隨著安全性被賦予更高的重視程度，儲(chǔ)能電池市場(chǎng)7月上演“風(fēng)起云涌”。
Wind數(shù)據(jù)顯示，7月以來，釩電池指數(shù)成份股持續(xù)上漲。以攀鋼釩鈦為例，截至7月21日收盤，本月累計(jì)上漲幅度已超過一倍，股價(jià)創(chuàng)自2011年9月以來新高。同日，安寧股份、振華股份、河鋼股份等釩電池概念股漲幅均超過6%。
業(yè)界普遍認(rèn)為，這與國(guó)家能源局發(fā)布的新規(guī)有著密切關(guān)聯(lián)。
根據(jù)國(guó)家能源局近期公布的《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求(2022年版)(征求意見稿)》(下稱《重點(diǎn)要求》)，中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動(dòng)力電池;選用梯次利用動(dòng)力電池時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評(píng)估。
由于政策對(duì)儲(chǔ)能安全性要求的進(jìn)一步調(diào)高，有分析認(rèn)為，這或?qū)⑹沟靡遭C電池為主的液流電池成為大中型儲(chǔ)能的重要方式。
三元鋰電池、鈉硫電池被除名
近年來，國(guó)家能源局、工信部等部門發(fā)布了多份文件均涉及到儲(chǔ)能電站的管理細(xì)則，但是多位專家對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示，此前幾乎沒有比這一版更為詳盡的規(guī)定。
國(guó)家能源局稱，此舉是為切實(shí)做好電力安全監(jiān)管工作，有效防范電力生產(chǎn)事故。總結(jié)從2014年至今防止電力生產(chǎn)事故的成功經(jīng)驗(yàn)，吸取事故教訓(xùn)，結(jié)合已頒布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，最終形成了《重點(diǎn)要求》。
根據(jù)《重點(diǎn)要求》，中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池。至此，三元鋰電池和鈉硫電池或?qū)⒈粩r在儲(chǔ)能市場(chǎng)的大門外。
多名地方儲(chǔ)能電站管理人士告訴記者，此項(xiàng)規(guī)定對(duì)于國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電池市場(chǎng)影響較小。綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本等因素，目前國(guó)內(nèi)主要的儲(chǔ)能路線是磷酸鐵鋰電池。
“我們一直采用的是磷酸鐵鋰路線，沒有影響。其實(shí)國(guó)內(nèi)主流路線也是鐵鋰，基本影響不大。”浙江南都能源互聯(lián)網(wǎng)有限公司董事長(zhǎng)吳賢章對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，日本鈉硫和韓國(guó)三星三元出現(xiàn)多次起火事件，三元和鈉硫電池不適用于中大型儲(chǔ)能多年前基本已是共識(shí)。
除了明確不同電池類型的準(zhǔn)入程度以外，《重點(diǎn)要求》還針對(duì)性地提出了儲(chǔ)能電站的細(xì)節(jié)要求。例如，鋰離子電池設(shè)備間應(yīng)單層布置，宜采用預(yù)制艙式。站房式鋰離子電池設(shè)備間，單個(gè)防火分區(qū)電池容量不宜超過6MWh;超過6MWh時(shí)，室內(nèi)應(yīng)設(shè)置固定自動(dòng)滅火系統(tǒng)等。
對(duì)于如此詳盡的規(guī)定，業(yè)界存在不同看法。
清華大學(xué)電機(jī)系信息能源實(shí)驗(yàn)室主任、國(guó)家能源局中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略研究課題組首席科學(xué)家慈松對(duì)第一財(cái)經(jīng)分析，提升儲(chǔ)能電站安全性首先應(yīng)區(qū)別單體安全和系統(tǒng)安全。電池應(yīng)用問題的根源來自于系統(tǒng)的“短板效應(yīng)”。由于電池成組原有的使用范式就是固定串并聯(lián)，因此系統(tǒng)中任一個(gè)故障電池單體就能把整個(gè)系統(tǒng)拖垮。
