中國儲能網(wǎng)訊：電動汽車動力電池的梯次利用，必須找到適合的市場，并能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，這樣才能推動產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，實現(xiàn)真正的變廢為寶，最大限度的挖掘剩余價值。
這個市場，不能是遠(yuǎn)期的市場，而應(yīng)該是當(dāng)前存在的市場，且退役的動力電池在該市場中具備一定的產(chǎn)品競爭優(yōu)勢，使得該市場中的相關(guān)企業(yè)有足夠的利益驅(qū)動，采用梯次利用的動力電池組作為部件。
經(jīng)過初步的分析，我們找到了動力電池梯次利用的3個潛在市場，這些市場既有足夠大的規(guī)模，也與電池產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)(其主要部件就是電池組)，動力電池的梯次利用技術(shù)可以與這些市場實現(xiàn)無縫對接，快速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
1. 電動自行車市場
經(jīng)過20年的高速發(fā)展，中國電動自行車的市場保有量已經(jīng)超過2億，是私家車200%，摩托車的160%，已成為我國民眾使用最多的交通工具?，F(xiàn)在以及未來很長時間，電動自行車仍然是解決城市農(nóng)民工、三四線城市居民、以及我國廣大農(nóng)村地區(qū)人口交通問題的主要載體。這么一個龐大的產(chǎn)業(yè)，其上下游產(chǎn)業(yè)鏈的年總產(chǎn)值超過2000億，是當(dāng)之無愧的民生產(chǎn)業(yè)。它所帶動的就業(yè)、工業(yè)產(chǎn)值、GDP貢獻(xiàn)、稅收貢獻(xiàn)等，都是我們無法忽略的。當(dāng)然，較低的行業(yè)門檻，快速增長的市場，也導(dǎo)致行業(yè)魚龍混雜，水平參差不齊，市場惡性競爭加劇，再加上售后服務(wù)及回收處理不到位，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。
2014年，中國大約生產(chǎn)了2900萬輛電動自行車，較2013年下降了20%，是電動自行車市場第一次較大幅度的負(fù)增長。這一現(xiàn)象的背后，其實是中國電動自行車市場走到了行業(yè)巨變的路口。行業(yè)內(nèi)的企業(yè)經(jīng)過多年的價格競爭、渠道競爭、終端廝殺之后，雖然實現(xiàn)了部分企業(yè)的優(yōu)勝劣汰，但整體上行業(yè)集中度不夠(前十名的市場占有率有總和不及50%)、產(chǎn)品競爭力不突出、同質(zhì)化嚴(yán)重、核心優(yōu)勢缺位、品牌價值不高、產(chǎn)品附加值低、增值服務(wù)缺失。
隨著人均收入逐步提高，電動自行車市場日趨飽和，以及移動互聯(lián)網(wǎng)的日益普及等，消費者在購買電動自行車的時候，會更多的注重品牌、口碑、品質(zhì)、外觀、性能、智能化等因素，這與我國智能手機市場的發(fā)展如出一轍。預(yù)計接下來市場會有一輪比較慘烈的洗牌，那些注重用戶體驗，開發(fā)高性價比產(chǎn)品，產(chǎn)品品質(zhì)突出，善于利用互聯(lián)網(wǎng)樹立口碑并擴大影響的企業(yè)，將逐漸勝出，成為市場的領(lǐng)跑者甚至寡頭。產(chǎn)品的發(fā)展方向，將是智能化(聯(lián)網(wǎng))、高性能(長續(xù)航里程/高瞬時功率)、高品質(zhì)、長壽命、以及良好的用戶體驗。
