Thị trường lưu trữ năng lượng bằng pin đang bùng nổ với mức tăng trưởng kỷ lục, tăng gần gấp ba lần trong năm 2023, đạt 45 gigawatt (97 gigawatt-giờ). Sự phát triển này được thúc đẩy bởi nhu cầu tích hợp năng lượng tái tạo và chi phí pin giảm mạnh. Trong năm 2024, dự kiến thêm 57 gigawatt (136 gigawatt-giờ), tăng 40% so với năm 2023. Sự tăng trưởng nhanh chóng này tạo ra nhu cầu chưa từng có đối với các khoáng sản quan trọng như lithium, cobalt, niken và graphite. Pin lithium-ion tiếp tục thống trị cả ứng dụng xe điện và lưu trữ năng lượng, với pin lithium iron phosphate (LFP) chiếm 80% thị trường lưu trữ năng lượng mới trong năm 2023.
1. Giới thiệu
Lưu trữ năng lượng bằng pin đang trở thành công nghệ then chốt trong quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu. Khi tỷ trọng năng lượng tái tạo biến đổi như gió và mặt trời ngày càng tăng trong hệ thống điện, nhu cầu về lưu trữ năng lượng để cân bằng cung cầu trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Lưu trữ quy mô lưới điện đề cập đến các công nghệ kết nối với lưới điện có thể lưu trữ năng lượng và sau đó cung cấp trở lại cho lưới vào thời điểm thuận lợi hơn – ví dụ, vào ban đêm khi không có điện mặt trời, hoặc trong các sự kiện thời tiết làm gián đoạn sản xuất điện (IEA, 2024).
2. Thị trường lưu trữ năng lượng hiện tại
2.1. Tăng trưởng kỷ lục trong năm 2023
Năm 2023 đánh dấu một năm đột phá cho ngành lưu trữ năng lượng toàn cầu. Lưu trữ pin trong lĩnh vực điện là công nghệ năng lượng tăng trưởng nhanh nhất trong năm 2023 có sẵn thương mại, với triển khai tăng hơn gấp đôi hàng năm (IEA, 2024). Tăng trưởng mạnh xảy ra đối với các dự án pin quy mô tiện ích, pin phía sau đồng hồ, lưới điện mini và hệ thống điện mặt trời gia đình cho tiếp cận điện, thêm tổng cộng 42 GW công suất lưu trữ pin toàn cầu (IEA, 2024).
Thị trường lưu trữ năng lượng toàn cầu gần như tăng gấp ba lần trong năm 2023, mức tăng từ năm này sang năm khác lớn nhất được ghi nhận (BloombergNEF, 2024). Sự tăng trưởng được thiết lập trong bối cảnh giá thấp nhất từ trước đến nay, đặc biệt là ở Trung Quốc, nơi chi phí hệ thống lưu trữ năng lượng chìa khóa trao tay vào tháng 2 thấp hơn 43% so với một năm trước ở mức kỷ lục thấp 115 USD mỗi kilowatt-giờ cho hệ thống lưu trữ năng lượng hai giờ (BloombergNEF, 2024).
2.2. Động lực tăng trưởng
Có nhiều yếu tố thúc đẩy sự tăng trưởng nhanh chóng của thị trường lưu trữ năng lượng. Trước hết là sự gia tăng triển khai năng lượng tái tạo. Việc áp dụng các hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) là cần thiết cho mức độ thâm nhập và tích hợp năng lượng tái tạo cao hơn (IDTechEx, 2022). Khi tỷ trọng điện gió và mặt trời tăng lên, nhu cầu về giải pháp lưu trữ để quản lý sự biến động của nguồn điện trở nên cấp bách hơn.
Chi phí giảm mạnh là động lực quan trọng thứ hai. Chi phí công nghệ cho lưu trữ pin tiếp tục giảm nhanh chóng, phần lớn nhờ vào quy mô sản xuất pin nhanh chóng cho xe điện, kích thích triển khai trong lĩnh vực điện lực (IEA, 2024). Cả giá pin lithium-ion và giá hệ thống lưu trữ năng lượng được dự kiến sẽ giảm tiếp trong năm 2024. Tăng trưởng nhanh chóng của sản xuất pin đã vượt quá nhu cầu, dẫn đến áp lực giảm giá đáng kể khi các nhà sản xuất pin cố gắng thu hồi vốn đầu tư và giảm lỗ liên quan đến việc sử dụng không hết công suất nhà máy của họ (BloombergNEF, 2024).
