電池管理對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展非常關(guān)鍵，這是未來(lái)一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)，蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。充電時(shí)間對(duì)用戶(hù)是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素。一個(gè)小時(shí)和一個(gè)晚上的充電時(shí)間所伴隨客戶(hù)群的大小會(huì)相差很遠(yuǎn)
目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能企業(yè)面臨的最大問(wèn)題不是資金和技術(shù)問(wèn)題，而是缺少市場(chǎng)的問(wèn)題。很多企業(yè)在國(guó)外很有市場(chǎng)，但在國(guó)內(nèi)卻沒(méi)有實(shí)踐機(jī)會(huì)。國(guó)家的示范項(xiàng)目中要支持自主創(chuàng)新的儲(chǔ)能技術(shù)
電池在變臉
小到鈕扣電池，大到儲(chǔ)能電站，電池的形態(tài)是如此不同。從內(nèi)在結(jié)構(gòu)分，有機(jī)械儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、電磁儲(chǔ)能；從材料分，鉛酸、鎳氫、鋰，有幾十種之多……
還是從我們身邊的事情說(shuō)起。海外媒體報(bào)道，蘋(píng)果iPhone 3G S手機(jī)最近遭遇麻煩，要么是因?yàn)槭謾C(jī)發(fā)熱量太大把后蓋燒變色，要么是iPhone 3G S的觸摸屏疏油涂層很容易磨損，可麻煩最大的是iPhone 3G S電池不耐用，而在它剛發(fā)布的時(shí)候，蘋(píng)果可是聲稱(chēng)iPhone 3G S的電池續(xù)航時(shí)間比iPhone 3G有了15%～20%的提高呢。
蘋(píng)果公司是靠iPhone手機(jī)和MacBook Air筆記本東山再起的。Macbook Air擁有全尺寸鍵盤(pán)和13英寸液晶顯示，但最厚處僅1.93厘米、最薄處0.4厘米，重量約為1.36千克。蘋(píng)果公司CEO史蒂夫·喬布斯舉行發(fā)布會(huì)當(dāng)天，打開(kāi)一只淡黃褐色的標(biāo)準(zhǔn)檔案袋，讓這款MacBook Air筆記本滑出，贏得觀眾一片贊嘆。
但是很少有人知道，在蘋(píng)果產(chǎn)品酷炫設(shè)計(jì)背后，電池才是蘋(píng)果如此脫凡出塵的關(guān)鍵。在蘋(píng)果設(shè)計(jì)人員之前，幾乎沒(méi)有廠家注意到一個(gè)“小秘密”：筆記本電腦使用可拆電池，但只有不到5%的消費(fèi)者會(huì)購(gòu)買(mǎi)備用電池。這使得蘋(píng)果做了一個(gè)大膽的決定，放棄筆記本通用電池，而使用內(nèi)置的可充電電池，把長(zhǎng)方體電池變成了薄薄一層，這樣筆記本也隨之變薄了。
“這種改變真是神來(lái)之筆。”聯(lián)想研究院專(zhuān)門(mén)從事電池研究的獨(dú)立研究員于海峰博士感嘆道。隨著消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品越來(lái)越追求時(shí)尚設(shè)計(jì)和小巧輕薄，廠家對(duì)電池的要求越來(lái)越迫切，電池成了瓶頸。“蘋(píng)果的改變屬于奇思妙想一類(lèi)，但是本質(zhì)上并不能提高電池的性能。”于海峰博士介紹說(shuō)，主流筆記本廠商都采用18×60鋰電池，蘋(píng)果采用的鋰聚合物電池，沒(méi)有化學(xué)成分上的變化，也不可能顯著提高效能，所以主流筆記本廠商在電池上并沒(méi)有追隨蘋(píng)果。“薄還是能做薄，但是涉及到能量，人們不光希望電池越做越小，還要求電池容量足夠大，使用時(shí)間越長(zhǎng)越好，這是矛盾的，也是目前消費(fèi)電子類(lèi)產(chǎn)品的發(fā)展瓶頸。”
對(duì)電池小巧、耐用的追求，是無(wú)盡的。美國(guó)《每日科學(xué)》網(wǎng)站7月6日?qǐng)?bào)道，德國(guó)科學(xué)家日前研制了一種可通過(guò)印刷方法生產(chǎn)的高效能電池，不但價(jià)格便宜，而且外形小巧，厚度不到1毫米，重量不到1克，是利用納米技術(shù)將普通鋰離子電池縮小并封閉到一張纖維素紙張上，研究人員稱(chēng)，這種新型超薄電池將引起一場(chǎng)電池領(lǐng)域的革命。
英國(guó)蘇格蘭圣安德魯斯大學(xué)（St. Andrews University）的彼得·布魯斯（Peter Bruce）教授研究出一種新型“空氣燃料”多次充電型鋰電池，電池只要“吸”口氣，儲(chǔ)能就翻倍，該電池的儲(chǔ)電量大約是目前普通鋰電池的10倍。
“電池不像CPU，不遵循摩爾定律，電池本質(zhì)上是一個(gè)材料科學(xué)，發(fā)現(xiàn)一種新材料，就能使電池技術(shù)有一個(gè)飛躍性的發(fā)展，但是找到這種新材料之前，只能在能量密度上下工夫，發(fā)展就比較緩慢。比如鋰電池，從1997年到現(xiàn)在，始終是在逐步地提升。大家都在尋找新材料，不斷試驗(yàn)，電池的更新?lián)Q代，無(wú)法預(yù)測(cè)，一旦出現(xiàn)就是革命性的。”于海峰博士說(shuō)。