電池?zé)o疑是電動自行車的核心部件，當(dāng)前市場，90%的車型采用鉛酸電池，約有10%的車型采用鋰電池。鉛酸電池的突出優(yōu)點是價格低，能將整車價格拉低到2000元左右，滿足早期用戶的需求(對價格敏感)。但鉛酸電池作為動力來源，也有其固有的缺陷，如重量大、體積大、循環(huán)壽命短、容量衰減快、行駛里程短、充電慢等。鋰電池與鉛酸電池相比，在壽命、能量密度(行駛里程)、體積、重量、快速充放電等方面，具有明顯的優(yōu)勢。近年來，隨著成本的下降，鋰電池在電動自行車領(lǐng)域的應(yīng)用正呈現(xiàn)良好的增長勢頭。
正是看到了這種市場變革和顛覆的趨勢，李一男帶著牛電科技切入電動自行車市場，試圖復(fù)制小米在手機市場的成功模式，以互聯(lián)網(wǎng)思維來造電動自行車，快速占領(lǐng)這個市場。毫無疑問，李一男抓住了一個快走到“風(fēng)口”的行業(yè)，也深刻的理解用戶的“痛點”，同時以“錯維”優(yōu)勢來參與競爭，萬事俱備只欠東風(fēng)，就差一個讓市場“尖叫”的產(chǎn)品。
牛電科技第一代產(chǎn)品小牛N1，采用的是松下18650鋰離子電池(與特斯拉電動車的電池同型號)，手提式可拆卸pack設(shè)計，整體重量僅為12kg，同樣能量的鉛酸電池一般要50kg的重量。170節(jié)2600mAh電池組合起來提供了1560Wh的電量，續(xù)航里程因而達(dá)到了驚人的100km。但是價格嘛，也是相當(dāng)驚人的，4999元(100公里版)。
小牛N1相對于市場上已有的產(chǎn)品，顯然高了不止一個檔次，雖然不是顛覆性的，但確實有傲視群雄的資本?？墒请妱幼孕熊嚸嫦虻挠脩羧?，對價格仍然是比較敏感的，3999和4999元的價格比市場上的普通產(chǎn)品高出50%~100%，無疑也會大大限制產(chǎn)品的推廣和普及。消費者是否愿意為了為小牛N1多掏1倍的錢，仍然是未知數(shù)。
那么換個角度考慮，如果采用梯次利用的動力電池呢？
以上數(shù)據(jù)，僅僅是行業(yè)均值的粗略對比，并不是具體廠家的精確數(shù)據(jù)。從上表可以看出，采用梯次利用的動力電池，可以在價格、行駛里程(能量密度)、和壽命之間達(dá)到一個較好的平衡，從而更快速的推動鋰電池在電動自行車市場的應(yīng)用。
以2014年的數(shù)據(jù)為基數(shù)，假如有10%的電動自行車采用梯次利用的動力電池組，以每輛車配1kWh的電池組計算，那么年總需求可以達(dá)到290萬kWh(2.9GWh)，與2014年我國電動汽車動力電池總量3.7GWh相去不遠(yuǎn)，相關(guān)梯次利用的市場規(guī)?？蛇_(dá)數(shù)十億元。
2. 微型電動車市場
這是一個野蠻生長的市場，也是目前監(jiān)管空白的市場。電動汽車價格高高在上，并不是普通民眾能夠輕松承擔(dān)得起的，電動自行車又不能擋風(fēng)遮雨，駕駛和乘坐舒適性無從談起，那么市場就需要一個這樣的產(chǎn)品，來銜接“低端”的電動自行車和“高端”的電動汽車，這就是微型電動車快速發(fā)展的基礎(chǔ)。
微型電動車與電動汽車具有相似的車身構(gòu)造和技術(shù)特征，因此在產(chǎn)業(yè)鏈的大多數(shù)環(huán)節(jié)都是可以共用的。微型電動車價格較低，與廣大基層民眾收入水平、消費升級趨勢、全國道路基礎(chǔ)設(shè)施完善相契合，因此微型電動車在我國三四線城市及農(nóng)村地區(qū)大受歡迎。2014年，僅山東地區(qū)，微型電動車的產(chǎn)量即超過18萬輛，全國市場接近30萬輛。但微型電動車市場魚龍混雜、相關(guān)企業(yè)缺乏資質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量低劣、使用重污染的鉛酸電池等問題，仍然限制了微型電動車的發(fā)展。目前市場上的微型電動車，大多售價在5萬左右，車速在40~60公里/小時，續(xù)航里程低于100公里，甚至低于80公里，電池容量衰減很快，安全隱患突出。
