新型儲(chǔ)能賽道持續(xù)火熱，正當(dāng)鋰電技術(shù)路線為行業(yè)產(chǎn)能相對(duì)過(guò)剩而大打價(jià)格戰(zhàn)之際，液流電池已作為“后浪”角色正悄悄走了上來(lái)。
10月下旬，緯景儲(chǔ)能科技有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)：“緯景儲(chǔ)能”)宣布，公司與建設(shè)銀行上海市分行簽署協(xié)議，建行意向提供50億元人民幣綜合授信額度，加之今年6月中國(guó)銀行上海市分行為其提供的80億元授信，今年以來(lái)，緯景儲(chǔ)能已獲得130億元的金融支持。
對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，緯景儲(chǔ)能兩次獲得金融機(jī)構(gòu)累計(jì)130億元支持，體現(xiàn)了金融機(jī)構(gòu)對(duì)液流儲(chǔ)能賽道前景比較看好。
隨著長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求逐漸爆發(fā)，自去年開(kāi)始，液流儲(chǔ)能路線由于自身具備本征安全、電池容量可擴(kuò)展性強(qiáng)、高循環(huán)次數(shù)的優(yōu)勢(shì)，較為適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能對(duì)高安全、低成本、長(zhǎng)壽命的核心要求，在政策推動(dòng)下，裝機(jī)量逐漸迸發(fā)。
據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)的數(shù)據(jù)，截止到今年9月，全球已經(jīng)投產(chǎn)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能達(dá)1.4GW/8.2GWh，而儲(chǔ)備項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到33GW/156GWh，其中，中國(guó)是最大的市場(chǎng)，占儲(chǔ)備項(xiàng)目裝機(jī)容量的92%。
另?yè)?jù)記者統(tǒng)計(jì)，僅今年以來(lái)，液流電池的規(guī)模性招標(biāo)量(包含公開(kāi)招標(biāo)和私下簽約)已經(jīng)超過(guò)5GWh，達(dá)到去年全年之和的兩倍以上。
“三年之內(nèi)，和大家一起把中國(guó)的儲(chǔ)能度電成本做到兩毛錢(qián)之內(nèi)，目前，緯景儲(chǔ)能的鋅鐵液流電池具備這個(gè)潛力。”不久前，在緯景儲(chǔ)能鋅鐵液流電池“超G工廠”投產(chǎn)的發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，緯景儲(chǔ)能董事長(zhǎng)葛群如此倡議。
長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能拉動(dòng)液流儲(chǔ)能
在一眾新型儲(chǔ)能路線中，鋰離子電池由于“技術(shù)”和“成本”積累的優(yōu)勢(shì)，正占據(jù)“一家獨(dú)大”的市場(chǎng)地位。
國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2022年，鋰離子電池儲(chǔ)能占比新型儲(chǔ)能裝機(jī)比重為94.5%。
但當(dāng)下，隨著儲(chǔ)能市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展，包括壓縮空氣、液流、儲(chǔ)熱蓄冷、儲(chǔ)氫以及各類(lèi)容量型新型儲(chǔ)能賽道也在路線出現(xiàn)，且在各自不同儲(chǔ)能需求場(chǎng)景下開(kāi)始展現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)和潛力。
對(duì)于液流儲(chǔ)能賽道而言，隨著長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能賽道迸發(fā)，其預(yù)計(jì)迎來(lái)巨大發(fā)展前景。
根據(jù)美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的定義，所謂長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，是指持續(xù)放電時(shí)間不低于 4 小時(shí)的儲(chǔ)能技術(shù)。理論上，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)跨天、跨月，乃至跨季節(jié)充放電循環(huán)。
公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)階段，我國(guó)儲(chǔ)能市場(chǎng)仍以?xún)?chǔ)能時(shí)長(zhǎng)在2~4小時(shí)之間的短時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)為主，市占率在92%以上。
然而，這一格局或?qū)l(fā)生變化。
“雙碳”目標(biāo)下，隨著新能源逐步成為電力系統(tǒng)的主體，其波動(dòng)性、隨機(jī)性與間歇性對(duì)電網(wǎng)的沖擊將愈發(fā)明顯，現(xiàn)階段儲(chǔ)能系統(tǒng)基本只需要對(duì)日內(nèi) 、分鐘級(jí)/小時(shí)級(jí)的波動(dòng)進(jìn)行平滑，而未來(lái)的儲(chǔ)能系統(tǒng)則需要考慮日間甚至季節(jié)間的新能源出力波動(dòng)。
