最近，在新能源業(yè)界流行著這樣一個(gè)笑話：那些大規(guī)模屹立于中國西北荒漠、造價(jià)昂貴的巨大“風(fēng)車”，有的不僅不能發(fā)電，甚至還淪落為耗電的超級(jí)“風(fēng)扇”。原因在于中國至少三分之一的風(fēng)力發(fā)電都難以并入電網(wǎng)，有些電場為了掩蓋這一事實(shí)，在迎接上級(jí)視察時(shí)就臨時(shí)接入電源使其轉(zhuǎn)動(dòng)。
風(fēng)電時(shí)有時(shí)無的不穩(wěn)定性是并網(wǎng)難的瓶頸所在。據(jù)預(yù)計(jì)，2020年中國風(fēng)電[0.84 -2.33%]裝機(jī)將膨脹5倍至1億千瓦。如何與如此大容量的不穩(wěn)定電力進(jìn)行配套，成為橫亙?cè)谇鍧嵞茉磁c巨大的電力需求之間的鴻溝。在中國于2009年晉升全球風(fēng)電發(fā)展最快國家后，這一問題正在催生出一個(gè)巨大的商業(yè)契機(jī)。
“儲(chǔ)能技術(shù)可以把風(fēng)電存儲(chǔ)起來，再穩(wěn)定、連續(xù)地向電網(wǎng)輸出。”北京普能世紀(jì)科技公司董事長俞振華給出了他的解決之道。普能專注于全釩液流氧化還原電池(Vanadium Redox Battery，釩電池)的研發(fā)、制造與商業(yè)化應(yīng)用。釩電池于1984年在澳大利亞新南威爾士大學(xué)發(fā)明，加拿大的VRB Power Systems公司(在2009年初被普能收購)和日本住友電工研發(fā)的釩電池技術(shù)已進(jìn)入商用化階段。
俞振華給普能的定位是做到電池的可靠性最佳，正如公司名字“prudent”一詞所包含的“審慎”之意，與“成本最低”或“性能最佳”等同行的不同定位相比，俞振華堅(jiān)持一項(xiàng)新技術(shù)得以商業(yè)化的前提必須是可靠性。
在鈉硫、鋅溴、鋰等眾多儲(chǔ)能電池中，俞振華選擇了歷史最短、發(fā)展最快的釩電池的技術(shù)路線。與傳統(tǒng)蓄電池的化學(xué)物質(zhì)都在固態(tài)的電極里不同，這種液流電池的正負(fù)極物質(zhì)儲(chǔ)存在兩個(gè)不同的電解液中循環(huán)流動(dòng)，并被離子交換膜隔開，電解液流過電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能。這是一個(gè)幾乎可以無限循環(huán)的可逆的化學(xué)反應(yīng)，意味著釩電池能夠頻繁地進(jìn)行充放電。其它儲(chǔ)能電池的充放電次數(shù)均只有幾千次，而日本北海道一個(gè)已經(jīng)運(yùn)行的釩電池項(xiàng)目，3年已經(jīng)充放電27萬次，現(xiàn)在仍正常運(yùn)行。
同時(shí)，釩電池的特殊構(gòu)造還避免了令人頭疼的電池一致性問題：電池組在應(yīng)用過程中，會(huì)因單體電池性能不一致引起組合后電池組壽命提前終結(jié)等問題，鉛酸電池和鋰電池要突破這一難題則意味著成本的成倍上升。這曾令雄心勃勃的比亞迪電動(dòng)車計(jì)劃一再推遲。
釩電池這兩個(gè)突出優(yōu)勢讓俞振華感到振奮，但其劣勢同樣明顯：能量密度僅有15至25瓦時(shí)/千克，同為液流電池的鋅溴電池則為60至80瓦時(shí)/千克，這意味著釩電池需要更大的占地面積，一臺(tái)175千瓦的釩電池儲(chǔ)能系統(tǒng)就相當(dāng)于一臺(tái)集裝箱大小。
沒有一項(xiàng)技術(shù)堪稱完美。鋰電池，成本過高；鉛酸電池，壽命太短；鈉硫電池，必須保證300℃的工作溫度；釩電池，能量密度太低。這是所有新能源領(lǐng)域的一個(gè)縮影，看似選擇機(jī)會(huì)很多，但都有各自難題。在這個(gè)市場需求呈幾何式增長的行業(yè)，如何揚(yáng)長避短，選擇正確的商業(yè)應(yīng)用市場，成為創(chuàng)業(yè)者成敗的關(guān)鍵。
“我看中了釩電池的異常獨(dú)特性，也相信會(huì)有獨(dú)特的市場接受它。”俞振華給釩電池選擇的用武之地就是風(fēng)電市場。時(shí)有時(shí)無的風(fēng)力發(fā)電的首要要求便是電池能夠適應(yīng)頻繁的充放電，并且能夠承受過充過放，這是鈉硫電池的短板，傳統(tǒng)的鉛酸電池則最多能用幾個(gè)月；而多位于偏遠(yuǎn)山區(qū)和荒漠的風(fēng)電場對(duì)釩電池的缺點(diǎn)—占地面積并不敏感。
