前言:儲能產(chǎn)業(yè)是當前全球快速發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè),我國儲能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十多年的發(fā)展,正處于從示范應用向商業(yè)化初期發(fā)展過渡的重要階段。如果儲能成本過高,將會制約產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長;阻礙產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展。其實儲能降低成本的潛力是巨大的。
儲能產(chǎn)業(yè)是當前全球快速發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè),我國儲能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過十多年的發(fā)展,正處于從示范應用向商業(yè)化初期發(fā)展過渡的重要階段。儲能市場前景毋庸置疑,據(jù)統(tǒng)計2016年全球儲能市場容量由2015年的140萬千瓦時增長至290萬千瓦時。預計到2025年,全球并網(wǎng)儲能系統(tǒng)容量將激增至2100萬千瓦時。儲能產(chǎn)業(yè)即將到達爆發(fā)的臨界點。
然而,此前有專家指出,“我們確實需要儲能,但是在技術(shù)路線與電池成本方面上,目前來看市場上還沒有好的解決方案。”如果儲能成本過高,將會制約產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長;阻礙產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展。其實儲能降低成本的潛力是巨大的。
一、企業(yè)積極布局 儲能產(chǎn)業(yè)爆發(fā)在即
儲能產(chǎn)業(yè)可以說是新能源領(lǐng)域的最后一公里。2016可以說是“儲能元年”,而隨著政策規(guī)劃和引導力度的不斷加強,2017年將進入政策的具體實施階段,進入產(chǎn)業(yè)爆發(fā)期。據(jù)起點研究(SPIR)數(shù)據(jù)顯示,2020年,中國鋰電池儲能市場需求量將達到16.64GWh。未來五年,儲能電池累計需求為68.05GWh,按當前裝機份額測算,鋰電池未來五年累計需求量將達到45.59GWh。
從2016年擬建或是運營的儲能項目來看,目前主要有三種類型,一是大型新能源調(diào)峰儲能電站,如大連國家級大型化學儲能示范項目:200MV/800MWh凡液流電池;二是無電地區(qū)“光伏+儲能”電站,如青海格爾木光儲電站:15MW/18MWh鋰電子電池;三是工商業(yè)用戶側(cè)儲能電站,如江蘇淮安欣旺達分布式儲能項目:0.5MW/1MWh鋰離子電池。
在儲能市場良好勢頭的影響下,儲能市場成為投資熱點,國內(nèi)外鋰電池企業(yè)紛紛布局儲能領(lǐng)域。
1、億緯鋰能與林洋能源簽署戰(zhàn)略合作 開拓智慧儲能業(yè)務
億緯鋰能(300014)3月6日公告,公司與江蘇林洋能源股份有限公司(下稱“林洋能源”)簽訂《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議書》,雙方將聚焦于打造和推進“智慧分布式儲能”,并在此基礎上結(jié)合雙方各自優(yōu)勢和市場發(fā)展情況,進一步拓展合作領(lǐng)域和合作方式。
公告顯示,雙方聚焦于打造和推進“智慧分布式儲能”在工商業(yè)用戶側(cè)的應用,有效消納分布式發(fā)電,參與構(gòu)成智慧微電網(wǎng),支撐關(guān)鍵負荷的離網(wǎng)運行,改善電能質(zhì)量,提供微網(wǎng)與大電網(wǎng)的友好接入和互動,參與需求響應和需求側(cè)管理,電力交易以及調(diào)頻等電網(wǎng)輔助服務。“智慧分布式儲能”包含:高性價比鋰離子電池、高性能儲能變流器、智慧儲能云平臺。
2、實聯(lián)長宜攜手凱盛科技成立合資公司 實施1GWh儲能項目