今年5月，在由中國(guó)化學(xué)與物理電源協(xié)會(huì)主辦的第十三屆中國(guó)國(guó)際儲(chǔ)能大會(huì)上，中國(guó)化學(xué)與物理電源協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)王澤深表示，“短時(shí)儲(chǔ)能并不能滿足電力系統(tǒng)跨天、跨月、乃至跨季、跨年的儲(chǔ)能需要，難以解決峰谷時(shí)期供需匹配的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。這就需要建設(shè)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)在4小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)。”
據(jù)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能委員會(huì)(LDES)與麥肯錫2021 年底發(fā)布的聯(lián)合報(bào)告，預(yù)計(jì)2030 年全球長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到 4-8TWh，2040 年則將達(dá)到 85-140TWh。2050年，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能儲(chǔ)電量將占全部?jī)?chǔ)電量的95%。
政策上同樣在積極推動(dòng)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能發(fā)展。
2022年以來(lái)，其中，包括河北省、福建省、西藏自治區(qū)、內(nèi)蒙古自治區(qū)等地在內(nèi)，共有13個(gè)省、自治區(qū)、直轄市先后提出了4小時(shí)及以上的配置儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)要求。
有觀點(diǎn)認(rèn)為，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求爆發(fā)的前景下，液流儲(chǔ)能的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)正在顯現(xiàn)。
最突出的是安全性上，液流電池采用水系電解液，具有本征安全性，不存在起火爆炸風(fēng)險(xiǎn)，長(zhǎng)時(shí)間工作安全性極高。
“目前還沒(méi)有聽(tīng)過(guò)一例液流電池發(fā)生了起火爆炸事故。”談及液流電池安全性，中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)劉勇向記者表示。
中國(guó)科學(xué)院院士趙天壽公開(kāi)場(chǎng)合同樣發(fā)表觀點(diǎn)表示，“鋰離子電池本征就是用有機(jī)液態(tài)的易爆易燃電解質(zhì)，把液態(tài)電解質(zhì)變?yōu)楣虘B(tài)電解質(zhì)是目前全球研究的一個(gè)重要方向，這是安全隱患的重要問(wèn)題。”
值得一提的是，今年3月，國(guó)家能源局發(fā)布的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2023版)》中，強(qiáng)調(diào)了對(duì)中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站的安全性要求，對(duì)電站可用的電池技術(shù)種類(lèi)做了基本限定?！兑蟆访鞔_，鋰離子電池不得設(shè)置在人員密集場(chǎng)所，并將具有本征安全性的水系液流電池劃為重點(diǎn)發(fā)展方向。
其次是成本方面。在短時(shí)儲(chǔ)能需求為主的當(dāng)下，液流儲(chǔ)能的成本優(yōu)勢(shì)無(wú)法得到發(fā)揮，甚至可以說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋰電。但在長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能賽道上，液流儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)或?qū)@現(xiàn)出來(lái)，甚至可以與鋰電相抗衡。
“液流電池原材料成本低、使用壽命長(zhǎng)，且容量和功率解耦。隨著儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)的增加，液流電池系統(tǒng)的單位成本將得到明顯攤薄(功率單元成本不變，僅需增加能量單元，即電解液)，而對(duì)于鋰離子電池而言，其則意味著單位成本等比例增加。”某電新分析師向記者表示。
“液流電池要想擴(kuò)展充放電時(shí)長(zhǎng)，理論上要做就是提供一個(gè)更大的筒體用于儲(chǔ)備更多的電解液，鋰離子電池就要提供等比例的電芯。”緯景儲(chǔ)能工廠負(fù)責(zé)人向記者表示，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能模式下，液流儲(chǔ)能理論上將具備較大的成本優(yōu)勢(shì)。
安全性、理論上成本占據(jù)優(yōu)勢(shì)，那么，在即將到來(lái)的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能時(shí)代，液流儲(chǔ)能是否已經(jīng)完美契合?
