电池路线争霸,“备胎”频出,谁能成为主流?

出新研究 2022/11/24 15:34:01 责编:远生

2022 年,储能成为最热门赛道之一,在储能行业研究上,电池是不可或缺的灵魂环节,在整个产业链中不可替代。

01、锂离子电池:一个受限于政策,一个成本太高

最初,锂离子电池被业内寄予厚望,业内普遍认为,锂离子电池有望成为主要解决方案,但事实上,很快便发生了转变,主要原因是安全性和成本问题。

锂离子电池主要有三元锂电与磷酸铁锂两种技术路线。先来看三元锂电池,三元锂电池是因安全性比较差,基本先被政策淘汰了。2022 年 6 月,国家能源局发布《防止电力生产事故的二十五项重点要求(2022 年版)(征求意见稿)》,意见稿明确,中大型储能电站不再使用三元锂离子电池、钠硫电池。这意味着,三元锂离子电池、钠硫电池已经下了储能电池的牌桌。原因很简单,三元锂离子安全性差,容易出事故,建造储能电站首要考虑因素是安全性。

磷酸铁锂电池性能不错,在电化学储能中位居主流,不过要明确的是,现在也逐渐被业内诟病了,原因主要是成本太高。今年 11 月,每吨碳酸锂价格已经逼近 60 万元,这进一步建造成本,要用磷酸铁锂建造大型储能电站,成本是不小的挑战。

02、钠离子电池:高价锂电池的“备胎”

在使用锂离子电池之际,业内一直在思考锂离子电池的替代物,于是钠离子电池逐渐进入人们视野。

值得注意的是,钠离子电池发展比较缓慢,直到 2020 年才开始应用于储能领域,目前,包括宁德时代在内的龙头企业都在发展钠离子电池,很大原因就是锂电价格越来越高,下游企业苦不堪言,作为一种技术性储备,发展钠离子电池可降低被锂资源卡脖子的风险

当然,钠离子电池也有不同技术路线,主要有层状氧化物、普鲁士蓝(白)和聚阴离子三种,大致来看,层状氧化物侧重能量密度,普鲁士蓝(白)侧重于更低成本,聚阴离子侧重电池的使用寿命。

基于钠离子电池明显的成本优势,业内对钠离子电池发展前景多持乐观态度,尤其在储能领域,多家机构预计到 2025 年有望增长到 48.74GWh。

不过,钠离子电池缺点也很明显,目前还处于早期阶段,整体产业化程度较低,产业链也不健全,技术上也需要进一步创新,成本相对也有些高。

03、钒液流电池:是真路线,还是过度爆炒?

液流电池也有几种不同种类,目前讨论比较多的是钒液流电池,此外,还有锌基液流电池、铁铬液流电池等,不过后者在市场中反响不大。

钒液流电池概念存在很长时间了,但直到上述国家能源局文件发布后,钒电池在国内才真正开始爆火,钒液流电池的电解质离子存在于水溶液中,基本不会发生热失控,也不会发生燃烧和爆炸事故。此外,钒液流电池还很耐用,电池使用寿命比较长,这些特性和大型储能电站应用需求十分契合。

再者,和短缺的锂资源明显不同,我国钒资源储备量在全球都是最高的,这为未来大力发展钒电池提供了先天条件。据公开数据,去年,我国钒产量超过了 5 万吨。

钒液流电池大火后,二级市场出现多了股连续涨停,钒钛股份和年初相比接近翻倍。有专业机构认为,目前,钒液流电池正处于大规模产业化的前夕,预计到 2025 年,行业渗透率有望达到 15%-20%。不过要注意的是,钒电池目前主要用于储能电池领域,在动力电池领域应用并不多。

04、镁电池:不温不火,存在希望

镁电池进入人们视野多因一篇报道,《科技日报》对重庆大学镁电池研究团队的研究成果进行了报道,此前,镁电池多用于动力电池领域,在储能领域使用较少,因此相关报道并不多。

和高价格的锂电相比,镁电池优势显著,成本较低,并且资源储备丰富,可满足未来大规模发展需求。

不过,镁电池一直不温不火,并未受到市场太多关注,这和其缺点有关,镁电池电压滞后,容易发生腐蚀化学反应,并且,镁电池的贮存性能相对较差并不适合长期间歇性放电使用

而储能电站恰恰强调要满足很强的安全性和耐用性,镁电池的特性和储能电站的需求明显存在较大矛盾,因此镁电池大概率不会成为主流,除非未来在技术上取得更大的突破。

05、百花齐放的竞争格局

锂、钠、钒、镁,包括没有声响的锌,可以看到,围绕储能电池的讨论还在持续,目前还没有找到相对完善的解决方案。

从市场应用角度看,目前储能电站以抽水储能为主,但电化学储能发展较快,并以锂电池路线为主,虽然锂电价格昂贵,成本较高,但还未找到可替代方案,钠离子电池、钒液流电池等新型电池方案,在短时间内替代锂电池的可能性并不大。

建造一座大型储能电站,主要考虑三方面因素,即安全性、使用寿命、建造成本,因此未来更完美的技术方案要在这三个要素中取得平衡。

目前,我们还无法预测未来哪种技术会成为主流,每种技术的产业化也都有可能改变世界。但无论哪种技术路线,任何技术都有优劣,相比于直接替代,我们更倾向于迭代与共存。百花齐放,最终结果交给市场去验证,才是更完美的方案。

06、延伸阅读

布局储能电池的企业有很多,不仅有龙头企业宁德时代,还有一众创业企业,简要向大家介绍几家相关企业。

1.宁德时代

在储能电池上,宁德时代布局很早,大约十年前就已经布局储能领域了。目前,在锂离子电池上,宁德时代总体规模优势位居行业第一,与国网、五大发电集团、阳光电源等企业建立了广泛合作。此外,在钠离子电池上,宁德时代是国内主要推动钠离子电池的主流大厂,其研究钠离子电池原因,也可视为是寻找替代锂电池的新方案。宁德时代因是行业龙头企业,因此其动态变化,值得业内长期观察。

2.西安奇点能源

西安奇点能源创立于 2018 年,主要致力于解决能源接入并网问题,聚焦分布式储能,目前,已经能满足 1GWh 能量块储能产品的交付需求,并具备年产 6000 台模块化 PCS 的交付能力,与此同时,奇点能源正在建设 10GWh 自动化生产基地,提供完整的储能电站整体解决方案和一站式能源管理服务。

目前,其产品可用于源网侧储能、工商业储能和光储充融合等项目。从具体落地来看,已经交付了湖南永州电网侧储能项目、重庆长寿 10MWh 储能项目、河北张家口 40MWh 储能项目等。

3.深圳正浩科技

深圳正浩科技成立于 2017 年,目前估值约 10 亿美元,致力于移动储能产品研发、生产与销售,产品应用涉及户外便捷用电、家庭储能和行业应用,为用户提供清洁普惠的用电方式,加速清洁能源的普及。

正浩创新科技先后推出了多个系列产品,其中睿 RIVER 系列、德 DELTA 系列移动储能电源,供电性能优良、用电体验较好。根据公开资料,2020 年 5 月,在国内市场验证半年后,跻身天猫“户外电源”类目 TOP 商家。

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本文来自微信公众号:出新研究 (ID:chuxinyanjiu),作者:飞飞,编辑:唐诗

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