储能冰点

田甜 来源:能源杂志 编辑:jianping 储能
化学储能在开启国内市场元年之后,2019年并未迎来预期中的持续增长,恰恰相反,市场出现了断崖式下跌,行业进入冰点。在政策、安全、技术和成本的多重挑战之下,化学储能将走向何方?“来自英国的订单持续不断,甚至1-2年后的项目也开始下单了。”张子峰向《能源》透露。作为比亚迪电力科学院总工、储能业务负责人,他
安全暗雷


盈利难之外,储能产业还面临着严峻的安全考验。


频发的安全事故像噩梦一样笼罩储能产业。公开报道中,从2017年起到2019年,全球储能产业一路领先的韩国,接连发生20多起火灾,涉事厂商主要为三星SDI和LG化学。


为此,韩国储能产业陷入半年停滞期,直到去年6月11日,韩国通商资源部公布调查结果。调查报告显示,火灾原因主要是来自于:电池保护系统不良、运营环境管理不良、安装疏忽、储能系统集成(EMS,PCS)不良等4种因素。


事实上,国内市场也发生过起火事故。一位不愿具名的业内人士透露,在火储联合调频领域领先的一家企业,也因为火灾事故而导致企业业务停滞。


由于本身具有化学属性,储能的安全隐患与生俱来。宁德时代副董事长黄世霖曾直言:“储能系统的安全可靠性是储能产业的生命线。”


储能涉及到电池、PCS、BMS、安全消防等多个问题,需要在对各方面问题充分了解的基础上,进行系统性规划。因此,储能是一项复杂的系统工程。


然而,由于处在起步阶段,产业尚未形成标准规范,储能电站的安全性主要来自厂商的探索。


“我们对安全的理解包含两方面,一方面是主动安全,另一方面是被动安全。”张子峰对《能源》表示。


据其介绍,主动安全是在项目设计时,考虑到关键点,及风险大的地方,然后对这些点专门设定,包括实时监控,如温度检测。如果检测到温度异常,会及时反馈到PCS,从而采取降功率等措施。被动安全则来自不同国家电网和消防法规要求。


锂电池龙头宁德时代也与德国莱茵TUV签署框架合作协议,双方将围绕电池、双方将围绕电池、储能系统、生产设备及生产过程展开全方位合作。


储能行业安全的另外一个隐患是,现在用于储能的电池,基本以动力电池为主,而新能源汽车和储能是完全不同的应用场景。


电动汽车追求高倍率、高能量密度、防震动等;电力储能则要求高安全、长寿命、低成本等,与动力电池技术研发路线不同。


电动汽车搭载几十个、几百个单体即能满足需求,而储能电站则是成百上千单体的体量。


一位从业人员透露,目前,很多储能设备并不具备测试环境,很多都是拿着单颗电芯以及单个模组的数据去评估系统的性能,而控制几十颗电芯与控制成千上万颗电芯的难度是呈数量级倍增的。


动力电池用于储能的另一问题,是储能项目的循环使用寿命无法保证。


相对于动力锂电池而言,储能锂电池对于日历使用寿命有更高的要求。新能源汽车的寿命一般在5-8年,而储能项目的寿命一般都希望大于10年。动力锂电池的循环次数寿命在1000-2000次,而储能锂电池的循环次数寿命一般要求能够大于3500次。


未来,动力电池和储能电池技术路线将会分开,行业对此已经形成共识。据了解,包括宁德时代、亿纬锂能、上海国轩新能源等企业已经在研发专用的储能电芯。


而阳光电源布局则更要早,2015年,阳光电源与三星SDI合作,成立了专门的储能电池生产线。


“虽然有企业已经专门针对储能电池去做开发和生产,但市场的整体情况不乐观。”陈志表示。


他指出,因为储能总体市场容量很小,企业单独留出一条生产线生产储能电池或者只做储能电池,可能面临产线开工不足,甚至不足以支撑公司运营的情况。“企业如何取舍,就看它对储能市场的看法和战略定位了。”


低谷探路


低迷的市场环境下,企业由扩张转向内功修炼,而降本增效将是企业需要长期面对的课题之一。


在储能系统成本构成上,目前电池成本约占60%,PCS占比20%,BMS占比5%,EMS占比5%-10%,其它配件5%。


成本占比最大的电池,根据彭博新能源财经的报告,2019年,全球锂电池组的平均价格已经较2010年下降87%,低至156美元/千瓦时,中国锂电池组的平均价格最低,为147美元/千瓦时。


