中國儲能網(wǎng)訊：過萬企業(yè)涌入、儲能規(guī)劃產(chǎn)能超1.5TWh、超5700億元投資，“一哄而上”成為當前鋰電池占多數(shù)的新型儲能的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。
但2023年以來，由鋰電池引發(fā)的儲能安全性隱憂和行業(yè)無序擴張節(jié)奏導(dǎo)致儲能市場“遇冷”。因此，這也引發(fā)愈來愈多業(yè)界人士追問：“一鋰獨大”是新型儲能的終局嗎？
圖：中國新型儲能裝機規(guī)模占比（截至2023年6月，國家能源局）
中國科學(xué)院工程熱物理研究所研究員李泓在近日舉行2023世界儲能大會上發(fā)出預(yù)警，“一鋰獨大”之下，儲能安全性問題或?qū)⒏油怀觥?
與此同時，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建需求日漸迫切，鋰電池2-4小時儲能時長越來越無法滿足長達數(shù)小時的日間平衡。而普遍時長突破4小時的液流電池、壓縮空氣等逐漸受到業(yè)界關(guān)注，其中以對液流電池的關(guān)注為甚。有不少業(yè)內(nèi)人士預(yù)判，隨著鋰電池安全性、儲能時長的缺陷日漸突出，液流電池或?qū)ⅰ胺滞タ逛嚒薄?
鋰電儲能出現(xiàn)“三大裂痕”
國內(nèi)市場持續(xù)性“增收不增利”，導(dǎo)致部分企業(yè)在儲能領(lǐng)域并未得到正向發(fā)展，這為儲能領(lǐng)域非良性發(fā)展埋下了“導(dǎo)火索”。
而在2023年下半年這個關(guān)鍵節(jié)點上，以鋰電池為主的儲能領(lǐng)域出現(xiàn)愈演愈烈的“價格戰(zhàn)”，導(dǎo)致一些企業(yè)毛利持續(xù)走低，還在經(jīng)營方面舉步維艱。加速涌入賽道的企業(yè)數(shù)量幾乎超過賽道的承載力，低價擾亂市場愈發(fā)嚴重，已經(jīng)上升為“重要隱憂”。
資本市場關(guān)注的鋰電池儲能企業(yè)逐漸“失寵”，比如企業(yè)市值普遍大幅縮小，部分上市公司利潤下降。行業(yè)競爭加劇，產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)能過剩，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重等問題突出，部分企業(yè)出現(xiàn)停產(chǎn)、減產(chǎn)、大規(guī)模裁人的現(xiàn)象。行業(yè)內(nèi)卷嚴重，洗牌的危機已然若現(xiàn)。
蜂擁而至的企業(yè)顯然并未做好長期作戰(zhàn)的準備，有不少只是把這個賽道當作“投資”或者“投機取巧”的捷徑，行業(yè)亂象不勝枚舉。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，過去1年，新增的鋰電池儲能企業(yè)達1.4萬家。
而在鋰電池儲能技術(shù)上，300+Ah儲能磷酸鐵鋰電芯成為廣受關(guān)注的新技術(shù)之一，已經(jīng)有超20家鋰電池儲能企業(yè)布局。但關(guān)于300Ah+儲能電芯的隱憂討論并未消失；隨之形成的5MWh儲能系統(tǒng)亦成為行業(yè)主流發(fā)展趨勢，但伴隨而來的安全隱憂，仍上升為行業(yè)重要難題。
然而，真正 “吊詭”之處則在于越來越多鋰電池儲能設(shè)備企業(yè)不斷涌進此賽道，而關(guān)于安全的行業(yè)討論卻從未停歇。由于鋰電池儲能領(lǐng)域快速迭代，“研發(fā)一代占領(lǐng)一代量產(chǎn)一代”的時間正在大幅縮短，新技術(shù)驗證時間成為行業(yè)的重要詬病之一。
總結(jié)來看，鋰電池儲能行業(yè)逐漸出現(xiàn)三大“裂痕”。第一個裂痕仍來自老生常談的“安全問題”。2023年，安全問題并未得到有效緩解。相反，無論是國內(nèi)還是國外，鋰電池儲能安全事故亦在持續(xù)上演，比如不久前，珠海以及西北地區(qū)均爆出了鋰電池儲能事故。鋰電池儲能安全難題就像卡在行業(yè)的發(fā)展命脈上，無時無刻不在傳遞一種“悲觀”的情緒。
