芯耀
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2020年8月，長達(dá)四年之久的甘肅“棄風(fēng)棄光”案終于落幕。事件起源于2016年，環(huán)保組織自然之友一紙?jiān)V狀，將國家電網(wǎng)甘肅公司告上蘭州市中級(jí)人民法院，理由是：國家電網(wǎng)甘肅公司未全額收購的“風(fēng)光”電量由燃煤發(fā)電所替代，造成環(huán)境污染。
甘肅是我國風(fēng)光資源最富集的地區(qū)之一，利用這一得天獨(dú)厚優(yōu)勢(shì)，從新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展伊始，甘肅省風(fēng)電光電裝機(jī)并網(wǎng)容量一騎絕塵。然而，一面是不斷上馬的新能源項(xiàng)目，一面是日益突出的“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象。此情形連續(xù)數(shù)年未見好轉(zhuǎn)，“棄風(fēng)棄光”數(shù)據(jù)屢創(chuàng)歷史新高。
針對(duì)“棄風(fēng)棄光”，國家電網(wǎng)總結(jié)了四個(gè)原因：一是用電需求增長放緩，消納市場(chǎng)總量不足；二是電源結(jié)構(gòu)不合理，電網(wǎng)調(diào)峰能力嚴(yán)重不足；三是跨省跨區(qū)輸電通道不足，難以實(shí)現(xiàn)更大范圍消納新能源；四是市場(chǎng)機(jī)制不完善影響新能源消納。
這四方面原因都指向當(dāng)時(shí)電力結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)系統(tǒng)客觀存在的問題，完善改進(jìn)需要相當(dāng)長時(shí)間。但要快速補(bǔ)齊木桶的短板，其實(shí)還有一個(gè)重要的技術(shù)工具可以借助——儲(chǔ)能。
儲(chǔ)能可以將風(fēng)光發(fā)電廠用不完、送不出的電力先儲(chǔ)存起來，在電力負(fù)荷高峰釋放，實(shí)現(xiàn)用電負(fù)荷的時(shí)空轉(zhuǎn)移。甘肅由于缺乏足夠的儲(chǔ)能設(shè)施，多余電力只能白白浪費(fèi)。
不光是中國，在全球國家大力推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型的當(dāng)下，大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)都在成為制約新能源發(fā)展的“阿喀琉斯之踵”。
2019年8月9日，英國發(fā)生的大規(guī)模停電事故導(dǎo)致英格蘭、威爾士地區(qū)多個(gè)城市地鐵停運(yùn)、機(jī)場(chǎng)癱瘓、醫(yī)院停診，約100萬家庭和企業(yè)受到影響。這次大停電正好跳在歐洲能源系統(tǒng)的牙神經(jīng)上，讓全世界都隱隱感到牙疼。
根據(jù)事后的事故分析報(bào)告來看，本次大停電事件與高比例風(fēng)電并網(wǎng)而儲(chǔ)能能力不足有著直接關(guān)系。穩(wěn)定性和連續(xù)性較差的風(fēng)電并網(wǎng)比例高，容易對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)平衡、安穩(wěn)運(yùn)行帶來沖擊，同時(shí)由于缺乏足夠的儲(chǔ)能設(shè)施發(fā)揮 “穩(wěn)定器”作用，平抑波動(dòng)，災(zāi)難由此引發(fā)。
在“雙碳”目標(biāo)牽引下，我國能源革命正在持續(xù)深入推進(jìn)，預(yù)計(jì)風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)規(guī)模將長期保持世界第一。作為清潔能源發(fā)展命門的儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)被視為下一個(gè)萬億級(jí)藍(lán)海市場(chǎng)，正在迎來高速發(fā)展的歷史性拐點(diǎn)。
