隨著安全性被賦予更高的重視程度,儲(chǔ)能電池市場(chǎng)7月上演“風(fēng)起云涌”。
Wind數(shù)據(jù)顯示,7月以來(lái),釩電池指數(shù)成份股持續(xù)上漲。以攀鋼釩鈦為例,截至7月21日收盤(pán),本月累計(jì)上漲幅度已超過(guò)一倍,股價(jià)創(chuàng)自2011年9月以來(lái)新高。同日,安寧股份、振華股份、河鋼股份等釩電池概念股漲幅均超過(guò)6%。
業(yè)界普遍認(rèn)為,這與國(guó)家能源局發(fā)布的新規(guī)有著密切關(guān)聯(lián)。
根據(jù)國(guó)家能源局近期公布的《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(jiàn)稿)》(下稱(chēng)《重點(diǎn)要求》),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;選用梯次利用動(dòng)力電池時(shí),應(yīng)進(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評(píng)估。
由于政策對(duì)儲(chǔ)能安全性要求的進(jìn)一步調(diào)高,有分析認(rèn)為,這或?qū)⑹沟靡遭C電池為主的液流電池成為大中型儲(chǔ)能的重要方式。
三元鋰電池、鈉硫電池被除名
近年來(lái),國(guó)家能源局、工信部等部門(mén)發(fā)布了多份文件均涉及到儲(chǔ)能電站的管理細(xì)則,但是多位專(zhuān)家對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示,此前幾乎沒(méi)有比這一版更為詳盡的規(guī)定。
國(guó)家能源局稱(chēng),此舉是為切實(shí)做好電力安全監(jiān)管工作,有效防范電力生產(chǎn)事故。總結(jié)從2014年至今防止電力生產(chǎn)事故的成功經(jīng)驗(yàn),吸取事故教訓(xùn),結(jié)合已頒布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,最終形成了《重點(diǎn)要求》。
根據(jù)《重點(diǎn)要求》,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。至此,三元鋰電池和鈉硫電池或?qū)⒈粩r在儲(chǔ)能市場(chǎng)的大門(mén)外。
多名地方儲(chǔ)能電站管理人士告訴記者,此項(xiàng)規(guī)定對(duì)于國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電池市場(chǎng)影響較小。綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本等因素,目前國(guó)內(nèi)主要的儲(chǔ)能路線是磷酸鐵鋰電池。
“我們一直采用的是磷酸鐵鋰路線,沒(méi)有影響。其實(shí)國(guó)內(nèi)主流路線也是鐵鋰,基本影響不大。”浙江南都能源互聯(lián)網(wǎng)有限公司董事長(zhǎng)吳賢章對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示,日本鈉硫和韓國(guó)三星三元出現(xiàn)多次起火事件,三元和鈉硫電池不適用于中大型儲(chǔ)能多年前基本已是共識(shí)。
除了明確不同電池類(lèi)型的準(zhǔn)入程度以外,《重點(diǎn)要求》還針對(duì)性地提出了儲(chǔ)能電站的細(xì)節(jié)要求。例如,鋰離子電池設(shè)備間應(yīng)單層布置,宜采用預(yù)制艙式。站房式鋰離子電池設(shè)備間,單個(gè)防火分區(qū)電池容量不宜超過(guò)6MWh;超過(guò)6MWh時(shí),室內(nèi)應(yīng)設(shè)置固定自動(dòng)滅火系統(tǒng)等。
對(duì)于如此詳盡的規(guī)定,業(yè)界存在不同看法。
清華大學(xué)電機(jī)系信息能源實(shí)驗(yàn)室主任、國(guó)家能源局中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究課題組首席科學(xué)家慈松對(duì)第一財(cái)經(jīng)分析,提升儲(chǔ)能電站安全性首先應(yīng)區(qū)別單體安全和系統(tǒng)安全。電池應(yīng)用問(wèn)題的根源來(lái)自于系統(tǒng)的“短板效應(yīng)”。由于電池成組原有的使用范式就是固定串并聯(lián),因此系統(tǒng)中任一個(gè)故障電池單體就能把整個(gè)系統(tǒng)拖垮。
