2022 年,儲能成為最熱門賽道之一,在儲能行業(yè)研究上,電池是不可或缺的靈魂環(huán)節(jié),在整個產(chǎn)業(yè)鏈中不可替代。
01、鋰離子電池:一個受限于政策,一個成本太高
最初,鋰離子電池被業(yè)內(nèi)寄予厚望,業(yè)內(nèi)普遍認為,鋰離子電池有望成為主要解決方案,但事實上,很快便發(fā)生了轉(zhuǎn)變,主要原因是安全性和成本問題。
鋰離子電池主要有三元鋰電與磷酸鐵鋰兩種技術(shù)路線。先來看三元鋰電池,三元鋰電池是因安全性比較差,基本先被政策淘汰了。2022 年 6 月,國家能源局發(fā)布《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)》,意見稿明確,中大型儲能電站不再使用三元鋰離子電池、鈉硫電池。這意味著,三元鋰離子電池、鈉硫電池已經(jīng)下了儲能電池的牌桌。原因很簡單,三元鋰離子安全性差,容易出事故,建造儲能電站首要考慮因素是安全性。
磷酸鐵鋰電池性能不錯,在電化學儲能中位居主流,不過要明確的是,現(xiàn)在也逐漸被業(yè)內(nèi)詬病了,原因主要是成本太高。今年 11 月,每噸碳酸鋰價格已經(jīng)逼近 60 萬元,這進一步建造成本,要用磷酸鐵鋰建造大型儲能電站,成本是不小的挑戰(zhàn)。
02、鈉離子電池:高價鋰電池的“備胎”
電池路線爭霸,“備胎”頻出,誰能成為主流?
在使用鋰離子電池之際,業(yè)內(nèi)一直在思考鋰離子電池的替代物,于是鈉離子電池逐漸進入人們視野。
值得注意的是,鈉離子電池發(fā)展比較緩慢,直到 2020 年才開始應用于儲能領域,目前,包括寧德時代在內(nèi)的龍頭企業(yè)都在發(fā)展鈉離子電池,很大原因就是鋰電價格越來越高,下游企業(yè)苦不堪言,作為一種技術(shù)性儲備,發(fā)展鈉離子電池可降低被鋰資源卡脖子的風險。
當然,鈉離子電池也有不同技術(shù)路線,主要有層狀氧化物、普魯士藍(白)和聚陰離子三種,大致來看,層狀氧化物側(cè)重能量密度,普魯士藍(白)側(cè)重于更低成本,聚陰離子側(cè)重電池的使用壽命。
基于鈉離子電池明顯的成本優(yōu)勢,業(yè)內(nèi)對鈉離子電池發(fā)展前景多持樂觀態(tài)度,尤其在儲能領域,多家機構(gòu)預計到 2025 年有望增長到 48.74GWh。
不過,鈉離子電池缺點也很明顯,目前還處于早期階段,整體產(chǎn)業(yè)化程度較低,產(chǎn)業(yè)鏈也不健全,技術(shù)上也需要進一步創(chuàng)新,成本相對也有些高。
03、釩液流電池:是真路線,還是過度爆炒?
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液流電池也有幾種不同種類,目前討論比較多的是釩液流電池,此外,還有鋅基液流電池、鐵鉻液流電池等,不過后者在市場中反響不大。
釩液流電池概念存在很長時間了,但直到上述國家能源局文件發(fā)布后,釩電池在國內(nèi)才真正開始爆火,釩液流電池的電解質(zhì)離子存在于水溶液中,基本不會發(fā)生熱失控,也不會發(fā)生燃燒和爆炸事故。此外,釩液流電池還很耐用,電池使用壽命比較長,這些特性和大型儲能電站應用需求十分契合。
再者,和短缺的鋰資源明顯不同,我國釩資源儲備量在全球都是最高的,這為未來大力發(fā)展釩電池提供了先天條件。據(jù)公開數(shù)據(jù),去年,我國釩產(chǎn)量超過了 5 萬噸。
釩液流電池大火后,二級市場出現(xiàn)多了股連續(xù)漲停,釩鈦股份和年初相比接近翻倍。有專業(yè)機構(gòu)認為,目前,釩液流電池正處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前夕,預計到 2025 年,行業(yè)滲透率有望達到 15%-20%。不過要注意的是,釩電池目前主要用于儲能電池領域,在動力電池領域應用并不多。
04、鎂電池:不溫不火,存在希望
