天下網(wǎng)商記者 貢曉麗）儲(chǔ)能成本不是應(yīng)用的障礙，機(jī)制才是。
作為日系車企"領(lǐng)頭羊"般存在的豐田汽車，將于今年內(nèi)推出一款用于代步的全新微型純電動(dòng)車型，續(xù)航里程100公里，最高時(shí)速不到60邁。
按說(shuō)汽車品牌每年出一款新車型算不上大新聞，但豐田汽車將推出的這一款車型，有點(diǎn)不一樣。不同之處在于這款單座或雙座車型，其電池組可以簡(jiǎn)單拆卸、重復(fù)利用。在電池儲(chǔ)備電量衰減20%-30%后，還能拆下來(lái)作為家用儲(chǔ)能系統(tǒng)。
將汽車廢舊電池用作儲(chǔ)能系統(tǒng)，豐田在2018年就做過(guò)相關(guān)項(xiàng)目，不過(guò)那是豐田與日本中部電力公司開(kāi)展項(xiàng)目合作，研究是否能將普銳斯的舊電池另作他用。
現(xiàn)在看來(lái)，豐田已經(jīng)認(rèn)定了家用儲(chǔ)能裝置是汽車電池回收后的最佳流入領(lǐng)域。車還沒(méi)開(kāi)始賣，廢舊電池的流向已經(jīng)安排得明明白白。
豐田的規(guī)劃自然與日本推崇的戶用“光伏+儲(chǔ)能”的能源消費(fèi)模式有很大關(guān)系，同時(shí)又給我們很多啟示。
日本獨(dú)特的能源結(jié)構(gòu)
新能源汽車的動(dòng)力電池回收用于家庭供電，并非單純地出于環(huán)保，也是因?yàn)槿毡惊?dú)特的能源結(jié)構(gòu)。
嚴(yán)格來(lái)講，日本位于全球最集中的地震、火山帶上，其石油、天然氣等化石能源的探明儲(chǔ)量極低。從20世紀(jì)40年代開(kāi)始，日本經(jīng)歷了由以煤、石油為主，再到多種能源均衡發(fā)展的能源戰(zhàn)略演變進(jìn)程。
1973年，日本能源需求的3/4是石油，而石油進(jìn)口量占總需求的99%，這導(dǎo)致日本成為第一次石油危機(jī)中受影響最大的發(fā)達(dá)國(guó)家，其工業(yè)生產(chǎn)下降了20%以上，GDP增長(zhǎng)率同比下降了10%。
緊接著，1979年第二次世界石油危機(jī)，又讓高比例使用石油燃料的日本付出了慘痛代價(jià)。
日本政府意識(shí)到發(fā)展核電有助于降低對(duì)石油的依存度，于是抓住了70年代核電發(fā)展低潮的機(jī)會(huì)，成功吸收引進(jìn)了國(guó)外核電技術(shù)。日本政府提出要大力推進(jìn)核電開(kāi)發(fā)，構(gòu)建以核電為主的低碳能源結(jié)構(gòu)。
截至2011年，日本共有54座核電站參與發(fā)電，核能占總能源供給比重的31.3%，核能一度被日本人認(rèn)為是"國(guó)產(chǎn)能源"。
但同年的福島核事故，宣告了日本核電發(fā)展暫時(shí)告一段落，可再生能源的開(kāi)發(fā)變得尤為重要。光伏太陽(yáng)能就是其中的主要發(fā)展路線。
日本的地貌特征不適合大規(guī)模太陽(yáng)能發(fā)電站的建設(shè)，卻非常適合推廣屋頂光伏產(chǎn)業(yè)，為了鼓勵(lì)國(guó)民在住宅安裝光伏太陽(yáng)能板塊，日本政府出臺(tái)了一系列政策，比如允許家庭以固定價(jià)格將光伏太陽(yáng)能的多余電量售賣給企業(yè)。
日本政府頒布立法，對(duì)光伏實(shí)行強(qiáng)制上網(wǎng)電價(jià)，要求全國(guó)10家電力公司購(gòu)買過(guò)剩的太陽(yáng)能電力。日本太陽(yáng)能家庭剩余電力收購(gòu)制度（FIT），從2009年開(kāi)始，期限10年。
2012年時(shí)，日本家庭太陽(yáng)能發(fā)電，公共電網(wǎng)收購(gòu)價(jià)格為42日元/kwh，相較同期德國(guó)小型太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的收購(gòu)價(jià)17.9歐分 /kwh（大約合22日元/kwh），高出不少。
日本政府的目標(biāo)是到2030年，所有家庭設(shè)置太陽(yáng)能電池板將占30％，采用太陽(yáng)能電池發(fā)電的家庭數(shù)量從2012年的近100萬(wàn)戶增加到1400萬(wàn)戶。
為了搶占儲(chǔ)能市場(chǎng)
盡管日本幾大巨頭公用事業(yè)公司承諾在FIT過(guò)期后繼續(xù)購(gòu)買家庭光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的多余電量，但FIT期限過(guò)后，只有10日元/kWh的報(bào)價(jià)遠(yuǎn)低于先前的價(jià)格。
FIT協(xié)議到期，電力公司降低上網(wǎng)電價(jià)，家庭光伏所發(fā)電量收益將減少，日本政府適時(shí)地推出了虛擬電廠（VPP）的規(guī)劃，也刺激了家庭對(duì)安裝住宅儲(chǔ)能解決方案的需求。