在于海峰為“小電池”絞盡腦汁的同時(shí)，與聯(lián)想研究院直線距離不超過(guò)4公里的中國(guó)電科院電工研究所電池實(shí)驗(yàn)室主任劉家亮卻在為“大電池”而費(fèi)盡心機(jī)，他遇到的問(wèn)題同樣是材料。
隨著電力工業(yè)發(fā)展，新能源大規(guī)模接入，輸配電系統(tǒng)面臨提高系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性，改善電能質(zhì)量，預(yù)防停電的要求，而儲(chǔ)能是最佳解決方案?？赡艿拇笠?guī)模蓄電方式有壓縮空氣儲(chǔ)能、抽水蓄能電站、液流電池、鉛酸電池和可再生燃料電池。中國(guó)電科院的研究認(rèn)為，在當(dāng)前條件下，全釩液流電池（VRB）是最具發(fā)展和應(yīng)用潛力的儲(chǔ)能手段。VRB是將具有不同價(jià)態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負(fù)極的活性物質(zhì)，儲(chǔ)存在各自的電解液儲(chǔ)罐中。電解液通過(guò)泵的作用，由外部貯液罐分別循環(huán)流經(jīng)電池的正極室和負(fù)極室，并在電極表面發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充放電。在反應(yīng)過(guò)程中，由電極提供反應(yīng)場(chǎng)所并起一定催化作用，而不參與化學(xué)反應(yīng)。
液流儲(chǔ)能電池有很多優(yōu)點(diǎn)：功率和容量可獨(dú)立設(shè)計(jì)，尤其適合大規(guī)模儲(chǔ)電；啟動(dòng)速度塊，運(yùn)行過(guò)程中充放電切換可在毫秒級(jí)實(shí)現(xiàn)；充放電性能好，能深度放電而不損壞電池；自放電低，在系統(tǒng)關(guān)閉模式，儲(chǔ)罐中的電解液無(wú)自放電；環(huán)保性好，在常溫下封閉運(yùn)行，三廢少；可全自動(dòng)操作，維護(hù)簡(jiǎn)單，操作成本低；使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)15～20年；電廠選址靈活不受地域限制，占地少。在國(guó)外，多硫化鈉/溴液流（PSB）系統(tǒng)已有實(shí)際應(yīng)用，包括英國(guó)2002年建成的120 MWh/15MW系統(tǒng)，和2004年建成的美哥倫比亞空軍基地120MWh/12MW系統(tǒng)。
劉家亮所在的研究室的目標(biāo)是到明年底以前掌握100kW級(jí)VRB儲(chǔ)能技術(shù)，掌握電池系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)，完成100kW/ 200kWh的VRB儲(chǔ)能系統(tǒng)的研制、試驗(yàn)，并開(kāi)展示范運(yùn)行。記者在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)看到，100kW的VRB儲(chǔ)能系統(tǒng)有一層樓高，而他們即將推出的500kW的VRB儲(chǔ)能系統(tǒng)更龐大，將搬出實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)用在國(guó)內(nèi)張北滿(mǎn)井風(fēng)電場(chǎng)南部區(qū)域的首個(gè)風(fēng)光儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。項(xiàng)目計(jì)劃開(kāi)發(fā)規(guī)模為風(fēng)電30萬(wàn)千萬(wàn)、太陽(yáng)能光伏電10萬(wàn)千萬(wàn)、化學(xué)儲(chǔ)能7.5萬(wàn)千萬(wàn)，其中太陽(yáng)能光伏發(fā)電及化學(xué)儲(chǔ)能規(guī)模均為世界最大規(guī)模示范項(xiàng)目。
據(jù)世界最權(quán)威的《電池手冊(cè)》作者戴維·林登和托馬斯·雷迪介紹，從1995年以來(lái)，電池工業(yè)有了驚人的增長(zhǎng)。“這種增長(zhǎng)一方面是由于電池作為電源的小型電子器件或裝置極大增長(zhǎng)，另一方面則是對(duì)低廢氣排放和零排放車(chē)輛以及其他應(yīng)用的迫切需求，使人們重新煥發(fā)了對(duì)可能是最能滿(mǎn)足其要求的電池的興趣。”據(jù)介紹，當(dāng)今世界電池的年銷(xiāo)售額已經(jīng)突破了500億美元，比十年前增長(zhǎng)了一倍以上。
能源轉(zhuǎn)型的救生筏
新能源的大規(guī)模應(yīng)用，將使電網(wǎng)兩端發(fā)生變化，一端是電網(wǎng)，一端是用戶(hù)。如何更好地利用可再生能源，儲(chǔ)能可以發(fā)揮重要的作用。
“電池的發(fā)展有上百年了，一直在發(fā)展，也不斷有進(jìn)步，但是儲(chǔ)能成為全社會(huì)的熱點(diǎn)，肯定是大的社會(huì)環(huán)境發(fā)生了變化。這就是現(xiàn)在美國(guó)和全世界都在熱炒的，綠色新政也好，低碳經(jīng)濟(jì)也好，能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型也好，一個(gè)重要的標(biāo)志就是可再生能源的利用。但是怎么更好地利用可再生能源，儲(chǔ)能是個(gè)技術(shù)手段，現(xiàn)在看還可能成為關(guān)鍵的技術(shù)手段。”劉家亮的上司，中國(guó)電科院電工所所長(zhǎng)來(lái)小康說(shuō)。