在選定了風(fēng)場應(yīng)用的同時(shí)，俞振華放棄了另一個(gè)并網(wǎng)市場光伏發(fā)電領(lǐng)域。這是基于非常理性的判斷：光伏最大的不過是10兆瓦的示范項(xiàng)目，而最小的風(fēng)電廠都是三五十兆瓦；全球風(fēng)電裝機(jī)已達(dá)幾萬兆瓦，而全球儲(chǔ)能交付才100多兆瓦，幾百倍的差距意味著千億的市場機(jī)會(huì)。
整合者
在所有行業(yè)中，電池行業(yè)可能是最需要耐得住寂寞的一個(gè)。俞振華在2006年創(chuàng)辦了普能，他自己也坦承3年時(shí)間對(duì)于電池行業(yè)動(dòng)輒數(shù)十年的研發(fā)周期簡直是“一瞬間”。但這個(gè)70后的年輕人卻迅速做到了釩電池領(lǐng)域的全球第一。方法很簡單，他先是用2年時(shí)間讓自己躋身全球第二，然后成功收購了釩電池研究全球第一的加拿大VRB Power Systems公司。
創(chuàng)業(yè)之初，俞振華認(rèn)為釩電池的成本可以做到100美金，但當(dāng)真正進(jìn)入后他發(fā)現(xiàn)真實(shí)的成本是其5到10倍。更要命的是，已經(jīng)發(fā)展了20年的釩電池，甚至還沒有現(xiàn)成的上下游供應(yīng)鏈，電池的關(guān)鍵組件隔膜和電解液也遭遇嚴(yán)密的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。
似乎只有從頭開始，但俞振華這個(gè)經(jīng)歷過一次IT領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)者展現(xiàn)出了優(yōu)秀的整合能力。他把當(dāng)時(shí)中國釩電池研究最先進(jìn)的12家研究所的10多位專家請(qǐng)到普能，并很快在2007年5月制造出第一代5千瓦的原型產(chǎn)品，成本卻高得無法銷售。于是，俞振華再次找到英國一家釩電池研究公司，與之進(jìn)行技術(shù)的交叉授權(quán)，解決了制造電解液、質(zhì)子交換膜等關(guān)鍵部件的難題，并在第二代產(chǎn)品上將成本降低了四分之一。
上述積累讓普能迅速成為中國釩電池行業(yè)的佼佼者，并引來了風(fēng)險(xiǎn)投資的注意，2008年8月，普能獲得了德豐杰400萬美元的投資。1個(gè)月后，俞振華決定花掉這筆投資的一大半。彼時(shí)，金融危機(jī)爆發(fā)，全球領(lǐng)先的釩電池研發(fā)公司加拿大VRB power 資金鏈斷裂，俞振華知道這是讓他花3000萬美元也值得的收購，在12家競爭者中，普能最終以215萬美元將其收入囊中。這讓其在一夜之間擁有了VRB power經(jīng)過10年積累的所有專利、技術(shù)秘密、設(shè)備材料以及核心團(tuán)隊(duì)。讓俞振華最看重的，是該公司的最新產(chǎn)品已運(yùn)行了3年，可靠性已得到了市場的證明。
俞振華在2009年將VRB power的生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)移到了北京郊區(qū)的通州，進(jìn)一步降低成本。釩電池的造價(jià)，電堆、電解液、機(jī)械泵等外圍設(shè)備各占成本的三分之一。俞振華首先將泵、散熱器、傳感器等外圍非核心設(shè)備國產(chǎn)化，使該部分成本降低了50%。2009年底，普能向客戶正式交付了第一款小型的5千瓦儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品，并預(yù)計(jì)在2010年第一季度生產(chǎn)40臺(tái)設(shè)備，預(yù)計(jì)在銷售10兆瓦產(chǎn)品時(shí)實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。到那時(shí)，俞計(jì)劃讓一半的電解液也實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)。俞振華透露，普能已經(jīng)啟動(dòng)第二輪融資，目標(biāo)在3億美元左右。
2009年7月，國家電網(wǎng)宣布將在張北建設(shè)中國首個(gè)儲(chǔ)能綜合示范項(xiàng)目，其中包含儲(chǔ)能項(xiàng)目75兆瓦。據(jù)了解，普能的釩電池、比亞迪的鋰電池以及日本住友的鈉硫電池可能同時(shí)納入儲(chǔ)能示范項(xiàng)目。“我相信釩電池是最適合風(fēng)場的。”俞振華說。