在2015年之前，國家發(fā)改委、工信部等主管部門雖沒有明令禁止發(fā)展微型電動汽車，但是微型電動車不能進(jìn)入《車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告》，不能上汽車牌照，所以在官方層面仍然屬于受限制行業(yè)。可喜的是，從去年以來，地方政府和中央政府已經(jīng)充分認(rèn)識到微型電動車的強大市場需求以及行業(yè)發(fā)展的不健康狀態(tài)，正逐步通過國家層面的法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以及地方的產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)政策，將微型電動車納入監(jiān)管體系，給予其“合法”的身份，促進(jìn)行業(yè)規(guī)范有序的發(fā)展。
微型電動車的發(fā)展，在未來2年將呈現(xiàn)兩條可能的路徑：
1. 車輛達(dá)到雙100要求(時速100公里，續(xù)航里程100公里)，按照《新建純電動乘用車生產(chǎn)企業(yè)投資項目和生產(chǎn)準(zhǔn)入管理的暫行規(guī)定(征求意見稿)》，納入純電動乘用車體系
2. 達(dá)不到雙100公里要求的，按照新修訂的國標(biāo)GB/T 15089《機動車輛及掛車草案》，將作為L6和L7類型的純電動“四輪摩托車”來監(jiān)管
如果微型電動車達(dá)到了雙100公里要求，且其生產(chǎn)企業(yè)具備《規(guī)定》所要求的生產(chǎn)資質(zhì)，該車型將獲得電動乘用車國家補貼和地方補貼。對于企業(yè)而言，不但意味著“合法”的身份，也意味著銷量和利潤的大幅度提升，將推動企業(yè)獲得更大的發(fā)展空間。
2016年，新的純電動及插電式混合動力乘用車的國家補貼標(biāo)準(zhǔn)如下：
從上表可以看出，如果續(xù)航里程達(dá)到100公里，不考慮地方補貼(地方補貼額度不一)，那么一輛純電動乘用車可以拿到2.5萬元的補貼金額。如果續(xù)航里程達(dá)到150公里，補貼金額則高達(dá)4.5萬元。
采用鉛酸電池的微型電動車企業(yè)，很難達(dá)到此要求(性能和輕量化難以兼顧)，也意味著很難拿到國家和地方補貼。而如果要采用鋰電池包，如果要達(dá)到100公里續(xù)航里程，通常需要10kWh的容量，目前的市場價格超過3萬元，加上電機的升級，以及其他一些成本，很可能沒有多少利潤。
如果采用梯次利用的動力電池呢？成本不到新鋰電池系統(tǒng)的一半，而續(xù)航里程，放電功率等都可以滿足雙100公里的要求，甚至可以達(dá)到150公里續(xù)航里程的要求。在保持低價的基礎(chǔ)上(扣除補貼后，價格低于5萬)，產(chǎn)品性能得到較大提升(達(dá)到純電動乘用車標(biāo)準(zhǔn))，產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢明顯(性價比高)。
基于以上分析，采用梯次利用的動力電池，可以幫助微型電動車企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級，達(dá)到純電動乘用車的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，獲得國家及地方財政補貼，拓展企業(yè)的發(fā)展空間。
3. 電能存儲(儲能)市場
毫無疑問，這是一個超級大的市場，也是未來能源互聯(lián)網(wǎng)的支柱和基石，沒有有效的儲能手段，能源互聯(lián)網(wǎng)就是空談。經(jīng)過多年的政策推動、市場驅(qū)動、技術(shù)發(fā)展、以及成本下降，儲能市場即將渡過黎明前的黑暗，迎來希望的曙光。
Tesla發(fā)布Powerwall和Powerpack之后，一個月獲得的訂單超過8億美金，充分說明了市場的強勁需求，以及公眾對低成本長壽命儲能產(chǎn)品的期待，緊隨其后，戴姆勒·奔馳公司也在德國發(fā)布了類似的產(chǎn)品，并宣布將在夏季或秋季的時候向市場供貨。整個儲能行業(yè)即將在未來幾年走向“風(fēng)口”，獲得快速的發(fā)展。
