热能存储市场规模和份额

热能存储市场分析

2025年热能存储市场规模预计为74.4亿美元，预计到2030年将达到110.3亿美元，预测期内（2025-2030年）复合年增长率为8.20%。

对以可再生能源为中心的电力系统（需要超过 8 小时的存储）的需求不断增长、更严格的工业脱碳指令以及聚光太阳能 (CSP) 发电厂的快速建设正在推动增长曲线。公用事业公司不断部署熔盐系统来稳定太阳能输出，而商业和工业场所则采用模块化相变或沙基装置来削减高峰需求费用并捕获废热。风险资本流向在超过 8 小时持续时间的成本上超越锂离子电池的解决方案，特别是在原材料限制收紧电池供应链的情况下。欧洲第四代区域供热升级，亚太地区光热发电管道和北美的投资税收抵免创造了多元化的需求基础，可以缓冲区域风险并加速热能存储市场规模驱动的成本降低。

全球热能存储市场趋势和见解

快速建设集成≥8小时熔盐TES的CSP电站

强制性八小时存储规则中国的 4.8 吉瓦 CSP 项目和印度的 5 吉瓦管道已将熔盐罐变成了可调度太阳能发电的标准设备。^{[1]SolarPACES，“中国的 4.8 吉瓦 CSP 管道”， Solarpaces.org} 贷方现在将存储区块视为收入增强剂，因为它可以实现容量市场收益并降低弃电风险。达到 lev竞争对手的燃气调峰器降低了成本，在中东和北非地区开启了新的主权支持拍卖。 EPC公司正在标准化双罐设计，自2024年以来将工厂平衡成本降低了12%，进一步增强了大型热能存储市场项目的融资能力。 2027 年以后的管道可视性将促进中国和印度的国内盐和合金供应链，降低原材料获取风险。

强制可再生能源拍卖捆绑 TES 添加器

加利福尼亚州的清洁能源 2030 框架和欧盟的建筑性能指令 2024/1275 要求新的可再生资产，包括长期存储，为配备 TES 的设备授予更高的拍卖点bids.^{[2]National Law Review, “EU Directive 2024/1275 Overview,” natlawreview.com} 这些规则消除了之前发电和储能采购之间的划分，从而实现了统一项目一旦放电窗口超过 6 小时，融资就会青睐热解决方案。在澳大利亚，可再生能源区将并网优先权授予提供惯性和电压支持的蓄热项目，平均将互连排队延迟缩短一年。政策转变显着增加了热能存储市场在 2026 年及以后公布的公用事业招标中的可寻址容量。

第四代区域供热和制冷电网的扩建

北欧推动 50-70 °C 区域供热回路提高了 TES 往返效率并释放了季节性应用。丹麦的目标是到 2030 年实现 50% 的区域供暖覆盖率，坑式蓄热场可将冬季高峰热负荷削减高达 40%。芬兰 90 GWh 的季节性沙库展示了每千瓦时 10 美元以下的经济效益，而德国则拨款 30 亿欧元（33 亿美元）用于需要国内 TES 内容的网络升级。这些部署验证多吉瓦时系统，锚定供应链和许可框架，使计划类似改造的其他欧洲地区受益。投资者越来越多地将热能存储市场标记为区域能源资产类别，而不是实验性技术。

工业余热回收指令

欧盟工业排放指令强制大型工厂在 2027 年之前捕获低品位热量，日本的领跑者计划将类似的义务延伸到重工业。蓄热模块可实现批量处理废热的时移，使其与持续需求相匹配，并在五年内实现 15-25% 的节油回报。水泥和钢铁厂采用在 1,000 °C 以上运行的耐火砖或沙电池，避免了电池安全限制，同时减少了二氧化碳排放。德国和韩国的政府补助占资本支出高达 40%，降低了融资障碍，扩大了热能存储市场的客户群.