2.3. Phân bố địa lý
Thị trường lưu trữ năng lượng có sự phân bố không đồng đều về mặt địa lý. Năm 2024, thị trường lưu trữ năng lượng toàn cầu dự kiến sẽ thêm hơn 100 gigawatt-giờ công suất lần đầu tiên. Sự tăng trưởng sẽ chủ yếu được thúc đẩy bởi sự tăng trưởng ở Trung Quốc, nơi một lần nữa sẽ là thị trường lưu trữ năng lượng lớn nhất toàn cầu. Thị trường lớn nhất tiếp theo sẽ là Hoa Kỳ (BloombergNEF, 2024).
Tại Hoa Kỳ, lưu trữ pin đạt kỷ lục 9,2 GW trong năm 2024, phản ánh sự tăng trưởng nhanh chóng trong tích hợp năng lượng tái tạo. Đến ngày 25 tháng 11, các nhà phát triển đã thêm 9,2 GW công suất mới, thiết lập một chuẩn mực mới cho ngành (Carbon Credits, 2024). Quý ba một mình chiếm 3,6 GW trong số các bổ sung này, tượng trưng cho mức tăng 52,5% so với cùng kỳ năm 2023 (Carbon Credits, 2024).
3. Xu hướng công nghệ và loại pin
3.1. Lithium-ion thống trị thị trường
Pin lithium-ion tiếp tục là công nghệ chủ đạo trong lưu trữ năng lượng. Báo cáo này đại diện cho pin lithium-ion (LIB) – chủ yếu là những pin có hóa học nickel manganese cobalt (NMC) và lithium iron phosphate (LFP) (NREL, 2024). Hóa học lithium-ion đại diện cho gần như tất cả pin trong xe điện và ứng dụng lưu trữ mới ngày nay (IEA, 2024).
Sự thống trị của pin lithium-ion có lý do rõ ràng. Chúng có mật độ năng lượng cao, tuổi thọ dài và đặc tính hiệu suất đã được chứng minh. Đặc tính mật độ năng lượng cao hơn của loại lưu trữ pin tĩnh lithium-ion cung cấp chu kỳ sạc và xả tốt hơn (GMInsights, 2025). Điều này làm cho chúng phù hợp cho cả ứng dụng ngắn hạn và dài hạn trong lưới điện.
3.2. Sự trỗi dậy của LFP trong lưu trữ năng lượng
Một xu hướng quan trọng là sự chuyển dịch mạnh mẽ sang pin lithium iron phosphate (LFP) trong ứng dụng lưu trữ năng lượng. Trong khi mật độ năng lượng là quan trọng nhất đối với pin xe điện, nó ít quan trọng hơn đối với lưu trữ pin, dẫn đến sự chuyển dịch đáng kể sang pin LFP (IEA, 2024). Pin LFP chiếm thị phần xe điện còn lại và là hóa học lithium-ion chi phí thấp hơn, mật độ thấp hơn không chứa niken hoặc cobalt, với khả năng cháy thậm chí thấp hơn và tuổi thọ dài hơn (IEA, 2024).
Pin lithium-ion chiếm ưu thế trong cả ứng dụng xe điện và lưu trữ, và hóa học có thể được điều chỉnh theo tính khả dụng và giá khoáng sản, được chứng minh bằng thị phần pin lithium iron phosphate (LFP) tăng lên 40% doanh số xe điện và 80% lưu trữ pin mới trong năm 2023 (IEA, 2024). Sự thống trị của LFP trong lưu trữ năng lượng phản ánh ưu tiên khác nhau so với xe điện – chi phí và độ an toàn quan trọng hơn mật độ năng lượng khi trọng lượng và kích thước ít quan trọng hơn.
