能源存储技术:别只盯着锂电池,下一个产业化风口藏在这儿
去年冬天去西北出差,车开在戈壁滩上,沿路望不到头的光伏板铺在沙地上。大晴天发的电送不走用不完,一到阴天傍晚,整个工业园区又开始喊缺电。
说白了,现在新能源卡脖子的,根本不是发电,是存电。那个能把多余的电装起来、缺电的时候再放出来的箱子,就是今天要说的能源存储技术。
现在的储能行业,到底卡在哪了?
大家最熟悉的就是锂电池储能。这几年装机量涨得飞快,可问题也肉眼可见。
前两年锂矿疯涨,价格从不到五万一吨涨到五十多万,多少本来签好的储能项目,硬生生给拖黄了。就算做出来了,安全问题也悬在头上——去年南方北方都有储能电站起火的新闻,上百组电池烧起来,连救都没法救。
就算你不担心成本和安全,现有技术也满足不了电网的新需求。现在要求长时储能,也就是一次充完能连续放四个小时以上的电,最好能放十几个小时。锂电池做得越好,越适合短时间调峰,真要存一两天的电,成本直接翻着倍往上涨,根本划不来。
大规模电网侧锂电池储能电站户外实景
说白了,现在储能的痛点很清晰:要低成本,要长寿命,要安全,还要能适配大规模长时长的存储需求。锂电池解决不了所有场景,所以才有了新路线的机会。
那些出圈的新技术,谁真的能落地?
说实话,现在储能赛道鱼龙混杂,什么概念都有,能打的没几个。我接触下来,有三个路线已经摸到产业化的门口了。
第一个就是全钒液流电池。这个技术不是新东西,大连化物所从上世纪九十年代就开始做,最近两年突然火了。为什么?今年最新的科研成果,万次循环之后容量保持率还能超过90%,算下来能用二三十年,比锂电池的寿命长三倍还多。
更诱人的是,它的电解液根本不会燃,完全没有起火的风险,钒的储量也够,不用像锂一样被卡脖子。而且电解液可以回收重复用,就算电池报废,电解液的价值还在,摊到全生命周期的度电成本,已经比磷酸铁锂电池还低了。今年国内已经有多个GW级的全钒液流储能项目开工,不是实验室玩概念,是真的要并网发电了。
第二个就是盐穴压缩空气储能。很多人没听过,其实原理特别简单:就是用电低谷的时候,把空气压缩打进地下废弃的盐洞里存起来,用电高峰再放出来推动涡轮发电。
江苏金坛那个100兆瓦的盐穴压缩空气储能电站去年已经正式并网了,运行到现在,效率能超过60%,度电成本比不少抽水蓄能还低。我国有大概上千平方公里的废弃盐穴,都是早年采盐留下的,改造一下就能用,不用像抽水蓄能那样还要找合适的地形,太香了。
江苏金坛地下盐穴压缩空气储能电站结构示意图
第三个就是钠离子电池。宁德时代的钠电池去年已经量产装车了,其实储能才是钠电池更好的归宿。钠原料就是纯碱,到处都是,价格比锂便宜太多,而且低温性能特别好,零下20度容量保持率还能有80%以上,北方的风电场、光伏电站用这个,比锂电池合适多了。现在不少电网侧的储能项目已经开始试装钠电池,再过两年,产能上来之后成本还能降一大截。
不过话说回来,别听那些PPT创业者瞎吹,什么铝空气电池、室温储能,大多还在实验室的瓶瓶罐罐里,离产业化至少还有十年,普通人别跟着凑热闹。
能源存储技术的下一步,拼的到底是什么?
能源存储技术的下一步,拼的到底是什么?
很多人觉得储能就是拼材料,找个新化学成分就能弯道超车,其实不对。
现在哪怕是已经成熟的路线,拼的也是系统和管理。我前阵子看清华电机系最新发的产业化成果,就是给储能电站做电芯级的实时算法管控,给每个电芯调整充放电节奏,能把整组电池的寿命提高30%以上,度电成本直接降了一成多。这个提升不比找个新材料带来的进步小,对吧?
还有政策端的转向也很关键,现在国内的补贴已经开始往长时储能斜,只要你能做到连续放电6小时以上,优先并网优先收购,这个导向太清楚了——未来电网要接纳更多风电光伏,必须要有足够多的长时储能顶上去,替代原来煤电的调峰基荷作用。
我去年见一个做液流电池的创始人,团队核心都是大连化物所出来的,在常州一个旧工业园租了个厂房,磨了四年中试,头发都白了一圈,今年终于拿到了第一个GW级的项目订单。喝酒的时候他说,这四年,见过太多同赛道的公司烧完钱就没了,能熬到今天,就是相信储能这事儿肯定成。
能源转型从来不是某一个技术单点突破就能成的。锂电池有锂电池的用场,液流、压缩空气、钠电池有各自的场景,未来的电网,肯定是一堆储能技术混着用。
再过五年,你再看这个赛道,肯定和现在完全不一样。