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中国对锂的需求将超过现有全球锂的供应量,磷酸铁锂动力电池装机量为1.01Gwh48365365体育在投注

人们已经忘记了,是从哪个时刻起,开始关心宏大而与个人似乎遥远的能源、环境等话题。

这已经是最热门的清洁技术领域,但真正的市场潜力还未被挖掘。

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可能是堵在大城市的路上,寸步难行,赫然发现,300米外的高楼如在云雾中,于是开始谈空气质量与污染;可能是连一贯的怀疑论者现在都开始关心全球变暖,联合国的气候大会成了餐馆里普遍的谈资,人人都知道那几个词:节能、减排、低碳。

文|特约记者 商思林

随着储能市场的兴起,近年来一些动力电池企业纷纷布局储能业务。近期内动力电池企业纷纷在电网侧储能市场拿下订单,这为磷酸铁锂电池开启了一片新天地。

在面孔严肃的减排政策和愤怒的环保主义者面前,单单追求路上座驾环保低碳早已不够,空中座驾也要环保低碳,甚至生活中的每一个小细节,都必须刻上绿色的烙印。

请回答——什么是21世纪最稀缺的矿产资源?

8月1日,亿纬锂能发布公告称,公司成为河南电网100MW电池储能示范工程第二批设备类采购项目中息县储能电站集装箱成套储能设备第一中标候选,这是公司首次获得了“电网侧”储能业务订单。

“停止空谈,开始行动”。而一切行动,都始于一种最基本的储能装置——新能源电池。

不是煤炭,也不是铁矿石,而是锂。这种自然界中最轻的金属,却可能是未来能源格局中分量最重的资源。乐观者认为,中国在今年启动雄心勃勃的电动车计划将极大地拉升对锂电池主要原料锂的需求——当电动车达到100万量时,中国对锂的需求将超过现有全球锂的供应量。还有人声称,汽车业从石油转向锂,不过是从一种有限的资源换到了另一种有限的资源。这种逻辑下,锂显然会取代石油成为财富的符号。

7月中旬,江苏镇江电网储能电站工程正式并网投运。据了解,该储能电站总功率为101MW,总容量202MWh,是国内规模最大的电池储能电站项目。力信能源宣布也参与了江苏镇江电网储能电站工程,并助力镇江80MWh磷酸铁锂储能项目成功并网。

当生物界开始和科技沾边,一些奇妙的化学变化往往出其不意带来惊喜。

考虑到全球锂矿产能的动态增长,以及锂电池随着技术提示而减少对锂的使用,上述预言或许过于危言耸听了。但在中国宏大的电动车计划里,供不应求局面已开始显现。大约有1000多家锂电池及电池材料生产商在参与中国锂产业的赤膊战,这提前预演了对上游原料的争夺场面。在最被看好的磷酸铁锂电池上游,磷酸铁锂的供应正在成为问题,全球最大的磷酸铁锂供应商天津斯特兰公司,产能也不过2000吨。中国有100多家企业在开足马力生产磷酸铁锂,但真正能生产高品质产品的企业不超过10家,他们将是未来锂电池产业的上游主导者。寻找并发现他们也将是投资者最大的兴趣所在。

6月中旬,河南电网100MW电池储能首批示范工程——洛阳黄龙站首套集装箱电池储能单元一次并网成功,成为国内首个并网的电网侧分布式电池储能电站项目。据悉,今年国网河南省电力公司选择洛阳等9个地区的16座变电站,开展国内首个电网侧100兆瓦分布式电池储能示范工程建设。

不久前,在一个实验室里,克里斯·贝廷格和杰·维特卡尔发现,餐桌上的墨鱼竟然也可以用来发电。

早在1986年,863计划启动时,锂电池就被视为中国的战略产业之一。但中国的研究多年停滞不前,锂电池成为日本和美国人垄断的领域。直至最近几年民营企业与专业研发机构走到一起,中国锂电池的技术才得到质的飞跃。在锂电池的关键部件如隔膜上,中国已经有少数公司可以与世界最好的公司抗衡。

据动力电池装机量统计数据显示,2015年磷酸铁锂和三元动力电池的占比分别为69%和28%,2016年是60%和38%;2017年磷酸铁锂占比50%,三元动力电池占比45%;而在今年6月份2.87Gwh装机总量中,三元动力电池装机量为1.81Gwh,占比63.01%;磷酸铁锂动力电池装机量为1.01Gwh,占比缩减至35.16%。

