鉅大LARGE | 點擊量：1237次 | 2019年02月19日
儲能電池單次充放成本低于5毛可盈利
截至到2018年底，我國清潔能源裝機已經(jīng)達到了7.48億千瓦，中國已經(jīng)是名副其實的可再生能源發(fā)展的大國。但是這種新能源隨機性、間歇性的特點，與我們用戶用電的特點難以相匹配，電力系統(tǒng)調(diào)峰的壓力不斷增大，新能源消納的問題逐漸凸顯。在次背景下，儲能將成為未來解決調(diào)峰問題的一個重要手段。未來獨立儲能和電動汽車的儲能在電力系統(tǒng)中將會發(fā)揮更大的作用。
“四位一體”的新能源系統(tǒng)
智慧能源是以電為中心，以能源互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，同時是以“網(wǎng)源荷儲多能互補”的多種能源系統(tǒng)為目標的。在電源側(cè)大家會看到，現(xiàn)在也應該體會到風光儲這些新的能源將成為發(fā)電的主力，智能電網(wǎng)將成為有力的支撐，在用戶側(cè)則有分布式能源、電動汽車以及儲能，大家在談電動汽車的時候，往往把電動汽車的儲能混為一談，其實儲能在能源系統(tǒng)當中不光是儲電，還有儲熱等等。而電動汽車可以儲電這個特點，作為儲能裝置，如此進行能源互聯(lián)網(wǎng)一個是提高電能占比，發(fā)電的站比，減少石油化石能源在發(fā)電側(cè)的占比，再一個提高電能在終端的能效。
電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型主要經(jīng)過以下幾個階段：
一是從整體電力系統(tǒng)的角度來說不會造成太大的改變。通常情況下，只需改善現(xiàn)有電力系統(tǒng)運營，就可以帶來非常顯著的改變。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
二是各國市場參與者和決策者做出對現(xiàn)有運行電力系統(tǒng)的改善和優(yōu)化，待將來供需平衡產(chǎn)生比前一階段更大的波動，這種靈活性是不可忽視的。
三是需要找到可靠的技術(shù)來支撐能源轉(zhuǎn)型。
四是應對風能戶太陽能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性富余，從這一點來說，其他行業(yè)的電氣化就愈發(fā)重要，例如儲能。
五是電動汽車的大規(guī)模應用，針對峰值和低谷來進行充電量和充電速度的調(diào)整，將會使得現(xiàn)有的電力得到更好的利用，更充分的利用。
目前世界上絕大多數(shù)國家都在第一、第二階段，2030年將會有這么多公司進入到第五階段，甚至第六階段，中國整個國家將會進入第三階段。目前中國的一些省份其實已經(jīng)進入到了第三階段。
在第二到第三階段我們的能源系統(tǒng)從傳統(tǒng)的資源型，能源中變化的負荷將會成為新常態(tài)，未來高效、安全同時富有靈活性的能源系統(tǒng)中，儲能和終端響應就顯得尤為重要。簡單的用互聯(lián)網(wǎng)+解決不了這種能源系統(tǒng)的問題，能源通過大幅度、長距離的傳輸和轉(zhuǎn)換，都會帶來很多損失。這就需要其他技術(shù)、政策和商業(yè)模式等各種方式去適應未來的能源系統(tǒng)，同時這也蘊藏有很多新的機會。
儲能是提高電力系統(tǒng)柔性、可控制的核心元件，對于推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型將具有深刻的意義。儲能可提供調(diào)峰、調(diào)頻、備用以及事故響應、黑啟動等功能，在促進可再生資源，提高電網(wǎng)運行安全水平和靈活性上將發(fā)揮重要的作用。
儲能2007、2008年起步，經(jīng)過三個階段，2013年以前功能驗證階段，2013-2016年是示范運行階段，2016-2020年正在進行中的是商業(yè)模式培育階段。2018年對儲能來說是很重要的年份，國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)甚至世界上的電網(wǎng)公司都開始關(guān)注儲能技術(shù)，以往可能是發(fā)電側(cè)或用戶側(cè)關(guān)注較多，2018年2019年電網(wǎng)公司的儲能將進入G瓦時階段。
目前來看，儲能技術(shù)的應用場景主要在供應側(cè)、電網(wǎng)側(cè)和用戶側(cè)，其中用戶側(cè)的儲能發(fā)展，主要是依靠峰谷差價的杠桿引導，在很多地方已經(jīng)開始應用，起到了改善電網(wǎng)運行特性的作用。電動汽車未來將是一個可移動的用戶側(cè)儲能裝置，可以參考抽水蓄能的運行方式積極參與電力系統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)峰，應積極引導鼓勵電動汽車在夜間或者電網(wǎng)低谷期間充電，發(fā)揮新能源汽車充電儲能作用，改善電網(wǎng)的負荷特性，實現(xiàn)電網(wǎng)與新能源汽車充電雙向的友好互動。