在來(lái)小康的眼中，儲(chǔ)能之所以熱起來(lái)，是因?yàn)閮啥税l(fā)生了變化。“我們是做電網(wǎng)的，電網(wǎng)的兩端，一端是電源，一端是負(fù)荷，也就是用戶(hù)，我們是把中間的輸配電網(wǎng)絡(luò)做好。原來(lái)的情況基本上雙方都是穩(wěn)態(tài)，電源側(cè)是可控的，包括火電也好，水電也好，都是可控的，可按計(jì)劃給你供應(yīng)。另一方面，用戶(hù)端對(duì)電的要求不是很高，但隨著人們生活質(zhì)量的提高，電視、電腦、空調(diào)的普及，用戶(hù)對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高。”
傳統(tǒng)能源面臨枯竭，環(huán)境壓力越來(lái)越大，都使得各國(guó)加大了可再生能源開(kāi)發(fā)力度，近30年來(lái)，新能源發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)規(guī)模和市場(chǎng)化進(jìn)程逐年提高。截至2007年底，全世界風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到9384.9萬(wàn)千瓦，太陽(yáng)能電池累計(jì)產(chǎn)量達(dá)到1.2億千瓦，為人類(lèi)提供了大量清潔電力。我國(guó)《可再生能源法》實(shí)施以來(lái)，新能源發(fā)展迅猛，去年新增風(fēng)電裝機(jī)容量約600多萬(wàn)千瓦，累計(jì)風(fēng)電總裝機(jī)容量達(dá)到1217萬(wàn)千瓦；太陽(yáng)能光伏電池的生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)400萬(wàn)千瓦光伏電池的能力，成為世界第一大太陽(yáng)能光伏電池生產(chǎn)國(guó)。
在7月12日結(jié)束的國(guó)家電網(wǎng)公司年中會(huì)上，對(duì)清潔能源做出了大膽預(yù)計(jì)：2010年和2020年，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)將分別達(dá)到3500萬(wàn)千瓦和1.5億千瓦；太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)分別達(dá)到100萬(wàn)千瓦和2000萬(wàn)千瓦；核電裝機(jī)分別達(dá)到1050萬(wàn)千瓦和8600萬(wàn)千瓦。到2020年，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、核電裝機(jī)將占電力總裝機(jī)的16%左右。
新能源是大勢(shì)所趨，但大量可再生能源的顯著特點(diǎn)是不可知性、多路的、間隙性的，就像歌兒中唱的，“像風(fēng)兒一樣自由”，沒(méi)有人能夠控制風(fēng)什么時(shí)候吹，太陽(yáng)什么時(shí)候出來(lái)，而我國(guó)新能源資源豐富的地區(qū)恰恰在中西部必須接入大電網(wǎng)才能實(shí)現(xiàn)價(jià)值。此前也有過(guò)一些思路，比如風(fēng)電場(chǎng)匹配火電、水電，后來(lái)發(fā)現(xiàn)根本不可行，不用從經(jīng)濟(jì)效能上分析，技術(shù)上就行不通。“一般的抽水蓄能電站，它的反應(yīng)速度根本跟不上可再生能源，因?yàn)楣夥l(fā)電的功率是秒級(jí)的，風(fēng)電的功率波動(dòng)也是論秒或分鐘級(jí)的，抽水蓄能電站對(duì)應(yīng)的是晝夜或時(shí)段的變化。所以可再生能源來(lái)了，過(guò)去傳統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù)不行，調(diào)節(jié)不了，平衡不了，所以我們現(xiàn)在必須又轉(zhuǎn)向電化學(xué)技術(shù)。”來(lái)小康說(shuō)。
中國(guó)地理、氣候和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特點(diǎn)，決定了新能源不接入電網(wǎng)就無(wú)法實(shí)現(xiàn)利用，這已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的焦點(diǎn)，而儲(chǔ)能，是最有可能的救生筏。
“我做過(guò)一個(gè)表格，四個(gè)點(diǎn)，一邊是電源，包括穩(wěn)態(tài)和波動(dòng)兩種情況，另一邊是負(fù)荷，也分為穩(wěn)態(tài)和波動(dòng)，中間是儲(chǔ)能。沒(méi)有變化的時(shí)候，是從平穩(wěn)到平穩(wěn)，可以利用抽水蓄能電站來(lái)調(diào)節(jié)峰谷負(fù)荷，是以晝夜或時(shí)段為單位的?，F(xiàn)在電源和負(fù)荷側(cè)的變化有可能是從穩(wěn)態(tài)到波動(dòng)，波動(dòng)到平穩(wěn)，甚至是波動(dòng)到波動(dòng)，這四種的排列組合，儲(chǔ)能是保證系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。我們現(xiàn)在熱衷電化學(xué)技術(shù)，主要解決的是波動(dòng)輸入平穩(wěn)輸出，或者波動(dòng)輸入波動(dòng)輸出，這是傳統(tǒng)的儲(chǔ)能技術(shù)解決不了的。”