儲能產業靜待爆發風口之際, 儲能電池成為其中最為耀眼的板塊. 目前, 鋰電池雖然一家獨大, 但釩電池, 鉛炭電池等技術發展仍有望快速趕超. 正如中國化學與物理電源行業協會秘書長劉彥龍所言, 目前全球儲能技術已進入快速發展階段, 各種儲能技術路線正呈現出 '百家爭鳴, 百花齊放' 的新業態.
當儲能產業增長點擴大, 市場布局者也將緊跟而上, 拓展業務領域. 上市公司層面, 南都電源, 雄韜股份布局化學儲能; 杭鍋股份研發熔鹽儲能裝備; 傳統抽水儲能和壓縮空氣儲能也有開山股份, 漢鐘精機, 雪人股份等公司參與. 而10月11日, 國家發改委官網掛出的《關於促進儲能技術與產業發展的指導意見》 (下稱《指導意見》) , 對儲能技術路線持開放態度. 上市公司在技術路線的爭奪中, 最終勝負誰屬, 或需要有待一款類似特斯拉電動車的明星產品出現, 才能確定最終市場地位.
技術路線多點開花
猛獅科技深圳清潔電力有限公司總經理王堉介紹, 目前儲能技術主要有三大類, 其中化學儲能, 包括鉛炭電池, 鋰電池, 鈉硫電池和液流電池; 物理儲能; 電磁儲能, 主要包括超級電容. '鋰電池應該算是電化學儲能的主流技術, 2016年全球累計電化學儲能1769.9MW, 其中鋰電池佔65%. 中國累計裝機電化學儲能243.0MW, 其中鋰電池佔59%, 同比增長78%. 主要原因是鋰電池體積小, 能量密度高, 響應速度快等特點.
中關村儲能產業技術聯盟 (CNESA) 的一組數據, 也印證了王堉的說法. 據CNESA不完全統計, 截至2016年底, 我國電力儲能裝機總規模約24.3GW, 抽水蓄能佔比近99%. 僅電化學儲能技術而言, 截至2016年底, 已投運項目的總裝機規模達到243.0MW, 年增長率超過72%; 其中鋰離子電池是裝機規模最大的一種儲能技術, 佔到三分之二的市場份額.
日前在深圳舉行的儲能技術展覽會上, 化學儲能產品仍然是各家公司的主打. 從參展商產品看, 目前展出的儲能產品主要以鉛炭電池, 鋰電池為主, 而鋰電池按照材料不同又主要分為鈦酸鋰, 磷酸鐵鋰, 三元鋰電等大類.
興業證券的研究指出, 從總體上來看, 化學儲能方式相較於物理儲能效率更高, 對於外部環境條件依賴性更小. 另外, 化學儲能相比於電磁儲能而言, 技術相對更為成熟, 應用範圍更廣, 使得化學儲能在當今和未來的儲能產業發展中佔據很重要的位置.
'當前儲能技術成本高, 經濟性欠佳是共性問題, 而且目前儲能電池存在潛在危機. ' 中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會副秘書長陳永翀認為, 鉛炭電池方面, 鉛精礦存在15年左右開採完畢的隱患, 以及低成本高汙染的回收環節. 而鋰電池方面, 現有電池結構回收處理困難, 電池也存在安全性隱患, 應用成本偏高.
鉛炭VS鋰電勝負未明
技術多樣下, 上市公司布局重點卻各有側重. 其中南都電源和聖陽股份的儲能產品均在鉛炭電池上發力.
南都電源副總工程師譚建國介紹, 鉛酸電池是化學儲能中發展技術最成熟, 性價比最高的一種儲能方式, 但是由於傳統鉛酸蓄電池的負極容易硫酸鹽化, 影響了鉛酸蓄電池的使用壽命, 鉛炭電池在此基礎上應運而生, 電池性能和使用壽命有了很大的改善. 鉛炭電池儲能的主要優勢是效率較高, 成本適中, 佔地面積較小, 迴圈次數較好, 比較適用在土地資源有限, 充放電次數高的用戶儲能.
興業證券的研究指出, 2016年化學儲能成本大幅度下降, 特別是鉛炭電池成本已降至0.45元/KWh, 使得儲能產業的發展迎來新的經濟性拐點.
'南都電源旗下電源產品包括鉛酸電池, 鋰電池, 燃料電池三塊產品, 但在當前階段商業化推廣時, 選擇的是鉛炭儲能系統. ' 譚建國表示, 首先是系統的安全性, 鉛炭電池技術路線是從傳統鉛酸電池發展而來, 鉛酸電池150多年的曆史證明技術成熟安全. 其次在規模化應用和經濟性上, 鉛炭電池相比鋰電更優秀. 從鉛炭電池儲能成本來看, 南都電源目前已達到國內鉛炭電池儲能成本的最低水平, 這為南都電源鉛炭電池的商業化推廣與發展帶來其他公司無法超越的優勢.
聖陽股份的儲能產品布局上, 選擇兩條腿發力, 既有鋰電產品也有鉛炭產品. 日前舉行的儲能技術展覽會上, 聖陽股份就分別展示了鉛炭電池技術與鋰電池技術的儲能系統.