慈松表示，目前通過數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)體系，已經(jīng)可以有效解決安全性的問題。其主導(dǎo)的課題組，通過將互聯(lián)網(wǎng)屏蔽終端差異性的技術(shù)體系引入電池領(lǐng)域，進(jìn)而將電池從一個(gè)模擬能量裝置轉(zhuǎn)變成一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)。通過在微秒毫秒級(jí)及時(shí)阻斷充放電回路，可以極大程度防止熱堆積，形成了一個(gè)防微杜漸式的新型安全體系。
“我們認(rèn)為，現(xiàn)有政策應(yīng)該重視利用數(shù)字儲(chǔ)能技術(shù)在內(nèi)的先進(jìn)手段，提升儲(chǔ)能電站的系統(tǒng)安全，而不只是強(qiáng)調(diào)單體電池類型和消防措施。”慈松說。
梯次利用動(dòng)力電池遇冷
相較于國(guó)內(nèi)儲(chǔ)能電站極少使用的三元鋰電池、鈉硫電池，已經(jīng)進(jìn)軍儲(chǔ)能電站市場(chǎng)的梯次利用電池產(chǎn)業(yè)受到的影響顯然更大。
根據(jù)《重點(diǎn)要求》，中大型電化學(xué)儲(chǔ)能電站不宜選用梯次利用動(dòng)力電池。選用梯次利用動(dòng)力電池時(shí)，應(yīng)進(jìn)行一致性篩選并結(jié)合溯源數(shù)據(jù)進(jìn)行安全評(píng)估。
這并不是國(guó)家相關(guān)部門首次明確梯次利用動(dòng)力電池的管理細(xì)則。2021年9月，國(guó)家能源局曾發(fā)布《新型儲(chǔ)能項(xiàng)目管理規(guī)范(暫行)》，明確可以新建動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目，同時(shí)提出了安全、消防等方面的相應(yīng)要求。
而在此前的征求意見稿中則是提出，“在電池一致性管理技術(shù)取得關(guān)鍵突破、動(dòng)力電池性能監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)體系健全前，原則上不得新建大型動(dòng)力電池梯次利用儲(chǔ)能項(xiàng)目。”
中國(guó)物資再生協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)高延莉?qū)Φ谝回?cái)經(jīng)分析，對(duì)比以往政策的相關(guān)表述，《重點(diǎn)要求》再次表明了“不宜”的態(tài)度。如若能貫徹到正式發(fā)布，將有效遏制梯次利用動(dòng)力電池“一窩蜂”進(jìn)入儲(chǔ)能市場(chǎng)的風(fēng)向，進(jìn)一步規(guī)范儲(chǔ)能電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
高延莉表示，近幾年，市場(chǎng)上出現(xiàn)了很多廢舊電池回收利用的服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)和企業(yè)，其中80%左右的電池來源于報(bào)廢或者故障的汽車電池，應(yīng)用于儲(chǔ)能電站等場(chǎng)景。盡管從資源節(jié)約的角度而言，發(fā)展梯次利用動(dòng)力電池作用明顯，但實(shí)際運(yùn)行的過程中暴露出很多問題。
“因?yàn)檫@些電池本身就是電容量不足被淘汰下來的，所以他們向儲(chǔ)能電站輸入剩余電量的時(shí)候，好比一滴一滴水流入大海，甚至輸不進(jìn)去就被退回來了。同時(shí)，還滋生了生產(chǎn)、消費(fèi)等方面的不安定因素。所以，當(dāng)前政策一直強(qiáng)調(diào)要做好篩選和安全評(píng)估。但是，如果完全按照規(guī)范要求，必要時(shí)更換電池包里的組件，這又是一筆不劃算的買賣。”高延莉說。
