當儲能產(chǎn)業(yè)增長點擴大,市場布局者也將緊跟而上,拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)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(fā)熔鹽儲能裝備;傳統(tǒng)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(fā)改委官網(wǎng)掛出的《關(guān)于促進儲能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導意見》,對儲能技術(shù)路線持開放態(tài)度。上市公司在技術(shù)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(chǎn)品出現(xiàn),才能確定最終市場地位。
技術(shù)路線多點開花
猛獅科技深圳清潔電力有限公司總經(jīng)理王堉介紹,目前儲能技術(shù)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(yīng)該算是電化學儲能的主流技術(shù),2016年全球累計電化學儲能1769.9MW,其中鋰電池占65%。中國累計裝機電化學儲能243.0MW,其中鋰電池占59%,同比增長78%。主要原因是鋰電池體積小,能量密度高,響應(yīng)速度快等特點。
中關(guān)村儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟的一組數(shù)據(jù),也印證了王堉的說法。據(jù)CNESA不完全統(tǒng)計,截至2016年底,我國電力儲能裝機總規(guī)模約24.3GW,抽水蓄能占比近99%。僅電化學儲能技術(shù)而言,截至2016年底,已投運項目的總裝機規(guī)模達到243.0MW,年增長率超過72%;其中鋰離子電池是裝機規(guī)模最大的一種儲能技術(shù),占到三分之二的市場份額。
日前在深圳舉行的儲能技術(shù)展覽會上,化學儲能產(chǎn)品仍然是各家公司的主打。從參展商產(chǎn)品看,目前展出的儲能產(chǎn)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(yè)證券的研究指出,從總體上來看,化學儲能方式相較于物理儲能效率更高,對于外部環(huán)境條件依賴性更小。另外,化學儲能相比于電磁儲能而言,技術(shù)相對更為成熟,應(yīng)用范圍更廣,使得化學儲能在當今和未來的儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占據(jù)很重要的位置。
“當前儲能技術(shù)成本高,經(jīng)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(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會副秘書長陳永翀認為,鉛炭電池方面,鉛精礦存在15年左右開采完畢的隱患,以及低成本高污染的回收環(huán)節(jié)。而鋰電池方面,現(xiàn)有電池結(jié)構(gòu)回收處理困難,電池也存在安全性隱患,應(yīng)用成本偏高。
鉛炭VS鋰電勝負未明
技術(shù)多樣下,上市公司布局重點卻各有側(cè)重。其中南都電源和圣陽股份的儲能產(chǎn)品均在鉛炭電池上發(fā)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(fā)展技術(shù)最成熟,性價比最高的一種儲能方式,但是由于傳統(tǒng)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(chǔ)上應(yīng)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(yōu)勢是效率較高、成本適中、占地面積較小、循環(huán)次數(shù)較好,比較適用在土地資源有限、充放電次數(shù)高的用戶儲能。
興業(yè)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(chǎn)業(yè)的發(fā)展迎來新的經(jīng)濟性拐點。
“南都電源旗下電源產(chǎn)品包括鉛酸電池、鋰電池、燃料電池三塊產(chǎn)品,但在當前階段商業(yè)化推廣時,選擇的是鉛炭儲能系統(tǒng)。”譚建國表示,首先是系統(tǒng)的安全性,鉛炭電池技術(shù)路線是從傳統(tǒng)鉛酸電池發(fā)展而來,鉛酸電池150多年的歷史證明技術(shù)成熟安全。其次在規(guī)?;瘧?yīng)用和經(jīng)濟性上,鉛炭電池相比鋰電更優(yōu)秀。從鉛炭電池儲能成本來看,南都電源目前已達到國內(nèi)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(yè)化推廣與發(fā)展帶來其他公司無法超越的優(yōu)勢。