大型熔盐储罐的高资本支出

公用事业规模熔盐田的成本为每千瓦时 15-25 美元，主要由不锈钢密封壳和耐腐蚀盐混合物驱动。有限的经营历史使债务提供者保持谨慎，将项目推向价格较高的股权，从而抬高了门槛利率。美国能源部为 2025 年部署提供 3.05 亿美元贷款担保，这表明公共部门信心不断增强，但尚未实质性压缩融资利差。 OEM 正在探索预制水箱模块和低铬合金，到 2027 年可将资本支出削减 20%，但短期经济效益仍然是一些热能存储市场投标的阻力。

来自低成本锂离子和液流电池的竞争

从 2010 年到 2024 年，锂离子电池组价格下降了 85%，并将继续下降每年增长 10–15%，使电池在 8 小时以下的电网服务中占据主导地位。^{[3]来源：太平洋西北国家实验室，“电池成本趋势”，pnnl.gov}液流电池通过实现无限循环来增加深度，吸引 TES 很少追求的频率调节合同。然而，对于超过 10 小时的持续时间，锂离子电池的成本急剧上升，并且供应不足。镍和锂价格的环比风险增加，增强了TES在热能存储市场的竞争力。特定技术的采购（用于快速响应的电池、用于高温或多日存储的 TES）越来越普遍，限制了直接替代，但仍然限制了 TES 在短期利基市场的渗透。

细分市场分析

按存储材料：相变和固体介质加速采用

市场领导者继续青睐熔盐，保留了 46%预计到 2024 年，相变材料 (PCM) 的收入将在新装置中占据巨大份额，复合年增长率为 16.4%。紧凑型 PCM 将安装占地面积降低了 40%，简化了商业设施内的选址，并推动了热能存储市场的不断渗透。沙子或混凝土等固体介质进展迅速：芬兰的 1 MW/100 MWh 沙子电池展现出 44% 的电量r-转换效率，验证多日存储成本低于每千瓦时 10 美元。 PCM 可有效处理冷却负荷，尤其是在商业建筑的冰基系统中。同时，固体介质能够维持 >1,000 °C，无需昂贵的热交换器即可直接输送工业过程热量。随着模块供应商扩大生产规模，预计到 2027 年，单位成本将与熔盐趋同，从而加强热能存储市场内存储材料的竞争优势。

第二代熔盐配方现在可以承受 565 °C 的温度，使混合盐加颗粒系统能够更接近热化学密度。供应商将盐供应合同与回收的硝酸盐原料捆绑在一起，从而缓解了此前令承购商望而却步的价格波动。对低毒性材料的监管偏好（尤其是在欧洲）使得水基相变材料在 HVAC 调峰中发挥着重要作用，尽管其能量密度落后于其他化学品。全面的，客户选择正变得由应用驱动：用于空间冷却峰值的 PCM、用于 CSP 基荷的熔盐以及用于极端温度工业炉的沙子，扩大了热能存储市场中的选项集。

按技术分类：热化学存储超越了演示

显热技术（水坑、熔盐罐、耐火砖）由于性能可靠，保留了 2024 年收入的 74%以及简单的运维。然而，预计到 2030 年，热化学系统的复合年增长率将达到 18.0%，这是热能存储市场中最快的，因为它们的体积密度高出三倍，并且自放电可以忽略不计。基于盐水合物循环的试点装置现已超过 1 MWh，金属氧化物氧化还原回路即将进行 100 小时放电测试。相比之下，使用生物基相变材料的潜热解决方案在没有活性化学反应器的情况下提供的能量密度是显热的两倍，从而弥补了复杂性差距。

考纳斯理工大学的研究表明，土壤嵌入的热化学胶囊可以在现有建筑物下方进行改造，消除单独的储罐基础设施并降低安装成本。基于人工智能的控制软件的集成可在可再生能源弃电激增时优化充电，从而增强能源套利和取热合同的收入叠加。随着热化学供应商在目标温度范围内实现≥95%的往返效率，EPC公司开始对5-10 MWh区块进行交钥匙定价，增强商业化前景并扩大热能存储行业的足迹。

按应用：工业过程热量超过发电增长

发电在2024年保留了42%的收入，主要是因为CSP项目仍然构成数百兆瓦装机的支柱。然而，工业过程热的复合年增长率为 15.4%，这是热能存储市场明显的增长引擎。钢铁、水泥和化工厂采用耐火砖电阻加热器或砂电池，将熔炉运行与电价脱钩，通过替代天然气来削减范围 1 排放。欧盟和韩国的废热回收法规推动了改造，直接从储存的热量中提供低压蒸汽或热空气。