據(jù)第一財(cái)經(jīng)記者了解，目前國(guó)內(nèi)多家企業(yè)正在探索合理使用梯次利用動(dòng)力電池的產(chǎn)業(yè)路線，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性和安全性。例如，中國(guó)鐵塔曾表示，截至2021年底，已建成約50萬個(gè)使用梯次利用動(dòng)力電池的基站，遍布31個(gè)省份。總計(jì)使用了51萬組梯次電池，累計(jì)使用量達(dá)3吉瓦時(shí)，相當(dāng)于5萬輛乘用電動(dòng)車的廢舊電池。
高延莉認(rèn)為，目前梯次利用動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)存在的漏洞背后，重要原因之一是數(shù)年前新能源汽車動(dòng)力電池的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)不足、規(guī)范缺位，導(dǎo)致源頭電池質(zhì)量參差不齊，從而需要付出較高成本進(jìn)行檢測(cè)和改造。這一情況將會(huì)伴隨動(dòng)力電池規(guī)范不斷細(xì)化、以及電池研發(fā)技術(shù)進(jìn)步而得到改善。現(xiàn)階段，可以針對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行資源回收，包括提煉其中的貴金屬，以充分發(fā)揮其利用價(jià)值。
釩電池“異軍崛起”
盡管《重點(diǎn)要求》全文未提及釩電池，但是相關(guān)概念股指連續(xù)飄紅之下，釩電池儼然成為“最大贏家”。
釩電池是全釩液流電池的簡(jiǎn)稱，這是一種基于金屬釩元素的氧化還原可再生燃料電池，液流儲(chǔ)能電池系統(tǒng)可以通過更換電解液實(shí)現(xiàn)“瞬間再充電”。
相比于鋰離子電池，釩液流電池容量更大、更安全環(huán)保、循環(huán)壽命更長(zhǎng)、能量轉(zhuǎn)換效率高，早在十幾年前它就被認(rèn)為是儲(chǔ)能電池中的“希望之星”。
為何這個(gè)看起來完美的儲(chǔ)能方案，卻一直未能在商業(yè)領(lǐng)域獲得應(yīng)有的關(guān)注?
鑫欏資訊分析師張金惠對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示，究其原因，一是技術(shù)難、能量低，二是成本高、價(jià)格貴。
“釩電池的初裝成本偏高，通常是鋰電池的兩到三倍。而且由于產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，規(guī)模較小，它的電解液價(jià)格波動(dòng)比較劇烈，整體偏高。如果做一個(gè)四小時(shí)的釩電池儲(chǔ)能電站，它沒有鋰離子電站合算。但是隨著使用時(shí)長(zhǎng)的拉升，它的全生命周期成本優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)。如果做一個(gè)八小時(shí)的釩電池儲(chǔ)能電站，它的性價(jià)比就可以超越后者了。因此，釩電池更適合應(yīng)用于靜態(tài)儲(chǔ)能系統(tǒng)和長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)。”張金惠稱。
根據(jù)官方披露，我國(guó)首個(gè)國(guó)家級(jí)大型化學(xué)儲(chǔ)能示范項(xiàng)目大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站將在今年8月商業(yè)運(yùn)行，項(xiàng)目采用國(guó)內(nèi)自主研發(fā)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全釩液流電池儲(chǔ)能技術(shù)。
一期工程建設(shè)規(guī)模100MW/400MWh，投資約20億元，項(xiàng)目占地面積2.44萬平方米，建筑面積3.65萬平方米。項(xiàng)目建成后將成為全球最大的液流電池儲(chǔ)能電站。
國(guó)泰君安研報(bào)認(rèn)為，釩電池安全性能突出，無燃燒風(fēng)險(xiǎn)。從全生命周期來看，釩電池充放電對(duì)容量幾乎無損耗，全生命周期性價(jià)比突出。綜合而言，全釩液流電池是大規(guī)模儲(chǔ)能的最佳選擇。其判斷，釩電池正處在產(chǎn)業(yè)化的前夜，伴隨儲(chǔ)能的發(fā)展，釩電池的滲透率將快速提升。
評(píng)論