近期,關(guān)于某明星儲(chǔ)能企業(yè)“產(chǎn)品質(zhì)量”及“退貨”的消息在網(wǎng)上傳播。對(duì)此,該企業(yè)也進(jìn)行了官方辟謠。

此則消息迅速傳播,從側(cè)面說明了國(guó)內(nèi)的鋰電池儲(chǔ)能市場(chǎng)正面臨著無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)與安全難題。事實(shí)上,2023年鋰電池儲(chǔ)能洗牌預(yù)警頻頻被拉響。

與此同時(shí),液流電池作為新型儲(chǔ)能代表,在本征安全與長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能等優(yōu)勢(shì)保駕護(hù)航下,在技術(shù)、產(chǎn)能等方面已形成了較大突破,正在成為儲(chǔ)能領(lǐng)域愈來愈重要的技術(shù)路線。

鋰電池不再被視為唯一“優(yōu)選賽道”

儲(chǔ)能被視為“長(zhǎng)坡厚雪”的新型發(fā)展賽道,正成為新型電力系統(tǒng)不可或缺的組成部分。然而,鋰電池儲(chǔ)能在2023年相繼曝出無(wú)序競(jìng)爭(zhēng),行業(yè)洗牌潮正在加速降臨。鋰電池儲(chǔ)能發(fā)展隱憂凸顯。

由于鋰本身是一種活躍金屬,鋰電池天然存在易燃隱患,屬于本征不安全,并在近年來爆發(fā)了近十起安全事故。國(guó)內(nèi)以2021年的北京大紅門事故影響深遠(yuǎn)。

進(jìn)入2023年,鋰電池儲(chǔ)能行業(yè)出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展高潮,但另一方面,基于鋰電池儲(chǔ)能行業(yè)多種質(zhì)疑卻不絕于耳。

據(jù)了解,當(dāng)前基于鋰電池儲(chǔ)能行業(yè)的質(zhì)疑主要體現(xiàn)在:針對(duì)儲(chǔ)能電芯循環(huán)壽命的質(zhì)疑、 針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)能否承受電網(wǎng)的質(zhì)疑、針對(duì)儲(chǔ)能行業(yè)真火還是虛火的質(zhì)疑、針對(duì)儲(chǔ)能能否進(jìn)行交易的質(zhì)疑。

針對(duì)鋰電池的安全問題,國(guó)家能源局在《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022年版)(征求意見稿)》中提出,中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池,不宜選用梯次利用動(dòng)力電池。

無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)則是困擾鋰電池儲(chǔ)能行業(yè)的另一大難題。當(dāng)前,儲(chǔ)能系統(tǒng)招投標(biāo)市場(chǎng)頻頻出現(xiàn)低價(jià),集采4小時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)最低報(bào)價(jià)跌破0.9元/Wh,電池最低報(bào)價(jià)跌破0.5元/Wh。今年以來,隨著跨界及電池等領(lǐng)域企業(yè)加速進(jìn)入儲(chǔ)能系統(tǒng)集成賽道,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈,儲(chǔ)能系統(tǒng)投標(biāo)報(bào)價(jià)不斷走低。

伴隨著鋰電池儲(chǔ)能無(wú)序競(jìng)爭(zhēng),安全性差等問題凸顯,鋰電池儲(chǔ)能已不再被視為唯一優(yōu)選的發(fā)展路徑。與此同時(shí),作為新型儲(chǔ)能路徑代表,液流電池因其本征安全、技術(shù)成熟與長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能等優(yōu)勢(shì),正加速進(jìn)入儲(chǔ)能領(lǐng)域。

“本征安全+長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能”,液流電池賽道迎風(fēng)而起

相較動(dòng)輒發(fā)生安全事故的鋰電池,液流電池不燃燒、不爆炸,本征安全優(yōu)勢(shì)突出。其儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)大于2小時(shí),使用壽命超過20年,循環(huán)次數(shù)超過15000次等優(yōu)勢(shì),更適合未來大量使用新能源的電網(wǎng),也被視為最適合長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的電池技術(shù)之一。并且,隨著儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)的增加,液流電池的投資成本邊際遞減。

圖:液流電池的投資成本邊際遞減

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹,根據(jù)電解液中活性物質(zhì)的不同,液流電池又可分為全釩液流電池、鐵鉻液流電池、鋅鐵液流電池等。其中全釩液流電池電解液為不同價(jià)態(tài)釩離子的硫酸溶液,是目前國(guó)內(nèi)示范項(xiàng)目規(guī)模最大的液流電池技術(shù)。鋅基液流電池(ZBF)指以鋅作為負(fù)極側(cè)活性物質(zhì)的液流電池。鋅基液流電池具有能量密度高、生產(chǎn)成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)危廢產(chǎn)生可回收等優(yōu)勢(shì),在大型儲(chǔ)能領(lǐng)域也將擁有廣闊應(yīng)用前景。

更為關(guān)鍵的是,相較平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)只有2小時(shí)的鋰電池,儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)可達(dá)2小時(shí)以上的液流電池可應(yīng)對(duì)日漸重要的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求。