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鎂電池進入人們視野多因一篇報道,《科技日報》對重慶大學鎂電池研究團隊的研究成果進行了報道,此前,鎂電池多用于動力電池領域,在儲能領域使用較少,因此相關(guān)報道并不多。
和高價格的鋰電相比,鎂電池優(yōu)勢顯著,成本較低,并且資源儲備豐富,可滿足未來大規(guī)模發(fā)展需求。
不過,鎂電池一直不溫不火,并未受到市場太多關(guān)注,這和其缺點有關(guān),鎂電池電壓滯后,容易發(fā)生腐蝕化學反應,并且,鎂電池的貯存性能相對較差,并不適合長期間歇性放電使用。
而儲能電站恰恰強調(diào)要滿足很強的安全性和耐用性,鎂電池的特性和儲能電站的需求明顯存在較大矛盾,因此鎂電池大概率不會成為主流,除非未來在技術(shù)上取得更大的突破。
05、百花齊放的競爭格局
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鋰、鈉、釩、鎂,包括沒有聲響的鋅,可以看到,圍繞儲能電池的討論還在持續(xù),目前還沒有找到相對完善的解決方案。
從市場應用角度看,目前儲能電站以抽水儲能為主,但電化學儲能發(fā)展較快,并以鋰電池路線為主,雖然鋰電價格昂貴,成本較高,但還未找到可替代方案,鈉離子電池、釩液流電池等新型電池方案,在短時間內(nèi)替代鋰電池的可能性并不大。
建造一座大型儲能電站,主要考慮三方面因素,即安全性、使用壽命、建造成本,因此未來更完美的技術(shù)方案要在這三個要素中取得平衡。
目前,我們還無法預測未來哪種技術(shù)會成為主流,每種技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化也都有可能改變世界。但無論哪種技術(shù)路線,任何技術(shù)都有優(yōu)劣,相比于直接替代,我們更傾向于迭代與共存。百花齊放,最終結(jié)果交給市場去驗證,才是更完美的方案。
06、延伸閱讀
布局儲能電池的企業(yè)有很多,不僅有龍頭企業(yè)寧德時代,還有一眾創(chuàng)業(yè)企業(yè),簡要向大家介紹幾家相關(guān)企業(yè)。
1.寧德時代
在儲能電池上,寧德時代布局很早,大約十年前就已經(jīng)布局儲能領域了。目前,在鋰離子電池上,寧德時代總體規(guī)模優(yōu)勢位居行業(yè)第一,與國網(wǎng)、五大發(fā)電集團、陽光電源等企業(yè)建立了廣泛合作。此外,在鈉離子電池上,寧德時代是國內(nèi)主要推動鈉離子電池的主流大廠,其研究鈉離子電池原因,也可視為是尋找替代鋰電池的新方案。寧德時代因是行業(yè)龍頭企業(yè),因此其動態(tài)變化,值得業(yè)內(nèi)長期觀察。
2.西安奇點能源
西安奇點能源創(chuàng)立于 2018 年,主要致力于解決能源接入并網(wǎng)問題,聚焦分布式儲能,目前,已經(jīng)能滿足 1GWh 能量塊儲能產(chǎn)品的交付需求,并具備年產(chǎn) 6000 臺模塊化 PCS 的交付能力,與此同時,奇點能源正在建設 10GWh 自動化生產(chǎn)基地,提供完整的儲能電站整體解決方案和一站式能源管理服務。
目前,其產(chǎn)品可用于源網(wǎng)側(cè)儲能、工商業(yè)儲能和光儲充融合等項目。從具體落地來看,已經(jīng)交付了湖南永州電網(wǎng)側(cè)儲能項目、重慶長壽 10MWh 儲能項目、河北張家口 40MWh 儲能項目等。
3.深圳正浩科技
深圳正浩科技成立于 2017 年,目前估值約 10 億美元,致力于移動儲能產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,產(chǎn)品應用涉及戶外便捷用電、家庭儲能和行業(yè)應用,為用戶提供清潔普惠的用電方式,加速清潔能源的普及。
正浩創(chuàng)新科技先后推出了多個系列產(chǎn)品,其中睿 RIVER 系列、德 DELTA 系列移動儲能電源,供電性能優(yōu)良、用電體驗較好。根據(jù)公開資料,2020 年 5 月,在國內(nèi)市場驗證半年后,躋身天貓“戶外電源”類目 TOP 商家。
原標題:電池路線爭霸,“備胎”頻出,誰能成為主流?