在來(lái)小康的心目中，每一個(gè)大型風(fēng)電、太陽(yáng)能電站，都必須要配置一個(gè)儲(chǔ)能站，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室看到的一層樓高的液流電池儲(chǔ)能裝置就是模型，“配備儲(chǔ)能系統(tǒng)以后就可以減少很多輸電網(wǎng)絡(luò)配置資源的浪費(fèi)，因?yàn)闆](méi)有儲(chǔ)能電站，輸電容量的配置是按尖峰配置，也就是按夏季空調(diào)最高供電量計(jì)算，這就增加了輸電線路的投資，很大程度上造成了浪費(fèi)。比如變壓器都是按最大功率數(shù)來(lái)配置，但實(shí)際上基本不會(huì)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。相應(yīng)電源側(cè)也是按這種尖峰配置，但是如果有儲(chǔ)能，發(fā)輸配電就可以按平均值進(jìn)行設(shè)計(jì)，大大節(jié)約了成本，其意義是肯定明顯的。”
除了液流電池的研究，中國(guó)電力科學(xué)研究院電工所還同時(shí)啟動(dòng)了“第II代高溫超導(dǎo)SMES儲(chǔ)能單元構(gòu)成關(guān)鍵技術(shù)的研究”，目的仍然是儲(chǔ)能。“超導(dǎo)儲(chǔ)能解決的是什么問(wèn)題呢？解決的是電能質(zhì)量問(wèn)題，比如說(shuō)系統(tǒng)遭受外力破壞，電壓突然降低，系統(tǒng)要有瞬間的存儲(chǔ)和釋放能力，超導(dǎo)儲(chǔ)能就是要解決電壓波動(dòng)的問(wèn)題。”
據(jù)了解，國(guó)家電網(wǎng)公司“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃中，“電能利用和電能儲(chǔ)存技術(shù)”已被列為電網(wǎng)前瞻性關(guān)鍵技術(shù)之一，能源轉(zhuǎn)換是國(guó)家電網(wǎng)公司確立的戰(zhàn)略性、標(biāo)志性重大技術(shù)發(fā)展方向之一，目的是為了有效確保我國(guó)即將形成的以特高壓電網(wǎng)為骨干的互聯(lián)大電網(wǎng)安全，提高系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，改善區(qū)域供電品質(zhì)和綠色能源電力輸出特性。而在美國(guó)“電網(wǎng)2030”計(jì)劃中，SMES等超導(dǎo)電力技術(shù)被放在了十分重要的地位，并提出了采用超導(dǎo)電力技術(shù)建設(shè)骨干電網(wǎng)的設(shè)想。
按照來(lái)小康和他的同事們的研究，儲(chǔ)能有助于平衡各方利益，有效調(diào)控電力資源，是可再生能源應(yīng)用的重要前提和實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)互動(dòng)化管理的有效手段。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)是跟蹤負(fù)荷式，常見(jiàn)儲(chǔ)能手段包括抽水蓄能、鉛酸蓄電池等，特點(diǎn)是靠近負(fù)荷側(cè)，具有削峰填谷作用，而現(xiàn)代電力系統(tǒng)是跟蹤負(fù)荷式+跟蹤電源式，主要針對(duì)可再生能源并網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)用位置仍然是靠近電源側(cè)(我國(guó)特點(diǎn))。因此針對(duì)可再生能源，要擁有動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好、兼顧時(shí)段變化并靠近電源側(cè)的大規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)備，以電化學(xué)電池為主；針對(duì)負(fù)荷要擁有應(yīng)對(duì)晝夜變化的大規(guī)模蓄能裝置（以抽水蓄能為代表）；針對(duì)特殊負(fù)荷要求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)好（以超導(dǎo)、超電、飛輪為代表）的分布式儲(chǔ)能裝置。儲(chǔ)能在未來(lái)電網(wǎng)中的應(yīng)用，電源側(cè)以電化學(xué)儲(chǔ)能及抽水蓄能為主要儲(chǔ)能手段；負(fù)荷側(cè)以集中式的抽水蓄能及分布式的電動(dòng)汽車(chē)為主要儲(chǔ)能手段；特殊需求點(diǎn)，配置超導(dǎo)、超電、飛輪技術(shù)等?？傊?，儲(chǔ)能將成為電力生產(chǎn)鏈中的一環(huán)。
電動(dòng)車(chē)：儲(chǔ)能風(fēng)向標(biāo)
電動(dòng)汽車(chē)的價(jià)格和配套基礎(chǔ)設(shè)施還是個(gè)瓶頸。電動(dòng)汽車(chē)一旦上路行駛，必然要遇到充電的問(wèn)題。電能對(duì)于新能源車(chē)來(lái)說(shuō)，就像汽油對(duì)于普通汽車(chē)一樣重要。