3.3. Công nghệ mới nổi
Trong khi lithium-ion vẫn chiếm ưu thế, các công nghệ khác đang được phát triển. Bên cạnh pin lithium-ion, pin dòng chảy có thể nổi lên như một công nghệ đột phá cho lưu trữ tĩnh vì chúng không cho thấy sự suy giảm hiệu suất trong 25-30 năm và có khả năng được định cỡ theo nhu cầu lưu trữ năng lượng với đầu tư hạn chế (IEA, 2024). Vào tháng 7 năm 2022, pin dòng chảy vanadium redox lớn nhất thế giới đã được đưa vào vận hành tại Trung Quốc, với công suất 100 MW và khối lượng lưu trữ 400 MWh (IEA, 2024).
Bên ngoài pin lithium-ion, pin dòng chảy đang tiến triển tốt, với triển khai tăng hơn 300% so với năm 2023 lên hơn 2,3GWh, với hầu hết các dự án được thiết kế với thời lượng dài hơn trong tâm trí (Energy Storage News, 2025). Tiến triển pin sodium-ion chậm hơn nhiều, với ít hơn 200MWh được lắp đặt trên các dự án Trung Quốc. Giá LFP thấp vẫn là rào cản cho việc áp dụng sodium ion (Energy Storage News, 2025).
4. Tác động đến nhu cầu khoáng sản
4.1. Nhu cầu tăng vọt cho các khoáng sản pin
Sự tăng trưởng nhanh chóng của lưu trữ năng lượng đang tạo ra nhu cầu đáng kể đối với các khoáng sản quan trọng. Trong cả hai kịch bản, xe điện và lưu trữ pin chiếm khoảng một nửa tăng trưởng nhu cầu khoáng sản từ các công nghệ năng lượng sạch trong hai thập kỷ tới, được thúc đẩy bởi nhu cầu tăng vọt đối với vật liệu pin (IEA, 2024). Nhu cầu khoáng sản từ xe điện và lưu trữ pin tăng gấp mười lần trong STEPS và hơn 30 lần trong SDS trong giai đoạn đến năm 2040 (IEA, 2024).
Trong kịch bản NZE, nhu cầu khoáng sản quan trọng cho pin mở rộng nhanh chóng vào năm 2030, với mangan, lithium, graphite và niken tăng ít nhất sáu lần, và cobalt tăng hơn ba lần (IEA, 2024). Sự tăng trưởng này đòi hỏi phải mở rộng đáng kể hoạt động khai thác và tinh luyện, cũng như đổi mới trong hóa học pin và tái chế.
4.2. Lithium – Nhu cầu tăng nhanh nhất
Lithium trải qua tốc độ tăng trưởng nhu cầu nhanh nhất trong số các khoáng sản pin. Lithium là xương sống của pin lithium-ion thuộc tất cả các loại, bao gồm pin lithium iron phosphate, NCA và NMC (IEA, 2024). Nguồn cung lithium do đó vẫn là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong việc định hình tương lai khử carbon của giao thông hành khách nhẹ và lưu trữ năng lượng (IEA, 2024).
Từ năm 2015, xe điện và lưu trữ pin đã vượt qua điện tử tiêu dùng để trở thành người tiêu dùng lithium lớn nhất, cùng nhau chiếm 30% tổng nhu cầu hiện tại (IEA, 2024). Lĩnh vực năng lượng hiện chiếm hơn 90% nhu cầu pin lithium-ion hàng năm (IEA, 2024), cho thấy tầm quan trọng ngày càng tăng của xe điện và lưu trữ năng lượng trong thị trường lithium.
4.3. Niken và cobalt trong lưu trữ năng lượng
Nhu cầu niken và cobalt từ lưu trữ năng lượng cũng tăng đáng kể, mặc dù có sự chuyển dịch sang các hóa học sử dụng ít hoặc không sử dụng các kim loại này. Năm 2040 trong kịch bản SDS, nhu cầu niken tăng 41 lần lên 3.300 kt, trong khi cobalt chỉ tăng 21 lần, khi hóa học cathode chuyển từ NMC 111 sang các hóa học cobalt thấp hơn (NMC 622 và NMC 811) (IEA, 2024).
Miller lưu ý rằng niken, cobalt và graphite mỗi loại sẽ yêu cầu 10-50 tỷ USD vốn đầu tư để đáp ứng yêu cầu thị trường pin (Battery Power Online, 2022). Tuy nhiên, xu hướng chuyển sang pin LFP trong lưu trữ năng lượng đang giúp giảm áp lực lên nguồn cung niken và cobalt.