VPP就像是一個(gè)能源收集平臺(tái)，將一定區(qū)域內(nèi)的光伏電池板、蓄電池等電源系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)統(tǒng)一管理，根據(jù)不同的電力需求供應(yīng)相應(yīng)的電力。雖然每個(gè)電力規(guī)模很小，但積少成多，收集起來(lái)就能夠像一個(gè)發(fā)電站一樣輸出電力。
知名便利連鎖店企業(yè)羅森就在東京電力公司管轄內(nèi)的250家店鋪進(jìn)行了VPP試驗(yàn)，主要是將電力通過(guò)VPP遠(yuǎn)程供給各分店的空調(diào)和照明使用，提高電力調(diào)配能力。
作為VPP系統(tǒng)中的一部分，日本政府也出臺(tái)了針對(duì)"光伏＋儲(chǔ)能"裝置的相關(guān)激勵(lì)政策。日本政府為安裝鋰電池儲(chǔ)能的家庭和企業(yè)用戶提供66％的費(fèi)用補(bǔ)貼。
由于日本的每個(gè)家庭用戶都可以安裝和配置自己的光伏電池板和電池，還可以把電池儲(chǔ)存的電能進(jìn)行銷售，新能源汽車商和電池制造商們紛紛搶占市場(chǎng)，本地的豐田、本田、尼桑、松下、京瓷，歐美的奔馳、寶馬、特斯拉和中國(guó)的比亞迪、寧德時(shí)代紛至沓來(lái)。
廢舊電池降低儲(chǔ)能成本
有市場(chǎng)就有競(jìng)爭(zhēng)，圍繞儲(chǔ)能市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)就在于如何降低成本。
據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)最新數(shù)據(jù)顯示，2019年，在全球市場(chǎng)，戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)成本約為721美元/kWh，距離規(guī)模應(yīng)用的目標(biāo)成本仍有相當(dāng)差距。
造成儲(chǔ)能成本居高不下的一個(gè)主要原因是，鋰電池成本偏高，導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目的投資回報(bào)達(dá)不到儲(chǔ)能投資的要求。而如果儲(chǔ)能用戶側(cè)使用退役鋰電池，最大的優(yōu)勢(shì)是儲(chǔ)能成本會(huì)降低。
目前，日產(chǎn)汽車與美國(guó)電力公司正在測(cè)試一項(xiàng)電力儲(chǔ)能技術(shù)，即利用廢舊電動(dòng)車電池，達(dá)到大幅降低成本的目的。
根據(jù)雙方的合作，美國(guó)電力公司將收集日產(chǎn)汽車旗下純電動(dòng)車型Leaf（國(guó)內(nèi)稱聆風(fēng)）的廢舊電池，這些廢舊電池將大規(guī)模地用于創(chuàng)新測(cè)試中，該技術(shù)將成功促使電力儲(chǔ)存系統(tǒng)的成本下降，并將的使用壽命延長(zhǎng)近三分之一。
據(jù)悉，該舉措將減少典型工業(yè)系統(tǒng)或電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)核心部件的成本，將其成本縮減至200美元/kWh以下。
"光伏+儲(chǔ)能"被推廣
戶用"光伏+儲(chǔ)能"模式并不是日本的專利。
在澳大利亞，2019年安裝儲(chǔ)能電池的光伏用戶達(dá)到7萬(wàn)戶，接近已安裝屋頂光伏戶數(shù)的5%，也使得澳大利亞"光伏+儲(chǔ)能"在全球電池的比例達(dá)到30%。
在澳大利亞阿德萊德，構(gòu)建的虛擬電廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超過(guò)60套戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)接入，達(dá)到了項(xiàng)目網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行的關(guān)鍵指標(biāo)，未來(lái)計(jì)劃總計(jì)接入1000套戶用儲(chǔ)能系統(tǒng)。
歐洲戶用"光伏+儲(chǔ)能"系統(tǒng)正在接近電網(wǎng)平價(jià)，預(yù)計(jì)最快在2021年，家庭自己發(fā)電的成本將低于從電網(wǎng)購(gòu)電的成本。整個(gè)歐洲的戶用"光伏+儲(chǔ)能"系統(tǒng)將增長(zhǎng)5倍，屆時(shí)年裝機(jī)將達(dá)500MW/1.2GWh。