對(duì)于投資者來說，這似乎又是一場(chǎng)新的造富狂歡。但是對(duì)于大多數(shù)身處賽道的企業(yè)來說卻充滿忐忑——這是一場(chǎng)開跑沒有回頭路的極限拉力賽，其中大部分選手車技尚不嫻熟。主辦方在提供地圖指南的同時(shí)，也給出了風(fēng)險(xiǎn)提示：前方道路尚在施工，一旦車速失控可能萬劫不復(fù)。
按照專業(yè)分組被拉上賽道的各方選手，要想順利贏得每一個(gè)賽站必須做到以下三點(diǎn)：
1. 技術(shù)和產(chǎn)品能力跑贏市場(chǎng)認(rèn)可；
2. 商業(yè)模式耦合新能源閉環(huán)生態(tài)；
3. 守住安全底線并提升集成能力。
1、技術(shù)押注：最難科目二
甘肅“棄風(fēng)棄光”案只是撥動(dòng)中國能源神經(jīng)的一次小事件，事實(shí)上，隨著可再生能源的大規(guī)模并網(wǎng)，電網(wǎng)調(diào)峰壓力陡增的不止于甘肅一省。
為了解決電網(wǎng)的穩(wěn)定性和平衡性問題，各地在建設(shè)電網(wǎng)時(shí)一般會(huì)與新能源開發(fā)商私下達(dá)成協(xié)議，規(guī)定配置儲(chǔ)能可以優(yōu)先并網(wǎng)。到了2020年，這一不成文的條件被多地政府和省網(wǎng)公司直接擺到了臺(tái)面上，紛紛在新能源招標(biāo)方案中寫明儲(chǔ)能的配置比例。當(dāng)年全國先后有17個(gè)省市區(qū)出臺(tái)了相關(guān)政策，“風(fēng)光儲(chǔ)一體化”成為新能源建設(shè)的強(qiáng)制標(biāo)配。
儲(chǔ)能從此前的附加項(xiàng)變成了必選項(xiàng)，一時(shí)間被推到了聚光燈下，在資本市場(chǎng)上的風(fēng)光甚至不亞于被“碳中和”概念節(jié)節(jié)拉高的風(fēng)電和光伏板塊。
在眾多新型儲(chǔ)能技術(shù)中，電化學(xué)儲(chǔ)能憑借技術(shù)相對(duì)成熟、配置靈活、建設(shè)期短、成本相對(duì)更低等優(yōu)勢(shì)，成為儲(chǔ)能賽場(chǎng)的熱點(diǎn)賽道，吸引了大量選手入場(chǎng)和資本押注。
需求端心急如焚，企業(yè)卻壓力山大，從目前國內(nèi)電化學(xué)儲(chǔ)能的技術(shù)發(fā)展階段來看，總體上仍然處于商業(yè)化初期階段。這就意味著，被一紙政策趕上賽道的主力選手，大部分還處于“科目二”考試階段。
2022年3月21日，國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》中明確提出，到2025年初，新型儲(chǔ)能要具備大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用條件。其中，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)性能進(jìn)一步提升，系統(tǒng)成本降低30%以上。
在電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電池是核心技術(shù)，也是提質(zhì)和降本的關(guān)鍵。度電成本、能量密度、功率密度、循環(huán)次數(shù)、安全可靠性，是這場(chǎng)“科目二”的五項(xiàng)必考。除此之外，還有環(huán)境適應(yīng)性、快充能力等若干選考項(xiàng)。
發(fā)展相對(duì)成熟的鋰電池，由于當(dāng)下最具備同時(shí)滿足上述指標(biāo)的潛力，成為各參賽選手的首選技術(shù)方案。然而要適應(yīng)新的拉力賽道，傳統(tǒng)鋰電池還需要突破若干技術(shù)瓶頸，完成各種“大改”。
作為種子選手的龍頭公司，努力用盡各種方式改裝自己的鋰電池“賽車”。
一方面是技術(shù)迭代和工藝優(yōu)化。寧德時(shí)代、比亞迪等傳統(tǒng)電池廠同時(shí)向多條技術(shù)路線發(fā)起猛攻，從電池結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、增強(qiáng)電芯材料等方面入手，奮力擊破技術(shù)壁壘，將鋰電池的性能潛力挖掘到最大。
2019年至今，各大電池廠商之間開展了一場(chǎng)眼花繚亂的技能大比武。從寧德時(shí)代不斷開拓多元技術(shù)路線，到比亞迪在磷酸鐵鋰路線上的死守突圍，中國鋰電池技術(shù)在這場(chǎng)“最難科目二”的應(yīng)考中狂飆突進(jìn)，全面問鼎世界第一。