分布式光伏與電動汽車分布式儲能的組合能源系統(tǒng)將構(gòu)建未來能源交通信息，分布式光伏儲能動力電池、氫燃料電池及電動汽車是相互需要相互支持的，形成“四位一體”的新能源系統(tǒng)。
按照能源局的規(guī)劃，2030年非化石能源發(fā)電比例為50%，新能源也是50%，電動汽車上的電池將是50億度，再加上儲能電池（比如50億度），可以達到100億度以上，中國每天消費的電也就是140億度，電池電量就可以供應中國用電，這將是一場深刻的革命。
能量密度將觸頂、安全問題凸顯
回顧人類社會以往的能源變革，從木材、煤炭到石油天然氣，能源當中的碳含量在逐漸減少，但是能量密度正在逐漸提高，這是一個大的趨勢。電氣化是能效提升的核心之一，電能存儲的技術(shù)成為關(guān)鍵。
從2012年的時候我們電池的單體能量密度150瓦時/公斤，到2015年的180瓦時/公斤，2018年的是260瓦時/公斤，從120到150的30瓦時/公斤提升用了3年時間，從180到260大概80瓦時/公斤的提升也只用了3年的時間，這個能量密度速度的增長以外還要關(guān)注其他方面。在考慮電池優(yōu)化的時候，除了考慮電池容量或者它的壽命外，也要考慮它的失效以及它的安全性。正確面對并積極探索一些新的安全性技術(shù)，將有利于促進電池技術(shù)進步。
安全性問題伴隨電池比能量提高而變得愈加嚴重，但不應該由此否定動力電池技術(shù)路線和發(fā)展趨勢。提高安全可能需要付出大量成本、且不會產(chǎn)生經(jīng)濟效益，所以企業(yè)、行業(yè)發(fā)展起步階段，雖然講要重視安全，但往往都會忽略。而當一個產(chǎn)業(yè)或者行業(yè)發(fā)展起來以后，出了問題才會關(guān)注安全。
電池的性能評價是一個綜合的指標體系，在這個指標體系里面安全是最最重要的，而不是能量密度?，F(xiàn)在這種能量密度的提升對于管理系統(tǒng)提高了更多的、更高的一些要求，對管理系統(tǒng)寄予了更多的期望。但實際上隨著能量密度提升，對于安全性的評價是一個系統(tǒng)的工程，無論是材料、電芯、BMS和系統(tǒng)都應該滿足安全性的要求，而不應該把安全過渡于依賴某一個層級的安全性保護，所以每個層級都應該有安全性的要求。
國內(nèi)外的儲能電站發(fā)生過幾起著火事故，很多究其原因查到BMS，也就是BMS可靠性問題。隨著儲能站的規(guī)模增多，也希望BMS未來可管理更多的事情，尤其是在全壽命周期的數(shù)據(jù)可追溯和故障預警方面能起更大的作用。下一代電池電池管理技術(shù)BMS會增加功能和可靠性。
充放一次低于5毛是盈利界限
能源領(lǐng)域成本的下降是符合摩爾定律的，即每兩三年減一半，光伏、風能都是符合這樣的趨勢，未來儲能也會按照同樣的方式發(fā)展，未來還有很大的技術(shù)發(fā)展空間。
液流電池、鉛碳電池、鋰離子電池，物理儲能有飛輪和壓縮空氣，這些都隨著技術(shù)的發(fā)展性價比都有提高。近幾年來，鋰離子電池、氫燃料電池等技術(shù)的進步實現(xiàn)了電能和化學能更為高效的相互轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)電能存儲的同時提高了能量的使用效率。2018年底，我國量產(chǎn)的動力電池單體能量密度達到了265Wh/kg，成本控制在1元/Wh以下，提前達到2020年的目標。較2012年，能量密度提高了2.2倍，成本下降了75%。在過去的十五年當中鋰離子電池、燃燒電池單位成本降低了十多倍，未來隨著裝機總量的不斷增大，技術(shù)進步的成熟，成本將會進一步下降。
我們國家用的最多的就是磷酸鐵鋰電池，它在兩個維度上有非常大的變化，一是成本大幅下降，還有它的循環(huán)壽命增長，這兩個的綜合效應反映了電池充放一次電電池消耗多少錢，簡單來說電池充放一次電的消耗低于5毛時，就可以打個平手了，即以后就有盈利空間了。這個變化是讓儲能越來越受重視越來越有規(guī)模的重要原因。
儲能技術(shù)路線圖關(guān)注的目標是成本、千瓦時造價、循環(huán)壽命，電科院來小康表示目前針對儲能電池已制定了這樣的目標：到2020年小于1500塊錢，系統(tǒng)循環(huán)壽命高于1萬次，希望2030年重點解決鋰離子電池的安全問題。
目前電力行業(yè)、電池制造商以及投資運營商這三方都在關(guān)注儲能，但都有不同的期許。電力系統(tǒng)是考慮儲能可以安全、穩(wěn)定運行，電池生產(chǎn)商希望可以生產(chǎn)儲能、電動汽車通用的電池，便于規(guī)?；a(chǎn)與管理，而運營商更希望儲能電站和共享換電站結(jié)合，以便跨界共享更多資源。而儲能行業(yè)來說更希望得到這三方共同努力促進儲能規(guī)?；?，以進一步促進電池成本的下降，為后續(xù)儲能產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展做鋪墊。
