近期,關(guān)于某明星儲能企業(yè)“產(chǎn)品質(zhì)量”及“退貨”的消息在網(wǎng)上傳播。對此,該企業(yè)也進行了官方辟謠。
此則消息迅速傳播,從側(cè)面說明了國內(nèi)的鋰電池儲能市場正面臨著無序競爭與安全難題。事實上,2023年鋰電池儲能洗牌預(yù)警頻頻被拉響。
與此同時,液流電池作為新型儲能代表,在本征安全與長時儲能等優(yōu)勢保駕護航下,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”
儲能被視為“長坡厚雪”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,鋰電池儲能在2023年相繼曝出無序競爭,行業(yè)洗牌潮正在加速降臨。鋰電池儲能發(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。國內(nèi)以2021年的北京大紅門事故影響深遠。
進入2023年,鋰電池儲能行業(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)前基于鋰電池儲能行業(yè)的質(zhì)疑主要體現(xiàn)在:針對儲能電芯循環(huán)壽命的質(zhì)疑、 針對儲能系統(tǒng)能否承受電網(wǎng)的質(zhì)疑、針對儲能行業(yè)真火還是虛火的質(zhì)疑、針對儲能能否進行交易的質(zhì)疑。
針對鋰電池的安全問題,國家能源局在《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求(2022年版)(征求意見稿)》中提出,中大型電化學(xué)儲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力電池。
無序競爭則是困擾鋰電池儲能行業(yè)的另一大難題。當(dāng)前,儲能系統(tǒng)招投標市場頻頻出現(xiàn)低價,集采4小時儲能系統(tǒng)最低報價跌破0.9元/Wh,電池最低報價跌破0.5元/Wh。今年以來,隨著跨界及電池等領(lǐng)域企業(yè)加速進入儲能系統(tǒng)集成賽道,行業(yè)競爭愈發(fā)激烈,儲能系統(tǒng)投標報價不斷走低。
伴隨著鋰電池儲能無序競爭,安全性差等問題凸顯,鋰電池儲能已不再被視為唯一優(yōu)選的發(fā)展路徑。與此同時,作為新型儲能路徑代表,液流電池因其本征安全、技術(shù)成熟與長時儲能等優(yōu)勢,正加速進入儲能領(lǐng)域。
“本征安全+8小時儲能”,液流電池賽道迎風(fēng)而起
相較動輒發(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)勢突出。其儲能時長大于8小時,使用壽命超過20年,循環(huán)次數(shù)超過15000次等優(yōu)勢,更適合未來大量使用新能源的電網(wǎng),也被視為最適合長時儲能的電池技術(shù)之一。并且,隨著儲能時長的增加,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態(tài)釩離子的硫酸溶液,是目前國內(nèi)示范項目規(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)簡單、無危廢產(chǎn)生可回收等優(yōu)勢,在大型儲能領(lǐng)域也將擁有廣闊應(yīng)用前景。
更為關(guān)鍵的是,相較平均儲能時長只有2小時的鋰電池,儲能時長可達8小時以上的液流電池可應(yīng)對日漸重要的長時儲能需求。
截止2023年2月,我國的31個省、直轄市、自治區(qū)中已有27個已發(fā)布新能源配儲相關(guān)政策,明確“十四五”期間具體裝機目標的省份有18個。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)配儲的調(diào)峰時長超過4個小時。未來隨著政策推進,不排除更多省份加入延長儲能調(diào)峰時長行列。
目前,國內(nèi)從事液流電池的機構(gòu)主要有中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、大連融科、北京普能、上海電氣、緯景儲能、清華大學(xué)、中科院沈陽金屬所、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:液流電池儲能應(yīng)用場景(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
越來越多研究表明,隨著電力市場對電力轉(zhuǎn)移需求增加,長時儲能需求正在迎來爆發(fā)。儲能市場正在抓緊發(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
基于鋰電池儲能各種難題凸顯,液流電池儲能逐漸被寄予厚望。2023年以來,液流儲能進入產(chǎn)能、技術(shù)全速發(fā)展期。
圖:中國液流電池裝機規(guī)模預(yù)測(彭博新能源財經(jīng))
據(jù)不完全統(tǒng)計,僅今年3~6月,國內(nèi)在建及規(guī)劃液流電池產(chǎn)線便超過9條,產(chǎn)能規(guī)劃合計超過8.2GW,潛在年產(chǎn)值超過700億元。
今年1月,緯景儲能在江蘇鹽城啟用了國內(nèi)首條百兆瓦級的“液流電池智能產(chǎn)線”;今年8月,緯景儲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)能將達到6GWh,是國內(nèi)首個吉瓦級產(chǎn)能的液流電池工廠。這標志著,液流電池產(chǎn)業(yè)已邁入吉瓦時代,站到了產(chǎn)業(yè)化的窗口前。
在項目方面,液流電池已經(jīng)受到更廣泛市場青睞。5月10日,湖北省發(fā)改委公示了擬納入湖北省2023年新型儲能電站的試點示范項目清單,清單共包含21個項目,所需采購的試點示范項目規(guī)模達1GW(百萬KW)。不同尋常的是,清單里沒有任何項目是單獨采用鋰離子電池配儲的,反而大規(guī)模配置了液流電池。招標需求中,全釩、鐵基、鋅基三種技術(shù)路徑的液流電池加起來,合計規(guī)模達到了480MW,占項目總規(guī)模的48%。
除了湖北省的招標會,其他地方如西藏、新疆,,且在今年涌現(xiàn)出大量以長時儲能為主的建設(shè)項目,能源央國企,如中國能建、華能集團等,在今年也發(fā)布了大批針對長時儲能的項目招標。盡管眼下,2小時儲能依舊是市場主體,但市場格局正明顯的發(fā)生變化。
今年以來,液流電池由于循環(huán)壽命長、安全性高、應(yīng)用場景廣等優(yōu)點,而成為長時儲能市場中的一股關(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,國內(nèi)液流電池的頭部玩家基本已能做到電池循環(huán)使用2.5萬次性能無衰減,使用壽命普遍達到25年,可與重要客戶之一的光伏電站實現(xiàn)“光儲同壽”。
擁有本征安全、長時儲能等突出優(yōu)勢的液流電池,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,有望推動光電、風(fēng)電等清潔能源進一步降低度電成本,充分參與和煤電的市場競爭,助力全球減少碳排放。
而中國在2030年、2060年實現(xiàn)碳達峰、碳中和的戰(zhàn)略目標,也決定了距離產(chǎn)業(yè)化僅一步之遙的液流電池,在井噴的市場需求下,將成為未來儲能產(chǎn)業(yè)的主力軍。
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