當(dāng)下還無(wú)法給出最后結(jié)論。單純從技術(shù)角度看，液流儲(chǔ)能也有其自身劣勢(shì)需要克服，“能量效率相對(duì)較低”就是其中一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。
深圳某儲(chǔ)能行業(yè)上市公司副總裁提醒道：“單純從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，目前市面上的全釩液流電池的轉(zhuǎn)換效率要比磷酸鐵鋰儲(chǔ)能路線要低超過(guò)10%，這一問(wèn)題可能是液流賽道未來(lái)發(fā)展道路上的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。”他認(rèn)為，液流路線可能會(huì)是鋰電應(yīng)用場(chǎng)景的一個(gè)重要補(bǔ)充，但肯定不能說(shuō)是“十全十美”。
規(guī)?；当究臻g巨大
面對(duì)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能爆發(fā)的客觀需求，今年以來(lái)，政策也在積極推動(dòng)液流儲(chǔ)能的關(guān)鍵技術(shù)突破和項(xiàng)目落地。
今年6月16日，國(guó)家發(fā)改委召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上，國(guó)家發(fā)改委政研室副主任兼發(fā)改委新聞發(fā)言人孟瑋稱(chēng)，在新型儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展方面，國(guó)家發(fā)改委重點(diǎn)推動(dòng)了兩方面工作，其中就包括推動(dòng)液流電池、固態(tài)電池兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破。
另外，在央國(guó)企和地方政府的推動(dòng)下，液流儲(chǔ)能正在掀起招標(biāo)和投運(yùn)熱潮，無(wú)論是從招標(biāo)量、還是投運(yùn)規(guī)模，液流電池都較以往有了巨大飛躍。
液流儲(chǔ)能科技有限公司總經(jīng)理鄭曉昊表示，今年以來(lái)，液流儲(chǔ)能的招標(biāo)量是去年總和的2-3倍。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，今年年初至10月末，國(guó)內(nèi)電池液流電池公開(kāi)招標(biāo)+私下簽約規(guī)模約超過(guò)了5GWh。
但即便如此，鄭曉昊認(rèn)為，液流儲(chǔ)能目前仍處于早期發(fā)展階段，要在完全市場(chǎng)化的條件與鋰電路線相抗衡，其仍有巨大的降本空間。
鄭曉昊認(rèn)為，考慮到液流電池?fù)碛邪踩脱h(huán)次數(shù)的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)階段，液流電池的系統(tǒng)成本至少要降低至1.5元/Wh以下價(jià)格才有與鋰電同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的可能。但目前，即便是液流儲(chǔ)能中最成熟的全釩液流成本也無(wú)法做到，成本上依舊沒(méi)有與鋰電抗衡的優(yōu)勢(shì)。
那么，液流儲(chǔ)能如何快速降低成本?