來(lái)小康的研究課題主要圍繞著電源側(cè)應(yīng)用，也就是怎么解決可再生能源的大規(guī)模接入問(wèn)題，但是他同樣關(guān)注負(fù)荷側(cè)的應(yīng)用，“電動(dòng)汽車(chē)最后很有可能成為一個(gè)集大成者，那時(shí)候它就不是一個(gè)簡(jiǎn)單的交通工具，還是一個(gè)移動(dòng)儲(chǔ)能裝置。”在世界各國(guó)智能電網(wǎng)的愿景圖里，電動(dòng)汽車(chē)都是一個(gè)重要的角色，因?yàn)槟菚r(shí)候電動(dòng)汽車(chē)既可以充電也可以放電，電力公司可以通過(guò)電價(jià)手段調(diào)節(jié)峰谷，消費(fèi)者甚至有機(jī)會(huì)利用峰谷電價(jià)不同而贏利。
“擠公交受罪，打的太貴，摩托車(chē)有陰影，自行車(chē)太累，輪滑上街危險(xiǎn)。轎車(chē)車(chē)貴油也貴。電動(dòng)汽車(chē)一直是我想DIY的城市代步交通工具。”這是一位網(wǎng)友在電動(dòng)車(chē)論壇上的留言，反映出老百姓的切身感受。自從1988年，英國(guó)羅孚公司研制出了世界上第一輛電動(dòng)自行車(chē)，隨后日本雅馬哈公司于1994年正式推出電動(dòng)自行車(chē)，一年后，清華大學(xué)也研制出了我國(guó)第一輛輕型電動(dòng)自行車(chē)。在隨后的十幾年間，電動(dòng)自行車(chē)就如雨后春筍般，遍布中國(guó)的大街小巷，那迫不及待的心情，頗似當(dāng)年等不及DVD，造成了VCD在中國(guó)的風(fēng)行。
“電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)的區(qū)別，還不能拿DVD／VCD來(lái)類(lèi)比，電動(dòng)汽車(chē)的電池技術(shù)包括電池成組和電池管理，比單體電池要復(fù)雜得多。”北汽福田汽車(chē)戰(zhàn)略部高級(jí)業(yè)務(wù)總監(jiān)沈楊博士留學(xué)德國(guó)，可能受日耳曼人嚴(yán)謹(jǐn)思維模式的影響，他不接受拿電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)類(lèi)比。“電驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)分為混合動(dòng)力、純電動(dòng)和燃料電池汽車(chē)，目前看，還是混合動(dòng)力比較多，但是我們更看好純電動(dòng)汽車(chē)的前景。”
北汽福田公司正在研發(fā)并于近年投產(chǎn)一款純電動(dòng)車(chē)。該車(chē)以福田去年推出的輕型商用車(chē)“迷迪”為原型，動(dòng)力系統(tǒng)采用了鋰電池，可以在普通的家用插座上充電，每充滿(mǎn)一次電可以行駛100公里以上。在北汽福田總部，本刊記者看到了迷迪的傳統(tǒng)車(chē)型，內(nèi)部空間很大，客貨兩用，宜商宜家。此前，福田從2003年就開(kāi)始研發(fā)新能源汽車(chē)，并在全國(guó)首家實(shí)現(xiàn)了新能源汽車(chē)的商品化。2008年1月，廣州第一巴士公司采購(gòu)了30輛福田歐V混合動(dòng)力公交投入運(yùn)營(yíng)，運(yùn)行一年后，出勤率達(dá)98%，節(jié)油率達(dá)到25%以上。
今年，國(guó)家啟動(dòng)了“十城千輛”計(jì)劃：第一階段發(fā)展13個(gè)城市，每個(gè)城市推出1000輛新型動(dòng)力汽車(chē)開(kāi)展示范運(yùn)行，涉及公交、出租、公務(wù)、市政等領(lǐng)域，將至少推廣使用6萬(wàn)輛的節(jié)能與新能源汽車(chē)；最高每輛可獲60萬(wàn)元的財(cái)政補(bǔ)助。“現(xiàn)在世界主要汽車(chē)廠家都在關(guān)注、研究和開(kāi)發(fā)自己的新能源汽車(chē)，北汽福田應(yīng)該只是無(wú)數(shù)競(jìng)爭(zhēng)者之一，各車(chē)企的解決方案有所區(qū)別。我們認(rèn)為，電池和電池管理技術(shù)是新能源技術(shù)的核心，要重點(diǎn)投入。”沈揚(yáng)博士說(shuō)。
7月1日起，《新能源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)則》)正式實(shí)施。此次發(fā)布的《規(guī)則》對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)品按技術(shù)水平細(xì)分為起步期、發(fā)展期和成熟期三個(gè)階段，并相應(yīng)限定其市場(chǎng)化的范圍，對(duì)車(chē)企準(zhǔn)入也進(jìn)行了限定。
《規(guī)則》所附的《新能源汽車(chē)技術(shù)階段劃分表(2010年12月31日前適用)》中，將使用鎳氫電池和鉛酸蓄電池的混合動(dòng)力乘用車(chē)列入成熟期產(chǎn)品。以鋰離子電池為動(dòng)力的混合動(dòng)力乘用車(chē)、商用車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)，則列入發(fā)展期產(chǎn)品。發(fā)展期產(chǎn)品允許進(jìn)行批量生產(chǎn)，但只能在批準(zhǔn)的區(qū)域銷(xiāo)售使用，并至少對(duì)20%的產(chǎn)品的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；成熟期產(chǎn)品與常規(guī)汽車(chē)產(chǎn)品相同，可在全國(guó)銷(xiāo)售使用。這意味著，在2010年12月31日前，裝配鋰電池的混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車(chē)將被限定銷(xiāo)售區(qū)域。
