隨著安全性被賦予更高的重視程度,儲能電池市場7月上演“風(fēng)起云涌”。
Wind數(shù)據(jù)顯示,7月以來,釩電池指數(shù)成份股持續(xù)上漲。以攀鋼釩鈦為例,截至7月21日收盤,本月累計上漲幅度已超過一倍,股價創(chuàng)自2011年9月以來新高。同日,安寧股份、振華股份、河鋼股份等釩電池概念股漲幅均超過6%。
業(yè)界普遍認為,這與國家能源局發(fā)布的新規(guī)有著密切關(guān)聯(lián)。
根據(jù)國家能源局近期公布的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求(2022年版)(征求意見稿)》(下稱《重點要求》),中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動力電池;選用梯次利用動力電池時,應(yīng)進行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進行安全評估。
由于政策對儲能安全性要求的進一步調(diào)高,有分析認為,這或?qū)⑹沟靡遭C電池為主的液流電池成為大中型儲能的重要方式。
三元鋰電池、鈉硫電池被除名
近年來,國家能源局、工信部等部門發(fā)布了多份文件均涉及儲能電站的管理細則,但是多位專家對第一財經(jīng)表示,此前幾乎沒有比這一版更為詳盡的規(guī)定。
國家能源局稱,此舉是為切實做好電力安全監(jiān)管工作,有效防范電力生產(chǎn)事故??偨Y(jié)從2014年至今防止電力生產(chǎn)事故的成功經(jīng)驗,吸取事故教訓(xùn),結(jié)合已頒布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,最終形成了《重點要求》。
根據(jù)《重點要求》,中大型電化學(xué)儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池。至此,三元鋰電池和鈉硫電池或?qū)⒈粩r在儲能市場的大門外。
綜合考慮經(jīng)濟成本等因素,目前國內(nèi)主要的儲能路線是磷酸鐵鋰電池。
“我們一直采用的是磷酸鐵鋰路線,沒有影響。其實國內(nèi)主流路線也是鐵鋰,基本影響不大。”浙江南都能源互聯(lián)網(wǎng)有限公司董事長吳賢章對第一財經(jīng)記者表示,日本鈉硫和韓國三星三元出現(xiàn)多次起火事件,三元和鈉硫電池不適用于中大型儲能在多年前基本已是共識。
除了明確不同電池類型的準(zhǔn)入程度以外,《重點要求》還針對性地提出了儲能電站的細節(jié)要求。例如,鋰離子電池設(shè)備間應(yīng)單層布置,宜采用預(yù)制艙式。站房式鋰離子電池設(shè)備間,單個防火分區(qū)電池容量不宜超過6MWh;超過6MWh時,室內(nèi)應(yīng)設(shè)置固定自動滅火系統(tǒng)等。
對于如此詳盡的規(guī)定,業(yè)界存在不同看法。
清華大學(xué)電機系信息能源實驗室主任、國家能源局中國能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究課題組首席科學(xué)家慈松對第一財經(jīng)分析,提升儲能電站安全性首先應(yīng)區(qū)別單體安全和系統(tǒng)安全。電池應(yīng)用問題的根源來自于系統(tǒng)的“短板效應(yīng)”。由于電池成組原有的使用范式就是固定串并聯(lián),因此系統(tǒng)中任一個故障電池單體就能把整個系統(tǒng)拖垮。
慈松表示,目前通過數(shù)字儲能技術(shù)體系,已經(jīng)可以有效解決安全性的問題。其主導(dǎo)的課題組,通過將互聯(lián)網(wǎng)屏蔽終端差異性的技術(shù)體系引入電池領(lǐng)域,進而將電池從一個模擬能量裝置轉(zhuǎn)變成一個數(shù)字系統(tǒng)。通過在微秒毫秒級及時阻斷充放電回路,可以極大程度防止熱堆積,形成了一個防微杜漸式的新型安全體系。
“我們認為,現(xiàn)有政策應(yīng)該重視利用數(shù)字儲能技術(shù)在內(nèi)的先進手段,提升儲能電站的系統(tǒng)安全,而不只是強調(diào)單體電池類型和消防措施。”慈松說。
梯次利用動力電池遇冷
相較于國內(nèi)儲能電站極少使用的三元鋰電池、鈉硫電池,已經(jīng)進軍儲能電站市場的梯次利用動力電池產(chǎn)業(yè)受到的影響顯然更大。