對(duì)于仍處于發(fā)展初期的液流儲(chǔ)能行業(yè)來(lái)說(shuō)，行業(yè)正借助行業(yè)大規(guī)模招標(biāo)東風(fēng)，進(jìn)行規(guī)?；当尽?/p>
劉勇認(rèn)為，目前，液流儲(chǔ)能發(fā)展的市場(chǎng)規(guī)模條件已經(jīng)具備，規(guī)模化生產(chǎn)成為了最大難點(diǎn)。
“無(wú)論是去年11月，中和匯能的1GWh液流儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)，還是最近國(guó)電投的目前1GWh液流儲(chǔ)能項(xiàng)目招標(biāo)，證明了液流儲(chǔ)能市場(chǎng)招標(biāo)規(guī)模正在向GWh的大容量方向演進(jìn)，但市場(chǎng)沒(méi)辦法釋放更多產(chǎn)能。”
劉勇表示，如果液流電池產(chǎn)能規(guī)模遲遲上不來(lái)，不單單是供應(yīng)鏈體系難以完善，同樣還導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)缺乏大規(guī)模工程應(yīng)用驗(yàn)證，包括人才、生產(chǎn)、裝備都無(wú)法得到錘煉，這也是當(dāng)前制約液流電池市場(chǎng)化的關(guān)鍵點(diǎn)。
“去年鋰電儲(chǔ)能裝機(jī)量只有7GWh，鋰電儲(chǔ)能電芯的最低投標(biāo)價(jià)格還在0.9元/Wh以上，今年裝機(jī)量爆發(fā)以后，鋰電儲(chǔ)能電芯最低投標(biāo)價(jià)格還在0.4元/Wh左右。開(kāi)啟規(guī)?；詠?lái)，液流電池儲(chǔ)能的系統(tǒng)成本也會(huì)像鋰電池儲(chǔ)能一樣快速降低。”
鄭曉昊提供的一組全釩液流數(shù)據(jù)顯示，行業(yè)開(kāi)啟規(guī)模化以后，全釩液流的成本將會(huì)迅速降低。
“去年11月的中核匯能1GWh招標(biāo)，行業(yè)大部分的報(bào)價(jià)都在3.5元/Wh平均價(jià)格左右的。今年10月，國(guó)電投的招標(biāo)，整個(gè)行業(yè)平均報(bào)價(jià)已經(jīng)降到了2.65元/Wh。”鄭曉昊總結(jié)道，基本上在一年之內(nèi)整個(gè)行業(yè)降了一塊錢(qián)，這就是現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)的一個(gè)結(jié)果。
而此次，緯景儲(chǔ)能的珠海超級(jí)工廠的順利投產(chǎn)，一舉將液流儲(chǔ)能行業(yè)從兆瓦(MW)時(shí)代引領(lǐng)到吉瓦(GW)時(shí)代，同樣也是在規(guī)?；当尽?/p>
公開(kāi)資料顯示，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”;10月26日，緯景儲(chǔ)能珠海“超G工廠”開(kāi)始投產(chǎn)，年產(chǎn)能超6GWh。
接近商業(yè)化應(yīng)用
除了技術(shù)降本，液流儲(chǔ)能賽道新勢(shì)力的快速崛起，也在推動(dòng)儲(chǔ)能行業(yè)成本降低。
目前，液流賽道包括全釩、鐵鉻、鋅基、全鐵等多種技術(shù)路線。這其中，全釩液流電池是目前應(yīng)用范圍最廣、產(chǎn)業(yè)配套相對(duì)完善，裝機(jī)容量占比最大的技術(shù)路線，已經(jīng)接近商業(yè)化應(yīng)用水平。
而緯景在順利克服鋅鐵液流的相關(guān)問(wèn)題后，鋅基(鋅鐵)電池有望成液流賽道下一個(gè)爆發(fā)的技術(shù)路徑。
鋅鐵液流電池的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是其成本效益。
據(jù)了解，由于釩價(jià)格昂貴，目前，全釩液流電池40%的成本來(lái)著核心材料五氧化二釩。相比之下，鋅儲(chǔ)量豐富且價(jià)格低廉，使其成為大規(guī)模儲(chǔ)能的經(jīng)濟(jì)高效選擇。
在緯景儲(chǔ)能的“超G工廠”投產(chǎn)的發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，中國(guó)電建江西分公司董事長(zhǎng)鄒勝萍表示，其選擇緯景作為合作伙伴，主要基于對(duì)緯景儲(chǔ)能鋅鐵液流電池方向的關(guān)注及投入。“鋅鐵液流電池將可能成為未來(lái)儲(chǔ)能領(lǐng)域的又一新增長(zhǎng)方向。”鄒勝萍表示。
華電(浙江)新能源有限公司黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)朱斌表示，運(yùn)行維護(hù)成本較鋰電或者其他液流電池較低為其看重之處。
文章來(lái)源：21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道
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