慈松表示,目前通過(guò)數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)體系,已經(jīng)可以有效解決安全性的問(wèn)題。其主導(dǎo)的課題組,通過(guò)將互聯(lián)網(wǎng)屏蔽終端差異性的技術(shù)體系引入電池領(lǐng)域,進(jìn)而將電池從一個(gè)模擬能量裝置轉(zhuǎn)變成一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)。通過(guò)在微秒毫秒級(jí)及時(shí)阻斷充放電回路,可以極大程度防止熱堆積,形成了一個(gè)防微杜漸式的新型安全體系。
“我們認(rèn)為,現(xiàn)有政策應(yīng)該重視利用數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)在內(nèi)的先進(jìn)手段,提升儲(chǔ)能電站的系統(tǒng)安全,而不只是強(qiáng)調(diào)單體電池類(lèi)型和消防措施。”慈松說(shuō)。
梯次利用動(dòng)力電池遇冷
相較于國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電站極少使用的三元鋰電池、鈉硫電池,已經(jīng)進(jìn)軍儲(chǔ)能電站市場(chǎng)的梯次利用電池產(chǎn)業(yè)受到的影響顯然更大。
根據(jù)《重點(diǎn)要求》,中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不宜選用梯次利用動(dòng)力電池。選用梯次利用動(dòng)力電池時(shí),應(yīng)進(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評(píng)估。
這并不是國(guó)家相關(guān)部門(mén)首次明確梯次利用動(dòng)力電池的管理細(xì)則。2021年9月,國(guó)家能源局曾發(fā)布《新型儲(chǔ)能項(xiàng)目管理規(guī)范(暫行)》,明確可以新建動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目,同時(shí)提出了安全、消防等方面的相應(yīng)要求。
而在此前的征求意見(jiàn)稿中則是提出,“在電池一致性管理技術(shù)取得關(guān)鍵突破、動(dòng)力電池性能監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系健全前,原則上不得新建大型動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目。”
中國(guó)物資再生協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)高延莉?qū)Φ谝回?cái)經(jīng)分析,對(duì)比以往政策的相關(guān)表述,《重點(diǎn)要求》再次表明了“不宜”的態(tài)度。如若能貫徹到正式發(fā)布,將有效遏制梯次利用動(dòng)力電池“一窩蜂”進(jìn)入儲(chǔ)能市場(chǎng)的風(fēng)向,進(jìn)一步規(guī)范儲(chǔ)能電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
高延莉表示,近幾年,市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多廢舊電池回收利用的服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)和企業(yè),其中80%左右的電池來(lái)源于報(bào)廢或者故障的汽車(chē)電池,應(yīng)用于儲(chǔ)能電站等場(chǎng)景。盡管從資源節(jié)約的角度而言,發(fā)展梯次利用動(dòng)力電池作用明顯,但實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中暴露出很多問(wèn)題。
“因?yàn)檫@些電池本身就是電容量不足被淘汰下來(lái)的,所以他們向儲(chǔ)能電站輸入剩余電量的時(shí)候,好比一滴一滴水流入大海,甚至輸不進(jìn)去就被退回來(lái)了。同時(shí),還滋生了生產(chǎn)、消費(fèi)等方面的不安定因素。所以,當(dāng)前政策一直強(qiáng)調(diào)要做好篩選和安全評(píng)估。但是,如果完全按照規(guī)范要求,必要時(shí)更換電池包里的組件,這又是一筆不劃算的買(mǎi)賣(mài)。”高延莉說(shuō)。