從規(guī)劃中看出，未來(lái)在新能源汽車(chē)中鋰電池是重點(diǎn)發(fā)展方向。沈楊博士也持類(lèi)似的觀點(diǎn)：鋰離子電池必然是未來(lái)純電動(dòng)汽車(chē)的主流。“目前國(guó)內(nèi)油電混合動(dòng)力技術(shù)還不是很成熟，而且技術(shù)難度也高于純電動(dòng)車(chē)，所以整車(chē)廠商更看好純電動(dòng)車(chē)，何況純電動(dòng)車(chē)更具有經(jīng)濟(jì)性。”我國(guó)是世界第二大電池生產(chǎn)國(guó)，又有鋰礦資源，還有制造成本優(yōu)勢(shì)，在新能源汽車(chē)制造方面完全有可能像船舶行業(yè)一樣迅速趕超日韓。新能源電動(dòng)車(chē)、客車(chē)和轎車(chē)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快，必將拉動(dòng)整個(gè)電池鏈?zhǔn)端贁U(kuò)張。
據(jù)長(zhǎng)沙晚報(bào)報(bào)道，今年株洲將有160臺(tái)公交車(chē)被置換成環(huán)保公交車(chē)，從而打造國(guó)內(nèi)首個(gè)“全電動(dòng)公交城”?；旌想妱?dòng)公交車(chē)能有效回收制動(dòng)能量，比傳統(tǒng)公交車(chē)節(jié)油超過(guò)20%，二氧化碳排放減少60%，單臺(tái)車(chē)運(yùn)營(yíng)每年能節(jié)油3萬(wàn)升，減少二氧化碳排放112.5噸。一位已經(jīng)開(kāi)上電動(dòng)公交車(chē)的司機(jī)介紹，隨著油價(jià)的不斷攀升，電動(dòng)公交車(chē)每百公里的運(yùn)行費(fèi)用要比傳統(tǒng)燃油公交車(chē)節(jié)省130元左右。
電動(dòng)汽車(chē)何時(shí)能實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)，現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)時(shí)間表，其中價(jià)格和配套基礎(chǔ)設(shè)施是瓶頸。電動(dòng)汽車(chē)一旦上路行駛，必然遇到充電的問(wèn)題。電能對(duì)于新能源車(chē)來(lái)說(shuō)，就像是普通汽車(chē)需要汽油才能行駛一樣重要。
“電池管理對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展非常關(guān)鍵，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)在電池集成管理上還有許多工作要做，這將是未來(lái)一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)，蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。”沈楊說(shuō)，“充電時(shí)間對(duì)用戶(hù)是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素。一個(gè)小時(shí)和一個(gè)晚上的充電時(shí)間所伴隨客戶(hù)群的大小會(huì)相差很遠(yuǎn)。”有業(yè)內(nèi)人士指出，比亞迪未來(lái)最賺錢(qián)的業(yè)務(wù)不是賣(mài)車(chē)，而是賣(mài)快速充電電池。“股神”巴菲特之所以看重比亞迪，用比亞迪董事長(zhǎng)王傳福的話說(shuō)，“像巴菲特旗下的中美能源，他們儲(chǔ)能的電量需求量很大”，王傳福稱(chēng)，2009年下半年有可能為中美能源提供一部分儲(chǔ)能電站。
目前，電動(dòng)汽車(chē)能源供給系統(tǒng)研究還處于起步階段，相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還不健全。國(guó)家電網(wǎng)公司于2008年12月發(fā)布了《QGDW-238-2009電動(dòng)汽車(chē)充電站供電系統(tǒng)規(guī)范及編制說(shuō)明》，也在積極地推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)規(guī)?；褂?，推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化。
目前在上海、北京、天津等大城市正加快電動(dòng)汽車(chē)充電站建設(shè)。在幾大城市的首批充電站建成后，將成為示范運(yùn)行的純電動(dòng)汽車(chē)補(bǔ)充電力的基站。而要在全國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)模建設(shè)電動(dòng)汽車(chē)充電站網(wǎng)絡(luò)，則尚需國(guó)家發(fā)改委等政府部門(mén)的批準(zhǔn)。
對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展模式，中國(guó)科學(xué)院院士程時(shí)杰認(rèn)為，換電池的方式不錯(cuò)，這種運(yùn)營(yíng)模式是運(yùn)營(yíng)商提供電動(dòng)整車(chē)包括電池組，在路上有類(lèi)似加油站的換電池站，可以隨時(shí)換電池。這將促進(jìn)家庭用車(chē)的發(fā)展。現(xiàn)在世界上比較被認(rèn)可的是以色列的小城市特拉維夫，該市竟然有數(shù)千輛純電動(dòng)汽車(chē)投入使用，是投入數(shù)量最多的國(guó)家，其中配備了數(shù)百個(gè)大型充電站，充電模式采用換電池的方式。
