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電池儲(chǔ)能三技術(shù)前景競(jìng)辯傾向鋰離子
來(lái)源:國(guó)際電池網(wǎng) 日期:2010-7-5 作者:全球電池網(wǎng) 點(diǎn)擊:

本應(yīng)在6月22日開標(biāo)的國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸一期示范工程中的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)招標(biāo),因不明原因延遲。

“開標(biāo)時(shí)間確實(shí)被推遲了,可能是還有一些細(xì)節(jié)需要確認(rèn)。”全國(guó)工商聯(lián)新能源商會(huì)副會(huì)長(zhǎng)俞振華透露。

國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目是2009年4月由國(guó)家科技部、財(cái)政部、能源局和國(guó)家電網(wǎng)公司研究決定啟動(dòng)的大型新能源項(xiàng)目,項(xiàng)目估算總投資200億元以上。

該項(xiàng)目一期工程位于張北縣,由河北省發(fā)改委于去年底核準(zhǔn)通過(guò),是國(guó)網(wǎng)力推的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的首批示范項(xiàng)目。計(jì)劃建設(shè)風(fēng)電100兆瓦、光伏發(fā)電50兆瓦、儲(chǔ)能20兆瓦,總投資約33億元,由國(guó)網(wǎng)旗下的國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司(下稱國(guó)網(wǎng)新源)具體實(shí)施。

按照5月27日發(fā)布的《國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸一期示范工程大河光伏及儲(chǔ)能電站電池儲(chǔ)能系統(tǒng)采購(gòu)招標(biāo)公告》(下稱《公告》),該項(xiàng)目中電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的招標(biāo)應(yīng)于6月22日開標(biāo),但當(dāng)日項(xiàng)目招標(biāo)人國(guó)網(wǎng)新源并未在中國(guó)采購(gòu)招標(biāo)商務(wù)網(wǎng)上發(fā)布開標(biāo)結(jié)果。

“推遲原因,主要是儲(chǔ)能項(xiàng)目要考慮的除了電池之外,還涉及應(yīng)用解決方案、經(jīng)濟(jì)分析等問題,“而這些目前都還不太成熟。”俞振華表示。

事實(shí)上,俞所指出的這些“細(xì)節(jié)”,并不是只存在于上述工程中的個(gè)案,它們幾乎可以被認(rèn)為是整個(gè)儲(chǔ)能行業(yè)的“攔路虎”。

國(guó)網(wǎng)招標(biāo)傾向鋰離子電池

據(jù)了解,針對(duì)電網(wǎng)應(yīng)用的儲(chǔ)能電池要求大容量,市場(chǎng)上較多見的是鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池技術(shù)。目前,這三種技術(shù)并沒有公認(rèn)的優(yōu)勢(shì)排序。

俞振華向記者表示,風(fēng)光儲(chǔ)輸一體化項(xiàng)目實(shí)際上是將對(duì)電池技術(shù)的應(yīng)用解決方案進(jìn)行研究,“定位是示范而非商用項(xiàng)目,因此電池廠商是賠錢去做。”

然而,因?yàn)轫?xiàng)目意義遠(yuǎn)超過(guò)其本身的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,也讓這個(gè)項(xiàng)目在啟動(dòng)之初就受到國(guó)內(nèi)電池生產(chǎn)商的強(qiáng)烈關(guān)注。

廣東一位從事電池生產(chǎn)企業(yè)的人士告訴記者,這個(gè)標(biāo)半年前就說(shuō)要開,而且有傳聞國(guó)網(wǎng)將在風(fēng)光儲(chǔ)項(xiàng)目中,把市場(chǎng)上現(xiàn)有的技術(shù)都試一遍,看看哪種最可靠、成本最低。

