业
到2025年，低温能源存储系统的竞争格局呈现出一系列已经建立的能源基础设施公司、创新初创企业和旨在扩大部署和商业化的战略合作。与其他能源存储技术相比，该市场仍处于初期阶段，但因其在大规模、长时段存储中的潜力以及与可再生能源集成的兼容性而迅速获得关注。
领先企业
- Highview Power被广泛认为是全球低温能源存储领域的领军企业。该公司开发了专有的液态空气能源存储（LAES）技术，并在英国、西班牙和美国投产了几个试点和商业规模项目。在2024年，Highview Power获得了重要投资和合作，包括3亿英镑的融资，旨在建造世界最大的低温能源存储设施，预计在2025年投入运行。
- 林德公司，全球工业气体和工程的领导者，通过合作与技术许可进入低温能源存储市场。林德在低温技术和气体处理方面的专业知识使其成为大型存储装置的关键技术提供者和项目合作伙伴。
- 西门子能源对低温存储表现出兴趣，作为其更广泛的能源存储产品组合的一部分。该公司正探索将低温存储与电网解决方案和可再生能源项目集成，利用其全球实力和工程能力。
- Cryostar是林德公司的子公司，专注于低温设备，并为多个示范项目提供了关键组件，进一步巩固了其在供应链中的地位。
除了这些领导者之外，许多初创企业和研究联盟正在出现，特别是在欧洲和亚洲，专注于系统优化、成本降低以及与氢和碳捕获技术的整合。政府支持的倡议和融资项目，特别是在英国和欧盟，也塑造了竞争环境，加速商业化并吸引新进入者。
总体而言，2025年的低温能源存储市场由一小部分但正在增长的技术领导者、战略联盟和投资增加所定义，为未来几年的更广泛采用和规模化奠定了基础。
市场增长预测（2025–2030）：复合年增长率、收入与容量分析
低温能源存储系统市场在2025年至2030年间有望强劲增长，这得益于对电网级能源存储日益增长的需求、全球转向可再生能源的趋势以及低温技术的进步。根据MarketsandMarkets的预测，全球低温能源存储市场预计在此期间将实现约18%的复合年增长率（CAGR）。这种增长得益于在能源基础设施现代化方面的投资增加和为应对可再生能源间歇性需求的长期存储解决方案的需求上升。
收入预测显示，市场在2025年估计价值约为12亿美元，到2030年可能超过27亿美元。这一激增归因于低温能源存储项目的不断部署，特别是在具有雄心勃勃的脱碳目标的地区，如欧洲、北美及一些亚太地区。例如，英国对Highview Power等大型低温存储项目的持续支持预计将催化进一步的市场扩张。
在容量方面，低温能源存储系统的装机容量预计将从2025年的约1.5 GWh增长到2030年的超过5 GWh，根据伍德麦肯兹的数据。这一扩张源于公用事业规模的安装以及在需要可靠备份电源和电网平衡服务的工业应用中逐渐增加的采用。低温系统的可扩展性和模块化使其在可再生能源源整合和为电力电网提供辅助服务方面特别具有吸引力。
- 复合年增长率（2025–2030）：约18%
- 收入（2025）：12亿美元
- 收入（2030）：超过27亿美元
- 装机容量（2025）：1.5 GWh
- 装机容量（2030）：超过5 GWh
总体而言，2025年至2030年间，低温能源存储系统的市场前景非常积极，预计收入与装机容量均将强劲增长。这一轨迹得到了政策激励、技术进步和在不断变化的全球能源格局中对灵活、长期能源存储解决方案的迫切需求的支持。
地区分析：北美、欧洲、亚太及其他地区
2025年，低温能源存储系统的区域格局反映了北美、欧洲、亚太及其他地区市场成熟度、政策支持程度和技术采用的差异。每个地区的发展轨迹都受到其能源转型目标、电网现代化努力和对可再生能源整合的投资的影响。
北美正见证低温能源存储的强劲增长，主要是由于美国推动电网韧性和脱碳。联邦和州级的激励措施，如《通货膨胀削减法》下的措施，正在催化对包括低温解决方案在内的长期能源存储的投资。关键项目，例如位于佛蒙特州的50 MW/250 MWh Highview Power设施，体现了该地区对商业规模部署的承诺。加拿大也在探索低温存储，以支持其清洁能源目标，特别是在可再生能源渗透率高的省份（美国能源部）。
欧洲仍然是低温能源存储创新的领先者，受到雄心勃勃的气候政策和欧洲绿色协议的推动。特别是，英国拥有像Highview Power的50 MW/250 MWh CRYOBattery™这样的先锋项目，得到了政府资金和电网运营商的支持。欧盟关注能源安全和跨境电网整合，促进了更多的采用，德国、西班牙和北欧国家正在探索以补充其以可再生能源为主的电网的试点项目（欧盟委员会 – 能源）。
