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“火热”的储能电池形..

“火热”的储能电池形势“冷思考”
2019-02-20

目前LFP电池用于储能用途仍然还是政府行为,主要是为了消化过去数年产生的大量的LFP材料和LFP电池产能过剩,说白了也就是在为过去十年在磷酸铁锂动力电池技术路线的政策失误买单,而不是因为国内锂离子电池储能领域已经真正形成了商业性和规模化的市场。

最近两年,储能电池在国内锂电界的热度可以媲美动力电池,储能被公认是锂电池应用的另一片“蓝海”。不少锂电界同仁认为,储能锂离子电池未来应用前景比当前风头正盛的动力锂电池还要好。面对当前国内“火热”的储能电池形势,笔者个人认为需要冷静思考。

目前,储能主要有三个比较大的应用领域,分别是大型电网(包括风电和光伏电站)储能、通讯基站领域和分布式储能用途。分布式储能就是小型电池储能系统,一般是家用或者单位小型设施。这三个领域对储能设施的要求并不完全一致。

就目前的储能技术而言,大致可以分为物理储能和电化学储能两大类。物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气和飞轮储能这三种主要形式。电化学储能主要是各种形式的二次电池(铅酸电池、镍镉电池,液流电池、钠硫电池和锂离子电池等)和超级电容器。

根据EPRI的统计数据,目前国际上99%的大型电网储能采用的是抽水蓄能。而通讯基站大多采用二次电池储能,目前仍以铅酸电池为主,但是液流电池、钠硫电池和锂离子电池都在快速发展。而分布式储能用途则是在日本和欧美发达国家近两年兴起的一个新兴市场,储能电池的选择方案多样化目前并无定论。

对于储能电池而言,安全性、长寿命和低成本是三个最为重要的考量因素。由于铅酸电池的性价比和技术成熟度都相对很高,而且还具有安全性和回收率等方面的优势,铅酸电池的性价比是液流电池、高温钠电池(包括钠硫电池和ZBREA电池)和锂离子电池在短时间所无法超越的。

所以,这些新型电池的替代过程必将是比较漫长的,而不可能在三五年的时间内一蹴而就。就目前而言,液流电池、高温钠电池和锂离子电池是三种最有前途的新一代储能电池解决方案。全钒液流电池用于储能技术相对比较成熟,国际上已经有数十年的成功应用经验,但是其成本仍有待降低和可靠性仍然需要提高。高温钠硫电池主要是在日本应用,数年前已经有兆瓦级的大型电池组实际用于储能,近两年在北美也有较大发展,ZEBRA电池技术也日渐成熟。我国在液流电池方面起步很晚但进步比较显著,已有数家公司可以提供配套。但高温钠电池我国的研究和产业化极其薄弱,目前还未见产业化的相关报道。所以,我国将储能电池的重点放在产业基础比较好的锂离子电池上,也是合乎当前国情的选择。

但是,对于当前储能锂离子电池热潮,我们仍然要冷静看待。储能锂离子电池在国内是在2013年年初开始热起来的,时间点正好对应着A123的破产。这难道仅仅只是巧合吗?实事求是而言,即便是到了2017年,国内都还没有形成真正的商业意义上的储能锂离子电池市场。

笔者认为,目前LFP电池用于储能用途仍然还是政府行为,主要是为了消化过去数年产生的大量的LFP材料和LFP电池产能过剩,说白了也就是在为过去十年在磷酸铁锂动力电池技术路线的政策失误买单,而不是因为国内锂离子电池储能领域已经真正形成了商业性和规模化的市场。

那么,我们就不难理解当前中国储能电池市场的一些“看似奇怪”的想象了。目前很多锂电厂家都宣称涉足通讯基站和大型电网储能这两个称之为“红海”的市场,但是能够拿到订单的都是有相当背景的企业,这些企业也基本上是靠政府的补贴存活,做的是近乎亏本生意。

通讯基站和电网储能这两块硬骨头比较难啃,于是有些企业就瞄准了分布式储能,相关概念的炒作近两年非常火热,尤其是2015年5月份Tesla推出了Powerwall之后分布式储能的概念更是异常时髦,但笔者认为需要冷静分析。

Powerwall不仅仅只是一台大容量的UPS,它既可以连接在电网上或者跟光伏智能屋顶相连进行充电储能,又可以根据设定或者需求进行切换,让Powerwall 既可以存储太阳能电能又可以在非高峰时间储存优惠电价的电力,将电力在高峰时反馈给用户为用户节省成本。

实事求是而言,Powerwall的基本概念并不算很新鲜,类似的家庭储能概念在日本和欧美十年前就提出了也有一些商业性的案例,只不过以前大多采用的是铅酸电池并且功能单一。

在笔者个人看来,Powerwall的创新之处在于削峰填谷与电网形成良性互动,这是以往的家庭储能系统所没有也无法实现的新功能。可以这么说, Elon Musk的意图是要通过Powerwall 打造新一代电力系统的基础设施,它实际上是未来智能电网中一块重要拼图。从这个角度而言,笔者对Tesla的Powerwall的创意是很赞的。



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