2014年6月, 聖陽股份就與日本古河電池株式會社正式簽署技術合作協議, 雙方擬就具有國際領先水平的大容量, 深迴圈, 超長壽命鉛炭技術儲能鉛酸蓄電池產品進行戰略合作. 該公司鉛炭電池將迴圈壽命提高到4200次以上, 設計壽命15年, 在儲能系統中高壓電池組的迴圈壽命可達到3500次以上. 另外, 聖陽股份憑藉優異的電池迴圈功能, 將儲能電池度電成本降到0.5元的水平, 為儲能項目的商業化推廣開闢了盈利空間. 聖陽股份總經理助理張繼佳表示, 公司並不局限於某種儲能電池, 而是基於不同應用場景採用對應效費比更高的產品.
對於業界普遍看好的鉛炭電池技術, 科陸電子卻堅持採用鋰電池. 在儲能技術展覽會上, 科陸電子參展代表介紹, 相較於鉛炭電池, 鋰離子電池的適用範圍更廣, 可用容量也更高. 儲能系統的工況很複雜, 鉛炭電池可能在某些條件下具備一定優勢, 但綜合能效, 安全性, 壽命, 可控性等多方面因素, 鋰離子電池特別是磷酸鐵鋰電池的綜合優勢更為突出.
科陸電子技術總監, 首席科學家阮海明曾算過一筆賬, 隨著技術水平的提高, 儲能的度電成本正呈現逐年下降趨勢. 以磷酸鐵鋰電池為例, 目前磷酸鐵鋰電池的度電成本大約為0.8元, 某些定製產品可以降到0.6元, 而未來技術升級後的度電成本很可能只有0.3元, 鉛炭電池的低成本優勢將消失.
鋰電內部群雄逐鹿
鋰電池技術同樣呈現多點開花, 群雄逐鹿的局面.
記者在儲能技術展覽會走訪發現, 在儲能產品選用的鋰電池中, 按照電芯材料主要分為鈦酸鋰, 磷酸鐵鋰, 三元鋰電大類.
作為銀隆新能源的核心產品, 鈦酸鋰電池成為公司儲能項目的主力. 相比其他鋰電池產品, 鈦酸鋰成本相對較高, 銀隆新能源儲能研究院院長姚高亮對記者表示, 就全生命周期內的度電成本來看, 銀隆鈦酸鋰電池具有絕對優勢. '儲能成本不能簡單地看初始安裝成本, 而要著眼於全生命周期內的度電成本. '
'我覺得要分析客戶的需求, 從客戶需求出發, 市場說了算, 對於儲能系統能否發揮推廣, 對電池有兩個要求和條件, 第一個是壽命要長, 第二個是成本要低. 這是最基本的兩個要求. 鈦酸鋰一次投資成本高的問題, 銀隆推出0元首付, 10年租賃的模式, 通過商業模式找金融機構, 金融機構購買儲能系統和客戶進行分期付款, 客戶和金融機構和廠家能得到收益. ' 姚高亮介紹說.
另外, 猛獅科技, 雄韜股份和科陸電子的儲能鋰電項目均採用磷酸鐵鋰, 也有廠家選擇因為特斯拉採用而備受關注的三元鋰電.
在愛能森科技首席技術官曾智勇看來, 三元鋰電, 鈦酸鋰和磷酸鐵鋰各有優缺點, 沒有絕對的對錯. '儲能產品應該從安全性, 品質一致性, 應用場景三方面考慮. 另外是環保問題, 電池不能只考慮當下使用, 要考慮未來, 隨著國家環保政策加強, 對廢舊電池的回收會更加重視, 需要長遠考慮. '
陽光電源儲能事業部副總經理陳志認為, 按照成本分類, 目前三元鋰電價格最高, 比磷酸鐵鋰高出不少, 但迴圈次數好於磷酸鐵鋰. 但三元電池仍然不是儲能電池首選. 首先, 我國缺乏鎳, 鈷等礦產資源, 這些資源多被國外企業所壟斷, 因此經濟性可能無法保證; 其次, 我國三元電池企業的技術水平仍落後於日韓企業, 大量使用三元電池的高能量優勢, 可能會受制於人.
在姚高亮看來, 每種電池都有其優缺點, 對於不限體積, 不限重量的應用場景, 大規模的工業應用, 電力應用, 銀隆的鈦酸鋰非常適合; 如果客戶對儲能系統的能量密度和體積密度有較高要求, 可能三元鋰電和磷酸鐵鋰更加適合.
對於儲能電池間的優劣, 南方電網廣東電科院儲能技術研究所趙偉表示, 儲能最關鍵的還是在於如何提高電池壽命和安全性, 研發儲存能量更多, 體積更小, 重量更輕的電池. 我國儲能技術目前發展態勢好, 呈規模化趨勢, 與國際水平相比, 在核心材料方面, 比如電解液, 隔膜, 正負極材料等還有一定提高空間. 此外, 電動汽車退役鋰電池的梯次利用也是有效降低儲能成本的手段.