另一方面是加強(qiáng)供應(yīng)鏈整合。在上游資源價(jià)格瘋漲、下游客戶持續(xù)壓價(jià)的雙重壓力下，積累了充沛資金和客戶資源的頭部玩家，除了加速擴(kuò)產(chǎn)之外，同時(shí)加大并購和整合力度，爭相卡位上游資源。
近年來，電池廠和隔膜、正負(fù)極等材料供應(yīng)商合資設(shè)廠，拉邊站隊(duì)已經(jīng)成為常規(guī)操作。自2021年底鈷、鋰、鎳資源價(jià)格瘋漲以來，“誰家礦多”又成為可以影響股價(jià)的直接指標(biāo)，寧德時(shí)代、比亞迪、國軒高科、億緯鋰能等國內(nèi)主要電池廠都成為全球“買礦”的活躍力量。
當(dāng)老玩家在鋰電池“魔改”道路上嚴(yán)重內(nèi)卷，新生代選手想要搏得名次，只能選擇開辟全新技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)“換道超車”。
隨著2019年華為宣布入局新能源汽車后，在電池領(lǐng)域的投資布局也悄悄展開。今年4月1日，鈉離子電池創(chuàng)業(yè)公司中科海鈉宣布獲得華為旗下哈勃投資的資金注入；早在2021年7月29日，寧德時(shí)代也高調(diào)發(fā)布了鈉離子電池，成為其股價(jià)沖頂?shù)闹苹鸺?/p>
事實(shí)上，鈉離子電池這條技術(shù)路線并不新鮮，鈉離子與鋰離子電池的研究均起步于上世紀(jì)70年代，然而受當(dāng)時(shí)研究條件限制，鈉離子電池在能量密度、循環(huán)次數(shù)等指標(biāo)上始終難以突破技術(shù)屏障，逐漸被鋰電池甩在身后。
直到近年來，鋰資源短缺問題成為業(yè)界共同焦慮，大型儲(chǔ)能電站、新能源車對(duì)電池越來越嚴(yán)苛的安全要求也讓鋰離子電池略顯力不從心，學(xué)術(shù)界開始“重操舊業(yè)”，再度掀起鈉離子電池的研究熱潮。除了涌現(xiàn)出中科海鈉、鈉創(chuàng)新能源等一眾新秀廠商外，寧德時(shí)代、欣旺達(dá)等鋰電池頭部玩家也在這條賽道上集中發(fā)力，積極儲(chǔ)備鈉離子電池技術(shù)。
得益于各方選手的不懈努力，鈉離子電池在能量密度、循環(huán)次數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)上大有進(jìn)益，然而距離鋰電池仍然有不小差距。雖然鈉電池依靠原材料成本低且易取得、理論安全性高等先天優(yōu)勢(shì)成為儲(chǔ)能賽場(chǎng)的熱門備選技術(shù)，但鈉電池要想成為馳騁賽道的主力“車型”，綜合性能方面還有相當(dāng)多的瓶頸需要突破。
除了鈉離子電池外，固態(tài)電池、液流電池、鎂離子電池、鋅離子電池等新型電池技術(shù)也都在各大實(shí)驗(yàn)室里苦練內(nèi)功，希望有朝一日能與鋰電池華山論劍，成為新的武林霸主。
電化學(xué)儲(chǔ)能雖然是參賽的主流“車型”，卻難以滿足所有場(chǎng)景需求。與之互補(bǔ)的壓縮空氣儲(chǔ)能、氫儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能技術(shù)由于在技術(shù)指標(biāo)、成本控制、商業(yè)化量產(chǎn)等方面各有短板需要攻克，盡管上有政策扶持，下有業(yè)界努力，卻仍然一直徘徊在商業(yè)化的起跑線處。
作為儲(chǔ)能市場(chǎng)的“壓艙石”，傳統(tǒng)抽水蓄能在可再生能源并網(wǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大的壓力倒逼下，也迎來新的春天。
2021年3月19日，國家電網(wǎng)宣布“十四五”期間將在抽水蓄能領(lǐng)域投資1000億元，一度引發(fā)該板塊的漲停潮。隨后國家能源局《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》發(fā)布，開篇就用“三最”——“技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件”對(duì)抽水蓄能進(jìn)行評(píng)價(jià)，更讓抽水蓄能成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。