4.4. Thách thức về nguồn cung khoáng sản
Sự tăng trưởng nhanh chóng của lưu trữ năng lượng đặt ra thách thức lớn cho chuỗi cung ứng khoáng sản. Sản xuất khoáng sản quan trọng được sử dụng trong sản xuất pin tập trung cao về mặt địa lý, làm tăng mối lo ngại về an ninh cung ứng (IEA, 2024). Cộng hòa Dân chủ Congo chiếm 70% sản lượng cobalt thế giới, trong khi Australia và Chile kết hợp chiếm 75% sản lượng lithium toàn cầu (IEA, 2024).
Thứ nhất, cần hơn 10 terawatt-giờ (TWh) công suất lưu trữ, và nhân số triển khai pin ngày nay lên gấp 100 lần sẽ gây căng thẳng lớn cho chuỗi cung ứng của các vật liệu hiếm như lithium, niken và cobalt (Clean Energy Institute, 2024). Điều này đòi hỏi phải mở rộng đáng kể hoạt động khai thác và tinh luyện, cũng như phát triển các công nghệ pin mới sử dụng ít khoáng sản quan trọng hơn.
5. Xu hướng thị trường và dự báo
5.1. Triển vọng tăng trưởng 2024-2030
Thị trường lưu trữ năng lượng được dự báo tiếp tục tăng trưởng mạnh mẽ trong những năm tới. Dự kiến lưu trữ tĩnh sẽ đạt kỷ lục khác, với 57 gigawatt (136 gigawatt-giờ) trong năm 2024, tăng 40% so với năm 2023 tính theo gigawatt (BloombergNEF, 2024). Chúng tôi dự kiến thời lượng dự án lưu trữ tĩnh sẽ tăng lên khi các trường hợp sử dụng phát triển để cung cấp nhiều năng lượng hơn (BloombergNEF, 2024).
IDTechEx dự đoán rằng đến năm 2033, công suất lưu trữ pin tĩnh tích lũy toàn cầu dự kiến sẽ vượt quá 2 TWh. Điều này sẽ chứng kiến triển khai lưu trữ tĩnh hàng năm tăng với CAGR 30% từ 2023-2033 (IDTechEx, 2022). Thị trường lưu trữ pin tĩnh toàn cầu được ước tính đạt 264,9 tỷ USD vào năm 2024 và dự kiến đạt 4,14 nghìn tỷ USD vào năm 2034, tăng trưởng với CAGR 29,7% từ 2025 đến 2034 (GMInsights, 2025).
5.2. Động lực chính cho tăng trưởng tương lai
Nhiều yếu tố sẽ thúc đẩy tăng trưởng liên tục của thị trường lưu trữ năng lượng. Các động lực thị trường: triển khai năng lượng tái tạo, mục tiêu lưu trữ pin, quy định (IDTechEx, 2022). Một số tiểu bang của Hoa Kỳ có các nhiệm vụ lưu trữ năng lượng và năng lượng tái tạo. Với nhiều tiểu bang công bố mục tiêu lưu trữ pin mới và mở rộng các mục tiêu cũ hơn (như New York), xu hướng này dự kiến sẽ tiếp tục và sẽ là động lực chính (IDTechEx, 2022).
Lưu trữ pin đang nổi lên như một động lực quan trọng của quá trình chuyển đổi năng lượng, với chi phí giảm và tốc độ áp dụng tăng lên (Carbon Credits, 2024). Các công ty lớn đang mở rộng dịch vụ của họ để đáp ứng nhu cầu tăng vọt được thúc đẩy bởi sự phát triển của AI và trung tâm dữ liệu. Cả hai điều này sẽ làm tăng đáng kể mức tiêu thụ năng lượng, thúc đẩy tăng trưởng đáng kể trong thị trường lưu trữ pin toàn cầu (Carbon Credits, 2024).