可以預(yù)見(jiàn)，這個(gè)系統(tǒng)一旦建立，家庭用車(chē)使用電動(dòng)汽車(chē)毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)得到普及。不過(guò)，建造這個(gè)系統(tǒng)需要耗費(fèi)大量的金錢(qián)，也需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。
儲(chǔ)能：誰(shuí)來(lái)買(mǎi)單？
儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)需要得到政府的推動(dòng)才能發(fā)展，老百姓的環(huán)保習(xí)慣也需要見(jiàn)到實(shí)實(shí)在在的利益才會(huì)行動(dòng)。另外，市場(chǎng)的力量是決定性的，最后的解決是通過(guò)市場(chǎng)完成的。
對(duì)于十城千輛新能源汽車(chē)補(bǔ)貼政策，沈楊博士做了詳細(xì)的比照分析。對(duì)于短期內(nèi)價(jià)格仍然比較高的混合動(dòng)力和純電力汽車(chē)來(lái)講，政府補(bǔ)貼仍然必不可少，就如同許多可再生能源目前仍然無(wú)法甩開(kāi)政府補(bǔ)貼的拐杖一樣。
儲(chǔ)能技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)就目前的階段看，顯然不是一個(gè)立即就能賺錢(qián)的行業(yè)。許多專(zhuān)家建議，目前我國(guó)在稅收和財(cái)政方面對(duì)新能源制定了很多優(yōu)惠政策，儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)目前正處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵階段，應(yīng)該享受同等待遇。來(lái)小康認(rèn)為，“應(yīng)充分發(fā)揮儲(chǔ)能在節(jié)能減排方面的作用，對(duì)新能源的鼓勵(lì)政策應(yīng)延伸到儲(chǔ)能環(huán)節(jié)。”他表示，“儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展約以10年為周期，周期長(zhǎng)就要求超前于需求開(kāi)展研究，并加大科研投入。”在不久前舉行的一次座談會(huì)上，中國(guó)工程院院士楊裕生亦持相同的觀點(diǎn)，建議國(guó)家將大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用列為“十二五”規(guī)劃重大專(zhuān)項(xiàng)，予以重點(diǎn)扶植。
“國(guó)家很難直接改變什么，國(guó)家可以做到推動(dòng)，可以加速或者放慢某種趨勢(shì)的速度。”來(lái)自長(zhǎng)安私人資本的聯(lián)席董事吳濤認(rèn)為，現(xiàn)在儲(chǔ)能已經(jīng)逐步得到了政府重視，給與補(bǔ)貼政策是很重要的，但不是全部，現(xiàn)在民間對(duì)新能源、電動(dòng)汽車(chē)熱情也很高，但老百姓要見(jiàn)到實(shí)實(shí)在在的利益才會(huì)行動(dòng)，現(xiàn)實(shí)是老百姓使用能源，已經(jīng)習(xí)慣了電和油（當(dāng)然現(xiàn)在還有一點(diǎn)氣），這個(gè)習(xí)慣改變起來(lái)很難，要有很強(qiáng)的推動(dòng)力，不能期望老百姓都像北歐人那樣，為了環(huán)保改變自己的習(xí)慣，美國(guó)都不能，老百姓必須要有實(shí)實(shí)在在的利益才能改變。
“還有一個(gè)力量，是決定性的，就是市場(chǎng)的力量，最后的解決是通過(guò)市場(chǎng)完成的。”在不久前合眾資本在北京舉辦的“中國(guó)清潔技術(shù)產(chǎn)業(yè)投融資峰會(huì)”上，吳濤結(jié)合自身經(jīng)歷對(duì)儲(chǔ)能問(wèn)題做了一個(gè)專(zhuān)題發(fā)言，“我們是因?yàn)橥顿Y了一個(gè)做電動(dòng)自行車(chē)電源的公司叫超威，發(fā)現(xiàn)了在清潔技術(shù)里面更小的分支的就是儲(chǔ)能。實(shí)際上儲(chǔ)能只是一點(diǎn)點(diǎn)的技術(shù)環(huán)節(jié)和技術(shù)手段，因?yàn)樗旧聿划a(chǎn)生能源。所以從某種意義上講，他是一個(gè)非常小的分支，跟清潔能源僅僅沾一點(diǎn)邊，但從另外一個(gè)角度講，儲(chǔ)能可能對(duì)節(jié)能，對(duì)發(fā)展新能源，增強(qiáng)電網(wǎng)的能力，增強(qiáng)國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力，改善電能的質(zhì)量都是有很大的戰(zhàn)略意義。”