圣陽股份的儲能產(chǎn)品布局上,選擇兩條腿發(fā)力,既有鋰電產(chǎn)品也有鉛炭產(chǎn)品。日前舉行的儲能技術(shù)展覽會上,圣陽股份就分別展示了鉛炭電池技術(shù)與鋰電池技術(shù)的儲能系統(tǒng)。
2014年6月,圣陽股份就與日本古河電池株式會社正式簽署技術(shù)合作協(xié)議,雙方擬就具有國際領(lǐng)先水平的大容量、深循環(huán)、超長壽命鉛炭技術(shù)儲能鉛酸蓄電池產(chǎn)品進行戰(zhàn)略合作。該公司鉛炭電池將循環(huán)壽命提高到4200次以上,設(shè)計壽命15年,在儲能系統(tǒng)中高壓電池組的循環(huán)壽命可達到3500次以上。另外,圣陽股份憑借優(yōu)異的電池循環(huán)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(yè)化推廣開辟了盈利空間。圣陽股份總經(jīng)理助理張繼佳表示,公司并不局限于某種儲能電池,而是基于不同應(yīng)用場景采用對應(yīng)效費比更高的產(chǎn)品。
對于業(yè)界普遍看好的鉛炭電池技術(shù),科陸電子卻堅持采用鋰電池。在儲能技術(shù)展覽會上,科陸電子參展代表介紹,相較于鉛炭電池,鋰離子電池的適用范圍更廣,可用容量也更高。儲能系統(tǒng)的工況很復雜,鉛炭電池可能在某些條件下具備一定優(yōu)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(yōu)勢更為突出。
科陸電子技術(shù)總監(jiān)、首席科學家阮海明曾算過一筆賬,隨著技術(shù)水平的提高,儲能的度電成本正呈現(xiàn)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,某些定制產(chǎn)品可以降到0.6元,而未來技術(shù)升級后的度電成本很可能只有0.3元,鉛炭電池的低成本優(yōu)勢將消失。
鋰電內(nèi)部群雄逐鹿
鋰電池技術(shù)同樣呈現(xiàn)多點開花,群雄逐鹿的局面。
記者在儲能技術(shù)展覽會走訪發(fā)現(xiàn),在儲能產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)的度電成本來看,銀隆鈦酸鋰電池具有絕對優(yōu)勢。“儲能成本不能簡單地看初始安裝成本,而要著眼于全生命周期內(nèi)的度電成本。”
“我覺得要分析客戶的需求,從客戶需求出發(fā),市場說了算,對于儲能系統(tǒng)能否發(fā)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(yè)模式找金融機構(gòu),金融機構(gòu)購買儲能系統(tǒng)和客戶進行分期付款,客戶和金融機構(gòu)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采用磷酸鐵鋰,也有廠家選擇因為特斯拉采用而備受關(guān)注的三元鋰電。
在愛能森科技首席技術(shù)官曾智勇看來,三元鋰電、鈦酸鋰和磷酸鐵鋰各有優(yōu)缺點,沒有絕對的對錯。“儲能產(chǎn)品應(yīng)該從安全性、品質(zhì)一致性、應(yīng)用場景三方面考慮。另外是環(huán)保問題,電池不能只考慮當下使用,要考慮未來,隨著國家環(huán)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(yè)部副總經(jīng)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,但循環(huán)次數(shù)好于磷酸鐵鋰。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(chǎn)資源,這些資源多被國外企業(yè)所壟斷,因此經(jīng)濟性可能無法保證;其次,我國三元電池企業(yè)的技術(shù)水平仍落后于日韓企業(yè),大量使用三元電池的高能量優(yōu)勢,可能會受制于人。
在姚高亮看來,每種電池都有其優(yōu)缺點,對于不限體積、不限重量的應(yīng)用場景,大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用、電力應(yīng)用,銀隆的鈦酸鋰非常適合;如果客戶對儲能系統(tǒng)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。
對于儲能電池間的優(yōu)劣,南方電網(wǎng)廣東電科院儲能技術(shù)研究所趙偉表示,儲能最關(guān)鍵的還是在于如何提高電池壽命和安全性,研發(fā)儲存能量更多、體積更小、重量更輕的電池。我國儲能技術(shù)目前發(fā)展態(tài)勢好,呈規(guī)?;厔?,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。