盡管再度被推上風(fēng)口，抽水蓄能想要再度起飛也要面臨重重考核。從“十一五”開始，我國抽水蓄能建設(shè)中長期規(guī)劃目標(biāo)的完成情況并不理想，多位經(jīng)濟(jì)學(xué)專家將原因歸結(jié)于“未形成較為穩(wěn)定穩(wěn)健的營收模式”。
電化學(xué)儲(chǔ)能的諸多窘境也同樣如此。這意味著，在儲(chǔ)能這場(chǎng)漫長拉力賽中，即使技術(shù)“科目二”考試通過了，也僅僅只是具備了上路的條件，如果沒有可持續(xù)的商業(yè)模式支撐，仍然難以順利跑完全程，拿到進(jìn)入最終決賽圈的資格。
2、商業(yè)突圍：漂移過急彎
可再生能源的大規(guī)模并網(wǎng)，正在推動(dòng)整個(gè)電力系統(tǒng)從“源—網(wǎng)—荷”向“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”發(fā)展，儲(chǔ)能成為建設(shè)新型電力系統(tǒng)的第四大基礎(chǔ)要素。
但中國現(xiàn)有的電力系統(tǒng)，似乎還沒有完全做好接納儲(chǔ)能的準(zhǔn)備。
遵循“三放開、一獨(dú)立、三強(qiáng)化”和“管住中間，放開兩頭”的電力體制改革思路，發(fā)電側(cè)和售電側(cè)電價(jià)正在加快向市場(chǎng)化過渡。但是在新的機(jī)制成熟之前，賽道上的很多急彎和陷坑，還需要車手們憑借高超的車技一一應(yīng)對(duì)。
雖然國家《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》提出要“明確新型儲(chǔ)能獨(dú)立市場(chǎng)主體地位”，但從目前實(shí)際情況來看，儲(chǔ)能要想在未來新能源生態(tài)中真正占據(jù)一席之地，形成獨(dú)立商業(yè)閉環(huán)并與新型電力體系全面耦合，還有相當(dāng)多的堵點(diǎn)需要打通。
山東萊州土山鎮(zhèn)，屹立著華東最大的光儲(chǔ)融合電站。為電網(wǎng)提供調(diào)度服務(wù)后獲取補(bǔ)貼，是目前電站最大的收入來源。僅去年4月，該電站便獲得了超過6萬元的調(diào)度補(bǔ)貼。不參與電網(wǎng)調(diào)度時(shí)，電站通過自發(fā)自用的方式來節(jié)約用電成本。雖然開源與節(jié)流同時(shí)進(jìn)行，萊州儲(chǔ)能電站的成本回收預(yù)期時(shí)間仍然長達(dá)15年。
萊州土山鎮(zhèn)光儲(chǔ)融合電站
發(fā)電側(cè)儲(chǔ)能大多通過電力輔助服務(wù)獲取收益，用戶側(cè)儲(chǔ)能的盈利則大多依靠峰谷套利來實(shí)現(xiàn)。為了滿足大型商場(chǎng)的用電量，北京世貿(mào)天階安裝了一個(gè)容量為1.4MW/4.2MWh的儲(chǔ)能站。運(yùn)營方在低谷電價(jià)0.3元左右時(shí)買入電量，在用電高峰時(shí)則以低于峰值電價(jià)的1.1元價(jià)格賣給商場(chǎng)，低買高賣賺取差價(jià)利潤。儲(chǔ)能站與商場(chǎng)之間也實(shí)現(xiàn)了雙贏——通過發(fā)揮“削峰填谷”的作用，每年可以為商場(chǎng)節(jié)約100-200萬元的電費(fèi)。
但是儲(chǔ)能項(xiàng)目的成本回收和實(shí)現(xiàn)盈利并非易事，國家電網(wǎng)就曾經(jīng)在儲(chǔ)能項(xiàng)目上栽過跟頭。2018年，國網(wǎng)系統(tǒng)最大規(guī)模的電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能電站在長沙投運(yùn)。盡管該電站可以通過電網(wǎng)削峰填谷、儲(chǔ)能租賃服務(wù)、輔助服務(wù)市場(chǎng)獲取收益，但由于一期投資便已超3億元，據(jù)國網(wǎng)公司內(nèi)部測(cè)算，基于當(dāng)前湖南省的峰谷電價(jià)政策和目前的電池技術(shù)，每年預(yù)計(jì)營收約2160 萬元，虧損卻高達(dá)3281萬元，該儲(chǔ)能電站在全壽命周期內(nèi)都將處于虧損狀態(tài)。