5.3. Vai trò trong chuyển đổi năng lượng
Lưu trữ năng lượng đóng vai trò then chốt trong việc đạt được các mục tiêu khí hậu toàn cầu. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), để đạt được mức phát thải ròng bằng không đòi hỏi công suất lưu trữ năng lượng phải tăng gấp sáu lần vào năm 2030. Điều này có nghĩa là đạt 1.500 GW vào giai đoạn đó (Carbon Credits, 2024). Pin dự kiến sẽ thúc đẩy 90% sự mở rộng này, tăng gấp 14 lần lên 1.200 GW, trong khi các công nghệ khác như lưu trữ thủy điện tích năng và khí nén cung cấp hỗ trợ (Carbon Credits, 2024).
Việc không mở rộng quy mô lưu trữ pin phù hợp với việc tăng gấp ba năng lượng tái tạo vào năm 2030 sẽ có nguy cơ làm đình trệ quá trình chuyển đổi năng lượng sạch trong lĩnh vực điện lực (IEA, 2024). Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng then chốt của lưu trữ năng lượng trong việc tích hợp năng lượng tái tạo và đạt được các mục tiêu khí hậu.
6. Kết luận
Thị trường lưu trữ năng lượng đang trải qua giai đoạn tăng trưởng bùng nổ, với công suất lắp đặt tăng gần gấp ba lần trong năm 2023 và dự kiến tiếp tục tăng mạnh trong những năm tới. Sự tăng trưởng này được thúc đẩy bởi nhu cầu tích hợp năng lượng tái tạo, chi phí pin giảm mạnh và các chính sách hỗ trợ từ chính phủ.
Công nghệ pin lithium-ion, đặc biệt là pin LFP, đang thống trị thị trường lưu trữ năng lượng nhờ chi phí thấp hơn và đặc tính an toàn tốt hơn. Sự phát triển nhanh chóng này tạo ra nhu cầu chưa từng có đối với các khoáng sản quan trọng như lithium, niken, cobalt và graphite, với lithium có tốc độ tăng trưởng nhu cầu nhanh nhất.
Thách thức chính phía trước bao gồm đảm bảo nguồn cung khoáng sản đủ và bền vững, phát triển các công nghệ pin mới sử dụng ít khoáng sản quan trọng hơn, và mở rộng quy mô sản xuất và triển khai để đáp ứng mục tiêu khí hậu. Với vai trò then chốt trong việc tích hợp năng lượng tái tạo và đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng không, lưu trữ năng lượng sẽ tiếp tục là một trong những lĩnh vực tăng trưởng nhanh nhất và quan trọng nhất trong hệ thống năng lượng toàn cầu.
Tài liệu tham khảo
Battery Power Online. (2022). Addressing the Battery Mineral Supply Chain. https://www.batterypoweronline.com/news/addressing-the-battery-mineral-supply-chain/
BloombergNEF. (2024). Energy Storage: 10 Things to Watch in 2024. https://about.bnef.com/blog/energy-storage-10-things-to-watch-in-2024/
BloombergNEF. (2024). Global Energy Storage Market Records Biggest Jump Yet. https://about.bnef.com/blog/global-energy-storage-market-records-biggest-jump-yet/
Carbon Credits. (2024). U.S. Battery Storage Hits a New Record Growth in 2024. https://carboncredits.com/u-s-battery-storage-hits-a-new-record-growth-in-2024/
Clean Energy Institute. (2024). Lithium-Ion Battery. University of Washington. https://www.cei.washington.edu/research/energy-storage/lithium-ion-battery/
Energy Storage News. (2025). Global BESS deployments soared 53% in 2024. https://www.energy-storage.news/global-bess-deployments-soared-53-in-2024/
GMInsights. (2025). Stationary Battery Storage Market Size, Analysis Report 2034. https://www.gminsights.com/industry-analysis/stationary-battery-storage-market
IDTechEx. (2022). Batteries for Stationary Energy Storage 2023-2033. https://www.idtechex.com/en/research-report/batteries-for-stationary-energy-storage-2023-2033/905
IEA. (2024). Batteries and Secure Energy Transitions. International Energy Agency. https://www.iea.org/reports/batteries-and-secure-energy-transitions
IEA. (2024). Energy storage. International Energy Agency. https://www.iea.org/energy-system/electricity/grid-scale-storage
IEA. (2024). The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions. International Energy Agency. https://www.iea.org/reports/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions
NREL. (2024). Utility-Scale Battery Storage. National Renewable Energy Laboratory. https://atb.nrel.gov/electricity/2024/utility-scale_battery_storage