这两位来自美国卡内基-麦隆大学的研究人员正在为下一代电池的电极材料绞尽脑汁,蠕动的海洋墨鱼就这样在不经意间游进他们的视线。

锂产业只是整个储能市场的冰山一角。比电动车市场更大的,是新能源并网环节和城市里电力的削峰填谷。这三者是互为犄角的一个生态系统。储能不仅能保证在最上游的发电环节接入的新能源电力是持续而且稳定的;在能源的使用端,白天和黑夜的巨大需求差异也需要储能削峰填谷;而新增加的电动车,有专家表示,如果中国现有车辆全部转换为电动车,将等于重建一个国家电网系统,简直是灾难性的投入。最理想的状态下,电动车应不仅能作为能量的吸取方,也可将电力输送回电网以调节峰谷,这可大大减少电网为了平衡负荷增加过多的建设。在终极能源版图里,储能将成为一种分布式、智能可控能源格局里基石。而现在,储能只不过占装机总量的不到2%。这显然意味着在上述3个方面,储能蕴藏这巨大的商业机会。

可以看见,2015至2017年磷酸铁锂装机量占比都过半,这三年来中国新能源汽车销量连续三年全球第一,可以说为中国新能源汽车登顶全球立下了汗马功劳。然而现如今,磷酸铁锂电池在动力电池占比下降趋势持续,磷酸铁锂将要“失宠”、“淘汰”等观点也是此起彼伏。

谁也没料到,墨鱼喷出的墨水具有很好的化学性质和纳米结构,堪称理想的电池材料。这种物质甚至可以植入人体体内,为微型电子设备提供动力源(600405,股吧)。

锂电池一度被认为也适用于后二者,但在最近国家电网投资的国家风光储输一期示范工程中,总量18兆瓦的磷酸铁锂电池储能系统招标暂停了。原因在于其成本过高,而且当手机里的电池放大数百倍时,其电池一致性的问题仍未解决。在大型储能领域,风头最劲则属纳硫电池,其能量密度接近锂电池,而且不存在一致性问题。于此类似的,液流电池的代表钒电池也逐渐被公认更适合大规模储能应用。在前者上,国家电网公司已经接近产业化。而后者,代表公司如普能通过收购国外领先技术拥有者,成为全球最具竞争力的电池公司之一,并因此获得了风投三轮共计3000多万美元的投资。

事实上,现在的磷酸铁锂电池,河东已成河西,在新能源车领域风头早已被三元动力电池盖过。虽然有着众多优点集一身,在政策引导寻求高能量密度、超远续航能力和商业逐利的本质面前,带着能量密度瓶颈硬伤的磷酸铁锂仍不免败下阵来。

工程学专业出身的尼古拉斯·维多克则对另一个研究项目萌生兴趣。在这个和储能有关的项目中,他接手的材料并非某种金属或是化学物质,而是大自然随处可见的木头。

事实上,在电池领域没有完美产品。铅酸电池,性能稳定但寿命太短,且能量密度过小;钠硫电池,必须保证300℃的工作温度;钒电池,能量密度太低。最为考验创业者的是为这些电池找到趋利避害的应用市场。如钒电池虽然能量密度低,体积大,但其液流电池的构造可以使得其反复、长期的快速充放电。所以,其天然适合对占地面积不敏感的大型新能源储能,而不是城市里的削峰填谷,更不是电动车的狭小空间;再比如,被视为落后产品的铅酸电池,因其价格低廉,反而有可能在农村这些没有充电桩问题的市场,率先应用到初级电动车上。而随着市场的培育,这些务实的公司则有了往更高级产品升级的门票。所以,投资者在这一领域可能要警惕技术至上的原则,那些对产品应用路径有着敏锐判断,对商业模式有所创新的公司,同样也具有投资价值。

业内认为,伴随着新能源汽车行业快速发展的同时,磷酸铁锂电池虽在动力电池装机量占比方面持续下降,但其已形成的庞大产能却不容忽视。新能源乘用车领域作为磷酸铁锂电池曾经的最大的市场,磷酸铁锂电池可能会在这一领域面临全部失守,失去这块蛋糕,如何疏解产能压力将面临考验。

从锂电池到氢燃料电池,现在连木头和墨鱼都参与进来了——各式各样令人意想不到的新型电池,将在未来一段时间不断侵占人类的视线。

至此,我们讨论的仍只是储能解决方案里最为热点的,但仅仅是很小的一部分。遵循储能的原理:电力——其他能量——电力这一路径,电力可以转换为化学能、势能、动能、电磁能等形态存储。其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能;电磁储能包括超导、超级电容和高能密度电容储能;电化学储能包括铅酸、镍氢、镍镉、锂离子、钠硫和液流等电池储能;相变储能包括冰蓄冷储能等。

而随着补贴政策的变化,与高镍三元电池相比,磷酸铁锂电池也不占优。磷酸铁锂电池在动力电池领域,坚守新能源客车市场,期盼新能源专用车回潮,亦或等待低速电动汽车再发力,持续加强研发突破创新,才能稳住现有局面。