由于儲(chǔ)能項(xiàng)目的盈利模式大多屬于“蚊子腿上劈精肉”，和不同場(chǎng)景的用電實(shí)際情況密切相關(guān)，因?yàn)槭杖肭绬我?、投資回收周期長而陷入持續(xù)虧損的情況，在我國儲(chǔ)能市場(chǎng)并非個(gè)別現(xiàn)象。
在強(qiáng)配儲(chǔ)能成為全國多半省市的選擇后，新能源開發(fā)商也同時(shí)面臨著雙重壓力。一方面是不斷強(qiáng)調(diào)的風(fēng)電光伏平價(jià)上網(wǎng)，讓開發(fā)商可賺取的利潤空間被嚴(yán)重壓縮，另一方面則是對(duì)儲(chǔ)能配置的強(qiáng)行要求，讓眾多開發(fā)商不得不增加額外投入。2019年12月，國家電網(wǎng)發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步嚴(yán)格控制電網(wǎng)投資的通知》，明確要求不得以投資、租賃或合同能源管理等方式開展電網(wǎng)側(cè)電化學(xué)儲(chǔ)能設(shè)施建設(shè)。一位新能源開發(fā)企業(yè)的負(fù)責(zé)人甚是不解：“電網(wǎng)因虧損不再建了，就讓我們發(fā)電企業(yè)建，憑什么？”
雖然儲(chǔ)能對(duì)于國家新型電力系統(tǒng)建設(shè)的重要性不言而喻，但行業(yè)短期發(fā)展靠項(xiàng)目，中期發(fā)展靠政策，長期發(fā)展靠環(huán)境。如何保證儲(chǔ)能作為“獨(dú)立市場(chǎng)主體”實(shí)現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展，美國儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展之路可以作為一面參考鏡子。
美國儲(chǔ)能市場(chǎng)之所以能夠迅速發(fā)展，首先得益于技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)成本快速下降；其次是政府通過法令明確賦予了儲(chǔ)能和其他要素主體同樣的市場(chǎng)地位，F(xiàn)ERC（聯(lián)邦能源管制委員會(huì)）于2018年2月發(fā)布的841法令規(guī)定，儲(chǔ)能可參與RTO（區(qū)域輸電組織）與 ISO（區(qū)域性獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商）運(yùn)營的所有電力市場(chǎng)；此外，精細(xì)化補(bǔ)貼和稅費(fèi)減免進(jìn)一步拉動(dòng)了儲(chǔ)能發(fā)展——在這個(gè)過程中，市場(chǎng)機(jī)制快速成熟，企業(yè)有利可圖，投入動(dòng)力更強(qiáng)，又反過來促進(jìn)行業(yè)進(jìn)步。
加利福尼亞州正在成為美國最大的儲(chǔ)能市場(chǎng)，得益于快速增長的光伏產(chǎn)業(yè)將極大拉動(dòng)儲(chǔ)能的裝機(jī)容量。在加州，發(fā)電側(cè)和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目均可作為非發(fā)電資源或需求側(cè)響應(yīng)資源參與電力市場(chǎng)交易，企業(yè)通過峰谷套利、輔助服務(wù)、備用電源、輸配電價(jià)等多種方式獲取利潤。在這個(gè)過程中，大投資商也樂于投資規(guī)模大、收益穩(wěn)定的儲(chǔ)能項(xiàng)目。
Arevon公司在加州開通運(yùn)營的100MW/400MWh 電池儲(chǔ)能項(xiàng)目
政策促進(jìn)、技術(shù)競爭、資本投資三者之間形成了一個(gè)良性循環(huán)，企業(yè)看到持續(xù)獲利的前景，才會(huì)更有動(dòng)力專注研發(fā)和經(jīng)營，成為推動(dòng)行業(yè)創(chuàng)新和進(jìn)步的中堅(jiān)力量。
由于美國電網(wǎng)基礎(chǔ)相對(duì)中國較弱，很難做到全國統(tǒng)一調(diào)度，各州管好各自的新能源消納，只能大量依賴儲(chǔ)能。相比之下，中國則可以通過多建輸電通道實(shí)現(xiàn)電力外送，此前西北地區(qū)“棄風(fēng)棄光”現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn)，和新建的電力外送通道有直接關(guān)系。然而，這也成為阻礙儲(chǔ)能發(fā)展的間接因素。