但現(xiàn)在看來(lái),國(guó)網(wǎng)已經(jīng)傾向了鋰離子電池。

在《公告》中,招標(biāo)范圍只提及磷酸鐵鋰電池(鋰離子電池的一種),并表示采購(gòu)將分為兩個(gè)包,分別為14兆瓦和4兆瓦。

“14兆瓦的中標(biāo)者應(yīng)該是比亞迪。”北京的一位電池生產(chǎn)商告訴記者,這是行業(yè)內(nèi)普遍的猜測(cè),理由除了比亞迪是龍頭企業(yè),最重要的是“比亞迪與國(guó)網(wǎng)的關(guān)系很到位”。

該人士表示,和磷酸鐵鋰那部分剩下的4兆瓦一樣,“缺失”的2兆瓦也尚不知最終花落誰(shuí)家,“但肯定會(huì)分給鈉硫電池廠商,有傳聞?wù)f是日本的NGK。”

這樣的說(shuō)法,可以從國(guó)網(wǎng)新源6月22日發(fā)布的另一份招標(biāo)公告中得到幾分驗(yàn)證。在這份《國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司國(guó)家風(fēng)光儲(chǔ)輸示范工程一期工程儲(chǔ)能電站土建施工招標(biāo)公告》中,招標(biāo)范圍提及鈉硫電池儲(chǔ)能室和磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能室土建施工。

國(guó)網(wǎng)更偏向鋰離子電池,風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目并不是唯一的推測(cè)依據(jù)。在6月23日開幕的第七屆亞洲風(fēng)能大會(huì)上,國(guó)網(wǎng)在自家展區(qū)展示了一臺(tái)可同時(shí)給20個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池充電的移動(dòng)充電倉(cāng),其中存放的電池也是磷酸鐵鋰電池。

電池定位:儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)還是電動(dòng)車配件?

“鋰離子電池的發(fā)展,很大程度上得益于電動(dòng)汽車的發(fā)展,但因?yàn)楸挥幸鉄o(wú)意定位成電動(dòng)車的零部件,其發(fā)展路徑又受到制約。”全國(guó)鋰離子蓄電池系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)起草工作組副主任錢良國(guó)對(duì)記者表示。

“在移動(dòng)場(chǎng)合,鋰離子電池具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。”北京金能燃料電池有限公司副總王書軍介紹,鋰電池的能量密度最高,每千克約在170瓦時(shí),磷酸鐵鋰電池約在110-120瓦時(shí),釩電池(釩電池是液流電池的一種)只有約28瓦時(shí)。

但是,業(yè)內(nèi)的人士一致認(rèn)為,儲(chǔ)能電池的未來(lái)應(yīng)該在風(fēng)電和光電產(chǎn)業(yè),其中尤以已經(jīng)大量布局的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)為主。

錢良國(guó)介紹,風(fēng)力資源具有不穩(wěn)定性,此外,風(fēng)力資源較大的后半夜又是用電低谷,因此,雖然近年來(lái)風(fēng)、光電產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛,但一直飽受“并網(wǎng)”二字困擾,“儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用,可以幫助風(fēng)電場(chǎng)輸出平滑和''以峰填谷’。”

據(jù)悉,國(guó)電電力此前已經(jīng)組成了專門的機(jī)構(gòu)研究如何實(shí)現(xiàn)風(fēng)電平滑,其結(jié)果認(rèn)為:儲(chǔ)能容量要配到風(fēng)電裝機(jī)容量的20%-30%。

據(jù)中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)數(shù)據(jù),2009年中國(guó)(不含臺(tái)灣省)累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量25805.3兆瓦。那么,按國(guó)電的研究計(jì)算,我國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)就蘊(yùn)藏著約5161-7742兆瓦的市場(chǎng)。

與這樣的市場(chǎng)預(yù)期相比,電動(dòng)汽車的發(fā)展還倚賴政府補(bǔ)貼,而且技術(shù)上也不成熟,對(duì)于儲(chǔ)能電池的帶動(dòng)作用實(shí)在有限。

“目前缺乏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的整體規(guī)劃。”錢良國(guó)認(rèn)為,電動(dòng)汽車應(yīng)該是儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)中的具體產(chǎn)品,其動(dòng)力電池的發(fā)展要依托于儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