自2017年以來(lái)，歐洲將近50%住宅用戶太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施都配套部署了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，德國(guó)現(xiàn)在大約部署了150,000個(gè)家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)，儲(chǔ)能容量約為1GWh。
在美國(guó)，戶用儲(chǔ)能安裝量飛速增長(zhǎng)：在過(guò)去的四年里年增長(zhǎng)率超過(guò)200%，而且這個(gè)趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)。從2020年開(kāi)始，加利福尼亞州通過(guò)修改建筑規(guī)定的辦法，要求本州新建住宅安裝光伏系統(tǒng)，鼓勵(lì)建筑商安裝電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。
戶用"光伏+儲(chǔ)能"模式正在全球各地被采用，而現(xiàn)在此種模式搭上電動(dòng)汽車廢舊動(dòng)力電池，使得廢舊電池梯次利用兼具了環(huán)保和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。廢舊電池做儲(chǔ)能設(shè)備在上述地方推廣也將更容易。
即便經(jīng)過(guò)了幾年或者幾千次的深度循環(huán)充放電，動(dòng)力蓄電池組的可利用電量仍然保持在70%~80%之間，或許30%的電池性能衰減對(duì)電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)是非常不利的，但對(duì)于常用的家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)而言，這些剩余的電量卻顯得綽綽有余。在延長(zhǎng)蓄電池使用周期的同時(shí)省去一大筆蓄能裝置的投資費(fèi)用，可謂一石二鳥。
在中國(guó)落地還有問(wèn)題待解決
日本車企已經(jīng)奔著為戶用光伏儲(chǔ)備電池的目的生產(chǎn)汽車，而我國(guó)，不論是戶用光伏還是廢舊電池的梯級(jí)利用，發(fā)展都還非常不完善。
來(lái)自中國(guó)汽車技術(shù)研究中心的預(yù)測(cè)顯示，2018-2020年全國(guó)累計(jì)報(bào)廢動(dòng)力電池將達(dá)12-20萬(wàn)噸，而到2025年這一數(shù)字將飆升到35萬(wàn)噸。
廢舊電池重新利用，問(wèn)題多多。新能源汽車退役的動(dòng)力電池，做梯次利用儲(chǔ)能，并非簡(jiǎn)單的平行移植，還需要解決電池的一致性和安全性問(wèn)題，以及技術(shù)上的進(jìn)一步攻關(guān)。
梯次利用儲(chǔ)能最為關(guān)鍵的問(wèn)題就是檢測(cè)環(huán)節(jié)，只有正確判斷退役電芯或模組的工作狀態(tài)，才能進(jìn)行相匹配的梯次利用。
有專家指出，動(dòng)力電池在理論上可以回收梯次利用，但問(wèn)題出在動(dòng)力電池的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)上，很多企業(yè)為提高電池組工作的可靠性，采用激光焊接工藝將電池串聯(lián)起來(lái)，或者采用螺栓緊固方法。這樣的連接結(jié)構(gòu)造成動(dòng)力電池梯次利用的難度，用戶采用舊電池重新組裝成電池組的成本過(guò)大，阻礙了動(dòng)力電池的梯次利用。
說(shuō)到底，考驗(yàn)的是光伏產(chǎn)業(yè)與廢舊電池回收-梯級(jí)利用的協(xié)同性。
國(guó)內(nèi)工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目的收益仍然聚焦于峰谷價(jià)差套利，不僅收益直接受電價(jià)結(jié)構(gòu)影響、具有較強(qiáng)的不確定性，而且儲(chǔ)能在靈活性等方面的價(jià)值無(wú)法充分發(fā)揮。電力體制改革效果不理想，儲(chǔ)能電池生產(chǎn)成本下降再快，也沒(méi)有規(guī)?；膬?chǔ)能市場(chǎng)。
儲(chǔ)能成本不是應(yīng)用的障礙，機(jī)制才是。在沒(méi)有公平的市場(chǎng)環(huán)境和按效果付費(fèi)的價(jià)格機(jī)制下，儲(chǔ)能的多重應(yīng)用價(jià)值無(wú)法得以充分體現(xiàn)。
看來(lái)，光伏+儲(chǔ)能+舊電池再利用并不容易。那么，困惑來(lái)了：世界其他地方也曾面臨過(guò)同樣的問(wèn)題，可是有著全球最強(qiáng)的光伏生產(chǎn)能力、最大的儲(chǔ)能電池生產(chǎn)能力的中國(guó)，為什么在戶用"光伏+儲(chǔ)能"市場(chǎng)，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后了呢？