據(jù)CNESA項目庫不完全統(tǒng)計，截至2014年底，全球應(yīng)用在電力系統(tǒng)的儲能項目(不含抽水蓄能、壓縮空氣儲能及儲熱)累計裝機規(guī)模為845.3MW，2014年新增裝機111.6MW，年增長率為15%。其中，中國儲能累計裝機規(guī)模達(dá)84.4MW，占全球儲能裝機的10%。
從地域分布上看，無論在項目數(shù)量還是裝機規(guī)模上，美國均占據(jù)最大比重。截至2014年底，美國已投運儲能項目95個，裝機規(guī)模超過357MW。日本在裝機規(guī)模上位居第二，接近310MW，中國在項目數(shù)量上緊隨美國之后，有63個項目。2014年，美國的新增裝機規(guī)模最大，為34.4MW，中國和歐洲分列二、三位，裝機規(guī)模分別為31MW和27.7MW。
從技術(shù)分布上看，鈉硫電池的裝機比重最大，為40%，其次是鋰離子電池和鉛蓄電池，分別占33%和11%。2014年，儲能技術(shù)新增裝機中，鋰離子電池的占比最大，為71%，其次是飛輪，占20%。
從應(yīng)用分布上看，儲能項目主要集中在可再生能源并網(wǎng)、輔助服務(wù)、電力輸配和分布式微網(wǎng)等領(lǐng)域。其中，可再生能源并網(wǎng)領(lǐng)域的占比最大，為45%，裝機規(guī)模為379MW。2014年，應(yīng)用領(lǐng)域新增裝機中，用戶側(cè)領(lǐng)域占比最大，為43%，其次是輔助服務(wù)和電力輸配領(lǐng)域，分別為28%和19%。
未來儲能產(chǎn)品的發(fā)展趨勢，應(yīng)該緊跟市場熱點需求，從解決用戶的實際問題出發(fā)，著重從以下幾個方面考慮：
1. 配合分布式發(fā)電(風(fēng)能/太陽能等)，推廣分布式儲能系統(tǒng)，解決分布式發(fā)電隨機性波動所面臨的一些列并網(wǎng)難題和調(diào)度難題
2. 主干網(wǎng)及微網(wǎng)系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性問題，調(diào)頻調(diào)壓問題，緩解輸配電擴容壓力等
3. 用戶側(cè)能源管理，移峰填谷，改變用戶的用電曲線，降低用戶的電費成本，這一點對大型高能耗的工業(yè)用戶(電解鋁/電解銅/礦產(chǎn)/有色金屬深加工等)尤為重要
4. 配合家庭光伏發(fā)電，推廣家用儲能系統(tǒng)，提高自發(fā)自用率，在歐美澳等地區(qū)，有非常廣闊的市場需求
5. 移動電源，后備電源，應(yīng)急電源等
事實上，采用新鋰電池組做儲能系統(tǒng)，通常單位成本會高達(dá)2000~3000元/kWh，投資回報率偏低，這也是制約儲能產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用的最大障礙。如果采用他梯次利用的動力電池，其規(guī)模化成本遠(yuǎn)低于新電池，以美國初創(chuàng)公司FreeWire為例，該公司利用日產(chǎn)leaf的退役動力電池做移動充電車，其相關(guān)產(chǎn)品的每度電成本只有 100 美元，折合人民幣600元/kWh。該公司CEO阿卡迪索西諾夫(Arcady Sosinov)表示，電池產(chǎn)業(yè)界要到 2030 年才能達(dá)到的成本目標(biāo)，他們用二手電池壓低成本，現(xiàn)在就已經(jīng)做到。
Tesla在美國發(fā)布Powerwall和Powerpack之后，引起市場的狂熱追捧，價格是一個很重要的因素?？墒?，經(jīng)過眾多專家的對比分析，我們知道，Tesla是以低于成本的價格來銷售儲能產(chǎn)品的。我們分析一下Elon Musk的動機，有深刻的理由相信，未來Tesla也會將Model S等電動車的退役動力電池，應(yīng)用于家庭儲能和商業(yè)儲能。到那時候，儲能產(chǎn)品的利潤和經(jīng)濟(jì)價值，才會實現(xiàn)最大化。