這樣的說(shuō)法并非天方夜譚。據(jù)了解,日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都已經(jīng)開始了把電動(dòng)汽車作為一種分布式儲(chǔ)能方式的前沿研究。“日本大阪正在規(guī)劃中的‘EV模范城市’之中,就有這樣的設(shè)計(jì)。”世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)主席陳清泉對(duì)記者表示。

而這樣的研究也有可能即將在我國(guó)付諸實(shí)踐。6月初,一位接近中科院電工所的專家曾向本報(bào)記者透露,“北京市延慶區(qū)規(guī)劃的一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電項(xiàng)目中,也將把電動(dòng)汽車作為動(dòng)態(tài)分布的儲(chǔ)能單位來(lái)建設(shè)。”

大容量電池技術(shù)難題

盡管鋰離子電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的發(fā)展前途普遍被看好,但在大容量?jī)?chǔ)能市場(chǎng)上,它還不具備競(jìng)爭(zhēng)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

“鋰離子電池在兆瓦級(jí)做儲(chǔ)能,實(shí)際上是很前沿的研究。”俞振華告訴記者。

錢良國(guó)證實(shí)了這樣的說(shuō)法,“我掌握的情況,全國(guó)近百家做電池的廠商中,能做容量較大電池的最多不超過(guò)10家,剩下的多采用小電池并聯(lián)。”

據(jù)了解,大容量?jī)?chǔ)能電池一般都是指兆瓦級(jí),目前有兩種技術(shù)路線,上述把電池并聯(lián)做成較大容量,以鋰離子電池技術(shù)為主;另一種是專門開發(fā)大容量電池,國(guó)際上主流的技術(shù)是鈉硫電池和液流電池。

在我國(guó),從事儲(chǔ)能電池生產(chǎn)的廠家,多數(shù)使用的都是鋰離子電池技術(shù)。因?yàn)殇囯姵鼐哂衅渌麅煞N技術(shù)望塵莫及的產(chǎn)業(yè)鏈,從資源供應(yīng)商、電池材料,到下游的連封裝工藝都有無(wú)數(shù)公司在做。

“鋰電池產(chǎn)品已經(jīng)相對(duì)成熟,但是它的應(yīng)用解決系統(tǒng)是難點(diǎn)。”錢良國(guó)告訴記者。

專業(yè)從事電池管理系統(tǒng)研發(fā)的北京京華高科機(jī)電科技有限公司翟東波總經(jīng)理在接受記者采訪時(shí)表示,多節(jié)電池并聯(lián)成的電池組里面,只要有一塊電池壞掉,一般就可以認(rèn)為這組電池壽命的終結(jié),必須進(jìn)行維修、更換。

目前,我國(guó)的電池管理系統(tǒng)的作用還只是信息的采集,避免電池充爆或者過(guò)度放電。但實(shí)際的情況確是,即使能做到每塊電池都是優(yōu)中選優(yōu),這些電池之間還是會(huì)有性能差別。

“單體電池的壽命是很長(zhǎng)的,一般廠家做實(shí)驗(yàn)可以做到2000多次,但是100節(jié)并聯(lián)起來(lái)之后,使用次數(shù)最少衰減10倍。”

液流電池和鈉硫電池的處境,并不比鋰離子電池樂觀多少。

“液流電池是液制的,電池的容量取決于電解液的存量,理論上來(lái)說(shuō),它的儲(chǔ)液裝置可以做得很大,而且只要不受污染,它的壽命會(huì)很長(zhǎng)。”錢良國(guó)表示,但是兆瓦級(jí)的液流電池還只是在試驗(yàn)室階段。

相比之下,鈉硫技術(shù)因?yàn)殁c、硫資源易得,又具備做成大容量的條件,國(guó)際上電化學(xué)儲(chǔ)能的成功案例都是使用這項(xiàng)技術(shù)。

“主要是日本NGK的技術(shù),它去年的訂單達(dá)到600兆瓦,但因?yàn)楫a(chǎn)能的限制,NGK的產(chǎn)品在市場(chǎng)上供不應(yīng)求。”王書軍說(shuō)。

而這項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)十分不成熟。因?yàn)殁c、硫兩種元素大量聚集,可能會(huì)造成危險(xiǎn),所以沒有特別成熟的技術(shù),一般不會(huì)嘗試使用。“提的稍多的是上海硅酸鹽研究所,他們的鈉硫電池還在實(shí)驗(yàn)室階段。”錢良國(guó)表示。

押寶釩電池?