據(jù)第一財(cái)經(jīng)記者了解,目前國(guó)內(nèi)多家企業(yè)正在探索合理使用梯次利用動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)路線,同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性和安全性。例如,中國(guó)鐵塔曾表示,截至2021年底,已建成約50萬(wàn)個(gè)使用梯次利用動(dòng)力電池的基站,遍布31個(gè)省份。總計(jì)使用了51萬(wàn)組梯次電池,累計(jì)使用量達(dá)3吉瓦時(shí),相當(dāng)于5萬(wàn)輛乘用電動(dòng)車(chē)的廢舊電池。
高延莉認(rèn)為,目前梯次利用動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)存在的漏洞背后,重要原因之一是數(shù)年前新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)不足、規(guī)范缺位,導(dǎo)致源頭電池質(zhì)量參差不齊,從而需要付出較高成本進(jìn)行檢測(cè)和改造。這一情況將會(huì)伴隨動(dòng)力電池規(guī)范不斷細(xì)化、以及電池研發(fā)技術(shù)進(jìn)步而得到改善?,F(xiàn)階段,可以針對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行資源回收,包括提煉其中的貴金屬,以充分發(fā)揮其利用價(jià)值。
釩電池“異軍崛起”
盡管《重點(diǎn)要求》全文未提及釩電池,但是相關(guān)概念股指連續(xù)飄紅之下,釩電池儼然成為“最大贏家”。
釩電池是全釩液流電池的簡(jiǎn)稱(chēng),這是一種基于金屬釩元素的氧化還原可再生燃料電池,液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)可以通過(guò)更換電解液實(shí)現(xiàn)“瞬間再充電”。
相比于鋰離子電池,釩液流電池容量更大、更安全環(huán)保、循環(huán)壽命更長(zhǎng)、能量轉(zhuǎn)換效率高,早在十幾年前它就被認(rèn)為是儲(chǔ)能電池中的“希望之星”。
為何這個(gè)看起來(lái)完美的儲(chǔ)能方案,卻一直未能在商業(yè)領(lǐng)域獲得應(yīng)有的關(guān)注?
鑫欏資訊分析師張金惠對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示,究其原因,一是技術(shù)難、能量低,二是成本高、價(jià)格貴。
“釩電池的初裝成本偏高,通常是鋰電池的兩到三倍。而且由于產(chǎn)業(yè)鏈不成熟,規(guī)模較小,它的電解液價(jià)格波動(dòng)比較劇烈,整體偏高。如果做一個(gè)四小時(shí)的釩電池儲(chǔ)能電站,它沒(méi)有鋰離子電站合算。但是隨著使用時(shí)長(zhǎng)的拉升,它的全生命周期成本優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。如果做一個(gè)八小時(shí)的釩電池儲(chǔ)能電站,它的性?xún)r(jià)比就可以超越后者了。因此,釩電池更適合應(yīng)用于靜態(tài)儲(chǔ)能系統(tǒng)和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。”張金惠稱(chēng)。
根據(jù)官方披露,我國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)大型化學(xué)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站將在今年8月商業(yè)運(yùn)行,項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)自主研發(fā)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)。
一期工程建設(shè)規(guī)模100MW/400MWh,投資約20億元,項(xiàng)目占地面積2.44萬(wàn)平方米,建筑面積3.65萬(wàn)平方米。項(xiàng)目建成后將成為全球最大的液流電池儲(chǔ)能電站。
國(guó)泰君安研報(bào)認(rèn)為,釩電池安全性能突出,無(wú)燃燒風(fēng)險(xiǎn)。從全生命周期來(lái)看,釩電池充放電對(duì)容量幾乎無(wú)損耗,全生命周期性?xún)r(jià)比突出。綜合而言,全釩液流電池是大規(guī)模儲(chǔ)能的最佳選擇。其判斷,釩電池正處在產(chǎn)業(yè)化的前夜,伴隨儲(chǔ)能的發(fā)展,釩電池的滲透率將快速提升。
評(píng)論