根據(jù)中國政府的規(guī)劃，到2020年時，全國風(fēng)力發(fā)電裝機容量達(dá)到200GW，光伏發(fā)電裝機容量達(dá)到100GW。可再生能源發(fā)電配備儲能系統(tǒng)，已經(jīng)成為一種剛性需求，一般的配比為5%~20%。以此推算，到2020年時，我國僅可再生能源發(fā)電市場，就需要15GW以上的儲能系統(tǒng)，以2~4倍的容量/功率比計算，需要30GWh以上的儲能電池規(guī)模。
短期來看，梯次利用的動力電池，在家庭儲能、分布式發(fā)電、微網(wǎng)、移動電源、后備電源、應(yīng)急電源等中小型的儲能設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域，會有良好的發(fā)展?jié)摿?。長期來看，如果一些技術(shù)難點得以解決，在大型和超大型的商業(yè)儲能和電網(wǎng)級儲能市場，梯次利用也會有廣闊的前景。
實際上，儲能產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益測試和商業(yè)模式探索，是非常復(fù)雜的事情，并不是通過以上簡單的分析就能搞清楚的。但有一點比較明確，采用梯次利用的動力電池，其成本遠(yuǎn)低于新的鋰電池組，可以大大降低儲能系統(tǒng)的成本，消除儲能產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用的最大障礙，帶來更為明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
總結(jié)
對于電動汽車動力電池的梯次利用，國外走的相對快一些，美國、德國和日本已經(jīng)有不少示范應(yīng)用的項目，他們在積極探索技術(shù)、成本、商業(yè)模式等方面的問題和難點，為后續(xù)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化做儲備。
我國還更多的停留在“研究”階段，學(xué)校、科研院所等有組織過理論研究和實驗研究，但配套資金不足，力量分散，進(jìn)展緩慢，而且鮮有企業(yè)在這方面投入資源進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化的探索和積累。以我國電動汽車行業(yè)的發(fā)展速度和規(guī)模，未來兩三年，即會迎來動力電池退役的高峰，多達(dá)GWh規(guī)模的動力電池，將退出汽車市場，并且退役電池總量每年都會呈加速度增長。如何最大限度的利用這些電池的剩余價值，不單單是環(huán)保問題，也是在考驗我國電動汽車后市場的經(jīng)濟(jì)效益和循環(huán)效益。
在電動汽車等新型產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，我們必須改變過去粗放式的發(fā)展模式，不能單純的追求規(guī)模化效益，而是應(yīng)該建立一個更加高效、更加精細(xì)的經(jīng)濟(jì)模型，真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
誠然，我們還面臨諸多的技術(shù)難題，以及在商業(yè)模式創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈布局方面的挑戰(zhàn)，但可獲得的預(yù)期收益，也是相當(dāng)可觀的。當(dāng)別人都在困難面前躊躇、猶豫、甚至退縮時，那些敢于迎難而上、銳意進(jìn)取的企業(yè)和團(tuán)隊，才能在這個目前還不太受人關(guān)注，卻潛藏巨大經(jīng)濟(jì)效益的領(lǐng)域，收獲累累的果實。