3月1日下午,臺灣臺玻集團總裁、實聯(lián)長宜集團董事長林伯實與中國建材集團所屬的凱盛科技集團有限公司簽約成立合資公司——凱盛實聯(lián)儲電科技有限公司。實聯(lián)長宜稱,儲能集裝箱及家用儲能箱具有占地面積小、安裝運輸方便、建設周期短、環(huán)境適應能力強、智能化高等眾多優(yōu)點,可應用于微電網(wǎng)、分布式發(fā)電、智能電網(wǎng)、可再生能源平滑接入等場景,為實現(xiàn)風、光等可再生能源的規(guī)?;瘧锰峁┯辛χ?,同時亦可作為移動應急電源使用,能為國家的電力穩(wěn)定發(fā)展提供行動支持。
3、中天科技與協(xié)鑫智慧能源簽署10MWh鋰電儲能項目
2月23日,江蘇省電力儲能示范項目專題匯報會暨協(xié)鑫智慧能源-中天科技戰(zhàn)略合作簽約儀式在蘇州協(xié)鑫能源中心舉行。在江蘇省經(jīng)信委副主任李強等領(lǐng)導的見證下,協(xié)鑫電力集團執(zhí)行總裁王世宏、協(xié)鑫智慧能源分布式能源事業(yè)部總裁徐庭陽分別與中天儲能科技有限公司總裁薛馳、總經(jīng)理繆永華簽署了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議和協(xié)鑫智慧能源10MWh鋰電儲能項目商務合同。
4、國軒高科簽署200MW儲能電站項目合作協(xié)議
在北京市發(fā)改委節(jié)能環(huán)保中心處長孫干,國軒高科黨委書記、董事長李縝的共同見證下,國軒高科儲能事業(yè)部負責人雷鳳平代表公司,與信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司北京分公司院長王愛華、北京福威斯油氣技術(shù)有限公司董事長劉博就儲能充電站項目簽訂合作協(xié)議,為三方在儲能電站、微電網(wǎng)系統(tǒng)等項目技術(shù)開發(fā)和應用奠定基礎。此次,200MW儲能電站項目合作協(xié)議的簽訂,將為儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應用、市場開拓、商業(yè)模式探索,為打造國軒儲能業(yè)務的制高點做出新的貢獻。
5、特斯拉南加州80MWh Powerpack 儲能系統(tǒng)項目投入運營
特斯拉與南加州愛迪生電力公司米拉洛瑪變電站合作推出了Powerpack儲能系統(tǒng),這個項目儲能能力可以達到80MWh(兆瓦小時)。該系統(tǒng)將可支持超過 2500個家庭的日常用電。這套設施占地1.5英畝,包括了198套特斯拉Powerpack電池系統(tǒng)。
此外,1月30日,特斯拉發(fā)布了容量20MW/80MWh的電池儲能系統(tǒng),供SCE位于Mira Roma的變電所使用。SCE在去年9月選擇與Tesla合作。而Tesla結(jié)合與Panasonic合作研發(fā)的鋰電池技術(shù),推出了結(jié)合396個Powerpack電池組和24組逆變器的解決方案,總?cè)萘扛哌_20MW/80MWh,為市面上容量最大的儲能系統(tǒng)之一。
6、寧德時代打造“研發(fā)生產(chǎn)+儲能+回收”閉環(huán)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈
自2011年成立以來,短短6年的時間,寧德時代新能源科技股份有限公司(CATL)已經(jīng)成長為中國動力電池領(lǐng)域最高綜合實力的代表。CATL目前主要的電池業(yè)務有三大板塊,電動巴士應用、電動乘用車應用和儲能應用。
7、南都電源:擬參設50億基金 投資公司儲能電站項目
南都電源(300068)1月9日公告,公司當日與建設銀行(601939)浙江省分行營業(yè)部簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,擬聯(lián)合發(fā)起設立南都電源儲能電站基金,重點用于南都電源在儲能領(lǐng)域電站項目的建設和運營,可滿足公司未來二至三年儲能電站的建設需求。該基金首期規(guī)模暫定50億元,南都電源及建設銀行浙江省分行營業(yè)部出資比例分別為20%、80%。
二、市場空間巨大 成本降低有大招?