截止2023年2月,我國(guó)的31個(gè)省、直轄市、自治區(qū)中已有27個(gè)已發(fā)布新能源配儲(chǔ)相關(guān)政策,明確“十四五”期間具體裝機(jī)目標(biāo)的省份有18個(gè)。其中,甘肅、福建、湖北、吉林、遼寧、黑龍江、安徽所頒布的政策中,明確要求電源側(cè)配儲(chǔ)的調(diào)峰時(shí)長(zhǎng)超過4個(gè)小時(shí)。未來隨著政策推進(jìn),不排除更多省份加入延長(zhǎng)儲(chǔ)能調(diào)峰時(shí)長(zhǎng)行列。

目前,國(guó)內(nèi)從事液流電池的機(jī)構(gòu)主要有中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、大連融科、北京普能、上海電氣、緯景儲(chǔ)能、清華大學(xué)、中科院沈陽(yáng)金屬所、中南大學(xué)、星辰新能等科研院所和企業(yè),還吸引了鈦白粉龍頭中核鈦白等公司跨界布局。

圖:液流電池儲(chǔ)能應(yīng)用場(chǎng)景(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

越來越多研究表明,隨著電力市場(chǎng)對(duì)電力轉(zhuǎn)移需求增加,長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求正在迎來爆發(fā)。儲(chǔ)能市場(chǎng)正在抓緊發(fā)展鋅基、釩基等液流電池技術(shù)路線。

規(guī)模化量產(chǎn)在即,液流電池廠商全速突圍

基于鋰電池儲(chǔ)能各種難題凸顯,液流電池儲(chǔ)能逐漸被寄予厚望。2023年以來,液流儲(chǔ)能進(jìn)入產(chǎn)能、技術(shù)全速發(fā)展期。

圖:中國(guó)液流電池裝機(jī)規(guī)模預(yù)測(cè)(彭博新能源財(cái)經(jīng))

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),僅今年3~6月,國(guó)內(nèi)在建及規(guī)劃液流電池產(chǎn)線便超過9條,產(chǎn)能規(guī)劃合計(jì)超過8.2GW,潛在年產(chǎn)值超過700億元。

今年1月,緯景儲(chǔ)能在江蘇鹽城啟用了國(guó)內(nèi)首條百兆瓦級(jí)的“液流電池智能產(chǎn)線”;今年8月,緯景儲(chǔ)能在廣東珠海打造的智能制造超G工廠已于8月底開始試生產(chǎn),全面投產(chǎn)后,年產(chǎn)能將達(dá)到6GWh,是國(guó)內(nèi)首個(gè)吉瓦級(jí)產(chǎn)能的液流電池工廠。這標(biāo)志著,液流電池產(chǎn)業(yè)已邁入吉瓦時(shí)代,站到了產(chǎn)業(yè)化的窗口前。

在項(xiàng)目方面,液流電池已經(jīng)受到更廣泛市場(chǎng)青睞。5月10日,湖北省發(fā)改委公示了擬納入湖北省2023年新型儲(chǔ)能電站的試點(diǎn)示范項(xiàng)目清單,清單共包含21個(gè)項(xiàng)目,所需采購(gòu)的試點(diǎn)示范項(xiàng)目規(guī)模達(dá)1GW(百萬(wàn)KW)。不同尋常的是,清單里沒有任何項(xiàng)目是單獨(dú)采用鋰離子電池配儲(chǔ)的,反而大規(guī)模配置了液流電池。招標(biāo)需求中,全釩、鐵基、鋅基三種技術(shù)路徑的液流電池加起來,合計(jì)規(guī)模達(dá)到了480MW,占項(xiàng)目總規(guī)模的48%。

除了湖北省的招標(biāo)會(huì),其他地方如西藏、新疆,,且在今年涌現(xiàn)出大量以長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能為主的建設(shè)項(xiàng)目,能源央國(guó)企,如中國(guó)能建、華能集團(tuán)等,在今年也發(fā)布了大批針對(duì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的項(xiàng)目招標(biāo)。盡管眼下,2小時(shí)儲(chǔ)能依舊是市場(chǎng)主體,但市場(chǎng)格局正明顯的發(fā)生變化。

今年以來,液流電池由于循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性高、應(yīng)用場(chǎng)景廣等優(yōu)點(diǎn),而成為長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能市場(chǎng)中的一股關(guān)鍵力量,市占率不斷攀升。

在技術(shù)方面,液流電池正在全速突破。當(dāng)下,通過持續(xù)的迭代升級(jí),國(guó)內(nèi)液流電池的頭部玩家基本已能做到電池循環(huán)使用2.5萬(wàn)次性能無(wú)衰減,使用壽命普遍達(dá)到25年,可與重要客戶之一的光伏電站實(shí)現(xiàn)“光儲(chǔ)同壽”。

擁有本征安全、長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能等突出優(yōu)勢(shì)的液流電池,目前正在技術(shù)、產(chǎn)能的加持下全速突圍,在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)后,成本存在可觀的下降空間,有望推動(dòng)光電、風(fēng)電等清潔能源進(jìn)一步降低度電成本,充分參與和煤電的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),助力全球減少碳排放。

而中國(guó)在2030年、2060年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo),也決定了距離產(chǎn)業(yè)化僅一步之遙的液流電池,在井噴的市場(chǎng)需求下,將成為未來儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的主力軍。