原因很简单,因为它们,是一切新能源畅想变为可能的基础。

事实上,随着储能市场的快速启动,一些传统储能技术正在卷土重来。7月初,英利新能源董事长苗连生在海南宣布,英利正在开发新一代飞轮储能。飞轮储能是将电力转换为高速转动的飞轮动能,并在需要时利用飞轮驱动发电机发电。其在1990年代曾在日本和美国用于电力储能试验,但至今仍未有大规模储能应用。飞轮重新得到重视,得益于利用高温超导在磁悬浮方面的突破。这使磁悬浮轴承成为可能,使其可以消除轴承磨擦损耗;其二,碳纤维等高强度材料的出现,它可以使飞轮有更高的转速,从而让飞轮储存更多的能量。

磷酸铁锂市占率逐渐被压缩

一些企业已经嗅出商机。

而相变储能的应用前景——建筑节能更具想象力。中国建筑耗能占总耗能比例超过30%,冰蓄冷储等相变储能虽然无法储存电力,但能够调节热量。其与被动式节能技术相结合,可以大规模、廉价的解决建筑节能问题。对于中国而言,这是比电动车更为划算的节能减排路径。在那些对低碳经济有着克制、理性规划的地方如上海,建筑节能正在获得政府的政策支持。在容易推广的公共、商业建筑领域,相变储能显然有大把的机会。

当高镍三元电池成为国内发展的主流,曾以磷酸铁锂为主企业,不得不转变方向重新夺回因磷酸铁锂失去的市场份额。据了解,比亚迪今年所有的乘用车除e6外都将换装三元动力电池。而作为其最大动力电池生产基地,规划产能24Gwh的青海比亚迪动力电池工厂也将主要生产三元动力电池。

2013年12月末,索尼决定改变主意,放弃出售锂电池业务。这家曾经遭遇电池业务颓势的公司如今认为,日元疲软及智能手机电池需求增加,有可能使这块业务彻底扭转。

金鹰股份负责人表示,公司在积极调整原磷酸铁锂电池项目向锰酸锂方向拓展。随着新能源汽车补贴退坡,三大动力锂电池体系中,锰酸锂拥有的价格优势将逐步凸显,同时锰酸锂电池具备的功率性能、放电倍率性能、低温性能好、电压频率高的特点亦能够满足市场需求,希望实现锰酸锂与三元的相对互补。

几乎同一时间,加拿大电动车企业ZENN出手,将一个超级电容企业纳入旗下。

一位业内人士也指出,在中国新能源政策引导下,短期内对磷酸铁锂材料产生了消极的影响,但只要在以下几方面有所突破,坚信磷酸铁锂材料的未来更加美好:

毫无疑问,一场储能业的革命正在悄悄打响。

1、磷酸铁锂材料在安全和成本上的优势,需要充分发挥出来;

2、磷酸铁锂材料在能量密度,功率等方面的劣势,需要积极寻求突破;

3、产品坚持高端引领,杜绝低端重复建设,坚决淘汰落后的工艺和产能,抵制同质化竞争,价格战;

4、积极培养乘用车、储能等新的应用领域,扩大磷酸铁锂材料的应用领域和规模,开发出磷酸铁锂更多的应用场景。

彭博新能源财经在《2018年新能源展望》首次强调,电池成本的下降将对未来几十年的电力系统产生巨大影响。彭博新能源财经分析,自2010年以来锂电池每兆瓦小时的成本已经下降了近80%,到2020年随着电动汽车制造业不断发展,锂电池价格将继续下跌,在储能领域的应用优势越来越大。

彭博新能源财经欧洲、中东和非洲负责人,NEO 2018的主要作者Seb Henest表示:“我们预计,到2050年电池容量的相关投资将达到5480亿美元,其中三分之二在电网侧,三分之一分布在户用和商用的表计后。”

磷酸铁锂加速拥抱储能

从河南和江苏这两个超大电网储能招标及实施项目来看,一是参与储能项目动力电池企业很多。参与企业包括天津力神、南都电源、科陆、亿纬锂能、中天科技、力信能源等。磷酸铁锂由于超长寿命、使用安全、大容量、绿色环保等优点,向储能领域转移将会延长价值链条,有利于推动新型商业模式,构造全新产业链条。此外,储能市场较之电动汽车市场更加巨大,将成为磷酸铁锂重要的潜在市场。

二是应用锂电池(主要是磷酸铁锂电池)配套的储能系统已经成为主流选择。随着近年来动力电池企业技术的进步和动力电池成本的下降,磷酸铁锂相比铅酸、铅炭电池有着性价比优势,国内电网储能需求爆发也为磷酸铁锂电池提供了一条去产能的出路。

随着,电网储能正在拉动磷酸铁锂电池的需求,可以预见的是,国内电网储能将为磷酸铁锂电池赢来一个新的市场突破口。动力电池企业形成动力、储能等业务多元化,储能业务有望成为企业增长最快的业务。

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