下一個(gè)時(shí)代的技術(shù):我們有多需要儲(chǔ)能的進(jìn)步?

時(shí)間:2025-10-16

來(lái)源:OFweek 儲(chǔ)能網(wǎng)

導(dǎo)語(yǔ):想象一下這個(gè)場(chǎng)景:你開(kāi)了一家包子店,每天凌晨3點(diǎn)開(kāi)始準(zhǔn)備做包子,但顧客要到早上7點(diǎn)才會(huì)來(lái)。更麻煩的是,蒸出來(lái)的包子必須在出爐的瞬間被吃掉,否則立刻消失。

  聽(tīng)上去荒誕一點(diǎn),但這就是發(fā)電廠面臨的荒誕處境:

  深夜電網(wǎng)負(fù)荷低,火電廠卻不能完全停機(jī),白白燒煤維持運(yùn)轉(zhuǎn);白天用電高峰,又得緊急啟動(dòng)備用機(jī)組;光伏在中午發(fā)電最猛,偏偏是用電低谷;風(fēng)電在深夜狂轉(zhuǎn),家家戶戶卻已熄燈入睡。

  這種時(shí)間錯(cuò)配在可再生能源時(shí)代愈演愈烈。傳統(tǒng)火電雖然笨重,但至少聽(tīng)指揮,而太陽(yáng)能和風(fēng)能完全看老天臉色。結(jié)果就是:正午陽(yáng)光猛烈,光伏拼命發(fā)電卻用不完;晚上六七點(diǎn)做飯高峰,太陽(yáng)早已下山。這幾年,棄風(fēng)棄光的現(xiàn)象雖然有所緩解,但本質(zhì)上電力消納依然是每個(gè)新建電站必須要優(yōu)先解決的問(wèn)題。

  電力是終極的易腐商品。

  這個(gè)表述聽(tīng)起來(lái)有些夸張,但卻精準(zhǔn)地刻畫了電力的本質(zhì)特征。不像糧食可以囤積在糧倉(cāng),不像石油可以封存在油罐,不像黃金可以鎖進(jìn)保險(xiǎn)柜,一直以來(lái),電力必須在產(chǎn)生的瞬間被消耗掉,否則就會(huì)白白浪費(fèi)。這種特性給整個(gè)能源體系帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),因?yàn)榘l(fā)電和用電之間存在著嚴(yán)重的時(shí)間錯(cuò)配。

  隨著可再生能源時(shí)代到來(lái),這種錯(cuò)配變得更為嚴(yán)重;于是,儲(chǔ)能就成為解決問(wèn)題的關(guān)竅。

  它的作用像糧倉(cāng)、冷庫(kù)或是銀行:白天光伏發(fā)電過(guò)剩時(shí)把電存起來(lái),晚高峰釋放;夜里風(fēng)電用不完,儲(chǔ)存到次日早晨。這套機(jī)制看似簡(jiǎn)單,卻解決了困擾能源行業(yè)百年的根本矛盾。它讓電力終于可以跨越時(shí)間、平滑波動(dòng)、穩(wěn)定價(jià)值,成為真正意義上的“商品”。

  在經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上,只有可以儲(chǔ)存、可以交易、可以跨期配置的東西,才稱得上是真正的商品,儲(chǔ)能技術(shù)賦予了電力這些屬性。

  有意思的是,這套邏輯并不新鮮。雖然我們今天談?wù)摰氖卿囯姵亍⑩c電池、液流電池這些聽(tīng)起來(lái)很酷的新技術(shù),但它們背后的經(jīng)濟(jì)原理,卻與人類文明本身一樣古老。人類從誕生之初,就在與“時(shí)間的不確定性"做斗爭(zhēng)。農(nóng)業(yè)社會(huì)有糧倉(cāng)和地窖,豐年存糧,荒年不餓;商業(yè)社會(huì)有倉(cāng)庫(kù)和銀行,管理現(xiàn)金流,對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn);工業(yè)社會(huì)有石油儲(chǔ)備和天然氣罐,保障能源安全,穩(wěn)定價(jià)格;而在今天的能源轉(zhuǎn)型時(shí)代,我們有電池和儲(chǔ)能站,應(yīng)對(duì)可再生能源的間歇性。

  一個(gè)工商業(yè)儲(chǔ)能項(xiàng)目,通過(guò)峰谷電價(jià)差套利,投資回報(bào)周期已經(jīng)可以縮短到五到七年。對(duì)于電網(wǎng)公司來(lái)說(shuō),建設(shè)儲(chǔ)能電站的成本遠(yuǎn)低于新建火電調(diào)峰機(jī)組,而且響應(yīng)速度更快、調(diào)節(jié)更靈活。

  更重要的是,儲(chǔ)能讓可再生能源真正具備了商業(yè)可行性。過(guò)去光伏和風(fēng)電最大的問(wèn)題不是發(fā)電成本高,而是發(fā)出的電經(jīng)常用不掉,只能白白浪費(fèi)。有了儲(chǔ)能,這些被浪費(fèi)的電可以儲(chǔ)存起來(lái),在需要時(shí)使用,可再生能源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值大幅提升。

  儲(chǔ)能技術(shù)的爆發(fā),帶動(dòng)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的重構(gòu)。