另一方面，由于新型儲(chǔ)能通過技術(shù)成熟實(shí)現(xiàn)降本增效還需要一段時(shí)間，這段時(shí)間對(duì)于企業(yè)來說就成為最為煎熬的窗口期。一直以來，業(yè)內(nèi)呼吁出臺(tái)儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策的聲音不斷，但由于全國電網(wǎng)情況異常復(fù)雜，國家一直未能出臺(tái)統(tǒng)一的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。地方政府雖有五花八門的補(bǔ)貼措施，但往往會(huì)附帶招商引資等各種目的和條件，整體來看補(bǔ)貼較為分散，且數(shù)量和金額較少。
這就相當(dāng)于，車手已經(jīng)在賽道上一路狂奔，前方道路卻還在修繕，而眾多的急彎和陷坑，都需要車手憑借高超的車技依次避開，一不小心就有可能翻車墜崖。
拉力賽和F1這類封閉賽道競速賽最大的區(qū)別就在于——大量路段都布滿砂石、泥濘甚至冰雪，在這樣附著力極低的開放賽道上還要保持全速通過，往往只能采用“漂移過彎”的驚險(xiǎn)方式。這不僅對(duì)車手的駕駛技術(shù)是一種極限考驗(yàn)，對(duì)領(lǐng)航員的商業(yè)預(yù)判能力也是巨大挑戰(zhàn)。
從整場(chǎng)競賽的角度來看，車手們要想安全通過每一個(gè)賽站，技術(shù)和商業(yè)模式二者缺一不可。新型能源電力體系與儲(chǔ)能行業(yè)互相成就，新能源大規(guī)模并網(wǎng)帶來了儲(chǔ)能需求激增，儲(chǔ)能的發(fā)展又促進(jìn)新能源消納，“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”最終形成一個(gè)良性的閉環(huán)生態(tài)。當(dāng)車手的技術(shù)和產(chǎn)品能力跑贏市場(chǎng)認(rèn)可之后，商業(yè)模式能否耦合這個(gè)閉環(huán)生態(tài)，將成為最終贏得比賽的關(guān)鍵。
3、安全底線：保持抓地力
拉力賽的驚險(xiǎn)在于，如果賽車不能在高速行駛過程中時(shí)刻保持抓地力，則隨時(shí)可能沖出賽道，甚至車毀人亡。
2022年4月18日，美國亞利桑那州鹽河變電站內(nèi)儲(chǔ)能設(shè)施發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)持續(xù)了五天仍未結(jié)束。消防人員之所以不敢全力滅火，是因?yàn)槿昵霸撝莶贿h(yuǎn)處的另一座儲(chǔ)能設(shè)施曾發(fā)生火災(zāi)，消防員進(jìn)入檢查時(shí)儲(chǔ)能電池突然爆炸，導(dǎo)致八人受傷。根據(jù)當(dāng)時(shí)的分析報(bào)告披露，事故由一個(gè)鋰離子電芯短路引起。
亞利桑那州鹽河變電站火災(zāi)事故
“安全”是儲(chǔ)能行業(yè)發(fā)展的命門，各大廠商都時(shí)刻緊繃著神經(jīng)，在追求高性能、低成本的同時(shí)還要確?？煽亢桶踩?。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自2017年起，全球共發(fā)生約四十起儲(chǔ)能電站起火爆炸事故，均與電化學(xué)儲(chǔ)能相關(guān)。而電化學(xué)儲(chǔ)能最大的安全隱患，基本就是鋰離子電池的“熱失控”問題。
2021年4月16日正午，北京豐臺(tái)大紅門儲(chǔ)能電站發(fā)生起火爆炸事故，造成3人遇難、1人受傷。經(jīng)查明，事發(fā)項(xiàng)目所用電池均為合肥國軒高科動(dòng)力能源有限公司生產(chǎn)，事故直接原因?yàn)殡姵貎?nèi)發(fā)生短路故障，引發(fā)熱失控起火，進(jìn)而導(dǎo)致爆炸。
這不是國軒高科近年來第一次陷入電池質(zhì)量危機(jī)。自2019年開始，電動(dòng)車廠商甌鵬動(dòng)力和國軒高科就針對(duì)電池包質(zhì)量問題多次發(fā)生糾紛。2021年，這些糾紛更是直接被擺上了臺(tái)面。11月28日，甌鵬動(dòng)力組織了一場(chǎng)名為“吹哨電池安全——國軒鋰電池疑似存質(zhì)量缺陷說明會(huì)”的媒體發(fā)布會(huì)，在向記者提供的材料中，當(dāng)年大紅門儲(chǔ)能電站爆炸事故也被作為國軒高科電池質(zhì)量存在缺陷的“重要證據(jù)”。