儲能作為新能源發(fā)展和電動汽車的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其市場空間巨大,將改變整個世界的能源格局。然而要實現(xiàn)儲能商業(yè)化還必須降低成本,只有確保儲能技術(shù)經(jīng)濟上的可行性,才能實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)應用。
1梯次利用
梯次利用,廉價的家庭儲能系統(tǒng)需求可為電動汽車動力電池回收提供新思路。目前,全球各國積極開展動力電池梯次利用方面的實驗研究和工程應用,多國已有成功應用的工程和商業(yè)項目。隨著新能源汽車的爆發(fā)式增長,4—5年之后,無疑將有大量的退役動力電池。因此,電動汽車用動力電池梯級利用也漸成行業(yè)熱點。
動力電池按照國家標準到了使用壽命,從新能源車上拆下來的時候,還有相當?shù)娜萘亢洼^為寬泛的使用空間。將退役的動力電池應用于儲能領(lǐng)域,不管是從經(jīng)濟性還是環(huán)保性上而言,都是一個不錯的選擇??梢?,新能源汽車快速發(fā)展,動力蓄電池的梯次利政策預期增強,這將大大降低儲能的成本,催化儲能的發(fā)展。
據(jù)統(tǒng)計,到2020年,將有500萬輛新能源汽車,對應有500萬個動力蓄電池。梯次利用商業(yè)價值巨大,峰谷電價差套利、儲能補貼、需求側(cè)管理等經(jīng)濟效益達到4243.13億元的巨大規(guī)模。
2技術(shù)提升
據(jù)數(shù)據(jù)顯示,材料的成本占到儲能電池的成本約在40%-50%。提升關(guān)鍵材料技術(shù),降低關(guān)鍵材料成本對于儲能產(chǎn)品成本的降低有著重要意義。目前相關(guān)的技術(shù)提升形式主要有以下幾種:
(1)儲能膜
新加坡國立大學納米科學與納米技術(shù)研究者日前創(chuàng)造出了一種獨特的膜,他們宣傳為世界上第一種儲能膜。這種膜十分柔軟,可折疊,可存儲更多能量。最值得關(guān)注的是,該種膜的成本非常的低。使用基于液態(tài)電解質(zhì)的現(xiàn)有技術(shù),存儲一法拉電容的成本在7美元。而使用這種膜,其成本可以降低至0.62美元。目前該技術(shù)已經(jīng)獲得美國的技術(shù)創(chuàng)新專利。該項技術(shù)的潛在應用領(lǐng)域包括電動汽車和太陽能、風電儲能領(lǐng)域。
(2)非氟離子膜
目前,絕大多數(shù)釩電池廠家使用的都是來自美國杜邦公司生產(chǎn)的全氟離子膜,此膜材料一度占釩電池成本比重約在50%。而張華民團隊在學術(shù)期刊《Energy & Environmental Science》發(fā)表了這項研究成果——非氟離子膜。據(jù)悉,非氟離子膜的成本僅是杜邦產(chǎn)全氟離子膜的1/5,如果能夠量產(chǎn),全釩液流電池的成本可以從現(xiàn)在的1萬元/千瓦降低至5000元/千瓦。
(3)新型復合電解液Na離子電池
有專家指出,新型復合電解液Na離子電池有望進一步降低儲能成本。所謂的鈉離子電池就是使用Na元素取代了原有的Li元素,Na元素成本低廉,獲取十分方便,覆蓋地表3/4面積的海洋中Na的總儲量達到4億億噸,每年全世界從海洋中提取5000萬噸氯化鈉,使得氯化鈉成為最便宜的工業(yè)原料之一,因此如果將鋰離子電池中的Li元素替代為Na元素,可以大幅的降低單位Wh的儲能成本,非常適合應用在一些對價格比較敏感的領(lǐng)域,例如大規(guī)模儲能。
(4)銀隆兆瓦級電池儲能技術(shù)
日前,采用銀隆鈦技術(shù)的深圳寶清電池儲能站迎來了安全穩(wěn)定運行六周年,該儲能站是我國首座投運的兆瓦級鋰電池儲能站,同時是國家863項目和南方電網(wǎng)公司重點科技項目——“10兆瓦電池儲能站關(guān)鍵技術(shù)研究及試點”示范工程,六年的成功運營標志著我國已研究掌握并成功應用兆瓦級電池儲能關(guān)鍵技術(shù)。
(5)適用于儲能用途的LFP材料
此前有業(yè)內(nèi)人士指出,磷酸鹽正極材料應該是儲能鋰離子電池的首選。相對于動力電池而言,儲能電池是將安全性、循環(huán)性和成本放在第一位,并不苛求很好的倍率和溫度性能,因此儲能用途對LFP材料的指標要求跟動力電池有較大的不同。正極材料廠家必須要有針對性地開發(fā)出適用于儲能用途的LFP材料。而采用磷鐵路線生產(chǎn)的球形微米LFP比較適合于儲能用途。
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