  最直接的受益者是鋰資源行業(yè)。鋰電池是目前最主流的儲(chǔ)能技術(shù)路線,而鋰作為“白色石油”,其戰(zhàn)略地位正在迅速上升。全球鋰資源主要集中在南美洲,智利、阿根廷、玻利維亞控制著全球超過(guò)一半的鋰儲(chǔ)量。這些國(guó)家已經(jīng)意識(shí)到手中資源的價(jià)值,紛紛收緊開(kāi)采政策,將資源收歸國(guó)有,試圖復(fù)制石油輸出國(guó)的成功經(jīng)驗(yàn)。

  鋰礦提煉這事兒看起來(lái)不復(fù)雜,無(wú)非就是礦石破碎、浮選、焙燒、酸化、沉淀這么幾步,化學(xué)方程式高中生都能寫出來(lái)。但真要把鋰輝石變成電池級(jí)碳酸鋰或氫氧化鋰,那就是另一回事了。不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)目前掌握著全球超過(guò)七成的鋰鹽加工產(chǎn)能,江西宜春一個(gè)城市的碳酸鋰產(chǎn)能,就占了全球的四分之一。

  有了鋰鹽,接下來(lái)是正極材料。磷酸鐵鋰也好,三元材料也罷,這些東西的生產(chǎn)需要什么?需要鈷、鎳、錳這些金屬,需要高溫?zé)Y(jié)爐,需要精確的配方控制。正極材料的性能直接決定了電池的能量密度和循環(huán)壽命,差之毫厘謬以千里,沒(méi)有持續(xù)的研發(fā)投入和規(guī)模化生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)積累,造出來(lái)的電池可能充個(gè)幾次電就廢了。

  負(fù)極材料主要是石墨,其中中國(guó)負(fù)極材料出貨量能在全球占比超過(guò)90%。人造石墨需要在3000度高溫下石墨化,這個(gè)過(guò)程的能耗巨大,每噸要耗電1.5萬(wàn)度。天然石墨的情況更極端,全球70%的天然石墨在中國(guó),剩下的主要在莫桑比克、馬達(dá)加斯加這些地方,開(kāi)采成本耗費(fèi)巨大。

  電池制造是整條產(chǎn)業(yè)鏈的核心。寧德時(shí)代、比亞迪緊隨其后占16%,加上億緯鋰能、中創(chuàng)新航、國(guó)軒高科,中國(guó)企業(yè)拿下全球動(dòng)力和儲(chǔ)能電池市場(chǎng)的60%以上份額。這些企業(yè)不只是組裝電池,而是向上游延伸礦產(chǎn)資源、向下游滲透儲(chǔ)能電站運(yùn)營(yíng),試圖通吃全產(chǎn)業(yè)鏈。

  這里需要多說(shuō)一句,儲(chǔ)能電池和動(dòng)力電池技術(shù)相通但側(cè)重不同,儲(chǔ)能追求長(zhǎng)壽命、低成本,不必像車用電池那樣死磕能量密度。所以磷酸鐵鋰在儲(chǔ)能領(lǐng)域有相當(dāng)大的發(fā)揮空間,鈉離子電池也找到了用武之地。寧德時(shí)代的磷酸鐵鋰儲(chǔ)能電池,循環(huán)壽命已經(jīng)突破12000次,用25年沒(méi)問(wèn)題。

  儲(chǔ)能系統(tǒng)集成又是一個(gè)萬(wàn)億賽道。電池只是儲(chǔ)能電站的一部分,還需要電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)、雙向變流器(PCS),以及消防、溫控等配套設(shè)施。這個(gè)領(lǐng)域技術(shù)門檻高,既要懂電力電子,又要會(huì)軟件算法,還得熟悉電力市場(chǎng)交易規(guī)則。

  這個(gè)市場(chǎng)里,不僅有陽(yáng)光電源、上能電氣等傳統(tǒng)光伏逆變器廠商轉(zhuǎn)型做儲(chǔ)能集成,華為、騰訊這些互聯(lián)網(wǎng)公司也在切入能量管理軟件,國(guó)家電網(wǎng)下屬的許繼電氣、南瑞繼保則依托電網(wǎng)資源做大型儲(chǔ)能項(xiàng)目。

  當(dāng)然,挑戰(zhàn)仍然存在。技術(shù)路線還在混戰(zhàn):液流電池壽命長(zhǎng)但能量密度低,固態(tài)電池安全性好但成本居高不下,鈉離子電池便宜但性能還需驗(yàn)證。更大的障礙在商業(yè)模式,很多地區(qū)的電力市場(chǎng)還沒(méi)建立合理的儲(chǔ)能價(jià)格機(jī)制,儲(chǔ)能電站參與調(diào)峰調(diào)頻卻拿不到合理收益,只能靠峰谷價(jià)差勉強(qiáng)維持。

  但這些都擋不住大勢(shì)。因?yàn)閮?chǔ)能解決的是能源轉(zhuǎn)型的核心矛盾:沒(méi)有儲(chǔ)能,可再生能源就是空中樓閣;有了儲(chǔ)能,清潔能源才能真正替代化石能源。它改變的不只是發(fā)電和用電的方式,而是人類獲取和使用能源的底層邏輯。

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