第二個裂痕，儲能時長的需求越來越盛，但鋰電池儲能市場無法覆蓋越來越長的需求。隨著風(fēng)光占比不斷提高，新型電力系統(tǒng)對4小時以上的長時儲能需求更甚。近兩年，國家及地方政府對眾多新能源項目配儲的要求已提高至4小時，而鋰電池的儲能時長普遍在2小時左右。
第三個裂痕，盡管目前整個儲能產(chǎn)業(yè)火熱。但不容忽視的是，在經(jīng)濟成本和安全可靠之間，目前儲能的平衡難度還在逐漸增大。“重建設(shè)而輕應(yīng)用”導(dǎo)致過去低價低質(zhì)的儲能產(chǎn)品在市場盛行，安全質(zhì)量不過關(guān)而“不敢用”亦成為鋰電池儲能的“卡脖子”難題。
南方電網(wǎng)專家委專職委員、特級戰(zhàn)略技術(shù)專家鄭耀東公開表示，新型儲能電站“建而不用”的原因是多方面的，有的電站一開始就是為了滿足配儲要求而建的。也有一些投資者希望先建起來等國家出臺政策，但建好后發(fā)現(xiàn)預(yù)期難以實現(xiàn)。
中科院金屬研究所研究員、遼寧科京新材料有限公司首席科學(xué)家嚴川偉則亦公開論及，由于潛在的電池技術(shù)體系本身的安全風(fēng)險，使得有關(guān)方對全功率、全負荷地運行儲能系統(tǒng)不放心，這是導(dǎo)致“建而不用”的一個比較核心的因素。
總結(jié)來看，儲能裝而不用，其一是為了滿足配儲政策；其二，現(xiàn)有電力制度下，鋰電池儲能度電成本高，電站無法實現(xiàn)盈利；其三則在于，無序發(fā)展的鋰電池儲能存有安全隱患。
對大容量/可持續(xù)/低成本儲能技術(shù)呼吁日甚
但由于儲能驅(qū)動強勁，儲能產(chǎn)業(yè)無論是發(fā)展規(guī)模上還是發(fā)展強度上，將具備長期確定性。
驅(qū)使儲能快速成長的“三駕馬車”主要可以總結(jié)為：一是國家“3060雙碳目標”為儲能行業(yè)提供了長期確定趨勢；二是新能源配儲需求仍在大增、獨立儲能電站發(fā)展方興未艾；三是工商業(yè)儲能成為中國儲能市場的重要增量。
提高鋰電池安全技術(shù)之外，業(yè)界呼吁，要積極開發(fā)各種新的儲能技術(shù)和方式探索。但總的看，除傳統(tǒng)抽水蓄能等儲能方式外，大容量、可持續(xù)、低成本的儲能技術(shù)還處于探索起步階段，需要各方面集中力量進行攻關(guān)，大幅提升綠色電力的消納能力。
比如，中國華電集團有限公司黨組書記、董事長溫樞剛表示，要多元化的實現(xiàn)新型電力系統(tǒng)，堅持兼容并蓄，推動促水、促電、促熱、促氣和促氫能覆蓋全周期、多類型儲能的融合并舉發(fā)展，在不同時間和空間尺度上，既能滿足電網(wǎng)的狀態(tài)穩(wěn)定和短時功率平衡需求，又能滿足大規(guī)模系統(tǒng)調(diào)節(jié)和存儲需要，從而增強電力系統(tǒng)動態(tài)平衡的能力。
中國電力科學(xué)研究院有限公司首席技術(shù)專家惠東亦提出，2030年以后應(yīng)該發(fā)展低成本、規(guī)模化、長周期的儲能設(shè)備，這種設(shè)備儲能不一定就是儲電設(shè)備了，從保安全角度來看，我們進一步發(fā)展儲能電站的安全性和耐久性，尤其是重點突破全生命周期的一致性管理技術(shù)、壽命管理技術(shù)和安全管理技術(shù)。
液流電池企業(yè)——大連融科儲能技術(shù)發(fā)展有限公司總經(jīng)理王曉麗日前對外表示，具備長壽命、高安全的液流電池主導(dǎo)的場景將彌補鋰電池的安全、長時缺陷。比如，在高安全的情況下，城市復(fù)合中心、地下儲能、人群密集的區(qū)域，適合液流電池；基于長壽命特征，液流電池適合于做大規(guī)模型、基礎(chǔ)設(shè)施型的建設(shè)。
新型電力系統(tǒng)構(gòu)建在即 液流電池“分庭抗鋰”
一年來，液流電池多次與鋰電儲能一同出現(xiàn)在國電投、中核匯能等采購招標清單上，并且在“GWh級”的集采已經(jīng)突破第三次了。
事實上，液流電池與鋰電池“師出同門”，都來自電化學(xué)儲能大家族。在儲能產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展中，電化儲能市場中的鋰離子電池由于其技術(shù)最為成熟，產(chǎn)品體積小，初裝成本較低等綜合優(yōu)勢突出一躍成為增速最快的儲能電池技術(shù)，占比超過九成。發(fā)展太快的鋰電池儲能一度導(dǎo)致包括液流電池在內(nèi)的其他新型儲能技術(shù)幾乎“隱形”。