亚太地区正在成为一个高潜力市场，主要由中国、日本和澳大利亚引领。中国的2060年碳中和承诺和激进的可再生能源布局正在推动对包括低温技术在内的长时段存储的关注。日本在福岛之后关注能源韧性，而澳大利亚由于高太阳能和风能渗透率而需要稳定电网，这些都正在推动试点部署和研发投资。地区政府越来越多地与技术提供商合作，以本地化制造并扩大示范项目（国际能源署）。
其他地区则包括对低温能源存储兴起但仍处于起步阶段的地区。中东正在探索这些系统以支持可再生能源的整合和海水淡化，而拉丁美洲和非洲正在评估其在离网和微电网应用中的潜力。然而，当前应用受到高资本成本和缺乏政策框架的限制，尽管国际开发机构已经开始资助可行性研究（世界银行）。
未来展望：新兴应用与投资热点
2025年，低温能源存储系统的未来展望受电网灵活性、脱碳以及可再生能源整合需求加速的影响。低温能源存储利用液态空气或气体在极低温下存储和释放能量，正逐渐成为可扩展、长期存储解决方案。随着全球能源转型的加剧，几个新兴应用和投资热点有望定义该领域的轨迹。
其中最有前景的应用之一是电网规模的能源存储，低温能源系统可以提供数小时到数天的存储，解决风能和太阳能的间歇性问题。在可再生能源渗透率高的地区，如英国和美国的一部分，公用事业正在试点低温存储以平衡供需、减少抑制并增强电网韧性。例如，Highview Power在英国已投入商业规模项目，并计划在北美和欧洲大陆扩展。
工业应用也在新兴，特别是在能源消耗高并需要可靠备份电源的行业。低温能源存储可以通过提供清洁、可调度的能量来支持微电网、数据中心和制造设施，减少对化石燃料尖峰电厂的依赖。该技术还能够利用废热和冷气，进一步增强其在工业协同和能源效率项目中的价值主张。
从地域上看，预计投资热点将包括英国、德国、美国和中国。英国政府已为低温存储示范项目提供资金，而德国对能源转型和电网稳定的关注为部署创造了有利环境。在美国，能源部已明确将长期存储视为一种关键需求，为像低温能源系统这样的创新技术提供资金机会（美国能源部）。中国的电网迅速现代化和可再生能源布局也使其成为未来投资的重要市场。
- 主要驱动因素：脱碳的政策支持、可再生能源比例增加以及对长期存储的需求。
- 投资趋势：风险投资和战略投资正在流向技术开发者和项目部署，能源大型企业和基础设施基金的活动显著。
- 新兴应用：电网平衡、工业备份、微电网以及与氢生产和碳捕获的整合。
总体来看，2025年低温能源存储系统预计将从试点阶段到早期商业部署，投资者兴趣日益增长，各类能源和工业领域的使用案例也在不断扩展（伍德麦肯兹）。
挑战、风险及战略机会
低温能源存储系统利用液化气体如液态空气或氮气储存和释放能量，正逐渐成为电网规模能源存储的有前景的解决方案。然而，在2025年更广泛商业化的过程中，该行业面临着一系列复杂的挑战、风险和战略机会。
主要挑战之一是与锂离子电池和抽水蓄能等成熟技术相比，低温能源存储的往返效率相对较低。目前的系统通常实现50%-60%之间的效率，这在需求高效能以实现盈利和电网整合的市场中可能限制其竞争力（国际能源署）。此外，大规模低温工厂所需的资本支出依然较高，液化、储存罐和热交换器所需的成本显著，这在一定程度上形成了新市场参与者的进入障碍，并可能减缓部署的速度。
运营风险依然存在，尤其是与极端温度管理和存储过程中潜在的蒸发损失相关的风险。确保低温系统的可靠性和安全性至关重要，尤其是随着安装规模扩大并融入关键电网基础设施。监管不确定性和缺乏标准化的性能指标进一步复杂化了项目开发和融资（美国能源部）。
尽管存在这些障碍，战略机会正在涌现。低温能源存储系统独特定位使其能够提供长期储存，这在可再生能源渗透率上升时越来越具价值，电网运营商正寻求解决方案进行数小时甚至数天的平衡（国家可再生能源实验室）。该技术灵活的选址能力——与要求特定地理环境的抽水蓄能不同——为新市场打开了新机遇，尤其是在空间有限的城市或工业区域。
- 与工业流程的整合：工业设施的废热可以用于提高系统效率，创造协同效应和新的商业模型。
- 脱碳激励：随着各国政府推出更严格的排放目标，低温能源存储的无直接排放特性使其在政策支持和绿色融资方面处于有利地位。
- 电网韧性：该技术可以增强电网的稳定性和韧性，特别是在气候极端或供应中断的地区。
总之，尽管低温能源存储系统面临技术和经济挑战，其独特特征和与新兴能源趋势的契合为2025年及以后的利益相关者提供了重大的战略机会。
来源与参考资料