根據(jù)甌鵬動(dòng)力描述，其采購的國軒高科電池包發(fā)生數(shù)十起電池爆燃和自燃事故，經(jīng)三方機(jī)構(gòu)檢測(cè)認(rèn)為，電池包存在漏液、腐蝕和防爆閥失效等多項(xiàng)質(zhì)量問題。國軒高科則通過媒體進(jìn)行反駁，認(rèn)為事故是因甌鵬動(dòng)力自行采購的電池包保護(hù)板問題所致。
雙方各執(zhí)一詞，開展了激烈的隔空互掐。盡管國軒高科快速做出了補(bǔ)救措施，但其股價(jià)依然受到“波及”。截至11月29日收盤，國軒高科股價(jià)在鋰電池指數(shù)上漲2.67%的背景下逆勢(shì)走低，報(bào)收62.33元/股，下跌2.5%。
在鋰電池仍是當(dāng)前電化學(xué)儲(chǔ)能主流技術(shù)的背景下，安全性問題一直是懸在各家電池廠商頭上的一把利劍。在其它行業(yè)可能還有“一慢二看三通過”的說法，但在已經(jīng)被拉上賽道飛馳的電化學(xué)儲(chǔ)能領(lǐng)域，如何在保持車速的同時(shí)還能“安全通過”，成為各方選手每時(shí)每刻都必須盯牢的底線。
一套儲(chǔ)能系統(tǒng)往往需要由成千上萬枚單體電池通過串、并聯(lián)方式組合成電池系統(tǒng)。除了電池自身質(zhì)量可靠之外，被稱為“電池保姆”的儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)（BMS）也極為重要。中國工程院陳清泉院士曾形容：“沒有BMS的電池包猶如一枚定時(shí)炸彈”。
和動(dòng)力電池BMS研發(fā)主要由終端車廠主導(dǎo)不同，目前看來儲(chǔ)能電池的終端用戶——電網(wǎng)公司并沒有加入BMS 研發(fā)制造的需求和具體行動(dòng)，這就給電池廠和專注儲(chǔ)能BMS這一細(xì)分賽道的專業(yè)廠商留下了巨大的發(fā)展空間。而智能化的BMS作為儲(chǔ)能系統(tǒng)降本增效、確保安全的關(guān)鍵技術(shù)，也正在成為各大廠商努力培育的新利潤增長點(diǎn)。
一套完整的電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)一般由電池模組、儲(chǔ)能變流器（PCS）、電池管理系統(tǒng)（BMS）以及能量管理系統(tǒng)（EMS）組成。其中，電池模組負(fù)責(zé)儲(chǔ)電；PCS是連接于電池系統(tǒng)與電網(wǎng)或負(fù)荷之間，實(shí)現(xiàn)電能雙向轉(zhuǎn)換的變流器；而BMS和EMS是儲(chǔ)能系統(tǒng)的管理控制中樞——BMS主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電池?cái)?shù)據(jù)，保護(hù)電池安全；EMS主要通過數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度來實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部微電網(wǎng)的能量控制，保證微電網(wǎng)和整套系統(tǒng)正常運(yùn)行。
從賣電池到賣集成系統(tǒng)，各家儲(chǔ)能廠商都在朝著這一步邁進(jìn)，然而做好卻并不容易。儲(chǔ)能系統(tǒng)集成如太極拳般易學(xué)難精，僅通過簡單拼湊組裝，容易存在兼容問題，難以保障整套系統(tǒng)的安全性。中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)儲(chǔ)能應(yīng)用分會(huì)秘書長劉勇表示：“建設(shè)高效率、低成本、適配度高的儲(chǔ)能電站，是儲(chǔ)能行業(yè)追求的共同目標(biāo)，系統(tǒng)集成是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要一環(huán)。”