在伴隨新型電力系統(tǒng)構(gòu)建需求凸顯，液流電池逐漸顯現(xiàn)出了其在安全性、長時等領(lǐng)域的突出優(yōu)勢。雖然當前在國內(nèi)市場占比遠不如鋰電池，但是在“特定領(lǐng)域”卻正在逐步凸顯其優(yōu)勢。
與鋰電池相比，液流電池的特點和競爭力主要表現(xiàn)在以下三個方面：（1）本征安全。液流電池采用水系電解液配方，不燃不爆、安全無毒。（2）超低成本。以鋅鐵液流電池為例，其原材料充足且平價易得。使用壽命長達25年，全生命周期的度電成本更具經(jīng)濟性優(yōu)勢。（3）長時儲能。液流電池可做到8小時以上儲能時長，功率模塊和能量模塊可以獨立擴展（解耦特性），可靈活地調(diào)整系統(tǒng)規(guī)模和儲能時長。
整體來看，液流電池或?qū)⒃陂L時儲能場景（≥4小時）領(lǐng)域與鋰離子電池形成差異化競爭。液流電池的優(yōu)勢充分滿足新型電力系統(tǒng)對儲能電池的安全、長時的根本要求，在電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)與用戶側(cè)均可部署，靈活應(yīng)用于“新能源+儲能”的各種不同場景，在提升新能源消納的同時，能有效降低儲能度電成本，加速新能源應(yīng)用推廣，推動全球能源結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化。
目前液流電池路線主要包括全釩液流電池、鋅鐵液流電池、鐵鉻液流電池、鋅溴液流電池等20余種技術(shù)路線，其中全釩液流電池進展最快。其中5MW/10MWh項目已安全穩(wěn)定運行8年以上，200MW/800MWh項目也已進入調(diào)試階段。近年來，鋅鐵液流電池加速投建產(chǎn)線和基地建設(shè)，正在加速突破體系面臨的材料問題、工藝問題等技術(shù)問題，目前代表企業(yè)緯景儲能已經(jīng)率先實現(xiàn)GW級產(chǎn)能，產(chǎn)品越來越多出現(xiàn)在MW級示范項目上。
從產(chǎn)業(yè)鏈上來看，液流電池涉及環(huán)節(jié)較為復(fù)雜。上游包括軟件控制和硬件本體兩部分，其中硬件本體包括電解液、離子交換膜、雙極板、端板等核心部件和原材料，軟件控制系統(tǒng)包括BMS、EMS等；中游主要包括電堆和系統(tǒng)集成，液流電池系統(tǒng)主要由若干個標準電堆構(gòu)成，然后再銷售給下游客戶；下游主要包括項目EPC承包方和終端用戶。值得注意的是，從主要環(huán)節(jié)成本來看，鋅鐵液流電池系統(tǒng)的電解液成本在總成本里的占比，比其他路線要低得多。
隨著可再生能源占比提升，電網(wǎng)調(diào)節(jié)壓力增大，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建需求日盛，配儲成為并網(wǎng)標配，配儲比例和配儲時長不斷提升，疊加各省市對于長時儲能的政策支持，長時儲能在未來幾年商業(yè)化進程將不斷加速，屆時液流儲能技術(shù)將迎來跨越式發(fā)展。
相關(guān)統(tǒng)計顯示，2021 年至今，全國共有 25 個省份發(fā)布了新能源配儲政策，多省政府要求風(fēng)光電站需配置 10%-20%甚至 20%以上的儲能設(shè)施，并且供電時長超過 4 小時。基于液流電池更加契合電站配儲的優(yōu)異性不斷被重視，液流電池或?qū)⒓涌鞂崿F(xiàn)“分庭抗鋰”。
據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應(yīng)用分會預(yù)計，到2025年，新型儲能的產(chǎn)業(yè)規(guī)模要突破萬億，2030年預(yù)計接近3萬億。面對萬億級儲能賽道，電網(wǎng)側(cè)、電源側(cè)等大儲賽道伴隨長時需求風(fēng)起，液流電池或?qū)⑦M一步迎來更大滲透率；而對于一些安全性要求極高的工商業(yè)儲能場景中，液流電池優(yōu)勢凸顯。總的來看，新型電力系統(tǒng)構(gòu)建在即，液流電池“分庭抗鋰”產(chǎn)業(yè)格局加速形成。