來(lái)自國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心的研究員張永偉也認(rèn)為，目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能企業(yè)面臨的最大問(wèn)題不是資金和技術(shù)問(wèn)題，而是缺少市場(chǎng)的問(wèn)題。很多企業(yè)在國(guó)外很有市場(chǎng)，但在國(guó)內(nèi)卻沒(méi)有實(shí)踐機(jī)會(huì)。他呼吁，在國(guó)家的示范項(xiàng)目中要支持自主創(chuàng)新的儲(chǔ)能技術(shù)。“在電動(dòng)汽車(chē)的示范推廣中，政府鼓勵(lì)試點(diǎn)城市應(yīng)用電動(dòng)汽車(chē)并推動(dòng)其發(fā)展，但地方政府推出的汽車(chē)及其采用的電池、控制系統(tǒng)很多不是國(guó)產(chǎn)，而是國(guó)外技術(shù)，是個(gè)空殼子的本土品牌電動(dòng)汽車(chē)。如果不引起高度重視，示范推廣的結(jié)果很可能是國(guó)家投入大量財(cái)政資金，卻為國(guó)外技術(shù)買(mǎi)單，國(guó)內(nèi)企業(yè)則被邊緣化。這將是很尷尬的問(wèn)題，需要做提前的政策研究。”
“政府、民眾、專(zhuān)家可能很熱，但投資人是最冷冰冰的，因?yàn)橥顿Y要求回報(bào)，我們的時(shí)間，從進(jìn)入到退出只有3～5年，這段時(shí)間就要把錢(qián)掙到。”吳濤說(shuō)，但是資本的鼻子是最靈敏的，因?yàn)闄C(jī)會(huì)對(duì)于他們就意味著金錢(qián)。一個(gè)令人興奮的消息是，在安永公司（Ernst & Young）2009年5月發(fā)表的一份報(bào)告中提到，根據(jù)Dow Jones VentureSource數(shù)據(jù)，2009年一季度全球風(fēng)險(xiǎn)投資在可再生能源領(lǐng)域的投資金額由上年同期的7.15億美元驟降至2.77億美元，降幅達(dá)61%，投資項(xiàng)目數(shù)量由46個(gè)降至24個(gè)。但是，這其中投向能源存儲(chǔ)技術(shù)的資金卻達(dá)到1.14億美元，較去年同期增長(zhǎng)一倍有余。
儲(chǔ)能，從來(lái)不是一個(gè)行業(yè)，而是分布在不同行業(yè)的若干個(gè)斷面，但困境和出路同時(shí)指向儲(chǔ)能時(shí)，真有點(diǎn)“天將降大任于斯人”的感覺(jué)。吳濤在接受本刊記者采訪時(shí)承認(rèn)，他對(duì)儲(chǔ)能的研究很膚淺，因?yàn)橥顿Y人看中的是機(jī)會(huì)，是個(gè)案，哪個(gè)企業(yè)值得投，當(dāng)然要投企業(yè)就必須看行業(yè)的發(fā)展前景，轉(zhuǎn)了一個(gè)彎兒。“我認(rèn)為儲(chǔ)能是有效調(diào)控電力資源，是可再生能源應(yīng)用的重要前提，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)互動(dòng)化管理的一個(gè)有效的手段。只有當(dāng)可再生能源連到電網(wǎng)上，才是我們現(xiàn)在可以應(yīng)用的一個(gè)清潔技術(shù)。”
歷史經(jīng)驗(yàn)表明，全球性經(jīng)濟(jì)危機(jī)往往催生重大科技革命，依靠科技創(chuàng)新創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和創(chuàng)新發(fā)展模式，是擺脫危機(jī)的根本出路。例如，1857年和1929年兩次大的世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)之后，分別爆發(fā)了電氣革命和電子革命兩次技術(shù)革命高潮。目前的金融危機(jī)將加速科技創(chuàng)新與進(jìn)步的步伐，在今后的10到20年，很有可能發(fā)生一場(chǎng)以綠色、智能和可持續(xù)為特征的新的科技革命和產(chǎn)業(yè)革命。目前許多國(guó)家特別是發(fā)達(dá)國(guó)家，紛紛把發(fā)展新能源作為應(yīng)對(duì)金融危機(jī)、擴(kuò)大就業(yè)的重要投資領(lǐng)域。比如美國(guó)奧巴馬政府推出的“綠色能源計(jì)劃”。提出3年內(nèi)，使可再生能源利用量增加1倍，到2012年，可再生能源發(fā)電比例提高到10%，到2025年增到25%，并準(zhǔn)備建立上千億美元的清潔能源發(fā)展基金，支持新能源技術(shù)的研發(fā)和推廣。奧巴馬此舉旨在改變美國(guó)的生產(chǎn)和生活方式，以保證其在新一輪國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)制高點(diǎn)。中國(guó)從政府到民間，也在積極行動(dòng)起來(lái)，以期借助新能源的發(fā)展機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興。
據(jù)了解，國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心原副主任陳清泰和著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家吳敬璉兩位重量級(jí)學(xué)者牽頭，正在對(duì)儲(chǔ)能戰(zhàn)略做專(zhuān)題研究。在中國(guó)能源的未來(lái)中，儲(chǔ)能可能不僅僅是技術(shù)手段存在，而要上升到產(chǎn)業(yè)層面，甚至是國(guó)家戰(zhàn)略層面?！?/p>