“电池降成本的路线已经很清晰,主要有规模化应用和技术进步两条路线。”俞振华表示,电池受限于材料行业,有自身的规律。该领域颠覆性技术是靠材料行业一点点的累积,以新的材料生产新的型号,往往是以五到十年为单位。


技术进步的情况下,电池的规模化应用备受期待。上述报告指出,锂离子电池制造业的学习速率为18%,也就是每当锂离子电池累计生产量翻一番时,锂离子电池价格会下降18%。


此前,俞振华曾与锂电厂商有过沟通,厂商认为仅依靠规模效益就能把储能整体系统的技术部分成本降到1.2元/千瓦时,这一数字同时也是CNESA投融资专委会认为的大规模社会资金对用户侧项目的投资拐点。要实现这个成本目标,厂商的单条生产线,要有一个每年GWH级的生产需求。


“储能就差最后一脚,大家呼吁政策推动一下,初始量起来的话,成本就可以降下去,实现闭环发展。”俞振华表示。


此外,处在粗放发展阶段的储能,PCS、PACK、供应链管理、系统集成设计等方面也还有很大下降空间。


同时,成本也是一种综合考量。提升系统的循环寿命和效率也是一种变相的成本下降,安全也是成本的一部分。


储能同样面临着非技术成本的挑战。如融资的财务成本,以及灰色成本。据张子峰透露,在国内某个电网侧项目的招标过程中,业主方曾以“科研经费”的名义索要回扣。


国内市场遇冷,越来越多的厂商开始将目光转向海外。业内人士预测,国内储能产业或将复制光伏产业发展路径,国内生产,国外销售径。


“从发展早期来看,储能成本较高,而且又非刚性需求,大家都把储能看作一个能源奢侈品,但在电力体制市场化程度较高的国家,储能发展空间更大。”陈志表示。


据其介绍,依靠阳光电源多年的国际化的耕耘,目前海外储能业务已经占到阳光电源储能业务的70%。


事实上,包括宁德时代、科陆电子、派能电池、圣阳电源等在内的其他大批厂商,也已经将触角延伸至海外。


根据(CNESA)统计显示,韩国、英国、美国、澳大利亚、德国、日本等是全球储能版图的主要塑造者。连同中国在内,七个国家的装机规模合计占全球新增规模的近94%。


上述发达国家除外,国内储能厂商也开始在巴西、印度等电力需求旺盛的新兴国家寻找机会。


但是,不同于国内光伏行业引领世界发展的产业格局,储能出海将要面临更为严峻的挑战。


首先,国际储能市场上,中国企业要面对的都是一些重量级玩家,如三星、LG和松下等,包括壳牌、特斯拉、Fluence等也展现出勃勃野心。


其次,发达国家要求严苛,安全门槛高,同时,不同国家的安全标准和电网接入标准不同,需要企业投入大量财力人力研究。


第三,竞争力比较上,在系统集成这一储能价值高点,我国储能厂商还比较薄弱。而最为突出的性价比优势,也有韩国三星、LG等步步紧逼。


“出海已经成为趋势,大家都在往外走,但成功走出去的特别少。”陈志表示。


行业由热入冷,一定程度上促进了产业的理性发展。“炒得太厉害有时候对产业有伤害。”CNESA监事长张静此前在公开场合表示。


事实上,上一轮热潮中,频发劣币驱逐良币的情况。在多次竞标过程中,陈志常会遇到项目报价差价巨大的情况,有的厂商甚至为了拿下项目,不惜以低于成本价的价格竞标。


对此,陈志表示,在储能电站投资收益有限的情况下,投资者不能唯价格是论。一些厂商使用库存动力电池来做储能,在行业中已是公开的秘密。


业主也曾向本刊反馈,同一个项目,有的报价5000多万,有的报价3000多万。而业主也无法有效评估方案的合理性。


产业发展初期,由于市场处于培育阶段,标准缺失,透明度低,草莽丛生的局面也在情理之中。但陈志强调,“这个行业挣不了快钱,也不是一锤子买卖。”

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