根據(jù)《重點要求》,中大型電化學(xué)儲能電站不宜選用梯次利用動力電池。選用梯次利用動力電池時,應(yīng)進行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進行安全評估。
這并不是國家相關(guān)部門首次明確梯次利用動力電池的管理細則。2021年9月,國家能源局曾發(fā)布《新型儲能項目管理規(guī)范(暫行)》,明確可以新建動力電池梯次利用儲能項目,同時提出了安全、消防等方面的相應(yīng)要求。
而在此前的征求意見稿中則是提出,“在電池一致性管理技術(shù)取得關(guān)鍵突破、動力電池性能監(jiān)測與評價體系健全前,原則上不得新建大型動力電池梯次利用儲能項目。”
中國物資再生協(xié)會副會長高延莉?qū)Φ谝回斀?jīng)分析,對比以往政策的相關(guān)表述,《重點要求》再次表明了“不宜”的態(tài)度。如若能貫徹到正式發(fā)布,將有效遏制梯次利用動力電池“一窩蜂”進入儲能市場,進一步規(guī)范儲能電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
高延莉表示,近幾年,市場上出現(xiàn)了很多廢舊電池回收利用的服務(wù)網(wǎng)點和企業(yè),其中80%左右的電池源于報廢或者故障的汽車電池,應(yīng)用于儲能電站等場景。盡管從資源節(jié)約的角度而言,發(fā)展梯次利用動力電池作用明顯,但實際運行的過程中暴露出很多問題。
“因為這些電池本身就是電容量不足被淘汰下來的,所以它們向儲能電站輸入剩余電量的時候,好比一滴一滴水流入大海,甚至輸不進去就被退回來了。同時,還滋生了生產(chǎn)、消費等方面的不安定因素。所以,當(dāng)前政策一直強調(diào)要做好篩選和安全評估。但是,如果完全按照規(guī)范要求,必要時更換電池包里的組件,這又是一筆不劃算的買賣。”高延莉說。
高延莉認為,目前梯次利用動力電池產(chǎn)業(yè)存在的漏洞背后,重要原因之一是數(shù)年前新能源汽車動力電池的行業(yè)經(jīng)驗不足、規(guī)范缺位,導(dǎo)致源頭電池質(zhì)量參差不齊,從而需要付出較高成本進行檢測和改造。這一情況將會伴隨動力電池規(guī)范不斷細化以及電池研發(fā)技術(shù)進步而得到改善?,F(xiàn)階段,可以針對動力電池進行資源回收,包括提煉其中的貴金屬,以充分發(fā)揮其利用價值。
釩電池“異軍崛起”
盡管《重點要求》全文未提及釩電池,但是在相關(guān)概念股連續(xù)飄紅之下,釩電池儼然成為“最大贏家”。
釩電池是全釩液流電池的簡稱,這是一種基于金屬釩元素的氧化還原可再生燃料電池,液流儲能電池系統(tǒng)可以通過更換電解液實現(xiàn)“瞬間再充電”。
相比于鋰離子電池,全釩液流電池容量更大、更安全環(huán)保、循環(huán)壽命更長、能量轉(zhuǎn)換效率高,早在十幾年前它就被認為是儲能電池中的“希望之星”。
為何這個看起來完美的儲能方案,卻一直未能在商業(yè)領(lǐng)域獲得應(yīng)有的關(guān)注?
鑫欏資訊分析師張金惠對第一財經(jīng)表示,究其原因,一是技術(shù)難、能量低,二是成本高、價格貴。
“釩電池的初裝成本偏高,通常是鋰電池的兩到三倍。而且由于產(chǎn)業(yè)鏈不成熟,它的電解液價格波動比較劇烈,整體偏高。如果做一個四小時的釩電池儲能電站,它沒有鋰離子電站合算。但是隨著使用時長的拉升,它的全生命周期成本優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)。如果做一個八小時的釩電池儲能電站,它的性價比就可以超越后者了。因此,釩電池更適合應(yīng)用于靜態(tài)儲能系統(tǒng)和長時儲能系統(tǒng)。”張金惠稱。
根據(jù)官方披露,我國首個國家級大型化學(xué)儲能示范項目大連液流電池儲能調(diào)峰電站將在今年8月開始商業(yè)運行,項目采用國內(nèi)自主研發(fā)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全釩液流電池儲能技術(shù)。
一期工程建設(shè)規(guī)模100MW/400MWh,投資約20億元,項目占地面積2.44萬平方米,建筑面積3.65萬平方米。項目建成后將成為全球最大的液流電池儲能電站。
原標(biāo)題:新規(guī)下儲能電池市場要“變天” 釩電池將成最大贏家?