系統(tǒng)集成給終端用戶提供的是全方位服務(wù)，包括儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)、回收等，一旦運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，也由第三方集成商負(fù)責(zé)解決，這就為儲(chǔ)能成為獨(dú)立市場(chǎng)主體創(chuàng)造了前提條件。
然而，在當(dāng)前快速發(fā)展的新型能源生態(tài)系統(tǒng)中，儲(chǔ)能要想形成完整獨(dú)立的商業(yè)閉環(huán)仍然需要時(shí)間。目前大多數(shù)集成項(xiàng)目都是非標(biāo)準(zhǔn)模式，獨(dú)立市場(chǎng)和碎片化場(chǎng)景過多、行業(yè)整體產(chǎn)能供求比高，讓儲(chǔ)能系統(tǒng)集成在短期內(nèi)很難形成標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；目蓮?fù)制效應(yīng)。同時(shí)，由于行業(yè)數(shù)據(jù)仍在運(yùn)營積累階段，如何量化系統(tǒng)集成形成的服務(wù)價(jià)值，業(yè)內(nèi)也需要一個(gè)較長的沉淀時(shí)間。
在這樣一個(gè)個(gè)充滿不確定性的場(chǎng)景中，車手緊盯的第一目標(biāo)并非對(duì)手，更多時(shí)候是自己手中的方向盤和檔桿，時(shí)刻保持“控車”，以應(yīng)對(duì)各種低抓地力的魔鬼路段。
4、孤獨(dú)的狂奔
電影《飛馳人生》中，沈騰飾演的張馳在給年輕車手培訓(xùn)時(shí)講到：“你過的每一道彎都不可能再來一次，你犯的每一個(gè)錯(cuò)都可能斷送你的職業(yè)生涯。”
拉力賽的飛馳，并不是如《頭文字D》那般在蜿蜒崎嶇的山路上風(fēng)馳電掣，兩輛車你追我趕，對(duì)手和山路一樣可怕。相反，是帶著孤獨(dú)和令人窒息的緊張狂奔——與其說是和別人在較量，倒不如說是超越自我的賽跑。
當(dāng)前，國內(nèi)在新型儲(chǔ)能賽場(chǎng)競逐的選手大致可以分為三類：
第一類是財(cái)大氣粗的傳統(tǒng)鋰電池巨頭，如寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能等。這類選手在動(dòng)力電池和消費(fèi)鋰電池領(lǐng)域積累了雄厚資本和豐富經(jīng)驗(yàn)，可以重金押注關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)大手筆進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈布局。
第二類是另辟蹊徑的新生代選手，如輝能科技、中科海納、寶豐儲(chǔ)能等。這類選手往往選擇從固態(tài)電池、鈉離子電池、氫儲(chǔ)能等新技術(shù)路線突破，以打破巨頭擋路的局面，謀求換道超車。
第三類則是從系統(tǒng)集成向內(nèi)包抄，如北控清潔能源、陸金新能源、南網(wǎng)科技等。這類選手專做系統(tǒng)集成，從外部采購主要部件，隨著市場(chǎng)份額的擴(kuò)大，逐步滲透布局核心技術(shù)。
儲(chǔ)能貫穿電力系統(tǒng)“發(fā)—輸—配—用”各個(gè)環(huán)節(jié)，是融合可再生能源與傳統(tǒng)能源的關(guān)鍵。而在新型能源體系加快重構(gòu)的大格局下，其中的每一個(gè)場(chǎng)景，都可能是一段驚險(xiǎn)刺激的彎道；其中的每一個(gè)賽段，都可能是一次孤獨(dú)無援的征途。
對(duì)于被大時(shí)代驅(qū)趕上賽道的車手們來說，這場(chǎng)能源變革大幕下的極限拉力賽，比拼的不僅僅是財(cái)力技術(shù)，追逐的也不僅僅是商業(yè)目標(biāo)——不論是老司機(jī)還是新車手，誰都沒有百分之百的必勝把握。而可以支撐他們跑完全程的，更多是篤定的心氣和強(qiáng)大的信念。正如張馳在電影中所說：“我沒有想贏，我只是不想輸。”
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研究 | 沈和諧
編輯 | 劉愛國
數(shù)據(jù)支持 | 鈦禾產(chǎn)業(yè)研究院
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