我们离低价稳定的能源存储技术,还有多远?
被吹上天的新型储能,真的能挑大梁吗
光伏风电靠天吃饭,发多了用不掉,发少了不够用,缺电的时候抓瞎,弃风弃光的时候浪费。能源存储技术就是解决这个问题的核心缓冲垫。
现在主流的电网储能,还是锂离子电池占了七成以上的份额。没人能否定锂电池的成熟度,但两年前碳酸锂价格从四万暴涨到五十多万的时候,多少规划好的储能项目直接停摆,等着价格回落。成本卡脖子,是所有人都绕不开的问题。
于是大家开始找替代路线。钠电池、全钒液流、压缩空气、抽水蓄能,各说各的好,也各有各的痛点。
电网侧大型锂离子电池储能电站全景
说实话,我见过太多PPT上吹得天花乱坠的技术,一落地就全是问题。钠电池刚出来的时候,一堆人唱衰说能量密度太低,只能做低端充电宝。去年我去看江苏并网的首个百兆瓦级钠电储能项目,跑了快一年,数据比预想的好太多。电芯循环已经做到六千次以上,原材料成本比锂电池低三成还多,对体积要求不高的电网侧储能,完全够用。
再说全钒液流,本征安全,不会起火爆炸,循环寿命能到一万次以上,天生适合长时储能。但原来的问题也很明显:能量密度低,电站占地面积是锂电池的两三倍,钒电解液占了总成本快六成,价格波动起来一样卡脖子。
不过话说回来,要是做八小时以上的长时储能,全钒液流的度电成本算下来,其实比锂电池还低,对吧?
今年最让我意外的硬核科研突破
上个月刷顶刊,看到中科院福建物构所团队发在《Nature Energy》的新成果,直接戳中了全钒液流的最大痛点。
原来全钒液流的电解液,高温下五价钒离子容易结晶沉淀,会直接废掉电池容量。之前行业通用的稳定剂是含氟材料,不仅成本高,还会带来环境污染问题。这个团队搞出来了一种无氟的共轭有机稳定剂,把这个问题解决了。
实验室全钒液流电池电解液稳定性测试装置
数据太好看了!电解液成本直接降了三分之一,一万次循环之后容量保持率还能到95%以上,完全满足商业化项目的要求。最关键的是,这个改良不需要改现有产线,直接就能对接现有的液流电池生产工艺,不是那种只能放在实验室里的花架子。
我当时看到这个数据,真的有点惊喜。很多人觉得科研就是发论文凑影响因子,其实真正能改变行业的科研,就是盯着产业的痛点一点点啃。卡了全钒液流十几年的成本问题,就这么被一个材料改良捅开了缺口。
现在已经有头部的储能企业追着谈中试了,按现在的进度,三到五年就能推到百兆瓦级的商用项目里测试。要是落地顺利,全钒液流的度电成本还能再降一毛多,竞争力直接拉满。
能源存储技术的未来,从来不是谁取代谁
能源存储技术的未来,从来不是谁取代谁
这几年行业里吵得最多的,就是哪条技术路线会干死另一条。说钠电池取代锂电池,液流取代钠电,吵得不亦乐乎。
我一直觉得吵这个没意义。市场需求本来就是分层的。
用户侧峰谷套利,只需要存两三个小时,锂电池能量密度高占地小,供应链成熟,根本没有替代的必要。电网要调峰,要存八到十二个小时的风电光电,那肯定是寿命越长度电成本越低的液流或者压缩空气更划算。偏远地区的离网电站,要便宜要安全,对能量密度要求不高,钠电池刚好卡在这个痛点上,完美适配。
去年全球新增储能装机量同比涨了近40%,中国占了一半还多。这么大的市场,容得下三五条技术路线一起跑,根本不需要你死我活。
前两年跟一位干了三十年储能的老工程师吃饭,他说能源转型绕到最后,最大的卡脖子就是储能。只要能把度电成本降到两毛以内,我们就能彻底摆脱对火电调峰的依赖,不用再看着老天爷的脸色用电。这句话我一直记得。
现在太多资本炒概念,吹风口,炒完一波就跑,留下一地鸡毛。但真正沉在行业里做研发做落地的人,都在一点点啃硬骨头。今天降一个百分点的成本,明天提几个百分点的容量保持率,攒着攒着,就出来能改变行业的突破。
安全问题?其实不管是锂电池的热管理技术,还是新型路线的本征安全设计,这十年进步快得超乎想象,只要行业不偷工减料,出事的概率真的低到可以忽略。
我挺乐观的。再给这个行业十年时间,能源存储技术会给我们一个完全不一样的能源网。天更蓝,电价更稳,不好吗?