区域能源运​​营商增加季节性 TES 池，以提高太阳能和生物质在混合燃料网络中的份额，而商业房地产业主则安装冰罐以避免 HVAC 需求费用。建筑物的绝对兆瓦时数较小，但可提供高利润的改造，这使得它们对推出模块化单元的初创企业具有吸引力。军事前沿作战基地和偏远岛屿部署与光伏相结合的集装箱热系统，以减少对柴油的依赖，为热能存储市场增加利基但具有战略意义的可见性。企业仍然是最大的买家，其 2024 年收入占 59%，因为它们的电网规模 CSP 和区域供热资产属于资本密集型。然而，商业和工业 (C&I) 客户预计将以 14.7% 的复合年增长率增长，稳步侵蚀热能存储市场的公用事业份额。城市电网的高需求电费激励工商业设施将非高峰电力储存为热能，以取代高峰时段的电力消耗。食品加工厂使用 PCM 冷库在电网停电期间保持产品完整性。半导体工厂集成沙电池来稳定工艺热量，确保产品产量并在符合 ISO 的审核下增加弹性信用。

工业参与者青睐 TES，因为系统与涡轮机或固体氧化物燃料电池结合使用时可以提供高温热量和备用电源。融资模式正在从资本支出转向热力即服务合同、捆绑存储、热力输送和性能保证，这降低了中型企业的采用障碍。因此，热能存储行业准备在用户侧装置中进行更深入的渗透，其中多价值收入堆栈可带来快速回报。

地理分析

通过利用成熟的区域能源系统、严格的碳政策和慷慨的热网拨款，欧洲在 2024 年控制了全球收入的 35%。德国的 30 亿欧元（33 亿美元）现代化基金加速了坑式蓄热技术的采用，而丹麦的目标是到 2030 年实现 50% 的区域供热覆盖率，这意味着需要建设数千兆瓦时的季节性水库。斯堪的纳维亚半岛丰富的夏季太阳能和冬季热负荷之间的季节性不匹配使得 TES 不可或缺，促使网络运营商采购模块化沙坑或水坑系统。建筑性能要求现在将长期蓄热标记为关键基础设施，使采购流程主流化亚太地区是增长最快的地区，到 2030 年复合年增长率为 13.8%，这得益于中国 30 吉瓦的存储目标和印度 CSP 要求 8 小时 TES 的要求。与进口系统相比，中国国内供应链的熔盐罐成本降低了18%，从而增强了热能存储市场的价格竞争力。澳大利亚的可再生能源区为捆绑 TES 的项目提供了加速电网互连的机会，工业矿山耐火砖电池试点的批准也增加了证据。日本和韩国专注于钢铁和石化联合企业的高温废热捕获，利用有利的折旧计划，用储存的太阳能或电网电力取代进口液化天然气。

北美受益于《通货膨胀减少法案》，该法案为合格的热储存提供 30% 的投资税收抵免。加州清洁能源 2030 计划强制要求 TES新的公用事业太阳能招标以及纽约的建筑脱碳规范推动了用于空间供暖改造的高密度存储。美国能源部为一个大型项目提供 3.05 亿美元的贷款担保，这表明联邦政府的支持缓解了贷款人的风险认知。数据中心运营商等工业承购商尝试用砂电池将服务器废热回收用于设施供暖，这说明需求方驱动因素可以补充公用事业采购并扩大热能存储市场的潜在基础。

竞争格局

热能存储市场仍然适度分散，技术专家初创企业与多元化能源专业公司竞争。 Rondo Energy 筹集了 1.07 亿美元，并与沙特阿美公司签署了吉瓦级部署协议，展示了商业示范相对于实验室创新的重要性。苏尔寿与 Hyme Energy 的 2025 年合作伙伴关系反映了现有企业将 EPC 专业知识与下一代 TES 模块相结合，以投标交钥匙工艺热合同。西门子能源公司正在从涡轮机为主的产品组合转向砂电池集成，预计从 2026 年开始在欧洲化工厂进行第一波部署。

供应商的差异化主要体现在平准化成本、工作温度和模块化方面。通过利用无处不在的原材料和自动压砖机，耐火砖和沙基系统的目标是每千瓦时低于 10 美元。熔盐现有企业利用经过验证的多 100 MW 参考和集成太阳能接收器来保卫阵地。像 Antora Energy 这样的热化学初创企业利用三倍的能量密度来赢得空间有限的工业场地。战略收购不断增加；例如，一家石油和天然气巨头在 2025 年初收购了一家 PCM 供应商，以确保知识产权并实现清洁能源资产多元化。

截至 2025 年，排名前五的供应商大约占装机容量的35%；其余的则分布在数十个区域专家中。 OEM 与建筑专业的合作伙伴关系至关重要，因为安装成本通常等于或超过组件成本。因此，竞争激烈的领域有利于能够提供技术和可融资性证据的公司，从而加快贷方尽职调查并加强大型热能存储市场项目的后期融资。