在三種技術(shù)都存在優(yōu)劣的背景下,除了同意鈉硫技術(shù)短期難以發(fā)展,業(yè)內(nèi)對(duì)于另外兩種技術(shù)路徑的在我國(guó)前途的看法差異巨大。

“把小電池并聯(lián)成大電池使用,是技術(shù)路線上的錯(cuò)誤。”錢良國(guó)表示,“很多人認(rèn)為比亞迪是龍頭企業(yè),不是那回事,它做手機(jī)電池為主,在大電池領(lǐng)域上并不一定是老大。”

而就在上個(gè)月,比亞迪董事長(zhǎng)王傳福在與股東交流時(shí)公開聲稱,液流電池路線對(duì)儲(chǔ)能電站來(lái)說(shuō)是絕對(duì)錯(cuò)誤的,是絕對(duì)不可能的。

“液流電池只能作為備用電池,不能作為儲(chǔ)能電池,這是一個(gè)常識(shí)性錯(cuò)誤。這個(gè)錯(cuò)誤國(guó)網(wǎng)已經(jīng)明白了,會(huì)把液流電池從儲(chǔ)能電池中劃掉,只是現(xiàn)在可能有些關(guān)系在扯。”王傳福并不隱晦。

據(jù)記者了解,王傳福所說(shuō)的“關(guān)系”,可能是國(guó)網(wǎng)在張北的另一個(gè)項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目先于風(fēng)光儲(chǔ)輸一體化項(xiàng)目,由中國(guó)電科院負(fù)責(zé)實(shí)施,儲(chǔ)能容量2.5兆瓦(即2500千瓦)。在這個(gè)項(xiàng)目中,做釩電池技術(shù)的普能拿到了500千瓦。

從目前國(guó)網(wǎng)新源的兩份招標(biāo)公告來(lái)看,國(guó)網(wǎng)可能真如王傳福所言,直接判液流電池出局。但一些熟悉電化學(xué)技術(shù)的人士則表示,這樣的臆斷還是過(guò)早,“風(fēng)光儲(chǔ)輸項(xiàng)目總體規(guī)劃儲(chǔ)能容量75兆瓦,一期工程即使沒有液流電池,之后有沒有也很難說(shuō)。”

實(shí)際上,盡管流言不斷,市場(chǎng)對(duì)于液流電池的預(yù)期并不低。其中,最被資本市場(chǎng)看好的,正是釩電池技術(shù)全球領(lǐng)先的普能。

俞振華告訴本報(bào)記者,循環(huán)壽命長(zhǎng)的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)讓釩電池受到青睞,“其他電池最多做到幾千個(gè)充放電循環(huán),而日本北海道的釩電池示范系統(tǒng)已經(jīng)充放電27萬(wàn)次。”

實(shí)際上,俞振華還有另外一個(gè)身份,北京普能世紀(jì)科技有限公司總裁。俞沒有多提的,是2009年1月,成立不到3年的本土企業(yè)普能花215萬(wàn)美元,低價(jià)收購(gòu)了世界釩電池老大——加拿大VRBPower公司,成為電力儲(chǔ)能明星企業(yè)。

雖然資本看好,也有觀點(diǎn)認(rèn)為這種技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展還是堪憂。“要是在智能電網(wǎng)上掌握絕對(duì)話語(yǔ)權(quán)的國(guó)網(wǎng)真的不看好釩電池,就算普能也沒有辦法。”一位關(guān)注智能電網(wǎng)發(fā)展的人士表示。

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